เทียบสมองกับคอนโทรลเลอร์ แล้วจะเข้าใจการควบคุมกระบวนการ

เทียบสมองเรากับคอนโทรลเลอร์ แล้วเราจะเข้าใจพื้นฐานการควบคุมกระบวนการ

การควบคุมกระบวนการ (Process Control) เป็นสิ่งที่ใกล้ตัวอย่างมากโดยที่เราแทบไม่รู้ตัว เนื่องจากร่างกายเราสามารถกระทำไปอย่างอัตโนมัติ คล้ายกับเครื่องมือวัดอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่นเมื่อเราออกกำลังกาย ทำให้ร่างกายมีความต้องการออกซิเจนมาขึ้น ส่งผลให้อัตราการเต้นของหัวใจเร็วขึ้นเพื่อให้เลือดลำเลียงออกซิเจนไปทั่วร่างกาย หรือแม้แต่เรื่องของการกระทำของเราเองก็ส่งผลต่อกระบวนการได้เช่นเดียวกันเช่นอุณหภูมิในภูมิประเทศหนาวเย็นขึ้น เราก็พยายามจะหาเสื้อกันหนาว ห่มผ้าหนาๆ เพื่อให้ร่างกายของเราอุ่นขึ้น จนเกิดความสบายตัวกับเรา ถ้าให้มองและเข้าใจอย่างรวดเร็ว ความสบายตัวก็เหมือนเป็นค่า Setpoint ของกระบวนการหรือค่าที่เราต้องการนั้นเอง

กระบวนการควบคุมของร่างกายเรา

เพื่อให้เข้าใจง่าย เปรียบเทียบเพื่อให้เห็นภาพของกระบวนการตัดสินใจของสมองของเราต่อกระบวนการ จำเป็นจะต้องแยกส่วนต่างๆของร่างกายซึ่งเป็นทั้งหน่วยรับข้อมูล (Input) และตัวส่งกระทำต่อกระบวนการ (Output) ดังตัวอย่างในภาพ เป็นกระบวนการที่เราต้องการรักษาระดับน้ำภายในถัง เรามาดูหน้าที่ของแต่ละส่วนกันนะครับ

ถังน้ำ : เป็นกระบวนการที่เราต้องการควบคุมระดับน้ำ

ตา : ความต้องการของเรา (Setpoint) คือรักษาระดับน้ำ เราจำเป็นต้องรู้ระดับน้ำโดยการสังเกตด้วยตาของเรา

สมอง : จากนั้นเราก็นำค่าระดับน้ำที่สังเกตได้มาเทียบว่า มันมากหรือมันน้อยไปจากระดับที่เราต้องการ ด้วยการตัดสินใจ

มือ : จากนั้นเราจึงทำการเปิด หรือ ปิดวาล์ว ของน้ำที่ไหลเข้าหรือออกจากถัง จนได้ระดับที่เราต้องการ จากการสังเกตด้วยตา วนกลับไปยังสมองเพื่อตัดสินใจ

สิ่งที่เกิดขึ้นต่างๆโดยปกติคนเราสามารถรักษาระดับน้ำได้โดยไม่รู้ตัวด้วยซ้ำ ซึ่งสิ่งที่ทำอยู่นี้ก็คือการควบคุมกระบวนการ เรามาลองเปลี่ยนอวัยวะของร่างกายเราเป็นอุปกรณ์ใน
โรงงานอุตสาหกรรมกันบ้างว่าจะเป็นอย่างไร

การควบคุมกระบวนการในโรงงานอุตสาหกรรม

ถังน้ำ : ยังคงเป็นถังใบเดิมที่เราต้องการควบคุมรักษาระดับน้ำ

เครื่องมือวัด : Level Transmitter เป็นเครื่องมือวัดระดับน้ำ เพื่อให้เราสามารถรู้ค่าระดับในขณะนั้น และยังสามารถส่งค่าระดับเพื่อไปยังตัวคอนโทรลเลอร์

Controller : ทำหน้าที่ในการเปรียบเทียบค่าระดับน้ำที่ต้องการ (Setpoint) กับค่าระดับน้ำในปัจจุบันจากเครื่องมือวัด เพื่อตัดสินใจว่า ตอนนี้น้ำมากเกินไป หรือน้อยเกินไป ก่อนจะไปควบคุมในการเปิด-ปิดวาล์วน้ำ

Final Element : อุปกรณ์ที่มีผลต่อการควบคุมกระบวนการในตัวอย่างเป็นคอนโทรลวาล์ว ที่ใช้ในการเปิด-ปิดวาล์วน้ำ ตามคำสั่งจากตัว คอนโทรลเลอร์

จะเห็นได้ว่า การควบคุมกระบวนการ (Process Control) ของมันสมองของเรากับตัวคอนโทรลเลอร์ มีเงื่อนไขในการตัดสินใจคล้ายๆกัน สิ่งที่เรากำหนดในขั้นแรกคือค่าที่เราต้องการหรือเป้าหมาย (Set Point) จากนั้นก็นำค่าที่วัดได้จากเครื่องมือวัดมาเปรียบเทียบก่อนจะตัดสินใจไปยังอุปกรณ์ตัวสุดท้าย (Final Element) นั้นเองครับ