Control คือสมองและหัวใจของระบบ Automation
โพสต์นี้เราจะพูดถึงหัวใจหลักของระบบอัตโนมัติที่ขาดไม่ได้เลย นั่นก็คือ “ระบบควบคุม” หรือ Control
ถ้าเปรียบ Automation เป็นร่างกายของโรงงาน
Control ก็คือ “สมอง” ที่รับรู้ วิเคราะห์ และสั่งงานทุกอย่างให้เกิดขึ้นได้อย่างถูกต้องและแม่นยำ
🔹 ทำไมต้องมี Control?
ระบบควบคุมไม่ได้มีไว้แค่ “สั่งเปิด–ปิด”
แต่คือกระบวนการที่:
- รับค่าจากเซนเซอร์
- วิเคราะห์ความคลาดเคลื่อนจากค่าที่ต้องการ
- ตัดสินใจว่าจะปรับอะไร เพื่อให้ผลลัพธ์ใกล้เป้าหมายมากที่สุด
เช่น คุมอุณหภูมิให้คงที่, รักษาความเร็วสายพาน, คุมระดับน้ำในถัง
🔍 Control ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก
Control Theory – ทฤษฎีควบคุม
ศาสตร์ทางวิศวกรรมที่ศึกษาวิธีควบคุมพฤติกรรมของระบบให้ทำงานได้ตามเป้าหมาย
🎯 เป้าหมายของ Control Theory:
- ให้ระบบทำงานตรงกับค่า Set Point
- รับมือกับการรบกวน (Disturbance)
- ทำงานได้อย่าง เสถียร, แม่นยำ, ตอบสนองไวพอเหมาะ
✅ ระบบควบคุมหลักมี 2 แบบ:
- Open-loop Control (ระบบควบคุมแบบเปิด)
ไม่มีการวัดค่าจริงกลับมา → ทำงานตามค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า
ตัวอย่าง: เครื่องปิ้งขนมปังที่ตั้งเวลาไว้โดยไม่วัดอุณหภูมิจริง - Closed-loop Control (ระบบควบคุมแบบปิด)
วัดค่าจริงกลับมา! → วิเคราะห์และปรับการทำงานใหม่
ตัวอย่าง: เครื่องปรับอากาศที่ตรวจสอบอุณหภูมิห้องและปรับตาม
📌 องค์ประกอบหลักของระบบควบคุมแบบปิด:
- Set Point: ค่าที่เราต้องการ เช่น 100°C
- Sensor: วัดค่าจริง
- Controller: วิเคราะห์ความต่างระหว่างค่าที่ต้องการกับค่าจริง
- Actuator: อุปกรณ์ที่สั่งให้เกิดการเปลี่ยนแปลง เช่น วาล์ว, ฮีตเตอร์
- Feedback: ค่าที่วัดกลับมา → ปรับการควบคุมอีกครั้ง
Systems Engineering – วิศวกรรมระบบ
คือแนวคิดในการมอง “ระบบ” แบบองค์รวม
ไม่ใช่แค่มองเฉพาะวงจรควบคุม แต่รวมถึง:
- ความต้องการของผู้ใช้งาน
- เงื่อนไขด้านเศรษฐกิจ, เวลา, พื้นที่
- การออกแบบให้เหมาะสมทั้งระบบ (ไม่ใช่แค่จุดเดียว)
หากระบบควบคุมคือเครื่องยนต์ Systems Engineering ก็คือ “คนออกแบบรถทั้งคันให้ทำงานร่วมกันได้ดี”
Automation Technology – เทคโนโลยีที่ทำให้ระบบควบคุมเป็นจริง
ส่วนนี้คือการนำทฤษฎี + การออกแบบระบบ มาสร้างเป็นระบบจริงในโลกอุตสาหกรรม
เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง:
- Control Systems: เช่น PLC, PID, DCS
- Data Processing: วิเคราะห์ข้อมูลจาก Sensor → ตัดสินใจ → ส่งคำสั่ง
- Communication & Networking: เชื่อมอุปกรณ์ผ่าน Fieldbus, Ethernet
- AI & Machine Learning (ยุคใหม่): เรียนรู้จากข้อมูลเพื่อปรับปรุงระบบโดยอัตโนมัติ
ตัวอย่างจากหน้างาน
ระบบ | ตัวควบคุมที่ใช้ | ตัวแปรที่ควบคุม |
เตาอบ | PID Controller | อุณหภูมิ (°C) |
ถังน้ำ | PLC + PID | ระดับน้ำ |
สายพาน | VFD + PID | ความเร็วรอบ (RPM) |
หุ่นยนต์ | State Feedback | ตำแหน่ง (X, Y, Z) |
🔚 สรุป
การ Control ไม่ใช่แค่เรื่องของการสั่ง “เปิด–ปิด”
แต่เป็นการ “ทำให้ระบบทำงานได้ตามเป้าหมาย แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นตลอดเวลา”
และมันเป็นการผสมผสานระหว่าง:
- ความรู้ (Control Theory)
- การออกแบบระบบ (Systems Engineering)
- เทคโนโลยีจริงในโลกอุตสาหกรรม (Automation Tech)
จะเห็นได้ว่าเรื่องของการควบคุม หรือ Control จะยุ่งกับทั้งเรื่องของทฤษฏีและเทคโนโลยี ซึ่งโพสต์ตอนต่อๆไปจะเอามาอธิบายให้เห็นว่าคืออะไรในแบบเบื้องต้นเพื่อไม่ให้ยากเกินไปรวมไปถึงการใช้งานและตัวอย่างประยุกต์ใช้แบบง่ายๆด้วย
สวัสดีครับ
#WeConnectAutomationEngineer
#ControlSystem
#ClosedLoopControl
#AutomationFromExperience