醫藥潔凈廠房空調自控系統設計
四川華銳凈化 2019-04-04 08:57:32 閱讀
【摘 要】本文主要針對醫藥潔凈廠房空調控制系統的特點，簡要的介紹了醫藥潔凈廠房中空調機組的組成，并結合實例介紹了采用直接數字控制器（DDC）技術，通過網絡融入計算機控制的自動控制方案的設計，此方案提高了空調控制系統的可靠性。
1. 引言
藥品的生產是一個嚴格的過程，其中涉及到很多菌種以及原料藥等材料，而這些材料的生產過程要嚴格控制周圍的環境，有一個規定的參數，不受室外溫度、濕度還有潔凈度等因素的影響，也不能因為室內這些因素的改變而改變，當其改變時候，需要有一種技術能夠自動的調節，使得室內的環境始終保持在設定的基數上面，這就是空調技術，而它和其他自控設備就組成了空調自控系統。為了保障車間生產的藥品質量，要嚴格監測控制車間的溫度、濕度、潔凈度以及壓力等參數，使得藥廠的生產環境達到一定的潔凈標準，并及時根據現場的情況進行自動調節，在這種情況下，空調自控系統的設計與應用就成了制藥環節中至關重要的一部分。要保證制藥車間的潔凈度，就要利用空調自控系統調節車間的溫濕度以及壓力等環境參數，保證整個環境能夠滿足制藥車間的生產標準和工藝要求。2. 設計方案
2.1 某醫藥潔凈廠房設有9臺潔凈空調機組，為保證空調系統正常運行以及GMP認證需要，根據相關專業要求，本車間設有空調控制系統和潔凈室環境監測系統，分別用于空調機組的自動控制和潔凈室內溫濕度、壓差的監測、記錄。空調控制系統和潔凈室環境監測系統在設計中均采用直接數字控制器（DDC）來實現，空調控制室設操作員站和工程師站以實現操作和記錄等功能。其主要控制項目包括：
（1）定風量控制，送風機采用變頻控制，風機轉速隨出口風速而變化，以維持流量的穩定。
（2）空調機組初效、中效過濾器壓差監測、報警。
（3）溫濕度控制，根據典型房間室內溫濕度，自動調節蒸汽閥門或冷水閥門開度，保證送風溫濕度要求。
（4）空調機組送、回、新風溫度、濕度、風量檢測。
（5）潔凈區與非潔凈區之間壓差就地監測。
2.2 潔凈室環境控制系統主要控制項目包括：重要房間內的溫濕度、壓差。并在各重要房間內設顯示終端，用于參數顯示。
2.3 空調通風控制系統部分主要參數檢測控制參數：定風量控制，送風機采用變頻控制，風機轉速隨出口風速而變化，以維持流量的穩定；空調機組初效、中效過濾器壓差檢測、報警；溫、濕度控制。根據回風溫、濕度，自動調節熱水（蒸汽）閥門或冷水閥門開度，保證送風溫、濕度要求；空調機組送風溫、濕度指示；空調機組新風溫、濕度指示；潔凈空調系統典型房間空調回風、排風管道設置電動風量調節閥，自動調節閥門開度，控制送回風比，使房間維持設計正壓值。潔凈區典型房間溫、濕度指示；潔凈區與非潔凈區之間壓差監測控制。具體可見圖1。
2.4 空調機組設：“機組正常運行”、“機組全部保壓”和“機組停機”三個運行狀態，輸入計算機控制切換。
（1）正常運行狀態：車間正常生產，空調系統正常運行狀態。
（2）保壓運行狀態：各空調機組送風機低速運行，維持潔凈區房間5Pa的正壓值。空調系統送風量變頻調節至正常送風量的25?（JK1-1系統保壓狀態時，只針對一層潔凈區，一層一般區送、回風關閉）。
（3）停機狀態：空調系統各運行設備關閉，全部停止運行。空調系統的區域送風控制：本車間二、三層按生產使用情況，劃分10個控制區域，對送風進行控制。（二層關鍵區域、二層一般區域、三層關鍵區域、三層一般區域、中試區域、小試區域、一層低濕區域、二層低濕區域（不含干混一室）、三層低濕粉碎區域、三層低濕制粒區域（含二層干混一室））。正常運行時，每個區域送回（排）風均可獨立控制，局部保壓時，該區域風量通過區域送、回風電動調節閥及排風除塵設備自動調節至該區域正常風量的25?，以適應區域局部保壓后的風量變化。
2.5 計算機控制系統選用先進可靠的計算機控制系統，系統從功能上主要分成操作站、數字式DDC控制器和網絡三部分。其主要組成如圖2：
（1）操作站：實現控制調節、趨勢顯示、報警管理、報表打印和系統運行狀態監視等功能，是重要的人――機交換界面，包括操作員站、工程師站、報表打印機、系統軟件及控制組態軟件。
（2）數字式DDC控制器：完成信號的采集、轉換、回路控制和邏輯控制等功能。
（3）網絡系統：將DDC控制器與操作員站連接在一起，實現各設備之間的數據和信息傳遞，并通過與其它管理網絡連接，實現車間分散性綜合信息的自動控制和管理。
（4）計算機控制系統的功能：采集各系統的參數、設備運行狀態等信息。
2.6 通過操作員站CRT，顯示各系統工藝動態流程圖、局部工藝動態流程圖，以及工藝參數、設備運行狀態的各種圖表。在操作站上，以不同的權限，通過人機對話方式，可以設定各個工藝參數、控制參數，以及在線控制組態。建立各種數據庫，保存工藝參數、設備運行數據、控制數據、趨勢數據、報警數據、故障數據，自動生成歷史數據庫，為生產管理、事故分析、工藝控制尋優等提供可靠的依據。打印各式運行報表、報警數據報表、事故報表，以及各種圖形曲線。在線自診斷、自分析、自恢復功能；運行畫面直觀明了，操作簡單可靠，并且無操作經驗的人員也能很快學會操作，甚至能夠實現無人值守。
3. 總結
工業潔凈室是指:“空氣的塵埃粒子數以及必要時其溫度、濕度、壓力等都可以被控制的房間”。凈化廠房要求達到一定潔凈度的同時，還要求對溫度、濕度以及壓力等參數規定在一個合理的范圍內，目前潔凈廠房已成為半導體工業和生物化學、醫藥、食品界等不可或缺的重要設施。要保證制藥車間的潔凈度，就要利用空調自控系統調節車間的溫濕度以及壓力等環境參數，滿足制藥車間的生產標準和工藝要求。
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