洁净空调专项自动控制技术浅谈

一、概述   空调是空气调节的简称，它是一项工程技术，人们利用一定的设备和技术对空气进行调节，从而使空气的温度，相对湿度，流动速度、压力和洁净度等参数各个地方 符合空调房间内生产科研的工艺要求或人员的舒适性要求。这种对环境要求较高的适用于生产和科研场合要求的空调通常称为洁净空调。与一般的舒适性空调相比，洁净空调要求高得多，必须使用可编程的逻辑控制器（缩写为PLC）来进行自动控制，否则将达不到其精确控制的要求。而大楼的舒适性空调一般采用数字直接控制器（缩写为DDC）来进行自动控制。这种洁净空调控制得好不好，其意义非 重大，不象舒适性空调，如果没有控制好，后果就是人员舒适性差一些，而工艺性的洁净空调如果某个时段没有控制好则后果将很严重，例如，制药车间温度、湿度，洁净度三个参数只要有一个不合格就可能造成这一批药不合格甚至报废，如果是生物制药洁净空调控制不好则后果更严重，不仅使大量疫苗报废，甚至可能造成重大*毒扩散等严重后果。所以对于医药行业，国防工业、电子仪表等行业洁净空调的控制是至关重要的，对于其自动控制系统的控制精度、可靠性、安全性有非常严格的要求。甚至不惜成本，采用二套控制器一用一备的冗余技术，使万一出现故障时，备用控制器自动投入使用，以确保其自动控制万无一失。医药行业为了确保药品的质量而设置**品GMP质量认证，其最重要的环节就是制药环境的洁净和严格控制的温度、湿度，所以洁净空调专项自动控制技术对制药行业至关重要，其技术资料也直接参与医药企业的GMP认证过程。二、自动控制系统的选择：一个智能建筑，一般包括多个自控系统，例如楼宇自控、火灾报警，防盗保安、电视监控、综合布线等系统，空调自控系统属于楼宇自控系统中的最重要的一部分。其技术含量也最高，必需给予充分的重视。目前国际最知名的几家楼宇自控公司有霍尼威尔公司(HONEYWELL)、江森公司(JOHNSON CONTROLS)西门子兰吉斯公司(SIEMENS LANDIS)希比公司(SIEBE)等，这些公司生产的控制器均为数字直接控制器（DDC）。都是由同一个中央工作站集中管理，与其联网的若干个DDC分散控制各个空调装置的正常运行，具有智能化高、集成度高、工作可靠安全，功能具全的特点，DDC具有独立监控能力即使在联网断开的情况下，仍能对被控对象进行有效的控制。所以说DDC来控制舒适性空调是非常理想的。  洁净空调的自动控制技术属于工业控制技术（简称工控）与上面所谈的DDC楼宇控制技术（简称楼控）相比较的话，要求其控制精度更高，可靠性更高，安全性更高，要求测控信号都属于国际通用的标准信号，并且重要的信号具有断线自动报警等功能，同时也具备中央工作站集中管理，控制器联网分散控制的功能。符合这样条件的控制器我们首选 西门子工控PLC，可编程逻辑控制器，PLC采用逻辑梯形图编程非常方便、灵活，并可以很方便地实现相对较为复杂的控制逻辑，以园满地实现洁净空调所需要的复杂的控制功能。2000年我们在杨森制药厂项目上中标，对其制药区域进行技术改造，按照业主方要求采用西门子S7-300 PLC控制器，设计PLC电器控制系统，对PLC控制柜进行设计、安装、出厂调试和现场安装 调试，按时高质量完成了任务，得到了在杨森任职比利时暖通专家和电气专家的一致好评。三、洁净空调PLC控制技术的几项技术亮点;1.SIEMEN S7-300系列PLC柜的电路各设计方面，我时任西翼公司总工程师在比利进电气专家安东生的指导下，完全按西欧图纸标准设计，此设计我认为属于国内首创，按照此图纸我们在杨森做了十一个区域的洁净空调PLC控制系统的设计，并得到杨森公司各负责人一致好评，此图纸版本目前已在我做过的医药和电子洁净空调工程项目中广泛应用，市场反应很好。2.2002年将PLC控制原理图西欧标准版本扩展至SIEMENS S7-200系列PLC控制系统中，在后来的几十个项目中推广使用取得了良好的效果。目前楼控的工程设计图纸很不规范，每个公司各自为政，不但乱而且设计中有很多细节没有表达清楚，例如控制信号流程，信号性质，信号与物理量的对应关系，各类现场设备和用线的型号规格等，给工程施工和设备维护修理带来隐患。所以我建议逐步推广PLC控制电路设计的西欧标准，目前此版本仅西安一家公司会做，非常值得推广以规范PLC工程设计。3.洁净空调工艺流程图即P&I图（西欧标准）此流程图是洁净空调项目必用的工艺流程图，是重要的技术资料，目前，一些大型 设计院已使用这种国际标准来规范图纸设计。4.自我研制的工厂化测试(缩写为FAT)专用仪器，在杨森项目实施过程中必须进行控制柜的工厂化测试，其测试文件为FAT测试报告，测试合格后在测试报告上签字验证，这个FAT测试报告是项目验收和医药行业GMP认证的必备资料之一。工厂化测试需要用各备类测试台来模拟现场的各类测试信号，由于信号点数太多，所以采用自制的各种类型多点测试台。此仪器结构简单，造价低廉，一台测试台可以测控几十个点而获得好评，非常实用。5.楼宇自控系统技术培训，楼宇自控技术是一项新技术，原来高校都没有这个专业，楼宇自控技术涉及暖通空调、自动控制、给排 水，供配电，热工测试，计算机编程等多个专业，所以为了各类工程人员，各尽其责，培训非常重要，我自编教材讲授楼宇自控系统，其中包括楼宇自控系统的工艺要求，电路设计，现场设备的选用，经培训后在短期内可将公司技术水平提高到行业高端水平。