Hur fungerar Cascade Control?

Vad är Cascade Control?

applikationer med två eller flera kapaciteter (t.ex. uppvärmda jackor) är i sig svåra att kontrollera med en enda kontrollslinga på grund av stora överskridanden och oacceptabla fördröjningar. Lösningen är en kaskad av två eller flera kontrollslingor, var och en med sin egen ingång, i serie som bildar en enda regleranordning.

produktens börvärdestemperatur är inställd på master control loop. Detta jämförs med produktens temperatur, och masterns PID-utgång används för att ställa in slavens fjärrbörvärde. Detta skalas för att passa alla förväntade temperaturer. Slaveslingans naturliga svarstid bör helst vara minst 5 gånger snabbare än befälhavaren.

historiskt sett har Kaskadkontroll vanligtvis uppnåtts genom att använda 2 eller flera enskilda styrenheter, men det är möjligt att uppnå detta med hjälp av en dubbel-eller multi-loop-styrenhet som erbjuder kaskadkontrollfunktionalitet.

inställning för Cascade Control

Ställ först in master i manuellt läge. Ställ in slavkontrollslingan endast med proportionell kontroll (i & d krävs normalt inte) sätt sedan tillbaka mastern till automatiskt läge innan du ställer in mastern.

exempel på en Kaskadkontrollapplikation

i exemplet nedan styrs en produkttemperatur via en uppvärmd oljemantel. Den maximala inmatningen representerar 400 UCCC, vilket begränsar manteltemperaturen.

vid uppstart jämför mastern produktens temperatur (Omgivningstemperatur) med dess börvärde (300 OCCC) och ger maximal effekt. Detta ställer in det maximala börvärdet (400 oz.C) på slaven, vilket jämförs med manteltemperaturen (omgivande) vilket ger maximal värmeeffekt.

när manteltemperaturen stiger mot börvärdet faller slavens värmeeffekt. Produktens temperatur kommer också att ha börjat stiga med en hastighet beroende på överföringsfördröjningen mellan jackan och produkten. Detta gör att masters PID-utgången minskar, vilket minskar börvärdet på slaven, vilket effektivt minskar utgången till värmaren. Detta fortsätter tills systemet blir balanserat.

resultatet är snabbare, smidigare kontroll med minsta överskridande och förmågan att hantera förändringar i lasten, samtidigt som manteln temperaturen inom acceptabla toleranser.