一种风机过滤单元控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种风机过滤单元控制方法及系统，通过风险分析明确所需传感器的种类和控制阈值，通过CFD分析确定传感器的位置和数量，通过制定智能控制策略，构建控制系统进行FFU闭环控制。本发明专利技术所述一种风机过滤单元控制方法及系统真正做到以风量实际需求为控制目标，综合考虑粒子污染、化学污染及交叉污染温湿度等要素进行FFU风量闭环控制，可克服现有开环控制、检测位置不典型、所带来的控制不及时或控制不集约的弊端。控制不集约的弊端。控制不集约的弊端。

【技术实现步骤摘要】
一种风机过滤单元控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及净化空调控制
，尤其涉及一种风机过滤单元控制方法及系统。

技术介绍

[0002]FFU(FAN FILTER UNIT风机过滤单元)广泛应用于净化空调系统末端，是一种在过滤器送风口上加风机的净化送风装置，由于其可成片安装且可以不需要安装送风支管，同时，由于其风机抽吸左右使吸入端为负压，导致过滤器边框如有漏缝，只会向内吸入不会向外泄露等优势。在工业洁净室中大规模使用。目前成片的FFU通常采用群控方法，一个中央控制器可同时控制成千上万个FFU。但是由于FFU运行与洁净室循环风量息息相关且FFU所带电机的发热量均计入洁净室冷负荷，而降低循环风量和洁净室冷负荷是洁净室节能的重要方向，因此，合理的进行FFU调控显得尤为重要。
[0003]现有的技术主要采用群控的方式，一般均为开环控制。即通过中央控制器人工控制FFU的运行频率(转速)。其弊端在于不能根据实际环境情况进行FFU的调控。此外，一般FFU的控制只是以粒子浓度为控制对象，实际上FFU作为净化空调的末端装置，不仅有末端净化的功效，同时还兼顾保证环境温湿度的作用。因此以单一粒子浓度为对象进行调控不能保证满足特定工艺设备的环境需求，因此需要进行基于多因素的综合调控。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术的不足，本专利技术提出一种风机过滤单元控制方法及系统，克服现有开环控制、检测位置不典型、所带来的控制不及时或控制不集约的弊端。
[0005]为实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案包括：
[0006]一种风机过滤单元控制方法，其特征在于，包括：
[0007]S1、对工艺产排污进行风险分析，选取环境中的污染元素，结合设备使用状态，得到风险分析结果；
[0008]S2、通过计算流体动力学方法进行多物理量场耦合求解，分析洁净室内温度场、速度场、粒子浓度场以及ACC污染物浓度场，得到模拟分析结果，基于模拟分析结果分别选取温度、洁净度、ACC化学污染的代表性测量位置及基于场分析的测量点数量；
[0009]S3、基于风险分析结果与模拟分析结果，确定温度的上限参数、下限参数以及洁净度的上限参数、下限参数、FFU频率的上限参数以及下限参数；
[0010]S4、建立风机过滤单元闭环控制系统：以温度的上限参数、下限参数以及洁净度的上限参数、下限参数为主要控制参数，建立温度控制器和洁净度控制器，基于温度控制器和洁净度控制器建立系统复合控制器，系统复合控制器的输出结果为系统控制输出值；
[0011]S5、基于系统控制输出值调控风机过滤单元闭环控制系统。
[0012]进一步地，所述风险分析结果包括：污染元素的控制类别以及污染元素浓度。
[0013]进一步地，所述步骤S1之前还包括步骤Sa、通过危害分析法解析污染散发源，确定
空间对温度以及湿度的控制要求，并确定洁净度监测的粒子关注粒径和洁净度等级。
[0014]进一步地，所述步骤S4包括：
[0015]计算温度实测值与温度的上限参数、下限参数的差值，得到温度差值结果；
[0016]计算洁净度实测值与温度的上限参数、下限参数的差值，得到洁净度差值结果；
[0017]通过模糊控制策略对温度差值结果以及洁净度差值结果进行控制量计算，得到温度闭环结果以及洁净度闭环结果；
[0018]比较温度闭环结果以及洁净度闭环结果的大小；
[0019]若需要增加运行风机过滤单元台数或提高风机过滤单元运行频率,则温度闭环结果与洁净度闭环结果中较大的为系统控制输出值；
[0020]若需要减少运行风机过滤单元台数或降低风机过滤单元运行频率,则温度闭环结果与洁净度闭环结果中较小的为系统控制输出值。
[0021]进一步地，所述污染元素包括：酸、碱、可凝、有机元素以及掺杂元素。
[0022]进一步地，所述模糊控制策略包括：数字PID控制方法以及模糊AI控制方法中的任意一种或两种相结合。
[0023]进一步地，所述洁净度控制器包括：粒子浓度控制器和ACC控制器。
[0024]本专利技术还涉及一种风机过滤单元控制系统，其特征在于，包括：
[0025]风险分析模块，用于对工艺产排污进行风险分析，选取环境中的污染元素，结合设备使用状态，得到风险分析结果；
[0026]计算流体动力学模块，用于通过计算流体动力学方法进行多物理量场耦合求解，分析洁净室内温度场、速度场、粒子浓度场以及ACC污染物浓度场，得到模拟分析结果，基于模拟分析结果分别选取温度、洁净度、ACC化学污染的代表性测量位置及基于场分析的测量点数量；
[0027]参数确定模块，用于基于风险分析结果与模拟分析结果，确定温度的上限参数、下限参数以及洁净度的上限参数、下限参数、FFU频率的上限参数以及下限参数；
[0028]风机过滤单元闭环控制系统建立模块，用于建立风机过滤单元闭环控制系统：以温度的上限参数、下限参数以及洁净度的上限参数、下限参数为主要控制参数，建立温度控制器和洁净度控制器，基于温度控制器和洁净度控制器建立系统复合控制器，系统复合控制器的输出结果为系统控制输出值；
[0029]控制系统模块，用于基于系统控制输出值调控风机过滤单元闭环控制系统。
[0030]进一步地，还包括：
[0031]危害分析模块，用于通过危害分析法解析污染散发源，确定空间对温度以及湿度的控制要求，并确定洁净度监测的粒子关注粒径、重点关注的ACC浓度和相应的洁净度等级。
[0032]本专利技术还涉及一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的风机过滤单元控制方法。
[0033]本专利技术还涉及一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器；
[0034]所述存储器，用于存储风机过滤单元闭环控制系统；
[0035]所述处理器，用于通过调用风机过滤单元闭环控制系统，执行所述的风机过滤单元控制方法。
[0036]本专利技术还涉及一种计算机程序产品，包括计算机程序和/或指令，其特征在于，该计算机程序和/或指令被处理器执行时实现所述风机过滤单元控制方法的步骤。
[0037]本专利技术的有益效果为：
[0038]采用本专利技术所述一种风机过滤单元控制方法及系统，通过风险分析明确所需传感器的种类和控制阈值，通过CFD分析确定传感器的位置和数量，通过制定智能控制策略，构建控制系统进行FFU闭环控制。真正做到以风量实际需求为控制目标，综合考虑粒子污染、化学污染、温湿度控制要求及防交叉污染等要素进行FFU风量闭环控制，可克服现有开环控制、检测位置不典型、所带来的控制不及时或控制不集约的弊端。与现有开环控制相比，本技术可以不仅实现闭环控制，同时将与制程工艺深度融合，基于风险评估全面考虑FFU作为净化末端装置的调控策略，从粒子去除、温度调节、交叉污染控制等多个维度进行风量需求分析，真正做到按需调节风量，另外，通过CFD辅助分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风机过滤单元控制方法，其特征在于，包括：S1、对工艺产排污进行风险分析，选取环境中的污染元素，结合设备使用状态，得到风险分析结果；S2、通过计算流体动力学方法进行多物理量场耦合求解，分析洁净室内温度场、速度场、粒子浓度场以及ACC污染物浓度场，得到模拟分析结果，基于模拟分析结果分别选取温度、洁净度、ACC化学污染的代表性测量位置及基于场分析的测量点数量；S3、基于风险分析结果与模拟分析结果，确定温度的上限参数、下限参数以及洁净度的上限参数、下限参数、FFU频率的上限参数以及下限参数；S4、建立风机过滤单元闭环控制系统：以温度的上限参数、下限参数以及洁净度的上限参数、下限参数为主要控制参数，建立温度控制器和洁净度控制器，基于温度控制器和洁净度控制器建立系统复合控制器，系统复合控制器的输出结果为系统控制输出值；S5、基于系统控制输出值调控风机过滤单元闭环控制系统。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风险分析结果包括：污染元素的控制类别以及污染元素浓度。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括步骤Sa、通过危害分析法解析污染散发源，确定空间对温度以及湿度的控制要求，并确定洁净度监测的粒子关注粒径和洁净度等级。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：计算温度实测值与温度的上限参数、下限参数的差值，得到温度差值结果；计算洁净度实测值与温度的上限参数、下限参数的差值，得到洁净度差值结果；通过模糊控制策略对温度差值结果以及洁净度差值结果进行控制量计算，得到温度闭环结果以及洁净度闭环结果；比较温度闭环结果以及洁净度闭环结果的大小；若需要增加运行风机过滤单元台数或提高风机过滤单元运行频率,则温度闭环结果与洁净度闭环结果中较大的为系统控制输出值；若需要减少运行风机过滤单元台数或降低风机过滤单元运行频率,则温度闭环结果与洁净度闭环结果中较小的为系统控制输出值。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述污染元素包括：酸、碱、可凝、有机元素以及掺杂元素。6.如权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓丽，
申请(专利权)人：中国电子工程设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：