Почему централизованное управление ФФУ?
В высокотехнологичных производственных областях, таких как производство полупроводниковых пластин, панельных дисплеев и биофармацевтики, чистые помещения обычно требуют размещения сотен или даже тысяч FFU (вентиляторных фильтров). Если каждый ФФУ будет работать независимо и регулироваться вручную, он столкнется с тремя нерешенными проблемами:
Низкая эффективность управления : ручная регулировка скорости и проверка сотен FFU один за другим являются огромными и нереальными.
Высокие затраты на потребление энергии : все FFU работают на полной скорости, а счета за электроэнергию ошеломляют.
Обеспечить чистоту сложно : скорости ветра ФФУ на различных участках неодинаковы, что может привести к неравномерности воздушного потока или локальным вихревым течениям.
Централизованное управление FFU (также известное как система группового управления) было создано для решения этих проблем — подключения большого количества FFU к единой платформе управления для достижения централизованного мониторинга, удаленной регулировки скорости, автоматической регулировки и предупреждения о неисправностях.
Состав централизованной системы управления ФФУ
Полная система централизованного управления ФФУ обычно содержит следующие уровни:
Уровень центрального управления : ПК или сенсорный экран, развернутый в центральной диспетчерской, устанавливает программное обеспечение централизованного управления для мониторинга рабочего состояния всех FFU, установки стратегий скорости и получения сигналов тревоги о неисправностях.
Уровень сети связи : шинная система, отвечающая за передачу данных, использует проверенную технологию промышленной полевой шины, обеспечивающую надежную передачу данных в реальном времени. Существуют также системы, использующие технологию беспроводной связи, которая позволяет значительно снизить нагрузку на проводку на объекте.
Уровень регионального управления : разделите FFU на несколько групп управления, каждая группа управляется контроллером раздела (обычно каждый контроллер управляет 16-32 FFU). Каждый контроллер раздела может работать независимо, и выход из строя одного контроллера не повлияет на другие области.
Уровень исполнения терминала : каждый FFU оснащен интеллектуальной платой привода, которая получает инструкции по скорости и сообщает о рабочем состоянии (пуск и остановка, скорость, ток, сигнализация о неисправности и т. д.).
Три архитектурных типа систем управления ФФУ
По различным методам управления систему управления ФФУ можно разделить на следующие три архитектуры:
1. Независимая система управления (управление одной машиной)
Каждый FFU оснащен независимым контроллером (например, ручкой потенциометра или цифровым регулятором скорости), и пользователям необходимо вручную регулировать скорость ветра одну за другой. Преимуществами являются низкая первоначальная стоимость, простая установка и отказ одного блока не влияет на другое оборудование. Недостатком является то, что им нельзя управлять централизованно, и он не подходит для больших чистых помещений.
2. Централизованная система управления.
Все ФФУ в назначенной зоне подключаются к центральному шкафу управления, и скорость всех ФФУ регулируется одновременно через главный контроллер. Преимуществами являются унифицированное управление и упрощенная эксплуатация. Недостатком является риск единой точки отказа – выход из строя центрального контроллера может вывести из строя всю систему, а также ограничить масштабируемость.
3. Сетевая (интеллектуальная) система управления.
Каждый FFU оснащен интеллектуальным контроллером (обычно с ЕС-двигателем) и уникальным сетевым адресом и подключен к центральному управляющему ПК через сеть связи. На данный момент это самая передовая архитектура для больших чистых помещений. К его преимуществам относятся: поддержка группового управления, регионального управления и даже независимой настройки отдельного блока; мониторинг в реальном времени скорости ветра, состояния двигателя, разницы давлений на фильтре, состояния сигнализации и других данных каждого ФФУ; поддержка регулировки скорости по требованию со значительным эффектом энергосбережения; гибкое расширение системы, а выход из строя одного контроллера не затронет всю сеть.
Основная стратегия централизованного управления ФФУ
Стратегия 1: Контроль скорости раздела
В разных помещениях разные требования к чистоте, и скорость ФФУ тоже должна быть разной. Основная технологическая зона (например, уровень ISO 5) может поддерживать скорость вращения 90–100 %, общая производственная зона (уровень ISO 6) устанавливается на 60–80 %, а коридор и вспомогательная зона (уровень ISO 7) устанавливаются на 40–60 %.
Стратегия 2: Корректировка времени
Динамически регулируйте скорость FFU в соответствии с производственным ритмом. Производственный период протекает нормально в соответствии с настройками зоны; промежуток смены можно сократить на 20%-30%; минимальная скорость поддерживается в ночное время или в праздничные дни, чтобы чистота не ухудшалась; он работает на полной скорости в течение 20–30 минут, а затем запускается для быстрой самоочистки.
Стратегия 3: Управление с обратной связью (на основе мониторинга частиц)
Установите онлайн-счетчики частиц в ключевых зонах, чтобы автоматически регулировать скорость FFU в зависимости от концентрации частиц в реальном времени. Когда количество частиц намного ниже предела, скорость снижается для экономии энергии, когда количество частиц близко к пределу, скорость увеличивается для обеспечения безопасности, а когда количество частиц превышает предел, он работает на полной скорости и подает сигнал тревоги.
Стратегия 4: Контроль баланса разницы давлений
На основе обратной связи от датчиков перепада давления, установленных в каждой контрольной точке в чистой зоне, скорость вентилятора FFU в соответствующей зоне динамически настраивается для поддержания положительной разницы давления между чистой и нечистой зонами.
Преимущества централизованного управления ФФУ
Значительная экономия энергии
Если взять в качестве примера чистое помещение ISO 6 площадью 2000 квадратных метров, то годовой счет за электроэнергию для примерно 500 FFU, работающих на полной скорости, составит около 800 000 юаней. Средняя скорость снижается до 70% от номинальной посредством системы группового управления. Поскольку мощность вентилятора имеет кубическую зависимость от скорости, фактическая мощность составляет всего 34% от номинальной мощности. Годовой счет за электроэнергию снижается примерно до 270 000 юаней, что позволяет экономить 530 000 юаней в год. Инвестиции в систему группового управления обычно окупаются в течение 1–2 лет за счет экономии на счетах за электроэнергию.
Повышение эффективности управления
Операторы могут сразу просмотреть рабочее состояние всех FFU в центральной диспетчерской, что позволяет осуществлять удаленный запуск и остановку, регулировку скорости и устранение неполадок, что значительно снижает нагрузку на ручные проверки.
Продлить срок службы оборудования
Регулируя скорость по требованию, можно предотвратить работу FFU с полной нагрузкой в течение длительного времени, что снижает износ вентиляторов и двигателей и продлевает срок службы оборудования.
Обеспечить стабильную чистоту
Мониторинг в режиме реального времени и автоматическая регулировка обеспечивают равномерную скорость ветра и стабильную разницу давления в каждой зоне, а также позволяют избежать колебаний чистоты, вызванных несвоевременной ручной регулировкой.
Aili Industry — производитель FFU всей отраслевой цепочки.
Aili Industrial уже почти два десятилетия активно занимается разработкой оборудования для чистых помещений. От обмотки вентилятора, исследований и разработок двигателей до разработки систем управления — вся отраслевая цепочка самостоятельно производит вентиляторные фильтрующие блоки FFU. Программное и аппаратное обеспечение промышленной интеллектуальной групповой системы управления Aili разрабатывается независимо , и одна система может контролировать 100 000 FFU/EFU. Система поддерживает несколько стратегий управления, таких как управление разделами, настройку периода времени и баланс разницы давления, а также может настраивать планы управления в соответствии с потребностями клиента. Продукты охватывают весь спектр FFU, включая стандартные, ультратонкие, энергосберегающие (EC-двигатели) и типы группового управления, адаптируясь к различным потребностям очистки в 13 основных отраслях промышленности, включая полупроводники, панельные дисплеи, фармацевтику, продукты питания и центры обработки данных.
Если вам нужно решение для централизованного управления FFU или настройка системы группового управления, свяжитесь с профессиональной технической командой Aili Industrial.
