Pourquoi un contrôle centralisé des FFU ?

Dans les domaines de fabrication haut de gamme tels que la fabrication de plaquettes semi-conductrices, les écrans d'affichage et les produits biopharmaceutiques, les salles blanches nécessitent généralement le déploiement de centaines, voire de milliers de FFU (unités de filtre à ventilateur). Si chaque FFU fonctionne indépendamment et est réglée manuellement, elle sera confrontée à trois problèmes en suspens :

• Faible efficacité de gestion : le réglage manuel de la vitesse et l’inspection de centaines de FFU une par une sont énormes et irréalistes.

• Coûts de consommation énergétique élevés : tous les FFU tournent à plein régime et la facture électrique est faramineuse

• Il est difficile d'assurer la propreté : les vitesses du vent FFU dans les différentes zones sont incohérentes, ce qui peut entraîner un flux d'air irrégulier ou des courants de Foucault locaux.

Le contrôle centralisé FFU (également connu sous le nom de système de contrôle de groupe) est né pour résoudre ces problèmes : connectez un grand nombre de FFU à une plate-forme de gestion unifiée pour obtenir une surveillance centralisée, un réglage de la vitesse à distance, un réglage automatique et un avertissement de panne.

La composition du système de contrôle centralisé FFU

Un système de contrôle centralisé FFU complet contient généralement les niveaux suivants :

Couche de gestion centrale : un PC ou un écran tactile déployé dans la salle de contrôle centrale installe un logiciel de gestion centrale pour surveiller l'état de fonctionnement de tous les FFU, définir des stratégies de vitesse et recevoir des alarmes de panne.

Couche réseau de communication : le système de bus responsable de la transmission des données utilise une technologie de bus de terrain industrielle mature pour garantir une transmission de données fiable et en temps réel. Il existe également des systèmes qui utilisent la technologie de communication sans fil, ce qui peut réduire considérablement la charge de travail du câblage sur site.

Couche de contrôle régional : divisez les FFU en plusieurs groupes de contrôle, chaque groupe est géré par un contrôleur de partition (généralement chaque contrôleur gère 16 à 32 FFU). Chaque contrôleur de partition peut fonctionner indépendamment et la panne d'un seul contrôleur n'affectera pas les autres domaines.

Couche d'exécution du terminal : Chaque FFU est équipée d'une carte de pilotage intelligente, qui reçoit les instructions de vitesse et renvoie l'état de fonctionnement (démarrage et arrêt, vitesse, courant, alarme de défaut, etc.).

Trois types architecturaux de systèmes de contrôle FFU

Selon différentes méthodes de contrôle, le système de contrôle FFU peut être divisé en trois architectures suivantes :

1. Système de contrôle indépendant (contrôle d'une seule machine)

Chaque FFU est équipé d'un contrôleur indépendant (tel qu'un bouton de potentiomètre ou un régulateur de vitesse numérique), et les utilisateurs doivent régler manuellement la vitesse du vent un par un. Les avantages sont un faible coût initial, une installation simple et la panne d'une seule unité n'affecte pas les autres équipements. L’inconvénient est qu’il ne peut pas être géré de manière centralisée et qu’il n’est pas adapté aux salles blanches à grande échelle.

2. Système de contrôle centralisé

Tous les FFU dans une zone désignée sont connectés à une armoire de commande centrale et la vitesse de tous les FFU est ajustée simultanément via le contrôleur principal. Les avantages sont un contrôle unifié et un fonctionnement simplifié. L'inconvénient est le risque d'un point de défaillance unique : une défaillance du contrôleur central peut faire tomber l'ensemble du système et limiter l'évolutivité.

3. Système de contrôle en réseau (intelligent)

Chaque FFU est équipée d'un contrôleur intelligent (généralement avec un moteur EC) et d'une adresse réseau unique, et est connectée au PC de gestion central via le réseau de communication. Il s’agit actuellement de l’architecture la plus avancée pour les grandes salles blanches. Ses avantages incluent : la prise en charge du contrôle de groupe, du contrôle régional et même de l'ajustement indépendant d'une seule unité ; surveillance en temps réel de la vitesse du vent, de l'état du moteur, de la différence de pression du filtre, de l'état de l'alarme et d'autres données de chaque FFU ; prendre en charge l'ajustement de la vitesse à la demande, avec un effet d'économie d'énergie significatif ; une expansion flexible du système et la panne d'un seul contrôleur n'affectera pas l'ensemble du réseau.

La stratégie de contrôle de base du contrôle centralisé FFU

Stratégie 1 : Contrôle de la vitesse de partition

Différentes zones ont des exigences différentes en matière de propreté, et la vitesse FFU doit également être différente. La zone de processus principale (telle que le niveau ISO 5) peut maintenir une vitesse de rotation de 90 % à 100 %, la zone de production générale (niveau ISO 6) est réglée à 60 % à 80 % et la zone de couloir et auxiliaire (niveau ISO 7) est réglée à 40 % à 60 %.

Stratégie 2 : Ajustement du temps

Ajustez dynamiquement la vitesse FFU en fonction du rythme de production. La période de production se déroule normalement selon le paramétrage de la zone ; l'écart de quart de travail peut être réduit de 20 à 30 % ; la vitesse minimale est maintenue la nuit ou les jours fériés pour éviter que la propreté ne diminue ; il fonctionne à pleine vitesse pendant 20 à 30 minutes avant de démarrer pour un auto-nettoyage rapide.

Stratégie 3 : Contrôle en boucle fermée (basé sur la surveillance des particules)

Installez des compteurs de particules en ligne dans des zones clés pour ajuster automatiquement la vitesse du FFU en fonction de la concentration de particules en temps réel. Lorsque le nombre de particules est bien inférieur à la limite, la vitesse est réduite pour économiser de l'énergie, lorsque le nombre de particules est proche de la limite, la vitesse est augmentée pour assurer la sécurité, et lorsque le nombre de particules dépasse la limite, il fonctionne à pleine vitesse et déclenche une alarme.

Stratégie 4 : Contrôle de l'équilibre de la différence de pression

Sur la base du retour des capteurs de différence de pression déployés à chaque point de test dans la zone propre, la vitesse du ventilateur FFU dans la zone correspondante est affinée de manière dynamique pour maintenir la différence de pression positive entre la zone propre et la zone non propre.

Avantages du contrôle centralisé FFU

Des économies d’énergie importantes

En prenant comme exemple une salle blanche ISO 6 de 2 000 mètres carrés, la facture annuelle d'électricité pour environ 500 FFU fonctionnant à pleine vitesse est d'environ 800 000 yuans. La vitesse moyenne est réduite à 70 % de la vitesse nominale grâce au système de contrôle de groupe. Étant donné que la puissance du ventilateur a une relation cubique avec la vitesse, la puissance réelle ne représente que 34 % de la puissance nominale. La facture annuelle d'électricité est réduite à environ 270 000 yuans, soit une économie de 530 000 yuans par an. L’investissement dans un système de contrôle de groupe peut généralement être récupéré en 1 à 2 ans grâce aux économies sur les factures d’électricité.

Améliorer l’efficacité de la gestion

Les opérateurs peuvent visualiser l'état de fonctionnement de tous les FFU d'un seul coup d'œil dans la salle de contrôle centrale, permettant le démarrage et l'arrêt à distance, le réglage de la vitesse et le dépannage, réduisant ainsi considérablement la charge de travail des inspections manuelles.

Prolonger la durée de vie de l'équipement

En ajustant la vitesse à la demande, il est possible d'empêcher le FFU de fonctionner à pleine charge pendant une longue période, réduisant ainsi l'usure des ventilateurs et des moteurs et prolongeant la durée de vie de l'équipement.

Assurer une propreté stable

La surveillance en temps réel et l'ajustement automatique garantissent une vitesse de vent uniforme et une différence de pression stable dans chaque zone, et évitent les fluctuations de propreté causées par un ajustement manuel intempestif.

Aili Industry—Fabricant de FFU à chaîne industrielle complète

Aili Industrial est profondément impliqué dans le domaine des équipements de salles blanches depuis près de deux décennies. Depuis les enroulements de ventilateur, la recherche et le développement de moteurs jusqu'au développement de systèmes de contrôle, l'ensemble de la chaîne industrielle fabrique de manière indépendante des unités de filtrage de ventilateur FFU. Les logiciels et le matériel du système de contrôle de groupe intelligent industriel Aili sont tous développés indépendamment et un seul système peut contrôler 100 000 FFU/EFU. Le système prend en charge plusieurs stratégies de contrôle telles que le contrôle des partitions, l'ajustement des périodes de temps et l'équilibrage des différences de pression, et peut personnaliser les plans de contrôle en fonction des besoins du client. Les produits couvrent une gamme complète de FFU, notamment les types standard, ultra-fins, à économie d'énergie (moteur EC) et à commande de groupe, s'adaptant aux différents besoins de nettoyage de 13 industries majeures, notamment les semi-conducteurs, les écrans d'affichage, les produits pharmaceutiques, l'alimentation et les centres de données.

Si vous avez besoin d'une solution de contrôle centralisé FFU ou d'une personnalisation du système de contrôle de groupe, veuillez contacter l'équipe technique professionnelle d'Aili Industrial.