Каскадное управление на примере: преимущества и недостатки

по Йосту Нуссельдеру | Обновление:  18 октября 2022
Мне нравится создавать бесплатный контент, полный советов для моих читателей, вас. Я не принимаю платное спонсорство, мое мнение принадлежит мне, но если вы сочтете мои рекомендации полезными и в конечном итоге купите что-то, что вам нравится, по одной из моих ссылок, я мог бы получить комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас. Узнать больше

С таким количеством датчиков и цепей, которые нужно проверить, задача может быть сложной — вот где вступает в действие каскадирование.

Каскадирование — это процесс включения или выключения других устройств в зависимости от того, было ли активировано предыдущее устройство.

Это предотвращает нарушение последовательности операций, а также непреднамеренное срабатывание, позволяя активировать только один датчик в каждый момент времени на цепь, когда это должно произойти.

Что такое каскадное управление, объясните на примере?

Схема каскадного управления позволяет поддерживать постоянство нескольких уровней, при этом выход одного контроллера управляет заданным значением другого.

Например: контроллер уровня управляет контроллером потока, так что они оба имеют свою собственную желаемую величину, а не просто управляют одной или двумя точками на соответствующих контроллерах.

Как работает каскадное управление?

Каскадное управление - это тип контура обратной связи, в котором выход одного контроллера обеспечивает вход другого.

С этой системой сбои легче устраняются, потому что, если есть проблема с одной частью процесса (например, становится слишком жарко), тогда нужно исправить только этот раздел, а не каждый аспект производства, который должен быть остановлен и перезапущен на однажды, как раньше, когда люди просто выключали все машины, пока они работали над поиском того, что было не так, часами или днями, пока кто-то, наконец, не выяснил, как исправить возникшую проблему.

Почему мы используем каскадное управление?

Каскадное управление - это процесс, направленный на повышение производительности за счет уменьшения воздействия помех. Используя переменную раннего предупреждения, каскадное управление может предотвратить или уменьшить неблагоприятное воздействие на процессы и продукты из-за сбоев, таких как поломки оборудования и нехватка материалов.

Предотвращая проблемы до того, как они возникнут, заранее контролируя ключевые переменные, Cascade Control помогает пользователям избежать разрушительных событий, таких как отказ оборудования или исчерпание расходных материалов.

Читайте также: если вам нужно просверлить отверстие в нержавеющей стали, вы захотите купить эти кольцевые пилы

В чем преимущества и недостатки каскадного управления?

Каскадное регулирование - это метод подавления помех, который имеет свои недостатки. Одним из недостатков каскадного управления является необходимость в дополнительном измерении (обычно скорости потока) для правильной работы, а двумя недостатками являются необходимость более одного контроллера, что может быть проблематичным, поскольку у вас есть несколько контроллеров с разными настройками.

Конечно, не все недостатки перевешивают преимущества, когда дело доходит до таких методов проектирования, но эти три определенно вызывают некоторые проблемы - без достаточного опыта или времени сложно убедиться, что инженеры правильно настраивают каждый новый компонент!

Имеет ли каскадное управление прямую связь?

Упреждающее управление - это эффективный способ предотвратить нарушение, прежде чем оно окажет какое-либо неблагоприятное воздействие на систему. В отличие от каскадного управления, которое измеряет, насколько хорошо они справились и могут ли реагировать только на отдельные нарушения, влияющие на их регулируемую переменную, прямая связь учитывает и другие факторы, чтобы их не застали врасплох при столкновении с новыми проблемами.

Каковы минимальные критерии успеха каскадной системы управления?

Чтобы гарантировать успешность каскада, переменная PV2 процесса раннего предупреждения должна быть способна реагировать до внешнего первичного PV1 как при возникновении проблемных возмущений (D2), так и при ответе на манипуляции с конечным элементом управления.

Где используются каскадные схемы?

Каскадные схемы - это гениальный способ сделать много всего за несколько шагов. Это связано с тем, что они допускают нарушение последовательности датчиков и схем, что было бы катастрофическим для многих типов устройств, таких как холодильники или промышленные производственные линии. Каскадные схемы обеспечивают безопасность этих машин, включая и выключая различные части по мере необходимости, чтобы все работало правильно сразу!

Как настроить каскадную систему управления?

Настройка каскадных петель: Есть два способа настроить каскадные петли. Первый заключается в настройке отдельных подчиненных контроллеров в качестве обычного контура ПИД-регулирования, а затем в соответствующей настройке параметров главного контроллера, которые будут коррелировать с настройками всех других подчиненных контроллеров в этом типе конфигурации. Или вы можете сделать это наоборот: отрегулировать настройки главного контроллера перед переходом в локальный автоматический или ручной режим, в зависимости от того, какую схему управления мы используем в любой момент времени для наших систем.

Что такое каскадная аппаратура?

Контроллеры часто подключаются друг к другу каскадно. Это означает, что выходные данные одного контроллера отправляются в качестве входных данных для другого, причем оба контроллера воспринимают разные аспекты одного и того же процесса.

Термин «каскад» обычно относится к соединению нескольких водопадов или ручьев вместе, так что они встречаются в некоторой точке ниже по течению и создают новые волны поверх старых; Таким образом, вы можете увидеть, как реки и ручьи формируются с течением времени, потому что для этого требуется множество более мелких притоков, добавляющих свои потоки на всем протяжении своего пути, пока в конечном итоге они не наберут достаточный импульс, чтобы объединиться в нечто большое, например, озеро Тахо! Точно так же, когда два (или более) контура управления каскадируются, имея сигнал, идущий туда и обратно между ними, постоянно регулируя параметры.

Что такое Каскадный контроль температуры?

Каскадное регулирование температуры включает два дискретных контура. Первый контур обеспечивает заданное значение для нагрева, управляемого ПИД-регулятором, который предназначен для лучшего отклика, чем линейные коэффициенты усиления и возмущения в системе обогрева, с улучшенным временем отклика.

Читайте также: вот как можно быстро зачистить медный провод, как профессионал

Я Йоост Нуссельдер, основатель Tools Doctor, контент-маркетолог и папа. Мне нравится пробовать новое оборудование, и с 2016 года вместе со своей командой я пишу подробные статьи в блогах, чтобы помочь постоянным читателям с инструментами и советами по изготовлению.