Cascade Kontrol Nedir?

Basamaklı kontrol, bir proses değişkeninin ilgili bir proses değişkeninin ayar noktasını değiştirerek kontrol edildiği bir proses kontrol stratejisini ifade eder. Bu özel stratejide, ilgi değişkeni birlikte çalışan iki kontrol döngüsü tarafından kontrol edilir. Kimyasal proses endüstrilerinde, rahatsızlıkların ve rahatsızlıkların birincil kontrol hedefi üzerindeki etkisini azaltmak için bir kaskad kontrol sistemi kullanılır.

Bir kademeli kontrol döngüsü bir birincil döngü ve bir ikincil döngüden oluşur. Bu döngüler ayrıca sırasıyla dış döngü ve iç döngü olarak da ifade edilebilir. Birincil döngü, ikincil döngüye, birincil kontrol hedefiyle ilgili bir işlem için bir ayar noktası veya hedef sunar. Birincil döngü bazen ana döngü olarak da bilinir, çünkü ikincil döngü ya da bağımlı döngü izlemesi gereken bir ayar noktası sağlar.

Kaskad kontrolünü bir proses kontrol stratejisi olarak kullanmak için birincil amaç, ikincil devrenin birincil kontrol hedefini etkilemeden önce bozuklukları kontrol etmesine izin vermektir. Bu kontrol sisteminin etkili çalışması için ikincil döngünün işlem dinamikleri, birincil döngünün dinamiğinden çok daha hızlı olmalıdır. Genel bir kural olarak, ikincil döngünün işlem dinamikleri, birincil döngünün işlem dinamiğinden en az dört kat daha hızlı olmalıdır.

Çoğu kimyasal işlem için kaskad kontrolünün en yaygın uygulaması, bir akış kontrol cihazının ikincil döngü olarak kullanılmasını içerir. Çoğu akış kontrol cihazı çok hızlı bir tepki süresine sahiptir, bu da ikincil döngüler için uygun adaylardır. Birincil döngüler sıcaklık, seviye, potenz hidrojen (pH) seviyeleri veya kimyasal bileşim gibi değişkenlere odaklanma eğilimindedir.

Basamaklı kontrolün yalnızca iki kontrol döngüsüne dayanan sistemler ile sınırlı olması gerekmez. Çoklu kaskad düzenlemeleri, geleneksel kaskad kontrol döngüsüyle aynı şekilde çalışır, ancak ikiden fazla döngüye sahiptir. Örneğin, uzun bir ölü zamana sahip bir kimyasal bileşim analizörü ve kontrol döngüsü, proses bozulmalarını ortadan kaldırmak için bir sıcaklık kontrol döngüsüne bağlı olabilir. Sıcaklık kontrol döngüsü daha sonra akış kontrolörü gibi daha hızlı bir kontrol cihazına bağlı olabilir.

Belirli bir işlem için kaskad kontrolörlerin geliştirilmesinde önemli olan birkaç faktör vardır. Örneğin, bir kontrol mühendisinin seçilen bir ikincil döngünün ilgilenilen birincil döngü üzerinde güçlü bir etkisi olup olmadığını göz önünde bulundurması gerekir. Mühendis aynı zamanda önerilen ikincil döngünün süreç dinamiklerini de bilmelidir. Bu faktörler, teklif edilen ikincil döngünün işlem kırılmalarını absorbe edip edemediğini ve primer çevrimi etkilemelerini engelleyip engellemediğini belirleyebilir.