Wat is een actuator definitie actuator

Een actuator is een apparaat waarmee processen, systemen en of andere apparaten in beweging kunnen worden gebracht zodat er invloed wordt uitgeoefend op de omgeving. Dit is een vrij brede definitie voor de term actuator. Er zijn verschillende soorten actuators of actuatoren die in de techniek worden toegepast. Een actuator kan in uiterlijk en vorm verschillen maar zal altijd aangesloten zijn op een aantal componenten om een compleet werkend systeem te krijgen. Zo zijn actuatoren aangesloten op een component waarmee factoren in de omgeving gemeten kunnen worden. Ook bevat een compleet systeem een regelaar. Men spreekt ook wel van meet- en regeltechniek. In deze systemen vormt de actuator de beslisser. Hieronder zijn de componenten kort toegelicht.

Sensor: een component van een meet- en regelsysteem
Men zou kunnen zeggen dat een actuator meettechniek heeft in de vorm van sensoren. Met deze sensoren kunnen elementen in de omgeving gemeten worden. Hierbij kun je denken aan een temperatuurmeting, drukmeting of een flowmeting. Een mechanisme voert de meting uit. Daarbij vormt de sensor de ingang oftewel de input van de actuator. De output oftewel de uitgang is analoog of en digitaal signaal.

Regelaar: verwerkt gegevens

De digitale waarden worden in een regelaar verwerkt. Daarvoor bevat een actuator microprocessoren of digitale signaalprocessoren. Deze processoren werken met digitale waarden en zorgen er voor dat de gegevens op de juiste manier worden verwerkt.

Actuator: de beslisser
Als de waarden goed in beeld zijn gebracht door de regelaar zal de actuator op basis van deze waarden een reactie geven. Je zou kunnen zeggen dat de actuator de beslissing neemt. Een beslissing is het gevolg van bepaalde informatie. Zo kan bijvoorbeeld een bepaalde vlinderklep worden opengezet of gesloten door de actuator.

Tot slot
Het complete systeem waarin een actuator is verwerkt kan men beschouwen als een keten van schakelingen. Allereerst wordt doormiddel van de sensor de benodigde informatie of de benodigde waarden gemeten. De regelaar verwerkt de gemeten gegevens en de actuator voert vervolgens de handeling uit.

Wat is een P&ID of piping and instrumentation diagram?

Een piping and instrumentation diagram wordt ook wel een process and instrumentation diagram genoemd dit wordt ook wel aangeduid met P&ID. Een piping and instrumentation diagram is een schematische tekening waarop is aangegeven hoe een procesinstallatie er uit zit. Op deze tekening kan men aflezen uit welke pijpen en instrumentatie een installatie is opgebouwd. Op een P&ID zijn deze onderdelen echter doormiddel van symbolen aangeduid. Het vereist de nodige ervaring om een P&ID goed te kunnen lezen.

P&ID
In een P&ID worden ook regelkringen schematisch weergegeven. De pijpen of leidingen waaruit de installatie is opgebouwd worden in een P&ID diagram weergegeven met een doorgetrokken lijn. De regelkringen worden met een stippellijn gevisualiseerd. Door deze lijnen wordt duidelijk hoe de leidingen en andere onderdelen van een procesinstallatie met elkaar zijn verbonden. De stippellijn maakt de verbinding inzichtelijk tussen de verschillende instrumenten die gegevens leveren aan de regeltechniek.

Normen
Bij het opstellen van een P&ID maakt men gebruik van normen. Hierbij kan men gebruik maken van de ISO of de Instrumentation, Systems, and Automation Society (ISA) Standaard S 5.1. Hierin is beschreven hoe men een P&ID moet maken. Hoewel de normen universeel zijn komt men in de praktijk vaak verschillen tegen in de vormgeving van de P&ID’s. Vaak wordt een P&ID aangepast en geschreven binnen het kader van een specifieke bedrijfstak.

Componenten op P&ID
Op een P&ID kunnen verschillende componenten  worden weergegeven:

  • Keerkleppen
  • Veiligheidskleppen
  • Warmtewisselaars
  • Connectoren
  • Ketels
  • Pompen
  • Meters of sensoren
  • Compressoren

Deze componenten worden niet getekend maar aan de hand van symbolen op de tekening gezet.

Uitleg symbolen P&ID
Tussen de P&ID’s van bedrijfstakken kunnen verschillen ontstaan in de manier waarop de componenten zijn weergegeven in het schema. Daarom wordt bij een P&ID over het algemeen een lijst of overzicht geleverd waarop de getekende elementen zijn omschreven.  Daarnaast wordt meestal een legenda weergegeven en een lijst met verklaringen voor de afkortingen die gebruikt worden om de functies van instrumenten en regelkringen aan te geven op de P&ID.

Wat is meet- en regeltechniek?

Meet- en regeltechniek is een verzamelnaam voor alle technieken die worden gebruikt voor het meten en regelen van dynamische systemen. Kenmerkend voor de meet- en regeltechniek is dat deze techniek in feite bestaat uit twee groepen: de meettechniek en de regeltechniek. De meettechniek is een vervolgens weer een verzamelnaam van verschillende technische systemen waarmee metingen kunnen worden gedaan, zoals het meten van druk, inhoud en temperatuur. De regeltechniek wordt bijvoorbeeld gebruikt om de druk te bepalen of de temperatuur in te regelen.

Voorbeeld werking meet- en regeltechniek
In de meet- en regeltechniek komen twee groepen samen meettechniek en regeltechniek. De meettechniek meet bijvoorbeeld dat de temperatuur in een ruimte 18 graden Celsius is. Dit is informatie die doormiddel van software (zoals een PLC) wordt doorgeven aan een computersysteem die regeltechniek bevat. Het computersysteem is door een programmeur met behulp van een interface ingeregeld en bevat dus regeltechniek. Als in het computersysteem is vastgelegd dat de temperatuur in de ruimte 20 graden Celsius moet zijn dan regelt het systeem bijvoorbeeld dat de ketel van de centrale verwarming in werking moet treden zodat de temperatuur omhoog gaat. Vervolgens meet de meettechniek dat de temperatuur daadwerkelijk op 20 graden is beland en geeft dit door aan de regeltechniek (computer). De computer zorgt er vervolgens voor dat de ketel afslaat. Op die manier houden de meettechniek en de regeltechniek met elkaar verband.

Wat is meettechniek?
Voordat men de regeltechniek een bepaalde bewerking kan laten uitvoeren heeft men informatie nodig. Deze informatie wordt geleverd door de meettechniek. De meettechniek meet eerst een bepaalde grootheid dit kan bijvoorbeeld tijd, luchtdruk, temperatuur, inhoud en snelheid zijn. Een grootheid is een meetbare eigenschap en het resultaat van de meeting wordt over het algemeen in een numerieke waarde vastgelegd. Daarnaast wordt de grootheid uitgedrukt in een bijpassende eenheid zoals bijvoorbeeld decibel wordt aangeduid symbool dB.

Het is niet altijd eenvoudig om metingen goed uit te voeren doormiddel van meetapparatuur. Verschillende omgevingsfactoren kunnen een ongunstige uitwerking hebben op het meetproces. Doormiddel van sensoren of voelers kan een meetsysteem informatie ontvangen. Deze informatie geeft aan wat er gemeten is. Of deze informatie juist is kan men pas bepalen als men zeker weet dat het meetinstrument goed functioneert en goed in contact staat met hetgene dat gemeten moet worden. Het is van groot belang dat de meettechniek goed werkt omdat de regeltechniek anticipeert op de informatie die de meettechniek aanlevert.

Wat is regeltechniek?
Regeltechniek is de techniek die wordt toegepast om een bepaalde bewerking uit te voeren. De informatie die uit de meettechniek naar voren is gekomen wordt doormiddel van een softwaresysteem vergeleken met de gewenste waarde. De gewenste waarde is meestal door een softwareprogrammeur vastgelegd in een softwaresysteem doormiddel van een interface. Een interface stelt een mens in staat om met een computer te communiceren. Een interface kan bijvoorbeeld een paneel zijn met een aantal knoppen er op. Door een knop in te drukken kan een systeem een bepaalde bewerking uitvoeren. Als het systeem echter goed is geprogrammeerd zal men nauwelijks de interface hoeven te gebruiken. Het systeem gebruikt dan de informatie van de meettechniek als input voor de computersoftware. Deze vergelijkt de informatie van de meettechniek met de gewenste waarde. Als hierin een afwijking is ontstaan kan de regeltechniek het systeem bijsturen. Over het algemeen kost de bewerking tijd. In geval van het hiervoor genoemde voorbeeld zal het even tijd kosten voordat de ketel voldoende warmte heeft geproduceerd om de temperatuur naar het gewenste niveau te laten stijgen.

Wat doet een meet- en regeltechnicus?
Het inregelen van meet- en regeltechniek wordt over het algemeen gedaan door een meet- en regeltechnicus. Deze technici hebben verstand van zowel de hardware als de software van meetsystemen en regelsystemen. Een meet- en regeltechnicus kan bij verschillende bedrijven werkzaam zijn. Over het algemeen werkt deze technicus bij een elektrotechnisch bedrijf of een bedrijf dat gericht is op industrieel onderhoud. Een meet-  en regeltechnicus kan een opleiding Onderhoudstechnicus Instrumentatie OTI hebben gevolgd.

Technici met deze opleidingsachtergrond werken bijvoorbeeld in de procesindustrie om daar regelaars en meetinstrumenten te plaatsen. In de woningbouw en utiliteit kunnen echter ook meet- en regeltechnici werken. Deze technici kunnen bijvoorbeeld gebouwbeheersystemen inregelen. Deze systemen bepalen bijvoorbeeld de temperatuur in de vertrekken van de gebouwen. Afhankelijk van de omvang van het gebouwbeheersysteem kan zelfs de (brand)beveiliging en de verlichting worden geregeld doormiddel van software.

Een meet- en regeltechnicus brengt de hardware aan zoals een interface met een display. Daarnaast brengt deze techneut ook de bedrading aan en de sensoren en overige meettechniek. Tot slot regelt de meet- en regeltechnicus het softwaresysteem in op basis van de wensen van de eindgebruiker. De eindgebruiker is de persoon die het gebouw, installatie of machine in gebruik neemt.