洁净无尘室造价-洁净室FFU控制系统设计方案

洁净室FFU控制系统设计方案

   摘 要：文中详细介绍了洁净室FFU操纵的几类方法，并例举了其优点和缺点及选用交流电动机的智能化系统FFU控制系统的作用特性。
   1.前言

   伴随着经济发展的发展趋势和大家生活水平的提升，大家对产品品质的规定也愈来愈高。而生产工艺和工作环境决策了产品品质，这就驱使生产厂家追求完美更强的生产工艺和高些的工作环境。尤其是电子器件、制药业、食品类、生物技术、诊疗、试验室等行业对工作环境拥有 严苛的规定，它综合性了加工工艺、工程建筑、装饰设计、给水排水、空气过滤、暖通工程、中央空调、自动控制系统等各个方面的技术性。考量这种领域生产制造生态环境的关键性能指标有温度、环境湿度、洁净度等级、排风量、房间内正压力等。

   因而，对工作环境的每个性能指标开展有效的操纵，以达到独特生产工艺流程的规定，变成了如今净化工程的科学研究网络热点之一。FFU做为一种油烟净化器，现阶段在各种各样净化工程中获得广泛运用。FFU的全名叫Fan Filter Unit“离心风机过虑模块”，也就是离心风机和过滤装置联接在一起，能自身给予驱动力的清洁机器设备，早在二十世纪六十年代，全世界第一个层.流洁净室的创建就早已逐渐发生FFU的运用了。

   2.FFU操纵方法现况

   现阶段FFU一般选用单相电滑环电机交流电动机、三相滑环电机交流电动机和直流无刷电机。电动机的供电系统工作电压大概有110V、380V、270V、220V四种。其操纵方法关键分成下列几类：1、两档电源开关操纵；2、持续速率调整操纵；3、计算机系统控制；4、遥控器操纵；
   下边对之上四种操纵方法做一简易剖析与较为：

   2.1两档电源开关操纵

   两档电源开关控制系统只包含FFU内置的一个调速开关和一个电源总开关。因为液压控制系统为FFU内置，遍布在洁净室装修吊顶内的每个部位，工作员务必在现场根据拨挡电源开关来调整FFU，操纵起來极不方便，并且FFU的风力可调式范畴比较有限，仅限几挡。我们曾经做了一个新项目，为了更好地摆脱FFU操纵实际操作不方便的要素，历经电气设备路线的设计方案，把全部FFU的两档电源开关集中化起來，放进路面上一个木柜内，完成集中化实际操作，但不论是从外型或是作用上面存有其局限。选用两档电源开关操纵方法优势是操纵简易、低成本，但存有很多缺点：例如：耗能大、不可以光滑变速、沒有意见反馈数据信号、不可以完成灵便的群组操纵等。

   2.2持续速率调整操纵
   持续速率调整操纵与两档电源开关操纵方法对比，多了一个持续速率控制器，使FFU离心风机转速比持续可调式，但另外也放弃了电机效率，使其耗能比两档电源开关操纵方法也要高。

   2.3计算机系统控制
   计算机系统控制方法一般选用直流无刷电机，与前边二种方法对比，计算机系统控制方法具备下列优秀的作用：1、选用集散中心型操纵方法，可以很便捷的完成FFU的集中化检测和操纵。2、可便捷的完成FFU的每台、几台及系统分区操纵。3、智能化系统控制系统具备环保节能作用。4、可选用可选择的遥控器方法开展检测和操纵。5、控制系统预埋通信协议，可与上位机软件或互联网开展通信，进而完成远程控制通讯和管理方法作用。
   操纵直流无刷电机的突显优势取决于：非常容易操纵、变速范畴较宽。但该操纵方法也是有一些致命性的缺点：1、因为净化车间不允许FFU电动机含有炭刷，因而，FFU的电动机均选用有刷电机直流电机，换相难题则由电子器件换相器处理，而电子器件换相器的周期短使整控制系统的使用期限也大幅度降低。2、全套系统软件工程造价价格昂贵。3、中后期维护费高。

   2.4遥控器操纵方法
   遥控器操纵方法做为计算机系统控制方法的一种填补，可应用控制器对每台FFU开展操纵，与计算机系统控制方法紧密联系。
   总的来说：前二种操纵方法耗能高、操纵不方便；后二种操纵方法周期短、成本增加。那是否有一种操纵方法既能保证耗能低、操纵便捷，又能确保使用期限、成本费不高呢？那便是选用交流电动机的计算机系统控制方法。

   交流电机同直流电机相较为，具备构造简易、体型小、生产制造便捷、运作靠谱、价格便宜谦等一系列的优势，因为其不会有换相难题，其使用期限远远地超出直流无刷电机。一直以来因为其变速特性很差，因而，变速方法一直被直流电变速方法所攻占。但伴随着新式电力工程电子元器件与规模性集成电路芯片的发生和发展趋势，及其新的控制理论持续的发生及运用，沟通交流操纵方法也慢慢发展趋势起來，并将最后替代直流电变速系统软件。

   在FFU沟通交流操纵方法中，又关键分成二种操纵方法：变压操纵方法和变频式操纵方法。说白了变压操纵方法，便是根据立即更改电机电机定子工作电压的尺寸来调节电机的转速比。变压方法的缺陷是：变速时的高效率较低，低速档时，电动机发烫比较严重、变速范畴窄小等。可是，变压方法针对FFU离心风机负荷而言，其缺点并不是很显著，而且在现阶段的状况下也有一些优势：1、变速计划方案完善，变速系统软件平稳，可以确保长期没有问题持续运作。2、实际操作简单，自动控制系统工程造价低。3、因为FFU离心风机负荷很轻，在低速档时，电动机发烫并不是很严重。4、变压方法尤其合适于离心风机负荷，因为FFU离心风机承担曲线图为与众不同的减振曲线图，因而，变速范畴能够保证很宽。因而，在将来的一段阶段内，变压方法还将是一种关键的变速方法。

   变频式操纵方法便是根据更改开关电源頻率f的方法来电磁调速电机的转速比，另外，按一定占比调节整电机的键入工作电压。变频式操纵方法具备出色的特性，变速范畴大，光滑性较高，变速高效率高。变频式一般选用较优秀的SPWM操纵方法，并选用单片机设计转化成SPWM波型。SPWM变频式方法同其他变频式方法对比具备下列特性：1）构造简易，操纵便捷；2）键入功率因素高；3）系统软件动态性回应快；4）輸出谐波电流少。在现阶段的状况下，与变压方法对比，变频式方法也是有一些缺陷，这关键反映在下列2个层面：
   1、变频式方法工程造价较为高。为了更好地使变频调速器的輸出谐波电流尽量的降低，逆变电源的输出功率电源开关元器件的电源开关頻率要尽量的高。因而，一般选用GTR、GTO、PMOSFET做为电源开关元器件。以上这种元器件自身工程造价较高。因而，变频式操纵方法总体工程造价也较为高。
   2、使用期限比不上变压方法长。因为异步电机归属于交流电流，功率因素不容易相当于1.0，故在中间直流电阶段与电机中间总存有无功负荷的互换。因为逆变电源中的电力工程开关元件没法储能技术，因此无功功率动能只能依靠直流电阶段中的储能技术元器件（电力电容器）来缓存。电力电容器的使用寿命大大的限定了变频调速器的使用期限。即便是最优秀的变频调速器生产商，其变频调速器使用寿命也受此限定。

   伴随着半导体技术的持续发展趋势，能够意料，一些简易靠谱、特性出色、价格低的变频式变速系统软件将持续发生，异步电机的变频式变速方式 的运用将日见普遍，并将最后替代直流电变速方法和变压变速方法。

   3.FFU智能化系统自动控制系统

   现阶段，在FFU的主要用途内，其自动控制系统的使用率或是较为低的，并且在国外市场上时兴的FFU智能化系统自动控制系统中，一般只对于配置有刷电机直流无刷电机的FFU。特别是在全世界电力能源越趋焦虑不安的今日，自动控制系统的环保节能经济效益愈来愈被别人所高度重视。每一个净化室依据商品的生产工艺流程，决策相对应的风力，另外又迫不得已考虑到耗能难题。而一般的自动控制系统能够调整的风力范畴比较有限，不可以依据实际的规定给予精准的风力，特别是在8钟头以外的休息日，依然维持较高的风力，这毫无疑问产生了电力能源上的极大消耗。对于这类现况，近期发布了可以智能化调整风力的HH-F系列产品FFU智能化系统自动控制系统。该系统软件实际操作简易，页面友善，尤其是可依据净化室的实际风力规定（比如0.37m/s,0.28m/s），智能化设置。

   HH-F系列产品FFU自动控制系统是一套集散中心型自动控制系统，可以便捷的完成当场分散控制和集中统一管理方法作用。可灵便操纵净化室每强台风机的启停和风力，该自动控制系统运用中继器技术性，解决了485驱动器能力有限的难题，可操纵无尽强台风机。本自动控制系统包含下列四一部分內容：1、当场控制器；2、有线电视集中控制系统方法；3、遥控器操纵方法；4、系统软件综合性作用。
   3.1当场智能化模块

   当场智能化模块以单片机设计为关键CPU来完成操纵作用。一台智能化控制模块操纵一台FFU。当场智能化模块分成调压模块和变频式控制模块，二种智能化模块可以完成下列操纵作用：
   1）智能化控制模块具备较强的开放式，根据可选择的手操器（可插下式）可完成当场操纵：根据预埋的RS485插口可完成远程控制集中控制系统和故障检测与设置：根据可选择的遥控器部件（可插下式）可完成遥控器操纵。
   2）根据可插下的手操器可以完成FFU的起停和精确的无极变速，可以表明FFU出入口风力值。
   3）该智能化控制模块使FFU具备环保节能作用。
   4）具备负载和过流保护作用：负载时，提醒警报模块警报；短路故障时，提醒警报模块警报并全自动断开FFU开关电源。

   3.2有线电视操纵方法

   有线电视操纵方法为可选操纵方法，它根据当场智能化控制模块预埋的RS485插口来完成。为了更好地达到不一样客户的要求大家选用操纵盘和触摸显示屏二种操纵方法，操纵盘实际操作简单，但表明不太形象化，完成作用比较有限；触摸显示屏成本费实际操作便捷，表明界面丰富多彩，功能齐全。触摸屏控制方法关键由下列三一部分构成：1）中间控制单元；2）工业触摸屏单元；3）警报控制单元。

   1）中间控制单元，选用PLC控制器。可以完成下列控制作用：1、与当场智能化控制控制模块选用RS485系统总线制联接方法，对收集到的当场数据信息开展剖析、解决；完成对当场机器设备的控制作用。进而完成对当场全部FFU的集中化检测和控制。2、与警报控制单元开展通信。3、与工业触摸屏单元开展通信。

   2）工业触摸屏单元，选用触摸显示屏完成长距离对FFU的监管和调整。可以完成下列控制作用：1、可以便捷的完成FFU的每台、几台及系统分区控制。换句话说，可以另外控制随意数量的FFU。2、可以完成随意数量FFU的起停和变速作用，变速作用可以完成智能化，即立即键入预估的风力值（如：0.25、0.31等），以做到变速的目地。3、可以对随意一台FFU的风力值开展检测。4、当有常见故障FFU警报时，能即时的表明常见故障FFU。

   3）警报控制单元，选用声光报警器设备，根据与中央处理单元的通信，当有一切一台或几台FFU产生常见故障时，该控制单元即时传出声光报警器，并与工业触摸屏单元开展相互配合，快速明确常见故障FFU，保证监管工作人员妥善处理常见故障。
   控制盘控制方法：依据具体系统软件的必须，中继器有相对应总数的485通讯电源插座，每一个电源插座相匹配一组FFU控制器。根据控制盘可对每一个控制器开展控制。控制作用以下：1）对全部净化室某一组离心风机启停开展控制，可对某一组离心风机的风力开展统一设定。2）对全部净化室的某一台离心风机启停开展控制，可对某一台离心风机的风力开展设定。3）可对某一组离心风机总数开展设定。（系统软件要求每一组离心风机总数最多名16台）。4）对全部净化室的某一台离心风机运作情况开展查看，如离心风机的启停情况，离心风机的运作风力。5）过流保护作用：当产生短路故障时，可以全自动断开FFU的开关电源以维护机器设备。

   3.3遥控器控制方法

   遥控器控制方法为可选控制方法。它根据当场智能化控制模块预埋插口，根据可插下的通信控制模块来完成遥控器控制方法。实际作用由手操器完成，选用一对多的控制方法开展控制。手操器能完成下列控制作用：1）可以便捷的完成每台FFU的起停和变速作用。变速作用可以完成智能化，即立即键入预估的风力值，以做到变速的目地2）可以对每一台FFU的风力值开展检测。

   3.4系统综合性作用

   控制系统软件还可以完成以下作用：1）沟通交流变压方法控制系统软件可以确保一切正常应用标准下长期没有问题持续运作，一切正常应用标准下会确保八万钟头之上。2）全套控制系统软件合理布局、布线简易。3）在达到清洁规定的前提条件下，可依据具体情况设置风力转速比，最大限度减少离心风机功能损耗，做到环保节能目地。4）对离心风机转速比开展时钟频率控制，在非上班时间内，全自动减少离心风机转速比保持房间内清洁规定，做到环保节能目地。

   4.结果：总的来说，可以看出伴随着新科技产业链的迅猛发展，规模性运用FFU的净化室也将愈来愈多。净化室中FFU的集中化控制也将是设计方案工作人员和小区业主们务必关心的难题。