O que é controle em cascata?

Aplicações com duas ou mais capacidades são inerentemente difícil para um único instrumento controlar, devido a grandes superações e atrasos inaceitáveis.

A solução é o controle em cascata de dois ou mais controladores (cada um com a sua própria entrada em série), de modo a formar um único dispositivo de regulação.

A temperatura nominal do produto é definida no controlador mestre. Isto é comparado com a temperatura do produto, e o nível de potência de laços mestre PID é alimentado para o dispositivo de comando escravo como seu valor nominal.

O controle em cascata pode ser implementado num controlador multi-loop onde o mestre PID controla o escravo diretamente, ou dois instrumentos discretos podem ser ligados em conjunto, caso em que o poder de mestre (um sinal de mA ou VCC) é ligado à entrada auxiliar do controlador escravo como uma entrada de setpoint remoto, este dimensionado para atender qualquer temperatura esperada.

O escravo loop de tempo de resposta natural deve, idealmente, ser pelo menos 5 vezes mais rápido do que o mestre.

Exemplo de controle em cascata

No exemplo, o máximo de entrada de 400ºC representa, restringindo, assim, a temperatura do revestimento. No arranque, o mestre compara a temperatura do produto (ambiente) do seu setpoint (300ºC) e dá potência máxima. Isso define o valor nominal máximo (400ºC) sobre o escravo, que é comparada com a temperatura (ambiente) dando máxima de saída ao aquecedor.

A medida que a temperatura sobe, a saída do aquecedor do escravo cai. A temperatura do produto também sobe a uma taxa dependente de transferência entre o produto. Isso faz a saída PID do mestre diminuir, reduzindo o valor nominal ‘casaco’ sobre o escravo, reduzindo efetivamente a saída para o aquecedor. Isto continua até que o sistema torna-se equilibrado.

Quando estiver ajustando um sistema com controle em cascata, primeiro defina o mestre para o modo manual. Sintonize o controlador escravo usando o controle proporcional somente (Integral e Derivativo não são normalmente necessários); em seguida, retornar o mestre para o modo PID automático antes de ajustar o mestre. O resultado é mais rápido, o controle mais suave com superação minima e a capacidade de lidar com mudanças de carga, mantendo a temperatura da camisa dentro das tolerâncias aceitáveis.

Sobre a Controladores WEST A Controladores WEST é uma das empresas operacionais Specialty Product Technologies, Grupo Fortive, do qual também fazem parte a Veeder-Root, Dynapar, Hengstler, Anderson-Negele, entre outras. Possui fábricas no Reino Unido e Alemanha. Conta com assistência técnica local e 3 anos de garantia para todos os produtos. Para entrar em contato, ligue +55 11 3616-0150 ou envie um e-mail para atendimento@sptech.com.