摘要：工业电气自动化的发展是社会经济、科学技术发展的必然要求，是关系到国家、社会发展的重要方面，工业电气自动化具有高质量、高效率、实时性好等优点，随着生产工业的发展和净化空调系统的应用，工业电气自动化在净化空调系统中的应用越来越受到重视。因此，本文就工业电气自动化在净化空调系统中的应用进行分析。
关键词：工业电气自动化；净化空调系统；应用
空气净化技术的应用和发展，促进了净化空调在空调行业的快速发展。空气净化主要是通过输送洁净空气对室内污染空气进行稀释，同时清除室内超标污染空气，保证生产环境或其他用途的环境符合要求，保持空气洁净。工业电气自动化已广泛应用于一般空调系统的自控方案中，但是在净化空调系统中是具有多样化选择的。由于净化空调的造价相对较高，目前只针对医药、化妆品等化学品厂、手术室等特殊环境进行设计，其设计在应注意符合GMP（药品生产质量管理规范）要求的同时，还要考虑其运行经济的可行性。设计净化空调时主要考虑以下几个方面的因素：及时清除有害空气，减少室内污染发生情况；阻止室外的污染源入侵，或防止室内污染传至室外；空气交流速度、室内温度、湿度等，保证室内的舒适性和工艺要求的特殊温度、湿度。
1 净化空调的特性
净化空调系统的控制参数一般包括温度、湿度、微粒数、细菌浓度、空气洁净度、风量、压差及噪声系数等，应满足特殊环境工作的控制标准，如《洁净厂房设计规范》（GB50457-2008），确保空气净化工艺的完整性。净化空调系统的组成包括整体式空气调节机组（包括过滤装置、加热器、表冷器、加湿器、风机等）、冷冻室、控制器、变频器、传感器、执行器及中文操作面板等设备，需进行温度、湿度的调节，其风处理过程可归纳为：新风——初效过滤——预加热——表冷——加热——加湿——中效过滤——高效过滤——洁净室。为了保障空气洁净度的要求，采用初效过滤、中效过滤、高效过滤的三级过滤。净化空调系统的特性可归纳为：需控制微粒的污染，为企业提供一定容量的工作空间；建筑内部设置洁净室，可提供超出一般空调系统的送风量，需要大负荷和合理正负压差，其多功能性和复杂性导致其设计参数设计建筑、空调、净化等多级学科，需考虑合理布置，以避免污染邻室空气，洁净室必须维持一定的正压，一般洁净区与非洁净区之间的静压差大于5帕；净化空调系统的质量要求高，必须符合相关行业标准。
净化空调系统设计方案按送风方式不同可分为三种，一是全部采用新风，二是釆用新风和循环风相结合，三是全部自循环风，其中第二种形式应用得最为广泛，典型为集中式净化空调系统。净化空调系统控制方案可分为单系统测量控制系统和数字计算机控制管理系统。
2 净化空调系统中应用工业电气自动化的必要性
2.1 净化空调中运用工业自动化是GMP参数需要
净化空调系统所控制的除一般空调系统的室内温、湿度之外，还要控制房间的洁净度和压力等参数，并且温、湿度的控制精度要求较高，特别是生产中的环境有很高要求。
2.2 净化空调中运用工业自动化是提高空气运行质量的需要
在洁净室的气流分布、气流组织方面，要尽量限制和减少尘粒的扩散，使洁净室的气流不受污染。
2.3 净化空调中运用工业自动化是提高正压风量的需要
洁净室与室外或邻室必须保持一定压差（正压或负压），最小压差在5Pa以上，这就要求有一定的正压风量。
3 工业电气自动化的发展现状
工业电气自动化技术的提高离不开平台开放式发展OPC技术和Windows平台技术的开发利用。多数工业控制标准平台、语言和规范都是基于Windows系列和InternetExplorer等微软系统而开发设计的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基于PC系统人机界面的控制系统具有良好的灵活性、易操作性和易集成性，PC的控制系统占领了工业自动化领域的主导地位。电气自动化的发展趋于采用统一的系统开发平台，开发平台独立于最终的运行平台，有利于工业电气自动化项目在整个建设周期中进行设计、实施、测试、开机等的统筹与协调，有利于节约建设成本。工业电气自动化系统趋于采用通用的网络结构，此趋势可协助企业保障现场控制设备及计算机监督系统之间的数据沟通流畅，帮助企业管理层对现场设备的进行实时监控，促进企业办公自动化环境的提升。
4 工业电气自动化在净化空调系统中的应用
4.1 工业电气自动化
工业电气自动化是科学技术发展下工业科学的先进技术，其应用领域广泛，是工业现代化的重要标志。在医药、化妆品等领域，对化学品厂、手术室等特殊环境进行净化空调自控系统设计时，要注意系统运行的稳定性、可靠性和先进性。净化空调系统以送风、回风、杀菌、除菌、消毒、控湿、控温为设计要求，空调机组主要由过滤装置、加热器、表冷器、加湿器、新回风混合器、风机、消声器等组成，通过风管将加工后的洁净空气送到洁净室。净化空调系统的自动控制系统是整个空调系统的关键，所以，要进行严格设计，确保净化空调系统的有效运行。
4.2 净化空调机组自控系统工作原理
净化空调机组自控系统工作应该对温度的控制净化空调系统采用DDC控制。控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作，控制回风温度保持在18℃~26℃之间，使洁净室温度符合GMP要求。此外，对湿度的控制装设在回风管（回风湿度近似于洁净室湿度）内的湿度传感器所检测的湿度，送往控制器与设定湿度相比较，用比例加积分运算控制，输出电压信号，控制蒸汽电动调节阀的动作，控制回风湿度保持在40％～60％，使洁净室湿度以满足GMP要求。
4.3 系统设备
4.3.1 送、回风管上的风管温度、湿度传感器测量送、回风温度、湿度，通过洁净室内的温、湿度传感器监测室内温、湿度，根据系统设定的室内要求，自动调节加热器或表冷器、加湿器的运行，达到加热或降温、加湿或除湿的功能，实现洁净室要求的温、湿度。
4.3.2 启动风机，若风机两侧压力差超过设定值时，通过对压力变送器输入信号，监测风机状态，调节风机的运行。
4.3.3 送风风管上安装有风速传感器，可以测量送风量。当洁净室内外气压差低于要求值的时候，通过送风风管上的送风量调节变频器频率，以保持洁净室内外气压差。
4.4 净化空调系统的远程监控
净化空调系统远程监控系统主要是由远程监控计算机和现场监控系统组成。远程监控计算机通过Internet网与现场监控计算机相连接，是用户与现场设备进行交互的接口，它主要从现场监控计算机上获得远程设备状态，对远程设备参数和数据进行分析处理后再通过Internet网对现场监控系统发出控制命令及输入参数，从而达到对净化空调系统的远程监控。现场监控系统是直接对净化空调系统现场设备进行监测控制的系统，主要包括现场监控计算机、CAN总线适配卡和现场控制器。净化空调系统的远程监控主要用现场总线控制系统（FCS），实现用远程计算机直接对现场的空调设备进行监控。计算机监控中心使用Modbus通信协议，通过总线对现场的空调机组进行数据采集和修改，从而通过网络介质（通信线）访问现场控制器，与现场控制器（网络从站）建立通讯，达到了监控的目的。
结束语：
净化空调系统在设计过程中，除了要考虑洁净室的技术要求，还要考虑到节能降耗、经济可行性等方面，所以工业电气自动化在净化空调系统中的应用还需要进一步实践研究，以争取设计出高效、高质、造价低的净化空调系统。
参考文献：
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[3]电气自动化在中央空调中的应用[J].招茂锦，孙恩平，陈小霞.日用电器.2014（09）
论文作者:党正录
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
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