jak działa kontrola kaskadowa?

co to jest kontrola kaskadowa?

aplikacje o dwóch lub więcej pojemnościach (takie jak podgrzewane płaszcze) są z natury trudne do kontrolowania za pomocą pojedynczej pętli sterującej z powodu dużych przekroczeń i niedopuszczalnych opóźnień. Rozwiązaniem jest kaskada dwóch lub więcej pętli sterujących, każda z własnym wejściem, szeregowo tworzących pojedyncze urządzenie regulacyjne.

Temperatura zadana produktu jest ustawiana na głównej pętli sterującej. Jest to porównywane z temperaturą produktu, A wyjście PID master jest używane do Ustawienia zdalnej wartości zadanej slave. Jest to skalowane do każdej oczekiwanej temperatury. Naturalny czas reakcji pętli slave powinien być optymalnie co najmniej 5 razy szybszy niż master.

historycznie sterowanie kaskadowe było zwykle osiągane za pomocą 2 lub więcej indywidualnych kontrolerów, jednak możliwe jest osiągnięcie tego przy użyciu kontrolera z podwójną lub wieloma pętlami, który oferuje funkcjonalność sterowania kaskadowego.

strojenie dla kontroli kaskadowej

najpierw ustaw master w tryb ręczny. Dostrój pętlę sterowania slave tylko za pomocą sterowania proporcjonalnego (I & D nie są normalnie wymagane), a następnie Przywróć master do trybu automatycznego przed dostrojeniem master.

przykład zastosowania sterowania kaskadowego

w poniższym przykładzie temperatura produktu jest kontrolowana za pomocą podgrzewanego płaszcza olejowego. Maksymalne wejście wynosi 400ºC, co ogranicza temperaturę płaszcza.

podczas rozruchu urządzenie master porównuje temperaturę produktu (otoczenia) z jego wartością zadaną (300ºC) i daje maksymalną wydajność. Ustawia to maksymalną (400ºC) wartość zadaną na slave, która jest porównywana do temperatury płaszcza (otoczenia), dając maksymalną moc grzałki.

gdy temperatura płaszcza wzrasta w kierunku nastawy, moc grzałki niewolnika spada. Temperatura produktu również zacznie rosnąć w tempie zależnym od opóźnienia transferu między płaszczem a produktem. Powoduje to, że wyjście PID masters zmniejsza się, zmniejszając nastawę “płaszcza” na slave, skutecznie zmniejszając wyjście do grzejnika. Trwa to do momentu zrównoważenia systemu.

rezultatem jest szybsza, płynniejsza kontrola przy minimalnym przekroczeniu prędkości i zdolność radzenia sobie ze zmianami obciążenia, przy zachowaniu temperatury płaszcza w dopuszczalnych tolerancjach.