Con tantos sensores y circuitos para revisar, la tarea puede ser desalentadora; ahí es donde entra en juego la cascada.
La conexión en cascada es un proceso de encendido o apagado de otros dispositivos en función de si se ha activado un dispositivo anterior.
Previene la operación fuera de secuencia, así como la operación inadvertida al permitir que solo un sensor a la vez por ruta de circuito se active cuando debería suceder.
En esta publicación cubriremos:
- ¿Qué explica el control en cascada con un ejemplo?
- ¿Cómo funciona el control en cascada?
- ¿Por qué utilizamos el control en cascada?
- ¿Cuáles son las ventajas y desventajas del control en cascada?
- ¿El control en cascada se retroalimenta?
- ¿Cuáles son los criterios mínimos para el éxito de un sistema de control en cascada?
- ¿Dónde se utilizan los circuitos en cascada?
- ¿Cómo se ajusta un sistema de control en cascada?
- ¿Qué es la instrumentación en cascada?
- ¿Qué es el control de temperatura en cascada?
¿Qué explica el control en cascada con un ejemplo?
Un arreglo de control en cascada es una forma de mantener constantes varios niveles, y la salida de un controlador impulsa el punto de ajuste de otro.
Por ejemplo: un controlador de nivel que controla el controlador de flujo para que ambos tengan su propia cantidad deseada en lugar de solo controlar uno o dos puntos en sus respectivos controladores.
¿Cómo funciona el control en cascada?
El control en cascada es un tipo de circuito de retroalimentación en el que la salida de un controlador proporciona entrada a otro.
Con este sistema, las perturbaciones se tratan más fácilmente porque si hay un problema con una parte del proceso (por ejemplo, se calienta demasiado), entonces solo esa sección debe repararse en lugar de que todos los aspectos de la producción se apaguen y reinicien en una vez, como antes, cuando la gente simplemente apagaba todas las máquinas mientras trabajaban en encontrar lo que estaba mal durante horas o días hasta que alguien finalmente descubría cómo solucionar cualquier problema que hubiera ocurrido.
¿Por qué utilizamos el control en cascada?
El control en cascada es un proceso que busca mejorar el rendimiento reduciendo los efectos de las perturbaciones. Mediante el uso de una variable de alerta temprana, Cascade Control puede prevenir o reducir los impactos adversos en los procesos y productos debido a interrupciones tales como averías en las máquinas y escasez de material.
Al prevenir problemas antes de que sucedan mediante el control anticipado de variables clave, Cascade Control ayuda a los usuarios a evitar eventos disruptivos como fallas en los equipos o agotamiento de los suministros.
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¿Cuáles son las ventajas y desventajas del control en cascada?
El control en cascada es un método de rechazo de perturbaciones que tiene sus contratiempos. Un inconveniente del control en cascada es la necesidad de una medición adicional (generalmente la tasa de flujo) para que funcione correctamente, y dos inconvenientes son que se necesita más de un controlador, lo que puede ser problemático porque tiene varios controladores con diferentes sintonizaciones.
Por supuesto, no todas las desventajas superan a las ventajas cuando se trata de métodos de diseño como este, pero estos tres definitivamente causan algunos problemas: ¡asegurarse de que los ingenieros sintonicen cada nuevo componente correctamente se vuelve difícil sin suficiente experiencia o tiempo en sus manos!
¿El control en cascada se retroalimenta?
El control de retroalimentación es una forma eficaz de evitar una perturbación antes de que tenga efectos adversos en el sistema. A diferencia del control en cascada, que mide qué tan bien lo hicieron y solo puede responder a las perturbaciones individuales que afectan su variable controlada, el feedforward también tiene en cuenta otros factores para no quedar desprevenido al enfrentarse a nuevos desafíos.
¿Cuáles son los criterios mínimos para el éxito de un sistema de control en cascada?
Para asegurar que una cascada sea exitosa, la variable PV2 del proceso de alerta temprana debe poder responder antes que la PV1 primaria externa tanto cuando ocurren perturbaciones de interés (D2) como cuando responde a las manipulaciones del elemento de control final.
¿Dónde se utilizan los circuitos en cascada?
Los circuitos en cascada son una forma ingeniosa de hacer mucho con muy pocos pasos. Esto se debe a que permiten sensores y circuitos que se salen de secuencia, lo que sería desastroso en muchos tipos de dispositivos como refrigeradores o líneas de producción industrial. Los circuitos en cascada garantizan la seguridad de estas máquinas al encender y apagar varias piezas según sea necesario para que todo funcione correctamente a la vez.
¿Cómo se ajusta un sistema de control en cascada?
Sintonización de bucles en cascada: hay dos formas de ajustar los bucles en cascada. La primera es sintonizar los controladores esclavos individuales como un bucle PID normal y luego ajustar los parámetros del controlador maestro en consecuencia, que se correlacionarán con los ajustes en todos los demás controles esclavos en ese tipo de configuración. O puede hacerlo al revés, donde ajusta la configuración del controlador maestro antes de pasar al modo local automático o manual, dependiendo del tipo de esquema de control que estemos usando en un momento dado para nuestros sistemas.
¿Qué es la instrumentación en cascada?
Los controladores suelen estar conectados entre sí en cascada. Esto significa que la salida de un controlador se envía como entrada para otro, y ambos controladores detectan diferentes aspectos del mismo proceso.
El término "cascada" se refiere típicamente a conectar múltiples cascadas o arroyos juntos para que se encuentren en algún punto río abajo y creen nuevas ondas sobre las antiguas; de esta manera, puede ver cómo se forman los ríos y arroyos con el tiempo porque se necesitan muchos afluentes más pequeños que agregan su flujo a lo largo de su curso hasta que finalmente hay suficiente impulso para que se unan en algo grande como el lago Tahoe. De manera similar, cuando dos (o más) bucles de control se conectan en cascada al tener una señal que va y viene entre ellos ajustando constantemente los parámetros.
¿Qué es el control de temperatura en cascada?
El control en cascada en el control de temperatura implica dos bucles discretos. El primer lazo proporciona el punto de ajuste para la calefacción controlada por PID, que está diseñado para responder mejor que las ganancias lineales y las perturbaciones en un sistema de calefacción con un tiempo de respuesta mejorado.
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Soy Joost Nusselder, fundador de Tools Doctor, especialista en marketing de contenidos y padre. Me encanta probar nuevos equipos y, junto con mi equipo, he estado creando artículos de blog detallados desde 2016 para ayudar a los lectores leales con herramientas y consejos de creación.
