醫(yī)藥潔凈廠房空調(diào)自控系統(tǒng)設(shè)計

仉冠生

【摘 要】本文主要針對醫(yī)藥潔凈廠房空調(diào)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，簡要的介紹了醫(yī)藥潔凈廠房中空調(diào)機(jī)組的組成，并結(jié)合實例介紹了采用直接數(shù)字控制器（DDC）技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)融入計算機(jī)控制的自動控制方案的設(shè)計，此方案提高了空調(diào)控制系統(tǒng)的可靠性。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)藥潔凈廠房；空調(diào)控制系統(tǒng)；直接數(shù)字控制器

Pharmaceutical clean room controlled air-conditioning system design

Zhang Guan-sheng

(Fourth Nuclear Engineering Research and Design Co., Ltd Shijiazhuang Hebei 050031)

【Abstract】In this paper, the characteristics pharmaceutical clean room air conditioning control system, consisting of a brief introduction to the pharmaceutical clean room air conditioning units, and with examples of the use of direct digital controller (DDC) technology, automatic control program through the network integration of computer-controlled design, this program improves the reliability of air conditioning control system.

【Key words】Air conditioning control system;Pharmaceutical clean rooms;Direct Digital Controller

1. 引言

藥品的生產(chǎn)是一個嚴(yán)格的過程，其中涉及到很多菌種以及原料藥等材料，而這些材料的生產(chǎn)過程要嚴(yán)格控制周圍的環(huán)境，有一個規(guī)定的參數(shù)，不受室外溫度、濕度還有潔凈度等因素的影響，也不能因為室內(nèi)這些因素的改變而改變，當(dāng)其改變時候，需要有一種技術(shù)能夠自動的調(diào)節(jié)，使得室內(nèi)的環(huán)境始終保持在設(shè)定的基數(shù)上面，這就是空調(diào)技術(shù)，而它和其他自控設(shè)備就組成了空調(diào)自控系統(tǒng)。為了保障車間生產(chǎn)的藥品質(zhì)量，要嚴(yán)格監(jiān)測控制車間的溫度、濕度、潔凈度以及壓力等參數(shù)，使得藥廠的生產(chǎn)環(huán)境達(dá)到一定的潔凈標(biāo)準(zhǔn)，并及時根據(jù)現(xiàn)場的情況進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，在這種情況下，空調(diào)自控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用就成了制藥環(huán)節(jié)中至關(guān)重要的一部分。要保證制藥車間的潔凈度，就要利用空調(diào)自控系統(tǒng)調(diào)節(jié)車間的溫濕度以及壓力等環(huán)境參數(shù)，保證整個環(huán)境能夠滿足制藥車間的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求。

2. 設(shè)計方案

2.1 某醫(yī)藥潔凈廠房設(shè)有9臺潔凈空調(diào)機(jī)組，為保證空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行以及GMP認(rèn)證需要，根據(jù)相關(guān)專業(yè)要求，本車間設(shè)有空調(diào)控制系統(tǒng)和潔凈室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，分別用于空調(diào)機(jī)組的自動控制和潔凈室內(nèi)溫濕度、壓差的監(jiān)測、記錄。空調(diào)控制系統(tǒng)和潔凈室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在設(shè)計中均采用直接數(shù)字控制器（DDC）來實現(xiàn)，空調(diào)控制室設(shè)操作員站和工程師站以實現(xiàn)操作和記錄等功能。其主要控制項目包括：

（1）定風(fēng)量控制，送風(fēng)機(jī)采用變頻控制，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨出口風(fēng)速而變化，以維持流量的穩(wěn)定。

（2）空調(diào)機(jī)組初效、中效過濾器壓差監(jiān)測、報警。

（3）溫濕度控制，根據(jù)典型房間室內(nèi)溫濕度，自動調(diào)節(jié)蒸汽閥門或冷水閥門開度，保證送風(fēng)溫濕度要求。

（4）空調(diào)機(jī)組送、回、新風(fēng)溫度、濕度、風(fēng)量檢測。

（5）潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間壓差就地監(jiān)測。

2.2 潔凈室環(huán)境控制系統(tǒng)主要控制項目包括：重要房間內(nèi)的溫濕度、壓差。并在各重要房間內(nèi)設(shè)顯示終端，用于參數(shù)顯示。

2.3 空調(diào)通風(fēng)控制系統(tǒng)部分主要參數(shù)檢測控制參數(shù)：定風(fēng)量控制，送風(fēng)機(jī)采用變頻控制，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨出口風(fēng)速而變化，以維持流量的穩(wěn)定；空調(diào)機(jī)組初效、中效過濾器壓差檢測、報警；溫、濕度控制。根據(jù)回風(fēng)溫、濕度，自動調(diào)節(jié)熱水（蒸汽）閥門或冷水閥門開度，保證送風(fēng)溫、濕度要求；空調(diào)機(jī)組送風(fēng)溫、濕度指示；空調(diào)機(jī)組新風(fēng)溫、濕度指示；潔凈空調(diào)系統(tǒng)典型房間空調(diào)回風(fēng)、排風(fēng)管道設(shè)置電動風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，自動調(diào)節(jié)閥門開度，控制送回風(fēng)比，使房間維持設(shè)計正壓值。潔凈區(qū)典型房間溫、濕度指示；潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間壓差監(jiān)測控制。具體可見圖1。

圖1

圖2 2.4 空調(diào)機(jī)組設(shè)：“機(jī)組正常運(yùn)行”、“機(jī)組全部保壓”和“機(jī)組停機(jī)”三個運(yùn)行狀態(tài)，輸入計算機(jī)控制切換。

（1）正常運(yùn)行狀態(tài)：車間正常生產(chǎn)，空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)。

（2）保壓運(yùn)行狀態(tài)：各空調(diào)機(jī)組送風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行，維持潔凈區(qū)房間5Pa的正壓值。空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量變頻調(diào)節(jié)至正常送風(fēng)量的25﹪（JK1-1系統(tǒng)保壓狀態(tài)時，只針對一層潔凈區(qū)，一層一般區(qū)送、回風(fēng)關(guān)閉）。

（3）停機(jī)狀態(tài)：空調(diào)系統(tǒng)各運(yùn)行設(shè)備關(guān)閉，全部停止運(yùn)行。空調(diào)系統(tǒng)的區(qū)域送風(fēng)控制：本車間二、三層按生產(chǎn)使用情況，劃分10個控制區(qū)域，對送風(fēng)進(jìn)行控制。（二層關(guān)鍵區(qū)域、二層一般區(qū)域、三層關(guān)鍵區(qū)域、三層一般區(qū)域、中試區(qū)域、小試區(qū)域、一層低濕區(qū)域、二層低濕區(qū)域（不含干混一室）、三層低濕粉碎區(qū)域、三層低濕制粒區(qū)域（含二層干混一室））。正常運(yùn)行時，每個區(qū)域送回（排）風(fēng)均可獨(dú)立控制，局部保壓時，該區(qū)域風(fēng)量通過區(qū)域送、回風(fēng)電動調(diào)節(jié)閥及排風(fēng)除塵設(shè)備自動調(diào)節(jié)至該區(qū)域正常風(fēng)量的25﹪，以適應(yīng)區(qū)域局部保壓后的風(fēng)量變化。

2.5 計算機(jī)控制系統(tǒng)選用先進(jìn)可靠的計算機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)從功能上主要分成操作站、數(shù)字式DDC控制器和網(wǎng)絡(luò)三部分。其主要組成如圖2：

（1）操作站：實現(xiàn)控制調(diào)節(jié)、趨勢顯示、報警管理、報表打印和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視等功能，是重要的人——機(jī)交換界面，包括操作員站、工程師站、報表打印機(jī)、系統(tǒng)軟件及控制組態(tài)軟件。

（2）數(shù)字式DDC控制器：完成信號的采集、轉(zhuǎn)換、回路控制和邏輯控制等功能。

（3）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：將DDC控制器與操作員站連接在一起，實現(xiàn)各設(shè)備之間的數(shù)據(jù)和信息傳遞，并通過與其它管理網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)車間分散性綜合信息的自動控制和管理。

（4）計算機(jī)控制系統(tǒng)的功能：采集各系統(tǒng)的參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息。

2.6 通過操作員站CRT，顯示各系統(tǒng)工藝動態(tài)流程圖、局部工藝動態(tài)流程圖，以及工藝參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的各種圖表。在操作站上，以不同的權(quán)限，通過人機(jī)對話方式，可以設(shè)定各個工藝參數(shù)、控制參數(shù)，以及在線控制組態(tài)。建立各種數(shù)據(jù)庫，保存工藝參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)、趨勢數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)，自動生成歷史數(shù)據(jù)庫，為生產(chǎn)管理、事故分析、工藝控制尋優(yōu)等提供可靠的依據(jù)。打印各式運(yùn)行報表、報警數(shù)據(jù)報表、事故報表，以及各種圖形曲線。在線自診斷、自分析、自恢復(fù)功能；運(yùn)行畫面直觀明了，操作簡單可靠，并且無操作經(jīng)驗的人員也能很快學(xué)會操作，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守。

3. 總結(jié)

工業(yè)潔凈室是指:“空氣的塵埃粒子數(shù)以及必要時其溫度、濕度、壓力等都可以被控制的房間”。凈化廠房要求達(dá)到一定潔凈度的同時，還要求對溫度、濕度以及壓力等參數(shù)規(guī)定在一個合理的范圍內(nèi)，目前潔凈廠房已成為半導(dǎo)體工業(yè)和生物化學(xué)、醫(yī)藥、食品界等不可或缺的重要設(shè)施。要保證制藥車間的潔凈度，就要利用空調(diào)自控系統(tǒng)調(diào)節(jié)車間的溫濕度以及壓力等環(huán)境參數(shù)，滿足制藥車間的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求。

參考文獻(xiàn)

［1］ 賈敬華，何衍慶等.自動化技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用［J］.自控技術(shù)應(yīng)用.2012,33(3):43～47.

［2］ 醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范.

［3］ 吳立新. 論智能大廈的集散型樓宇自控系統(tǒng). 工業(yè)控制計算機(jī)，2003（7）：50～51.

［4］ 游紅. 樓宇自控在空調(diào)中的應(yīng)用. 制冷與空調(diào)，2005.

［文章編號］1619-2737（2014）05-15-776中小型水庫的除險加固設(shè)計研究

endprint