Hộp quạt có thể điều chỉnh theo lưu lượng không khí được không? Đầu tiên hãy phân biệt giữa tốc độ cài đặt và điều khiển vòng kín
Hộp quạt có thể được điều chỉnh theo lưu lượng không khí, nhưng trước tiên phải phân biệt hai phương pháp hoàn toàn khác nhau. Đầu tiên là điều chỉnh tốc độ vòng lặp mở: đưa ra lệnh tốc độ cho người lái, quạt chạy ở tốc độ này và lượng không khí thực tế thay đổi theo lực cản của hệ thống. Loại thứ hai là điều khiển vòng kín: giá trị thực tế được đo bằng cảm biến thể tích không khí hoặc chênh lệch áp suất và bộ điều khiển liên tục điều chỉnh tốc độ quay để giữ thể tích không khí trong phạm vi mục tiêu. Cái trước đơn giản và cái sau chính xác, nhưng cái sau yêu cầu các điểm đo đáng tin cậy, các thông số kiểm soát thích hợp và hiệu chuẩn tại chỗ. Nhiều dự án nói rằng họ cần “điều chỉnh theo lưu lượng không khí”, nhưng thực tế họ chỉ thực hiện điều chỉnh tốc độ vòng hở. Chạy được một thời gian thì thấy lượng không khí bị mất nên quay lại thay cảm biến.
Điều chỉnh tốc độ vòng hở: Đưa ra hướng dẫn nhưng không đảm bảo lượng không khí
Điều chỉnh tốc độ vòng lặp mở là phương pháp phổ biến nhất. Bộ điều khiển xuất ra tín hiệu tương tự, xung điện hoặc tín hiệu truyền thông và trình điều khiển chạy ở tốc độ tương ứng với tín hiệu. Khi tủ điều khiển hiển thị 50% thì quạt sẽ chuyển sang tốc độ tương ứng là 50%. Về thể tích không khí thực tế, nó phụ thuộc vào sức cản của hệ thống.
Điện trở của hệ thống sẽ thay đổi. Sau khi bộ lọc tích tụ bụi, điện trở tăng và thể tích không khí giảm; sau khi đóng van khí, điện trở tăng và thể tích không khí cũng giảm; rò rỉ ống dẫn khí hoặc thay đổi điều chỉnh nhánh cũng sẽ ảnh hưởng đến lượng không khí thực tế. Việc điều chỉnh tốc độ vòng hở không cảm nhận được những thay đổi này. Nó chỉ thực hiện lệnh tốc độ và không đo kết quả thể tích không khí.
Do đó, điều chỉnh tốc độ vòng hở phù hợp với các hệ thống có điện trở tương đối ổn định hoặc yêu cầu thấp về độ chính xác của thể tích không khí. Nếu điện trở của hệ thống thay đổi đáng kể và thể tích không khí cần phải ổn định thì cần phải điều khiển vòng kín.
Điều khiển vòng kín: đo, so sánh, hiệu chỉnh
Cốt lõi của điều khiển vòng kín là phản hồi. Cảm biến đo thể tích không khí hoặc chênh lệch áp suất thực tế và bộ điều khiển so sánh nó với giá trị mục tiêu và điều chỉnh lệnh tốc độ dựa trên độ lệch. Nếu lượng không khí thấp, hãy tăng tốc độ; nếu lượng không khí cao, hãy giảm tốc độ. Toàn bộ quá trình được hoàn thành tự động mà không cần sự can thiệp thủ công.
Nghe có vẻ đơn giản nhưng có một số điểm chính trong quá trình triển khai thực tế.
Đầu tiên, những gì để đo lường. Đo trực tiếp thể tích không khí cần có cảm biến thể tích không khí, loại này đắt hơn và cần có vị trí lắp đặt. Điều phổ biến hơn trong kỹ thuật là đo chênh lệch áp suất, chẳng hạn như chênh lệch áp suất trước và sau bộ lọc, chênh lệch áp suất phòng hoặc áp suất tĩnh ống dẫn khí. Sử dụng chênh lệch áp suất để phản ánh gián tiếp thể tích không khí có chi phí thấp nhưng cần phải xác nhận mối quan hệ tương ứng giữa chênh lệch áp suất và thể tích không khí.
Thứ hai, các điểm đo được lắp đặt ở đâu? Cảm biến được lắp ở đầu ra của hộp quạt, chỉ có thể phản ánh lượng không khí đầu ra và không thể đảm bảo rằng mỗi nhánh nhận đủ không khí. Hệ thống nhiều nhánh trước tiên phải hoàn thành việc gỡ lỗi cân bằng và nếu cần, hãy lắp đặt cảm biến ở đầu quan trọng hoặc nhánh bất lợi nhất. Khuỷu tay, thay đổi đường kính và dòng điện xoáy gần điểm đo sẽ ảnh hưởng đến số đọc và vị trí lắp đặt phải tránh các khu vực nhiễu loạn này.
Thứ ba, cách thiết lập các thông số điều khiển. Nếu các tham số tỷ lệ, tích phân và vi phân được đặt không chính xác, hệ thống có thể dao động. Lệnh âm lượng không khí dao động thường xuyên và người lái liên tục điều chỉnh tốc độ, từ đó rút ngắn tuổi thọ của thiết bị. Trong quá trình gỡ lỗi, cần quan sát phản hồi trong một số điều kiện làm việc điển hình và xác nhận rằng nó ổn định trước khi đưa nó vào vận hành tự động.
Một cạm bẫy phổ biến của điều khiển vòng kín
Một số dự án đã được trang bị cảm biến chênh lệch áp suất. Trong quá trình gỡ lỗi, người ta nhận thấy hiệu quả điều khiển không tốt và tốc độ quay dao động. Sau khi kiểm tra, người ta phát hiện ra rằng cảm biến được lắp gần khuỷu tay, nơi luồng không khí tạo ra dòng điện xoáy và kết quả đo không ổn định. Bộ điều khiển tiếp tục theo đuổi tín hiệu dao động này và tốc độ thay đổi qua lại.
Giải pháp không phải là điều chỉnh các thông số điều khiển mà là thay đổi vị trí của các điểm đo. Cảm biến nên được lắp đặt ở vị trí có luồng không khí ổn định và đoạn ống thẳng đủ dài, tránh khuỷu tay, hộp giảm tốc, van khí và cửa thoát quạt. Nếu điều kiện địa điểm bị hạn chế và không thể tìm được vị trí lý tưởng, bạn có thể cân nhắc lắp đặt thiết bị cân bằng dòng điện hoặc chuyển sang các phương pháp đo khác.
Còn có một tình huống khác: bản thân cảm biến vẫn ổn nhưng mục tiêu điều khiển được đặt không hợp lý. Ví dụ: thể tích không khí được yêu cầu dao động trong khoảng ±2%, nhưng điện trở của hệ thống tự thay đổi ngoài phạm vi này và bộ điều khiển chỉ có thể tiếp tục điều chỉnh. Độ chính xác điều khiển phải phù hợp với điều kiện thực tế của hệ thống, mục tiêu quá cao không thể đặt ra khỏi thực tế.
Gỡ lỗi phải bao gồm các điều kiện biên
Khi gỡ lỗi hệ thống điều khiển vòng kín, bạn không thể chỉ thử nó trong điều kiện làm việc thiết kế. Ít nhất phải bao gồm các trạng thái sau: làm sạch bộ lọc và điện trở gần cuối, các van chính mở hoàn toàn và đóng một phần, chế độ làm việc và chế độ làm việc, và nhiều nhánh đồng thời mở và đóng một phần.
Ghi lại số đọc của cảm biến, đầu ra điều khiển, lượng không khí thực tế và tốc độ quay ở mỗi trạng thái. Nếu hiệu ứng điều khiển không lý tưởng trong một số điều kiện nhất định, chiến lược điều khiển cần được điều chỉnh hoặc bổ sung logic. Ví dụ: khi điện trở của bộ lọc gần với điện trở cuối cùng, nếu tốc độ quay gần với giới hạn trên, điều đó có nghĩa là biên độ thiết kế không đủ và có thể cần phải thay thế một quạt lớn hơn hoặc tối ưu hóa đường ống.
Đồng thời, phải thiết lập phạm vi tốc độ cho phép. Tốc độ tối thiểu được xác định bởi nhu cầu cuối cùng, không phải đầu ra tối thiểu của ổ đĩa. Tốc độ tối đa được giới hạn bởi động cơ, cánh quạt và bộ truyền động. Khi đầu ra điều khiển vượt quá phạm vi này, sẽ có cảnh báo hoặc bộ giới hạn và không thể truy đuổi mục tiêu vô thời hạn.
Thiết bị làm gì khi cảm biến bị lỗi?
Thiết bị sẽ hoạt động như thế nào khi cảm biến bị hỏng hoặc mất tín hiệu phải được thống nhất trước khi vận hành. Có ba tùy chọn phổ biến: duy trì tốc độ hiện tại, quay lại tốc độ an toàn đã đặt trước và dừng.
Các hệ thống có yêu cầu cung cấp không khí tối thiểu hoặc chênh lệch áp suất thường không nên ngừng hoạt động. Ví dụ, một phòng sạch cần duy trì áp suất dương. Nếu quạt dừng sau khi cảm biến bị hỏng, chênh lệch áp suất trong phòng sẽ nhanh chóng vượt khỏi tầm kiểm soát. Tại thời điểm này, nó sẽ trở về tốc độ đặt trước an toàn, duy trì nguồn cung cấp không khí cơ bản và đồng thời phát ra cảnh báo, chờ xử lý thủ công.
Các hệ thống có yêu cầu chênh lệch áp suất cao hơn nên giảm tốc độ hoặc tắt để tránh chênh lệch áp suất quá mức. Sự lựa chọn cụ thể phụ thuộc vào yêu cầu của quy trình và đánh giá an toàn. Những logic này phải được xác định trong sơ đồ điều khiển và thiết lập trong các tham số biến tần. Trong quá trình gỡ lỗi, việc ngắt kết nối cảm biến phải được mô phỏng để xác minh xem hành động thực tế có đáp ứng yêu cầu hay không.
Phân công lao động với thiết bị đầu cuối phải rõ ràng
Hộp quạt được điều chỉnh theo lưu lượng không khí và phục vụ cho toàn bộ hệ thống chứ không phải một đầu duy nhất. Nếu phần cuối của ống dẫn khíCửa thoát khí hiệu quả cao (HEPA BOX) , việc kiểm soát tổng lượng không khí cũng cần phải được phối hợp với việc cân bằng lượng không khí ở mỗi đầu. Lượng không khí ở cuối không đồng đều và cho dù tổng lượng không khí có chính xác đến đâu thì ở một số khu vực vẫn có thể không đủ.
Cấu hình cuối hệ thốngKhi sử dụng bộ lọc hiệu suất cao HEPA/ULPA , điện trở ban đầu của bộ lọc và điện trở sau khi sử dụng sẽ ảnh hưởng đến điểm làm việc. Các chiến lược kiểm soát phải có khả năng đáp ứng được phạm vi biến đổi này. Khi yêu cầu quy trình cao hơn, nó có thể được đánh giáBộ lọc hiệu suất cực cao ULPA có đáp ứng yêu cầu không?
Nguồn cung cấp không khí trần phòng sạch có thể so sánh đượcbộ lọc quạt FFU ; quản lý tập trung nhiều thiết bị có thể được kết hợpHệ thống điều khiển nhóm máy tính FFU thực hiện điều chỉnh tốc độ vùng và giám sát trạng thái. Việc bảo vệ thiết bị xử lý đơn có thể được xem xétBộ lọc quạt phía thiết bị (EFU) . Việc phân chia điều khiển giữa các thiết bị này và hộp quạt cần được nêu rõ trên sơ đồ hệ thống.
Xem việc triển khai kiểm soát từ góc độ khớp toàn bộ máy
Việc điều chỉnh âm lượng không khí cuối cùng phụ thuộc vào sự phù hợp của toàn bộ máy. Liệu trình điều khiển có thể nhận tín hiệu cảm biến hay không, liệu các tham số điều khiển có thể bao gồm phạm vi biến đổi điện trở của hệ thống hay không và liệu đường cong quạt và đặc tính đường ống có cho phép phạm vi điều chỉnh tốc độ đủ hay không, tất cả đều cần được xác nhận trong giai đoạn lựa chọn. Aili Industry có khả năng hỗ trợ độc lập về quạt, động cơ, bộ điều khiển và kết cấu kim loại tấm. Nó có thể đặt trình điều khiển, động cơ, cánh quạt và hộp tại cùng một điểm làm việc để xác minh và khớp với phạm vi tốc độ và phương pháp phản hồi theo logic điều khiển dự án. Kiểu cộng tác nội bộ này từ đầu nguồn đến đầu điều khiển có thể làm giảm các vấn đề thường gặp về tín hiệu không tương thích, thông số điều khiển không khớp và phạm vi tốc độ không đủ trong các giải pháp lắp ráp thuê ngoài. Dự án chỉ cần cung cấp thể tích không khí mục tiêu, vị trí cảm biến, chế độ vận hành và các yêu cầu về hành động lỗi. Sơ đồ điều khiển và các thông số trình điều khiển có thể được đặt theo bảng điểm trước khi rời khỏi nhà máy.
Các tùy chọn cấu hình và cấu hình cụ thể có thể được tìm thấy trongTrong danh mục sản phẩm hộp quạt đã xác nhận rằng các dự án phi tiêu chuẩn nên cung cấp bản vẽ thiết bị hoặc phòng máy, sau đó định hình chúng dựa trên các điểm làm việc đã xác định và giao diện tại chỗ.
