Hei,

1. Kaskade

I de tilfeller hvor vi har et varierende tilførselstrykk foran reguleringsventilen, vil dette som regel resultere i at innløpsmengden ikke kan styres helt eksakt. Resultatet blir at nivået i tanken ikke er helt stabilt.



Her har vi egentlig to reguleringssløyfer. Det primære er fremdeles å holde nivået i tanken på et konstant nivå. Den andre sløyfens oppgave er å holde innløpsmengden på en konstant mengde.

Det som er viktig å legge til er at den sekundære regulatoren (FRC) får sin skal-verdi fra primær-regulatoren (LRC). Primær-regulatoren styrer arbeidspunktet til sekundær-regulatoren.

Kaskaderegulering gir følgende fordeler sammenlignet med enkeltsløyfer:

? Ytre forstyrrelser blir påvist og motvirket så nær angrepspunktet som mulig.

? Forstyrrelser i delprosessens første del forplanter seg ikke til delprosessens siste del.

? En kaskade forbedrer den ytre sløyfens (primær) tidskonstant. Vi påvirker prossen raskere ved hjelp av sekundær-sløyfen.

? En kaskade reduserer uheldige virkninger av hysterese, dødgang og friksjon i reguleringsventilen.

? De indre sløyfene (sekundær) har en lineariserende virkning på eventuelle ulineære prosesselementer.

Sekundærsløyfen må kunne arbeide raskere med forstyrrelsene enn primærsløyfen jobber med forstyrrelsene. Dersom dette ikke var tilfelle, ville eventuelle forstyrrelser bli ytterligere forkludret av sekundær-sløyfen!

I et kaskade reguleringssystem tar vi hånd om forstyrrelsene før de kommer inn i hovedprosessen.

Skulle allikevel forstyrrelsene eller belastningsendringer føre til at vi får et reguleringsavvik i hovedprosessen, vil primær-regulatoren gi sekundærregulatoren et nytt settpunkt .




Et annet eksempel på typisk kaskade reguleringssystem er at vi skal holde temperaturen på et produkt konstant. Vi bruker damp for å tilføre systemet energi.

Fra før vet vi at temperatur er en ""treg"" prosess, mens tilførsel av damp er en ""rask"" prosess. I slike reguleringssystemer har vi god nytte av kaskaderegulering.

Sekundærsløyfens oppgave er å tilføre en jevn mengde med damp selv om tilførselstrykket skulle variere.

Ved belastningsendringer (forbruk av mendium) i temperatur-sløyfen vil TIC endre arbeidspunktet til FIC.

2. Foroverkobling

Foroverkoblede reguleringssløyfer blir brukt i prosesser som er beheftet med lange reaksjonstider (tidskonstanter), og dessuten i prosesser som er utsatt for kraftige og hurtige forstyrrelser.

I enkelte prosesser vet vi at en styrt omstilling eller målt forstyrrelse vil medføre problemer lenger frem i prosessen.

Hvis vi er klar over dette, er det naturlig å kompensere for denne endringen før vi har målt den.



Denne form for regulering kalles foroverkobling (""Feed Forward"") og benyttes vanligvis i kombinasjon med tilbakekobling (""Feed Back"").

Da vi ofte ikke vet godt nok hvordan prosessen reagerer, vil foroverkoblinger lett bli ustabile (overreagere). En ren foroverkoblet reguleringssløyfe blir derfor bare brukt i spesielle tilfeller.

Vanligvis blir en foroverkoblet reguleringssløyfe brukt sammen med en tilbakeboblet reguleringssløyfe.

Vi skal se litt nærmere på pH-regulering ved på kombinere disse to grunntyper av reguleringssløyfer.

La oss anta at vi har 50 % lut som skal vannes ut slik at konsentrasjonen blir 20 %. Nøytraliseringsvæsken er da vann.



Ut i fra mengden av lut (FT-A) og pH-verdien på luten (AT-A) som skal ""nøytraliseres"", og den innstilte ønskede pH-verdien (HC), settes settpunktet på mengderegulator (FIC). Det som er litt spesielt med dette eksemplet er at vi at en variabel SP.

Mengderegulatoren (FIC) tilfører den beregnede mengden av nøytraliseringsvæske (vann).

I et ideelt tilfelle vil vi kunne tilføre en nøyaktig mengde vann i relasjon til mengde av og konsentrasjonen av luten.

Ingen tilbakemelding Men, som vi ser får mengde- og pH-verdivariablen ingen tilbakemelding om lut-konsentrasjonen på sluttproduktet. Vi kan derfor ikke være helt sikre på at vi har oppnådd reguleringsspesifikasjonen (20 % lut).

En foroverkoblet reguleringssløyfe blir som oftest supplert med en tilbakekoblet reguleringssløyfe (AIC), som foretar den siste justeringen av sluttproduktet.

I vårt eksempel er foroverkoblingen satt inn for en første grovjustering av pH-verdien, slik at en senere tilbakekoblet finjustering av pH-verdien skal bli enklere.