【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及洁净厂房净化空调系统控制，具体涉及一种净化空调风系统的智能化控制系统及方法。
技术介绍
1、净化空调系统是保障洁净厂房环境参数的重要设施，净化空调系统由于运行时间长、风量大，所以能耗极高。净化空调系统中，其风系统的能耗占到了45％以上，对于整个系统的节能运行至关重要。净化空调系统中风系统的作用是维持洁净区域的风量平衡和压差梯度，以保持区域的洁净度和生产安全。风系统主要由风管、风机(一般包括送风机和排风机)，以及多个风阀组成。对净化空调系统的控制主要集中在风系统的控制，风系统控制的目标是通过控制风机的频率和风阀的开度来调节洁净区域的风量平衡和压差梯度。目前，风系统的控制方式主要分为以下几类，都存在着一定的优势和缺陷。
2、第一类是风机和风阀均手动控制。这类方法的优势是实现成本低；缺点是过于依赖项目前期的调试，费时费力，后期系统运维困难，风量和压差梯度波动大。
3、第二类是风机和风阀均由自控系统(plc)控制。这类方法能够确保现场控制参数的准确性和稳定性，单个风系统支路的控制能够与现场实际情况很好的吻合；但是，在洁净区域内存在多房间场景时，各个房间压差梯度控制会相互关联，导致自动系统进行pid调节时各个风系统支路参数持续震荡波动，区域整体压差梯度始终无法稳定，只能保证个别重要房间的数据偏差在允许范围；进一步的，这种控制方式无法实现风机节能运行。
4、第三类是风机由自控系统(plc)控制；风阀配备自身独立的控制设备和程序，通过支路风量和房间压差反馈调节开度。这类方法中，项目中需要电动风
5、第四类方法有别于传统的自控技术，系统内风机和风阀均由数字化智能系统控制。这类方法通常将风机和风阀数字化，然后通过云平台实施远程智能化控制，结合平台内内置的节能核心算法，可以实现系统的节能运行。但是这类方法的稳定性较差，设备的实际控制效果与平台计算会存在较大差异，并且处于数据安全性考虑，业主也很难接受。
6、因此，寻找一类实施方便、稳定、安全且兼具节能效果的洁净空调风系统控制方法具有非常大的实际应用价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种本地化部署，安全、稳定、智能化且兼具节能效果的洁净空调风系统控制系统，以提升洁净风系统运行管理效果。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
2、一种高效洁净风系统控制系统，包括洁净风系统，其特征在于还包括plc控制模块，所述plc控制模块的plc可编程控制器内安装有基于pid调节的洁净风系统plc自控程序，所述plc控制模块与综合服务器实现数据交换，所述综合服务器输出最佳控制参数至所述plc控制模块，plc控制模块会实时连续调整控制洁净风系统的执行设备，使得持续保持实际运行参数与最佳控制参数匹配。
3、进一步的，所述最佳控制参数包括：节能风量、最佳全局支路风量和最佳阀位点。
4、进一步的，所述洁净风系统，包括布置于所述洁净风系统中的风系统传感器和布置于洁净环境区域中的洁净环境传感器，plc控制模块与洁净风系统设备，风系统传感器，和洁净环境传感器相连。
5、进一步的，所述综合服务器中部署有mqtt消息服务器,物联网平台,智能风系统平台；智能风系统平台输出最佳控制参数。
6、进一步的，还包括控制柜，所述控制柜中安装有自控屏、plc控制模块、交换机和物联网关。
7、进一步的，所述自控屏通过有线连接至plc控制模块，用于基于plc自控程序的洁净风系统手动控制；
8、所述mqtt消息服务器用于物联网关与物联网平台之间、物联网关与智能风系统平台、物联网平台与智能风系统平台，相互之间的消息转发和中转；
9、所述物联网平台用于洁净环境区域和洁净风系统的数据远程展示和控制，展示和控制的终端可以是与其在同一局域网内的手持终端(主要是手机)、数字大屏和电脑，其展示和控制的内容可以与自控屏上的同步。
10、所述智能风系统平台的作用是对洁净风系统进行实时节能计算，输出智能化控制参数，该平台可以由连接至同一局域网内的电脑进行设置操作。所述智能风系统平台主要包括数据库模块、项目模型模块、节能算法模块和智能控制模块。所述数据库模块作用是存储系统建模所需的各类实际设备的数字化模型，包含各类风机、风阀、通风管道、局部阻力构件和末端等洁净风系统关键部件，以供项目建模匹配现场实际情况使用；所述项目模型模块用于现场项目中洁净风系统的数字孪生建模，建模过程中将现场实际设备与数据库模块中的模型匹配，数字还原风系统，供洁净风系统工况模拟计算；所述节能算法模块用于创建适合项目模型模块中对应建立的洁净风系统的节能算法，每个项目都能制定不同的节能算法策略，洁净风系统的数字孪生模型在节能算法的作用下，自动计算出符合当前工况需求的能耗最低运行参数(各个风机频率和风阀开度)；所述智能控制模块接受节能算法模块的计算结果，用于洁净风系统的最佳控制参数输出。智能风系统平台的算法输入和操作可以通过连接至综合服务器的电脑完成。
11、进一步的，plc控制模块、物联网关和综合服务器都通过有线连接至交换机，交换机用于plc控制模块、物联网关和综合服务器之间的数据交互。物联网关则实现的是plc控制模块和综合服务器之间的数据上下行，plc控制模块读取的风机、风阀和传感器的实时数据通过物联网关传递给综合服务器中的相关模块；综合服务器中的相关模块发出的智能化控制参数则通过物联网关传递给plc控制模块，用于风系统主要设备的控制。
12、进一步的，所述风系统传感器包括分别设置于主管和支管上的风量和静压传感器；所述洁净环境传感器包括温湿度传感器和房间压差传感器。
13、进一步的，所述洁净风系统中的关键设备包括风机和风阀，每个洁净风系统一般具有多个风机和多个风阀。
14、进一步的，所述物联网平台包括系统配置模块，组态设计模块，看板中心，和数据分析模块；
15、所述系统配置模块用于项目和控制系统所有数据的配置，数据点位与plc控制模块中的同步；
16、所述组态设计模块主要用于设计和配置洁净风系统的图形界面，它允许用户定义和布局系统中的各种实体(例如区域、房间、风系统、设备和传感器)及其相互关系。所述看板中心主要用于实时展示和控制系统，它是一个动态的、与实际运行状态同步的界面，允许用户监视系统的状态、查看实时数据，并进行控制操作。在组态设计模块中，用户完成对系统的组态设计后，这些设计内容会被“发布”到看板中心。看板中心接收这些设计内容，并根据其进行实时的系统状态展示和操作。为了确保系统的一致性和准确性，组态设计模块中进行的任何更改或配置都会实时反映到看板中心。
17、所述数据分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高效洁净风系统控制系统的控制方法，其特征在于：PLC控制模块的PLC可编程控制器内安装有基于PID调节的洁净风系统PLC自控程序，所述PLC控制模块与综合服务器实现数据交换，所述综合服务器输出最佳控制参数至所述PLC控制模块，PLC控制模块会实时连续调整控制洁净风系统的执行设备，使得持续保持实际运行参数与最佳控制参数匹配，所述最佳控制参数包括：节能风量、最佳全局支路风量和最佳阀位点。
2.如权利要求1所述的一种高效洁净风系统控制系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
3.如权利要求1所述的一种高效洁净风系统控制系统的控制方法，其特征在于：所述综合服务器中部署有Mqtt消息服务器,物联网平台,智能风系统平台；所述Mqtt消息服务器用于物联网关与物联网平台之间、物联网关与智能风系统平台、物联网平台与智能风系统平台相互之间的消息转发和中转；所述物联网平台用于洁净环境区域和洁净风系统的数据远程展示和控制，展示和控制的终端是与其在同一局域网内的手持终端，数字大屏和电脑，其展示和控制的内容可以与自控屏上的同步。
4.如权利要求3所述的一种高效洁
5.如权利要求4所述的一种高效洁净风系统控制系统的控制方法，其特征在于：还包括控制柜，所述控制柜中安装有自控屏，PLC控制模块，交换机和物联网关；所述自控屏通过有线连接至PLC控制模块，用于洁净风系统手动控制。
6.如权利要求5所述的一种高效洁净风系统控制系统的控制方法，其特征在于：PLC控制模块、物联网关和综合服务器都通过有线连接至交换机，交换机用于PLC控制模块、物联网关和综合服务器之间的数据交互，物联网关实现PLC控制模块和综合服务器之间的数据上下行，PLC控制模块读取洁净风系统设备和传感器的实时数据通过物联网关传递给综合服务器；综合服务器中发出的控制参数则通过物联网关传递给PLC控制模块，用于风系统设备的控制。
7.如权利要求5所述的一种高效洁净风系统控制系统的控制方法，其特征在于：所述物联网平台包括系统配置模块，组态设计模块，看板中心，和数据分析模块；所述系统配置模块用于项目和控制系统所有数据的配置，数据点位与PLC控制模块中的同步；所述组态设计模块用于设计和配置洁净风系统的图形界面，允许用户定义和布局系统中的各种实体及其相互关系，所述看板中心用于实时展示和控制系统，是一个动态的，与实际运行状态同步的界面，允许用户监视系统的状态，查看实时数据，并进行控制操作，所述数据分析模块用于洁净风系统运行数据的存储记录和分析。
8.一种如权利要求7所述的高效洁净风系统控制系统的控制方法的系统，其特征在于：包括洁净风系统，还包括PLC控制模块，所述PLC控制模块的PLC可编程控制器内安装有基于PID调节的洁净风系统PLC自控程序，所述PLC控制模块与综合服务器实现数据交换，所述综合服务器输出最佳控制参数至所述PLC控制模块，PLC控制模块会实时连续调整控制洁净风系统的执行设备，所述洁净风系统，包括布置于所述洁净风系统中的风系统传感器和布置于洁净环境区域中的洁净环境传感器，PLC控制模块与洁净风系统设备，风系统传感器，和洁净环境传感器相连，所述风系统传感器包括分别设置于主管和支管上的风量和静压传感器；所述洁净环境传感器包括温湿度传感器和房间压差传感，所述洁净风系统的执行设备包括风机和风阀。
...【技术特征摘要】
1.一种高效洁净风系统控制系统的控制方法，其特征在于：plc控制模块的plc可编程控制器内安装有基于pid调节的洁净风系统plc自控程序，所述plc控制模块与综合服务器实现数据交换，所述综合服务器输出最佳控制参数至所述plc控制模块，plc控制模块会实时连续调整控制洁净风系统的执行设备，使得持续保持实际运行参数与最佳控制参数匹配，所述最佳控制参数包括：节能风量、最佳全局支路风量和最佳阀位点。
2.如权利要求1所述的一种高效洁净风系统控制系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
3.如权利要求1所述的一种高效洁净风系统控制系统的控制方法，其特征在于：所述综合服务器中部署有mqtt消息服务器,物联网平台,智能风系统平台；所述mqtt消息服务器用于物联网关与物联网平台之间、物联网关与智能风系统平台、物联网平台与智能风系统平台相互之间的消息转发和中转；所述物联网平台用于洁净环境区域和洁净风系统的数据远程展示和控制，展示和控制的终端是与其在同一局域网内的手持终端，数字大屏和电脑，其展示和控制的内容可以与自控屏上的同步。
4.如权利要求3所述的一种高效洁净风系统控制系统的控制方法，其特征在于：所述智能风系统平台包括数据库模块，项目模型模块，节能算法模块和智能控制模块，所述数据库模块存储系统建模所需的各类实际设备的数字化模型，以供项目建模匹配现场实际情况使用；所述项目模型模块用于现场项目中洁净风系统的数字孪生建模，供洁净风系统工况模拟计算；所述节能算法模块用于创建适合项目模型模块中对应建立的洁净风系统的节能算法，洁净风系统的数字孪生模型在节能算法的作用下，自动计算出符合当前工况需求的能耗最低运行参数，所述智能控制模块接受节能算法模块的计算结果，用于洁净风系统的最佳控制参数输出。
5.如权利要求4所述的一种高效洁净风系统控制系统的控制方法，其特征在于：还包括控制柜，所述控制柜中安装有自控屏，plc控制模块，交换机和物联网关；所述自控屏...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑶，张伦，庄晓壮，花兴军，毛海军，
申请(专利权)人：苏州水木科能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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