南通GMP無塵車間凈化空調(diào)及其自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用：

我國1993 年8 月起實(shí)施的《生物制品管理規(guī)定》指出：生物制品是藥品的一大類別。生物制品不同于一般藥品，生物制品的生產(chǎn)涉及到生物學(xué)過程和生物材料，如細(xì)胞培養(yǎng)或從活的生物體中提取，這些生物過程有其固有的易變性。此外，生物制品的起始材料和最終產(chǎn)品都可能對人、畜構(gòu)成很大的危險(xiǎn)，因此，“生物制品生產(chǎn)必須從起始生物活性材料開始，所有生產(chǎn)步驟均應(yīng)按G M P 進(jìn)行。”那么究竟什么是GMP？ GMP為藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（Good Manufacturing Practice）的簡稱。

自美國食品藥品管理局于1962 年率先頒布了GMP 以來，全世界已有100 多個(gè)國家和地區(qū)相繼實(shí)行了GMP 制度。我國自1982 年中國醫(yī)藥工業(yè)公司頒布《藥品生產(chǎn)管理規(guī)范》至今已有十多部相關(guān)的規(guī)范和條例出臺。其實(shí)，所謂GMP是指從負(fù)責(zé)指導(dǎo)藥品生產(chǎn)質(zhì)量控制的人員和生產(chǎn)操作者的素質(zhì)到生產(chǎn)廠房、設(shè)施、建筑、設(shè)備、倉儲、生產(chǎn)過程、質(zhì)量管理、工藝衛(wèi)生、包裝材料與標(biāo)簽，直至成品的貯存與銷售的一整套保證藥品質(zhì)量的管理體系。

總之，實(shí)行GMP 的目的是為了防止藥品生產(chǎn)中的混批、混雜、污染和交叉污染，以確保藥品的質(zhì)量。可見GMP 著眼于藥品生產(chǎn)的全過程而不是某個(gè)局部，因此影響GMP 的因素很多，其中空氣潔凈作為一個(gè)大的方面則是GMP的最重要因素之一。而實(shí)現(xiàn)空氣潔凈的手段是凈化空調(diào)，為使凈化空調(diào)更好地發(fā)揮作用自動化控制系統(tǒng)也是必不可少的。本文將根據(jù)某疫苗無塵車間凈化空調(diào)自動控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，針對凈化空調(diào)系統(tǒng)的自動控制的方案設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、安裝施工以及運(yùn)行管理的情況進(jìn)行論述。

1 制藥工藝空調(diào)自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

1.1 滿足制藥生產(chǎn)工藝要求，符合GMP認(rèn)證規(guī)范

作為制藥生產(chǎn)工藝過程具有獨(dú)特的空氣質(zhì)量和空氣調(diào)節(jié)的要求，無論是送風(fēng)空氣潔凈度、換氣次數(shù)、溫濕度甚至排風(fēng)都有特殊的要求。因此，在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)自動控制方案選擇時(shí)首先要遵循的原則就是滿足生產(chǎn)工藝的要求。國家醫(yī)藥管理局發(fā)布的《醫(yī)藥設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》中對于醫(yī)藥產(chǎn)品生產(chǎn)區(qū)域的環(huán)境參數(shù)均給出了明確的規(guī)定。

第2.2.1條規(guī)定“醫(yī)藥工業(yè)無塵車間空氣潔凈度按表1 規(guī)定分為三個(gè)等級，見表1 。”

第2.2.3條規(guī)定“潔凈室內(nèi)的溫度和濕度應(yīng)符合下列規(guī)定”：

（1）生產(chǎn)工藝對溫度和濕度無特殊要求時(shí)，以穿著潔凈工作服不產(chǎn)生不舒服感為宜。空氣潔凈度100

級、10000 級區(qū)域一般控制溫度為20～24℃，相對濕度為45%～60%。100000 級區(qū)域一般控制溫度為18～

28℃，相對濕度為50%～65%。

（2）生產(chǎn)工藝對溫度和濕度有特殊要求時(shí)，應(yīng)根據(jù)工藝要求確定。

第2.2.4條規(guī)定“潔凈室內(nèi)應(yīng)保持一定的新鮮空氣量，其數(shù)值應(yīng)取下列風(fēng)量中的最大值”：

（1）非單向流潔凈室總送風(fēng)量的10%～30%，單向流潔凈室總送風(fēng)量的2%～4% 。

（2）補(bǔ)償室內(nèi)排風(fēng)和保持室內(nèi)正壓值所需的新鮮空氣量。

（3）保證室內(nèi)每人每小時(shí)的新鮮空氣量不小于40m³。

第2.2.5條規(guī)定“潔凈室必須維持一定的正壓。不同空氣潔凈度的潔凈區(qū)之間以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的靜壓差不應(yīng)小于5Pa，潔凈區(qū)與室外的靜壓差不應(yīng)小于10Pa。”

1.2 系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性

在進(jìn)行制藥工藝空調(diào)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)與普通民用空調(diào)不同的是必須更加注重系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，只有系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，才能保證生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行，否則后果將不堪設(shè)想。其次，也要考慮系統(tǒng)的先進(jìn)性，因?yàn)樗帍S的使用壽命一般都比較長，如果在初期系統(tǒng)選型時(shí)沒有一定的前瞻性，過不了幾年系統(tǒng)就落后了，需要改造，或不便于擴(kuò)展等都會給業(yè)主造成不必要的投資損失。

本工程所采用的美國霍尼韋爾公司生產(chǎn)的Excel 5000系統(tǒng)是一種典型的集散式控制系統(tǒng)，具有相當(dāng)?shù)南冗M(jìn)性和可靠性。Excel 5000 系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是現(xiàn)場控制級網(wǎng)絡(luò)中的DDC 控制器通過檢測元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對各種工藝參數(shù)的獨(dú)立監(jiān)測和控制，按規(guī)劃程序?qū)崿F(xiàn)其全部監(jiān)控功能，與圖形監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)是否在線無關(guān)。圖形管理中心計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場控制器DDC 通過通信總線（C-BUS）相連接，以1Mbps速率進(jìn)行無主從式的點(diǎn)對點(diǎn)的通信，實(shí)現(xiàn)分散控制和集中管理。

1.3 系統(tǒng)的開放性與實(shí)用性

Excel 5000 系統(tǒng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的分級分布式系統(tǒng)，構(gòu)成開放式計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。本工程設(shè)計(jì)方案共有5 臺圖形管理中心， 采用以太網(wǎng)連接方式， 以10Mbps 或100Mbps 通信速率相連接，分別對車間內(nèi)所有現(xiàn)場控制器進(jìn)行管理。

目前，本系統(tǒng)只設(shè)置了一臺圖形管理中心，但是根據(jù)需要只要添加適當(dāng)?shù)挠布蛙浖湍軐?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案。第二層網(wǎng)絡(luò)為控制級網(wǎng)絡(luò)，控制級網(wǎng)絡(luò)采用通信速率為1Mbps的C- 總線，每條C- 總線上可以連接29 臺現(xiàn)場控制器，總線最大長度

為1200m，可通過總線中繼器增加總線長度，每個(gè)中繼器可增加1200m 距離。C- 總線通過網(wǎng)絡(luò)連接器Q7055 與管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)直接連接，從而提高了系統(tǒng)配置的靈活性和擴(kuò)展性，配合企業(yè)集成管理軟件EBI 可與許多第三方系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各個(gè)層面上的數(shù)據(jù)集成，體現(xiàn)了很好的開放性，用戶可以根據(jù)需要配置最優(yōu)化的系統(tǒng)方案。

1.4 系統(tǒng)優(yōu)化配置

Excel 5000 系統(tǒng)控制器種類很多，大到128 點(diǎn)的模塊化控制器Excel 500，小到幾個(gè)點(diǎn)的Excel10，為設(shè)計(jì)選型提供了較大的選擇余地。本系統(tǒng)共分為A 、B 、C 、D和干擾素區(qū)5 個(gè)區(qū)域，擬設(shè)置22 臺Excel 500 大型控制器，其中干擾素區(qū)2 臺控制器，其它4 個(gè)區(qū)域每個(gè)區(qū)域5 臺控制器。由于本系統(tǒng)中每個(gè)區(qū)域設(shè)置一個(gè)空調(diào)機(jī)房，被控對象相對比較集中，故可以采用上述配置。如果控制對象較為分散也可以選用其它類型的控制器，如Excel 100、Excel 80 等，見圖1。總之，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)方案時(shí)應(yīng)充分考慮性能價(jià)格比，在滿足控制工藝要求的前提下投資最小為原則，尤其要避免控制點(diǎn)的浪費(fèi)，因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)本身的靈活性和可擴(kuò)展性，在最初設(shè)計(jì)選型時(shí)可以不必考慮控制點(diǎn)的冗余，其實(shí)所有冗余都是一種資源的浪費(fèi)。

2 凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)上述GMP 認(rèn)證的有關(guān)規(guī)定及工藝要求，本系統(tǒng)采用集中式全空氣凈化空調(diào)系統(tǒng)。圖2 為凈化空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)原理圖。其中EF1為變頻調(diào)速排風(fēng)機(jī)，A D 為電動調(diào)節(jié)新風(fēng)閥，通過調(diào)節(jié)AD 新風(fēng)閥的開度，可以保證潔凈區(qū)內(nèi)的最小新風(fēng)量，并且在過渡季時(shí)可以充分利用新風(fēng)來進(jìn)行溫濕度調(diào)節(jié)，節(jié)約能源。而通過調(diào)節(jié)變頻排風(fēng)機(jī)的頻率，可以保持潔凈區(qū)內(nèi)各房間的靜壓差。由于粗洗滅菌間細(xì)菌含量較高，不宜作為回風(fēng)進(jìn)行利用，因此該房間通過EF2 排風(fēng)機(jī)直接排風(fēng)，為直流系統(tǒng); 而其它房間則通過回風(fēng)管道進(jìn)行回風(fēng)，為一次回風(fēng)的混合式系統(tǒng)。同時(shí)在初提間、粗洗滅菌間、菌種培養(yǎng)間和發(fā)酵間分別設(shè)有塵埃粒子濃度監(jiān)測開關(guān)，其中任何一個(gè)房間塵粒濃度超標(biāo)時(shí)都會打開該房間的排風(fēng)閥同時(shí)啟動事故排風(fēng)機(jī)FF，對該房間進(jìn)行緊急排風(fēng)，此時(shí)該房間的空調(diào)形式都近似于直流式系統(tǒng)。

3 凈化空調(diào)系統(tǒng)的控制原理

3.1 空氣狀態(tài)參數(shù)

某疫苗生產(chǎn)車間所在地吉林省長春市的室外氣候參數(shù)，見表2。

根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，車間室內(nèi)參數(shù)為: 溫度 Tn=18～26℃，相對濕度φ =45%～65%。

3.2 凈化空調(diào)運(yùn)行模式

凈化空調(diào)與舒適性空調(diào)不同之處就在于它不單純是為滿足空調(diào)區(qū)域溫濕度要求而設(shè)置，因此，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，本系統(tǒng)凈化空調(diào)具有三種不同的運(yùn)行模式：正常運(yùn)行模式、值班運(yùn)行模式和消毒運(yùn)行模式。運(yùn)行模式之間的轉(zhuǎn)換由操作人員根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要通過自控系統(tǒng)的圖形管理工作站進(jìn)行手動切換，在每種運(yùn)行模式下，系統(tǒng)按照相應(yīng)的控制邏輯在自動控系統(tǒng)的控制之下自動完成相應(yīng)的功能。

（1）值班運(yùn)行模式

值班運(yùn)行模式的設(shè)置，主要是為滿足非生產(chǎn)時(shí)間生產(chǎn)車間的空氣狀態(tài)的參數(shù)要求而設(shè)計(jì)的，空氣狀態(tài)參數(shù)主要指室內(nèi)溫度、相對濕度和潔凈區(qū)域之間以及潔凈區(qū)域與非潔凈區(qū)域之間的靜壓差等。理論上講，通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的密閉及保溫，可以解決上述問題，減少設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，延長設(shè)備使用壽命。但是，實(shí)際上不可能做到完全密閉，很難保證空氣狀態(tài)的參數(shù)滿足工藝要求，尤其是靜壓差的保持更是非常困難，因此采用值班運(yùn)行模式。值班運(yùn)行模式包括如下步驟：停止所有排風(fēng)機(jī)包括EF1 、EF2 、FF；停止送風(fēng)機(jī)S F ；關(guān)閉所有排風(fēng)閥包括SD4～SD9，關(guān)閉回風(fēng)閥SD3; 打開回風(fēng)閥SD1 和值班風(fēng)閥SD2; 啟動值班風(fēng)機(jī)DF; 新風(fēng)閥AD 調(diào)節(jié)到最小開度。

室內(nèi)正壓保持：由于室內(nèi)空氣的泄漏造成室內(nèi)正壓的降低，因此必須補(bǔ)充室外新風(fēng)維持正壓，正壓信號以初提間與室外靜壓差為參考點(diǎn)，根據(jù)壓力傳感器檢測值按PID控制規(guī)律調(diào)節(jié)新風(fēng)閥A D 的開度，保證室內(nèi)維持規(guī)定的正壓值。

（2 ）消毒運(yùn)行模式

設(shè)置消毒運(yùn)行模式的目的是利用潔凈的空氣對室內(nèi)的灰塵和細(xì)菌進(jìn)行清洗，使室內(nèi)空氣滿足凈化要求，達(dá)到凈化指標(biāo)，以便投入生產(chǎn)。除塵是采用多級空氣過濾器的方式實(shí)現(xiàn)的，而殺菌則可以采用多種方式，如涂光備教授在《制藥工業(yè)的潔凈與空調(diào)》一書中介紹的紫外線殺菌燈就是其中的一種常見的殺菌方式，而本文介紹的是采用臭氧發(fā)生器殺菌的方式。臭氧發(fā)生器更適合于集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)，因?yàn)楦鶕?jù)殺菌區(qū)域的容積大小選定合適的臭氧發(fā)生器，可以直接設(shè)置在凈化空調(diào)機(jī)組內(nèi)或送風(fēng)管道內(nèi)，在殺菌過程中臭氧發(fā)生器連續(xù)產(chǎn)生臭氧分子，不斷地對潔凈區(qū)域內(nèi)的空氣進(jìn)行殺菌處理。

鑒于上述應(yīng)用，在消毒運(yùn)行過程中為降低設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)約能耗，應(yīng)按下述步驟進(jìn)行：停止所有排風(fēng)機(jī)及值班風(fēng)機(jī)；關(guān)閉所有排風(fēng)閥SD4 ～SD9 及值班風(fēng)閥SD2；啟動運(yùn)行送風(fēng)機(jī)，目的是增大送風(fēng)量，提高循環(huán)次數(shù)，縮短消毒運(yùn)行時(shí)間，其最終效果還是節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，降低能源消耗。最小新風(fēng)控制：消毒過程中，主要依靠循環(huán)風(fēng)進(jìn)行空氣的清洗，因此不需要補(bǔ)充新風(fēng)，但是為維持室內(nèi)一定的正壓，避免室外非潔凈空氣的滲透，仍需要補(bǔ)充一定的新風(fēng)量，故采用最小新風(fēng)量控制，將新風(fēng)閥控制在指定的最小位置上。

溫濕度控制：在消毒過程中，對溫濕度應(yīng)該說沒有嚴(yán)格的要求，但是為保證消毒之后能盡快投入生產(chǎn)，因此在消毒過程中，溫濕度控制仍按正常運(yùn)行模式的控制策略進(jìn)行控制。

（3 ）正常運(yùn)行模式

系統(tǒng)正常運(yùn)行模式是指車間生產(chǎn)過程中為滿足空氣狀態(tài)參數(shù)要求而進(jìn)行的空氣處理的過程，系統(tǒng)在多數(shù)時(shí)間運(yùn)行在正常運(yùn)行模式。根據(jù)室外氣候的變化，正常運(yùn)行模式又劃分為三個(gè)運(yùn)行工況，分別對應(yīng)冬季、過渡季（春秋季節(jié)）和夏季，在正常運(yùn)行模式中的工況轉(zhuǎn)換由操作人員手動完成。在正常運(yùn)行模式中還有一個(gè)特殊的運(yùn)行過程，就是事故排風(fēng)過程，以下將針對每種運(yùn)行工況的自動控制原理進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

3.3 凈化空調(diào)控制原理

凈化空調(diào)系統(tǒng)的現(xiàn)場控制器通過輸入點(diǎn)可以檢測到空氣處理機(jī)組與空氣處理過程有關(guān)的各種狀態(tài)和參數(shù)，將這些參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街醒牍芾砉ぷ髡荆谥醒牍芾砉ぷ髡緦ΜF(xiàn)場運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，記錄并存儲相應(yīng)的據(jù)，其控制原理圖，見圖3。

監(jiān)測內(nèi)容主要包括以下信號：

空氣狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測：新風(fēng)溫濕度、預(yù)熱溫度、回風(fēng)溫濕度、送風(fēng)溫濕度以及溫濕度設(shè)定值等。

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測：初、中效過濾器狀態(tài)監(jiān)測，在過濾器兩側(cè)設(shè)置風(fēng)壓差開關(guān)，壓差開關(guān)動作設(shè)定值在0～300Pa 范圍內(nèi)調(diào)整，當(dāng)過濾器前后壓差△ P>設(shè)定值時(shí)，壓差開關(guān)動作，系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警信號，提醒管理人員進(jìn)行更換或清洗；送風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)/ 故障監(jiān)測、排風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)/ 故障監(jiān)測、值班風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)/ 故障監(jiān)測、排風(fēng)閥S D 1～S D 4開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測等。

此外，系統(tǒng)顯示的控制信號有：新風(fēng)閥開度、預(yù)熱蒸汽閥開度、表冷器閥門開度、二次加熱器蒸汽閥開度、干蒸汽加濕器閥門開度、排風(fēng)機(jī)變頻器輸出頻率等。

凈化空氣處理機(jī)組控制器的控制功能除了常規(guī)控制（包括：送風(fēng)機(jī)的啟停控制、排風(fēng)機(jī)啟停控制）功能外，主要是溫濕度自動控制功能和正壓自動控制功能。

◆ 啟停控制：凈化空調(diào)啟停控制主要指風(fēng)機(jī)的啟動和停止，包括送風(fēng)機(jī)（或值班風(fēng)機(jī)）、排風(fēng)機(jī)。啟停控制方式可分為程序自動控制、程序手動控制和手動控制三種。

◆ 手動控制：當(dāng)配電柜上的“手動/ 自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)處于“手動”狀態(tài)時(shí)，若要操作風(fēng)機(jī)，必須在控制柜上通過“啟動”或“停止”按鈕控制設(shè)備啟停（此時(shí)自動操作無效）。

◆ 程序手動控制：當(dāng)控制柜上的“手動/自動” 轉(zhuǎn)換開關(guān)處于“自動”狀態(tài)時(shí)，設(shè)備自動控制有效，此時(shí)可根據(jù)需要在中央工作站微機(jī)上利用鼠標(biāo)在彩色圖形界面上對每臺空氣處理機(jī)組進(jìn)行啟停控制。

◆ 程序自動控制：通過預(yù)先編制好的程序控制機(jī)組自動啟/停，該控制系統(tǒng)具有任意周期實(shí)時(shí)時(shí)間控制功能，用戶可根據(jù)需要任意規(guī)劃日歷表和設(shè)置時(shí)區(qū)，控制設(shè)備的啟停。日歷表和時(shí)區(qū)可隨時(shí)修改，并受密碼保護(hù)。系統(tǒng)通常運(yùn)行在程序自動控制方式。

◆ 溫濕度控制：根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的新風(fēng)溫濕度、預(yù)熱新風(fēng)溫度、回風(fēng)溫濕度等空氣狀態(tài)參數(shù)，按照程序控制程序自動控制和調(diào)節(jié)相關(guān)設(shè)備。

根據(jù)冷水機(jī)組是否投入使用以及室外氣候條件人為地將系統(tǒng)設(shè)定成冬季運(yùn)行工況、過渡季運(yùn)行工況和夏季運(yùn)行工況三種運(yùn)行模式。凈化空調(diào)控制圖形管理電腦顯示圖，見圖4。

（1） 季運(yùn)行工況

◆ 連鎖控制：當(dāng)送風(fēng)機(jī)啟動時(shí)，按控制程序調(diào)節(jié)新風(fēng)閥開度、表冷器調(diào)節(jié)閥開度、再熱蒸汽閥開度；當(dāng)送風(fēng)機(jī)停止時(shí)關(guān)閉所有控制閥門。

◆ 新風(fēng)閥調(diào)節(jié)：檢測新風(fēng)溫濕度和回風(fēng)溫濕度，分別計(jì)算出空氣的焓值，當(dāng)新風(fēng)焓值I 新> 回風(fēng)焓值I回時(shí)，由于處理新風(fēng)所消耗的能量大于處理相同量的回風(fēng)所消耗的能量，所以應(yīng)采用最小新風(fēng)量以便有效節(jié)約能源，故新風(fēng)閥開度為允許的最小開度；當(dāng)I新≤I回時(shí)，增加新風(fēng)量可以減少能耗，此時(shí)可以逐漸增加新風(fēng)量，按比例調(diào)節(jié)新風(fēng)閥開度直到全開。

◆ 濕度控制：根據(jù)回風(fēng)濕度和設(shè)定值按PID 調(diào)節(jié)算法控制表冷器冷水調(diào)節(jié)閥開度，從而保持室內(nèi)濕度穩(wěn)定在設(shè)定值

◆ 溫度控制：根據(jù)回風(fēng)溫度和設(shè)定值按PID 調(diào)節(jié)算法控制再熱蒸汽加熱器蒸汽調(diào)節(jié)閥開度，從而保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定在設(shè)定值。

◆ 正壓控制：根據(jù)空調(diào)區(qū)域內(nèi)微壓差傳感器的正壓檢測值按PID 調(diào)節(jié)算法控制排風(fēng)機(jī)變頻器輸出頻率，從而保持室內(nèi)正壓穩(wěn)定在設(shè)定值。

（2）渡季運(yùn)行工況（見圖5 ）

◆ 連鎖控制：當(dāng)送風(fēng)機(jī)啟動時(shí)，按控制規(guī)律調(diào)節(jié)新風(fēng)閥開度、表冷器調(diào)節(jié)閥開度、再熱蒸汽閥開度、干蒸汽加濕調(diào)節(jié)閥開度；當(dāng)送風(fēng)機(jī)停止時(shí)關(guān)閉所有控制閥門。

◆ 新風(fēng)閥調(diào)節(jié)：檢測新風(fēng)溫濕度和回風(fēng)溫濕度，分別計(jì)算出空氣的焓值，當(dāng)新風(fēng)焓值I 新< 回風(fēng)焓值I 回時(shí)，由于處理新風(fēng)所消耗的能量大于處理相同量的回風(fēng)所消耗的能量，所以應(yīng)采用最小新風(fēng)量以便有效節(jié)約能源，故新風(fēng)閥開度為允許的最小開度; 當(dāng)I新≥I回時(shí)增加新風(fēng)量可以減少能耗，此時(shí)可以逐漸增加新風(fēng)量，按比例調(diào)節(jié)新風(fēng)閥開度直到全開。

◆ 溫度控制：當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí)，系統(tǒng)按過度季空氣處理過程（二）進(jìn)行控制，根據(jù)回風(fēng)溫度和設(shè)定值按PID 控制規(guī)律調(diào)節(jié)二次加熱蒸汽調(diào)節(jié)閥開度，使回風(fēng)溫度保持在設(shè)定值。當(dāng)室外溫度高于室內(nèi)溫度時(shí)，系統(tǒng)按過度季空氣處理過程（一）進(jìn)行控制，根據(jù)回風(fēng)溫度和設(shè)定值按PID 控制規(guī)律調(diào)節(jié)表冷器冷凍水調(diào)節(jié)閥開度，使回溫度保持在設(shè)定值。

◆ 濕度控制：根據(jù)配回風(fēng)濕度和設(shè)定值按PID 控制規(guī)律調(diào)節(jié)干蒸汽加濕器蒸汽調(diào)節(jié)閥開度，使回風(fēng)濕度穩(wěn)定在設(shè)定值。

（3）冬季運(yùn)行工況

◆ 連鎖控制：當(dāng)送風(fēng)機(jī)啟動時(shí)按控制規(guī)律調(diào)節(jié)新風(fēng)閥開度、預(yù)熱蒸汽調(diào)節(jié)閥開度、再熱蒸汽閥開度、加濕器蒸汽調(diào)節(jié)閥開度；當(dāng)送風(fēng)機(jī)停止時(shí)關(guān)閉所有控制閥門。

◆ 新風(fēng)閥調(diào)節(jié)：檢測新風(fēng)溫濕度和回風(fēng)溫濕度，分別計(jì)算出空氣的焓值，冬季當(dāng)新風(fēng)焓值I 新< 回風(fēng)焓值I回，由于處理新風(fēng)所消耗的能量大于處理相同量的回風(fēng)所消耗的能量，所以應(yīng)采用最小新風(fēng)量以便有效節(jié)約能源，故新風(fēng)閥開度為允許的最小開度。

◆ 溫度控制：由于室外溫度較低（低于5℃），預(yù)熱盤管處于工作狀態(tài)，根據(jù)預(yù)熱溫度檢測值和設(shè)定值按PID 控制規(guī)律調(diào)節(jié)預(yù)熱加熱器蒸汽調(diào)節(jié)閥開度，使預(yù)熱溫度穩(wěn)定在設(shè)定值。新風(fēng)經(jīng)過預(yù)熱后與回風(fēng)混合。根據(jù)回風(fēng)溫度檢測值和設(shè)定值按PID 控制規(guī)律調(diào)節(jié)二次加熱器蒸汽調(diào)節(jié)閥開度，使回風(fēng)溫度穩(wěn)定在設(shè)定值。

◆ 濕度控制：根據(jù)回風(fēng)濕度檢測值和設(shè)定值按PID 控制規(guī)律調(diào)節(jié)干蒸汽加濕器蒸汽調(diào)節(jié)閥開度，使回風(fēng)濕度穩(wěn)定在設(shè)定值。

4 凈化空調(diào)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

由于凈化空調(diào)系統(tǒng)主要用于生產(chǎn)工藝，因此除了對溫濕度有嚴(yán)格的工藝要求之外，還要考慮到凈化的要求，尤其是制藥車間還必須符合GMP 規(guī)范的要求。與凈化空調(diào)系統(tǒng)配套的先進(jìn)的自動控制系統(tǒng)就成了必不可少的，而且為了更好地發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用，保證企業(yè)的投資能取得最大的回報(bào)，控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)顯得尤其重要。在實(shí)際運(yùn)行過程中對于溫濕度的控制比較容易實(shí)現(xiàn)，但是要注意工況的劃分和轉(zhuǎn)換，由于篇幅的限制，本文僅簡單介紹了三個(gè)季節(jié)工況的控制過程，實(shí)際實(shí)現(xiàn)過程中還有許多編程方面的事項(xiàng)，本文就不一一贅述了。

本系統(tǒng)最初設(shè)計(jì)時(shí)由于對于排風(fēng)量的調(diào)節(jié)缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)，因此遇到的主要問題是靜壓差的不穩(wěn)定。經(jīng)過實(shí)際測試和對系統(tǒng)的分析，我們發(fā)現(xiàn)造成潔凈區(qū)靜壓差不穩(wěn)定的原因有兩個(gè)：一是靜壓差傳感器取壓點(diǎn)不合理；二是排風(fēng)機(jī)為定風(fēng)量而新風(fēng)為變風(fēng)量，新風(fēng)和排風(fēng)不能自動匹配。找到原因后對系統(tǒng)進(jìn)行了改造，首先增加了每個(gè)區(qū)域相對室外的靜壓差傳感器，同時(shí)調(diào)整了原有靜壓差傳感器的取壓點(diǎn)，保證了靜壓差測量的準(zhǔn)確性；其次，將主排風(fēng)機(jī)改為變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，排風(fēng)量可以隨新風(fēng)量而同步變化，使得潔凈區(qū)內(nèi)靜壓差穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值。

5 結(jié)束語

經(jīng)過幾個(gè)月來的實(shí)際運(yùn)行，凈化空調(diào)系統(tǒng)在自動控制系統(tǒng)的精確控制之下運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或超過了設(shè)計(jì)要求，實(shí)踐證明系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，實(shí)施正確，完全滿足生產(chǎn)工藝要求，符合GMP 認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)也為我們今后建設(shè)其它車間凈化空調(diào)系統(tǒng)積累了經(jīng)驗(yàn)。