¿Qué es el control de cascade?
El control en cascada se refiere a una estrategia de control de proceso en la que una variable de proceso se controla manipulando el punto de ajuste de una variable de proceso relacionada. En esta estrategia particular, la variable de interés está controlada por dos bucles de control que funcionan en conjunto. En las industrias de procesos químicos, un sistema de control en cascada a menudo se usa para reducir el efecto de las perturbaciones y las molestias en el objetivo de control primario.
Un bucle de control en cascada consiste en un bucle primario y un bucle secundario. Estos bucles también pueden denominarse bucle externo y bucle interno, respectivamente. El bucle primario proporciona el bucle secundario con un punto de ajuste u objetivo, para un proceso relacionado con el objetivo de control primario. El bucle primario a veces se conoce como bucle maestro porque proporciona un punto de ajuste que el bucle secundario, o el bucle esclavo, debe seguir.
El propósito principal para usar el control de cascade como estrategia de control de proceso es permitir que el bucle secundario controle perturbaciones antesR pueden afectar el objetivo de control primario. Para que este sistema de control funcione de manera efectiva, la dinámica del proceso del bucle secundario debe ser mucho más rápida que la dinámica del bucle primario. Como regla general, la dinámica del proceso del bucle secundario debe ser al menos cuatro veces más rápido que la dinámica del proceso del bucle primario.
La aplicación más común del control en cascada para la mayoría de los procesos químicos implica el uso de un controlador de flujo como el bucle secundario. La mayoría de los controladores de flujo tienen un tiempo de respuesta muy rápido, lo que los convierte en candidatos adecuados para bucles secundarios. Los bucles primarios tienden a centrarse en variables como la temperatura, el nivel, los niveles de hidrógeno de potenz (pH) o la composición química.
.El control en cascada no se limita necesariamente a los sistemas basados en solo dos bucles de control. Múltiples arreglos en cascada funcionan de la misma manera que un bucle de control de cascada tradicional perotener más de dos bucles. Por ejemplo, un analizador de composición química y un bucle de control con un largo tiempo muerto podrían depender de un bucle de control de temperatura para eliminar las molestias del proceso. El circuito de control de temperatura podría confiar en un controlador aún más rápido, como un controlador de flujo.
Hay varios factores que son relevantes en el desarrollo de los controladores en cascada para un proceso determinado. Por ejemplo, un ingeniero de controles necesitaría considerar si un bucle secundario elegido tuvo un fuerte efecto en el bucle de interés primario. El ingeniero también necesitaría conocer la dinámica del proceso del bucle secundario propuesto. Dichos factores podrían determinar si el circuito secundario propuesto es capaz de absorber los alteros del proceso y evitar que afecten el bucle primario.