潔凈廠房電氣控制系統淺述

中國電子系統工程第三建設有限公司 施輝輝

潔凈廠房電氣控制系統的應用，需要重點進行潔凈空調風量調節控制、環境溫濕度的控制，合理采用變頻控制技術，維持良好的正壓環境，合理進行送風風速的控制，充分發揮電氣控制系統的作用和價值，確保能夠增強電氣控制系統的應用效果。

1 潔凈廠房電氣控制系統應用意義

我國潔凈技術和西方發達國家相比，起步時間很晚，目前，凈化技術與國際先進水平相較明顯落后，近年來，在全球化發展的過程中，我國已經開始積極引進國際先進的潔凈技術經驗，重點提高技術的自主開發能力，推廣現代化的潔凈配套產品，電氣控制系統屬于其中非常重要的部分，但是受到資金因素和技術因素的限制，很多潔凈廠房中的電氣控制系統設計非常簡單或是存在諸多不合理之處，很難確保電氣控制系統的應用效果，而在國家積極推行節能環保理念，頒發節能環保政策的背景下，我國已經開始重點關注潔凈廠房電氣控制系統的設計，通過完善電氣控制系統中收集、反饋、處理、執行與檢查等功能，不僅能夠節約能源消耗量，還能預防由于潔凈廠房環境參數波動過高，所導致出現的產品質量缺陷。由此可見，在潔凈廠房中采用先進的電氣控制系統非常重要，應重點關注電氣控制系統的設計和應用，增強電氣控制效果，滿足當前的潔凈廠房電氣控制需求。

2 潔凈廠房電氣控制系統的應用現狀

2.1 風量與溫濕度的控制

潔凈廠房電氣控制系統的應用，應重點進行風量和溫濕度的控制，確保能夠滿足潔凈廠房空氣環境的控制標準要求。其一，合理進行潔凈空調風量的調節控制。考慮到潔凈廠房需要始終維持潔凈度，應進行空氣流體組織方面的凈化處理，確保過濾的效率、通風量的提升、空氣流體組織的均勻性，與此同時凈化室內部存在污染源，而在清潔的過程中凈化的程度越高，凈化室中的塵埃數量就越多，因此在應用電氣控制系統的過程中需要實時性進行塵埃粒子的監測，利用檢測儀設備進行信號的反饋，準確判斷是否需要增加或是減小潔凈空調風量，使得塵埃數值能夠控制在最低范圍內，如若潔凈廠房中可以保持非常良好的潔凈狀態，潔凈度符合標準，就可設置反向類型的電氣控制系統，減小風速、減少風量，以此起到一定的節能環保控制作用。

其二，科學進行溫濕度的調節控制。在潔凈廠房中，應用先進的電氣控制系統，不僅能夠為人員營造較為舒適的環境，還需要滿足工藝技術的應用要求，對廠房內部的濕度指標和溫度指標進行控制，使得溫濕度能夠符合標準，滿足精確控制的需求。通常情況下，在電氣控制系統應用期間，需要按照冬季和夏季的恒溫恒濕要求進行控制，使得溫度指標的浮動范圍維持在2℃之內，濕度指標的浮動范圍維持在5%之內，為確保潔凈廠房溫濕度控制的精確性，需要在空調機組中設置加熱功能、制冷功能和加濕功能，明確電氣控制的措施：采用PLC自動化控制系統＋設置遠程顯示與調控系統，實時性監測和預先判斷潔凈廠房的溫濕度變化范圍，提前進行合理的控制，以免出現溫度和濕度不良的現象[1]。

2.2 正壓環境的控制

為使得潔凈廠房的潔凈度符合標準要求，需要將環境增壓值維持在合理范圍之內，對于清潔室區域或是各個等級的潔凈區域或是非潔凈區域，相互之間的靜壓差應控制在5Pa以上，而潔凈區和室外區相互之間的靜壓差應控制在10Pa以上。

在此過程中，應采用合理的電氣控制方式，使得潔凈廠房的潔凈室正壓控制在合理范圍之內：其一，選擇安裝余壓閥設備，將其設置在潔凈室的下風側壁位置，對于閘閥進行調節，利用打開閥門和關閉閥門的方式，使得室內的正壓數值維持在合理范圍；其二，嚴格進行供氣量的控制，使其能夠高于回風量，盡可能通過PLC控制系統的壓差計設備，準確反饋室內正壓環境的信號，自動化調節送風量；其三，將分開式多葉調節閥，設備安裝在回風管道位置或者是風管位置，能夠提升正壓環境控制的便利性，但是需要注意的是，與余壓閥控制方式相比，分開式多葉調節閥正壓環境控制的精確度稍低，因此，應重點使用余壓閥設備進行正壓環境的控制；其四，在回風口的位置設置空氣阻尼層，通過增加阻尼層的阻力，使得室內的正壓力有所增多；其五，重點關注潔凈廠房的密封結構，確保密封性能符合標準，以免對正壓環境的控制造成不良影響。

3 潔凈廠房電氣控制系統的應用措施

3.1 智能化照明控制

潔凈廠房的智能照明控制系統設計和應用的過程中，應按照潔凈廠房照明系統的應用需求，合理采用智能化控制的方式。

3.1.1 系統的構成

智能照明控制系統，主要的構成部分為以下幾點：

其一，照明集中控制臺的部分，可以通過鍵盤將開啟和關閉的指令輸入，利用通信線路將指令傳送到各個照明控制終端部分，然后各個終端部分利用繼電氣設備進行照明燈具的開啟和關閉控制，將燈具的開關狀態信息反饋到集中控制臺的部分；

其二，每個控制終端都可以利用對繼電氣觸點的電流進行檢測分析，明確照明燈具設備是否發生了故障問題，一旦繼電氣設備處于閉合的狀態，而未能將電流檢測出來，就代表著燈具設備存在故障問題，故障信息內容就會通過通信線路反饋到集中控制臺；

其三，集中控制臺在進行燈具開啟指令和關閉指令的輸入過程中，液晶顯示屏能夠同步性將輸入信息顯示出來，同時還能顯示燈具設備的控制結果信息；

其四，集中控制臺的指示燈，會準確反映出燈具設備的開啟狀態，關閉狀態或是故障狀態[2]。

3.1.2 系統的實現

為確保潔凈廠房智能化照明控制系統的良好實現，滿足照明電氣控制系統的應用需求，應完善智能化照明控制系統的功能模塊：重點完善主控制板的功能模塊。主控制板主要就是CPU，其中涉及到微處理器設備、通信電路部件、液晶顯示控制電路系統指示燈、控制電路系統鍵盤、控制電路系統和電源部分等；液晶顯示的功能模塊。此類模塊的功能就是能夠顯示出鍵盤所輸入的命令信息和具體操作結果信息；指示燈功能模塊。將各個照明燈具設備的狀態顯示出來，主要涉及到開燈信息、關燈信息和故障信息；照明控制終端功能模塊。每一組燈具設備都必須要安裝一套控制終端，同時，還需設置雙絞線、繼電氣觸點，確保能夠更好進行燈具設備、開關和系統的控制[3]；電流檢測功能模塊。全面進行燈具設備電流的檢測，如果繼電氣設備的觸點處于閉合狀態，而所檢測出來的燈具組電流與設定數據值偏離度較高的情況下，就證明燈具組中所有燈具設備或是部分燈具設備發生了電路故障，控制終端會自動化為相關檢修人員作出提示，便于檢修人員進行照明燈具的檢查和維修。

由于潔凈廠房的結構非常復雜繁瑣，并且在進入廠房的過程中，需要留下充足的自凈時間，值班工作人員在巡查工作中，會耗費很長的時間，潔凈室的照明功率相對較高，在此情況下為滿足節能環保的電氣控制要求，并在房間內無人的狀態下維持照明燈具關閉的狀態。為滿足節能控制需求，應根據潔凈廠房的具體工作特點和情況，合理采用智能化、集中性的電氣控制系統，例如，為潔凈廠房中的各個燈具設備設置編號，利用鍵盤輸入編號與開啟、關閉的指令，通過主控制板中的微處理器設備將指令發送到控制終端，最終達到燈具設備開啟、關閉的控制目的；再如，通過照明終端實時性進行燈具設備電流的監測分析，如果燈具設備處于開啟的狀態，所檢測出來的電流數據值比預先設定的電流數據值低，就證明燈具組中有一些燈具設備沒有正常亮起，需要進行燈具或是電路的檢查維修。這樣在智能化、集中性進行燈具設備控制的過程中，可預防燈具故障問題或是其他問題所帶來的影響，確保燈具的智能化、有效性控制。

3.2 空氣調節系統的自動化控制

3.2.1 新風焓值的控制

露點屬于非常特殊的溫度值，是在空氣維持某個濕度指標的過程中需要達到的最低溫度值，如果空氣溫度數據值低于露點的數據值，環境水分就會凝結成為露水，對潔凈廠房產品生產質量造成不利影響，因此在使用電氣自動化控制系統的過程中，應重點進行環境露點溫度的控制。而在新風處理方面和露點控制有關的工藝控制參數涉及到新風焓值，而新風焓值是能量單位，屬于溫度指標和濕度指標的綜合，主要就是在單位空氣范圍內進行溫度指標與濕度指標綜合以后的能量刻度，在空調機組設備運行的過程中，需要進行空氣的加熱處理，制冷處理，加濕處理和除濕處理，僅僅進行溫度的對比，不能確保全面進行新風焓值的控制，因此需要綜合性進行計算。

在此情況下，為確保新風焓值控制與綜合計算效果，用在新風入口的位置設置溫濕度傳感器，對溫濕度信號的錯誤信息進行剔除之后，和加熱盤管以后的溫度共同計算，獲得加熱之后的新風焓值，通過自動化計算新風焓值，將計算結果反饋到自動化電氣控制系統終端，然后終端按照預先設定的新風焓值指標，做出相應的反饋，發出新風焓值控制的指令，使其控制在合理范圍之內。

例如，冬季階段由于室外的新風溫度和濕度很低，利用加濕器設備進行霧化之后，水霧會凝結成為水滴，對加濕效果造成不良影響，在此情況下電氣自動化控制系統就可以通過對新風焓值的檢測分析，明確新風焓值是否在合理范圍之內，如果數據值不合理，就可以利用加熱盤管熱水量的控制方式使得熱室外的新風有所增加，將新風焓值維持在合理范圍之內，同時通過PID調節的方式進行新風焓值的控制，增強控制效果。

3.2.2 潔凈室露點的控制

露點控制主要就是采用串級PID控制回路進行處理，將潔凈室露點溫度數據，當作主調節器設備測量數據值，主調節器設備控制輸出測量數據值，進行運算之后，設定副調節器設備的設定值，然后副調節器設備則按照出口露點的情況，對高壓微霧加濕器的加濕數據值進行控制，或者是進行冷盤管冷凍水流量的控制，使得露點溫度維持在合理范圍[4]。此類露點控制回路在應用的過程中，是非常典型的分程控制方式，不能同時進行加濕處理或是制冷處理或是除濕處理，只能單純進行某種狀態的運行，冬季階段啟動冬季模式，需要保證加濕器的良好運行，而夏季階段啟動夏季模式，則需要保證制冷功能的實現。

值得一提的是，潔凈室露點控制系統運行的過程中，主調節器設備應該設置成為反作用的狀態，加濕的過程中，溫度越低，加濕的數量就越高，整體回路也應該屬于反作用，此期間副調節器處于正作用的狀態。而在制冷期間溫度越高，制冷的效果越強，整體的控制回路必須要是正反饋的形式，副調節器設定成為反作用。

4 結語

綜上所述，潔凈廠房中采用現代化的電氣控制系統具有重要意義，不僅能夠增強濕度和溫度控制效果，還能確保環境的潔凈度符合標準要求，目前我國已經開始重點完善潔凈廠房，電氣控制系統的功能，可以實現風量和溫濕度的控制、正壓環境的控制，為提升電氣控制系統的應用效果，還需重點采用智能化照明控制方式和空氣調節系統的自動化控制方式，提升電氣控制系統的應用效果和水平，達到預期的電氣控制目的。