تجهیزات کنترل و اتوماسیون در برق صنعتی ، مغز متفکر سیستم‌های مدرن صنعتی هستند و وظیفه نظارت ، تنظیم و خودکارسازی فرآیندهای مختلف را بر عهده دارند. این تجهیزات با دریافت اطلاعات از حسگرها و اعمال منطق برنامه‌ریزی‌شده ، دستورات لازم را به عملگرها ارسال می‌کنند تا عملکرد مطلوب سیستم حاصل شود. برخی از مهم‌ترین این تجهیزات عبارتند از :
کنترل‌کننده‌های منطقی برنامه‌پذیر (PLC - Programmable Logic Controllers) :
وظیفه : PLCها کامپیوترهای صنعتی مقاوم و قابل برنامه‌ریزی هستند که برای کنترل ماشین‌آلات و فرآیندهای صنعتی طراحی شده‌اند. آن‌ها اطلاعات را از دستگاه‌های ورودی (مانند سنسورها و سوئیچ‌ها) دریافت کرده ، بر اساس برنامه‌ای که توسط کاربر نوشته شده پردازش می‌کنند و سیگنال‌های کنترلی را به دستگاه‌های خروجی (مانند موتورها ، شیرها و رله‌ها) ارسال می‌کنند.
کاربرد : کنترل خطوط تولید ، رباتیک صنعتی ، سیستم‌های بسته‌بندی ، کنترل دما و فشار ، و بسیاری دیگر از کاربردهای اتوماسیون صنعتی.
رابط‌های انسان و ماشین (HMI - Human Machine Interface) :
وظیفه : HMIها واسط گرافیکی بین اپراتور انسانی و سیستم‌های کنترلی (مانند PLCها) هستند. آن‌ها اطلاعات مربوط به وضعیت فرآیند ، آلارم‌ها ، روندها و سایر داده‌های مهم را به صورت بصری نمایش می‌دهند و به اپراتور اجازه می‌دهند تا تنظیمات را تغییر داده و دستورات کنترلی را وارد کند.
انواع: پنل‌های لمسی ، مانیتورهای صنعتی با نرم‌افزار HMI و سیستم‌های SCADA (در سطح بالاتر).
سنسورها (Sensors):
وظیفه : سنسورها دستگاه‌هایی هستند که کمیت‌های فیزیکی (مانند دما ، فشار ، سطح ، جریان ، ولتا ژ ، مجاورت ، نور و غیره) را اندازه‌گیری کرده و آن‌ها را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند که توسط سیستم‌های کنترلی قابل پردازش هستند.
انواع : سنسورهای دما (ترموکوپل ، RTD) ، سنسورهای فشار ، سنسورهای سطح ، سنسورهای جریان و ولتاژ ، سنسورهای مجاورتی (القایی ، خازنی ، نوری)، انکودرها (برای اندازه‌گیری موقعیت و سرعت) و بسیاری دیگر.
عملگرها (Actuators) :
وظیفه : عملگرها دستگاه‌هایی هستند که سیگنال‌های کنترلی را از سیستم‌های کنترلی (مانند PLCها) دریافت کرده و آن‌ها را به حرکت یا تغییر فیزیکی تبدیل می‌کنند.
انواع : موتورهای الکتریکی (AC و DC) ، شیرهای کنترلی (برقی ، پنوماتیکی) ، سیلندرهای پنوماتیکی و هیدرولیکی ، رله‌ها و کنتاکتورها (به عنوان عملگرهای قطع و وصل مدار).
رله‌ها (Relays) :
وظیفه : کلیدهای الکترومغناطیسی هستند که برای کنترل یک مدار توسط یک سیگنال الکتریکی دیگر استفاده می‌شوند. در مدارهای فرمان و کنترل برای ایزولاسیون، تقویت سیگنال و انجام عملکردهای منطقی به کار می‌روند.
انواع : رله‌های الکترومکانیکی، رله‌های حالت جامد (SSR)، رله‌های زمانی (تایمر رله).
تایمرها و شمارنده‌ها (Timers and Counters) :
وظیفه : برای کنترل زمان‌بندی رویدادها و شمارش پالس‌ها در فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شوند.
سیستم‌های کنترل توزیع‌شده (DCS - Distributed Control Systems) :
وظیفه : سیستم‌های پیچیده‌تری برای کنترل فرآیندهای بزرگ و پیوسته در صنایع مانند نفت و گاز، پتروشیمی و نیروگاه‌ها استفاده می‌شوند. آن‌ها شامل شبکه‌ای از کنترل‌کننده‌ها، سنسورها و عملگرها هستند که به صورت توزیع‌شده در سراسر تاسیسات قرار دارند و توسط یک سیستم مرکزی نظارت و کنترل می‌شوند.
سیستم‌های نظارت و گردآوری داده (SCADA - Supervisory Control and Data Acquisition) :
وظیفه : سیستم‌های SCADA برای نظارت و کنترل فرآیندهای صنعتی در مقیاس بزرگ و اغلب از راه دور استفاده می‌شوند. آن‌ها داده‌ها را از نقاط مختلف جمع‌آوری کرده، آن‌ها را پردازش و نمایش می‌دهند و امکان کنترل از راه دور را فراهم می‌کنند. SCADA معمولاً از HMIها، PLCها یا RTUها (واحدهای ترمینال راه دور) و شبکه‌های ارتباطی تشکیل شده است.
شبکه‌های صنعتی (Industrial Networks) :
وظیفه : بسترهای ارتباطی برای تبادل داده بین تجهیزات کنترلی، سنسورها، عملگرها و سیستم‌های نظارتی.
انواع : اترنت صنعتی (Ethernet/IP، PROFINET) ، فیلدباس (PROFIBUS، Modbus) ، شبکه‌های بی‌سیم صنعتی.
این تجهیزات با همکاری یکدیگر ، امکان اتوماسیون پیچیده‌ترین فرآیندهای صنعتی را فراهم می‌کنند ، منجر به افزایش بهره‌وری ، بهبود کیفیت ، کاهش هزینه‌ها و افزایش ایمنی می‌شوند. انتخاب و پیکربندی مناسب این تجهیزات بستگی به نوع صنعت ، پیچیدگی فرآیند و نیازهای کنترلی خاص دارد.
