Kaskadiohjaus selitetty esimerkillä: edut ja haitat

Kirjailija: Joost Nusselder | Päivitetty:  Lokakuu 18, 2022
Rakastan luoda ilmaista sisältöä, joka on täynnä vinkkejä lukijoilleni. En hyväksy maksettua sponsorointia, mielipiteeni on oma, mutta jos pidät suosituksistani hyödyllisenä ja ostat jotain haluamaasi linkkini kautta, voisin ansaita palkkion ilman lisäkustannuksia. Lisätietoja

Kun tarkistettavia antureita ja piirejä on niin paljon, tehtävä voi olla pelottava – siinä tulee esiin kaskadijärjestelmä.

Cascading on prosessi, jossa muut laitteet kytketään päälle tai pois päältä sen perusteella, onko aikaisempi laite aktivoitu.

Se estää sekvenssin ulkopuolisen toiminnan sekä tahattoman käytön sallimalla vain yhden anturin kerrallaan per piiripolku aktivoitua silloin, kun sen pitäisi tapahtua.

Mitä kaskadiohjaus selittää esimerkillä?

Kaskadiohjausjärjestely on tapa pitää useita tasoja vakiona, ja yhden ohjaimen lähtö ohjaa toisen asetuspistettä.

Esimerkiksi: Tasosäädin, joka ohjaa virtauksen säädintä niin, että molemmilla on oma haluttu määrä sen sijaan, että ohjattaisiin vain yhtä tai kahta pistettä vastaavissa säätimissä.

Miten kaskadiohjaus toimii?

Kaskadiohjaus on eräänlainen takaisinkytkentäsilmukka, jossa yhden ohjaimen lähtö antaa tulon toiselle.

Tässä järjestelmässä häiriöt on helpompi käsitellä, koska jos prosessin yhdessä osassa on ongelma (esim. Se kuumenee liikaa), vain tämä osa on korjattava sen sijaan, että kaikki tuotannon osat suljettaisiin ja käynnistettäisiin uudelleen kerran kuten ennenkin, kun ihmiset sammuttivat kaikki koneet, kun he etsivät vikaa tunteja tai päiviä kerrallaan, kunnes joku lopulta tajusi, kuinka korjata mikä tahansa ongelma oli tapahtunut.

Miksi käytämme kaskadiohjausta?

Kaskadiohjaus on prosessi, jonka tarkoituksena on parantaa suorituskykyä vähentämällä häiriöiden vaikutuksia. Käyttämällä varhaisvaroitusmuuttujaa Cascade Control voi estää tai vähentää haitallisia vaikutuksia prosesseihin ja tuotteisiin, jotka johtuvat häiriöistä, kuten koneiden rikkoutumisista ja materiaalipulasta.

Estämällä ongelmia ennen niiden syntymistä hallitsemalla avainmuuttujia etukäteen Cascade Control auttaa käyttäjiä välttämään häiritseviä tapahtumia, kuten laitevika tai tarvikkeiden loppuminen.

Lue myös: jos haluat porata reiän ruostumattomasta teräksestä, nämä ovat haluttuja reikäsahoja

Mitkä ovat kaskadiohjauksen edut ja haitat?

Kaskadiohjaus on menetelmä häiriöiden hylkäämiselle, jolla on takaiskuja. Yksi haittapuoli kaskadiohjauksessa on lisämittauksen (yleensä virtausnopeuden) tarve toimiakseen oikein, ja kaksi haittaa on, että tarvitaan useampi kuin yksi säädin, mikä voi olla ongelmallista, koska sinulla on useita ohjaimia eri virityksillä.

Kaikki haitat eivät tietenkään ole suuremmat kuin edut tämänkaltaisissa suunnittelumenetelmissä, mutta nämä kolme aiheuttavat varmasti ongelmia - varmistaen, että insinöörit virittävät jokaisen uuden komponentin oikein, on vaikeaa ilman tarpeeksi kokemusta tai aikaa!

Ohjaako kaskadiohjaus eteenpäin?

Eteenpäin suuntautuva ohjaus on tehokas tapa poistaa häiriö ennen kuin sillä on haitallisia vaikutuksia järjestelmään. Toisin kuin kaskadiohjaus, joka mittaa, kuinka hyvin he onnistuivat ja voivat reagoida vain yksittäisiin häiriöihin, jotka vaikuttavat heidän hallittuun muuttujaansa, Feedforward ottaa huomioon myös muut tekijät, jotta he eivät jää valmistautumatta uusien haasteiden edessä.

Mitkä ovat kaskadiohjausjärjestelmän onnistumisen vähimmäisvaatimukset?

Varmistaakseen, että kaskadi onnistuu, varhaisvaroitusprosessin muuttujan PV2 on pystyttävä reagoimaan ennen ulkoista ensisijaista PV1: tä sekä silloin, kun huolestuttavia häiriöitä (D2) esiintyy että kun se reagoi lopullisten ohjauselementtien käsittelyihin.

Missä käytetään kaskadipiirejä?

Kaskadipiirit ovat nerokas tapa saada paljon aikaan pienellä askeleella. Tämä johtuu siitä, että ne mahdollistavat sekvenssien ulkopuolella olevien antureiden ja piirien käytön, mikä olisi tuhoisaa monentyyppisissä laitteissa, kuten jääkaapissa tai teollisissa tuotantolinjoissa. Kaskadipiirit varmistavat näiden koneiden turvallisuuden kytkemällä eri osia päälle ja pois tarvittaessa, jotta kaikki toimii oikein kerralla!

Kuinka virität kaskadiohjausjärjestelmän?

Kaskadisilmukoiden viritys: Kaskadisilmukoita voidaan virittää kahdella tavalla. Ensimmäinen on virittää yksittäiset orjaohjaimet normaaliksi PID -silmukoksi ja säätää sitten pääohjaimen parametrit vastaavasti, mikä korreloi kaikkien muiden tämän tyyppisten orjaohjaimien säätöjen kanssa. Tai voit tehdä sen päinvastoin, kun säädät pääohjaimen asetuksia ennen kuin siirryt paikalliseen automaattiseen tai manuaaliseen tilaan sen mukaan, millaista ohjausjärjestelmää käytämme järjestelmillemme milloin tahansa.

Mikä on Cascade -instrumentointi?

Ohjaimet on usein kytketty toisiinsa porrastetusti. Tämä tarkoittaa, että yhden ohjaimen lähtö lähetetään tulona toiselle, ja molemmat ohjaimet havaitsevat saman prosessin eri näkökohdat.

Termi "kaskadi" viittaa tyypillisesti useiden vesiputousten tai purojen yhdistämiseen, jotta ne kohtaavat jossain vaiheessa alavirtaan ja luovat uusia väreitä vanhojen päälle; tällä tavalla voit nähdä, kuinka joet ja purot muodostuvat ajan myötä, koska monien pienempien sivujokien lisääminen virtaamaan koko matkansa, kunnes lopulta heillä on tarpeeksi vauhtia liittyä johonkin suureen, kuten Tahoe -järvi! Samoin, kun kaksi (tai useampia) ohjaussilmukkaa kaskadoituvat siten, että niiden välillä edestakaisin liikkuva signaali säätää jatkuvasti parametreja.

Mikä on Cascade -lämpötilan säätö?

Kaskadisäätö lämpötilan ohjauksessa sisältää kaksi erillistä silmukkaa. Ensimmäinen silmukka tarjoaa asetusarvon PID -ohjatulle lämmitykselle, joka on suunniteltu reagoimaan paremmin kuin lineaariset voitot ja häiriöt lämmitysjärjestelmässä ja parantunut vasteaika.

Lue myös: näin kuoritset kuparilangan nopeasti kuin ammattilainen

Olen Joost Nusselder, Tools Doctorin perustaja, sisältömarkkinoija ja isä. Rakastan uusien laitteiden kokeilemista, ja yhdessä tiimini kanssa olen luonut syvällisiä blogiartikkeleita vuodesta 2016 lähtien auttaakseni uskollisia lukijoita työkaluilla ja askarteluvinkeillä.