Τι είναι ο έλεγχος Cascade;

Ο έλεγχος του καταρράκτη αναφέρεται σε μια στρατηγική ελέγχου της διαδικασίας στην οποία μια μεταβλητή διεργασίας ελέγχεται με το χειρισμό της σημείας ρύθμισης μιας σχετικής μεταβλητής διεργασίας.Σε αυτή τη συγκεκριμένη στρατηγική, η μεταβλητή ενδιαφέροντος ελέγχεται από δύο βρόχους ελέγχου που εργάζονται παράλληλα.Στις βιομηχανίες χημικών διεργασιών, ένα σύστημα ελέγχου καταρράκτη χρησιμοποιείται συχνά για να μειωθεί η επίδραση των διαταραχών και των ανατροπών στον πρωτεύοντα στόχο ελέγχου.

Ένας βρόχος ελέγχου καταρράκτη αποτελείται από έναν πρωτογενή βρόχο και ένα δευτερεύον βρόχο.Αυτοί οι βρόχοι θα μπορούσαν επίσης να αναφέρονται ως ο εξωτερικός βρόχος και ο εσωτερικός βρόχος, αντίστοιχα.Ο κύριος βρόχος παρέχει το δευτερεύον βρόχο με ένα σημείο ρύθμισης ή στόχο για μια διαδικασία που σχετίζεται με τον κύριο στόχο ελέγχου.Ο κύριος βρόχος είναι μερικές φορές γνωστός ως κύριος βρόχος επειδή παρέχει ένα σημείο ρύθμισης ότι ο δευτερεύων βρόχος ή ο βρόχος σκλάβων πρέπει να ακολουθήσει.

Ο πρωταρχικός σκοπός για τη χρήση του ελέγχου καταρράκτη ως στρατηγική ελέγχου της διαδικασίας είναι να επιτρέψει στον δευτερεύοντα βρόχο να ελέγχει τις διαταραχές να ελέγχει τις διαταραχέςΠριν μπορέσουν να επηρεάσουν τον κύριο στόχο ελέγχου.Για να λειτουργήσει αποτελεσματικά αυτό το σύστημα ελέγχου, η δυναμική της διαδικασίας του δευτερογενούς βρόχου πρέπει να είναι πολύ πιο γρήγορη από τη δυναμική του πρωτογενούς βρόχου.Κατά γενικό κανόνα, η δυναμική της διαδικασίας του δευτερογενούς βρόχου πρέπει να είναι τουλάχιστον τέσσερις φορές ταχύτερη από τη δυναμική της διαδικασίας του πρωτογενούς βρόχου.

Η πιο συνηθισμένη εφαρμογή του ελέγχου καταρράκτη για τις περισσότερες χημικές διεργασίες περιλαμβάνει τη χρήση ενός ελεγκτή ροής ως τοΔευτερεύων βρόχου.Οι περισσότεροι ελεγκτές ροής έχουν πολύ γρήγορο χρόνο απόκρισης, καθιστώντας τους κατάλληλους υποψηφίους για δευτερεύοντες βρόχους.Οι κύριοι βρόχοι τείνουν να επικεντρώνονται σε μεταβλητές όπως η θερμοκρασία, το επίπεδο, τα επίπεδα Potenz υδρογόνου (pH) ή η χημική σύνθεση.

Ο έλεγχος καταρράκτη δεν περιορίζεται αναγκαστικά σε συστήματα που βασίζονται μόνο σε δύο βρόχους ελέγχου.Οι πολλαπλές ρυθμίσεις καταρράκτη λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο όπως ένας παραδοσιακός βρόχος ελέγχου καταρράκτη, αλλά έχουν περισσότερους από δύο βρόχους.Για παράδειγμα, ένας αναλυτής χημικής σύνθεσης και ο βρόχος ελέγχου με μακρύ νεκρό χρόνο μπορεί να βασίζονται σε έναν βρόχο ελέγχου θερμοκρασίας για να εξαλείψουν τις ανατροπές της διαδικασίας.Ο βρόχος ελέγχου της θερμοκρασίας μπορεί στη συνέχεια να βασιστεί σε έναν ακόμη ταχύτερο ελεγκτή, όπως έναν ελεγκτή ροής.

Υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που σχετίζονται με την ανάπτυξη ελεγκτών καταρράκτη για μια δεδομένη διαδικασία.Για παράδειγμα, ένας μηχανικός ελέγχου θα πρέπει να εξετάσει εάν ένας επιλεγμένος δευτερογενής βρόχος είχε ισχυρή επίδραση στον κύριο βρόχο ενδιαφέροντος.Ο μηχανικός θα πρέπει επίσης να γνωρίζει τη δυναμική της διαδικασίας του προτεινόμενου δευτερογενούς βρόχου.Τέτοιοι παράγοντες θα μπορούσαν να καθορίσουν εάν ο προτεινόμενος δευτερογενής βρόχος είναι σε θέση να απορροφήσει τις αναταραχές της διαδικασίας και να τους εμποδίσει να επηρεάσουν τον κύριο βρόχο.