一种FFU的智能调控节能系统及智能调控方法技术方案

本发明专利技术涉及一种FFU的智能调控节能系统。包括主控制模块，提供控制功能；模拟量输入模块，用于对模拟量进行模数转换并将数字信号发送给主控制模块；模拟量输出模块，与FFU风机连接，由主控制模块接收控制信号并进行数模转换，对FFU风机进行转速控制；数字量输入模块，与FFU控制器连接，将FFU控制器生成的状态信息发送给主控制模块；数字量输出模块，与FFU控制器连接，将主控制模块生成的控制指令下发给FFU控制器；人员标签定位模块，用于对人员佩戴的标签进行定位，测量人员流动情况；PID调控模块，与FFU风机连接，由主控制模块接收控制参数并对FFU风机进行转速控制。本发明专利技术通过优化FFU风机转速的控制结构及方法来降低运行能耗。风机转速的控制结构及方法来降低运行能耗。风机转速的控制结构及方法来降低运行能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种FFU的智能调控节能系统及智能调控方法


[0001]本专利技术属于空气净化
，尤其涉及一种FFU的智能调控节能系统及智能调控方法。

技术介绍

[0002]FFU(Fan Filter Unit)即风机过滤机组是一种自带动力的送风过滤装置，是一种具有过滤功效的模块化的末端送风装置。一般情况下，风机过滤机组从顶部将空气吸入和并经HEPA组件过滤，过滤后的洁净空气在整个出风面以设定的速度均匀送出。因此，风机过滤机组广泛地应用于面板厂房工程、半导体厂房工程、稳定生产的电子工程、研发实验室等项目。洁净室项目安装的FFU数量多，运行能耗占洁净室运行总能耗比重大。目前洁净室的FFU风机采用固定频率控制，无论粒子数或者其它因素是否超标，FFU风机都以设定的固定频率运行，此种控制方式十分不利于洁净室系统的节能降耗。
[0003]通常情况下，FFU的控制原理为：在保持洁净室温湿度、压差稳定的情况下，控制FFU风机的转速，维持洁净室粒子数稳定在设定值范围内。国内洁净室/洁净室大多为国家千级标准(国标ISO等级6标准)，即0.5um粒子最大允许浓度为35200个/立方米。为了维持洁净室粒子数不超过标准允许浓度，FFU设备均采用固定转速方式，将转速控制在700～900rpm之间。而当洁净室内环境趋于稳定状态时，洁净室0.5um粒子浓度低于10000个/立方米，并且波动变化不大。
[0004]对FFU进行节能控制的原理则是：在保证洁净室温湿度、压差稳定且洁净室粒子数稳定的基础上，通过优化控制FFU风机的起停以及运行，来降低对电能的消耗。实际运行中发现，洁净室内人员的流动情况对洁净室的各项指标影响较大，人员是使洁净室粒子数超标的主要原因，处理好人员流动对粒子数的影响至关重要。当人员流动时，洁净室内的温湿度、压差及粒子浓度都会发生显著变化，此时应该对FFU进行调控，以抑制前述指标参数的变化并且将洁净室内的环境稳定在设定的条件之下，这有助于保持良好的生产、试验条件。
[0005]现有的FFU控制系统并不具备前述节能调控的能力，应该根据需要进行开发设计。

技术实现思路

[0006]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种FFU的智能调控节能系统，具备对FFU风机的智能调控功能，在保证洁净室内指标符合设定要求的基础上，通过优化对FFU风机转速的控制来降低运行能耗。
[0007]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种FFU的智能调控节能系统包括主控制模块，提供控制功能；模拟量输入模块，用于对模拟量进行模数转换并将数字信号发送给主控制模块，还包括与模拟量输入模块连接的粒子数测量模块、温湿度测量模块、压差测量模块以及DCC干盘管开度测量模块且各模块与模拟量输入模块连接；模拟量输出模块，与FFU风机连接，由主控制模块接收控制信号并进行数模转换，对FFU风机进行转速控制；数字量输入模块，与FFU控制器连接，将FFU控制器生成的状态信息发送
给主控制模块；数字量输出模块，与FFU控制器连接，将主控制模块生成的控制指令下发给FFU控制器；人员标签定位模块，用于对人员佩戴的标签进行定位，测量人员流动情况；PID调控模块，与FFU风机连接，由主控制模块接收控制参数并对FFU风机进行转速控制。
[0008]优选地：人员标签定位模块包括设置在室内不同位置的多个标签阅读器，各标签阅读器读取进入阅读范围内的射频人员标签，判断人员在室内的位置。
[0009]优选地：还包括RS485通信模块，RS485通信模块与主控制模块连接，在FFU设备的一次配电侧安装有能耗表且能耗表与RS485通信模块连接。
[0010]优选地：还包括以太网通信模块，主控制模块通过以太网通信模块与SCADA系统通信连接。
[0011]本专利技术提供了一种基于FFU的智能调控节能系统的智能调控方法，包括以下步骤，
[0012]步骤S1、测量人员流动情况，判断洁净室内有人员流动时，以设定比例关系控制FFU风机提升转速；
[0013]步骤S2、测量粒子浓度，当粒子浓度大于设定浓度值的上限时，采用PID方式控制FFU风机转速，防止FFU风机转速调整过快；
[0014]步骤S3、测量温湿度值、压差值及DCC干盘管开度值，将各值引入PID控制，抑制FFU风机转速提升的上限；
[0015]步骤S4、洁净室内的粒子浓度参数达到设定浓度值区间后，FFU风机进入低转速模式。
[0016]本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术提供了一种FFU的智能调控节能系统以及基于该系统的智能调控方法，与现有的采用固定转速运转的FFU设备相比，本专利技术中的智能调控节能系统通过人员标签定位模块对室内的人员流动情况进行测量，实现了根据室内人员流动情况来控制FFU风机转速适当提高的技术效果，能够针对人员流动这个影响洁净室内环境的最大因素进行快速响应，避免室内环境发生明显变化。同时，通过对洁净室的粒子数(室内粒子浓度)进行测量，能够通过PID控制方式避免FFU风机转速调整过快。另一方面，通过对洁净室的温湿度、压差和DCC干盘管开度进行测量，并且将测量值引入PID控制，实现对FFU风机转速提升上限的限制，实现了对FFU设备和本智能调控节能系统的保护，减少异常状况的发生。
[0017]与现有固定转速运转的FFU设备相比，本专利技术中提供的智能调控节能系统及智能调控方法允许FFU设备在室内参数满足规定要求的情况下降低转速至设定的低转速模式，在保证洁净室内指标符合设定要求的基础上，实现了节能降耗的技术效果，降低了洁净室的运转成本。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的智能调控节能系统的结构框图；
[0019]图2是本专利技术的智能调控方法的流程框图。
具体实施方式
[0020]为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。
[0021]请参见图1，本专利技术的FFU的智能调控节能系统包括如下模块：
[0022]主控制模块，用于提供控制功能，基于PLC芯片进行构建，接收数字信号、对数字信号进行处理并发送信号指令，进行算数运算和逻辑运算。主控制模块配置存储模块，存储通讯协议及输入输出模块产生的数据，存储逻辑控制程序以及智能调控规则。
[0023]模拟量输入模块，用于对模拟量进行模数转换并将数字信号发送给主控制模块，还包括与模拟量输入模块连接的粒子数测量模块、温湿度测量模块、压差测量模块以及DCC干盘管开度测量模块且各模块与模拟量输入模块连接。前述各模拟量测量模块产生4～20mA的电流反馈信号，模拟量输入模块对电流反馈信号进行模数转换，转换后的数字量发送给主控制模块，主控制模块获取各测量模块的测量信号。
[0024]其中，粒子数测量模块用于对洁净室内的粒子浓度进行测量，判断洁净室内的粒子浓度是否符合要求，粒子数测量模块选取为现有洁净室配置的粒子浓度测量仪，为现有设施，对其结构及功能不赘述。温湿度测量模块用于测量洁净室内的温湿度数值，温湿度测量模块选取为现有洁净室配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FFU的智能调控节能系统，其特征是：包括，主控制模块，提供控制功能；模拟量输入模块，用于对模拟量进行模数转换并将数字信号发送给主控制模块，还包括与模拟量输入模块连接的粒子数测量模块、温湿度测量模块、压差测量模块以及DCC干盘管开度测量模块且各模块与模拟量输入模块连接；模拟量输出模块，与FFU风机连接，由主控制模块接收控制信号并进行数模转换，对FFU风机进行转速控制；数字量输入模块，与FFU控制器连接，将FFU控制器生成的状态信息发送给主控制模块；数字量输出模块，与FFU控制器连接，将主控制模块生成的控制指令下发给FFU控制器；人员标签定位模块，用于对人员佩戴的标签进行定位，测量人员流动情况；PID调控模块，与FFU风机连接，由主控制模块接收控制参数并对FFU风机进行转速控制。2.如权利要求1所述的FFU的智能调控节能系统，其特征是：人员标签定位模块包括设置在室内不同位置的多个标签阅读器，各标签阅读器读取进入阅读范围内的射频人员标签，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙孝宏，尹训鹏，秦学礼，徐刚，彭定志，阎冬，刘建强，
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：