什么是级联控制?

C.H.Seman
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烧杯的科学家
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级联控制是指过程控制通过操纵相关过程变量的设定值来控制过程变量的策略。在这种特定策略中,感兴趣的变量由两个在同步工作的控制循环控制。在里面化学过程行业,级联控制系统通常用于减少干扰和不适对主要控制目标的影响。

级联控制循环由主环和次级环组成。这些循环也可以分别称为外循环和内部循环。主循环为与主要控制目标相关的过程提供了辅助循环,以设定值或目标。主循环有时被称为主循环,因为它提供了一个设定点,即必须遵循辅助循环或从属循环。

将级联控制用作过程控制策略的主要目的是允许辅助循环在影响主要控制目标之前控制干扰。为了使该控制系统有效工作,次级循环的过程动力学必须比主循环的动力学快得多。通常,次级环的过程动力学必须比主循环的过程动力学快四倍。

级联控制在大多数化学过程中的最常见应用涉及将流量控制器用作二次循环。大多数流量控制器的响应时间非常快,使其成为辅助循环的合适候选者。主要回路倾向于集中于温度,水平,potenz氢(pH)水平或化学成分等变量。

级联控制不一定仅限于基于两个控制循环的系统。多个级联安排的工作方式与传统的级联控制循环相同,但具有两个以上的循环。例如,长时间死亡时间长的化学成分分析仪和控制回路可能依赖温度控制回路来消除过程的振奋。然后,温度控制回路可能会依靠更快的控制器,例如流量控制器。

在给定过程的级联控制器的开发中,有几个因素。例如,控件工程师需要考虑选择的二级环是否对感兴趣​​的主要循环产生强大影响。工程师还需要了解拟议的辅助循环的过程动力学。此类因素可以决定所提出的二级环是否能够吸收过程不适并阻止它们影响主要循环。

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