一、溫濕度控制中的常見問題
在MAU的溫濕度處理過程中，為了解決除濕向題，通常采用濕度優(yōu)先的方法，冷水閥主要用來除濕，同時也造成溫度的下降，然后通過熱水閥的再熱，使溫濕度均能達到所要求的值。這樣的做法雖然可以滿足設(shè)計要求，但在相當(dāng)多的時候，冷熱水閥使能量相互抵消.造成了能源的浪費。另外，如果進人潔凈室的新風(fēng)溫度過高，將導(dǎo)致整個潔凈室的熱負(fù)荷加大，DCC開度增大以抵消新風(fēng)帶來的熱負(fù)荷；如果進人潔凈室的新風(fēng)的溫度過低，將使得在DCC開度為零時都無法達到環(huán)境溫度的要求。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，空調(diào)系統(tǒng)的能耗占整個半導(dǎo)體廠的能耗的30%~35%，因此對空調(diào)設(shè)備進行優(yōu)化控制，選擇合理溫濕度設(shè)定值，對提高整個潔凈室溫濕度控制的穩(wěn)定性及節(jié)能具有重要的意義。
二、溫濕度控制系統(tǒng)實現(xiàn)
基本上，現(xiàn)在潔凈室溫濕度要求為22±0.5℃，45%±3%RH，當(dāng)然根據(jù)生產(chǎn)工藝的需求，對溫濕度的要求也不盡相同。
（一）新風(fēng)空調(diào)箱的溫濕度控制
（1）新風(fēng)空調(diào)箱基本結(jié)構(gòu)
新風(fēng)空調(diào)箱基本處理流程如下：空氣過濾一一包括初效 、中效、高效三部分；溫度處理——包括預(yù)熱盤管、一次表冷盤管、再熱盤管三部分；濕度處理——包括一次表冷盤管、二次表冷盤管、蒸汽加濕三部分。
（2）溫度處理過程
預(yù)熱盤管的作用是對外氣進行預(yù)加熱。在外界氣溫較低，接近零度時，為了避免盤管在氣溫低于零度時被凍壞，需對外氣進行加熱，通常是加熱到12℃。
控制送風(fēng)溫度時，將送風(fēng)溫度與其設(shè)定值進行比較，通過PID控制算法，得出一個計算值，根據(jù)該計算值來確定一次表冷盤管與再熱盤管閥門開度的大小。
在整個PID閉環(huán)控制環(huán)節(jié)中引入分程控制器模型，將PID控制算法得出的計算值分為兩部分，0~48%及52(%)~100%，它們分別對應(yīng)一次表冷盤管及再熱盤管，這樣就避免了冷熱水盤管同時打開而導(dǎo)致能源浪費。同時，在冷熱水切換的交界處48%~52%，設(shè)置了死區(qū)，即當(dāng)外氣的溫度與送風(fēng)溫度設(shè)定值相當(dāng)接近時，熱水閥和冷水閥都處于關(guān)閉(閥開度都為0)的狀態(tài)，以避免冷熱水在臨界狀態(tài)時不停地切換，加速了執(zhí)行機構(gòu)的損壞，同時又能減少能源的消耗。
（3）濕度處理過程
為了避免和溫度之間的耦合關(guān)系，新風(fēng)出口濕度的設(shè)定值通常不采用相對濕度作為控制值，而是通過和溫度設(shè)定值綜合計算后得出其絕對濕度，以露點溫度或含濕量來表示。以露點溫度為例。將計算所得的露點溫度設(shè)定值作為整個MAU出口濕度的設(shè)定值。根據(jù)送風(fēng)露點溫度并與露點溫度設(shè)定值進行比較，通過PID控制算法，得出一個計算值，根據(jù)該計算值來確定表冷閥和加濕閥開度的大小，其控制流程與溫度控制類似，同時也引人了分程控制，避免臨界狀態(tài)下加濕與除濕之間不斷切換而導(dǎo)致的濕度控制的波動。
（二）潔凈室溫濕度控制
（1）潔凈室溫度控制
潔凈室內(nèi)的溫度采用的是基本的PID控制，由于潔凈室本身的大空間而造成的大慣性、大時滯性，在設(shè)置PID參數(shù)時通常將積分時間設(shè)置為零，以防止系統(tǒng)過調(diào)節(jié)而產(chǎn)生振蕩。
潔凈室溫度主要由DCC來調(diào)節(jié)，但同時受新風(fēng)送風(fēng)溫濕度的影響，如果給定太高的溫度，進入潔凈室和循環(huán)風(fēng)混合后，DCC就需要更大量的冷量進行冷卻，這就直接導(dǎo)致能源的浪費；如果給定太低的溫度，進人潔凈室和循環(huán)風(fēng)混合后，即使DCC的開度為零，整個潔凈室的溫度卻仍然太低，這將使得整個潔凈室的溫度超標(biāo)。
（2）新風(fēng)空調(diào)箱溫濕度設(shè)定值控制
新風(fēng)空調(diào)箱送風(fēng)溫度設(shè)定值的選取是比較關(guān)鍵的，它必須能夠最佳適應(yīng)當(dāng)前潔凈室內(nèi)溫度的需求。如果給定太高的溫度，進入潔凈室和循環(huán)風(fēng)混合后，DCC就篅要更大量的冷量進行冷卻，這就直接導(dǎo)致能源的浪費；如果給定太低的溫度進人潔凈室和循環(huán)風(fēng)混合后，即使DCC的開度為零，整個潔凈室的溫度卻仍然太低，這將使得整個潔凈室的溫度超標(biāo)。因此，對于MAU新風(fēng)送風(fēng)溫度設(shè)定值的選取是十分重要的，必須在確保系統(tǒng)在控制范圍內(nèi)并盡可能達到節(jié)能的目的。在此，我們引人模糊控制的思想，通過對潔凈室溫度偏差及偏差變化率的模糊規(guī)則變換，得出新風(fēng)空調(diào)箱送風(fēng)溫度設(shè)定值SP。
基本的模糊控制系統(tǒng)中的模糊控制器是兩輸入一輸出的，其輸入量是系統(tǒng)的偏差E和偏差變化率EC，而這兩個量具有確定的數(shù)值，是兩個清晰量。整個模糊控制器由四個部分組成：模糊化，模糊規(guī)則庫，模糊推理及去模糊化。模糊化的作用是將一個確定的點映射為輸人空間的一個模糊集合。通過模糊化處理，得到模糊的偏差量E以及模糊的偏差變化率EC。其中模糊的偏差量E語言值集合有七種取值，分別是NB(負(fù)大)、NM(負(fù)中)、NS(負(fù)小)、O(零)、 PS(正小)、PM(正中)、PB(正大)。模糊的偏差變化率EC的語言值集合也有七種取值，分別是NB (負(fù)大) 、NM (負(fù)中)、NS(負(fù)小)、0(零)、PS(正小)、PM(正中)、PB (正大)。
將輸人空間上的模糊集合映射到輸出空間上的模糊集合。根據(jù)這些規(guī)則進行模糊推理得到一個模糊集，即模糊控制量U，再通過去模糊化環(huán)節(jié)，將其轉(zhuǎn)化為清晰的數(shù)字控制量，達到調(diào)節(jié)MAU溫度設(shè)定的目的。
（3）潔凈室相對濕度控制
潔凈室相對濕度的控制則由MAU出口新風(fēng)濕度進行調(diào)節(jié)，將潔凈室相對濕度測量值與相對濕度設(shè)定值進行比較，由此計算出所需要MAU出口新風(fēng)相對濕度，其計算過程與溫度設(shè)定值的計算過程類似，然后配合MAU出口新風(fēng)溫度設(shè)定值，計算出MAU的出口露點溫度設(shè)定值，由此來控制MAU出口的濕度。
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