醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房制冷空調(diào)系統(tǒng)智能控制
1.藥廠潔凈空間設(shè)計(jì)要求
在制藥廠，為了保障藥品的質(zhì)量，對車間的潔凈度和溫度、濕度都有很高的要求。 醫(yī)藥工業(yè)廠房按生產(chǎn)工藝的要求劃分為一般生產(chǎn)區(qū)和潔凈區(qū)兩大類�！夺t(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范 GB/T14294-1993》中規(guī)定潔凈區(qū)空氣潔凈度100級、10000級區(qū)域一般控制溫度為20～24℃，相對濕度為45～60%平；100000級區(qū)域一般控制溫度為18～28℃，相對濕度為50～65%；非單向流潔凈室總送風(fēng)量的10～30%，單向流潔凈室總送風(fēng)量的2～4%；保證室內(nèi)每人每小時的新鮮空氣量不小于40m3；潔凈室必須維持一定的正壓。不同空氣潔凈度的潔凈區(qū)之間以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的靜壓差不應(yīng)小于5Pa,潔凈區(qū)與室外的靜壓差不應(yīng)小于10Pa。（表1為《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范 GB/T14294-1993》中醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房空氣潔凈度等級）。
表1 醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房空氣潔凈度等級
注1：大于100000級的參數(shù)是參考美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)潔凈室和潔凈區(qū)內(nèi)空氣浮游粒子潔凈等級；
注2：空氣潔凈度的測試以靜態(tài)條件為依據(jù)，測試方法應(yīng)符合國家醫(yī)藥管理工業(yè)潔凈室和潔凈區(qū)懸浮粒子的測試方法》中有關(guān)規(guī)定；
注3：對于空氣潔凈度為100級的潔凈室，室內(nèi)大于等于5μm塵粒的計(jì)數(shù)，應(yīng)進(jìn)行多次采樣，當(dāng)其多次出現(xiàn)時，方可認(rèn)為該測試數(shù)值是可靠的。
醫(yī)藥工業(yè)潔凈室與其它工業(yè)潔凈室有所不同，還在于無菌生產(chǎn)制劑及原料藥品生產(chǎn)，不僅要控制空氣中一般懸浮狀態(tài)的溶膠粒子，還要控制活微生物數(shù)，即提供“無菌藥品”生產(chǎn)所必須的相應(yīng)空氣潔凈度環(huán)境（無菌室）。因此，醫(yī)藥工業(yè)廠房中空調(diào)系統(tǒng)還要通過殺菌、除菌、消毒等方式控制微生物在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。
綜上所述，醫(yī)藥工業(yè)廠房的空調(diào)控制系統(tǒng)就成了整個制藥環(huán)節(jié)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。
2 藥廠自控系統(tǒng)組成及功能
根據(jù)藥廠的實(shí)際情況，將其環(huán)境控制系統(tǒng)分成二個子系統(tǒng)：冷水機(jī)組監(jiān)控子系統(tǒng)和空調(diào)機(jī)組監(jiān)控子系統(tǒng)。
2．1 冷水機(jī)組監(jiān)控子系統(tǒng)
該系統(tǒng)由冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)組成，設(shè)備包括冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、冷水機(jī)組、膨脹水箱、集水器、分水器、設(shè)備之間的連接管線及閥門等。
2．1．1冷水機(jī)組子系統(tǒng)功能如下：
（1）在控制中心計(jì)算機(jī)屏幕上給出冷水機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)態(tài)運(yùn)行自控圖，實(shí)時監(jiān)控溫度、壓力、流量及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等各項(xiàng)參數(shù)。顯示打印各監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)曲線和數(shù)據(jù)報表。
（2）監(jiān)視冷水機(jī)組、水泵及冷卻塔的運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備故障狀態(tài)，并自動記錄各設(shè)備的累計(jì)運(yùn)行時間。
（3）系統(tǒng)在監(jiān)測到某臺冷凍水泵、冷卻水泵發(fā)生故障時，自動地將備用水泵投入運(yùn)行。
（4）根據(jù)冷卻塔的冷卻水出水溫度，自動控制冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行并控制冷卻水泵的啟停。
（5）冷水機(jī)組、水泵及冷卻塔的聯(lián)鎖順序自動啟�？刂�。
（6）冷水機(jī)組出水管的溫度測量，監(jiān)視冷水機(jī)組的運(yùn)行工況。
（7）冷卻塔進(jìn)水管安裝電動蝶閥，按投入運(yùn)行的冷水機(jī)組自動控制冷卻塔進(jìn)水。
（8）測量總供回水管溫度及集水器和分水器之間的旁通流量，計(jì)算系統(tǒng)冷熱負(fù)荷，確定啟停冷水機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)組臺數(shù)及聯(lián)動水泵和冷卻塔的運(yùn)行臺數(shù)，以此將負(fù)荷均勻地分配在各臺機(jī)組上。使電流需求量的峰值保持在最小。
（9）測量總供回水管之間的水壓差，在總供回水管之間安裝電動調(diào)節(jié)閥，根據(jù)總供回水管之間的水壓差調(diào)節(jié)旁通閥開度，保持系統(tǒng)的壓力平衡使系統(tǒng)有效、節(jié)能。
（10）水泵故障報警，提醒操作人員將備用水泵切換到運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)備運(yùn)行時間均衡自動控制。
（11）膨脹水箱高低水位測量，并根據(jù)水箱水位自動啟停補(bǔ)水泵。
（12）監(jiān)測室內(nèi)、室外溫度，制定時間表，自動控制系統(tǒng)提示機(jī)房值班人員目前是否應(yīng)該啟動冷水機(jī)組，確認(rèn)后，在控制室起動冷水機(jī)組。
（13）如果冷水機(jī)組有智能接口，則通過冷水機(jī)組的智能接口，將冷水機(jī)組聯(lián)接至自動控制系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)，通過對網(wǎng)關(guān)編程，將冷水機(jī)組的內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)及溫度等參數(shù)傳送至LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)。
2．2 空調(diào)機(jī)組監(jiān)控
凈化空調(diào)系統(tǒng)配置初效、中效及高效過濾網(wǎng)以保持房間內(nèi)的空氣潔凈度；并通過溫度、濕度和壓力傳感器來對房間的溫、濕度及靜壓進(jìn)行監(jiān)測，同時通過對冷卻水閥/熱蒸汽閥、加濕器和風(fēng)機(jī)的控制，來實(shí)現(xiàn)對房間內(nèi)溫度、濕度和壓力的控制。舒適空調(diào)系統(tǒng)對房間內(nèi)的溫濕度以及壓力等要求不高，因此，在舒適空調(diào)系統(tǒng)中不設(shè)過濾網(wǎng)，也不設(shè)加濕器，只對空氣溫度和流量進(jìn)行控制。
2．2．2空調(diào)機(jī)組子系統(tǒng)的功能如下：
（1）空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)啟停控制。
（2）系統(tǒng)采樣回風(fēng)或送風(fēng)溫濕度傳感器的測量值作為控制調(diào)節(jié)對照值。與系統(tǒng)參數(shù)對照，經(jīng)PID算法輸出至所控制的部件，并根據(jù)不同的季節(jié)比較調(diào)節(jié)冷水閥和加熱閥進(jìn)行恒溫、恒濕的控制。在夏季工況時，當(dāng)濕度大于設(shè)定值，則通過控制器優(yōu)先調(diào)大冷水閥除濕，同時打開蒸汽加熱閥保持溫度恒定。若溫度高于溫度設(shè)定值，開大冷水閥，若低于設(shè)定值則關(guān)小冷水閥。
（3）檢測過濾網(wǎng)兩側(cè)壓差，以提醒及時清洗。其中，高效過濾網(wǎng)應(yīng)定期更換。
（4）房間內(nèi)安裝壓力傳感器，通過調(diào)節(jié)送風(fēng)風(fēng)量使房間內(nèi)保持一定的正壓以防外界空氣滲入空調(diào)房間。
（5）空調(diào)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、故障報警。
（6）按計(jì)劃時間表在中央控制室控制空調(diào)機(jī)啟停。在空調(diào)機(jī)現(xiàn)場能手動啟�？照{(diào)機(jī)。
（7）回風(fēng)管溫度測量，在中央控制室實(shí)時顯示，形成數(shù)據(jù)報告及數(shù)據(jù)分析曲線。
（8）按預(yù)先設(shè)定的時間表進(jìn)行開關(guān)機(jī)控制，并可根據(jù)延時要求，進(jìn)行延時關(guān)機(jī)控制。
（9）環(huán)控系統(tǒng)與智能消防系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)通信，當(dāng)有火情發(fā)生時，空調(diào)機(jī)風(fēng)機(jī)及冷熱水閥進(jìn)入故障模式。
隨著空調(diào)潔凈技術(shù)和自控技術(shù)的發(fā)展，空調(diào)控制系統(tǒng)的自動化程度不斷提高，從技術(shù)的角度保證了藥品生產(chǎn)環(huán)境的質(zhì)量。
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