软性电路板的生产对于洁净室内温度、湿度以及二次冷冻的水温均有极为严格的要求。AMCT公司为此建设的电子净化厂房是沈阳最大的电子净化厂房,要求室内环境控制系统具备高精度与高稳定性。
根据AMCT公司的生产条件要求,需要对电子净化厂房的环境状况进行实时监测与控制,例如洁净室内温度要求在23℃±1℃和21℃±1℃、洁净室内湿度为50±3%和45±3%、二次冷冻水水温应该在14℃±1℃等。这就需要通过自控系统对电子净化厂房的空调风、水等系统进行实时监测与控制:
1、冰水主机冷冻水供回水温度监测;冰水主机冷却水供回水温度监测;
2、冷冻水循环泵状态监测;冷却水循环泵状态监测;
3、二次冷冻水循环泵状态监测;二次冷冻水温度控制;
4、新风空调箱出风温度、湿度控制;
5、洁净室内温度、湿度、静压控制;洁净空气循环空调箱出口温度控制;
为确保电子净化房的高质量使用,该工程原本计划全部采用国外控制系统,其中楼宇控制系统提出一套以同方泰康控制系统为核心的高性价比、高稳定性、高精度的解决方案,得到AMCT公司对该解决方案高度认可。同方泰康控制产品的优点在于:
1、系统稳定、可靠:运用“功能分散,风险分散”的设计理念,每个模块都有独立的电源和独立的处理器,确保一个模块的故障不会影响到其他模块正常运行。每个I/O通道都采用独立光电隔离,使得外界干扰不会对I/O模块产生影响;
2、可扩展性强:采取积木化设计,系统组成灵活、方便,具有可扩展性;
3、多种先进网络通讯技术综合运用:具有电流环总线通讯方式、CAN总线通讯方式、以太网通讯方式等多种通讯方式,适应于不同的现场需求;
4、高兼容性:系统的数字量输入通道通过跳线,可以支持触点型、集电极开路型、电压开关型和电流开关型多种输入方式;模拟量输入通道通过跳线可以支持电压0~10V、电压0~5V、电流0~20m等多种输入方式;同一模块可以简单的实现与所有变送器的连接;
5、调试方便:该系统支持模块带电插拔,所有模块均可带电插拔,单个模块出现故障不会应影响到其它模块正常工作;更换单个故障模块时,无须改动原有系统的接线,以便快速解决故障问题,对整个系统的影响可减少到最小;
6、后期维护与二次开发简便:控制程序采用高级计算机语言编写,使调试及维护比较方便;组态图控软件操作直观方便,特别适合非专业人员进行二次开发。
7、系统造价较低:与同等级的国外品牌相比较,至少便宜三分之一。
在此类高科技企业电子净化厂房的空调自控系统中,经常出现这样的问题:通常点数较多,现场设备的输入输出信号种类也较多的情况;传统的DDC系统点数及输入输出端口都较固定,从而使得系统配置往往造成“某些点数不够,而某些点数不足”的矛盾;而且,一旦遇到系统需要扩充,传统的DDC系统根本无法满足。
Techcon系统从配置上很好的避免了上述弊端,使得各个端口都能被利用上,而且当某种点位的数量特别多时,还可以只增加该种点位,而不必浪费其他点位。这样就可以有效的降低成本,同时也节省了安装空间。
工程中使用了大量的新风、空调机组以及冷水机组,这就涉及到灵活调节的问题,企业的工作重心在于盈利,所以在在满足工作条件的基础上,必须考虑节能的问题。在工程实施过程中,对于空调系统,我们采用了变风量控制,变风量系统(Variable air volume syetem)是一种节能的空气调节方式,与定风量空调系统相比,它在满足空调要求的同时,又有明显的节能效果,全年空气输送能耗可节约 1/3,设备容量减少 20%~30%。
变风量空调系统是一种通过改变送入各房间的风量来适应房间负荷变化的全空气系统。具体来说,变风量系统是通过变风量末端调节末端风量来保证房间温度,同时变频调节送、回风机来维持系统的有效、稳定运行,并动态调整新风量保证室内空气品质及有效利用新风能源的一种高效的全空气系统。
空调系统能量平衡方程式为:G=Q/[1.01*(Tn-T0)],当负荷 Q 或室内设定温度 Tn变化时,保持送风量G不变,调节送风温度 T0,或保持送风温度T0不变(或微调),根据室内负荷Q的变化调节送风量G,均能保持空调系统的能量平衡。前者就是目前国内较广泛使用的定风量空调系统。其主要缺点就是当负荷变化时采用再热方式调节能量,冷热抵消造成较大的能量损失。
变风量系统中的新风是影响变风量空调系统运行性能的重要因素。合理利用新风,可以使变风量空调系统在节能的同时,能够保证房间的空气品质,满足人们的舒适性要求:
1、按新风温度的变新风量节能控制:新回风门受新风温度控制,当新风温度低于 t1时,新风量切换到最小位置,回风量切换到最大位置;当新风温度高于 t1时,逐步开启新风门增大新风量,直到新风温度升至 t2时,新风量开到最大;当新风温度大于 t2小于 t3时,一直保持最大新风量;而当新风温度高于 t3时,再从最大新风量切换到最小新风量,循环往复。以上控制程序,称为按新风温度的变新风量控制,通常又称常规运行控制。

按新风温度的变新风量控制,可以根据显热原则达到最经济的风门控制。但是潜热对冷旁管构成了更主要的负荷,因此从节能角度,在控制系统中应把潜热作为一个因素来考虑。另外预设的切换温度对经济运行系统是一个很重要的参数,定得是否合适,将影响节能效果。由于它随着各地不同的气象条件而变。很难最优确定,因此,这种控制难以达到最优的节能效果。
2、按新回风焓值比较的变新风量节能控制:根据新风温度及新风和回风焓值的比较原则来确定新回风比例,即按焓值进行变新风量控制,焓控制可以最大限度地减少制冷设备的冷负荷。

Ⅰ区 hOA>hRA,
Ⅱ区 hOA<hRA,
hOA,hRA 分别为新回风焓值。
Ⅰ区的混合空气值总是大于回风焓值,因而采用最大回风。Ⅱ区的混合空气值总是小于回风焓值,分两种情况(图 4-8):当新风温度低于某值时,这时新风量(Ⅱa区)小,适用于要预热器的地区。

如果用湿盘管,则除Ⅱa 区外,Ⅱ区用最大新风;如果用干盘管,则新风干球温度大于回风干球温度Ⅱb区用最小新风,小于回风干球温度的Ⅱc区用最大新风。可以看出Ⅱb、Ⅱc区只要用最小能量就可以将空气处理到要求的状态。焓控制和季节转换无关,它可以在确定的约束条件下达到全年运行的最佳效果。每个建筑物的空调系统都有与其处理系统及地理环境相对应的约束条件。
3、新风量按焓值控制与按温度控制节能效果比较:

切换温度低于回风温度时,焓控制和温度控制节能效果比较如图 4-10:用干盘管时,A 区的节能区域是从 100%的新风(温度控制)切换到最少新风(焓控制),B2区节能区域是从 100%的新风(焓控制)切换到最小新风(温度控制)。用湿盘管时,焓控制优于温度控制的节能区是 A 区和 B2区及回风温度线和回风焓值线所包围的三角区 B3。所以,焓控制比温度控制具有更好的节能效果,通常会节省 4%~6%的冷量。通过Techcon系统的控制,使得电子洁净厂房及满足了实际工艺的需要,有效的节省了能源,这种研究测试既有效的帮助企业解决能源问题,又在动态控制方面进行了探索,工程的特点造就了特殊的控制工艺,同时希望我们能够在节能控制领域有更大的突破和发挥。


