潔凈空調(diào)專項自動控制技術(shù)淺談

一、概述   空調(diào)是空氣調(diào)節(jié)的簡稱，它是一項工程技術(shù)，人們利用一定的設備和技術(shù)對空氣進行調(diào)節(jié)，從而使空氣的溫度，相對濕度，流動速度、壓力和潔凈度等參數(shù)各個地方 符合空調(diào)房間內(nèi)生產(chǎn)科研的工藝要求或人員的舒適性要求。這種對環(huán)境要求較高的適用于生產(chǎn)和科研場合要求的空調(diào)通常稱為潔凈空調(diào)。與一般的舒適性空調(diào)相比，潔凈空調(diào)要求高得多，必須使用可編程的邏輯控制器（縮寫為PLC）來進行自動控制，否則將達不到其精確控制的要求。而大樓的舒適性空調(diào)一般采用數(shù)字直接控制器（縮寫為DDC）來進行自動控制。這種潔凈空調(diào)控制得好不好，其意義非 重大，不象舒適性空調(diào)，如果沒有控制好，后果就是人員舒適性差一些，而工藝性的潔凈空調(diào)如果某個時段沒有控制好則后果將很嚴重，例如，制藥車間溫度、濕度，潔凈度三個參數(shù)只要有一個不合格就可能造成這一批藥不合格甚至報廢，如果是生物制藥潔凈空調(diào)控制不好則后果更嚴重，不僅使大量疫苗報廢，甚至可能造成重大*毒擴散等嚴重后果。所以對于醫(yī)藥行業(yè)，國防工業(yè)、電子儀表等行業(yè)潔凈空調(diào)的控制是至關(guān)重要的，對于其自動控制系統(tǒng)的控制精度、可靠性、安全性有非常嚴格的要求。甚至不惜成本，采用二套控制器一用一備的冗余技術(shù)，使萬一出現(xiàn)故障時，備用控制器自動投入使用，以確保其自動控制萬無一失。醫(yī)藥行業(yè)為了確保藥品的質(zhì)量而設置**品GMP質(zhì)量認證，其最重要的環(huán)節(jié)就是制藥環(huán)境的潔凈和嚴格控制的溫度、濕度，所以潔凈空調(diào)專項自動控制技術(shù)對制藥行業(yè)至關(guān)重要，其技術(shù)資料也直接參與醫(yī)藥企業(yè)的GMP認證過程。二、自動控制系統(tǒng)的選擇：一個智能建筑，一般包括多個自控系統(tǒng)，例如樓宇自控、火災報警，防盜保安、電視監(jiān)控、綜合布線等系統(tǒng)，空調(diào)自控系統(tǒng)屬于樓宇自控系統(tǒng)中的最重要的一部分。其技術(shù)含量也最高，必需給予充分的重視。目前國際最知名的幾家樓宇自控公司有霍尼威爾公司(HONEYWELL)、江森公司(JOHNSON CONTROLS)西門子蘭吉斯公司(SIEMENS LANDIS)希比公司(SIEBE)等，這些公司生產(chǎn)的控制器均為數(shù)字直接控制器（DDC）。都是由同一個中央工作站集中管理，與其聯(lián)網(wǎng)的若干個DDC分散控制各個空調(diào)裝置的正常運行，具有智能化高、集成度高、工作可靠安全，功能具全的特點，DDC具有獨立監(jiān)控能力即使在聯(lián)網(wǎng)斷開的情況下，仍能對被控對象進行有效的控制。所以說DDC來控制舒適性空調(diào)是非常理想的。  潔凈空調(diào)的自動控制技術(shù)屬于工業(yè)控制技術(shù)（簡稱工控）與上面所談的DDC樓宇控制技術(shù)（簡稱樓控）相比較的話，要求其控制精度更高，可靠性更高，安全性更高，要求測控信號都屬于國際通用的標準信號，并且重要的信號具有斷線自動報警等功能，同時也具備中央工作站集中管理，控制器聯(lián)網(wǎng)分散控制的功能。符合這樣條件的控制器我們首選 西門子工控PLC，可編程邏輯控制器，PLC采用邏輯梯形圖編程非常方便、靈活，并可以很方便地實現(xiàn)相對較為復雜的控制邏輯，以園滿地實現(xiàn)潔凈空調(diào)所需要的復雜的控制功能。2000年我們在楊森制藥廠項目上中標，對其制藥區(qū)域進行技術(shù)改造，按照業(yè)主方要求采用西門子S7-300 PLC控制器，設計PLC電器控制系統(tǒng)，對PLC控制柜進行設計、安裝、出廠調(diào)試和現(xiàn)場安裝 調(diào)試，按時高質(zhì)量完成了任務，得到了在楊森任職比利時暖通專家和電氣專家的一致好評。三、潔凈空調(diào)PLC控制技術(shù)的幾項技術(shù)亮點;1.SIEMEN S7-300系列PLC柜的電路各設計方面，我時任西翼公司總工程師在比利進電氣專家安東生的指導下，完全按西歐圖紙標準設計，此設計我認為屬于國內(nèi)首創(chuàng)，按照此圖紙我們在楊森做了十一個區(qū)域的潔凈空調(diào)PLC控制系統(tǒng)的設計，并得到楊森公司各負責人一致好評，此圖紙版本目前已在我做過的醫(yī)藥和電子潔凈空調(diào)工程項目中廣泛應用，市場反應很好。2.2002年將PLC控制原理圖西歐標準版本擴展至SIEMENS S7-200系列PLC控制系統(tǒng)中，在后來的幾十個項目中推廣使用取得了良好的效果。目前樓控的工程設計圖紙很不規(guī)范，每個公司各自為政，不但亂而且設計中有很多細節(jié)沒有表達清楚，例如控制信號流程，信號性質(zhì)，信號與物理量的對應關(guān)系，各類現(xiàn)場設備和用線的型號規(guī)格等，給工程施工和設備維護修理帶來隱患。所以我建議逐步推廣PLC控制電路設計的西歐標準，目前此版本僅西安一家公司會做，非常值得推廣以規(guī)范PLC工程設計。3.潔凈空調(diào)工藝流程圖即P&I圖（西歐標準）此流程圖是潔凈空調(diào)項目必用的工藝流程圖，是重要的技術(shù)資料，目前，一些大型 設計院已使用這種國際標準來規(guī)范圖紙設計。4.自我研制的工廠化測試(縮寫為FAT)專用儀器，在楊森項目實施過程中必須進行控制柜的工廠化測試，其測試文件為FAT測試報告，測試合格后在測試報告上簽字驗證，這個FAT測試報告是項目驗收和醫(yī)藥行業(yè)GMP認證的必備資料之一。工廠化測試需要用各備類測試臺來模擬現(xiàn)場的各類測試信號，由于信號點數(shù)太多，所以采用自制的各種類型多點測試臺。此儀器結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，一臺測試臺可以測控幾十個點而獲得好評，非常實用。5.樓宇自控系統(tǒng)技術(shù)培訓，樓宇自控技術(shù)是一項新技術(shù)，原來高校都沒有這個專業(yè)，樓宇自控技術(shù)涉及暖通空調(diào)、自動控制、給排 水，供配電，熱工測試，計算機編程等多個專業(yè)，所以為了各類工程人員，各盡其責，培訓非常重要，我自編教材講授樓宇自控系統(tǒng)，其中包括樓宇自控系統(tǒng)的工藝要求，電路設計，現(xiàn)場設備的選用，經(jīng)培訓后在短期內(nèi)可將公司技術(shù)水平提高到行業(yè)高端水平。