FFU集成控（kòng）製係統一般有什麽特點

1. FFU的應用介紹
隨著（zhe）經濟的發展和人們生活水平（píng）的提高，人們對產品質量的要（yào）求也越來越高。而生產技術和生產（chǎn）環境決定了產品質量，這就迫使廠家追求更好的生產技（jì）術和更高的生產（chǎn）環境。特（tè）別是（shì）電（diàn）子、製藥、食品、生物工程、醫療、實驗室等領域（yù）對生產環境（jìng）有著苛刻的要求，它綜合了工藝、建築、裝飾、給排水、空氣（qì）淨（jìng）化、暖通（tōng）、空調、自動控製等多方（fāng）麵的技術。衡量這些行業生產環境質量的主要（yào）技術指標有溫（wēn）度、濕度、潔淨度、風量、室內正壓（yā）等。因此，對生產（chǎn）環境的各個技術指標進行合理的控製（zhì），以滿足特殊生產工藝的要求（qiú），成為了現在潔淨（jìng）工（gōng）程的研究熱點之一。FFU作為一種淨化設備，目前在各種潔淨工程中得到廣泛應用。FFU的全稱叫“Fan Filter Unit 風機過濾單元”，也就是風機和過濾（lǜ）器連（lián）接在一起（qǐ），能自己提（tí）供動力（lì）的潔淨設備，早在二（èr）十世（shì）紀六十年代（dài），世界上*個層流潔淨（jìng）室的建立就已經開始出現FFU的應用了。
2. FFU控製方式現狀
目前FFU一般采用（yòng）單相多速交流電機、三相多速交流電機和直流電機。電機的（de）供電（diàn）電（diàn）壓大致有110V、220V、270V、380V四種。其（qí）控製方式（shì）主要分為以（yǐ）下（xià）幾種：
（1）多檔開關控製
（2）連續速（sù）度調節控（kòng）製
（3）計算機控製
（4）遙控控製
下麵對以上四種控製方式做一（yī）簡單分析與比較：
2.1 多檔開關（guān）控製
多（duō）檔開關控製係統隻包括（kuò）FFU自帶的一個調（diào）速開關和一（yī）個電源開關（guān）。由於控製元件為FFU自帶，分布在（zài）潔淨室（shì）吊頂內的各個位置，工作人員必須在現場通過撥擋（dǎng）開關來調節FFU，控製起來極不方便，而且FFU的風速可調範圍有限，於（yú）幾檔。我們曾經做過一個項（xiàng）目，為了克服FFU控製（zhì）操作不方便的因素，經過電（diàn）氣線路的設（shè）計，把所有FFU的多檔開關集中起來，放到地麵上一個櫃子內（nèi），實現集中操作，但無論是從外觀（guān）還是功能上都存在其局限性。采用多檔開關控製方式優點（diǎn）是（shì）控製簡單、成本低，但存在許（xǔ）多缺陷：比如：能耗大（dà）、不能平滑調速、沒有反饋信號、不能實現靈活的組群控製等。
2.2 連續速度調節控製
連續速度調節控製與多檔開關（guān）控製方（fāng）式相比，多了一個連續速度調（diào）節器，使FFU風機轉速連續可調，但（dàn）同時也犧牲了電機效率，使其能耗比多檔開關控製方式還要高。
2.3 計算機控製
計算機控製方式一般采用直流電機，與前麵兩種方式相比，計算機控製方式具有以下先進的功（gōng）能（néng）：
（1）采用集散型控（kòng）製方式，能夠很方（fāng）便（biàn）的實現FFU的（de）集（jí）中監測和控製。
（2）可方便的實現FFU的單台、多台及分（fèn）區控製。
（3）智能化控製係統（tǒng）具有節能功能。
（4）可采用（yòng）可選的遙（yáo）控方式進行監測和控製。
（5）控製係統預留通信接口，可（kě）與（yǔ）上位機或網絡（luò）進行通訊，從而實現（xiàn）遠程通信和管理功能。
控製直流電（diàn）機的突出優點在於：容易控製、調速範圍較寬。但該控製（zhì）方式也有一些致命的缺陷：由於潔淨廠房不允許FFU電機帶有（yǒu）電刷，因此，FFU的電機均（jun1）采用無刷直流電動機，換相問題則（zé）由電子換相器解決，而電子換相器的壽命短使整控製係統（tǒng）的使用壽命也（yě）大大降低；整套係統造價昂貴；後期維護費用高。
2.4 遙控控（kòng）製（zhì）方式
遙控控（kòng）製（zhì）方式作為計算機控製方（fāng）式的一種補充，可使用遙控器（qì）對（duì）每台FFU進行控製，與（yǔ）計算機控（kòng）製方式相輔相成。
綜上所述：前兩（liǎng）種控製方式能耗高、控製不方便；後兩種控（kòng）製方式壽命短、成本高。那有沒（méi）有一種控製方式既能做（zuò）到能耗低、控製方便，又能保證使用（yòng）壽命、成本不高呢？有，那就是采用交流電機的計算機控製（zhì）方式（shì）。
交流（liú）電動機同直流電動機相比較，具有結構簡（jiǎn）單、體積小、製造方便、運行可靠、價格低謙（qiān）等一（yī）係列的優點，由於其不存在換（huàn）相（xiàng）問題，其使用壽命（mìng）遠遠超過直流電機。長期以來由於其（qí）調速性（xìng）能很差，因此，調速方式一直（zhí）被直流調速方式所占領。但隨著新型電力電子器件與大規模集成電路的出現和（hé）發（fā）展，以及新的控（kòng）製理論不斷（duàn）的出現及應（yīng）用，交流控製方式也（yě）逐漸發展起來，並將zui終取代直流（liú）調速（sù）係統。
在FFU交流（liú）控製方式中，又（yòu）主（zhǔ）要分為兩種控（kòng）製方式：調壓控製方式和變頻控製方式。所謂調壓控製方式，就是通過直接改變電動機定（dìng）子電壓的大小來調（diào）整電動機的轉速。調壓（yā）方式的缺點是：調速時的效率較（jiào）低（dī），低速時，電機發熱嚴重、調速範圍較窄（zhǎi）等（děng）。但是，調壓方式對於FFU風機負載來說，其缺陷不是很明顯，並且在目前的情況下還有一些優點：
（1）調速方案成熟，調速係統穩定，能夠保證長時間*連續（xù）運行。
（2）操作簡便，控（kòng）製係統造價低。
（3）由於FFU風機負載很輕，在低速（sù）時（shí），電機發熱不（bú）是很嚴重。
（4）調壓方（fāng）式特別適合於風（fēng）機（jī）負（fù）載，由於FFU風機負責曲線為*的（de）阻（zǔ）尼曲線，因此，調速範圍可以做到很寬。
因此，在今後的一段時期內，調壓方式還將是一種主要的調速（sù）方式。
變頻控製方式就是通過改變電源頻率f的方式來調速電動（dòng）機的轉（zhuǎn）速，同時，按一定比例調整整電動機的輸入電壓。變頻控（kòng）製方式具有優異的性能，調速範圍大（dà），平滑（huá）性較高，調*率高等。變頻一（yī）般采用較先進的SPWM控製（zhì）方式，並采用單片機生成（chéng）SPWM波形。SPWM變頻方式同其它變頻方式相（xiàng）比具有以下特點：（1）結構簡單，控製方便；（2）輸入功率因（yīn）數高（gāo）；（3）係統動態響應快；（4）輸出（chū）諧波少。
在目前的情況下，與調壓方式相比，變頻方式也（yě）有一些（xiē）缺點，這主要體現在以下兩個方麵：
（1）變頻方式造價比較高（gāo）。為了（le）使變頻器的輸出諧波盡（jìn）可能（néng）的減少，逆變器的功率開關器件的（de）開關頻率要盡可能的高。因此（cǐ），一般采用GTR、GTO、PMOSFET作為開關器（qì）件。上述這（zhè）些器件本身造價較高（gāo）。因（yīn）此，變頻控製方式整體造價也比較高（gāo）。
（2）使用壽命不如調壓方式長。由於異步電動機屬於（yú）感性負載，功率因數不會等於1.0，故在中間直流環節與電動機之間總存在無功功率的交（jiāo）換。由於逆變器中的電力電（diàn）子開關無法儲能，所以無功能（néng）量隻（zhī）能靠直流環節中的儲能（néng）元件（電容器）來（lái）緩衝。電容器（qì）的壽命（mìng）大大（dà）限（xiàn）製了變頻（pín）器的使用壽命。即使是先進的變頻器（qì）廠商，其變頻器壽命也受此限製。
隨著半導體技術的不斷發（fā）展，可以預料，一些簡單（dān）可靠、性能優異、價格便宜（yí）的變頻（pín）調速係統將不斷出現（xiàn），異步電動機的變（biàn）頻調速方（fāng）法的應用將日見廣泛（fàn），並將zui終取代直流調速（sù）方式和調壓調速（sù）方式（shì）。
3. FFU智能化控（kòng）製係統
目前，在FFU的應用領域內，其控製係（xì）統（tǒng）的應用（yòng）率還（hái）是比（bǐ）較（jiào）低的，而且在市場上流行的FFU智能化控製係統中，一般隻針對配備無刷直流電機的FFU。特別是在能源越（yuè）趨緊（jǐn）張（zhāng）的今天（tiān），控製（zhì）係統的節能效益（yì）越來越被人所重視。每個潔（jié）淨室根據產品（pǐn）的生產工藝（yì），決定相應的（de）風速，同時又不得不考慮能耗問（wèn）題。而（ér）一般的（de）控製係統所能調節（jiē）的（de）風速範圍（wéi）有限，不能根據具體（tǐ）的（de）要（yào）求（qiú）提供的風速，特別是在8小時之外的休息時間，仍然保（bǎo）持較高的風速，這無疑帶（dài）來了能源上的巨大浪費。針（zhēn）對這種現狀，zui近推出了能夠數字化調（diào）節（jiē）風速的HH-F係列FFU智能化控製係統。該係統操作簡單，界麵友好，特別是可根據潔淨室的具體風速要求（例如0.37m/s,0.28m/s），數字化設定。
HH-F係列FFU控製（zhì）係統是一套集散（sàn）型控製（zhì）係統，能夠方便的實現現場（chǎng）分散（sàn）控製和集中（zhōng）統一管（guǎn）理功能。可靈活控製潔淨室每台風（fēng）機的起停和風速，該（gāi）控製係統利用中繼器技術，解決了485驅動能力有限的問題，可控製無限台風機。
本控製係（xì）統包括以下四部分內容：
（1）現場智能控製器（qì）
（2）有線集中控（kòng）製方式
（3）遙控控製方式
（4）係統綜合功能
3.1 現場智能（néng）控製模塊
現場智能控製模塊（kuài）以單片（piàn）機為核心處理器來實現控製功能。一台智能模塊（kuài）控製一台FFU。現場智能控製模塊（kuài）分為調（diào）壓模（mó）塊和變頻模塊，兩種智能控製模塊能夠實（shí）現以下控製功能（1）智能模塊具有很強（qiáng）的開放性，通過可選的手操器（可插拔式）可實現現場控製：通過預留的RS485接口可實現遠程集中控製和故障診（zhěn）斷與設定：
（1）通過可（kě）選的遙（yáo）控（kòng）組（zǔ）件（可（kě）插拔式）可實現遙控控製。
（2）通過可插（chā）拔（bá）的手操器能夠實現FFU的啟停和準確（què）的（de）無級調速，能夠顯示FFU出口風速值。
（3）該智能模塊使FFU具有節能功能。
（4）具有過載和短路保護（hù）功能：過載時，提示報警單元報警；短路時，提示報警單元報警並自動切斷FFU電（diàn）源。
3.2 有線控製方式
有線控製方（fāng）式為可選控製方式，它通過現場智能模塊預留的RS485接口來實現。為了滿（mǎn）足不（bú）同用戶的需求我們采用控製盤和觸摸屏兩種控製方（fāng）式，控製盤操作簡便（biàn），但顯示不太直觀，實現功能有限；觸摸屏成本操作方便，顯（xiǎn）示畫麵豐富，功能*。
觸摸屏控製方式主要由以下三部分組成：1）中央控（kòng）製單元；2）人機界麵單元；3）報警（jǐng）控製單元（yuán）。
（1）中央控製單元，采用PLC控製器。能夠實現（xiàn）以下控製功能：與現場智能控製模塊采用（yòng）RS485總線製聯結方式（shì），對采集（jí）到的現場數據進行分析、處理；實現對現場設備的控製功能。從而實現對現（xiàn）場所有FFU的集中監測（cè）和控製；與報警控製單元進行通訊；與人機（jī）界麵單元進行通（tōng）訊。
（2）人機界（jiè）麵單元，采用觸摸屏實現遠距離對（duì）FFU的監（jiān）控和調節。能夠實現以下控製功（gōng）能：能夠方便的實現FFU的單台、多台及分區（qū）控製。也就是說，能夠同時控製任意台數的FFU；能夠實現任意台數FFU的啟停和調速功能，調速功能能夠實現數字化，即直接輸（shū）入預（yù）期的風速值（zhí）（如：0.25、0.31等），以達到調速的目的；能夠對任意一（yī）台FFU的風速值進行監測；當有（yǒu）故障FFU報警時，能實時的顯示故障FFU。
（3）報警控製單（dān）元，采用（yòng）聲光報警裝置（zhì），通過與中央處理單元的通訊，當（dāng）有任何一台或多台FFU發生故障時，該控製（zhì）單元實時發出聲光報警，並與人（rén）機界麵單元進行配合，迅速確定故障FFU，確保監控人員及時處理故障。
控製盤控製方（fāng）式：根據（jù）實際係（xì）統的需要，中繼器有相應（yīng）數量的485通訊插座，每個插座對應一組（zǔ）FFU控（kòng）製（zhì）器。通過控製（zhì）盤可對每個（gè）控製（zhì）器進行控製。控製功能如下：對整個潔淨（jìng）室某一（yī）組（zǔ）風（fēng）機起停進行控（kòng）製，可對某一組風機（jī）的風速進行統一設（shè）置；對整個潔淨（jìng）室的某一台風機起停（tíng）進（jìn）行控製，可對某（mǒu）一台風機的風（fēng）速進行設置；可對某一組風（fēng）機數量進行設（shè）置。（係（xì）統規定每組風機數量zui多位16台）；對整個潔淨室的某一台風機運行狀態進（jìn）行查詢，如（rú）風機的起停狀態，風機的運行風速；短（duǎn）路保護功能：當發生短路時，能夠自動切斷FFU的電源以保護設備。
3.3 遙控控製（zhì）方式
遙控控製方式為可（kě）選控製方式。它通過現場智能模塊預留（liú）接口，通過可插拔的通訊（xùn）模塊來實現遙控控製方式。具體功能由手操器實現，采用一對多的控製（zhì）方式進行控製。手操器能實現（xiàn）以下控製功能：
（1）能夠方便（biàn）的實現每台FFU的啟停和（hé）調速功能。調速功能能（néng）夠實現數字化（huà），即直接輸入預期的風速值，以達到調速的目的。
（2）能（néng）夠對每一台FFU的風速值進（jìn）行監測。
3.4 係統綜合功能超淨（jìng）工作台
控製係統還能夠實現如下功能：
（1）交流調壓方式控製係統能夠保證正常使用條件下長時間（jiān）*連續運行，正常使用（yòng）條件下能保證8萬小時以上。
（2）整套控製係統布局合（hé）理、接線簡單。
（3）在滿足潔淨要求的前提下，可根據（jù）實際情況設定風速轉速，zui大限（xiàn）度降低風機功耗，達到節能目的。
（4）對風機轉速（sù）進（jìn）行時序控製，在非工作時間內，自動降低風機轉速維持室內潔淨要求，達到節能目的。