Beranda » Mekanik » Kontrol Kaskade

Kontrol Kaskade

Kontrol kaskade merupakan metode penggabungan umpan balik / feedback. Dalam metode kontrol ini, pengontrol loop dalam akan mendapatkan titik setelnya dari kontrol loop luar. Jadi dalam sistem kontrol ini, akan ada dua pengontrol dan output dari satu pengontrol adalah input untuk pengontrol lainnya, pengontrol sekunder digunakan bersama dengan pengontrol utama untuk meningkatkan kontrol variabel proses utama.

Loop kaskade akan memiliki pengukuran kedua dan juga umpan balik sekunder. Dalam sistem kontrol kaskade, akan ada dua pengontrol dan di mana output dari satu pengontrol akan menggerakkan setpoint yang lain. Ini adalah struktur multiloop di mana output dari pengontrol di loop luar yang disebut primer, adalah titik setel pengontrol di loop dalam. Jadi dua kontroler digunakan dalam kontrol kaskade karena proses dibagi menjadi dua dan satu variabel proses akan dimanipulasi.

Kontrol Kaskade

Pentingnya Penggunaan Kontrol Kaskade

  • Kaskade digunakan jika terjadi banyak gangguan dalam satu loop
  • Kontrol kaskade dibutuhkan untuk pemakaian respons cepat
  • Jika tidak ada respon cepat dari variabel utama selama gangguan
  • Dalam kasus perubahan proses yang akan mempengaruhi variabel kontrol
  • Digunakan jika variabel lain dipengaruhi oleh gangguan dan variabel ini terkait dengan variabel kontrol
  • Digunakan jika variabel sekunder, dapat dikontrol dan juga akan memberikan respons cepat ke pengontrol utama.

Persyaratan Kontrol Kaskade

  • Loop primer tidak boleh lebih cepat dari loop sekunder
  • Loop sekunder harus mengalami gangguan maksimum
  • Loop sekunder harus memiliki gangguan yang tidak diharapkan
  • Loop sekunder harus memiliki pengaruh langsung pada loop primer
  • Loop sekunder harus dapat dikontrol dan harus diukur
  • Gangguan harus segera dikenali dan dikoreksi sehingga loop kontrol utama tidak terpengaruh. Jadi loop sekunder harus beroperasi lebih cepat dari loop primer.
  • Loop sekunder harus 5 kali lebih cepat dari loop primer
Baca Juga :  Alat- alat kerja untuk pekerjaan instalasi tubing

Penggunaan Kontrol Kaskade

Dalam suatu proses tertentu, dua atau lebih variabel proses akan mempengaruhi secara sama perilaku satu sama lain dimana satu dapat dikontrol dengan kombinasi kontrol yang lain sehingga dalam proses ini, dapat menggunakan kontrol kaskade. Ini adalah jenis kontrol proses di mana satu variabel proses dikendalikan oleh kombinasi kontrol dari dua variabel proses. Dalam jenis kontrol ini, dua variabel proses dikendalikan dengan satu elemen kontrol akhir.

Cara Kerja Pengontrol Kaskade

Ini adalah multi-loop utama yang banyak digunakan, dalam sistem ini ada dua pengontrol, dua sensor, dan juga aktuator. Output kontroler primer digunakan untuk memanipulasi set-point kontroler sekunder kedua kontroler ini mengalir satu sama lain tetapi masing-masing memiliki input variabel prosesnya sendiri. Kontroler akan menggunakan aktuator untuk membantu upaya kontrol ke fase sekunder.

Ada loop dalam di pengontrol sekunder dan pengontrol utama memiliki loop luar. Loop dalam sama dengan sistem umpan balik konvensional yang terdiri dari setpoint, variabel proses, dan pengontrol pengontrol ini akan bertindak pada proses dengan bantuan aktuator. Loop luar mirip dengan loop dalam dan satu-satunya perbedaan adalah menggunakan seluruh loop dalam sebagai aktuator. Kontroler utama memiliki setpoint independen dan outputnya masuk ke kontroler sekunder.

Kontroler sekunder akan menerima output kontroler utama sebagai input setpoint dan juga memiliki output kontrol sebagai output ke proses. Kontroler sekunder adalah loop tertutup dalam loop primer. Jadi jika kontrol cascade dilakukan maka gangguan dari perubahan cepat kontroler sekunder tidak akan mempengaruhi kontroler primer.

Cara Pengoperasian Sistem Kaskade

Jika sistem kaskade perlu berfungsi dengan baik maka harus diatur dengan benar. Loop dalam sistem harus disetel sebelum loop luar.

Baca Juga :  Yuk Ketahui Cara Menghitung Plumbing

Prosedur Awal Kontrol Kaskade

  • Kontroler utama harus ditempatkan dalam mode manual sehingga akan memutus kaskade dan mengisolasi kontroler sekunder dan dapat disetel.
  • Kontroler sekunder harus disetel sedemikian rupa, dengan menganggapnya sebagai satu-satunya loop kontrol.
  • Kontroler sekunder harus dikembalikan ke setpoint jarak jauh dan harus menempatkan pengontrol utama dalam mode otomatis ini akan mengisolasi pengontrol utama dan dapat disetel.
  • Harus memanipulasi titik setel pengontrol sekunder untuk menyetel loop kontrol primer.
  • Jika sistem tidak stabil saat pengontrol utama otomatis maka kurangi penguatan pengontrol utama.

Kegagalan Terjadi Dalam Sistem Kontrol Kaskade

Kontroler kaskade bukanlah sistem yang aman dari kegagalan, tujuan dari kontrol kaskade adalah membuat sistem responsif. Jika kontrol master dalam sistem kaskade gagal maka seluruh sistem akan gagal. Untuk menjaga keamanan pengontrol kaskade, dapat menggunakan beberapa pengontrol sebagai pengontrol utama, dan kemudian dapat menggunakan penyeleksi untuk memilih bacaan mana yang harus digunakan.

Jika kontrol kaskade gagal, dapat melakukan hal-hal tertentu untuk menjalankan sistem selama perbaikan pengontrol. Pengontrol dapat dioperasikan secara manual oleh seseorang selama kegagalan, atau dapat menggunakan pembacaan sebelumnya untuk mengirim sinyal konstan ke sistem.

Cara Penyetelan Kontrol Kaskade

Karena kerumitan pengontrol kaskade, penyetelan akan jauh lebih tinggi. Sistem kaskade harus disetel dimulai dengan loop terdalam dan jika disetel maka ditempatkan dalam kontrol kaskade dan juga loop yang menggerakkan setpointnya disetel. Tidak boleh menggunakan aturan penyetelan peredam amplitudo seperempat untuk menyetel loop kontrol dalam struktur kaskade karena akan membuat sistem tidak stabil.

Kontroler sekunder harus disetel terlebih dahulu dan setelah itu, kontroler utama dan kedua penyetelan ini akan dilakukan oleh alat penyetelan yang sama. Itu harus disetel sedemikian rupa sehingga loop dalam harus lebih cepat daripada loop luar, jika tidak maka pengontrol akan bersaing dan ini akan membuat sistem loop tertutup tidak stabil. Loop harus disetel lebih cepat dan lebih ketat daripada loop di sekitarnya. Pengontrol aliran dalam sistem kaskade harus disetel dengan ketat.

Baca Juga :  Ball Valve

Jenis Mode Kontrol Kaskade

Dalam banyak aplikasi, loop kontrol tidak akan dapat berfungsi sebagai loop kaskade sepanjang waktu. Operator akan dapat mengubah mode, ada tiga mode dan mereka adalah mode manual, mode otomatis, dan mode kaskade. Dalam mode manual, titik setel pengontrol aliran melacak aliran aktual. Dalam mode otomatis, output pengontrol suhu melacak titik setel pengontrol aliran. Dalam mode kaskade, pengontrol suhu memanipulasi titik setel pengontrol aliran.

Kebutuhan Kontrol Kaskade

Kontrol sederhana seperti loop tertutup, pengontrol mengendalikan variabel tunggal pada suatu titik dan ini dapat dianggap sebagai kontrol loop tertutup satu titik. Jadi pada jenis kontrol ini, proses hanya memiliki satu tahap informasi untuk kontrol dan kurang efektif selama perubahan set point.

Jadi dengan menggunakan kontrol kaskade dapat mengendalikan satu variabel dalam dua tahap. Sehingga akan ada pengendalian proses yang efektif jika terjadi gangguan atau perubahan set point. Dengan menggunakan kontrol kaskade dapat melakukan kontrol yang tepat dari suatu sistem. Perubahan beban dalam proses dapat dipertahankan dan dikendalikan oleh kontrol kaskade

Kelebihan

  • Kontrol yang baik dari variabel utama
  • Variabel utama kurang terpengaruh oleh gangguan
  • Pemulihan dari gangguan secara cepat
  • Frekuensi sistem akan meningkat
  • Besarnya jeda waktu akan berkurang
  • Performa dinamis akan lebih baik
  • Membatasi variabel sekunder
  • Dapat dikombinasikan dengan kontrol feedforward atau bentuk kontrol lainnya

Kekurangan

  • Kompleksitas
  • Pengukuran variabel kedua mahal
  • Penyetelan pengontrol kaskade sangat sulit
  • Jika loop dalam tidak lebih cepat dari loop luar maka itu akan mempengaruhi seluruh sistem.
  • Membutuhkan pengukuran tambahan untuk beroperasi

Aplikasi Kontrol Kaskade

  • Aliran uap pengaturan suhu reboiler
  • Pengaturan level aliran air umpan boiler drum
  • Kontrol suhu reaktor
Bagikan

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses.