Каскадне управління пояснюється прикладом: переваги та недоліки

від Joost Nusselder | Оновлено:  Жовтень 18, 2022
Мені подобається створювати безкоштовний контент, повний порад для моїх читачів. Я не приймаю платне спонсорство, моя думка - моя, але якщо вам будуть корисні мої рекомендації, і ви в кінцевому підсумку купите те, що вам сподобається, за одним із моїх посилань, я можу заробити комісію без додаткових витрат. Дізнайтесь більше

З такою кількістю датчиків і ланцюгів, які потрібно перевірити, завдання може бути складним – ось тут і з’являється каскад.

Каскадування – це процес увімкнення або вимкнення інших пристроїв залежно від того, чи було активовано попередній пристрій.

Він запобігає роботі з порушенням послідовності, а також випадковій роботі, дозволяючи активувати лише одному датчику в певний момент часу на контурі, коли це має статися.

Що пояснюється каскадним управлінням на прикладі?

Каскадне керування — це спосіб підтримувати кілька рівнів постійними, а вихід одного контролера керує заданим значенням іншого.

Наприклад: контролер рівня керує контролером потоку, щоб вони обидва мали власну бажану кількість замість того, щоб просто контролювати одну або дві точки на відповідних контролерах.

Як працює каскадний контроль?

Каскадне управління - це тип петлі зворотного зв'язку, при якому вихід з одного контролера забезпечує вхід на інший.

За допомогою цієї системи з порушеннями легше впоратися, тому що якщо виникає проблема з однією частиною процесу (наприклад, вона стає занадто гарячою), то потрібно виправити лише цей розділ, а не закривати та перезапускати кожен аспект виробництва колись так, як раніше, коли люди просто вимикатимуть усі машини, працюючи над пошуком того, що не так, годинами чи днями, поки хтось нарешті не зрозуміє, як виправити проблему.

Чому ми використовуємо каскадне управління?

Каскадне управління - це процес, який спрямований на підвищення продуктивності за рахунок зменшення наслідків порушень. Використовуючи змінну раннього попередження, Cascade Control може запобігти або зменшити несприятливий вплив на процеси та продукти через такі збої, як поломки машин та нестача матеріалів.

Запобігаючи проблемам до їх виникнення, заздалегідь контролюючи ключові змінні, Cascade Control допомагає користувачам уникнути таких руйнівних подій, як відмова обладнання або закінчення витратних матеріалів.

Читайте також: якщо вам потрібно просвердлити отвір з нержавіючої сталі, це такі отвори, які ви захочете купити

Які переваги та недоліки каскадного управління?

Каскадне управління - це метод відкидання порушень, який має свої недоліки. Одним недоліком каскадного управління є необхідність додаткового вимірювання (зазвичай швидкість потоку) для правильної роботи, а два недоліки - необхідність більш ніж одного контролера, що може бути проблематичним, оскільки у вас є кілька контролерів з різними налаштуваннями.

Звичайно, не всі недоліки переважають переваги, коли справа доходить до таких методів проектування, але ці три безумовно викликають певні проблеми - переконатися, що інженери правильно налаштують кожен новий компонент, стає важко без достатнього досвіду чи часу!

Чи керує каскад вперед?

Контроль зворотного зв'язку - це ефективний спосіб усунути порушення, перш ніж воно матиме будь -які негативні наслідки для системи. На відміну від каскадного контролю, який вимірює, наскільки добре вони працювали, і може реагувати лише на окремі порушення, що впливають на їх контрольовану змінну, функція зворотного зв'язку також враховує інші фактори, щоб не опинитися в непідготовленому стані перед новими викликами.

Які мінімальні критерії успіху каскадної системи управління?

Щоб переконатися, що каскад успішний, змінна процесу раннього попередження PV2 повинна мати можливість реагувати перед зовнішнім первинним PV1 як при виникненні тривожних порушень (D2), так і при реагуванні на кінцеві маніпуляції з елементами управління.

Де використовуються каскадні схеми?

Каскадні схеми - це винахідливий спосіб багато чого зробити за дуже мало кроків. Це пояснюється тим, що вони дозволяють виходити з ладу датчиків і схем, що було б катастрофічним у багатьох типах пристроїв, таких як холодильники або промислові виробничі лінії. Каскадні схеми забезпечують безпеку цих машин, включаючи та вимикаючи різні частини за необхідності, щоб відразу все працювало належним чином!

Як налаштувати каскадну систему управління?

Налаштування каскадних циклів: Існує два способи налаштування каскадних циклів. По -перше, налаштовуючи окремі підпорядковані контролери як звичайний контур ПІД -регулятора, а потім відповідно змінюючи параметри головного контролера, що буде корелювати з налаштуваннями на всіх інших підлеглих елементах управління в цьому типі конфігурації. Або ви можете зробити це навпаки, коли ви налаштовуєте параметри головного контролера, перш ніж перейти в локальний автоматичний або ручний режим, залежно від того, яку схему управління ми використовуємо в будь -який момент для наших систем.

Що таке прилади Cascade?

Контролери часто з'єднуються між собою каскадно. Це означає, що вихід з одного контролера надсилається як вхід для іншого, при цьому обидва контролера відчувають різні аспекти одного і того ж процесу.

Термін "каскад" зазвичай відноситься до з'єднання декількох водоспадів або струмків разом, щоб вони зустрілися в якийсь момент нижче за течією і створили нові брижі поверх старих; таким чином ви можете побачити, як з плином часу утворюються річки та струмки, тому що для цього потрібно багато менших приток, які додають свій потік по всьому своєму ходу, поки врешті -решт не вистачить імпульсу для їх об’єднання у щось таке велике, як озеро Тахо! Подібним чином, коли дві (або більше) петлі управління каскадуються, маючи сигнал, що йде туди-сюди між ними, постійно регулюючи параметри.

Що таке контроль температури Cascade?

Каскадне управління в регулюванні температури передбачає дві дискретні петлі. Перший цикл забезпечує задане значення для ПІД -регульованого опалення, яке розроблено для реагування краще, ніж лінійні посилення та порушення в системі опалення з покращеним часом відгуку.

Читайте також: ось як ви швидко зачищаєте мідний дріт, як професіонал

Я Йост Нуссельдер, засновник Tools Doctor, контент-маркетолог і тато. Я люблю випробовувати нове обладнання, і разом зі своєю командою я створюю детальні статті в блозі з 2016 року, щоб допомогти лояльним читачам інструментами та порадами щодо виготовлення.