캐스케이드 제어 란 무엇입니까?
단일 루프 제어에서 컨트롤러의 설정점은 작업자에 의해 설정되고 출력은 최종 제어 요소를 구동합니다. 예를 들면:레벨 컨트롤러는 설정 지점에서 레벨을 유지하기 위해 제어 밸브를 구동.
캐스케이드 제어 배열에는 한 컨트롤러의 출력이 다른 컨트롤러의 세트 포인트를 구동하는 두 개 이상의 컨트롤러가 있습니다. 예를 들어: 해당 설정 지점에서 레벨을 유지 하기 위해 흐름 컨트롤러의 설정점을 구동 하는 레벨 컨트롤러. 흐름 컨트롤러는 차례로 레벨 컨트롤러가 요청하는 설정점과 흐름을 일치시키기 위해 제어 밸브를 구동합니다.
세트 포인트를 구동하는 컨트롤러(위의 예에서 레벨 컨트롤러)를 기본,외부 또는 마스터 컨트롤러라고합니다. 세트 포인트(예제의 흐름 컨트롤러)를 수신하는 컨트롤러를 보조,내부 또는 슬레이브 컨트롤러라고합니다.
캐스케이드 제어는(1)교란이 우리가 제어하고자하는 1 차 공정 출력에 직접 영향을 미치는 측정 가능한 중간 또는 2 차 공정 출력에 영향을 미치거나(2)액추에이터를 포함한 2 차 공정의 이득이 비선형 일 때마다 단일 루프 제어에 대한 제어 시스템 성능을 향상시킬 수 있습니다. 첫 번째 경우,캐스케이드 제어 시스템은 1 차 출력에 대한 2 차 변수에 들어가는 교란의 영향을 제한 할 수 있습니다. 두 번째 경우,캐스케이드 제어 시스템은 제어 시스템 성능에 대한 액추에이터 또는 2 차 프로세스 이득 변화의 영향을 제한 할 수 있습니다. 이러한 게인 변화는 일반적으로 설정점 변화 또는 지속적인 교란으로 인한 작동점의 변화로부터 발생한다.
캐스케이드 제어는 언제 사용되어야 하는가?
캐스케이드 제어는 상대적으로 느린 역학(예:레벨,온도,구성,습도)과 액체 또는 가스 흐름 또는 기타 비교적 빠른 프로세스를 사용하여 느린 프로세스를 제어해야하는 경우 항상 사용해야합니다. 예를 들어: 콘덴서 압력(진공)을 제어하기 위해 냉각 물 유량을 변경하거나 열교환 기 출구 온도를 제어하기 위해 증기 유량을 변경합니다. 두 경우 모두 흐름 제어 루프를 캐스케이드 배열에서 내부 루프로 사용해야합니다.
캐스케이드 컨트롤에 단점이 있습니까?
캐스케이드 제어에는 세 가지 단점이 있습니다. 하나,작동하려면 추가 측정(일반적으로 유량)이 필요합니다. 둘째,조정해야 할 추가 컨트롤러가 있습니다. 그리고 세,제어 전략은 더 복잡하다–모두 엔지니어와 운영자. 이러한 단점은 캐스케이드 컨트롤이 구현되어야 하는지를 결정하기 위해 예상되는 제어 개선의 이점에 대해 가중치를 부여해야합니다.
캐스케이드 컨트롤을 사용하지 말아야 할 때는 언제입니까?
캐스케이드 제어는 내부 루프의 역학이 외부 루프의 역학과 비교하여 빠른 경우에만 유용합니다. 캐스케이드 컨트롤은 일반적으로 내부 루프가 외부 루프보다 3 배 이상 빠르지 않은 경우 사용하지 않아야 합니다.
내부 루프가 외부 루프보다 훨씬 빠르지 않을 때 캐스케이드 제어의 감소 된 이점 외에도,특히 내부 루프가 매우 공격적으로 조정되는 경우 불안정성을 초래할 수있는 두 루프 간의 상호 작용의 위험이 있습니다.
캐스케이드 컨트롤은 어떻게 조정해야 합니까?
캐스케이드 배열은 가장 안쪽 루프부터 튜닝되어야 한다. 일단 그 하나가 조정되면,캐스케이드 제어 또는 외부 세트 포인트 모드에 배치 된 다음 그 세트 포인트를 구동하는 루프가 조정됩니다. 내부 및 외부 루프의 프로세스 역학이 유사한 경우 불안정성을 유발할 수 있으므로 캐스케이드 구조의 제어 루프를 튜닝하기 위해 쿼터 진폭 감쇠 튜닝 규칙(예:수정되지 않은 지글러 니콜스 및 코헨 쿤 규칙)을 사용하지 마십시오.