GE UR6CH 串级控制的利弊

共享的以前串级控制是单回路控制的高级应用。通过使用第二个更快的PID控制回路，专业人员可以提高给定过程校正已知干扰的能力。尽管串级控制被认为是一种先进的策略，但它通常在整个过程工业中使用。

一旦了解了基本要求，下一个重要的步骤是确定串级控制是否是给定过程的正确解决方案。实施串级控制的决策可以简单地从利弊两方面进行评估。为了帮助评估，请考虑以下事项:

优点:

串级控制的目标是通过减少以下因素来提高过程性能或者甚至消除–通过控制预警变量来控制已知扰动的影响。通过应用串级控制可实现以下优势:

• 正确使用级联架构的环路可以更有效地应对干扰。这是因为内环比外环更接近扰动源，速度也更快。这种组合使该过程能够更快地纠正混乱。

• 内环有助于校正与最终控制元件（FCE）相关的非线性，如静摩擦。回想一下，内环和外环依赖于同一个FCE。由于其更快的动态特性，内环会先于外环调整FCE非线性，从而最大限度地减少对过程的负面影响。

• 更快的内循环减少了过程中的总体可变性。由于内环能够比外环更快地对干扰做出响应，因此它降低了给定干扰的严重性，并限制了否则会影响过程的可变性程度。

• 外环可以进行更保守的调整。由于内循环进行更快速的调整，外循环不再需要灵活。更稳定的控制有利于下游工艺。

缺点:

这种高级控制模式的缺点可以从成本和复杂性方面来总结。以下是串级控制的负面影响:

• 实施串级控制后，仪器成本几乎翻了一番。该架构需要安装和使用第二个传感器来测量内部过程变量。

• 配置成本也几乎翻了一番。硬件成本的增加必然伴随着安装和配置成本的增加。调整两个PID控制器以提供最佳响应可能需要相当长的时间和精力。

• 由于内部控制器通常会积极调整以增强干扰抑制能力，因此可能会增加过程FCE的磨损。此成本可能难以计算，因为它取决于两个控制器的配置（即仅P、PI等）。）以及由于级联而需要FCE执行的工作。

除了提高最终流程绩效的可能性之外，还应考虑其他财务和支持因素。大多数以过程控制为重点的培训研讨会涵盖了这一点以及PID的其他基本和高级应用。它们通常为评估级联控制的利弊提供其他有价值的见解。