Le contrôle en cascade expliqué avec un exemple : avantages et inconvénients

par Joost Nusselder | Mis à jour le:  18 octobre 2022
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Avec autant de capteurs et de circuits à vérifier, la tâche peut être ardue - c'est là que la cascade entre en jeu.

La cascade est un processus d'activation ou de désactivation d'autres appareils selon qu'un appareil antérieur a été activé ou non.

Il empêche le fonctionnement hors séquence ainsi que le fonctionnement par inadvertance en permettant à un seul capteur à la fois par chemin de circuit de s'activer lorsque cela devrait se produire.

Qu'est-ce que le contrôle en cascade expliquer avec un exemple?

Un agencement de contrôle en cascade est un moyen de maintenir plusieurs niveaux constants, et la sortie d'un contrôleur pilote le point de consigne d'un autre.

Par exemple : un contrôleur de niveau pilotant le contrôleur de débit de sorte qu'ils aient tous deux leur propre quantité souhaitée au lieu de simplement contrôler un ou deux points sur leurs contrôleurs respectifs.

Comment fonctionne le contrôle en cascade ?

Le contrôle en cascade est un type de boucle de rétroaction dans laquelle la sortie d'un contrôleur fournit une entrée à un autre.

Avec ce système, les perturbations sont plus facilement traitées car s'il y a un problème avec une partie du processus (par exemple, il fait trop chaud), alors seule cette section doit être corrigée plutôt que chaque aspect de la production étant arrêté et redémarré à une fois comme avant, lorsque les gens éteignaient simplement toutes les machines pendant qu'ils travaillaient à trouver ce qui n'allait pas pendant des heures ou des jours jusqu'à ce que quelqu'un comprenne enfin comment résoudre le problème qui s'était produit.

Pourquoi utilisons-nous le contrôle en cascade ?

Le contrôle en cascade est un processus qui cherche à améliorer les performances en réduisant les effets des perturbations. En utilisant une variable d'alerte précoce, Cascade Control peut prévenir ou réduire les impacts négatifs sur les processus et les produits en raison de perturbations telles que les pannes de machines et les pénuries de matériaux.

En prévenant les problèmes avant qu'ils ne surviennent en contrôlant à l'avance les variables clés, Cascade Control aide les utilisateurs à éviter les événements perturbateurs tels que les pannes d'équipement ou les ruptures de stock.

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Quels sont les avantages et les inconvénients du contrôle en cascade ?

Le contrôle en cascade est une méthode de rejet des perturbations qui a ses revers. Un inconvénient du contrôle en cascade est la nécessité d'une mesure supplémentaire (généralement le débit) pour fonctionner correctement, et deux inconvénients sont qu'il faut plus d'un contrôleur, ce qui peut être problématique car vous avez plusieurs contrôleurs avec des réglages différents.

Bien sûr, tous les inconvénients ne l'emportent pas sur les avantages lorsqu'il s'agit de méthodes de conception comme celle-ci, mais ces trois-là causent certainement des problèmes - s'assurer que les ingénieurs règlent correctement chaque nouveau composant devient difficile sans suffisamment d'expérience ou de temps libre !

Le contrôle en cascade est-il anticipatif ?

Le contrôle anticipatif est un moyen efficace d'éviter une perturbation avant qu'elle n'ait des effets néfastes sur le système. Contrairement au contrôle en cascade, qui mesure leur efficacité et ne peut répondre qu'aux perturbations individuelles qui affectent leur variable contrôlée, le feedforward prend également en compte d'autres facteurs afin de ne pas être pris au dépourvu face à de nouveaux défis.

Quels sont les critères minimaux de réussite d'un système de régulation en cascade ?

Pour garantir le succès d'une cascade, la variable du processus d'alerte précoce PV2 doit être capable de réagir avant le primaire externe PV1 à la fois lorsque des perturbations préoccupantes (D2) se produisent et lorsqu'elle répond aux manipulations finales de l'élément de commande.

Où sont utilisés les circuits en cascade ?

Les circuits en cascade sont un moyen ingénieux de faire beaucoup de choses en très peu d'étapes. En effet, ils autorisent des capteurs et des circuits hors séquence, ce qui serait désastreux dans de nombreux types d'appareils comme les réfrigérateurs ou les lignes de production industrielles. Des circuits en cascade assurent la sécurité de ces machines en allumant et éteignant diverses pièces selon les besoins afin que tout fonctionne correctement en même temps !

Comment régler un système de contrôle en cascade ?

Réglage des boucles en cascade : Il existe deux manières de régler les boucles en cascade. La première consiste à régler les contrôleurs esclaves individuels comme une boucle PID normale, puis à ajuster les paramètres du contrôleur maître en conséquence, ce qui correspondra aux ajustements de toutes les autres commandes esclaves dans ce type de configuration. Ou vous pouvez le faire dans le sens inverse où vous ajustez les paramètres du contrôleur principal avant de passer en mode local automatique ou manuel, selon le type de schéma de contrôle que nous utilisons à un moment donné pour nos systèmes.

Qu'est-ce que l'instrumentation Cascade ?

Les contrôleurs sont souvent connectés les uns aux autres en cascade. Cela signifie que la sortie d'un contrôleur est envoyée comme entrée pour un autre, les deux contrôleurs détectant différents aspects du même processus.

Le terme « cascade » fait généralement référence à la connexion de plusieurs cascades ou ruisseaux afin qu'ils se rencontrent à un moment donné en aval et créent de nouvelles ondulations au-dessus des anciennes ; de cette façon, vous pouvez voir comment les rivières et les ruisseaux se forment au fil du temps, car il faut que de nombreux petits affluents ajoutent leur débit tout au long de son cours jusqu'à ce qu'il y ait finalement assez d'élan pour qu'ils se rejoignent dans quelque chose de grand comme le lac Tahoe ! De même, lorsque deux (ou plus) boucles de contrôle se mettent en cascade en ayant un signal qui va-et-vient entre elles, ajustant constamment les paramètres.

Qu'est-ce que le contrôle de température en cascade ?

Le contrôle en cascade dans le contrôle de la température implique deux boucles discrètes. La première boucle fournit le point de consigne pour le chauffage contrôlé par PID, qui est conçu pour répondre mieux que les gains et perturbations linéaires dans un système de chauffage avec un temps de réponse amélioré.

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Je suis Joost Nusselder, le fondateur de Tools Doctor, spécialiste du marketing de contenu et papa. J'adore essayer de nouveaux équipements et, avec mon équipe, je crée des articles de blog approfondis depuis 2016 pour aider les lecteurs fidèles avec des outils et des conseils d'artisanat.