摘要：從凈化空調的特點入手，對凈化空調與一般空調系統(tǒng)的區(qū)別特征進行了敘述，并以直接數(shù)字控制器為例，探討了這一工業(yè)電氣自動化技術在凈化空調控制系統(tǒng)的應用方案。
　　關鍵詞：凈化空調；一般空調；控制；直接數(shù)字控制器；應用方案
　　工業(yè)電氣自動化在一般空調系統(tǒng)中的應用技術已經(jīng)很成熟，但在制藥企業(yè)所使用的凈化空調系統(tǒng)自控方案的選擇上可謂是多樣化。一般空調系統(tǒng)與凈化空調系統(tǒng)的自控方案是有所區(qū)別的，除控制方案應符合GMP要求外，還應具有運行經(jīng)濟性。若把一般空調系統(tǒng)自控方案直接用來控制凈化空調系統(tǒng)，經(jīng)濟性能就會較差，某些方面還不符合GMP要求。因此，本文試就凈化空調系統(tǒng)自控方案選擇問題作一說明，以區(qū)別一般空調系統(tǒng)。
　　1凈化空調的特點
　　根據(jù)GMP的精神，藥品的質量不是靠藥品檢測出來的，而是應該貫穿于生產(chǎn)的全過程，其中，空氣潔凈技術是實施GMP的一個必要條件。空氣潔凈技術的主體——潔凈室具有三大特點：
　　(1)潔凈室是空氣的潔凈度達到一定級別的、可供人活動的空間，其功能是控制微粒的污染，在我國制藥行業(yè)最低級別為3O萬級；
　　(2)潔凈室是一個多功能綜合整體，多功能體現(xiàn)在多專業(yè)、多參數(shù)等方面。其中：1)多專業(yè)——包括建筑、空調、凈化、純水、潔凈氣體等；2)多參數(shù)——含空氣潔凈度、細菌濃度以及空氣量(風量)、壓(壓力)、聲(噪聲)、光(照度)
　　(3)對潔凈室質量來說，必須符合GMP要求的溫度、濕度、壓差、微粒數(shù)、細菌濃度。
　　2凈化空調與一般空調系統(tǒng)相比較的特征
　　潔凈室用凈化空調系統(tǒng)與一般空調系統(tǒng)相比較有如下特征：
　　(1)凈化空調系統(tǒng)所控制的參數(shù)除一般空調系統(tǒng)的室內溫、濕度之外，還要控制房間的潔凈度和壓力等參數(shù)，并且溫、濕度的控制精度要求較高；
　　(2)凈化空調系統(tǒng)的空氣處理過程除熱、濕度外，必須對空氣進行預過濾、中間過濾、末端過濾；
　　(3)在潔凈室的氣流分布、氣流組織方面，要盡量限制和減少塵粒的擴散，使?jié)崈羰业臍饬鞑皇芪廴荆?br /> 　　(4)為了確保潔凈室不受室外污染或鄰室的污染，潔凈室與室外或鄰室必須保持一定壓差(正壓或負壓)，最小壓差在5Pa以上，這就要求有一定的正壓風量。要達到潔凈室的要求，最重要的一點是對空氣的處理，凈化空調系統(tǒng)對風的處理過程如圖1所示。
　　                                 
　　3凈化空調系統(tǒng)的自控方案
　　組合空調機組是凈化空調系統(tǒng)中的主要設備，它集過濾裝置、加熱器、表冷器、加濕器、風機等于一體組成各功能段，用風管將潔凈空氣送給潔凈室，空調機組流程如圖2所示。
　　                                      
　　凈化空調系統(tǒng)控制方案的設計成功與否尤為關鍵，控制方案應設計為較完整的自動監(jiān)控裝置，可設計成單個系統(tǒng)的測量、控制系統(tǒng)，也可設計成數(shù)字計算機控制管理系統(tǒng)。其中數(shù)字直接控制系統(tǒng)(DDC系統(tǒng))在現(xiàn)代樓宇自控中應用廣泛，且日趨成熟，怎樣把這一成熟控制技術應用在凈化空調系統(tǒng)中也是人們所關注的。以牡丹江天裕醫(yī)藥有限公司采用江森公司開發(fā)的DX一9100系列直接數(shù)字控制器為例，來闡述凈化空調系統(tǒng)空氣處理過程現(xiàn)場解決的方案。在設計中DX-9100系統(tǒng)控制器作為現(xiàn)場控制核心，與溫度、濕度、電動閥等構成組合空調機組現(xiàn)場自動控制系統(tǒng)。
　　對空調自控而言，采用DDC能獲得良好效果。一般傳統(tǒng)控制方式所需要的多個控制器及繁雜接線，才能實現(xiàn)聯(lián)動控制、延遲控制、切換控制等多種控制。現(xiàn)在由一個DDC控制器就可以滿足要求，與傳統(tǒng)控制方式相比，在控制內容及規(guī)模相同的前提下，直接數(shù)字控制器的總成本大大減少，其功能及靈活性更是傳統(tǒng)控制方式所望塵莫及的。現(xiàn)以直接數(shù)字控制器為主的自控系統(tǒng)方案作一探討。
　　3．1DX一9100直接數(shù)字控制器
　　DX-9100直接數(shù)字控制器是現(xiàn)場控制裝置，它安裝在設備現(xiàn)場空調機房內。最常用DX-9100控制器是一個模塊化、可擴展，在現(xiàn)場具有顯示及操作能力的控制器，它的基本配置8、8DI、2AO、6120共24點，根據(jù)現(xiàn)場需要可增加各類型點的擴展模塊，最多可擴展64個點。DX-9100的軟件功能十分齊全，可實現(xiàn)各種現(xiàn)場控制要求。其操作系統(tǒng)包括實時功能、l2個可編程模塊及PLC邏輯運算模塊。由于它是由一個功能模塊所構成，其圖形化編程工具使得程序設計異常簡單，用戶只要簡單地調用圖塊，填加參數(shù)，控制程序便可生成。(1)除了完成各種運算及PID回路邏輯控制功能外，還具備多級控制及統(tǒng)計功能；(2)PLC邏輯運算模塊，具備一般PLC控制功能；(3)實時功能可同時設置8個時間控制程序，每個時間控制程序可針對星期一至星期日及特定的一些公眾假期，分別設定不同的啟動／關閉時間。如此強大的軟件功能，決定DDC具有獨立運作能力。
　　3．2現(xiàn)場設備及功能
　　以直接數(shù)字控制器為主的自控系統(tǒng)方案中，現(xiàn)場配置設備將達到以下功能：
　　(1)壓力變送器——監(jiān)測風機狀態(tài)；
　　(2)溫度、濕度傳感器和變送器—～監(jiān)測回風溫、濕度；
　　(3)加熱、加濕、冷水電動二通閥和電動三通閥——調節(jié)回風溫、濕度；
　　(4)新風電動風閥——保證新風閥開度，并與風機連鎖。
　　3．3凈化空調機組自控系統(tǒng)工作原理
　　3．3．1對溫度的控制
　　凈化空調系統(tǒng)采用DDC控制。裝設在回風管(回風溫度近似于潔凈室溫度)的溫度傳感器所檢測的溫度送往DX-9100，與設定點相比較，用比例加積分加微分運算進行控制，輸出相應電壓信號，控制加熱電動調節(jié)閥或冷水電動調節(jié)閥的動作，控制回風溫度保持在18~26℃之間，使?jié)崈羰覝囟确�合GMP要求。
　　3．3．2對濕度的控制
　　裝設在回風管(回風濕度近似于潔凈室濕度)內的濕度傳感器所檢測的濕度，送往控制器與設定濕度相比較，用比例加積分運算控制，輸出電壓信號，控制蒸汽電動調節(jié)閥的動作，控制回風濕度保持在45％~65％，使?jié)崈羰覞穸纫詽M足GMP要求。
　　3．4直接數(shù)字控制器為主的自控系統(tǒng)其它特點
　　(1)系統(tǒng)中所有檢測數(shù)據(jù)，均可在DX一9100顯示屏上顯示出來。1)新風、回風、預加熱之溫度，回風濕度；2)風機開停狀態(tài)。
　　(2)通過DX一9100內預先編寫的邏輯程序，系統(tǒng)可執(zhí)行下列連鎖功能。1)裝設在新風入口處的風門與風機連鎖。當風機停止后，新風風門全關；2)電動調節(jié)閥與風機啟動連鎖。當風機停止后，電動調節(jié)閥亦同時關閉；3)風機啟／停狀態(tài)是用壓差開關檢測的。當風機啟動后，風機二側壓差超過其設定值時，開關常開觸點閉合，信號送往DX-9100系統(tǒng)，控制程序立即投入運行。
　　(3)輸出可以通過手動超越控制，加熱電動閥、加濕電動閥、冷水電動閥、新風電動風閥均可手動調節(jié)它們的開度。
　　3．5選擇控制方案應注意點
　　(1)凈化空調機組的中初效過濾、中效過濾不適合用壓差開關作為堵塞報警。根據(jù)GMP規(guī)定，初效過濾、中效過濾要求檢測初阻值、終阻值，壓差開關不能直觀反映這一數(shù)值變化情況，也不便做記錄。
　　(2)不適合選用送風、回風電動風閥執(zhí)行器對風閥自由調節(jié)。潔凈室是由送風、回風和排風按一定比例量來保證室內壓差，如果可調送風和回風，就改變了風量，也就改變了潔凈室的壓差，不符合GMP要求。因此，凈化空調送風閥全開、回風閥全開，新風閥固定開度，這種方案滿足G要求，又便于操作。
　　(3)選擇變頻器控制風機。與普通風機調節(jié)送風閥開度來控制風量相比節(jié)能，又可任意調節(jié)風量。操作方便，運行穩(wěn)定。
　　(4)空調風機與管道風機、除塵機連鎖。風機啟，管道風機、除塵風機啟；風機停，管道風機、除塵風機停。
　　4結語
　　在直接數(shù)字控制器為主的凈潔空調自控系統(tǒng)方案中，由于安裝在機房內的直接數(shù)字控制器(該控制器與現(xiàn)場設備是一對一的安裝及控制方式)，將按內部預先編寫的軟件程序來滿足凈化空調機組的自動控制和操作順序，保證了GMP所要求的潔凈室的溫、濕度、壓差指標，又能減輕操作工人勞動強度。凈化空調系統(tǒng)是制藥企業(yè)通過GMP認證中的一個很重要設備，它直接關系到藥品的生產(chǎn)質量，關系到認證的成敗。選擇最佳的控制方案，不但少花錢，還能減少通過認證時由于空調方面可能存在的缺陷，真正做到凈化空調系統(tǒng)最優(yōu)的控制方案，創(chuàng)造最佳的生產(chǎn)環(huán)境.