CN112286131B - 一种mau控制系统及电子洁净厂房mau高精度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及MAU高精度控制技术领域,具体涉及一种MAU控制系统及电子洁净产房MAU高精度控制方法,旨在解决现有技术中无法主动和灵活调整中低温水的负载形成的问题,其技术要点在于:所述MAU控制系统包括若干MAU机组及PLC控制系统,所述MAU控制系统包括若干集风管及集风管压差传感器,所述MAU机组包括依次设置的室外温湿度传感器、加湿盘、变频风机及出风口温湿度传感器,所述室外温湿度传感器设置在所述进风口外侧,所述出风口与所述集风管连接,所述集风管压差传感器设置在相邻所述MAU机组之间,所述MAU机组还包括若干控温水管,所述控温水管上设置有控制水流的调节阀。所述电子洁净产房MAU高精度控制方法使用上述MAU控制系统进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及MAU高精度控制技术领域,具体涉及一种MAU控制系统及电子洁净产房MAU高精度控制方法。
背景技术
目前常规的MAU控制方法中,TCV01~03分别采用3个PID调节器分别控制,采用洁净室温湿度平均值做串级控制来纠正TCV03的设定值,MAU设定值的修正一般参考洁净室温湿度的平均值来做简单修正。
上述方式由于TCV01~03独立控制,无法主动和灵活调整中低温水的负载,由于预冷/热为独立控制,无法动态自主的将预处理温度控制在临界点(最节能),存在能源浪费的现象,由于MAU与洁净室温湿度为大滞后控制应用,传统PID为后馈控制,无法做到预先调整,导致MAU控制精度难以满足高等级洁净室要求。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中无法主动和灵活调整中低温水的负载、存在能源浪费的现象形成的缺陷,从而提供一种MAU控制系统及电子洁净厂房MAU高精度控制方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种MAU控制系统,包括若干MAU机组及PLC控制系统,所述MAU控制系统包括若干集风管及集风管压差传感器,所述MAU机组包括进风口及出风口,所述MAU机组还包括依次设置的室外温湿度传感器、加湿盘前温度传感器、加湿盘、变频风机及出风口温湿度传感器,所述室外温湿度传感器设置在所述进风口外侧,所述出风口温湿度传感器设置在所述出风口处,所述出风口与所述集风管连接,所述集风管压差传感器设置在相邻所述MAU机组之间,所述MAU机组还包括若干控温水管,所述控温水管上设置有控制水流的调节阀,所述室外温湿度传感器、所述加湿盘前温度传感器、所述变频风机、所述出风口温湿度传感器、所述集风管压差传感器、所述温度传感器及所述调节阀分别与所述PLC控制系统电连接设置。
优选的,所述控温水管设置为四个,四个所述控温水管分别为:温水水管、中温冷冻水水管、低温冷冻水水管及再热水管,所述温水水管及所述中温冷冻水水管设置在所述加湿盘前温湿度传感器靠近进风口处,所述低温冷冻水水管及所述再热水管设置在所述加湿盘与所述变频风机之间。
优选的,所述中温冷冻水水管及所述低温冷冻水水管上分别设置有两个水管温度传感器,两个所述水管温度传感器分别用于检测供回水温度。
优选的,所述MAU控制系统还包括房间温湿度传感器,所述房间温湿度传感器对应所述MAU控制系统控制区域。
优选的,所述MAU控制系统包括PID调节器,所述PID调节器设置为两个,所述PID调节器输出范围为-100%~100%,分别为第一PID调节器和第二PID调节器,所述第一PID调节器用于统领控制温水水管、中温冷冻水水管及低温冷冻水水管上的调节阀,所述第二PID调节器用于统领控制所述再热水管上的调节阀。
本申请还提供了一种电子洁净厂房MAU高精度控制方法,使用上述所述的MAU控制系统,所述控制方法包含以下步骤:
S1:通过室外温湿度传感器监视室外空气的温湿度,并计算室外空气焓值,以空气焓值为依据切换MAU控制系统的冬季、夏季及过度季节模式;
S2:预测和自主动态中低温水负载调整;
S3:预测和自学习MAU设定值调整。
优选的,所述S1中,当所述MAU控制系统切换为夏季模式时,中温冷冻水水管、低温冷冻水水管及再热水管上调节阀开启,所述温水水管上调节阀关闭,所述第一PID调节器输出维持在0~100%,所述第一PID调节器输出赋予低温冷冻水水管上的调节阀,同时设定分层点。
优选的,所述S1中,当所述MAU控制系统切换为冬季模式时,温水水管、低温冷冻水水管及再热水管上调节阀开启,所述中温冷冻水水管上调节阀关闭,当所述第一PID调节器的输出小于0时,所述温水水管的调节阀开度输出数值等于所述第一PID调节器输出的绝对值,当所述第一PID调节器的输出大于0时,所述低温冷冻水水管的调节阀开度输出数值等于所述第一PID调节器输出值。
优选的,所述S2中,通过所述温度传感器检测低温冷冻水管及中温冷冻水水管的供回水温度,通过监测中温冷冻水水管内温度的上升/下降幅度及上升/下降速率,以此来检测和预测中低温水的负载波动情况,主动预先调整分层点x和分层系数k,主动切换中低温水负载比例,以此来主动应对CUB内的中低温冰机负载变化情况。
优选的,通过所述房间温湿度传感器,计算出对应的含湿量,对含湿量每秒记录一个数据,并每十秒计算一个平均值,连续记录60个平均值,计算含湿量的变化率,通过含湿量的变化率调节所述第一PID调节器的设定值。
本发明申请提出了一种电子洁净厂房MAU高精度控制方法,此方法兼顾节能,主动适应CUB内中低温负载波动,自主监测中低温冷冻水供回水温度,MAU送风温湿度,洁净室内温湿度,并采用波动预测算法,预测后续的波动发展方向,结合预测结果,自主动态的提早调整分层点,分层系数,MAU设定值;以此提高MAU和洁净厂房的温湿度控制精度,更好的服务于电子厂房,尤其是半导体厂房的高阶要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种实施方式的MAU控制系统的结构示意图;
图2为本发明的一种实施方式的分层结构图;
图3为本发明1小时运行评价区间图;
图4为本发明长期自学习路径。
附图标记说明:
1、MAU机组;11、进风口;12、出风口;121、出风口温湿度传感器;13、室外温湿度传感器;14、加湿盘;141、加湿盘前温度传感器;15、变频风机;17、控温水管;171、温水水管;1711、预热调节阀;172、中温冷冻水水管;1721、预冷调节阀;173、低温冷冻水水管;1731、除湿调节阀;174、再热水管;1741、再热调节阀;175、温度传感器;2、PLC控制系统;3、集风管;31、集风管压差传感器;4、房间温湿度传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1,一种MAU控制系统,其包括若干MAU机组1、集风管3、房间温湿度传感器4、PLC控制系统2及PID调节器,所述集风管3连接相邻所述MAU机组1,所述房间温湿度传感器4位于所述MAU机组1控制区域,所述PLC用于控制所述MAU机组1、所述房间温湿度传感器4的运行。
在一实施方式中,请参阅图1,每一所述MAU机组1包括进风口11、出风口12、室外温湿度传感器13、加湿盘14、变频风机15及若干控温水管17,其中,所述室外温湿度传感器13设置在所述进风口11外侧,用于监视室外空气的温湿度,并将信号传输到PLC控制系统2中,通过PLC控制系统2根据接收到的信号计算空气焓值,以作为MAU控制系统的冬季、夏季、过度季节控制模式切换的依据。
在一实施方式中,所述进风口11、加湿盘14、变频风机15及出风口12依次排列设置,在一实施方式中,所述加湿盘14为水洗加湿,所述加湿盘14在冬季起到空气加湿和水洗的作用,夏季作为空气水洗作用;所述加湿盘14指向所述进风口11一侧设置有加湿盘前温度传感器141,所述加湿盘温度传感器141用于检测预热/预冷后空气温度,并依次评估分层点是否合理。所述变频风机15为所述MAU机组1的送风驱动源。所述出风口12处设置有出风口温湿度传感器121,所述出风口温湿度传感器121用于检测所述出风口12处的温湿度,以此控制所述控温水管17的水流传输,在一实施方式中,所述出风口12温湿度传感器的精度至少为温度±0.1℃,相对湿度±1.0%。
在一实施方式中,所述控温水管17包括温水水管171、中温冷冻水水管172、低温冷冻水水管173及再热水管174,所述控温水管17上分别设置有调节阀,请参阅图1,所述温水水管171上为预热调节阀1711,所述中温冷冻水水管172上为预冷调节阀1721,所述低温冷冻水水管173上设置有除湿调节阀1731,所述再热水管174上设置有再热调节阀1741,其中,所述温水水管171及所述中温冷冻水水管172设置在所述加湿盘前温湿度传感器141靠近进风口11处,所述低温冷冻水水管173及所述再热水管174设置在所述加湿盘14与所述变频风机15之间。在一实施方式中,所述中温冷冻水水管172及所述低温冷冻水水管173上分别设置有两个水管温度传感器175,所述水管温度传感器175用于检测供回水温度。
所述PLC控制系统2用于接收传感器传输的信号并控制MAU机组1的运行。
所述集风管3用于连接相邻所述MAU机组1,在一实施方式中,所述集风管3与所述出风口12连通设置,在所述集风管3上设置有集风管压差传感器31,所述集风管压差传感器31位于相邻所述MAU机组1之间,用于检测出风口12的风速,以将信号传输到PLC控制系统2中,并通过压差侦查,使得变频风机15中能够提供恒定压力的送风,以此维持洁净室内稳定的压力和压力梯度。在一实施方式中,取用集风管3压力传感器的平均值,同时考虑剔除损坏传感器数据,以及偏差过大数据等因素,以此平均值控制变频风机15运作频率。
所述房间温湿度传感器4用于监测室内实际的温湿度值,所述房间温湿度传感器4位于MAU控制系统对应服务区域内,在一实施方式中,所述房间温湿度传感器4位于光刻区的温湿度,并通过对此湿度值的波动范围,波动速率监测,自动提前对MAU出口含湿量PID的设定值补偿;通过对MAU送风含湿量的主动调整,实现快速纠偏洁净室湿度波动,以此达到高精度控制目标。在一实施方式中,所述房间温湿度传感器4的精度为至少为:温度±0.1℃,相对湿度±1.0%。
所述PID调节器设置为两个,分别为第一PID调节器及第二PID调节器,所述再热调节阀1741通过第二PID调节阀控制。在一实施方式中,所述第一PID调节器输出方位为-100~100%,并设置分层点和分层系数,以此统领控制所述预热调节阀1711、所述预冷调节阀1721及除湿调节阀1731。从而抛弃传统的分别3个PID调节器分别控制预热调节阀1711~03,通过此分层控制方法,可以有效节能,并能通过合理调整分层点x,和分层k系数,主动的调节中温冷冻水和低温冷冻水的负载,有效的避免了CUB内低温冰机和中温热回收冰机因为故障停机,或者检修停机造成的负载波动,而引起的MAU波动问题。
本申请还提供了一种电子洁净厂房MAU高精度控制方法,使用上述MAU控制系统实现控制,其包括以下步骤:
S1:分层控制方法。
具体的,请参阅图2,在一实施方式中,通过室外温湿度传感器13监测室外温湿度,并将测得的信号传输到PLC控制系统2中,通过PLC控制系统2计算得出室外空气焓值,当焓值<=最小预定值,即为冬季模式,当室外气体焓值>=最大预定值,即为夏季模式。室外气体焓值在最小预定值与最大预定值之间时,即为模式切换死区,保持进入死区前的控制模式状态。所述最小预定值和最大预定值可调整,在一实施方式中,所述最小预定值为38.5kj/kg,所述最大预定值为39.5kj/kg.
当开启夏季模式时,启用预冷调节阀1721、除湿调节阀1731及再热调节阀1741,并关闭预热调节阀1711,当处于夏季模式时,室外焓值高于室内洁净室要求,第一PID调节器输出将维持在0~100%输出范围内。通过预冷调节阀1721、预热调节阀1711及除湿调节阀1731的分层控制,将第一PID调节器的输出赋给除湿调节阀1731,通过低温冷冻水进行除湿调节送风含湿量;同时通过设立分层点,预先设置分层点x=预设值,所述预设值可以根据实际需求进行修改,即当除湿调节阀1731管开度大于预设值时,预热调节阀1711开始打开,中温冷冻水开始对外气进行预冷。
请参阅图2,预冷调节阀1721及除湿调节阀1731之间设计一个开度比例系数,称之为分层系数k,预冷调节阀1721.out=k(除湿调节阀1731.out-x)(.out为对应编号阀门的开度输出数值)。
冬季模式时,启用预热调节阀1711和除湿调节阀1731,再热调节阀1741,停用预冷调节阀1721;当第一PID调节器.out<=0,则预热调节阀.out=|第一PID调节器.out|;当第一PID调节器.out>0,除湿调节阀.out=第一PID调节器.out;
再热调节阀1741预热阀,单独设立的第二PID调节器(0~100%),取出风口温湿度传感器121为温度反馈值,维持出风口12温度稳定。
以上冬夏季模式中核心内容为分层控制,其中的分层点x决定中温冷冻水阀门预冷调节阀1721的起始工作点,分层系数k决定中低温冷冻水负载分配比例,在人为干预分层x点和系数k的情况下,可以起到人为分配的作用,大幅的降低因CUB内中低温冰机运行数量,负载的变化而导致的MAU机组1波动。
S2:请参阅图3和图4,预测和自主动态调整中低温水负载。
具体的,在一实施方式中,由于MAU机组1在洁净厂房一般为并联集风管方式运行,中低温冷冻水盘也存在并联主管连接运行的方式。通过水管温度传感器175监测低温冷冻水水管173及中温冷冻水水管172的供回水温度,从而监测中温冷冻水温度的上升/下降幅度,上升/下降速率,以此来检测和预测中低温水的负载波动情况,主动预先调整分层点x和分层系数k,主动切换中低温水负载比例,以此来主动应对CUB内的中低温冰机负载变化情况。
由于CUB内冰机负载变化一般由异常的中/低温冰机宕机,例行的中/低温冰机维护保养停机,因不同季节负载变化人为主动干预的中低温冰机运行数量变化,其中最大的扰动来自于异常的冰机宕机,将会导致对应冰水的异常快速波动,而其他两者情况,将存在人为的干预,负载的变化一般不会剧烈波动,此时需要观察慢速的波动,以此来主动的进行MAU的负载匹配调整,自适应CUB内的变化。
对低温冷冻水水管173及中温冷冻水水管172上的供水的水管温度传感器175在PLC控制系统2内进行监测,逻辑为:每秒收集一个温度数据,每10秒计算最近10秒的温度平均值t,监测最近15分钟的温度波动,即产生t1~t90个温度平均值。
对如上t1~t90的变化率进行分析,ΔS(n)=[t(n+1)-t(n)]/t(n)
同时也将产生ΔS1~ΔS90个变化速率监测数据,不同温度波动区间实行不同区间监测,尽早发现异常宕机;当低温冷冻水供水温度超过正常水温0.5℃后,计算最近3分钟的温度波动率,ΔS(73)~ΔS(90)之间,当ΔS(n)>0(73≤n≤90)的比例超过70%,即意味着最近3分钟水温在超过70%的时间内是在向上升,此时得知,存在一定的宕机风险,如果为真实宕机,后续的波动将更加剧烈,此时开始预测后续发展状态;ΔS1(avg)=sum(ΔS(n))/18(73≤n≤90),ΔS1(avg)为当前温度超过正常值0.5℃时,最近3分钟的平均变化速率,开始检测后续3分钟的变化速率ΔS2(avg),如果ΔS2(avg)≥ΔS1(avg),说明向上波动在持续,此时需要预先开始调整分层系数k。
如上分析,说明低温冷冻水存在持续上升6分钟,且上升趋势在加剧,此时微调分层k系数1.2(可调整)以增大中温冷冻水的负载情况,考虑到直接增大1.2倍,将导致TCV02突然开大,将增加扰动,采取平滑处理的方法,在90s内将系数从1.0平滑缓慢增大到1.2,此时系统将保持稳定。
当低温冷冻水水管173内的水管温度传感器175检测到水温超过正常水温2℃后,系统产生报警,同时,将分层点x调低,以及加大分层k为1.5倍系数(x,k两个参数,需要满足系统设置的安全范围),同理,也采取上述的平滑处理方式调整x,k参数,以保证系统平滑无扰动。
可以理解的是,当在中温水系统上升波动异常后,采取如上策略,提高低温水负载率,适时降低分层系数k,提高分层点x。在温度回归到如上所述的临界值后,将对应参数平滑降低到初始值,将系统调整回预先设置的x,k参数值,系统完成一次波动异常,然后回到正常状态的调整。
上述过程描述了监测和预测的思路过程,同时也需要考虑到中/低温水同时波动的异常情况,如果是同时波动,暂时不调整x,k系统,系统发出警告,告知操作员紧急异常情况,采取人为干预措施。
如果以上低温冷冻水水管173及中温冷冻水水管172内的水温是缓慢变化的过程,说明是正常的负载调整,此时可以人为干预k系数,进行主动的负载匹配操作,提高CUB内冰机的调整灵活性,可操作性,MAU的稳定性;避免了传统MAU无分层控制,TCV01~04采用4个PID调节器独立控制,不能相互匹配协调,CUB内冰机切换和调整可能导致一次MAU波动,从而导致一次洁净室温湿度波动的过程。
S3:预测和自学习MAU设定值。
对于电子洁净厂房的温湿度控制而言,不是以MAU送风温湿度精度为核心依据,而是以洁净室内的温湿度的监控指标为核心依据,这就提出,设计MAU的控制逻辑需要考虑MAU对应服务区域的温湿度波动,本申请创新性的提出了一种预测和自主MAU设定值调整的控制方法,快速纠偏洁净室内的温湿度波动。
由于相对湿度,温度与湿度是相互影响的,洁净室内的温度受到DCC和MAU送风温度,房间送风量的扰动,也将导致湿度波动;本申请仅从MAU的送风含湿量调节的角度出发,讲述如何通过监测房间温湿度波动,预测和自足调节MAU送风含湿量的设定值。
设置于MAU对应服务区域房间的房间温湿度传感器4,在一实施方式中,所述房间温湿度传感器4设置为两个,在其他实施方式中,所述房间温湿度传感器4依实际项目设置,区域大时,传感器数量将增多,依然可以采用本申请方法进行控制,洁净室内在生产阶段,主要的波动来源来自于工作人员上下班大幅进出;以及施工人员大量进出洁净室;或者设备,材料搬入/搬出洁净室,洁净室内的大幅改造施工等因素影响。经过大量观察,此类行为是导致洁净室波动的主要类型之一。
在一实施方式中,通过房间温湿度传感器4,计算出对应含湿量,对于一般洁净室要求为22℃,45%相对湿度,计算得知标准含湿量d=7.39g/kg,为了控制洁净室湿度波动在±1.5%范围内,本方法预先将控制线设定在±1.3%,即最小湿度为43.7%,含湿量下限d1=7.18g/kg;最大湿度为46.3%,含湿量上限为d2=7.61g/kg;洁净室平均含湿量d(3)=(d(01)+d(02)……)/2。其中。所述d(01)、d(02)……为房间温湿度传感器4测量的湿度值。
对d(3)每秒记录一个数据,每10s计算一个平均值davg(n),连续记录davg(1)~davg(60),即10分钟的平均含湿量数值;当洁净室d(3)超过7.46g/kg(即45.4%)时,含湿量变化率Δd(n)=(davg(n+1)-davg(n))/davg(n),1≤n≤60;当60个Δd(n)中,有超过70%大于0,意味着在过去10分钟内,洁净室内含湿量在上升趋势中,根据经验,后续可能将继续上升,此时PLC程序监视后续10分钟的上升趋势,如果后续5分钟的上升幅度大于等于前10分钟的上升幅度,即预测成功;此时MAU的第一PID调节器调节器设定值SP=SP-0.1。
当洁净室d(3)超过7.53g/kg(即45.8%)时,意味着洁净室湿度干扰源较大,上述所述措施纠正幅度不足以纠正。此时MAU的第一PID调节器调节器设定值SP=SP-0.1,进行第二次纠正。
如上所述,当湿度快速下降时,同理,符合以上逻辑思路时,进行增加设定值的调整。但是,如上SP预测纠正幅度控制在±0.2之内,避免过大的纠正幅度导致洁净室湿度剧烈波动。
SP设定值自学习功能,随着一年四季的轮换变化,外气对洁净室的温湿度指标缓慢产生影响,需要PLC侦测MAU的含湿量设定值,以及洁净室含湿量指标的匹配关系,将设定值随着洁净室含湿量的稳定;本申请创新性的提出,通过自适应学习方法,自动将设定值调整到最适合数值;考虑到长期的季节变化,以及短期的极端天气的变化,本申请设计了短时1小时设定值学习法和长期设定值学习法。
含湿量SP值:PLC控制系统2内每5分钟记录一次含湿量SP设定值,每小时计算一个平均值Sp(h),以及最近4小时的平均值Sp(4h),最近24小时平均值Sp(day);
洁净室内含湿量值评价:PLC控制系统2内每5分钟记录一次含湿量值,并按如下规则记录当次的评价得分;与标准7.39g/kg进行比较,如果大于7.61(46%),则记录代码05,(代表超越高控制线),评价得分-2;如果在7.48(45.5%)与7.61(46%)之间,则记录代码04(代表偏高),评价得分0.5;如果在7.31(44.5%)与7.48(45.5%)之间,则记录代码03(代表良好),评价得分1;如果在7.23(44%)与7.31(44.5%)之间,则记录代码02(代表偏低),评价得分0.5;如果低于7.23(44%),则记录代码01(代表超越低控制线),评价得分-2;以上得分称之为Ev(5min)。
根据上述描述,每小时将产生12条评价得分及每小时的求和总评分,得分越高,代表当前小时的设定值越恰当,在此我们称之为小时运行评价因子Ev(h)=sum(Ev(5min)(n))(1≤n≤12)。
同时对平均数据的偏离高低情况进行分析,称为小时偏离因子De(h);当小时内出现过超越高限或者低限时,我们将特别记录此记录,出现超限情形,选择抛弃此小时的sp推荐值,记录De(h)=0;同时记录偏高和偏低的情况,比较偏高与偏低次数的出现次数,偏高居多,则记录De(h)=1,偏低的次数较多或者相等,则记录De(h)=-1;
根据上述的基础单方面评价,再次每小时将产生一条Sp的推荐值,每小时评价总得分T=Ev(h)*De(h);得分范围见图三1小时运行评价区间图。
实时监测推荐值的使用效果,可以理解的是,每小时将产生一个新的含湿量Sp进入第一PID调节器参与控制,监测每一个新的Sp值,如果在未来的48小时内,只被系统建议修改次数≤2次,系统认为此设定值非常合理,系统将减弱小时建议的调整范围。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种电子洁净厂房MAU高精度控制方法,其特征在于:使用MAU控制系统,
所述的MAU控制系统包括若干MAU机组(1)及PLC控制系统(2),其特征在于:所述MAU控制系统包括若干集风管(3)及集风管压差传感器(31),所述MAU机组(1)包括进风口(11)及出风口(12),所述MAU机组(1)还包括依次设置的室外温湿度传感器(13)、加湿盘前温度传感器(141)、加湿盘(14)、变频风机(15)及出风口温湿度传感器(121),所述室外温湿度传感器(13)设置在所述进风口(11)外侧,所述出风口温湿度传感器(121)设置在所述出风口(12)处,所述出风口(12)与所述集风管(3)连接,所述集风管压差传感器(31)设置在相邻所述MAU机组(1)之间,所述MAU机组(1)还包括若干控温水管(17),所述控温水管(17)上设置有控制水流的调节阀,所述室外温湿度传感器(13)、加湿盘前温度传感器(141)、所述变频风机(15)、所述出风口温湿度传感器(121)、所述集风管压差传感器(31)、所述温度传感器(175)及所述调节阀分别与所述PLC控制系统(2)电连接设置;
所述控温水管(17)设置为四个,四个所述控温水管(17)分别为:温水水管(171)、中温冷冻水水管(172)、低温冷冻水水管(173)及再热水管(174),所述温水水管(171)及所述中温冷冻水水管(172)设置在所述加湿盘前温湿度传感器(141)靠近进风口(11)处,所述低温冷冻水水管(173)及所述再热水管(174)设置在所述加湿盘(14)与所述变频风机(15)之间;
所述中温冷冻水水管(172)及所述低温冷冻水水管(173)上分别设置有两个水管温度传感器(175),两个所述水管温度传感器(175)分别用于检测供回水温度;
所述MAU控制系统还包括房间温湿度传感器(4),所述房间温湿度传感器(4)对应所述MAU控制系统控制区域;
所述MAU控制系统包括PID调节器(5),所述PID调节器(5)设置为两个,所述PID调节器(5)输出范围为-100%~100%,分别为第一PID调节器(5)和第二PID调节器(5),所述第一PID调节器(5)用于统领控制温水水管(171)、中温冷冻水水管(172)及低温冷冻水水管(173)上的调节阀,所述第二PID调节器(5)用于统领控制所述再热水管(174)上的调节阀;
所述控制方法包含以下步骤:
S1:通过室外温湿度传感器(13)监视室外空气的温湿度,并计算室外空气焓值,以空气焓值为依据切换MAU控制系统的冬季、夏季及过度季节模式;
S2:预测和自主动态中低温水负载调整;
S3:预测和自学习MAU设定值调整;
所述S2中,通过所述温度传感器(175)检测低温冷冻水管及中温冷冻水水管(172)的供回水温度,通过监测中温冷冻水水管(172)内温度的上升/下降幅度及上升/下降速率,以此来检测和预测中低温水的负载波动情况,主动预先调整分层点x和分层系数k,主动切换中低温水负载比例,以此来主动应对CUB内的中低温冰机负载变化情况。
2.根据权利要求1所述的电子洁净厂房MAU高精度控制方法,其特征在于:所述S1中,当所述MAU控制系统切换为夏季模式时,中温冷冻水水管(172)、低温冷冻水水管(173)及再热水管(174)上调节阀开启,所述温水水管(171)上调节阀关闭,所述第一PID调节器(5)输出维持在0~100%,所述第一PID调节器(5)输出赋予低温冷冻水水管(173)上的调节阀,同时设定分层点。
3.根据权利要求1所述的电子洁净厂房MAU高精度控制方法,其特征在于:所述S1中,当所述MAU控制系统切换为冬季模式时,温水水管(171)、低温冷冻水水管(173)及再热水管(174)上调节阀开启,所述中温冷冻水水管(172)所述上调节阀关闭,当所述第一PID调节器(5)的输出小于0时,所述温水水管(171)的调节阀开度输出数值等于所述第一PID调节器(5)输出的绝对值,当所述第一PID调节器(5)的输出大于0时,所述低温冷冻水水管(173)的调节阀开度输出数值等于所述第一PID调节器(5)输出值。
4.根据权利要求1所述的电子洁净厂房MAU高精度控制方法,其特征在于:通过所述房间温湿度传感器(4),计算出对应的含湿量,对含湿量每秒记录一个数据,并每十秒计算一个平均值,连续记录60个平均值,计算含湿量的变化率,通过含湿量的变化率调节所述第一PID调节器(5)的设定值。
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