Vad är kaskadkontroll?

Kaskadkontroll hänvisar till en processkontrollstrategi där en processvariabel styrs genom att manipulera börvärdet för en relaterad processvariabel.I denna speciella strategi styrs variabeln av intresse av två kontrollslingor som arbetar i tandem.I kemiska processindustrin används ofta ett kaskadstyrsystem för att minska effekten av störningar och upprörelser på det primära kontrollmålet.

En kaskadstyrslinga består av en primär slinga och en sekundär slinga.Dessa slingor kan också kallas den yttre slingan respektive inre slingan.Den primära slingan ger den sekundära slingan ett börvärde eller mål för en process relaterad till det primära kontrollmålet.Den primära slingan är ibland känd som Master Loop eftersom den ger en börvärd som den sekundära slingan eller slavslingan måste följa.

Det primära syftet med att använda kaskadkontroll som en processkontrollstrategi är att låta den sekundära slingan kontrollera störningarInnan de kan påverka det primära kontrollmålet.För att detta kontrollsystem ska fungera effektivt måste processdynamiken i den sekundära slingan vara mycket snabbare än dynamiken i den primära slingan.Som en allmän regel måste processdynamiken för den sekundära slingan vara minst fyra gånger snabbare än processdynamiken för den primära slingan.

Den vanligaste tillämpningen av kaskadkontroll för de flesta kemiska processer innebär användning av en flödesregulator som denSekundär slinga.De flesta flödeskontroller har en mycket snabb responstid, vilket gör dem lämpliga kandidater för sekundära slingor.De primära slingorna tenderar att fokusera på variabler såsom temperatur, nivå, potenzväte (pH) -nivåer eller kemisk sammansättning.

Kaskadkontroll är inte nödvändigtvis begränsad till system baserat på endast två kontrollslingor.Flera kaskadarrangemang fungerar på samma sätt som en traditionell kaskadkontrollslinga men har mer än två slingor.Till exempel kan en kemisk kompositionanalysator och kontrollslinga med en lång död tid förlita sig på en temperaturkontrollslinga för att eliminera processuppträdanden.Temperaturkontrollslingan kan då förlita sig på en ännu snabbare styrenhet, till exempel en flödesregulator.

Det finns flera faktorer som är relevanta i utvecklingen av kaskadkontroller för en given process.Till exempel skulle en kontrollingenjör behöva överväga om en vald sekundär slinga hade en stark effekt på den primära intresset.Ingenjören skulle också behöva känna till processdynamiken för den föreslagna sekundära slingan.Sådana faktorer kan avgöra om den föreslagna sekundära slingan kan absorbera processuppträdanden och förhindra dem från att påverka den primära slingan.