Sistema di controllo FFU per camere bianche
Sistema di controllo FFU per camere biancheI produttori perseguono una migliore tecnologia di produzione e un ambiente produttivo più elevato. In particolare, l'elettronica, la farmaceutica, l'alimentare, la bioingegneria, la medicina, i laboratori e altri settori impongono requisiti rigorosi per l'ambiente di produzione. Integra molti aspetti come tecnologia, costruzione, decorazione, approvvigionamento idrico e drenaggio, purificazione dell'aria, HVAC, aria condizionata, controllo automatico, ecc. Tecnologia. I principali indicatori tecnici per misurare la qualità dell'ambiente di produzione in questi settori comprendono temperatura, umidità, pulizia, volume d'aria, pressione positiva interna, ecc. Pertanto, un controllo ragionevole di vari indicatori tecnici dell'ambiente di produzione per soddisfare i requisiti di produzione speciale processi è diventato uno degli attuali punti caldi della ricerca nell’ingegneria pulita. Come una sorta di attrezzatura per la purificazione, l'FFU è attualmente ampiamente utilizzato in vari progetti puliti. Il nome completo di FFU è Fan Filter Unit, ovvero un'apparecchiatura pulita dotata di ventola e filtro collegati insieme e in grado di fornire la propria alimentazione. Già negli anni '60 fu sviluppata la prima camera bianca a flusso laminare al mondo. Le applicazioni della FFU hanno cominciato ad apparire sin dalla sua istituzione.
Stato attuale del metodo di controllo FFU:
Attualmente, FFU utilizza generalmente motori CA monofase a più velocità, motori CA trifase a più velocità e motori CC. Esistono circa quattro tensioni di alimentazione per i motori: 110 V, 220 V, 270 V e 380 V. I suoi metodi di controllo sono principalmente suddivisi nelle seguenti tipologie: controllo dell'interruttore a più velocità
Regolazione continua della velocità
Controllare il controllo del computer
telecomando
Controllo dell'interruttore a più velocità Il sistema di controllo dell'interruttore a più velocità include solo un interruttore di controllo della velocità e un interruttore di alimentazione forniti con l'FFU. Poiché i componenti di controllo sono forniti dalle FFU e sono distribuiti in vari punti sul soffitto della camera bianca, il personale deve regolare le FFU tramite l'interruttore di spostamento in loco, il che è estremamente scomodo da controllare. Inoltre, la gamma regolabile della velocità del vento delle FFU è limitata a pochi livelli. Una volta abbiamo realizzato un progetto. Per superare i fattori scomodi del funzionamento del controllo FFU, attraverso la progettazione dei circuiti elettrici, tutti gli interruttori multi-velocità di FFU sono stati centralizzati e collocati in un armadio a terra per ottenere un funzionamento centralizzato. Tuttavia, indipendentemente dall'aspetto o dalla funzionalità, ci sono limitazioni. I vantaggi dell'utilizzo del metodo di controllo dell'interruttore a più velocità sono il controllo semplice e il basso costo, ma ci sono molti difetti: come un elevato consumo di energia, l'incapacità di regolare la velocità in modo fluido, l'assenza di segnale di feedback e l'incapacità di ottenere un controllo di gruppo flessibile, ecc.
Controllo di regolazione continua della velocità Rispetto al metodo di controllo dell'interruttore a più velocità, il controllo di regolazione continua della velocità ha un regolatore di velocità continuo aggiuntivo, che rende la velocità della ventola FFU regolabile in modo continuo, ma sacrifica anche l'efficienza del motore, rendendo il consumo energetico superiore a quello dell'interruttore multivelocità. Il metodo di controllo è ancora più elevato.
Controllo computerizzato Il metodo di controllo computerizzato utilizza generalmente motori CC. Rispetto ai due metodi precedenti, il metodo di controllo computerizzato presenta le seguenti funzioni avanzate: il metodo di controllo distribuito può facilmente realizzare il monitoraggio e il controllo centralizzati delle FFU. Può facilmente realizzare unità singole, unità multiple e controllo partizionato di FFU. Il sistema di controllo intelligente ha funzioni di risparmio energetico. Il telecomando opzionale può essere utilizzato per il monitoraggio e il controllo. Il sistema di controllo dispone di interfacce di comunicazione riservate che possono comunicare con il computer host o la rete per ottenere funzioni di comunicazione e gestione remota. Gli eccezionali vantaggi del controllo dei motori CC sono: controllo semplice e ampio intervallo di velocità. Tuttavia, questo metodo di controllo presenta anche alcuni difetti fatali: poiché le officine pulite non consentono ai motori FFU di avere spazzole, tutti i motori FFU utilizzano motori CC senza spazzole e il problema della commutazione è risolto dai commutatori di fase elettronici. La breve durata riduce notevolmente la durata dell'intero sistema di controllo.
Modalità di controllo remoto In aggiunta alla modalità di controllo tramite computer, la modalità di controllo remoto può essere utilizzata per controllare ciascuna FFU utilizzando un telecomando, che integra la modalità di controllo tramite computer. Riassumendo: le prime due modalità di controllo hanno un elevato consumo energetico e sono scomode da controllare; gli ultimi due metodi di controllo hanno una durata breve e costi elevati. Esiste un metodo di controllo in grado di ottenere un basso consumo energetico, un controllo conveniente, una durata operativa garantita e un basso costo? Sì, questo è il metodo di controllo del computer che utilizza il motore CA. Rispetto ai motori CC, i motori CA presentano una serie di vantaggi quali struttura semplice, dimensioni ridotte, produzione conveniente, funzionamento affidabile e prezzo basso. Poiché non presentano problemi di commutazione, la loro durata è molto più lunga di quella dei motori CC. Per molto tempo, a causa delle scarse prestazioni di regolazione della velocità, il metodo di regolazione della velocità è stato utilizzato dal metodo di regolazione della velocità CC. Tuttavia, con l'emergere e lo sviluppo di nuovi dispositivi elettronici di potenza e circuiti integrati su larga scala, nonché con la continua apparizione e applicazione di nuove teorie di controllo, i metodi di controllo CA si sono gradualmente sviluppati e alla fine sostituiranno i sistemi di controllo della velocità CC. Nel metodo di controllo AC FFU, è principalmente diviso in due metodi di controllo: metodo di controllo della regolazione della tensione e metodo di controllo della conversione di frequenza. Il cosiddetto metodo di controllo della regolazione della tensione consiste nel regolare la velocità del motore modificando direttamente la tensione dello statore del motore. Gli svantaggi del metodo di regolazione della tensione sono: bassa efficienza durante la regolazione della velocità, forte riscaldamento del motore a basse velocità e campo di regolazione della velocità ristretto. Tuttavia, gli svantaggi del metodo di regolazione della tensione non sono molto evidenti per il carico della ventola FFU e ci sono alcuni vantaggi nella situazione attuale: Lo schema di regolazione della velocità è maturo e il sistema di regolazione della velocità è stabile, il che può garantire un funzionamento continuo senza problemi funzionamento per lungo tempo. Il funzionamento è semplice e il costo del sistema di controllo è basso. Poiché il carico della ventola FFU è molto leggero, il riscaldamento del motore non è molto grave a bassa velocità. Il metodo di regolazione della pressione è particolarmente adatto al carico del ventilatore. Poiché la curva di funzionamento della ventola FFU è una curva di smorzamento unica, l'intervallo di regolazione della velocità può essere molto ampio. Pertanto, in futuro, il metodo di regolazione della tensione sarà anche un importante metodo di regolazione della velocità.
Il metodo di controllo della conversione di frequenza consiste nel regolare la velocità del motore modificando la frequenza di alimentazione f e, allo stesso tempo, regolare la tensione di ingresso del motore in base a una determinata proporzione. Il metodo di controllo della conversione di frequenza offre prestazioni eccellenti, ampio intervallo di regolazione della velocità, elevata fluidità ed efficienza di regolazione ad alta velocità. La conversione di frequenza adotta generalmente il metodo di controllo SPWM più avanzato e utilizza un microcomputer a chip singolo per generare la forma d'onda SPWM. Rispetto ad altri metodi di conversione della frequenza, il metodo di conversione della frequenza SPWM presenta le seguenti caratteristiche;
1) Struttura semplice e controllo conveniente;
2) Il fattore di potenza in ingresso è elevato;
3) Il sistema ha una risposta dinamica rapida;
4) Le armoniche in uscita sono inferiori. Nelle circostanze attuali, rispetto al metodo di regolazione della tensione, il metodo di conversione della frequenza presenta anche alcuni difetti, che si riflettono principalmente nei seguenti due aspetti: il metodo di conversione della frequenza è relativamente costoso. Per ridurre il più possibile le armoniche di uscita del convertitore di frequenza, la frequenza di commutazione del dispositivo di commutazione di potenza dell'inverter dovrebbe essere la più alta possibile. Poiché il motore asincrono è un carico induttivo, il fattore di potenza non sarà uguale a 1.0, quindi c'è sempre uno scambio di potenza reattiva tra il collegamento CC intermedio e il motore. Poiché gli interruttori elettronici di potenza nell'inverter non possono immagazzinare energia, l'energia reattiva può essere immagazzinata solo dai componenti di accumulo dell'energia (condensatori) nel circuito intermedio. La durata del condensatore limita notevolmente la durata dell'inverter. Anche i produttori di inverter più avanzati hanno questo limite nella durata dei loro inverter. Con il continuo sviluppo della tecnologia dei semiconduttori, ci si può aspettare che continuino ad apparire alcuni sistemi di regolazione della velocità a frequenza variabile semplici, affidabili, con prestazioni eccellenti ed economici. L'applicazione di metodi di regolazione della velocità a frequenza variabile per i motori asincroni diventerà sempre più diffusa e finirà per sostituire la regolazione della velocità in corrente continua. modalità e modalità di regolazione della tensione e della velocità.
Sistema di controllo intelligente FFU Attualmente, nel campo di applicazione di FFU, il tasso di applicazione del suo sistema di controllo è ancora relativamente basso e, tra i sistemi di controllo intelligenti FFU più diffusi nel mercato internazionale, sono generalmente solo per macchine dotate di motori CC senza spazzole . FFU. Soprattutto oggi, quando l’energia globale diventa sempre più tesa, i vantaggi in termini di risparmio energetico dei sistemi di controllo sono sempre più apprezzati. Ogni camera bianca determina la velocità del vento corrispondente in base al processo di produzione del prodotto e allo stesso tempo deve considerare i problemi di consumo energetico. Tuttavia, il sistema di controllo generale può regolare la velocità del vento in un intervallo limitato e non può fornire una velocità del vento precisa in base ai requisiti specifici. Soprattutto durante il periodo di riposo oltre le 8 ore, la velocità del vento è ancora elevata, il che comporta indubbiamente enormi perdite di energia. sciupare. In risposta a questa situazione, è stato recentemente lanciato il sistema di controllo intelligente FFU della serie HH-F in grado di regolare digitalmente la velocità del vento. Il sistema è facile da usare e ha un'interfaccia intuitiva, in particolare può essere impostato digitalmente in base ai requisiti specifici di velocità del vento della camera bianca (come 0.37m/s, 0.28m/ S).
Il sistema di controllo FFU è un sistema di controllo distribuito che può facilmente realizzare funzioni di controllo decentralizzato in loco e di gestione unificata centralizzata. Può controllare in modo flessibile l'avvio, l'arresto e la velocità del vento di ciascun ventilatore nella camera bianca. Questo sistema di controllo utilizza la tecnologia del ripetitore per risolvere il problema della capacità di guida limitata e può controllare un numero illimitato di ventilatori. Questo sistema di controllo comprende le seguenti quattro parti:
Controller intelligente in loco
Metodo di controllo centralizzato cablato
Metodo di controllo remoto
Funzioni complete del sistema
Modulo di controllo intelligente in loco
Il modulo di controllo intelligente in loco utilizza un microcomputer a chip singolo come processore principale per implementare le funzioni di controllo. Un modulo intelligente controlla una FFU.
Il modulo di controllo intelligente in loco è suddiviso in modulo di regolazione della tensione e modulo di conversione di frequenza. I due moduli di controllo intelligenti possono realizzare le seguenti funzioni di controllo:
1) Il modulo intelligente ha una forte apertura e può realizzare il controllo in loco tramite il terminale portatile opzionale (collegabile): il controllo centralizzato remoto e la diagnosi e l'impostazione dei guasti possono essere realizzati attraverso l'interfaccia RS485 riservata: tramite il componente opzionale Il controllo remoto (collegabile ) può realizzare il controllo remoto.
2) Il comunicatore portatile collegabile può realizzare l'avvio e l'arresto di FFU e un'accurata regolazione continua della velocità e può visualizzare il valore della velocità del vento in uscita FFU.
3) Questo modulo intelligente consente alla FFU di avere funzioni di risparmio energetico.
4) Dispone di funzioni di protezione da sovraccarico e cortocircuito: quando si verifica un sovraccarico, l'unità di allarme attiva l'allarme; quando si verifica un cortocircuito, l'unità di allarme attiva l'allarme e interrompe automaticamente l'alimentazione FFU.
3.2 Modalità di controllo cablato La modalità di controllo cablato è una modalità di controllo opzionale, implementata tramite l'interfaccia RS485 riservata dal modulo intelligente in loco. Per soddisfare le esigenze dei diversi utenti, utilizziamo due metodi di controllo: pannello di controllo e touch screen. Il pannello di controllo è facile da usare, ma il display non è intuitivo e le funzioni sono limitate; il touch screen è facile da usare, ha schermate ricche e funzioni potenti. Il metodo di controllo del touch screen è costituito principalmente dalle tre parti seguenti:
1) Unità centrale di controllo;
2) Unità di interfaccia uomo-macchina;
3) Centrale d'allarme.
1) L'unità di controllo centrale adotta il controller PLC. È possibile ottenere le seguenti funzioni di controllo:
Adotta la connessione del sistema bus RS485 con il modulo di controllo intelligente in loco per analizzare ed elaborare i dati raccolti in loco; e realizzare la funzione di controllo delle apparecchiature in loco.
Ciò consente il monitoraggio e il controllo centralizzati di tutte le FFU in loco. Comunica con la centrale d'allarme. Comunica con l'unità di interfaccia uomo-macchina.
2) L'unità di interfaccia uomo-macchina utilizza un touch screen per monitorare e regolareSistema di controllo FFU per camere biancheda lontano. È possibile ottenere le seguenti funzioni di controllo:
Può facilmente realizzare unità singole, unità multiple e controllo partizionato di FFU. In altre parole, è possibile controllare simultaneamente un numero qualsiasi di FFU.
Può realizzare le funzioni di avvio, arresto e regolazione della velocità di qualsiasi numero di FFU. La funzione di regolazione della velocità può essere digitalizzata, ovvero il valore della velocità del vento previsto (come: {{0}}.25, 0.31, ecc.) può essere inserito direttamente.
Per raggiungere lo scopo della regolazione della velocità. È possibile monitorare il valore della velocità del vento di qualsiasi FFU. Quando si verifica un allarme FFU guasto, il guasto FFU può essere visualizzato in tempo reale.
3)La centrale d'allarme adotta un dispositivo di allarme acustico e visivo. Attraverso la comunicazione con l'unità di elaborazione centrale, quando una o più FFU falliscono, l'unità di controllo invierà un allarme acustico e visivo in tempo reale e collaborerà con l'unità di interfaccia uomo-macchina. , determinare rapidamente la FFU del guasto per garantire che il personale di monitoraggio gestisca il guasto in modo tempestivo. Metodo di controllo del pannello di controllo: in base alle esigenze del sistema attuale, il ripetitore ha un numero corrispondente di 485 prese di comunicazione e ciascuna presa corrisponde a un set di controller FFU. Ogni controller è controllato tramite un pannello di controllo. Le funzioni di controllo sono le seguenti:
1) Controllare l'avvio e l'arresto di un determinato gruppo di ventilatori nell'intera camera bianca e impostare uniformemente la velocità del vento di un determinato gruppo di ventilatori.
2) Controllare l'avvio e l'arresto di un determinato ventilatore nell'intera camera bianca e impostare la velocità del vento di un determinato ventilatore.
3) È possibile impostare il numero di ventilatori in un determinato gruppo. (Il sistema prevede che il numero massimo di tifosi in ciascun gruppo sia 16).
4) Interrogare lo stato operativo di un determinato ventilatore nell'intera camera bianca, come lo stato di avvio e arresto del ventilatore e la velocità del vento operativa del ventilatore.
5) Funzione di protezione da cortocircuito: quando si verifica un cortocircuito, l'alimentazione dell'FFU può essere interrotta automaticamente per proteggere l'apparecchiatura.
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