Kaskadno upravljanje odnosi se na strategiju upravljanja procesom u kojoj se varijabla procesa kontrolira manipuliranjem zadanom točkom povezane procesne varijable. U ovoj posebnoj strategiji, varijablu od interesa kontroliraju dvije kontrolne petlje koje rade u tandemu. U industriji kemijskih procesa često se koristi kaskadni kontrolni sustav za smanjenje učinka poremećaja i poremećaja na primarni cilj kontrole.
Kaskadna kontrolna petlja sastoji se od primarne petlje i sekundarne petlje. Ove petlje se također mogu nazvati vanjska petlja i unutarnja petlja, respektivno. Primarna petlja daje sekundarnoj petlji zadanu točku, ili cilj, za proces povezan s primarnim kontrolnim ciljem. Primarna petlja ponekad je poznata kao glavna petlja jer osigurava zadanu vrijednost koju sekundarna petlja, ili podređena petlja, mora slijediti.
Primarna svrha korištenja kaskadne kontrole kao strategije upravljanja procesom je dopustiti sekundarnoj petlji da kontrolira poremećaje prije nego što mogu utjecati na cilj primarne kontrole. Da bi ovaj sustav upravljanja djelovao učinkovito, dinamika procesa sekundarne petlje mora biti mnogo brža od dinamike primarne petlje. Kao opće pravilo, dinamika procesa sekundarne petlje mora biti najmanje četiri puta brža od dinamike procesa primarne petlje.
Najčešća primjena kaskadne kontrole za većinu kemijskih procesa uključuje korištenje regulatora protoka kao sekundarne petlje. Većina regulatora protoka ima vrlo brzo vrijeme odziva, što ih čini prikladnim kandidatima za sekundarne petlje. Primarne petlje imaju tendenciju da se usredotoče na varijable kao što su temperatura, razina, razina potenz vodika (pH) ili kemijski sastav.
Kaskadno upravljanje nije nužno ograničeno na sustave koji se temelje na samo dvije upravljačke petlje. Višestruki kaskadni aranžmani rade na isti način kao tradicionalna kaskadna kontrolna petlja, ali imaju više od dvije petlje. Na primjer, analizator kemijskog sastava i kontrolna petlja s dugim mrtvim vremenom mogu se oslanjati na petlju za kontrolu temperature kako bi se uklonili poremećaji u procesu. Petlja za kontrolu temperature mogla bi se tada oslanjati na još brži regulator, kao što je regulator protoka.
Postoji nekoliko čimbenika koji su relevantni za razvoj kaskadnih regulatora za određeni proces. Na primjer, inženjer kontrole trebao bi razmotriti je li odabrana sekundarna petlja imala snažan učinak na primarnu petlju od interesa. Inženjer bi također trebao znati dinamiku procesa predložene sekundarne petlje. Takvi čimbenici mogu odrediti je li predložena sekundarna petlja sposobna apsorbirati poremećaje procesa i spriječiti ih da utječu na primarnu petlju.