Co to jest Cascade Control?

Kontrola kaskadowa odnosi się do strategii kontroli procesu, w której zmienna procesowa jest kontrolowana poprzez manipulowanie punktem zadawanym powiązanej zmiennej procesu.W tej konkretnej strategii zmienna zainteresowania jest kontrolowana przez dwie pętle kontrolne działające w tandemie.W branżach procesów chemicznych często stosuje się system kontroli kaskadowej w celu zmniejszenia wpływu zakłóceń i zdenerwowania na podstawowy cel kontrolny.

Pętla kontroli kaskadowej składa się z pierwotnej pętli i wtórnej pętli.Te pętle można również określać odpowiednio jako pętlę zewnętrzną i pętlę wewnętrzną.Pętla pierwotna zapewnia wtórną pętlę z punktu widzenia lub cel, dla procesu związanego z celem kontroli pierwotnej.Pętla pierwotna jest czasem znana jako pętla główna, ponieważ stanowi punkt zadany, którego musi przestrzegać pętli wtórnej lub pętli niewolników.

Podstawowym celem stosowania kontroli kaskadowej jako strategii kontroli procesu jest umożliwienie pętli wtórnej w celu kontrolowania zakłóceńZanim będą mogli wpłynąć na podstawowy cel kontrolny.Aby ten system sterowania działał skutecznie, dynamika procesu pętli wtórnej musi być znacznie szybsza niż dynamika pętli pierwotnej.Zasadniczo dynamika procesu pętli wtórnej musi być co najmniej cztery razy szybsza niż dynamika procesu pierwotnej pętli.

Najczęstsze zastosowanie kontroli kaskadowej dla większości procesów chemicznych jest użycie kontrolera przepływu jakoPętla wtórna.Większość kontrolerów przepływu ma bardzo szybki czas reakcji, co czyni ich odpowiednimi kandydatami do pętli wtórnych.Pierwotne pętle koncentrują się na zmiennych, takich jak temperatura, poziom, poziomy wodoru potenz (pH) lub skład chemiczny.

Kontrola kaskady niekoniecznie ogranicza się do systemów opartych tylko na dwóch pętlach kontrolnych.Wiele ustaleń kaskadowych działa w taki sam sposób jak tradycyjna pętla kontroli kaskadowej, ale ma więcej niż dwie pętle.Na przykład analizator składu chemicznego i pętla kontrolna o długim czasie martwego może polegać na pętli kontroli temperatury w celu wyeliminowania zwiększania procesów.Pętla kontroli temperatury może następnie polegać na jeszcze szybszym kontrolerze, takim jak kontroler przepływu.

Istnieje kilka czynników istotnych w rozwoju kontrolerów kaskad dla danego procesu.Na przykład inżynier kontroli musiałby rozważyć, czy wybrana pętla wtórna miała silny wpływ na podstawową pętlę zainteresowania.Inżynier musiałby również znać dynamikę procesu proponowanej pętli wtórnej.Takie czynniki mogą ustalić, czy proponowana pętla wtórna jest zdolna do wchłaniania niepożądanych procesów i zapobiegania im wpływu na pierwotną pętlę.