中国电子系统工程第三建设有限公司  任耀扬

制药厂作为特殊的生产车间，药品的生产对于温度、湿度、空气质量以及细菌控制都有着极为苛刻的要求。其生产环境直接关系到药品的质量，进而对人的健康有着直接的影响。洁净室内尘埃粒子和细菌浓度、温湿度等参数直接影响到药品质量，所以洁净空调系统控制精度就显得尤为重要。采用先进的空调系统自动控制方案，不光能够保障空调系统的控制精度，满足制药厂洁净空调系统稳定性和可靠性的要求，也能够大大降低能耗，充分发挥出节能减排的优势。

目前生物制药项目洁净室空调系统设计自动控制系统主要包括：环境检测部分、信号的传导与转换模块、现场控制器的数据处理部分、上位机的监测及信号反馈部分。

本次主要主要从传感器、自动控制方式、控制器选择、监控人机画面讨论。

1.  传感器：生物制药项目洁净空调系统主要涉及：温（湿）度传感器、压力传感器、风速传感器等，传感器精度是测量及控制的关键因素，因此在尽量具有代表性的传感器品牌SIEMENS、Honeywell、Johnson等。

2.  自动控制方式：目前洁净室较为常见的控制方式PID和模糊控制。由于洁净室空调系统传递滞后较大，且是一一个干扰大、高度非线性的、随机干扰因素多的系统,参数整定并不容易,一组整定好的参数只能在较小范围内有较好的控制效果,而不是全局性的最优值。当参数变化超过一定范围时,系统性能变差，致使固定PID参数的控制器难以满足要求，而在实际的工厂运行中，操作工的能力却无法达到能对PID参数进行调整的水平，因此这种固定参数PID控制作用无法从根本上解决动态品质和稳态精度的矛盾。基于上述被控对象的特点，无法建立被控对象的数学模型，引入模糊控制，利用模糊控制无需建立被控对象数学模型的优点，实现对PID控制器参数进行调节，提高整个系统的控制精度及稳定性。

3.  控制器选择

国内外洁净室空调自控系统的模式大致相同， 基本采用了集中管理，分散控制的模式。在现场控制器中，主要有直接数字控制器DDC,可编程控制器PLC,以及工业控制计算机IPC。

可编程控制器由内部CPU,指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。具有功能齐全，可靠性高，使用方便，编程简单等优点。所以PLC广泛应用于目前的工业控制领域。

4.  监控人机界面

通过人机界面，操作人员可以远程监测和控制现场设备以及进行数据分析和管理。洁净室空调自控系统可以通过组态软件将系统集成到人机界面，如基于西门子PLC的自控系统可以通过WINCC进行组态。在人机界面中可以设计设备的启停控制，状态监测，故障监测，以及现场环境参数的显示，和报警，数据报表等模块。