一種基于FFU的無塵間潔凈度閉環(huán)控制系統(tǒng)：
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及無塵加工輔助設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于FFU的無塵間潔凈度閉環(huán)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)
目前，F(xiàn)FU，即風(fēng)機(jī)過濾單元，利用其內(nèi)部的風(fēng)機(jī)(電機(jī)+葉輪)將空氣(風(fēng))吸入，所吸收的空氣(風(fēng))經(jīng)過FFU下面的HEPA(高效空氣過濾器)或者ULPA(超高效過濾器)濾網(wǎng)，將空氣中的大顆粒的塵埃微粒子過濾掉，最后把新風(fēng)以0.45m/s±10％的風(fēng)速均勻送到潔凈室。

FFU群控系統(tǒng)是用于控制多個(gè)FFU的系統(tǒng)，而目前FFU群控系統(tǒng)的除塵方式還只是單方面無反饋的，其無法獲取潔凈室或者廠房的潔凈度情況，因此難以根據(jù)實(shí)際潔凈度情況調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或者提示更換過濾網(wǎng)，且現(xiàn)有的檢測(cè)潔凈度的方式普遍采用人工定時(shí)檢測(cè)。

上述中的現(xiàn)有技術(shù)方案存在以下缺陷：人工定時(shí)檢測(cè)具有較大的滯后性，進(jìn)而可能在一段作業(yè)時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)潔凈度無法滿足要求的情況，從而導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備損耗或者產(chǎn)品不良率升高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于FFU的無塵間潔凈度閉環(huán)控制系統(tǒng)，能減少潔凈度無法滿足要求的情況的出現(xiàn)時(shí)間，避免產(chǎn)生相關(guān)設(shè)備損耗或者產(chǎn)品不良率升高的情況。

本發(fā)明的上述發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種基于FFU的無塵間潔凈度閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括：

粒子計(jì)數(shù)器，設(shè)置于無塵間內(nèi)，用于檢測(cè)無塵間空氣中的粉塵顆粒濃度并輸出顆粒濃度信號(hào)V1；

上位機(jī)，與粒子計(jì)數(shù)器電連接，用于接收顆粒濃度信號(hào)并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，且當(dāng)顆粒濃度信號(hào)與預(yù)設(shè)值產(chǎn)生差值時(shí)上位機(jī)輸出控制信號(hào)V2；

控制器，設(shè)置于無塵間內(nèi)，與上位機(jī)電連接且與風(fēng)機(jī)電連接，用于接收并響應(yīng)控制信號(hào)V2以控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高。

通過采用上述技術(shù)方案，粒子計(jì)數(shù)器用于測(cè)量無塵間空氣內(nèi)的粉塵顆粒濃度，上位機(jī)接收顆粒濃度信號(hào)并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，且當(dāng)顆粒濃度信號(hào)與預(yù)設(shè)值產(chǎn)生差值時(shí)上位機(jī)輸出控制信號(hào)V2，控制器接收到控制信號(hào)V2時(shí)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，從而提高FFU的除塵效果，使無塵間內(nèi)的粉塵顆粒濃度降至正常范圍，且粒子計(jì)數(shù)器實(shí)時(shí)測(cè)量，控制器實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，從而減少潔凈度無法滿足要求的情況的出現(xiàn)時(shí)間，避免產(chǎn)生相關(guān)設(shè)備損耗或者產(chǎn)品不良率升高的情況。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述無塵間各區(qū)域內(nèi)均設(shè)置有粒子計(jì)數(shù)器，所述顆粒濃度信號(hào)V1對(duì)應(yīng)的粉塵顆粒濃度等于多個(gè)所述粒子計(jì)數(shù)器輸出的粒子濃度的平均值。

通過采用上述技術(shù)方案，顆粒濃度信號(hào)對(duì)應(yīng)的粉塵顆粒濃度取多個(gè)粒子計(jì)數(shù)器輸出的粒子濃度的平均值，以此減少外部因素對(duì)粒子計(jì)數(shù)器的干擾，減少誤差，從而提高粒子濃度檢測(cè)的準(zhǔn)確度。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述上位機(jī)上設(shè)置有用于檢測(cè)異常情況的告警電路，所述告警電路包括設(shè)置于所述風(fēng)機(jī)上的用于檢測(cè)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器以及設(shè)置于所述上位機(jī)上的用于指示過濾網(wǎng)狀態(tài)的指示燈。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)控制系統(tǒng)中出現(xiàn)異常情況時(shí)告警電路觸發(fā)告警，以此提示操作人員排除故障，減少潔凈度無法滿足要求的情況的出現(xiàn)時(shí)間，避免產(chǎn)生相關(guān)設(shè)備損耗或者產(chǎn)品不良率升高的情況；當(dāng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升而粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)的粒子濃度未產(chǎn)生明顯變化時(shí)，判定為過濾網(wǎng)堵塞，此時(shí)指示燈亮起，以此提示操作人員及時(shí)更換過濾網(wǎng)，從而提高FFU的除塵效率。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：粒子濃度ρ與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω比公式為： ω為所述風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，ρ為所述粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)的粒子濃度，ΔK為單位時(shí)間內(nèi)K的變化量，C為預(yù)設(shè)值，當(dāng)ΔK<C時(shí)，即風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的成效低于預(yù)設(shè)值時(shí)所述指示燈亮起以指示操作人員更換過濾網(wǎng)。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)ΔK<C時(shí)，即風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)后粉塵顆粒的濃度未降低至預(yù)估值，或電機(jī)的轉(zhuǎn)速未提高到預(yù)估值，此時(shí)ΔK未達(dá)到設(shè)定值C，以此表明過濾網(wǎng)產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象而使粉塵顆粒無法過濾清除，此時(shí)指示燈亮起以指示操作人員及時(shí)更換過濾網(wǎng)，從而提高FFU的除塵效率。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述無塵間內(nèi)各區(qū)域劃分潔凈度等級(jí)，各區(qū)域分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有風(fēng)機(jī)，α為當(dāng)前區(qū)域的潔凈度等級(jí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值，當(dāng)前區(qū)域的粒子濃度低于預(yù)設(shè)粒子濃度值時(shí)控制器觸發(fā)并調(diào)節(jié)當(dāng)前區(qū)域的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

通過采用上述技術(shù)方案，由于無塵間內(nèi)各區(qū)域生產(chǎn)的產(chǎn)品對(duì)所處空氣環(huán)境的潔凈度要求不同，且單臺(tái)FFU的調(diào)節(jié)有效范圍有限，因此對(duì)無塵間內(nèi)各區(qū)域劃分潔凈度等級(jí)，根據(jù)各區(qū)域產(chǎn)品所需的潔凈度要求調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)粒子濃度值，以此減少局部區(qū)域的FFU負(fù)荷，從而節(jié)省能耗。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：各區(qū)域的潔凈度等級(jí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值與其對(duì)應(yīng)的粒子計(jì)數(shù)器設(shè)置數(shù)量的關(guān)系公式：α*γ＝β，γ為無塵間當(dāng)前區(qū)域的粒子計(jì)數(shù)器數(shù)量，β為常數(shù)。

通過采用上述技術(shù)方案，由于無塵間內(nèi)各區(qū)域生產(chǎn)的產(chǎn)品對(duì)所處空氣環(huán)境的潔凈度要求不同，且當(dāng)前區(qū)域的潔凈度等級(jí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值較低時(shí)需要匹配數(shù)量更多的粒子計(jì)數(shù)器，以此減少部分粒子計(jì)數(shù)器由于局部范圍的外部因素影響而產(chǎn)生的誤差，從而避免因粉塵顆粒濃度高于該區(qū)域潔凈度要求所對(duì)應(yīng)的的預(yù)設(shè)粒子濃度值而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格或設(shè)備損壞的情況。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述控制器與風(fēng)機(jī)電連接以對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行供電，所述告警電路還包括：

電流檢測(cè)器，設(shè)置于控制器上，用于檢測(cè)控制器對(duì)風(fēng)機(jī)供電的電流值且當(dāng)供電電流值高于設(shè)定值時(shí)輸出過流信號(hào)；

控制組件，設(shè)置于控制器上且與電流檢測(cè)器電連接，用于接收并響應(yīng)過流信號(hào)并控制控制器停止升高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；

報(bào)警燈，設(shè)置于上位機(jī)上，與控制組件電連接，用于接收并響應(yīng)過流信號(hào)，當(dāng)接收到過流信號(hào)時(shí)亮起。

通過采用上述技術(shù)方案，電流檢測(cè)器用于檢測(cè)風(fēng)機(jī)的電流值，當(dāng)風(fēng)機(jī)的電流值大于設(shè)定值時(shí)控制組件控制控制器停止升高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以此避免轉(zhuǎn)速升高使溫度繼續(xù)飆升而最終導(dǎo)致風(fēng)機(jī)損毀的現(xiàn)象，從而達(dá)到保護(hù)風(fēng)機(jī)的效果。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述告警電路還包括：

定時(shí)器，設(shè)置于上位機(jī)上且與之電連接，用于接收并響應(yīng)控制信號(hào)，當(dāng)接收到控制信號(hào)時(shí)觸發(fā)定時(shí)，當(dāng)定時(shí)器設(shè)定時(shí)間結(jié)束時(shí)輸出定時(shí)信號(hào)Z1；

反饋組件，與定時(shí)器電連接且與上位機(jī)電連接，用于接收并響應(yīng)定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2，當(dāng)同時(shí)接收到定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2時(shí)輸出警告信號(hào)Z2；警告燈，設(shè)置于上位機(jī)上，與反饋組件電連接，用于接收并響應(yīng)警告信號(hào)，當(dāng)接收到警告信號(hào)Z2時(shí)亮起。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)控制器開始提高風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，定時(shí)器觸發(fā)，經(jīng)過一段設(shè)定時(shí)間后輸出定時(shí)信號(hào)，當(dāng)反饋組件同時(shí)接收到定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2時(shí)輸出警告信號(hào)Z2，以此使警告燈亮起，提示操作人員該區(qū)域的粉塵顆粒濃度在設(shè)定時(shí)間內(nèi)未降低至預(yù)設(shè)濃度，從而指示該區(qū)域的FFU的時(shí)效性較差，從而提示操作人員對(duì)該區(qū)域的FFU進(jìn)行維護(hù)，排除異常狀態(tài)。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述反饋組件包括：

第一繼電器，其線圈一端耦接于VCC；

第一NPN型三極管，其發(fā)射極接地，其基極接收控制信號(hào)V2，其集電極耦接于第一繼電器線圈的另一端；

所述定時(shí)器的輸入端的一極通過第一繼電器的常開觸點(diǎn)KM1-1接地，其另一極耦接于VCC端，其輸出端的一極接地，其輸出端的另一極輸出定時(shí)信號(hào)Z1。

通過采用上述技術(shù)方案，NPN型三極管具有“基極輸入高電平導(dǎo)通”的特性，當(dāng)?shù)谝籒PN型三極管的基極接收到控制信號(hào)V2時(shí)，第一繼電器線圈得電，其常開觸點(diǎn)KM1-1閉合使定時(shí)器觸發(fā)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)經(jīng)過設(shè)定時(shí)間段后定時(shí)器輸出定時(shí)信號(hào)Z1。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述反饋組件還包括：

與門，其輸入端分別接收定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2；

第二NPN型三極管，其基極耦接于與門的輸出端，其集電極連接于VCC端；警告燈的陽(yáng)極耦接于第二NPN型三極管的發(fā)射極，其陰極接地。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)定時(shí)器經(jīng)過設(shè)定時(shí)間段后輸出定時(shí)信號(hào)Z1，由于與門具有“輸入全為高電平輸出才為高電平”的特性，因此當(dāng)定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2同時(shí)輸入時(shí)，與門輸出高電平，此時(shí)第二NPN型三極管基極輸入高電平導(dǎo)通，以此使照明件得電發(fā)光，從而發(fā)出告警，提示操作人員維護(hù)FFU。

綜上所述，本發(fā)明的有益技術(shù)效果為：
1.上位機(jī)接收顆粒濃度信號(hào)并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，且當(dāng)顆粒濃度信號(hào)與預(yù)設(shè)值產(chǎn)生差值時(shí)上位機(jī)輸出控制信號(hào)V2，控制器接收到控制信號(hào)V2時(shí)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，從而提高FFU的除塵效果，使無塵間內(nèi)的粉塵顆粒濃度降至正常范圍，且粒子計(jì)數(shù)器實(shí)時(shí)測(cè)量，控制器實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，從而減少潔凈度無法滿足要求的情況的出現(xiàn)時(shí)間，避免產(chǎn)生相關(guān)設(shè)備損耗或者產(chǎn)品不良率升高的情況；

2.當(dāng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升而粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)的粒子濃度未產(chǎn)生明顯變化時(shí)，判定為過濾網(wǎng)堵塞，此時(shí)指示燈亮起，以此提示操作人員及時(shí)更換過濾網(wǎng)，從而提高FFU的除塵效率；

3.由于無塵間內(nèi)各區(qū)域生產(chǎn)的產(chǎn)品對(duì)所處空氣環(huán)境的潔凈度要求不同，且當(dāng)前區(qū)域的潔凈度等級(jí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值較低時(shí)需要匹配數(shù)量更多的粒子計(jì)數(shù)器，以此減少部分粒子計(jì)數(shù)器由于局部范圍的外部因素影響而產(chǎn)生的誤差，從而避免因粉塵顆粒濃度高于該區(qū)域潔凈度要求所對(duì)應(yīng)的的預(yù)設(shè)粒子濃度值而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格或設(shè)備損壞的情況。

附圖說明
圖1是本發(fā)明的整體原理框圖；

圖2是本發(fā)明的告警電路的整體原理框圖；

圖3是本發(fā)明的電路原理示意圖。

附圖標(biāo)記：1、告警電路；2、反饋組件。

具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參照，為本發(fā)明公開的一種基于FFU的無塵間潔凈度閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括設(shè)置于無塵間內(nèi)的粒子計(jì)數(shù)器、上位機(jī)以及控制器，粒子計(jì)數(shù)器優(yōu)選為PGD-70粒子檢測(cè)儀，用于檢測(cè)無塵間空氣中的粉塵顆粒濃度并輸出顆粒濃度信號(hào)V1。粒子計(jì)數(shù)器有多個(gè)且分布于無塵間各個(gè)生產(chǎn)區(qū)域中，當(dāng)前生產(chǎn)區(qū)域的顆粒濃度信號(hào)V1對(duì)應(yīng)的顆粒濃度等于當(dāng)前生產(chǎn)區(qū)域的多個(gè)粒子計(jì)數(shù)器輸出的粒子濃度的平均值，以此減少外部因素對(duì)粒子計(jì)數(shù)器的干擾，減少誤差，從而提高粒子濃度檢測(cè)的準(zhǔn)確度。
上位機(jī)，采用工控電腦，與粒子計(jì)數(shù)器電連接，用于接收顆粒濃度信號(hào)并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，且當(dāng)顆粒濃度信號(hào)與預(yù)設(shè)值產(chǎn)生差值時(shí)上位機(jī)輸出控制信號(hào)V2。控制器，與上位機(jī)電連接且與風(fēng)機(jī)電連接，用于接收并響應(yīng)控制信號(hào)V2，當(dāng)接收到控制信號(hào)V2時(shí)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高。

由于無塵間內(nèi)各區(qū)域生產(chǎn)的產(chǎn)品對(duì)所處空氣環(huán)境的潔凈度要求不同，且單臺(tái)FFU的調(diào)節(jié)有效范圍有限，因此將無塵間內(nèi)各區(qū)域劃分潔凈度等級(jí)。各區(qū)域分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有FFU風(fēng)機(jī)，α為當(dāng)前區(qū)域的潔凈度等級(jí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值，當(dāng)前區(qū)域的粒子濃度低于預(yù)設(shè)粒子濃度值時(shí)控制器觸發(fā)并調(diào)節(jié)當(dāng)前區(qū)域的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。根據(jù)各區(qū)域產(chǎn)品所需的潔凈度要求調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)粒子濃度值，以此減少局部區(qū)域的FFU負(fù)荷，從而節(jié)省能耗。

由于無塵車間部分區(qū)域?qū)崈舳鹊囊蟾?，其所?duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值更低，因此對(duì)于粒子濃度檢測(cè)的精確性要求更高。由此可知，當(dāng)前區(qū)域的潔凈度等級(jí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值較低時(shí)需要匹配數(shù)量更多的粒子計(jì)數(shù)器，因此預(yù)設(shè)粒子濃度值與粒子計(jì)數(shù)器呈反比，則得出公式：α*γ＝β，γ為無塵間當(dāng)前區(qū)域的粒子計(jì)數(shù)器數(shù)量，β為常數(shù)。粒子計(jì)數(shù)器數(shù)量的區(qū)分調(diào)節(jié)用以減少部分粒子計(jì)數(shù)器由于局部范圍的外部因素影響而產(chǎn)生的誤差，從而避免因粉塵顆粒濃度高于該區(qū)域潔凈度要求所對(duì)應(yīng)的的預(yù)設(shè)粒子濃度值而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格或設(shè)備損壞的情況。

參照?qǐng)D2，上位機(jī)上設(shè)置有用于檢測(cè)異常情況的告警電路1，告警電路1包括設(shè)置于風(fēng)機(jī)上的電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器以及設(shè)置于上位機(jī)上的用于指示過濾網(wǎng)狀態(tài)的指示燈。電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器優(yōu)選為WH1300電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)儀，用于檢測(cè)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω。當(dāng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升而粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)的粒子濃度未產(chǎn)生明顯變化時(shí)，判定為過濾網(wǎng)堵塞，此時(shí)指示燈亮起，以此提示操作人員及時(shí)更換過濾網(wǎng)，從而提高FFU的除塵效率。

轉(zhuǎn)速ω已知，粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)的粒子濃度ρ由粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)所得，粒子濃度ρ與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω比公式為： 由此得出，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升對(duì)應(yīng)的除塵成效比運(yùn)算公式為： C為預(yù)設(shè)值，當(dāng)ΔK<C時(shí)，即風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的成效低于預(yù)設(shè)值時(shí)，表示風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)后粉塵顆粒的濃度未降低至預(yù)估值，或電機(jī)的轉(zhuǎn)速未提高到預(yù)估值。此時(shí)ΔK未達(dá)到設(shè)定值C，以此表明過濾網(wǎng)產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象而使粉塵顆粒無法過濾清除，此時(shí)指示燈亮起以指示操作人員及時(shí)更換過濾網(wǎng)，從而提高FFU的除塵效率。

控制器采用SWE343型號(hào)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，控制器與風(fēng)機(jī)電連接以對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行供電，告警電路1還包括設(shè)置于控制器上的電流檢測(cè)器、設(shè)置于控制器上的控制組件以及設(shè)置于上位機(jī)上的報(bào)警燈。常規(guī)的電機(jī)電流保護(hù)器在電機(jī)電流超過預(yù)設(shè)值時(shí)會(huì)切斷電機(jī)的供電以避免電機(jī)壽命削減，而無塵車間由于生產(chǎn)工藝嚴(yán)格，風(fēng)機(jī)的停機(jī)會(huì)造成粉塵顆粒濃度失控，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

因此電流檢測(cè)器優(yōu)選為RCM470DY電流檢測(cè)器，當(dāng)控制器供給風(fēng)機(jī)的電流值大于預(yù)設(shè)值時(shí)，電流檢測(cè)器觸發(fā)并輸出過流信號(hào)。控制組件包括PLC控制器，PLC控制器用于控制控制器停止升高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以此避免轉(zhuǎn)速升高使溫度繼續(xù)飆升而最終導(dǎo)致風(fēng)機(jī)損毀的現(xiàn)象，從而達(dá)到保護(hù)風(fēng)機(jī)的效果。同時(shí)PLC控制器與報(bào)警燈電連接以控制報(bào)警燈亮起。

參照?qǐng)D2、圖3，告警電路1還包括設(shè)置于上位機(jī)上的定時(shí)器、反饋組件2以及警告燈。反饋組件2與定時(shí)器電連接且與上位機(jī)電連接，用于接收并響應(yīng)定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2，當(dāng)同時(shí)接收到定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2時(shí)輸出警告信號(hào)Z2。反饋組件2包括第一繼電器KM1、第一NPN型三極管Q1、與門以及第二NPN型三極管Q2。第一NPN型三極管Q1的發(fā)射極接地，其基極接收控制信號(hào)V2，其集電極耦接于第一繼電器KM1線圈的一端。第一繼電器KM1線圈的一端耦接于VCC端。

定時(shí)器與上位機(jī)電連接，用于接收并響應(yīng)控制信號(hào)，當(dāng)接收到控制信號(hào)時(shí)觸發(fā)定時(shí)，當(dāng)定時(shí)器設(shè)定時(shí)間結(jié)束時(shí)輸出定時(shí)信號(hào)Z1。定時(shí)器采用KG316T定時(shí)器。定時(shí)器的輸入端的一極通過第一繼電器KM1的常開觸點(diǎn)KM1-1接地，其另一極耦接于VCC端，其輸出端的一極接地，其輸出端的另一極在設(shè)定時(shí)間段后輸出定時(shí)信號(hào)Z1。當(dāng)控制信號(hào)V2輸出時(shí)，控制器開始提高風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，且此時(shí)由于NPN型三極管具有“基極輸入高電平導(dǎo)通”的特性因而第一NPN型三極管Q1的基極在輸入控制信號(hào)V2時(shí)導(dǎo)通。此時(shí)第一繼電器KM1線圈得電，使其常開觸點(diǎn)KM1-1閉合，以此使定時(shí)器觸發(fā)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)經(jīng)過設(shè)定時(shí)間段后定時(shí)器輸出定時(shí)信號(hào)Z1。

與門的輸入端分別接收定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2，由于與門具有“輸入全為高電平輸出才為高電平”的特性，因此當(dāng)定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2同時(shí)輸入時(shí)，與門輸出高電平信號(hào)，即警告信號(hào)Z2。

第二NPN型三極管Q2的基極耦接于與門的輸出端，其集電極連接于VCC端，其發(fā)射極通過警報(bào)燈接地。第二NPN型三極管Q2基極輸入高電平信號(hào)，即警告信號(hào)Z2時(shí)導(dǎo)通，警告燈的陽(yáng)極耦接于第二NPN型三極管Q2的發(fā)射極，其陰極接地。當(dāng)?shù)诙﨨PN型三極管Q2導(dǎo)通時(shí)警告燈得電而亮起，從而發(fā)出告警，提示操作人員該區(qū)域的粉塵顆粒濃度在設(shè)定時(shí)間內(nèi)未降低至預(yù)設(shè)濃度，從而指示該區(qū)域的FFU的時(shí)效性較差，從而提示操作人員對(duì)該區(qū)域的FFU進(jìn)行維護(hù)，排除異常狀態(tài)。

本實(shí)施例的實(shí)施原理為：粒子計(jì)數(shù)器實(shí)時(shí)測(cè)量無塵間各區(qū)域空氣內(nèi)的粉塵顆粒濃度，上位機(jī)接收顆粒濃度信號(hào)并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，且當(dāng)顆粒濃度信號(hào)與預(yù)設(shè)值產(chǎn)生差值時(shí)上位機(jī)輸出控制信號(hào)V2，控制器接收到控制信號(hào)V2時(shí)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，以此實(shí)時(shí)控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，提高FFU的除塵效果，使無塵間內(nèi)的粉塵顆粒濃度降至正常范圍，從而減少潔凈度無法滿足要求的情況的出現(xiàn)時(shí)間，避免產(chǎn)生相關(guān)設(shè)備損耗或者產(chǎn)品不良率升高的情況。

本具體實(shí)施方式的實(shí)施例均為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非依此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，故：凡依本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
一種基于FFU的無塵間潔凈度閉環(huán)控制系統(tǒng)

技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及無塵加工輔助設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于FFU的無塵間潔凈度閉環(huán)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)
目前，F(xiàn)FU，即風(fēng)機(jī)過濾單元，利用其內(nèi)部的風(fēng)機(jī)(電機(jī)+葉輪)將空氣(風(fēng))吸入，所吸收的空氣(風(fēng))經(jīng)過FFU下面的HEPA(高效空氣過濾器)或者ULPA(超高效過濾器)濾網(wǎng)，將空氣中的大顆粒的塵埃微粒子過濾掉，最后把新風(fēng)以0.45m/s±10％的風(fēng)速均勻送到潔凈室。

FFU群控系統(tǒng)是用于控制多個(gè)FFU的系統(tǒng)，而目前FFU群控系統(tǒng)的除塵方式還只是單方面無反饋的，其無法獲取潔凈室或者廠房的潔凈度情況，因此難以根據(jù)實(shí)際潔凈度情況調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或者提示更換過濾網(wǎng)，且現(xiàn)有的檢測(cè)潔凈度的方式普遍采用人工定時(shí)檢測(cè)。

上述中的現(xiàn)有技術(shù)方案存在以下缺陷：人工定時(shí)檢測(cè)具有較大的滯后性，進(jìn)而可能在一段作業(yè)時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)潔凈度無法滿足要求的情況，從而導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備損耗或者產(chǎn)品不良率升高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于FFU的無塵間潔凈度閉環(huán)控制系統(tǒng)，能減少潔凈度無法滿足要求的情況的出現(xiàn)時(shí)間，避免產(chǎn)生相關(guān)設(shè)備損耗或者產(chǎn)品不良率升高的情況。

本發(fā)明的上述發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種基于FFU的無塵間潔凈度閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括：

粒子計(jì)數(shù)器，設(shè)置于無塵間內(nèi)，用于檢測(cè)無塵間空氣中的粉塵顆粒濃度并輸出顆粒濃度信號(hào)V1；

上位機(jī)，與粒子計(jì)數(shù)器電連接，用于接收顆粒濃度信號(hào)并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，且當(dāng)顆粒濃度信號(hào)與預(yù)設(shè)值產(chǎn)生差值時(shí)上位機(jī)輸出控制信號(hào)V2；

控制器，設(shè)置于無塵間內(nèi)，與上位機(jī)電連接且與風(fēng)機(jī)電連接，用于接收并響應(yīng)控制信號(hào)V2以控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高。

通過采用上述技術(shù)方案，粒子計(jì)數(shù)器用于測(cè)量無塵間空氣內(nèi)的粉塵顆粒濃度，上位機(jī)接收顆粒濃度信號(hào)并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，且當(dāng)顆粒濃度信號(hào)與預(yù)設(shè)值產(chǎn)生差值時(shí)上位機(jī)輸出控制信號(hào)V2，控制器接收到控制信號(hào)V2時(shí)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，從而提高FFU的除塵效果，使無塵間內(nèi)的粉塵顆粒濃度降至正常范圍，且粒子計(jì)數(shù)器實(shí)時(shí)測(cè)量，控制器實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，從而減少潔凈度無法滿足要求的情況的出現(xiàn)時(shí)間，避免產(chǎn)生相關(guān)設(shè)備損耗或者產(chǎn)品不良率升高的情況。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述無塵間各區(qū)域內(nèi)均設(shè)置有粒子計(jì)數(shù)器，所述顆粒濃度信號(hào)V1對(duì)應(yīng)的粉塵顆粒濃度等于多個(gè)所述粒子計(jì)數(shù)器輸出的粒子濃度的平均值。

通過采用上述技術(shù)方案，顆粒濃度信號(hào)對(duì)應(yīng)的粉塵顆粒濃度取多個(gè)粒子計(jì)數(shù)器輸出的粒子濃度的平均值，以此減少外部因素對(duì)粒子計(jì)數(shù)器的干擾，減少誤差，從而提高粒子濃度檢測(cè)的準(zhǔn)確度。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述上位機(jī)上設(shè)置有用于檢測(cè)異常情況的告警電路，所述告警電路包括設(shè)置于所述風(fēng)機(jī)上的用于檢測(cè)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器以及設(shè)置于所述上位機(jī)上的用于指示過濾網(wǎng)狀態(tài)的指示燈。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)控制系統(tǒng)中出現(xiàn)異常情況時(shí)告警電路觸發(fā)告警，以此提示操作人員排除故障，減少潔凈度無法滿足要求的情況的出現(xiàn)時(shí)間，避免產(chǎn)生相關(guān)設(shè)備損耗或者產(chǎn)品不良率升高的情況；當(dāng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升而粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)的粒子濃度未產(chǎn)生明顯變化時(shí)，判定為過濾網(wǎng)堵塞，此時(shí)指示燈亮起，以此提示操作人員及時(shí)更換過濾網(wǎng)，從而提高FFU的除塵效率。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：粒子濃度ρ與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω比公式為： ω為所述風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，ρ為所述粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)的粒子濃度，ΔK為單位時(shí)間內(nèi)K的變化量，C為預(yù)設(shè)值，當(dāng)ΔK<C時(shí)，即風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的成效低于預(yù)設(shè)值時(shí)所述指示燈亮起以指示操作人員更換過濾網(wǎng)。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)ΔK<C時(shí)，即風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)后粉塵顆粒的濃度未降低至預(yù)估值，或電機(jī)的轉(zhuǎn)速未提高到預(yù)估值，此時(shí)ΔK未達(dá)到設(shè)定值C，以此表明過濾網(wǎng)產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象而使粉塵顆粒無法過濾清除，此時(shí)指示燈亮起以指示操作人員及時(shí)更換過濾網(wǎng)，從而提高FFU的除塵效率。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述無塵間內(nèi)各區(qū)域劃分潔凈度等級(jí)，各區(qū)域分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有風(fēng)機(jī)，α為當(dāng)前區(qū)域的潔凈度等級(jí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值，當(dāng)前區(qū)域的粒子濃度低于預(yù)設(shè)粒子濃度值時(shí)控制器觸發(fā)并調(diào)節(jié)當(dāng)前區(qū)域的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

通過采用上述技術(shù)方案，由于無塵間內(nèi)各區(qū)域生產(chǎn)的產(chǎn)品對(duì)所處空氣環(huán)境的潔凈度要求不同，且單臺(tái)FFU的調(diào)節(jié)有效范圍有限，因此對(duì)無塵間內(nèi)各區(qū)域劃分潔凈度等級(jí)，根據(jù)各區(qū)域產(chǎn)品所需的潔凈度要求調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)粒子濃度值，以此減少局部區(qū)域的FFU負(fù)荷，從而節(jié)省能耗。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：各區(qū)域的潔凈度等級(jí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值與其對(duì)應(yīng)的粒子計(jì)數(shù)器設(shè)置數(shù)量的關(guān)系公式：α*γ＝β，γ為無塵間當(dāng)前區(qū)域的粒子計(jì)數(shù)器數(shù)量，β為常數(shù)。

通過采用上述技術(shù)方案，由于無塵間內(nèi)各區(qū)域生產(chǎn)的產(chǎn)品對(duì)所處空氣環(huán)境的潔凈度要求不同，且當(dāng)前區(qū)域的潔凈度等級(jí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值較低時(shí)需要匹配數(shù)量更多的粒子計(jì)數(shù)器，以此減少部分粒子計(jì)數(shù)器由于局部范圍的外部因素影響而產(chǎn)生的誤差，從而避免因粉塵顆粒濃度高于該區(qū)域潔凈度要求所對(duì)應(yīng)的的預(yù)設(shè)粒子濃度值而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格或設(shè)備損壞的情況。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述控制器與風(fēng)機(jī)電連接以對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行供電，所述告警電路還包括：

電流檢測(cè)器，設(shè)置于控制器上，用于檢測(cè)控制器對(duì)風(fēng)機(jī)供電的電流值且當(dāng)供電電流值高于設(shè)定值時(shí)輸出過流信號(hào)；

控制組件，設(shè)置于控制器上且與電流檢測(cè)器電連接，用于接收并響應(yīng)過流信號(hào)并控制控制器停止升高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；

報(bào)警燈，設(shè)置于上位機(jī)上，與控制組件電連接，用于接收并響應(yīng)過流信號(hào)，當(dāng)接收到過流信號(hào)時(shí)亮起。

通過采用上述技術(shù)方案，電流檢測(cè)器用于檢測(cè)風(fēng)機(jī)的電流值，當(dāng)風(fēng)機(jī)的電流值大于設(shè)定值時(shí)控制組件控制控制器停止升高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以此避免轉(zhuǎn)速升高使溫度繼續(xù)飆升而最終導(dǎo)致風(fēng)機(jī)損毀的現(xiàn)象，從而達(dá)到保護(hù)風(fēng)機(jī)的效果。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述告警電路還包括：

定時(shí)器，設(shè)置于上位機(jī)上且與之電連接，用于接收并響應(yīng)控制信號(hào)，當(dāng)接收到控制信號(hào)時(shí)觸發(fā)定時(shí)，當(dāng)定時(shí)器設(shè)定時(shí)間結(jié)束時(shí)輸出定時(shí)信號(hào)Z1；

反饋組件，與定時(shí)器電連接且與上位機(jī)電連接，用于接收并響應(yīng)定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2，當(dāng)同時(shí)接收到定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2時(shí)輸出警告信號(hào)Z2；警告燈，設(shè)置于上位機(jī)上，與反饋組件電連接，用于接收并響應(yīng)警告信號(hào)，當(dāng)接收到警告信號(hào)Z2時(shí)亮起。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)控制器開始提高風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，定時(shí)器觸發(fā)，經(jīng)過一段設(shè)定時(shí)間后輸出定時(shí)信號(hào)，當(dāng)反饋組件同時(shí)接收到定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2時(shí)輸出警告信號(hào)Z2，以此使警告燈亮起，提示操作人員該區(qū)域的粉塵顆粒濃度在設(shè)定時(shí)間內(nèi)未降低至預(yù)設(shè)濃度，從而指示該區(qū)域的FFU的時(shí)效性較差，從而提示操作人員對(duì)該區(qū)域的FFU進(jìn)行維護(hù)，排除異常狀態(tài)。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述反饋組件包括：

第一繼電器，其線圈一端耦接于VCC；

第一NPN型三極管，其發(fā)射極接地，其基極接收控制信號(hào)V2，其集電極耦接于第一繼電器線圈的另一端；

所述定時(shí)器的輸入端的一極通過第一繼電器的常開觸點(diǎn)KM1-1接地，其另一極耦接于VCC端，其輸出端的一極接地，其輸出端的另一極輸出定時(shí)信號(hào)Z1。

通過采用上述技術(shù)方案，NPN型三極管具有“基極輸入高電平導(dǎo)通”的特性，當(dāng)?shù)谝籒PN型三極管的基極接收到控制信號(hào)V2時(shí)，第一繼電器線圈得電，其常開觸點(diǎn)KM1-1閉合使定時(shí)器觸發(fā)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)經(jīng)過設(shè)定時(shí)間段后定時(shí)器輸出定時(shí)信號(hào)Z1。
本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述反饋組件還包括：

與門，其輸入端分別接收定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2；

第二NPN型三極管，其基極耦接于與門的輸出端，其集電極連接于VCC端；警告燈的陽(yáng)極耦接于第二NPN型三極管的發(fā)射極，其陰極接地。
通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)定時(shí)器經(jīng)過設(shè)定時(shí)間段后輸出定時(shí)信號(hào)Z1，由于與門具有“輸入全為高電平輸出才為高電平”的特性，因此當(dāng)定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2同時(shí)輸入時(shí)，與門輸出高電平，此時(shí)第二NPN型三極管基極輸入高電平導(dǎo)通，以此使照明件得電發(fā)光，從而發(fā)出告警，提示操作人員維護(hù)FFU。

綜上所述，本發(fā)明的有益技術(shù)效果為：

1.上位機(jī)接收顆粒濃度信號(hào)并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，且當(dāng)顆粒濃度信號(hào)與預(yù)設(shè)值產(chǎn)生差值時(shí)上位機(jī)輸出控制信號(hào)V2，控制器接收到控制信號(hào)V2時(shí)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，從而提高FFU的除塵效果，使無塵間內(nèi)的粉塵顆粒濃度降至正常范圍，且粒子計(jì)數(shù)器實(shí)時(shí)測(cè)量，控制器實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，從而減少潔凈度無法滿足要求的情況的出現(xiàn)時(shí)間，避免產(chǎn)生相關(guān)設(shè)備損耗或者產(chǎn)品不良率升高的情況；

2.當(dāng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升而粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)的粒子濃度未產(chǎn)生明顯變化時(shí)，判定為過濾網(wǎng)堵塞，此時(shí)指示燈亮起，以此提示操作人員及時(shí)更換過濾網(wǎng)，從而提高FFU的除塵效率；

3.由于無塵間內(nèi)各區(qū)域生產(chǎn)的產(chǎn)品對(duì)所處空氣環(huán)境的潔凈度要求不同，且當(dāng)前區(qū)域的潔凈度等級(jí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值較低時(shí)需要匹配數(shù)量更多的粒子計(jì)數(shù)器，以此減少部分粒子計(jì)數(shù)器由于局部范圍的外部因素影響而產(chǎn)生的誤差，從而避免因粉塵顆粒濃度高于該區(qū)域潔凈度要求所對(duì)應(yīng)的的預(yù)設(shè)粒子濃度值而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格或設(shè)備損壞的情況。

附圖說明
圖1是本發(fā)明的整體原理框圖；

圖2是本發(fā)明的告警電路的整體原理框圖；

圖3是本發(fā)明的電路原理示意圖。

附圖標(biāo)記：1、告警電路；2、反饋組件。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參照?qǐng)D1，為本發(fā)明公開的一種基于FFU的無塵間潔凈度閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括設(shè)置于無塵間內(nèi)的粒子計(jì)數(shù)器、上位機(jī)以及控制器，粒子計(jì)數(shù)器優(yōu)選為PGD-70粒子檢測(cè)儀，用于檢測(cè)無塵間空氣中的粉塵顆粒濃度并輸出顆粒濃度信號(hào)V1。粒子計(jì)數(shù)器有多個(gè)且分布于無塵間各個(gè)生產(chǎn)區(qū)域中，當(dāng)前生產(chǎn)區(qū)域的顆粒濃度信號(hào)V1對(duì)應(yīng)的顆粒濃度等于當(dāng)前生產(chǎn)區(qū)域的多個(gè)粒子計(jì)數(shù)器輸出的粒子濃度的平均值，以此減少外部因素對(duì)粒子計(jì)數(shù)器的干擾，減少誤差，從而提高粒子濃度檢測(cè)的準(zhǔn)確度。

上位機(jī)，采用工控電腦，與粒子計(jì)數(shù)器電連接，用于接收顆粒濃度信號(hào)并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，且當(dāng)顆粒濃度信號(hào)與預(yù)設(shè)值產(chǎn)生差值時(shí)上位機(jī)輸出控制信號(hào)V2。控制器，與上位機(jī)電連接且與風(fēng)機(jī)電連接，用于接收并響應(yīng)控制信號(hào)V2，當(dāng)接收到控制信號(hào)V2時(shí)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高。

由于無塵間內(nèi)各區(qū)域生產(chǎn)的產(chǎn)品對(duì)所處空氣環(huán)境的潔凈度要求不同，且單臺(tái)FFU的調(diào)節(jié)有效范圍有限，因此將無塵間內(nèi)各區(qū)域劃分潔凈度等級(jí)。各區(qū)域分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有FFU風(fēng)機(jī)，α為當(dāng)前區(qū)域的潔凈度等級(jí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值，當(dāng)前區(qū)域的粒子濃度低于預(yù)設(shè)粒子濃度值時(shí)控制器觸發(fā)并調(diào)節(jié)當(dāng)前區(qū)域的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。根據(jù)各區(qū)域產(chǎn)品所需的潔凈度要求調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)粒子濃度值，以此減少局部區(qū)域的FFU負(fù)荷，從而節(jié)省能耗。

由于無塵車間部分區(qū)域?qū)崈舳鹊囊蟾?，其所?duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值更低，因此對(duì)于粒子濃度檢測(cè)的精確性要求更高。由此可知，當(dāng)前區(qū)域的潔凈度等級(jí)所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)粒子濃度值較低時(shí)需要匹配數(shù)量更多的粒子計(jì)數(shù)器，因此預(yù)設(shè)粒子濃度值與粒子計(jì)數(shù)器呈反比，則得出公式：α*γ＝β，γ為無塵間當(dāng)前區(qū)域的粒子計(jì)數(shù)器數(shù)量，β為常數(shù)。粒子計(jì)數(shù)器數(shù)量的區(qū)分調(diào)節(jié)用以減少部分粒子計(jì)數(shù)器由于局部范圍的外部因素影響而產(chǎn)生的誤差，從而避免因粉塵顆粒濃度高于該區(qū)域潔凈度要求所對(duì)應(yīng)的的預(yù)設(shè)粒子濃度值而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格或設(shè)備損壞的情況。

參照?qǐng)D2，上位機(jī)上設(shè)置有用于檢測(cè)異常情況的告警電路1，告警電路1包括設(shè)置于風(fēng)機(jī)上的電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器以及設(shè)置于上位機(jī)上的用于指示過濾網(wǎng)狀態(tài)的指示燈。電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器優(yōu)選為WH1300電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)儀，用于檢測(cè)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω。當(dāng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升而粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)的粒子濃度未產(chǎn)生明顯變化時(shí)，判定為過濾網(wǎng)堵塞，此時(shí)指示燈亮起，以此提示操作人員及時(shí)更換過濾網(wǎng)，從而提高FFU的除塵效率。

轉(zhuǎn)速ω已知，粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)的粒子濃度ρ由粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)所得，粒子濃度ρ與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速ω比公式為： 由此得出，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升對(duì)應(yīng)的除塵成效比運(yùn)算公式為： C為預(yù)設(shè)值，當(dāng)ΔK<C時(shí)，即風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的成效低于預(yù)設(shè)值時(shí)，表示風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)后粉塵顆粒的濃度未降低至預(yù)估值，或電機(jī)的轉(zhuǎn)速未提高到預(yù)估值。此時(shí)ΔK未達(dá)到設(shè)定值C，以此表明過濾網(wǎng)產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象而使粉塵顆粒無法過濾清除，此時(shí)指示燈亮起以指示操作人員及時(shí)更換過濾網(wǎng)，從而提高FFU的除塵效率。

控制器采用SWE343型號(hào)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，控制器與風(fēng)機(jī)電連接以對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行供電，告警電路1還包括設(shè)置于控制器上的電流檢測(cè)器、設(shè)置于控制器上的控制組件以及設(shè)置于上位機(jī)上的報(bào)警燈。常規(guī)的電機(jī)電流保護(hù)器在電機(jī)電流超過預(yù)設(shè)值時(shí)會(huì)切斷電機(jī)的供電以避免電機(jī)壽命削減，而無塵車間由于生產(chǎn)工藝嚴(yán)格，風(fēng)機(jī)的停機(jī)會(huì)造成粉塵顆粒濃度失控，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

因此電流檢測(cè)器優(yōu)選為RCM470DY電流檢測(cè)器，當(dāng)控制器供給風(fēng)機(jī)的電流值大于預(yù)設(shè)值時(shí)，電流檢測(cè)器觸發(fā)并輸出過流信號(hào)?？刂平M件包括PLC控制器，PLC控制器用于控制控制器停止升高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以此避免轉(zhuǎn)速升高使溫度繼續(xù)飆升而最終導(dǎo)致風(fēng)機(jī)損毀的現(xiàn)象，從而達(dá)到保護(hù)風(fēng)機(jī)的效果。同時(shí)PLC控制器與報(bào)警燈電連接以控制報(bào)警燈亮起。

參照?qǐng)D2、圖3，告警電路1還包括設(shè)置于上位機(jī)上的定時(shí)器、反饋組件2以及警告燈。反饋組件2與定時(shí)器電連接且與上位機(jī)電連接，用于接收并響應(yīng)定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2，當(dāng)同時(shí)接收到定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2時(shí)輸出警告信號(hào)Z2。反饋組件2包括第一繼電器KM1、第一NPN型三極管Q1、與門以及第二NPN型三極管Q2。第一NPN型三極管Q1的發(fā)射極接地，其基極接收控制信號(hào)V2，其集電極耦接于第一繼電器KM1線圈的一端。第一繼電器KM1線圈的一端耦接于VCC端。

定時(shí)器與上位機(jī)電連接，用于接收并響應(yīng)控制信號(hào)，當(dāng)接收到控制信號(hào)時(shí)觸發(fā)定時(shí)，當(dāng)定時(shí)器設(shè)定時(shí)間結(jié)束時(shí)輸出定時(shí)信號(hào)Z1。定時(shí)器采用KG316T定時(shí)器。定時(shí)器的輸入端的一極通過第一繼電器KM1的常開觸點(diǎn)KM1-1接地，其另一極耦接于VCC端，其輸出端的一極接地，其輸出端的另一極在設(shè)定時(shí)間段后輸出定時(shí)信號(hào)Z1。當(dāng)控制信號(hào)V2輸出時(shí)，控制器開始提高風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，且此時(shí)由于NPN型三極管具有“基極輸入高電平導(dǎo)通”的特性因而第一NPN型三極管Q1的基極在輸入控制信號(hào)V2時(shí)導(dǎo)通。此時(shí)第一繼電器KM1線圈得電，使其常開觸點(diǎn)KM1-1閉合，以此使定時(shí)器觸發(fā)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)經(jīng)過設(shè)定時(shí)間段后定時(shí)器輸出定時(shí)信號(hào)Z1。

與門的輸入端分別接收定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2，由于與門具有“輸入全為高電平輸出才為高電平”的特性，因此當(dāng)定時(shí)信號(hào)Z1與控制信號(hào)V2同時(shí)輸入時(shí)，與門輸出高電平信號(hào)，即警告信號(hào)Z2。

第二NPN型三極管Q2的基極耦接于與門的輸出端，其集電極連接于VCC端，其發(fā)射極通過警報(bào)燈接地。第二NPN型三極管Q2基極輸入高電平信號(hào)，即警告信號(hào)Z2時(shí)導(dǎo)通，警告燈的陽(yáng)極耦接于第二NPN型三極管Q2的發(fā)射極，其陰極接地。當(dāng)?shù)诙﨨PN型三極管Q2導(dǎo)通時(shí)警告燈得電而亮起，從而發(fā)出告警，提示操作人員該區(qū)域的粉塵顆粒濃度在設(shè)定時(shí)間內(nèi)未降低至預(yù)設(shè)濃度，從而指示該區(qū)域的FFU的時(shí)效性較差，從而提示操作人員對(duì)該區(qū)域的FFU進(jìn)行維護(hù)，排除異常狀態(tài)。

本實(shí)施例的實(shí)施原理為：粒子計(jì)數(shù)器實(shí)時(shí)測(cè)量無塵間各區(qū)域空氣內(nèi)的粉塵顆粒濃度，上位機(jī)接收顆粒濃度信號(hào)并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，且當(dāng)顆粒濃度信號(hào)與預(yù)設(shè)值產(chǎn)生差值時(shí)上位機(jī)輸出控制信號(hào)V2，控制器接收到控制信號(hào)V2時(shí)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，以此實(shí)時(shí)控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，提高FFU的除塵效果，使無塵間內(nèi)的粉塵顆粒濃度降至正常范圍，從而減少潔凈度無法滿足要求的情況的出現(xiàn)時(shí)間，避免產(chǎn)生相關(guān)設(shè)備損耗或者產(chǎn)品不良率升高的情況。

本具體實(shí)施方式的實(shí)施例均為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非依此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，故：凡依本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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