日期:演講人：20XX藥廠空調(diào)自控系統(tǒng)方案介紹01系統(tǒng)概述02冷熱源系統(tǒng)03空調(diào)機(jī)組控制04凈化與消毒要求CONTENTS目錄05智能監(jiān)控系統(tǒng)06系統(tǒng)維護(hù)管理系統(tǒng)概述PART01空氣處理機(jī)組（AHU）包含初效、中效、高效三級(jí)過濾系統(tǒng)，配備變頻風(fēng)機(jī)、表冷器、加熱器及加濕器，實(shí)現(xiàn)溫濕度精確調(diào)節(jié)與空氣潔凈度控制。機(jī)組采用304不銹鋼材質(zhì)，滿足GMP潔凈要求。風(fēng)管末端裝置配置文丘里閥、定風(fēng)量閥等動(dòng)態(tài)平衡裝置，確保各潔凈區(qū)換氣次數(shù)恒定在20-40次/小時(shí)，房間壓差梯度穩(wěn)定在5-15Pa范圍內(nèi)。智能控制系統(tǒng)由PLC控制器、DDC模塊、觸摸屏人機(jī)界面組成，集成壓差傳感器、溫濕度變送器等200余個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，支持ModbusTCP/IP協(xié)議與廠區(qū)MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互。消毒滅菌系統(tǒng)集成臭氧發(fā)生器與VHP滅菌裝置，可定期對(duì)空調(diào)管路進(jìn)行生物去污染處理，殺滅率達(dá)99.99%。系統(tǒng)主要組成部分潔凈環(huán)境控制目標(biāo)溫度控制精度注射劑車間核心區(qū)溫度控制在22±1℃，一般區(qū)24±2℃，全年波動(dòng)不超過設(shè)定值0.5℃，采用PID算法實(shí)現(xiàn)±0.3℃的超調(diào)抑制。濕度控制范圍相對(duì)濕度維持45%-65%RH，露點(diǎn)溫度控制精度±1.5℃，通過前饋-反饋復(fù)合控制消除新風(fēng)負(fù)荷波動(dòng)影響。微?？刂茦?biāo)準(zhǔn)A級(jí)區(qū)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)≥0.5μm粒子≤3520個(gè)/m3，B級(jí)區(qū)靜態(tài)達(dá)到ISO5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)配備在線粒子計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警。微生物限度保障沉降菌≤1CFU/4小時(shí)（φ90mm），浮游菌≤5CFU/m3，通過HEPA過濾器完整性檢測(cè)與風(fēng)速均勻性驗(yàn)證確保生物安全。系統(tǒng)運(yùn)行基本原理多變量解耦控制采用Smith預(yù)估器補(bǔ)償大慣性環(huán)節(jié)，對(duì)溫濕度、壓差等耦合參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)解耦，響應(yīng)時(shí)間縮短至傳統(tǒng)系統(tǒng)的60%。通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法實(shí)現(xiàn)非線性工況下的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。能源優(yōu)化策略基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的變頻控制技術(shù)，風(fēng)機(jī)能耗降低35%。熱回收裝置可回收排風(fēng)60%的冷熱量，年節(jié)約蒸汽消耗約800噸。故障自診斷機(jī)制內(nèi)置128種故障模式庫(kù)，通過頻譜分析振動(dòng)信號(hào)、電流波形等特征量，提前14天預(yù)測(cè)軸承磨損等潛在故障，準(zhǔn)確率達(dá)92%。三級(jí)冗余架構(gòu)控制系統(tǒng)采用"PLC+工控機(jī)+云平臺(tái)"三級(jí)架構(gòu)，關(guān)鍵傳感器雙重冗余，通訊中斷時(shí)本地存儲(chǔ)72小時(shí)歷史數(shù)據(jù)，確保符合FDA21CFRPart11電子記錄要求。冷熱源系統(tǒng)PART02冷源形式與設(shè)備（螺桿機(jī)/直燃機(jī)/風(fēng)冷熱泵）01螺桿式冷水機(jī)組采用雙螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，具有高效節(jié)能、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)，適用于大中型藥廠潔凈區(qū)域的集中供冷需求。02直燃型溴化鋰機(jī)組以天然氣或燃油為能源驅(qū)動(dòng)制冷循環(huán)，兼具制冷與制熱功能，適合電力供應(yīng)不足但燃料資源充足的藥廠項(xiàng)目。03風(fēng)冷熱泵模塊機(jī)組通過空氣側(cè)換熱器實(shí)現(xiàn)冷熱交換，無(wú)需冷卻塔系統(tǒng)，安裝靈活且維護(hù)簡(jiǎn)便，特別適合中小型藥廠或分布式空調(diào)系統(tǒng)。熱源形式與設(shè)備（鍋爐/直燃機(jī)/換熱器）采用負(fù)壓運(yùn)行技術(shù)，熱效率可達(dá)95%以上，安全性高且氮氧化物排放低，符合藥廠環(huán)保要求。燃?xì)庹婵諢崴仩t在冬季可切換為制熱模式，輸出高溫?zé)崴瑢?shí)現(xiàn)冷熱源設(shè)備一體化，節(jié)省機(jī)房空間與初投資。直燃型溴化鋰機(jī)組熱源模式通過一次側(cè)高溫?zé)崴蛘羝c二次側(cè)循環(huán)水換熱，精確控制潔凈區(qū)域采暖水溫，避免熱源直接接觸工藝用水。板式換熱器二次換熱系統(tǒng)010203冷熱源監(jiān)控策略（臺(tái)數(shù)控制/變頻控制）基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的臺(tái)數(shù)控制通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供回水溫度差與流量，動(dòng)態(tài)調(diào)整冷水機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)，確保設(shè)備始終處于最佳負(fù)載率區(qū)間。采用PID算法調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使水系統(tǒng)流量隨末端負(fù)荷變化而動(dòng)態(tài)匹配，降低輸送能耗30%以上。根據(jù)設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、能效曲線及維護(hù)狀態(tài)自動(dòng)分配負(fù)載，延長(zhǎng)主機(jī)壽命并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能效最優(yōu)化。變頻驅(qū)動(dòng)水泵/冷卻塔冷機(jī)群控優(yōu)先級(jí)管理空調(diào)機(jī)組控制PART03溫濕度傳感器布置關(guān)鍵區(qū)域覆蓋在潔凈室、走廊、設(shè)備間等關(guān)鍵區(qū)域布置高精度溫濕度傳感器，確保數(shù)據(jù)采集全面性。冗余設(shè)計(jì)采用雙傳感器冗余布置，避免單點(diǎn)故障導(dǎo)致系統(tǒng)誤判，提升監(jiān)測(cè)可靠性。防干擾措施傳感器遠(yuǎn)離冷熱源、通風(fēng)口及電磁干擾設(shè)備，確保測(cè)量數(shù)據(jù)真實(shí)反映環(huán)境狀態(tài)。定期校準(zhǔn)建立傳感器校準(zhǔn)周期，通過標(biāo)準(zhǔn)儀器比對(duì)修正漂移誤差，維持長(zhǎng)期測(cè)量精度。冷熱水閥開度調(diào)節(jié)PID閉環(huán)控制基于溫濕度反饋信號(hào)，采用比例-積分-微分算法動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)閥門開度，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)與穩(wěn)態(tài)精度平衡。閥門特性補(bǔ)償針對(duì)非線性閥門（如等百分比特性），在控制邏輯中加入特性曲線補(bǔ)償模塊，提升線性控制效果。分階段調(diào)節(jié)策略根據(jù)季節(jié)變化設(shè)定不同控制參數(shù)，夏季側(cè)重降溫除濕，冬季注重保溫防結(jié)露。防振蕩設(shè)計(jì)設(shè)置死區(qū)范圍和變化速率限制，避免因信號(hào)波動(dòng)或過調(diào)導(dǎo)致閥門頻繁動(dòng)作。風(fēng)機(jī)頻率控制策略監(jiān)測(cè)電機(jī)電流、軸承溫度等參數(shù)，超限時(shí)自動(dòng)降頻或停機(jī)，防止設(shè)備損壞。根據(jù)潔凈室壓差及換氣次數(shù)需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，降低無(wú)效能耗。采用S型加減速算法控制風(fēng)機(jī)啟停，減少機(jī)械沖擊與電網(wǎng)諧波污染。主風(fēng)機(jī)故障時(shí)，備用風(fēng)機(jī)按預(yù)設(shè)延時(shí)啟動(dòng)，期間通過風(fēng)閥維持最小通風(fēng)量。變風(fēng)量節(jié)能控制多級(jí)聯(lián)鎖保護(hù)平滑啟停曲線備用風(fēng)機(jī)切換凈化與消毒要求PART04采用高精度壓差傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)初效過濾器阻力變化，當(dāng)壓差值超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)觸發(fā)報(bào)警，提示及時(shí)更換或清潔濾網(wǎng)，確?？諝忸A(yù)處理效果穩(wěn)定。過濾器壓差監(jiān)控（初效/中效/高效）初效過濾器壓差監(jiān)測(cè)通過PLC控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)變頻風(fēng)機(jī)，根據(jù)中效過濾器壓差數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整送風(fēng)量，平衡能耗與過濾效率，延長(zhǎng)濾芯使用壽命。中效過濾器動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)配備在線掃描檢漏裝置，定期對(duì)高效過濾器進(jìn)行PAO/DOP氣溶膠測(cè)試，確保粒子截留效率≥99.99%，符合GMP潔凈度A級(jí)區(qū)域要求。高效過濾器完整性檢測(cè)梯度壓差邏輯設(shè)計(jì)根據(jù)潔凈等級(jí)劃分（如A→B→C→D級(jí)），采用多參數(shù)PID算法維持相鄰區(qū)域5-15Pa壓差梯度，防止交叉污染，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至中央監(jiān)控平臺(tái)。潔凈區(qū)壓差控制變風(fēng)量閥精準(zhǔn)調(diào)控在潔凈區(qū)緩沖間安裝電動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，結(jié)合風(fēng)速傳感器反饋信號(hào)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償風(fēng)量波動(dòng)，壓差控制精度可達(dá)±1Pa。應(yīng)急負(fù)壓保護(hù)機(jī)制當(dāng)檢測(cè)到壓差異常時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)備用排風(fēng)機(jī)并關(guān)閉非關(guān)鍵區(qū)域送風(fēng)閥，30秒內(nèi)建立應(yīng)急負(fù)壓屏障，避免污染物擴(kuò)散。VHP過氧化氫霧化消毒集成干霧發(fā)生器與循環(huán)風(fēng)機(jī)，在非生產(chǎn)時(shí)段自動(dòng)執(zhí)行空間滅菌程序，確保6-log微生物殺滅率，殘留濃度低于1ppm安全限值。紫外線循環(huán)消毒策略臭氧動(dòng)態(tài)濃度控制消毒運(yùn)行模式設(shè)計(jì)在空調(diào)箱表冷段后安裝UVC燈管，每日定時(shí)啟動(dòng)照射，破壞微生物DNA結(jié)構(gòu)，持續(xù)降低送風(fēng)管道內(nèi)生物負(fù)荷。通過臭氧發(fā)生器與分解器聯(lián)鎖運(yùn)行，維持消毒階段10-20ppm濃度并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，消毒結(jié)束后自動(dòng)切換至新風(fēng)置換模式加速降解。智能監(jiān)控系統(tǒng)PART05運(yùn)行模式劃分（正常/消毒/值班/停止）正常運(yùn)行模式系統(tǒng)維持恒定的溫濕度范圍，確保生產(chǎn)區(qū)域環(huán)境參數(shù)符合GMP標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)新風(fēng)量與回風(fēng)比例，保障空氣潔凈度與能耗平衡。02040301值班運(yùn)行模式在非生產(chǎn)時(shí)段降低換氣次數(shù)與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，維持基礎(chǔ)環(huán)境參數(shù)，減少能源消耗，同時(shí)確保關(guān)鍵區(qū)域壓差梯度不失效。消毒運(yùn)行模式啟動(dòng)高效過濾器和紫外線滅菌裝置，采用循環(huán)風(fēng)量最大化策略，配合化學(xué)消毒劑噴灑，實(shí)現(xiàn)空間微生物濃度快速降至可控水平。完全停止模式僅保留核心傳感器供電，所有風(fēng)機(jī)、表冷器及加濕設(shè)備進(jìn)入休眠狀態(tài)，需通過雙重身份驗(yàn)證才能重新激活系統(tǒng)。采用蒸汽加濕與電再熱協(xié)同控制，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)熱水閥開度維持送風(fēng)溫度，通過焓值比較器自動(dòng)切換內(nèi)循環(huán)比例以減少熱損失。冬季加熱策略基于室外焓值傳感器數(shù)據(jù)，智能判斷全新風(fēng)運(yùn)行可行性，利用變頻風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)風(fēng)量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，最大化自然冷源利用率。過渡季混風(fēng)優(yōu)化01020304優(yōu)先啟用板式熱回收裝置預(yù)處理新風(fēng)，通過三級(jí)表冷器逐級(jí)降溫除濕，結(jié)合露點(diǎn)控制算法防止冷凝水析出影響潔凈度。夏季制冷策略當(dāng)檢測(cè)到沙塵暴或暴雨時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉新風(fēng)閥并切換為全內(nèi)循環(huán)模式，同時(shí)激活備用機(jī)組確保壓差穩(wěn)定。極端天氣保護(hù)季節(jié)模式切換（冬/夏季模式）節(jié)能運(yùn)行策略（日班/夜班模式）負(fù)荷預(yù)測(cè)算法集成歷史數(shù)據(jù)與生產(chǎn)計(jì)劃模塊，提前12小時(shí)預(yù)測(cè)各區(qū)冷熱負(fù)荷，動(dòng)態(tài)生成最優(yōu)設(shè)備啟停序列，降低峰值電力需求。夜間低耗運(yùn)行關(guān)閉非關(guān)鍵區(qū)域送風(fēng)機(jī)組，將核心生產(chǎn)區(qū)換氣次數(shù)降至標(biāo)準(zhǔn)值的60%，采用變?cè)O(shè)定值控制使溫濕度允許范圍放寬±15%。設(shè)備輪休機(jī)制對(duì)并聯(lián)運(yùn)行的冷水機(jī)組、水泵等設(shè)備自動(dòng)均衡累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，結(jié)合能效曲線選擇最優(yōu)組合，延長(zhǎng)關(guān)鍵部件使用壽命。能源回收網(wǎng)絡(luò)將排風(fēng)系統(tǒng)余熱通過熱管技術(shù)轉(zhuǎn)移至預(yù)處理段，同時(shí)收集冷凝水用于冷卻塔補(bǔ)水，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)能效提升20%以上。系統(tǒng)維護(hù)管理PART06實(shí)時(shí)參數(shù)監(jiān)測(cè)（溫濕度/風(fēng)速/閥門狀態(tài)）溫濕度精準(zhǔn)監(jiān)控采用高精度傳感器實(shí)時(shí)采集潔凈室溫濕度數(shù)據(jù)，確保環(huán)境參數(shù)符合GMP規(guī)范要求，偏差自動(dòng)觸發(fā)調(diào)節(jié)機(jī)制。01風(fēng)速動(dòng)態(tài)平衡檢測(cè)通過風(fēng)量傳感器監(jiān)測(cè)高效送風(fēng)口風(fēng)速，結(jié)合變頻風(fēng)機(jī)調(diào)整送風(fēng)量，維持單向流或紊流設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。02閥門開度閉環(huán)控制實(shí)時(shí)反饋電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度信號(hào)，聯(lián)動(dòng)PLC程序?qū)崿F(xiàn)冷熱水/蒸汽流量的精確配比，保障工藝區(qū)域溫度恒定。03報(bào)警機(jī)制設(shè)置（超限/壓差/設(shè)備故障）設(shè)置預(yù)警值、報(bào)警值、緊急停機(jī)值三級(jí)閾值，分級(jí)推送短信/聲光/郵件報(bào)警，避免誤操作導(dǎo)致生產(chǎn)中斷。三級(jí)超限報(bào)警策略當(dāng)潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)壓差異常時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉互鎖門并啟動(dòng)備用風(fēng)機(jī)，防止交叉污染風(fēng)險(xiǎn)擴(kuò)散。壓差梯度連鎖保護(hù)內(nèi)置AI算法分析壓縮機(jī)、加濕器等核心設(shè)備運(yùn)行電流與振動(dòng)數(shù)據(jù)，提前預(yù)警軸承磨損或制冷劑泄漏等潛在故障