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有关对洁净厂房(例如正压房)微正压控制方案
资料来源:广州启绿空气净化设备有限公司   日期:2013-02-19   人气:   标签:洁净厂房 洁净工程 正压房

      洁净厂房,洁净工程,正压房--有关对洁净厂房(例如正压房)微正压控制方案,从上面的论述可以看出涂装厂房空调中微正压的控制是一个系统工程,必须通过网络来协调厂房中各个设备进行群控联动才能达到控制要求。文中的控制方案已经投运,经过一段时间的检验,微正压控制效果良好,达到了预期控制目的,受到了厂家的好评,实践证明此方案具有较高的推广和应用价值。
    控制系统一共采取了3种类型的网络[1-2],分别是:mpi网络、profibus-dp网络、ethernet网络(工业以太网)。mpi网络主要完成操作面板op3、触摸屏tp270和plc控制器的通讯;profibus-dp网络主要完成各个plc控制分站与现场控制主站的实时通讯;工业以太网完成现场控制主站plc与主控室监控系统的通讯。要完成通信,需要通过step7中的netpro软件对控制器cpu进行必要的设置组态,通过protools软件对操作面板进行必要的设置。

 厂房微正压控制策略
    要进行微正压的控制,必须把涂装厂的送风空调系统和排气风机系统作为一个整体系统来考虑,控制的步骤是先控制能够关停的风机p6、p10、p11、p13、p14、p18,如果还不满足要求,然后控制可以变频的空调机组s1和s3,洁净厂房,洁净工程,正压房通过变频器控制空调风机的送风量。厂房压力容易受到外部情况的干扰,所以我们在控制的过程中,本着宁可正压力大一些,也不要出现负压的原则。
    当在中央控制站的触摸屏上启动微正压调节按钮后,中央控制站开始协调各个设备联动,达到微正压的控制要求。由于厂房压力的不稳定因素比较多,微正压的信号可能偶尔会有波动和大的变化,我们必须对压力信号进行一定的滤波处理,确保采集到的压力信号是稳定的厂房压力值。中央控制站对微正压控制的具体方法是,当检测到厂房压力低于要求范围时,我们先确保空调机组s1和s3是满负荷运转,风机变频为50hz,然后延时20秒检测压力值,如果还低则停掉p6风机,延时30秒再检测,如果压力还低则依次延时停掉p10、p11、p13、p14、p18,直到压力值达到要求。如果压力值高于设定的压力范围,先延时3分钟,如果此时压力值仍然高则顺序启动刚才停掉的风机,每台风机停掉后必须延时3分钟再检测压力值。
      如果启动所有的风机后压力值仍然偏高,则需要降低空调机组s3的风机变频值,根据现场的经验摸索和风量的计算,每次需要减少3hz,然后再延时3分钟检测压力值,如果还高则继续降低,依次逼进压力的要求值,当s3机组的变频值降到26hz时压力值还是偏高,我们再继续用相同的方法降低s1机组的变频值,慢慢的逼进要求的压力范围。如果在降低变频的过程中检测到微正压值低于设定范围,则需要迅速提高变频频率,每次提高6hz,延时30秒再检测,如果还是偏低则继续升高。
    现场调试证明这种逼进控制方法效果非常好,洁净厂房,洁净工程,正压房正压力要求基本能够保证。控制程序是在主控站的plc中完成,然后将控制参数通过profibus网络实时传递各个现场控制站的plc,由各分站的plc控制本站的设备。

本项目中的空调系统是一个涉及面广,较为复杂的测控系统,微正压的控制只是其中一个参数的控制,空调系统还包括温湿度等多个参数的控制,在这里不再详细讨论,       大面积厂房,空调所需的风量和冷热量都很大,因此系统十分庞大,能源消耗极大,有时甚至超过生产能耗。大面积厂房一般对温、湿度没有严格要求,对温度均匀性也无严格要求,属于普通的舒适性空调。但大面积厂房内往往产生空气污染物质,对空调过滤有高于民用建筑的要求,维护保养频率一般要高于民用空调系统。由于特殊的工艺要求,卡车涂装线厂房对空调系统的要求而比较严格,对一般的温湿度及厂房内空气压差等参数的控制要求远高于普通的厂房空调系统。

2  涂装线厂房空调项目概况
    本项目的厂房为一汽卡车涂装线厂房,整体为三层全封闭式现浇钢筋砼排框架结构,车间宽度60m,长度300m,建筑面积约54000m2。该建筑一层为生活、办公、辅助部门和共用动力设施;二层设喷漆烘干区;三层设有空调机房和为其供电的变电间。厂房空调系统包括送风系统和排风系统,负责整个厂房约10万立方米空间的空气调节。
2.1空调送风系统组成
    送风系统采由5台(s-1至s-5)大空间送风的组合式空调组成,沿厂房纵向分布,4台机组每台的送风量为17.5万立方米/小时,1台为1.1万立方米/小时,由厂方统一向空调系统提供高温水。s-1、s-3机组各包括2台75kw的风机,1台15kw的喷淋泵,1台5kw的循环泵,风机、喷淋泵采用变频调速的方式。s-2、s-4机组各包括2台75kw的风机,1台15kw的喷淋泵,1台5kw的循环泵,洁净厂房,洁净工程,正压房2台风机采取星/三角启动,工频运行的方式,喷淋泵采取变频调速的方式。s-5机组包括3台15kw的风机(2用1备),1台5kw的喷淋泵,1台5kw的循环泵,风机采取直接启动,工频运行的方式。所有的循环泵都是直接启动,工频运行。
2.2 排风系统的组成及各部分功能介绍
    排风系统包括19台屋面排风机、1台排风机箱和3台区域排风机组成。这些设备分为4组,由4个控制柜ac1-ac4进行控制。ac1包括p16 3.73kw,p17 3.73kw,p18 3.73kw,p19   3.73kw,p20 1.49kw,s6 5.59kw,s7 5.59kw,s8 5.59kw这8台设备;ac2包括p1 5.59kw,p2 3.73kw,p3   3.73kw,p11 2.24kw,p13 5.59kw,p14 5.59kw,p15 5.59kw这7台设备;ac3包括1台90kw的送风机箱;ac4包括p4 5.59kw,p5 5.59kw,p6  2.24kw,p7 5.59kw,p8 5.59kw, p9 5.59kw,p10 5.59kw这7台设备。
    排风系统的风机控制比较简单,每台风机只有启停控制和风机过流检测,此外在排风机处安装有压差开关,以便检测风机是否阻塞,及时保护风机。风机的控制根据排风系统的控制要求进行手动控制和自动群控。

3  系统控制方案设计
3.1设计思想
    要构成一个控制系统,完成微正压参数的控制,首先要根据控制要求配备各种硬件,然后把各个部件之间用网络连接起来,这样便形成了控制系统的框架。再通过软件编程、组网,从而形成一个能实现一定功能要求的系统。目前采用pc机作为上位机,配合现场的触摸屏、操作屏与多台plc控制单元为核心组成分布式测控系统在当今的许多生产自动化领域已得到广泛应用,这种系统利用了可编程控制器(plc)、触摸屏、操作屏的性价比高,控制通讯功能强,操作灵活,抗干扰能力好的特点,组建适用于分布式现场控制的前端控制单元,洁净厂房,洁净工程,正压房同时也利用了pc计算机软硬件资源丰富、管理控制功能强大和用户界面友好的特点。
    涂装厂房空调通风系统设计,其基本前提是废气的有效排除和治理,否则将直接影响系统效果。所以,在本项目将废气处理与空调通风结合起来考虑,应用分区理念,保持车间呈密封微正压状态,并且有效地将高清洁区与污染源、热源隔离分开,为正常生产创造条件。油漆车间需采取全室换气通风,除了改善工作环境之外,还必须满足车间内洁净要求。由于车间面积大,同时考虑油漆工艺区划布置及对空气品质的要求,针对性地划分了几个通风区域,着力协调岗位送风风量与油漆工艺设备送排风、车间全室通风风量平衡,使整个车间保持微正压,气流组织从清洁区域流向次清洁区域。车间通向外界的主要通道安装风幕机,将外界灰尘隔绝,保证室内清洁和产品的油漆质量。
3.2 微正压控制要求
    涂装厂为了保证喷漆的质量,要求涂装厂房必须保持微正压状态,这样既可以防止厂房外面灰尘的侵入,保证厂房的清洁度要求,又可以增加喷涂的附着力,提高喷涂效果。厂房的微正压测量传感器的量程为0~100pa,工艺要求厂房的微正压控制在50±10pa。
3.3 具体控制方案
    本项目共9个电控柜,5个组合式空调各对应1个电控柜(s1~s5),其余排气风机系统按照优化分组控制的原则选用4个电控(ac1~ac4)柜分组控制,其中ac1还要作为主控柜对所有空调设备进行群控。项目选用siemens公司s7-313c plc作为现场控制单元即控制分站,将现场监测仪表信号及控制、采集信号接入各远程分站;选用s7-315 plc作为控制主站。通过现场总线将控制主站、远程分站相连。由于涂装厂引进的esenman的整条涂装线的各个控制系统与涂装厂主控室的网络通讯都是采用工业以太网,空调系统作为主控室的一个分站系统,洁净厂房,洁净工程,正压房其控制主站与涂装厂中央控制室也通过工业以太网连接,这样做一是考虑到兼容性,二是工业以太网有其自身的优点。整个自动化监控系统通过多级网络构成了scada(supervisory control and data acquisition)系统,完成数据采集、处理、监视及对现场设备进行控制的功能。
     随着现代化厂房对空调系统要求的进一步提高,如何有效的对空调系统进行控制管理来满足生产工艺对空调系统的要求,已成为现代厂房设计的一个重要课题。空调系统是涂装生产中一个非常重要的外部要素,空调系统对各个参数的控制好坏直接影响汽车涂装质量的好坏,因此涂装工艺和某些涂装设备对空调系统有非常严格的要求。涂装空调系统分为专用设备空调和厂房空调,洁净厂房,洁净工程,正压房设备空调一般容量比较小,只是控制某个微小空间的温湿度等参数,控制精度的要求十分苛刻,厂房空调则负责各个工作间及生产线大区域,一般容量比较大,对各个参数的控制要求相对低一些。

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