Tại sao kiểm soát tập trung FFU?

Trong các lĩnh vực sản xuất cao cấp như sản xuất tấm bán dẫn, màn hình hiển thị và dược phẩm sinh học, phòng sạch thường yêu cầu triển khai hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn FFU (bộ lọc quạt). Nếu mỗi FFU hoạt động độc lập và được điều chỉnh thủ công sẽ gặp phải 3 vấn đề tồn đọng:

• Hiệu quả quản lý thấp : Việc điều chỉnh tốc độ thủ công và kiểm tra từng FFU một là rất lớn và không thực tế.

• Chi phí tiêu thụ năng lượng cao : tất cả các FFU đều chạy ở tốc độ tối đa và hóa đơn tiền điện rất cao

• Khó đảm bảo độ sạch : Tốc độ gió FFU ở từng khu vực không nhất quán, có thể dẫn đến luồng không khí không đều hoặc dòng xoáy cục bộ.

Điều khiển tập trung FFU (còn gọi là hệ thống điều khiển nhóm) ra đời nhằm giải quyết những vấn đề này - kết nối một số lượng lớn FFU với nền tảng quản lý thống nhất để đạt được mục tiêu giám sát tập trung, điều chỉnh tốc độ từ xa, điều chỉnh tự động và cảnh báo lỗi.

Thành phần của hệ thống điều khiển tập trung FFU

Một hệ thống điều khiển tập trung FFU hoàn chỉnh thường chứa các cấp độ sau:

Lớp quản lý trung tâm : Một PC hoặc màn hình cảm ứng được triển khai trong phòng điều khiển trung tâm cài đặt phần mềm quản lý trung tâm để theo dõi trạng thái hoạt động của tất cả các FFU, đặt chiến lược tốc độ và nhận cảnh báo lỗi.

Lớp mạng truyền thông : Hệ thống bus chịu trách nhiệm truyền dữ liệu sử dụng công nghệ bus trường công nghiệp hoàn thiện để đảm bảo truyền dữ liệu đáng tin cậy và theo thời gian thực. Ngoài ra còn có các hệ thống sử dụng công nghệ truyền thông không dây, có thể giảm đáng kể khối lượng công việc đi dây tại chỗ.

Lớp điều khiển khu vực : Chia FFU thành nhiều nhóm điều khiển, mỗi nhóm được quản lý bởi một bộ điều khiển phân vùng (thông thường mỗi bộ điều khiển quản lý 16-32 FFU). Mỗi bộ điều khiển phân vùng có thể hoạt động độc lập và lỗi của một bộ điều khiển sẽ không ảnh hưởng đến các khu vực khác.

Lớp thực thi đầu cuối : Mỗi FFU được trang bị một bảng điều khiển thông minh, nhận hướng dẫn tốc độ và phản hồi trạng thái vận hành (khởi động và dừng, tốc độ, dòng điện, cảnh báo lỗi, v.v.).

Ba loại kiến ​​trúc của hệ thống điều khiển FFU

Theo các phương pháp điều khiển khác nhau, hệ thống điều khiển FFU có thể được chia thành ba kiến ​​trúc sau:

1. Hệ thống điều khiển độc lập (điều khiển máy đơn)

Mỗi FFU được trang bị một bộ điều khiển độc lập (chẳng hạn như núm chiết áp hoặc bộ điều chỉnh tốc độ kỹ thuật số) và người dùng cần điều chỉnh từng tốc độ gió theo cách thủ công. Ưu điểm là chi phí ban đầu thấp, lắp đặt đơn giản và lỗi của một bộ phận không ảnh hưởng đến các thiết bị khác. Nhược điểm là không thể quản lý tập trung và không phù hợp với phòng sạch quy mô lớn.

2. Hệ thống điều khiển tập trung

Tất cả các FFU trong khu vực được chỉ định đều được kết nối với tủ điều khiển trung tâm và tốc độ của tất cả các FFU được điều chỉnh đồng thời thông qua bộ điều khiển chính. Ưu điểm là điều khiển thống nhất và vận hành đơn giản. Điểm bất lợi là nguy cơ xảy ra lỗi một điểm - lỗi của bộ điều khiển trung tâm có thể làm hỏng toàn bộ hệ thống và khả năng mở rộng bị hạn chế.

3. Hệ thống điều khiển nối mạng (thông minh)

Mỗi FFU được trang bị bộ điều khiển thông minh (thường có động cơ EC) và một địa chỉ mạng duy nhất và được kết nối với PC quản lý trung tâm thông qua mạng truyền thông. Đây hiện là kiến ​​trúc tiên tiến nhất dành cho phòng sạch lớn. Ưu điểm của nó bao gồm: hỗ trợ kiểm soát nhóm, kiểm soát khu vực và thậm chí điều chỉnh độc lập một đơn vị; giám sát thời gian thực về tốc độ gió, trạng thái động cơ, chênh lệch áp suất bộ lọc, trạng thái cảnh báo và các dữ liệu khác của từng FFU; hỗ trợ điều chỉnh tốc độ theo yêu cầu, mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng đáng kể; mở rộng hệ thống linh hoạt và lỗi của một bộ điều khiển sẽ không ảnh hưởng đến toàn bộ mạng.

Chiến lược kiểm soát cốt lõi của kiểm soát tập trung FFU

Chiến lược 1: Kiểm soát tốc độ phân vùng

Các khu vực khác nhau có yêu cầu khác nhau về độ sạch và tốc độ FFU cũng sẽ khác nhau. Khu vực xử lý cốt lõi (như ISO cấp 5) có thể duy trì tốc độ quay 90%-100%, khu vực sản xuất chung (ISO cấp 6) được đặt ở mức 60%-80%, và khu vực hành lang và phụ trợ (ISO cấp 7) được đặt ở mức 40%-60%.

Chiến lược 2: Điều chỉnh thời gian

Tự động điều chỉnh tốc độ FFU theo nhịp sản xuất. Thời gian sản xuất diễn ra bình thường theo cài đặt vùng; khoảng cách dịch chuyển có thể giảm 20% -30%; tốc độ tối thiểu được duy trì vào ban đêm hoặc vào ngày nghỉ để tránh tình trạng giảm độ sạch; nó chạy ở tốc độ tối đa trong 20-30 phút trước khi khởi động để tự làm sạch nhanh chóng.

Chiến lược 3: Điều khiển vòng kín (dựa trên giám sát hạt)

Cài đặt bộ đếm hạt trực tuyến tại các khu vực trọng điểm để tự động điều chỉnh tốc độ FFU dựa trên nồng độ hạt theo thời gian thực. Khi số lượng hạt quá xa giới hạn thì tốc độ giảm xuống để tiết kiệm năng lượng, khi số lượng hạt gần đến giới hạn thì tốc độ tăng lên để đảm bảo an toàn, khi số lượng hạt vượt quá giới hạn thì chạy hết tốc độ và có báo động.

Chiến lược 4: Kiểm soát cân bằng chênh lệch áp suất

Dựa trên phản hồi từ các cảm biến chênh lệch áp suất được triển khai tại mỗi điểm kiểm tra trong khu vực sạch sẽ, tốc độ quạt FFU trong khu vực tương ứng được tinh chỉnh linh hoạt để duy trì chênh lệch áp suất dương giữa khu vực sạch và khu vực không sạch.

Ưu điểm của điều khiển tập trung FFU

Tiết kiệm năng lượng đáng kể

Lấy một phòng sạch ISO 6 rộng 2.000 mét vuông làm ví dụ, hóa đơn tiền điện hàng năm cho khoảng 500 FFU chạy hết tốc độ là khoảng 800.000 nhân dân tệ. Tốc độ trung bình giảm xuống 70% tốc độ định mức thông qua hệ thống điều khiển nhóm. Vì công suất quạt có mối quan hệ bậc ba với tốc độ nên công suất thực tế chỉ bằng 34% công suất định mức. Hóa đơn tiền điện hàng năm giảm xuống còn khoảng 270.000 nhân dân tệ, tiết kiệm 530.000 nhân dân tệ mỗi năm. Khoản đầu tư vào hệ thống điều khiển nhóm thường có thể được thu hồi trong vòng 1-2 năm nhờ tiết kiệm hóa đơn tiền điện.

Nâng cao hiệu quả quản lý

Người vận hành có thể xem nhanh trạng thái hoạt động của tất cả các FFU trong phòng điều khiển trung tâm, cho phép khởi động và dừng từ xa, điều chỉnh tốc độ và xử lý sự cố, giảm đáng kể khối lượng công việc kiểm tra thủ công.

Kéo dài tuổi thọ thiết bị

Bằng cách điều chỉnh tốc độ theo yêu cầu, FFU có thể ngăn chặn việc chạy hết tải trong thời gian dài, giảm sự hao mòn của quạt và động cơ, đồng thời kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

Đảm bảo độ sạch ổn định

Giám sát thời gian thực và điều chỉnh tự động đảm bảo tốc độ gió đồng đều và chênh lệch áp suất ổn định ở từng khu vực, đồng thời tránh biến động về độ sạch do điều chỉnh thủ công không kịp thời.

Aili Industry—Nhà sản xuất FFU toàn chuỗi ngành

Aili Industrial đã tham gia sâu vào lĩnh vực thiết bị phòng sạch trong gần hai thập kỷ. Từ cuộn dây quạt, nghiên cứu và phát triển động cơ đến phát triển hệ thống điều khiển, toàn bộ chuỗi công nghiệp đều sản xuất độc lập các bộ lọc quạt FFU. Phần mềm và phần cứng của Hệ thống điều khiển nhóm thông minh công nghiệp Aili đều được phát triển độc lập và một hệ thống duy nhất có thể kiểm soát 100.000 FFU/EFU. Hệ thống hỗ trợ nhiều chiến lược điều khiển như kiểm soát phân vùng, điều chỉnh khoảng thời gian và cân bằng chênh lệch áp suất và có thể tùy chỉnh các kế hoạch kiểm soát theo nhu cầu của khách hàng. Các sản phẩm bao gồm đầy đủ các FFU bao gồm các loại FFU tiêu chuẩn, siêu mỏng, tiết kiệm năng lượng (động cơ EC) và điều khiển nhóm, thích ứng với các nhu cầu làm sạch khác nhau của 13 ngành công nghiệp chính bao gồm chất bán dẫn, màn hình bảng, dược phẩm, thực phẩm và trung tâm dữ liệu.

Nếu bạn cần giải pháp điều khiển tập trung FFU hoặc tùy chỉnh hệ thống điều khiển nhóm, vui lòng liên hệ với đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp của Aili Industrial.