Tous les changements sont réalisés sans à-coups sur la sortie du régulateur. Le mode de fonctionnement de la boucle esclave est géré comme celui de la boucle process : cette boucle se comporte comme si elle était seule.
Il existe cependant des mécanismes spécifiques à la boucle maître :
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Le mode Manuel et le passage de Auto à Manuel fonctionnent comme ceux de la boucle process.
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Si le régulateur fonctionne en mode Automatique (par défaut), deux situations peuvent être observées :
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Le régulateur esclave fonctionne en mode Automatique et utilise la consigne distante. La cascade est fermée dans ce cas, ce qui signifie que la boucle maître fonctionne vraiment en mode Automatique.
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Le régulateur esclave fonctionne en mode Automatique et utilise la consigne locale. L'autoréglage fonctionne. Le régulateur fonctionne en mode Suivi. Dans ce cas, le régulateur maître fonctionne en mode Suivi.
Le but de cette procédure est d'éviter les à-coups lorsque la cascade se ferme. Vous pouvez vous trouver face à plusieurs situations :
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Si le contrôleur esclave utilise une consigne locale, le régulateur maître suit la consigne locale de l'esclave.
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Cependant, si le régulateur esclave possède une action intégrale, le régulateur maître suit la mesure de la boucle esclave.
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Enfin, si le régulateur esclave ne possède pas d'action intégrale, le régulateur esclave doit être soit P, soit PD. La sortie de la boucle maître est calculée et optimisée pour éviter les à-coups lors de la fermeture de la cascade (selon la sortie du régulateur et ses paramètres).
Lorsque le système redémarre à froid, le régulateur maître démarre toujours en mode Automatique. Cependant, il est possible de reconfigurer le mode de fonctionnement initial pour le régulateur esclave et le type de consigne pour chaque boucle (distante/locale).
Eviter d'autres changements aux sorties
La boucle maître présente en général une fonctionnalité supplémentaire : lorsque le maître est en mode Automatique et que la sortie de l'esclave commence à saturer, la boucle maître « gèle » (empêche) tout changement sur la sortie maître dans la direction qui sature l'esclave. Cette fonction limite la saturation de l'action intégrale du maître. Elle est donc activée uniquement si le régulateur maître possède une action intégrale.
Par exemple, lorsque le régulateur esclave fonctionne en mode Automatique, il est configuré en action inverse et sa sortie atteint la limite supérieure. Pour dissocier la sortie de sa limite en agissant sur la consigne, vous devez diminuer ladite consigne. La sortie maître est maintenant inclinée vers une direction montante.
Boucle cascade avec un régulateur PID
Le schéma suivant illustre une boucle cascade avec un régulateur PID :
Une boucle cascade consiste généralement en deux boucles process avec certaines restrictions et fonctions supplémentaires.
La sortie de la boucle maître OUT_MAN est la consigne distante pour la branche consigne de la boucle esclave. La sortie OUT_MAN est donc exprimée selon l'échelle de la boucle esclave. Elle est sujette à la limite de niveau de la branche consigne de la boucle esclave.
Le régulateur esclave peut être de type Split Range ou Chaud/Froid.
Le mode de fonctionnement Auto/Manuel et la valeur pour la commande manuelle de la boucle maître n'est pas accessible à partir des écrans de régulation Control Expert. Ils peuvent toutefois être atteints via le programme utilisateur.
Les restrictions sont les suivantes :
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Pas de totalisation sur la branche de mesure de la boucle maître.
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Pas de branche Feed forward sur la boucle esclave.
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Pas de régulateur ON OFF sur aucune boucle.
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La branche consigne de la boucle esclave est une branche unique, sans mise à l'échelle.
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Un seul régulateur de modèle peut être configuré sur la boucle maître ou esclave.
