洁净间空调自控系统解决方案(从一网站上转载的)

二．洁净间空调自控系统解决方案
2．1电子式模拟控制
目前的电子式模拟控制器具有参数设定，测量显示等基本控制功能，按应用分为浮点型和模拟控制二类，操作
简单，无需软件支持，由于精度不高，正逐渐被计算机控制所取代。在此不做进一步介绍。
2．2计算机控制系统
由于计算机技术的发展，使微计算机控制技术在制冷空调自动控制的应用愈来愈普遍。计算机控制过程可
归纳为实时数据采集、实时决策和实时控制三个步骤。这三个步骤不断地重复进行就会使整个系统按照给定的
规律进行控制、调节。同时，也对被控参数及设备运行状态、故障等进行监测、超限报警和保护，记录历史数
据等。
应该说，计算机控制在控制功能如精度、实时性、可靠性等方面是模拟控制所无法比拟的。更为重要的
是，由于计算机的引入而带来的管理功能(如报警管理，历史记录等)的增强更是模拟控制器根本无法实现
的。因此，近年来，在制冷空调自动控制的应用上，尤其在大中型空调系统的自动控制中，计算机控制已经占
有主导地位。 2．2．1直接数字控制
所谓直接数字控制是以微处理器为基础、不借助模拟仪表而将系统中的传感器或变送器的测量信号直接输入到微型计算机中，经微机按预先编制的程序计算处理后直接驱动执行器的控制方式，简称DDC(DirectDigitalContro
1)，这种计算机称为直接数字控制器，简称 D DC控制器。
DDC控制器中的C P U运行速度很快，并且其配置的输入输出端
口(I／O)一般较多。因此，它可以同时控制多个回路，相当于
多个模拟控制器。D DC控制器具有体积小、连线少、功能齐全、
安全可靠、性能价格比较高等特点。
2．2．2集散型控制系统
集散型控制系统Tota1 Distributed System缩写为T D S。与过去传统的计算机控制方法相比，它的控制功
能尽可能分散，管理功能尽可能集中。其基本结构如图2—2。它是由中央站、分站、现场传感器与执行器三个基本层次组成。中央站和分站之间，各分站之间通过数据通信通道连接起来。分站就是上述以微处理器为核心的DDC控制器。它分散于整个系统各个被控设备的现场，并与现场的传感器及执行器等直接连接，实现对现场设备的检测与控制。中央站实现集中监控和管理功能，如集中监视、集中启停控制、集中参数修改、报警及记录处理等。可以看出，集散型控制系统的集中管理功能由中央站完成，而控制与调节功能由分站即D D C控制器完成
三．洁净间空调自控系统的实现
3．1空气净化
一般的洁净间空调系统中，空气净化处理采用空气过滤器。通常情况下，安装初效过滤器和中效过滤器后，空气
洁净度可以达到l O O O O级。而对于有超净要求的洁净间还应安装高效过滤器。这样，空气洁净度可以达到更高(如1 O O级甚至更高)。
过滤器长期使用时，滤料上沉附的灰尘将逐渐增加，这样会
增大气流阻力，影响整个空调系统的运行。因此，工程上应对过
滤器的气流阻力变化进行自动检测和报警。通常采用差压法测量
过滤器前后的压差，并将此差压信号进行显示和根据设定的差压
限值报警，以便及时清洗或更换。
3．2温度控制
3．2．1预冷却的控制
预冷却是用于对室外新风(热空气)的冷却。在夏季，由于室内外温度差可达1 5—2 O℃，采用预冷却可以分散热
负荷的负担，提高冷却的精度，减少新风与室内回风混合后结露现象，多应用于比较精密的空调系统中。其实现的方法一般是通过粗调式的双位控制或精确性的比例积分控制。其原理图如．
3．2．2二次冷却的控制
二次冷却是对预冷却后的空气进一步作较精确制冷处理，以达到室内所需的温度。其控制原理与一次冷却相同，
但一般采用精确的比例积分控制，即通过调节表冷器冷冻水调节阀开度，实现其流量控制，达到精确的温度调节目的。
3．2．3一次加热的控制
空气一次加热又称预加热，是用来加热新风或加热新风与一次回风的混合风。一次加热一般只用于冬季很冷的地
区，防止新风与一次回风混合后达到饱和，产生水雾或结一次加热还应用于一次混合不允许变动的超净空调系统中。
当采用蒸气或热水进行加热时，一般采用控制蒸气或热水的调节阀开度实现温度控制；当采用电加热时，通过晶闸管电力控制器，控制其加热电功率实现温度控制。
3．2．4二次加热与三次加热的控制
空气二次加热通常设在表冷器之后或二次回风混合段后。二次加热的目的是在有相对湿度要求的情况下，为了保证送风温度或空调室内的温度。其控制方式与一次加热的情况基本相同。
三次加热又称精加热，通常是在高精度温度控制时，用于温度微调而设置的加热段。其控制应根据具体情况参照上述原理实施。
3．3湿度控制
3．3．1加湿处理及控制
洁净间空调工程中，加湿操作一般是在冬季或过渡季节当
空气干燥时进行。空气加湿的方法比较多。通常采用蒸汽加湿器和电加湿器的开关控制或功率调节。蒸汽加湿时，根据湿度控制要求，可通过对电磁阀进行位式控制或采用二通调节阀的连续调节来实现
．3．2除湿(干燥)处理及控制
空气冷却干燥处理常用表冷器来完成。表冷器对空气的处理有等湿冷却和去湿冷却二种处理过程。采用表冷器进行湿度控制时，是通过调节表冷器的冷媒(如冷冻水)流量来实现。当湿度高于要求的值时，可通过加大冷水阀的
开度来加大其流量， 实现除湿(即干燥)处理。其工作原理如图3—2所示。
应该说明的是，由于空气的物理性质，其湿度的控制相对比
较复杂，方法也较多。而且，空气的温度和湿度升高，引起空气中水蒸汽的饱和分压变化，在绝对含湿量不变的情况下，将使相对水湿度减少。因此，对其中某一参数进行调节时，也会引起另一参数的变化。例如在夏季采用表冷器进行除湿调节，开大冷水阀时，在使湿度恢复正常的同时，也使温度降低。因此，在工艺设计和自控方案设计时都应充分考虑到这一特点。
3．4压差控制
国家标准规定，不同级别的洁净室之间应大于5 P a，洁净区与非洁净区之间应大于1 O P a。洁净室内的正压值
是由送入新风量的大小来保持的。即送风量大于回风量、排风量、漏风量之和。一般来说，一旦洁净室的结构
等基本确定，在运行过程中，保持正压可以通过控制新风量或回风量来实现。即通过控制新风门或回风门的开
度来实现。送、回、排风系统的启闭应联锁。正压洁净室联锁开启程序是先送风，再回风、排风。关闭时联锁
程序相反。负压洁净室联锁程序与正压洁净室相反。
3．5其它控制与空调节能
对洁净间而言，除上述必需保证的技术指标外，还有一些对于安全与节能等方面的要求。结合多年的工程
实践，主要有如下一些方面。
3．5．1风机故障报警
通过检测风机的风流状态判断风机是否正常工作。若因电机烧毁或皮带松动等原因导致风机侮转，应立即报警。
3．5．2风机变频控制
为保持洁净间内稳定的压差或一定的新风／回风比，可以对风机(电机)转数实施变频控制。实践证明，变频控
制比单纯的风门开度调节控制效果更佳，而且可大幅度节约电力消耗。因为在空调系统中，新／回风的输送占
电能消耗的最大比例。而风门控制实际上是通过节流装置(即风门)来实现气流的改变。
3．5．3水泵变频控制
在一泵对一调节系统时，采用变频调速(水泵转数)实现流量控制比采用节流装置(即调节阀)为佳。这
种方式不仅体现在控制效果更好，同时体现在大幅度节约电力消耗上。
3．5．4节能程序
由于计算机控制系统的应用，使节能控制成为现实。即除了上述针对空调系统工艺特点实施的节能控制手
段外，计算机控制还可实现如焓差控制、夜晚循环、夜风净化、最佳启停、零能量区等。当然，对于某个特定
的洁净厂房，其节能程序应根据其具体情况进行编制，以达到最佳的节能效果。