Función de control en cascada de nivel de líquido y caudal

Nivel de líquido: control en cascada de caudal. Es necesario comprender que cada sistema de control cuenta con un valor de referencia (SV), un valor real (PV) y una salida (MV). En el caso de un sistema simple de control de caudal, por ejemplo, si el valor establecido es SV=2 m³/h y el valor real es PV=1 m³/h, entonces el valor de salida MV representa el grado de apertura de la válvula. Si MV=60%, eso significa que la válvula está abierta en un 60%. De manera similar, el control en cascada de nivel de líquido y caudal consiste simplemente en añadir un paso adicional relacionado con el nivel del líquido; la salida correspondiente al nivel de líquido sirve como valor de referencia para el control del caudal. Nivel de líquido SV — Nivel de líquido PV — Nivel de líquido MV (ajuste de caudal) — Caudal PV — Caudal MV

El control en cascada se realiza mediante dos reguladores. La salida del regulador principal sirve como valor de referencia para el regulador secundario. En el caso del control del nivel de líquido, este se utiliza como entrada para el regulador principal, mientras que el caudal funciona como entrada para el regulador secundario. Cuando hay cambios en el nivel o en el caudal, no es necesario que todos los componentes cambien al mismo tiempo; esto depende de la configuración de las retroalimentaciones positivas y negativas en cada uno de los componentes de control.

Debería ser así: el objetivo del control es mantener el nivel del líquido estable en una altura determinada. Para lograrlo, se controla indirectamente el caudal; el caudal es, entonces, el segundo objeto de control, es decir, el objeto de control secundario. La salida de este sistema es la apertura de la válvula, representada por mv. Para controlar el nivel del líquido, se puede regular directamente la apertura de la válvula. Pero al hacerlo, el caudal varía mucho, lo cual no es adecuado para algunos procesos de producción química, donde se necesita un caudal de material estable. Si la válvula se encuentra antes del sistema, es decir, es la válvula de regulación que controla el flujo hacia el tanque, cuando el nivel del líquido aumenta, el caudal establecido disminuye, lo que a su vez hace que la apertura de la válvula sea menor. Si la válvula se encuentra después del sistema, es decir, es la válvula de regulación que controla el flujo que sale del tanque, cuando el nivel del líquido aumenta, el caudal establecido también aumenta, lo que a su vez hace que la apertura de la válvula de regulación sea mayor.

Si solo hay cambios en el caudal, eso hará que la apertura de la válvula de regulación cambie, permitiendo así que el caudal vuelva al valor establecido

¿Qué ventajas tiene el control en cascada de nivel y caudal frente al control simple de nivel? ¿El control en cascada de nivel y caudal sirve principalmente para controlar el nivel? El resultado final es que el nivel del líquido se mantiene constante, con ligeras fluctuaciones en el caudal :)

Si se desea mantener estable el nivel del líquido, se debe establecer el valor del nivel como la variable de control principal, mientras que la medición del caudal se considera como la variable de control secundaria. Si el sistema de control industrial no es estable y hay pequeñas fluctuaciones en el caudal, el circuito secundario se encargará primero de regularlo; así, el nivel del líquido no variará. Pero si las fluctuaciones en el caudal son grandes, el nivel del líquido también variará. En ese caso, el regulador del circuito principal enviará una señal, lo que significa que tanto el valor de referencia como el valor de retroalimentación cambian. De esta manera, el regulador del circuito secundario aumentará su capacidad de regulación para acelerar el proceso de ajuste. La ventaja es que las pequeñas perturbaciones en el nivel del líquido prácticamente no tienen efecto; su robustez es mayor que la de un circuito simple de control de nivel. En cuanto a las grandes perturbaciones, se recupera rápidamente el valor normal

El control en cascada de nivel de líquido y caudal, ¿puede servir para regular el caudal? ¿O se sigue dando prioridad principalmente al control del nivel del líquido?