醫藥工業潔凈廠房制冷空調系統智能控制
1.藥廠潔凈空(kong)間設計(ji)要求
在制(zhi)藥廠，為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)了保(bao)障藥品的(de)(de)(de)(de)質量，對車(che)間(jian)的(de)(de)(de)(de)潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)度(du)(du)(du)和溫度(du)(du)(du)、濕度(du)(du)(du)都有很高的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。 醫藥工業廠房(fang)(fang)按生產(chan)工藝(yi)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)劃分為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)般生產(chan)區(qu)(qu)和潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)區(qu)(qu)兩大類。《醫藥工業潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)廠房(fang)(fang)設(she)(she)計規范(fan) GB/T14294-1993》中(zhong)規定潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)區(qu)(qu)空(kong)氣潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)度(du)(du)(du)100級(ji)、10000級(ji)區(qu)(qu)域一(yi)般控(kong)制(zhi)溫度(du)(du)(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)20～24℃，相(xiang)對濕度(du)(du)(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)45～60%平(ping)；100000級(ji)區(qu)(qu)域一(yi)般控(kong)制(zhi)溫度(du)(du)(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)18～28℃，相(xiang)對濕度(du)(du)(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)50～65%；非單向流(liu)潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)室總(zong)送(song)風(feng)量的(de)(de)(de)(de)10～30%，單向流(liu)潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)室總(zong)送(song)風(feng)量的(de)(de)(de)(de)2～4%；保(bao)證室內每人每小時的(de)(de)(de)(de)新(xin)鮮空(kong)氣量不小于40m3；潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)室必須維持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)正壓。不同空(kong)氣潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)區(qu)(qu)之間(jian)以及潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)區(qu)(qu)與非潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)區(qu)(qu)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)靜壓差不應(ying)小于5Pa,潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)區(qu)(qu)與室外(wai)的(de)(de)(de)(de)靜壓差不應(ying)小于10Pa。（表1為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)《醫藥工業潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)廠房(fang)(fang)設(she)(she)計規范(fan) GB/T14294-1993》中(zhong)醫藥工業潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)廠房(fang)(fang)空(kong)氣潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)度(du)(du)(du)等級(ji)）。
表1 醫藥工(gong)業潔(jie)凈廠(chang)房空氣潔(jie)凈度(du)等級
注1：大于100000級的參數是參考美國聯邦標準潔凈室和潔凈區內空氣浮游粒子潔凈等級；
注2：空氣潔凈度的測試以靜態條件為依據，測試方法應符合國家醫藥管理工業潔凈室和潔凈區懸浮粒子的測試方法》中有關規定；
注3：對于空氣潔凈(jing)度為100級的(de)(de)潔凈(jing)室，室內大于等于5μm塵(chen)粒的(de)(de)計(ji)數，應(ying)進行多次(ci)采樣，當其(qi)多次(ci)出現時(shi)，方可認為該測(ce)試(shi)數值是可靠的(de)(de)。
醫藥(yao)工(gong)(gong)業(ye)(ye)潔凈室與其它工(gong)(gong)業(ye)(ye)潔凈室有所不(bu)同，還在(zai)于無菌(jun)生(sheng)(sheng)產(chan)制劑及原(yuan)料藥(yao)品(pin)生(sheng)(sheng)產(chan)，不(bu)僅要(yao)控制空(kong)氣(qi)中一(yi)般(ban)懸(xuan)浮狀態的(de)(de)溶膠(jiao)粒子，還要(yao)控制活微生(sheng)(sheng)物數，即提供“無菌(jun)藥(yao)品(pin)”生(sheng)(sheng)產(chan)所必須的(de)(de)相應空(kong)氣(qi)潔凈度(du)環境(jing)（無菌(jun)室）。因此，醫藥(yao)工(gong)(gong)業(ye)(ye)廠(chang)房中空(kong)調系統還要(yao)通過殺菌(jun)、除菌(jun)、消毒(du)等(deng)方(fang)式(shi)控制微生(sheng)(sheng)物在(zai)規定的(de)(de)標準內。
綜上所述，醫藥工業廠房的空調控制(zhi)系統就(jiu)成了整個制(zhi)藥環節(jie)中至關重要的環節(jie)。
2 藥(yao)廠(chang)自控系統組成及功能
根據藥廠的實際情況(kuang)，將其環(huan)境控制系(xi)統(tong)分成二個子(zi)系(xi)統(tong)：冷水機組(zu)監控子(zi)系(xi)統(tong)和空調機組(zu)監控子(zi)系(xi)統(tong)。
2．1 冷水機組監控子系統(tong)
該系統(tong)由冷(leng)卻水(shui)系統(tong)和冷(leng)凍水(shui)系統(tong)組成，設(she)備(bei)包括冷(leng)凍水(shui)泵、冷(leng)卻水(shui)泵、冷(leng)卻塔、冷(leng)水(shui)機組、膨脹水(shui)箱、集水(shui)器、分(fen)水(shui)器、設(she)備(bei)之(zhi)間的連(lian)接管線及(ji)閥門等。
2．1．1冷水機組子系統功能如下(xia)：
（1）在控制中心計算機屏幕上給出冷水機組系統運態運行自控圖，實時監控溫度、壓力、流量及設備運行狀態等各項參數。顯示打印各監控點的數據曲線和數據報表。
（2）監視冷水機組、水泵及冷卻塔的運行狀態、設備故障狀態，并自動記錄各設備的累計運行時間。
（3）系統在監測到某臺冷凍水泵、冷卻水泵發生故障時，自動地將備用水泵投入運行。
（4）根據冷卻塔的冷卻水出水溫度，自動控制冷卻塔風機的運行并控制冷卻水泵的啟停。
（5）冷水機組、水泵及冷卻塔的聯鎖順序自動啟停控制。
（6）冷水機組出水管的溫度測量，監視冷水機組的運行工況。
（7）冷卻塔進水管安裝電動蝶閥，按投入運行的冷水機組自動控制冷卻塔進水。
（8）測量總供回水管溫度及集水器和分水器之間的旁通流量，計算系統冷熱負荷，確定啟停冷水機組系統運行機組臺數及聯動水泵和冷卻塔的運行臺數，以此將負荷均勻地分配在各臺機組上。使電流需求量的峰值保持在最小。
（9）測量總供回水管之間的水壓差，在總供回水管之間安裝電動調節閥，根據總供回水管之間的水壓差調節旁通閥開度，保持系統的壓力平衡使系統有效、節能。
（10）水泵故障報警，提醒操作人員將備用水泵切換到運行狀態，設備運行時間均衡自動控制。
（11）膨脹水箱高低水位測量，并根據水箱水位自動啟停補水泵。
（12）監測室內、室外溫度，制定時間表，自動控制系統提示機房值班人員目前是否應該啟動冷水機組，確認后，在控制室起動冷水機組。
（13）如(ru)果冷(leng)水機(ji)組(zu)(zu)有智能接(jie)口，則通過冷(leng)水機(ji)組(zu)(zu)的(de)智能接(jie)口，將冷(leng)水機(ji)組(zu)(zu)聯接(jie)至自動(dong)控制(zhi)系統的(de)網關(guan)，通過對網關(guan)編程(cheng)，將冷(leng)水機(ji)組(zu)(zu)的(de)內部運行狀態及溫(wen)度等參數傳送(song)至LonWorks控制(zhi)網絡。
2．2 空(kong)調機組監(jian)控
凈化(hua)空(kong)(kong)(kong)調系統(tong)配置初效(xiao)、中效(xiao)及高效(xiao)過(guo)濾網(wang)以保持房(fang)(fang)間(jian)(jian)內(nei)的空(kong)(kong)(kong)氣(qi)潔凈度(du)(du)(du)；并(bing)通(tong)過(guo)溫(wen)度(du)(du)(du)、濕(shi)(shi)(shi)(shi)度(du)(du)(du)和(he)壓力傳感器(qi)來對房(fang)(fang)間(jian)(jian)的溫(wen)、濕(shi)(shi)(shi)(shi)度(du)(du)(du)及靜(jing)壓進行監(jian)測，同時通(tong)過(guo)對冷卻水閥(fa)/熱蒸汽(qi)閥(fa)、加濕(shi)(shi)(shi)(shi)器(qi)和(he)風機的控制(zhi)，來實(shi)現對房(fang)(fang)間(jian)(jian)內(nei)溫(wen)度(du)(du)(du)、濕(shi)(shi)(shi)(shi)度(du)(du)(du)和(he)壓力的控制(zhi)。舒(shu)適空(kong)(kong)(kong)調系統(tong)對房(fang)(fang)間(jian)(jian)內(nei)的溫(wen)濕(shi)(shi)(shi)(shi)度(du)(du)(du)以及壓力等要求不(bu)高，因此(ci)，在(zai)舒(shu)適空(kong)(kong)(kong)調系統(tong)中不(bu)設過(guo)濾網(wang)，也不(bu)設加濕(shi)(shi)(shi)(shi)器(qi)，只(zhi)對空(kong)(kong)(kong)氣(qi)溫(wen)度(du)(du)(du)和(he)流量進行控制(zhi)。
2．2．2空調(diao)機組子系統的(de)功(gong)能如下：
（1）空調機組風機啟停控(kong)制。
（2）系(xi)統(tong)采樣回風(feng)(feng)或(huo)送風(feng)(feng)溫(wen)濕度(du)(du)傳(chuan)感器的(de)(de)測量值(zhi)(zhi)作為控(kong)制調節對(dui)照(zhao)值(zhi)(zhi)。與系(xi)統(tong)參(can)數對(dui)照(zhao)，經PID算法輸出(chu)至所控(kong)制的(de)(de)部(bu)件(jian)，并根據不同(tong)的(de)(de)季(ji)(ji)節比(bi)較(jiao)調節冷水閥(fa)(fa)和(he)加(jia)熱閥(fa)(fa)進行恒溫(wen)、恒濕的(de)(de)控(kong)制。在夏季(ji)(ji)工況時(shi)(shi)，當濕度(du)(du)大于設(she)定值(zhi)(zhi)，則通過控(kong)制器優先調大冷水閥(fa)(fa)除濕，同(tong)時(shi)(shi)打開蒸汽加(jia)熱閥(fa)(fa)保持溫(wen)度(du)(du)恒定。若溫(wen)度(du)(du)高于溫(wen)度(du)(du)設(she)定值(zhi)(zhi)，開大冷水閥(fa)(fa)，若低(di)于設(she)定值(zhi)(zhi)則關小冷水閥(fa)(fa)。
（3）檢測(ce)過濾網兩側壓差，以提醒及時清洗。其中，高效過濾網應(ying)定期更換。
（4）房間內安裝壓力傳(chuan)感器，通過調節送風風量使房間內保(bao)持(chi)一定的正壓以(yi)防外界空(kong)(kong)氣滲入空(kong)(kong)調房間。
（5）空調機組運行狀態監視、故障報警。
（6）按計劃時(shi)間(jian)表在中央控制室控制空調機啟停。在空調機現(xian)場(chang)能手動啟停空調機。
（7）回風管溫度測量，在中(zhong)央控(kong)制(zhi)室實(shi)時顯示，形成數(shu)據(ju)報告及數(shu)據(ju)分(fen)析曲(qu)線(xian)。
（8）按(an)預(yu)先設定的時(shi)間(jian)表進行開關機控制(zhi)，并(bing)可根據延(yan)時(shi)要求，進行延(yan)時(shi)關機控制(zhi)。
（9）環控(kong)系(xi)統與智能消(xiao)防系(xi)統聯網通(tong)信，當有火情發生時，空調(diao)機風機及(ji)冷熱水閥(fa)進入故障模式。
隨著空(kong)調(diao)(diao)潔(jie)凈技(ji)術(shu)和自(zi)控(kong)技(ji)術(shu)的(de)(de)發展，空(kong)調(diao)(diao)控(kong)制系統的(de)(de)自(zi)動化程(cheng)度不斷提高，從技(ji)術(shu)的(de)(de)角度保證了(le)藥品生產環境的(de)(de)質量(liang)。
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