淺談潔凈室空調自動化控制PLC控制的應用

左超 呂貴瑜 邸立云

摘 要 基于對潔凈室的具體要求，本文介紹了PLC控制系統的工作原理以及其在潔凈室當中的具體影響，并在此基礎上，闡述了PLC控制系統的運行和控制方法，最后就PLC系統控制潔凈室空調系統過程中所表現出來的優點進行總結，希望能夠為從事相關領域研究的工作人員提供一定有價值的參考。

關鍵詞 潔凈室;PLC系統;優勢分析

通常情況下，潔凈室空調一般涵蓋有兩個部分功能，第一部分功能是新風機組用于進行對室外空氣的處理，第二是空氣處理機組，用來對室內溫度進行控制，兩個功能板塊之間進行協同作用，實現室內溫度和濕度的相對穩定。基于這一背景，PLC控制系統將會在潔凈室空調中起到巨大的作用。

1潔凈室要求分析

1.1 潔凈室的潔凈等級要求

伴隨著我國醫療行業的進步，細微技術在最近幾年的發展非常顯著，同時，伴隨著質量保障體系思想更加深入，產品的精度、純度均有了不同程度的提升，讓潔凈室技術市場具有更加廣闊的前景。中國目前對潔凈室的等級有明確的劃分原則，基于該原則錄入中國潔凈室對應規范中[1]。

1.2 新風量要求

潔凈室內需要進行空氣的流動，通常情況下，單向流入潔凈空氣的總量應為送風總量的4%～5%左右，同時非單向潔凈室新鮮空氣的運輸量應為總送風量的10%～30%左右，從而保障人均每小時接收的新鮮空氣的總量在40m3左右。

2PLC控制系統的控制原理和應用

2.1 PLC控制系統的原理

通常情況下，潔凈室中新風供給需要使用兩用一備的新風機裝配，該系統可以符合室內相較于室外的氣壓，同時保持系統和達到室內舒適性要求所要求的溫度與濕度。在潔凈室當中，其潔凈區域在吊頂位置需要安裝有過濾功能的風機設備和干冷盤管，來達到空氣有效循環和降溫等功能的要求。大致流程為：室外空氣從冷盤管當中進入，在經過冷盤管的過程中空氣被降溫、除濕，其間焓值控制在8.22左右，針對焓值的調控能夠有效控制室內溫度，即若需要降低室溫，則應當降低焓值，反之，若需要增加室內溫度，則需要調高焓值。

針對潔凈室空調系統的控制的發展，一共經歷了三個階段：第一階段是繼電控制模式，第二是直接數字式控制設備，目前是PLC控制系統。其中繼電控制模式因為其操作過于復雜，同時故障頻發、能耗極高，目前在國內已經被淘汰，而直接數字式控制設備目前在國內仍然被使用，但是其存在有抗干擾能力不足，自身結構局限性大的缺點，而PLC控制系統其運行穩定、安全、能耗比優秀，維護簡單，因此在國內開始得到廣泛應用。

2.2 PLC控制系統的運行控制方法

在完整的一套PLC控制系統當中，應涵蓋有硬件、軟件、現場拓展構造三個部分。而PLC控制系統針對潔凈室的自動控制也需要基于上述部分。PLC控制系統中的輸入和輸出依靠模塊設計，同時搭配了類似的模塊，方便工作人員在后期維護的過程中對其進行替換。不需要對PLC系統進行多余的設置，在該系統背景下，針對現場設備的連接將依靠遠程I/O柜。通常情況下，系統備用容量為總容量的25%左右。

首先在水冷系統中，依靠設置水冷機組蒸發器的溫度來對出水溫度進行控制，同時，決定回水溫度的因素是蒸發皿從外部環境中所吸取的熱量。潔凈室空調中的冷凍水出水溫度和回水溫度之間的度數差一般設定在5℃左右，針對冷凍水的溫度差的有效控制，需使用冷水機組蒸發皿中回水管并在出水管中進行變頻裝置的安裝。讓設備在運行的過程中，一旦發生了熱負荷變化，冷凍水的運行情況也會隨之發生變化。其次，在冷凍水系統之中，低溫冷凍水的溫度將會受到冷卻塔工作模式的巨大影響。因此技術人員若想有效實現對溫差的控制，就必須要對高溫冷凍水的溫度進行控制。目前，常規的做法是使用變頻器、PID溫差調節器、溫度變送器等設備。來實現對冷凝器的出水溫度的控制。技術人員在就熱負荷進行觀測時，還需要對冷卻水泵的轉速進行關注。最后，在管道當中，技術人員需要對壓力信息進行收集，依靠溫度差變送器和PID調節設備對目前管道的承受壓力情況進行優化，由此實現對水泵電機的有效控制。在運行系統中，水泵電機的數量通常為3臺[2]。

3潔凈室空調自動化控制PLC控制功能分析

3.1 數據的實時顯示

在PLC控制系統模式下，可以實時顯示機組目前的運行狀況、存儲信息等，當需要對某些數據進行使用時，技術人員可以通過系統內自帶的搜索引擎獲取所需要的數據信息。

3.2 實施控制

在PLC控制系統當中，控制功能是其中最為核心的一項功能，PLC控制系統可以技術之前工作人員所設計好的參數，進行數據的運行并基于所反饋的信息開展PID調試，由此讓潔凈室空調的運行狀態符合各項原本預期要求。常見的控制系統運行模式涵蓋有：自動化運行、半手動運行以及就地手動運行三種。自動控制功能的使用讓系統對冷卻水和冷凍水的變頻控制變得更加方便迅速，能夠自主進行設備的開啟和關閉，同時降低能源使用，防止結冰，有效提升了潔凈室空調系統的經濟性、穩定性、實用性以及安全性。

3.3 系統保護

在整個潔凈室空調自動化控制系統當中，設備的開啟或關閉是存在有一定的時間順序和關聯性的。依靠對PLC控制系統的程序設計，就能夠對潔凈室空調自動化控制系統進行管理。另外，連鎖程序是需要相關的保護措施的，來對系統設備的安全穩定運行進行保障。例如：冷卻水、機組以及冷凍水組成的連鎖控制等。

3.4 操作方便

實際上，PLC控制系統的編程語言是基于簡易操作為原則的，這讓潔凈室空調自動化控制系統的操作變得更加簡單容易實現，讓相關程序的開發周期變得更短，同時也大幅度降低了程序的容量。特別是順序功能編程和結構化語言功能的應用，讓PLC控制系統的功能變得更加多元化。對于使用者來說，基于PLC控制系統的潔凈室空調在操作上也將變得更加簡單，能夠根據數據分析結果，對設備的運轉狀況進行自主調節[3]。

4結束語

整體來講，在潔凈室空調控制當中，PLC控制技術在現有背景環境下展現出了無可比擬的優越性，除了能對潔凈室空調的運行下達多元化的指令之外，還具有先進性、經濟性、可靠性、靈活性等特征，值得進行推廣和普及。

參考文獻

[1] 劉耀武.PLC控制技術在工業自動化中的應用分析[J].化工管理，2020（11）：99-100.

[2] 王延盛.潔凈室空調自動化控制PLC控制系統的應用[J].科技風，2016（20）：57.

[3] 羅小妮，李翠，高立.潔凈室空調自動化控制PLC控制系統的應用[J].數字技術與應用，2016（10）：4.