Cascade Control คืออะไร?

การควบคุม Cascade หมายถึงกลยุทธ์การควบคุมกระบวนการซึ่งตัวแปรกระบวนการถูกควบคุมโดยการจัดการ setpoint ของตัวแปรกระบวนการที่เกี่ยวข้องในกลยุทธ์เฉพาะนี้ตัวแปรที่น่าสนใจจะถูกควบคุมโดยลูปควบคุมสองตัวที่ทำงานควบคู่ในอุตสาหกรรมกระบวนการทางเคมีระบบควบคุมแบบเรียงซ้อนมักจะใช้เพื่อลดผลกระทบของการรบกวนและการเพิ่มขึ้นของวัตถุประสงค์การควบคุมเบื้องต้น

ห่วงควบคุมแบบเรียงซ้อนประกอบด้วยห่วงหลักและลูปทุติยภูมิลูปเหล่านี้อาจถูกเรียกว่าวงรอบนอกและวงในตามลำดับลูปหลักให้ลูปรองที่มี setpoint หรือเป้าหมายสำหรับกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับวัตถุประสงค์การควบคุมหลักบางครั้งลูปหลักเรียกว่าลูปหลักเนื่องจากมีจุดตั้งที่วนรอบรองหรือลูปทาสต้องปฏิบัติตาม

วัตถุประสงค์หลักสำหรับการใช้การควบคุมแบบเรียงซ้อนเป็นกลยุทธ์การควบคุมกระบวนการคือการอนุญาตให้ลูปรองเพื่อควบคุมการรบกวนก่อนที่พวกเขาจะสามารถส่งผลกระทบต่อวัตถุประสงค์การควบคุมหลักเพื่อให้ระบบควบคุมนี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพพลวัตของกระบวนการของลูปทุติยภูมิจะต้องเร็วกว่าการเปลี่ยนแปลงของลูปหลักตามกฎทั่วไปการเปลี่ยนแปลงของกระบวนการของลูปทุติยภูมิจะต้องเร็วกว่าการเปลี่ยนแปลงของกระบวนการของลูปหลักอย่างน้อยสี่เท่า

การประยุกต์ใช้ที่พบบ่อยที่สุดของการควบคุม cascade สำหรับกระบวนการทางเคมีส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการใช้ตัวควบคุมการไหลเป็นลูปรองตัวควบคุมการไหลส่วนใหญ่มีเวลาตอบสนองที่รวดเร็วมากทำให้ผู้สมัครที่เหมาะสมสำหรับลูปทุติยภูมิลูปหลักมีแนวโน้มที่จะมุ่งเน้นไปที่ตัวแปรเช่นอุณหภูมิ, ระดับ, ระดับ, โพทไฮโดรเจน (pH) ระดับหรือองค์ประกอบทางเคมี

การควบคุมแบบเรียงซ้อนไม่จำเป็นต้อง จำกัด อยู่กับระบบตามลูปควบคุมเพียงสองตัวเท่านั้นการจัดเรียงคาสเคดหลายครั้งทำงานในลักษณะเดียวกับห่วงควบคุมน้ำตกแบบดั้งเดิม แต่มีมากกว่าสองลูปตัวอย่างเช่นตัววิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและการควบคุมลูปที่มีระยะเวลานานอาจพึ่งพาลูปควบคุมอุณหภูมิเพื่อกำจัดความสูงของกระบวนการลูปควบคุมอุณหภูมินั้นอาจพึ่งพาตัวควบคุมที่เร็วกว่าเช่นตัวควบคุมการไหล

มีหลายปัจจัยที่เกี่ยวข้องในการพัฒนาตัวควบคุมน้ำตกสำหรับกระบวนการที่กำหนดตัวอย่างเช่นวิศวกรควบคุมจะต้องพิจารณาว่าลูปรองที่เลือกมีผลอย่างมากต่อการวนรอบหลักที่น่าสนใจหรือไม่วิศวกรจะต้องทราบการเปลี่ยนแปลงของกระบวนการของลูปทุติยภูมิที่เสนอปัจจัยดังกล่าวสามารถตรวจสอบได้ว่าลูปทุติยภูมิที่เสนอนั้นมีความสามารถในการดูดซับกระบวนการเพิ่มขึ้นและป้องกันไม่ให้มีผลกระทบต่อการวนรอบหลัก