¿Cómo Funciona el Control en Cascada?
¿Qué es el Control en Cascada?
Las aplicaciones con dos o más capacidades (como chaquetas calentadas) son inherentemente difíciles de controlar con un solo bucle de control debido a grandes sobrecargas y retrasos inaceptables. La solución es una cascada de dos o más bucles de control, cada uno con su propia entrada, en serie formando un único dispositivo de regulación.
La temperatura del punto de ajuste del producto se establece en el bucle de control maestro. Esto se compara con la temperatura del producto, y la salida PID del maestro se utiliza para establecer el punto de ajuste remoto del esclavo. Esta escala se adapta a cualquier temperatura esperada. Idealmente, el tiempo de respuesta natural del bucle esclavo debería ser al menos 5 veces más rápido que el maestro.
Históricamente, el control en cascada se ha logrado comúnmente mediante el uso de 2 o más controladores individuales, sin embargo, es posible lograr esto utilizando un controlador de bucle doble o múltiple que ofrece funcionalidad de control en cascada.
Ajuste para Control en cascada
Primero configure el maestro en modo manual. Sintonice el bucle de control esclavo solo con control proporcional (normalmente no se requiere I & D) y luego devuelva el maestro al modo automático antes de sintonizar el maestro.
Ejemplo de aplicación de control en cascada
En el ejemplo siguiente, la temperatura de un producto se controla mediante una camisa de aceite calentada. La entrada máxima representa 400ºC, lo que restringe la temperatura de la camisa.
En el arranque, el maestro compara la temperatura del producto (ambiente) con su punto de ajuste (300 ° C) y proporciona la máxima potencia. Esto establece el punto de ajuste máximo (400 ° C) en el esclavo, que se compara con la temperatura de la camisa (ambiente), lo que proporciona una salida máxima del calentador.
A medida que la temperatura de la chaqueta aumenta hacia el punto de ajuste, la salida del calentador del esclavo disminuye. La temperatura del producto también habrá comenzado a aumentar a un ritmo que dependerá del retraso de transferencia entre la chaqueta y el producto. Esto hace que la salida PID del maestro disminuya, reduciendo el punto de ajuste de la’ chaqueta ‘ en el esclavo, reduciendo efectivamente la salida al calentador. Esto continúa hasta que el sistema se equilibra.
El resultado es un control más rápido y suave con un rebasamiento mínimo y la capacidad de hacer frente a los cambios en la carga, manteniendo la temperatura de la chaqueta dentro de tolerancias aceptables.
