无尘车间净化工程FFU控制系统

     随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们对产品质量的要求也越来越高，而生产技术和生产环境决定了产品质量，这就迫使厂家追求更好的生产技术和更高的生产环境，特别是电子、制药、食品、生物工程、医疗，实验室等领域对生产环境有着苛刻的要求，它综合了工艺、建筑、装饰、给排水、空气净化、暖通、空调、自动控制等多方面的技术，衡量这些行业生产环境质量的主要技术指标有温度、湿度、洁净度、风量、室内正压等，因此，对生产环境的各个技术指标进行合理的控制，以满足特殊生产工艺的要求，成为了现在洁净工程的研究热点之一，FFU作为一种净化设备，目前在各种无尘净化工程中得到广泛应用，FFU的全称叫Fan Filter Unit “风机过滤单元”，也就是风机和过滤器连接在一起，能自已提供动力的洁净设备，早在二十世纪六十年代，世界上第一个层流无尘车间净化工程的建立就已经开始出现FFU的应用了。

　　1、FFU控制方式现状

　　目前FFU一般采用单相多速交流电机、三相多速交流电机和直流电机，电机的供电电压大致有110V、220V、270V、380V四种，其控制方式主要分为以下几种：

　　多档开关控制

　　连续速度调节控制

　　计算机控制

　　遥控控制

　　下面对以上四种控制方式做一简单分析与比较：

　　2、多档开关控制：

　　多档开关控制系统只包括FFU自带的一个调速开关和一个电源开关，由于控制元件为FFU自带，分布在无尘车间吊顶的各个位置，工作人员必须在现场通过拨挡开关来调节FFU，控制起来极不方便，而且FFU的风速可调范围有限，仅限于几档，我们曾经做过一个项目，为了克服FFU控制操作不方便的因素，经过电气线路的设计，把所有FFU的多档开关集中起来，放到面面上一个柜子内，实现集中操作，但无论是从外观还是功能上都存在其局限性，采用多档开关控制方式优点是控制简单、成本低，但存在许多缺陷，比如：能耗大，不能平滑调速，没有反馈信号，不能实现灵活的组群控制等。

　　3、连续速度调节控制

　　连续速度谳节控制与多档开关控制方式相比，多了一个连续速度调节器，使FFU风机转速连续可调，但同时也牺牲了电机效率，使其能耗比多档开关控制方式还要高。

　　4、计算机控制

　　计算机控制方式一般采用直流电机，与前面两种方式相比，计算机控制方式具有以下先进的功能：

　　采用集散型控制方式，能够很方便的实现FFU的集中监测和控制。

　　可方便的实现FFU的单台、多台及分区控制。

　　智能化控制系统具有节能功能。

　　可采用可选的遥控方式进行监测和控制。

　　控制系统预留通信接口，可与上位机或网络进行通讯，从而实现远程通信和管理功能。

　　控制直流电机的突出优点在于，容易控制，调速范围较宽，但应该控制方式也有一些致命的缺陷。

　　由于无尘车间不允许FFU电机带有电刷，因此，FFU的电机均采用无刷直流电动机，换相问题则由电子换相器解决，而电子换相器的寿命短使整控制系统的使用寿命也大大降低，

　　整套系统造价昂贵。

　　后期维护费用高。

　　5、遥控控制方式

　　遥控控制方式作为计算机控制方式的一种补充，可使用遥控器对每台FFU进行控制，与计算机控制方式相辅相成。

　　综上所述，前两种控制方式能耗高，控制不方便，后两种控制方式寿命短，成本高，那有没有一种控制方式既能做到能耗低，控制方便，又能保证使用寿命，成本不高呢？有，那就是采用交流电机的计算机控制方式。

　　交流电动机同直流电动机相比较，具有结构简单，体积小，制造方便，运行可靠，价格低等一系列的优点，由于其不存在换相问题，其使用寿命远远超过直流电机，长期以来由于其调速性能很差，因此，调速方式一直被直流调速方式所占领，但随着新型电力电子器件与大规模集成电路的出现和发展，以及新的控制理论不断的出现及应用，交流控制方式也逐渐发展起来，并将最终邓代直流调速系统。

　　6、FFU智通化控制系统，

　　目前，在FFU的应用领域内，其控制系统的应用率还是比较低的，而且在国际市场上流行的FFU智能化控制系统中，一般只针对配备无刷直流电机的FFU，特别是在全球能源越趋紧张的今天，控制系统的节能效益越来越被人所重视，每个无尘车间根据产品的生产工艺，决定相应的风速，同时又不得不考虑能耗问题，而一般的控制系统所能调节的风速范围有限，不能根据具体的要求提供精确的风速，特别是在8小时之外的休息时间，仍然保持较高的风速，这无疑带来了能源上的巨大浪费。

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