洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统的制作方法

allin2025-03-16  41


本发明属于新风机组控制,尤其涉及一种洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统。


背景技术:

1、电子半导体厂房等焓加湿型新风机组是专门用于洁净厂房温湿度控制的重要设备。这种新风机组(make-up air unit,mau)是一种组成和控制都较为复杂的设备,需要对多种变量同时进行控制,该控制过程是一个强耦合、强干扰的复杂过程。

2、目前的等焓加湿型新风机组的控制系统难以对各个变量都进行稳定的控制,而且还存在控制精度较差、自动化水平低、能耗高等问题。例如,电子半导体洁净厂房的相对湿度是重要的环境控制指标,相对湿度的控制是一个大迟滞、大惯性、非线性、强耦合、强干扰的复杂过程,这容易导致相对湿度的控制精度较低。又例如,等焓加湿型新风机组控制模式复杂,目前通常需要人工干预来切换工作模式。此外,传统的控制方案不能保证新风机组处于最佳的工作点,通常耗能比较高。


技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题,本发明实施例提供了一种洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统,以提高等焓加湿型新风机组控制的精度和稳定性,降低能耗。

2、本发明是通过如下技术方案实现的:

3、第一方面,本发明实施例提供了一种等焓加湿型新风机组自动控制系统,所述新风机组包括依次设置的预热盘管、一级表冷器、水洗加湿器、二级表冷器和风机,所述自动控制系统包括洁净室相对湿度控制系统。所述洁净室相对湿度控制系统包括相对湿度控制器以及分别与所述相对湿度控制器连接的采集装置、第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀。其中,所述采集装置用于采集空气焓值、第一露点温度、第二露点温度和洁净室温度。所述空气焓值包括水洗前空气的焓值或新风的焓值,所述第一露点温度为所述风机送风的露点温度(dew point temperature,dpt),所述第二露点温度为洁净室的露点温度,所述洁净室温度为所述洁净室的温度。所述第一调节阀用于调节所述一级表冷器的冷却效果,所述第二调节阀用于调节所述二级表冷器的冷却效果,所述第三调节阀用于调节所述预热盘管的预热效果。

4、所述相对湿度控制器,用于基于洁净室露点温度设定值和所述第二露点温度,确定送风露点温度设定值;基于所述送风露点温度设定值和所述第一露点温度,调节所述第二调节阀的开度或调整焓值设定值;基于所述焓值设定值和所述空气焓值,调节所述第一调节阀或所述第三调节阀的开度;其中,所述洁净室露点温度设定值基于所述洁净室温度和目标相对湿度确定。

5、结合第一方面,在一些实施例中,所述相对湿度控制器包括洁净室露点温度控制器、送风露点温度控制器、水洗前焓值控制器和前馈控制器;所述洁净室露点温度控制器内设有所述洁净室露点设定值,所述送风露点温度控制器内设有所述送风露点温度设定值,所述水洗前焓值控制器内设有所述焓值设定值。

6、所述洁净室露点温度控制器,用于基于所述洁净室露点温度设定值和所述第二露点温度,控制所述送风露点温度控制器调节所述送风露点温度设定值。

7、所述送风露点温度控制器,用于基于所述送风露点温度设定值和所述第一露点温度,确定第一目标控制量;基于所述第一目标控制量,调节所述第二调节阀的开度,或者控制所述水洗前焓值控制器调节所述焓值设定值。

8、所述水洗前焓值控制器,用于基于所述焓值设定值和所述水洗前空气的焓值,确定第二目标控制量;基于所述新风的焓值,确定第三目标控制量;基于所述第二目标控制量和所述第三目标控制量,调节所述第一调节阀或所述第三调节阀的开度。

9、结合第一方面,在一些实施例中,所述采集装置包括洁净室露点温度传感器,所述洁净室露点温度传感器用于采集所述第二露点温度;所述洁净室露点温度控制器具体用于:基于所述第二露点温度和所述洁净室露点温度设定值,确定第四目标控制量;基于所述第四目标控制量,确定第一给定值,并控制所述送风露点温度控制器将所述送风露点温度设定值设为所述第一给定值。

10、结合第一方面,在一些实施例中,所述采集装置包括送风露点温度传感器,所述送风露点温度传感器用于采集所述第一露点温度;所述送风露点温度控制器具体用于:当所述第一目标控制量小于预设的第一阈值时,基于所述第一目标控制量,调节所述第二调节阀的开度;当所述第一目标控制量大于预设的第二阈值时,基于所述第一目标控制量,控制所述水洗前焓值控制器调节所述焓值设定值;其中,所述第二阈值与所述第一阈值相等,或者所述第二阈值与所述第一阈值不相等。

11、结合第一方面,在一些实施例中,所述采集装置包括第一焓值传感器和第二焓值传感器,所述第一焓值传感器用于采集所述新风的焓值,所述第二焓值传感器用于采集所述水洗前空气的焓值;所述水洗前焓值控制器具体用于:将所述第二目标控制量和所述第三目标控制量相加,得到叠加控制量;当所述叠加控制量小于预设的第三阈值时,基于所述叠加控制量,调节所述第一调节阀的开度;当所述叠加控制量大于预设的第四阈值时,基于所述叠加控制量,调节所述第三调节阀的开度;其中,所述第四阈值与所述第三阈值相等,或者所述第四阈值与所述第三阈值不相等。

12、结合第一方面,在一些实施例中,所述自动控制系统还包括洁净室温度控制系统;所述新风机组的所述二级表冷器和所述风机之间还设有热水盘管;所述采集装置包括洁净室温度传感器。

13、所述洁净室温度控制系统包括温度控制器以及分别与所述温度控制器连接的所述第一调节阀、所述第二调节阀、第四调节阀、送风温度传感器和所述洁净室温度传感器;其中,所述第四调节阀用于调节所述热水盘管的加热效果,所述送风温度传感器用于采集所述风机的送风温度,所述洁净室温度传感器用于采集所述洁净室温度。

14、所述温度控制器,用于基于预设的洁净室温度设定值和所述洁净室温度,调整送风温度设定值;基于所述送风温度设定值和所述送风温度,确定第五目标控制量,并基于所述第五目标控制量,调节所述第一调节阀的开度,或者调节所述第二调节阀的开度,或者调节所述第四调节阀的开度。

15、结合第一方面,在一些实施例中,所述温度控制器包括洁净室温度控制器和送风温度控制器;所述洁净室温度控制器内设有所述洁净室温度设定值,所述送风温度控制器内设有所述送风温度设定值。

16、所述洁净室温度控制器,用于基于所述洁净室温度和所述洁净室温度设定值,控制所述送风温度控制器调节所述送风温度设定值。

17、所述送风温度控制器用于:

18、当所述第五目标控制量小于预设的第五阈值时,基于所述第五目标控制量,调节所述第二调节阀的开度;

19、当所述第五目标控制量大于预设的第六阈值且小于或等于预设的第七阈值时,基于所述第五目标控制量,调节所述第一调节阀的开度;

20、当所述第五目标控制量大于预设的第八阈值时,基于所述第五目标控制量,调节所述第四调节阀的开度。

21、其中,所述第五阈值与所述第六阈值相等,或者所述第五阈值与所述第六阈值不相等;所述第六阈值小于所述第七阈值;所述第七阈值与所述第八阈值相等,或者所述第七阈值与所述第八阈值不相等。

22、结合第一方面,在一些实施例中,所述自动控制系统还包括预热温度控制系统;所述预热温度控制系统包括预热温度控制器以及分别与所述预热温度控制器连接的所述第三调节阀和预热温度传感器,所述预热温度传感器用于采集空气经过所述预热盘管后的预热温度。

23、所述预热温度控制器,用于根据预设的预热温度设定值和所述预热温度,调节所述第三调节阀的开度。

24、结合第一方面,在一些实施例中,所述预热温度控制器具体用于:基于所述预热温度设定值和所述预热温度,确定第六目标控制量;基于所述第六目标控制量,调节所述第三调节阀的开度。

25、结合第一方面,在一些实施例中,所述自动控制系统还包括送风压力控制系统;所述送风压力控制系统包括送风压力控制器以及分别与所述送风压力控制器连接的所述风机和送风压力传感器,所述送风压力传感器用于采集所述风机的送风压力。所述送风压力控制器,用于基于预设的送风压力设定值和所述送风压力,调节所述风机的频率。

26、第二方面,本发明实施例提供了一种等焓加湿型新风机组自动控制方法,应用于洁净室等焓加湿型新风机组,所述新风机组包括依次设置的预热盘管、一级表冷器、水洗加湿器、二级表冷器和风机;所述方法包括:

27、采集空气焓值、第一露点温度、第二露点温度和洁净室温度;其中,所述空气焓值包括水洗前空气的焓值或新风的焓值,所述第一露点温度为所述风机送风的露点温度,所述第二露点温度为洁净室的露点温度,所述洁净室温度为所述洁净室的温度。基于洁净室露点温度设定值和所述第二露点温度,确定送风露点温度设定值;基于所述送风露点温度设定值和所述第一露点温度,确定所述第二调节阀的开度或确定焓值设定值;基于所述焓值设定值和所述空气焓值,确定所述第一调节阀或所述第三调节阀的开度;其中,所述洁净室露点温度设定值基于所述洁净室温度和目标相对湿度确定;所述第一调节阀用于调节所述一级表冷器的冷却效果,所述第二调节阀用于调节所述二级表冷器的冷却效果,所述第三调节阀用于调节所述预热盘管的预热效果。

28、第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如第二方面所述的等焓加湿型新风机组自动控制方法。

29、第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所述的等焓加湿型新风机组自动控制方法。

30、第五方面,本发明实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在电子设备上运行时,使得电子设备执行上述第二方面所述的等焓加湿型新风机组自动控制方法。

31、本发明实施例与相关技术相比存在的有益效果是:

32、本发明实施例提供的洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统,包括洁净室相对湿度控制系统,通过洁净室相对湿度控制系统中的相对湿度控制器,基于洁净室露点温度设定值和洁净室的露点温度,调整送风露点温度设定值;基于送风露点温度设定值和风机送风的露点温度,调节二级表冷器调节阀的开度或调整焓值设定值;基于焓值设定值、水洗前空气的焓值和新风的焓值,调节一级表冷器调节阀或预热盘管调节阀的开度;其中,洁净室露点温度设定值基于洁净室的温度和目标相对湿度确定。这样,基于目标相对湿度,确定洁净室露点温度设定值的大小;基于洁净室露点温度设定值和洁净室的实际露点温度,确定送风露点温度设定值的大小;基于送风露点温度设定值和风机送风的露点温度,对二级表冷器的调节阀和焓值设定值进行分程控制;基于焓值设定值、水洗前空气的焓值和新风的焓值,对一级表冷器的调节阀和预热盘管的调节阀进行分程控制;从而基于水洗前空气的焓值、新风的焓值、送风露点温度、洁净室的露点温度、洁净室的温度等多种影响因素,实现了对洁净室相对湿度的高精度稳定控制。该自动控制系统无需手动切换工作模式,可以实现全年无人值守自动控制。

33、可以理解的是,上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。

34、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本说明书。


技术特征:

1.一种洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统,其特征在于,所述新风机组包括依次设置的预热盘管、一级表冷器、水洗加湿器、二级表冷器和风机;所述自动控制系统包括洁净室相对湿度控制系统;所述洁净室相对湿度控制系统包括相对湿度控制器以及分别与所述相对湿度控制器连接的采集装置、第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀;其中,所述采集装置用于采集空气焓值、第一露点温度、第二露点温度和洁净室温度,所述空气焓值包括水洗前空气的焓值或新风的焓值,所述第一露点温度为所述风机送风的露点温度,所述第二露点温度为洁净室的露点温度;所述第一调节阀用于调节所述一级表冷器的冷却效果,所述第二调节阀用于调节所述二级表冷器的冷却效果,所述第三调节阀用于调节所述预热盘管的预热效果;

2.如权利要求1所述的洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统,其特征在于,所述相对湿度控制器包括洁净室露点温度控制器、送风露点温度控制器、水洗前焓值控制器和前馈控制器;所述洁净室露点温度控制器内设有所述洁净室露点设定值,所述送风露点温度控制器内设有所述送风露点温度设定值,所述水洗前焓值控制器内设有所述焓值设定值;

3.如权利要求2所述的洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统,其特征在于,所述采集装置包括洁净室露点温度传感器,所述洁净室露点温度传感器用于采集所述第二露点温度;所述洁净室露点温度控制器具体用于:

4.如权利要求2所述的洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统,其特征在于,所述采集装置包括送风露点温度传感器,所述送风露点温度传感器用于采集所述第一露点温度;所述送风露点温度控制器具体用于:

5.如权利要求2所述的洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统,其特征在于,所述采集装置包括第一焓值传感器和第二焓值传感器,所述第一焓值传感器用于采集所述新风的焓值,所述第二焓值传感器用于采集所述水洗前空气的焓值;所述水洗前焓值控制器具体用于:

6.如权利要求1所述的洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统,其特征在于,所述自动控制系统还包括洁净室温度控制系统;所述新风机组的所述二级表冷器和所述风机之间还设有热水盘管;所述采集装置包括洁净室温度传感器;

7.如权利要求6所述的洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统,其特征在于,所述温度控制器包括洁净室温度控制器和送风温度控制器;所述洁净室温度控制器内设有所述洁净室温度设定值,所述送风温度控制器内设有所述送风温度设定值;

8.如权利要求1所述的洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统,其特征在于,所述自动控制系统还包括预热温度控制系统;所述预热温度控制系统包括预热温度控制器以及分别与所述预热温度控制器连接的所述第三调节阀和预热温度传感器,所述预热温度传感器用于采集空气经过所述预热盘管后的预热温度;

9.如权利要求8所述的洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统,其特征在于,所述预热温度控制器具体用于:

10.如权利要求1所述的洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统,其特征在于,所述自动控制系统还包括送风压力控制系统;所述送风压力控制系统包括送风压力控制器以及分别与所述送风压力控制器连接的所述风机和送风压力传感器,所述送风压力传感器用于采集所述风机的送风压力;


技术总结
本发明适用于新风机组控制技术领域,提供了一种洁净室等焓加湿型新风机组自动控制系统,该自动控制系统包括洁净室相对湿度控制系统,洁净室相对湿度控制系统包括相对湿度控制器以及分别与其连接的采集装置和多个调节阀;采集装置用于采集相关温度和焓值;相对湿度控制器,用于基于洁净室露点温度设定值和洁净室的露点温度,调整送风露点温度设定值;基于送风露点温度设定值和风机送风的露点温度,调节二级表冷器调节阀的开度或调整焓值设定值;基于焓值设定值、水洗前空气的焓值和新风的焓值,调节一级表冷器调节阀或预热盘管调节阀的开度;洁净室露点温度设定值基于洁净室的温度和目标相对湿度确定。本发明能够提高相对湿度控制的精度和稳定性。

技术研发人员:沈继
受保护的技术使用者:中国电子系统工程第四建设有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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