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摘要：由于洁净厂房的特殊要求，其厂房控制系统一般要求具有高的精确性、可适应性以及良好的可靠性。若出现外部干扰，系统应该有短时间内回到控制范围内的能力。洁净室空调一般包括两个功能部分：新风机组，用来处理室外空气；空气处理机组，用来控制室内温湿度。两个模块相互协作，保持系统相对于室外大气的正压，以及维持系统要求的温度以及湿度。
关键词：洁净室空调；自动化控制；PLC控制系统；应用
1导言
洁净室空调控制系统是对洁净室内空气进行调节的系统，空调系统一般由制冷压缩机系统、冷媒循环水系统、冷却水循环水系统、风机盘管、排风机系统组成。洁净室空调控制系统通过对风机、阀门等设备进行通断来控制洁净室内的环境参数，如温度、湿度、压力等，早期的洁净室空调控制系统器采用专用控制器、使用继电器的接触式控制系统以及直接式控制式DDC，控制功能简单，不易联网，灵活性差，不能实时控制及监控洁净室内的环境参数。随着计算机以及网络技术的发展，现代空调控制系统倾向于采用先进、实用、可靠的可编程控制器（PLC）来进行控制。
2 PLC控制洁净室空调系统的特点
2.1数据显示
PLC控制系统能够对机组当前的运行参数进行显示，包括冷却泵、冷冻泵的运行状态参数，故障报警信息，冷冻水出、入口温度以及冷却水出、入口温度等。PLC系统还具有数据存储功能，可以对所需的重要数据进行存储，需要时通过检索历史数据就能获得。
2.2控制
PLC能够根据设定的参数、运行数据以及反馈数据进行PID调节，使实际运行数据满足预期的功能需求。控制系统的运行方式包括自动、软手动、就地手动3种。自动：PLC根据已经编好的控制程序实现相关设备的启停以及调节。软手动：通过PLC对设备进行手动操作。就地手动：对设备的操作通过手动完成。自动控制能方便实现对冷冻水、冷却水的变频控制，在节约能耗的同时还能避免结晶，提高洁净室空调系统的安全性和经济性。
2.3系统保护
在整个系统中，设备的开停是有一定的时间顺序以及联锁关系的，可通过设置PLC程序实现顺序的控制。联锁控制可保证整个设备的安全可靠运行，包括冷冻水、冷却水与机组的联锁，冷却塔与冷却水系统的联锁等。
2.4灵活可靠性
PLC代替单片机控制空调主机，使得系统控制的灵活性大大提高，可以同时满足用户的不同需求，并且缩短程序的开发周期。
2.5易操作
传统的PLC控制系统为了遵循易学易操作的原则，采用PLC助记符以及梯形图编程，现今又增加了顺序功能图编程功能，并可使用结构化语言，使各种功能模块（如通信功能选择、通信参数设置等）更容易实现。
3 PLC控制原理以及应用
如：洁净室的新风供给采用两用一备的新风机组合，此系统能够满足室内相对于室外的正压，并且维持系统以及满足室内舒适性要求所需的温度和相对湿度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆洁净室的洁净区域在吊顶上安装有过滤风机以及干冷盘管来实现室内的空气循环以及降温等功能要求。室外空气通过冷盘管进人，在冷盘管中降温除湿为饱和空气，控制输出焓值为8.22。对焓值的调节可以控制室内湿度，当需要降低湿度时则降低烩值，反之则增加烩值。洁净室空调控制从历史到现在有三种方式：早期的继电器控制、后来的直接数字式控制器控制以及PLC控制。继电器控制由于其自身的复杂性以及高故障率、高能耗的缺点已经被时代所淘汰，DDC虽然现在还有应用，但是其抗干扰能力差，以及自身结构的局限性使得其适用范围较窄。PLC系统的广泛应用主要在于其运行可靠、稳定，使用与维护操作方便，并且适合于现在的网络结构。
4洁净室空调自动化控制PLC控制系统的功能
4.1数据显示功能
机组能够通过PLC控制系统显示运行过程中的各项数据，像是运行参数、存储数据等，只要是管理人员需要的数据，都能够通过检索历史数据得到。通过对这些运行参数和存储数据的仔细分析，工作人员能够了解到机组的实际运行状态，从而做出准确的判断，及时发现机组在运行过程中存在的问题，并在第一时间进行解决，避免造成更加严重的安全故障。运行参数主要指冷冻水出口温度、冷冻水入口温度、冷却水出口温度、冷却水入口温度、冷却泵、冷冻泵等所有泵在运行时候的状态。存储数据主要是指在机组运行过程中所存储的数据信息，工作人员通过检索历史信息就能够找到重要的数据，或者通过历史报表和历史趋势曲线进行分析，数据信息存储的最长时间为10年。
4.2控制功能
PLC控制系统能够利用预先设定的参数，结合机组实际运行状态进行分析，根据PLC控制系统反馈回来的信息来调节PID，确保机组运行参数能够满足PLC控制系统正常运行的要求。PLC控制系统的运行方式有三种，分别是就地手动运行、软手动运行和手动运行。就地手动运行是指利用就地手动操作设备控制机组运行情况；软手动运行是指利用PLC控制技术对机组进行手动控制；自动运行就是按照预先设定的运行参数进行控制程序的编辑，通过编好的程序对机组的运行和停止进行控制与调节。采用编号的程序对机组运行进行控制有很多的优势，一方面能够对生态环境进行有效的保护，实现冷冻水、冷却水的变频控制。另一方面能够对机组的开启与停止进行有效的控制，实现启动速度快、停机时间短的目标。既能够实现降低能耗、节能减排的目标，还能够避免机组在运行过程中出现结晶，影响机组的使用效果和使用寿命，提升了洁净室空调自动化控制的安全性和经济性。
4.3连锁保护功能
在机组运行的过程中，机组的开启与停止都是具有一定的连锁性的，科学的进行PLC控制系统的应用就能够对这种连锁关系进行控制，确保连锁的顺序，为机组的正常运行提供了基本的安全保障。像是在机组运行过程中，冷冻水、冷却水与机组之间存在着连锁控制的关系，冷却水系统与冷却塔存在着连锁控制的关系。
4.4具有灵活性和可靠性··
PLC控制系统在使用过程中，能够使用PLC代替单片机对空调主机进行控制，既能够实现提升PLC控制系统灵活性的目标，还能够满足用户对PLC控制系统的各方面需求，尽可能的缩短了程序开发的周期。另外，PLC控制系统还具有极强的可靠性，凭借其抗干扰能力强的优势，即使处于恶劣的使用环境中，也能够正常运行，并且不会发生安全故障。而且，PLC控制系统还具备易接线、易维护、隔离性强，抗腐蚀能力强的基本特征，不管从哪一个角度进行分析，都能够对洁净室空调自动化控制系统进行合理的控制。一般情况下，PLC控制系统的无故障时间间隔为15年以上。
5结语
在洁净室空调控制系统中，采用PLC控制系统是切实可行的，洁净室空调冷冻系统用PLC控制可以有效地保证其工作稳定、可靠，便于维护，且性能价格比高。同时以PLC为核心的高可靠的监控系统实现了对空调主机的控制及与其他主机之间的协调控制，具有先进、可靠、经济、灵活等显著特点。
参考文献
[1]姜德亮.基于PLC的半导体洁净室空调控制系统的设计与应用[D].大连理工大学，2015.
[2]罗小妮，李翠，高立.洁净室空调自动化控制PLC控制系统的应用[J].数字技术与应用，2014，（10）：4.
[3]甘流聪.基于化工自动化系统中PLC控制系统的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量，2013，（14）：31.
[4]李民重.PLC控制系统在洁净室空调控制的应用[J].广东化工，2012，（14）：199-200.
论文作者:董江涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第12期
论文发表时间:2017/10/13
标签：控制系统论文; 机组论文; 洁净室论文; 冷却水论文; 空调论文; 系统论文; 数据论文; 《建筑学研究前沿》2017年第12期论文;