淺談潔凈室空調(diào)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(tǒng)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(tǒng)的運行和控制方法，最后就PLC系統(tǒng)控制潔凈室空調(diào)系統(tǒng)過程中所表現(xiàn)出來的優(yōu)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(tǒng);優(yōu)勢分析

通常情況下，潔凈室空調(diào)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(nèi)溫度進行控制，兩個功能板塊之間進行協(xié)同作用，實現(xiàn)室內(nèi)溫度和濕度的相對穩(wěn)定?；谶@一背景，PLC控制系統(tǒng)將會在潔凈室空調(diào)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(yī)療行業(yè)的進步，細微技術在最近幾年的發(fā)展非常顯著，同時，伴隨著質(zhì)量保障體系思想更加深入，產(chǎn)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(guī)范中[1]。

1.2 新風量要求

潔凈室內(nèi)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(tǒng)的控制原理和應用

2.1 PLC控制系統(tǒng)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(tǒng)可以符合室內(nèi)相較于室外的氣壓，同時保持系統(tǒng)和達到室內(nèi)舒適性要求所要求的溫度與濕度。在潔凈室當中，其潔凈區(qū)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(huán)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(jīng)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(diào)控能夠有效控制室內(nèi)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(nèi)溫度，則需要調(diào)高焓值。

針對潔凈室空調(diào)系統(tǒng)的控制的發(fā)展，一共經(jīng)歷了三個階段：第一階段是繼電控制模式，第二是直接數(shù)字式控制設備，目前是PLC控制系統(tǒng)。其中繼電控制模式因為其操作過于復雜，同時故障頻發(fā)、能耗極高，目前在國內(nèi)已經(jīng)被淘汰，而直接數(shù)字式控制設備目前在國內(nèi)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(tǒng)其運行穩(wěn)定、安全、能耗比優(yōu)秀，維護簡單，因此在國內(nèi)開始得到廣泛應用。

2.2 PLC控制系統(tǒng)的運行控制方法

在完整的一套PLC控制系統(tǒng)當中，應涵蓋有硬件、軟件、現(xiàn)場拓展構造三個部分。而PLC控制系統(tǒng)針對潔凈室的自動控制也需要基于上述部分。PLC控制系統(tǒng)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(tǒng)進行多余的設置，在該系統(tǒng)背景下，針對現(xiàn)場設備的連接將依靠遠程I/O柜。通常情況下，系統(tǒng)備用容量為總容量的25%左右。

首先在水冷系統(tǒng)中，依靠設置水冷機組蒸發(fā)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(fā)皿從外部環(huán)境中所吸取的熱量。潔凈室空調(diào)中的冷凍水出水溫度和回水溫度之間的度數(shù)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(fā)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(fā)生了熱負荷變化，冷凍水的運行情況也會隨之發(fā)生變化。其次，在冷凍水系統(tǒng)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(xiàn)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(guī)的做法是使用變頻器、PID溫差調(diào)節(jié)器、溫度變送器等設備。來實現(xiàn)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(diào)節(jié)設備對目前管道的承受壓力情況進行優(yōu)化，由此實現(xiàn)對水泵電機的有效控制。在運行系統(tǒng)中，水泵電機的數(shù)量通常為3臺[2]。

3潔凈室空調(diào)自動化控制PLC控制功能分析

3.1 數(shù)據(jù)的實時顯示

在PLC控制系統(tǒng)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(shù)據(jù)進行使用時，技術人員可以通過系統(tǒng)內(nèi)自帶的搜索引擎獲取所需要的數(shù)據(jù)信息。

3.2 實施控制

在PLC控制系統(tǒng)當中，控制功能是其中最為核心的一項功能，PLC控制系統(tǒng)可以技術之前工作人員所設計好的參數(shù)，進行數(shù)據(jù)的運行并基于所反饋的信息開展PID調(diào)試，由此讓潔凈室空調(diào)的運行狀態(tài)符合各項原本預期要求。常見的控制系統(tǒng)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(tǒng)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(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性、穩(wěn)定性、實用性以及安全性。

3.3 系統(tǒng)保護

在整個潔凈室空調(diào)自動化控制系統(tǒng)當中，設備的開啟或關閉是存在有一定的時間順序和關聯(lián)性的。依靠對PLC控制系統(tǒng)的程序設計，就能夠對潔凈室空調(diào)自動化控制系統(tǒng)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(tǒng)設備的安全穩(wěn)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(tǒng)的編程語言是基于簡易操作為原則的，這讓潔凈室空調(diào)自動化控制系統(tǒng)的操作變得更加簡單容易實現(xiàn)，讓相關程序的開發(fā)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(tǒng)的功能變得更加多元化。對于使用者來說，基于PLC控制系統(tǒng)的潔凈室空調(diào)在操作上也將變得更加簡單，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果，對設備的運轉狀況進行自主調(diào)節(jié)[3]。

4結束語

整體來講，在潔凈室空調(diào)控制當中，PLC控制技術在現(xiàn)有背景環(huán)境下展現(xiàn)出了無可比擬的優(yōu)越性，除了能對潔凈室空調(diào)的運行下達多元化的指令之外，還具有先進性、經(jīng)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(yè)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(diào)自動化控制PLC控制系統(tǒng)的應用[J].科技風，2016（20）：57.

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