클린룸 압차 제어 시스템완벽한 제어 방법

　　클린룸 압차 제어 시스템핵심 목표는 클린룸과 주변 환경(예를 들어 비클린존, 실외) 또는 클린룸 내 서로 다른 구역 간의 안정적인 압차를 유지해 오염물 침입이나 확산을 막는 것이다.다음은 기술 원리, 제어 전략, 장비 연동 및 최적화 방법의 네 가지 차원에서 시스템이 그 제어 방법을 정리한다.

1. 기초통제방법

1.기계식 풍량 균형 제어

원리: 송풍, 회풍과 배풍량의 비율을 조절하여 압차 균형을 유지한다.

방정식: ≠P (Q_송-Q_회-Q_열)²

(P는 압차, Q는 풍량)

구현 방법:

수동 조절 밸브: 환풍 또는 배풍 파이프에 수동 밸브를 설치하고 인공 조절을 통해 개도 균형 풍량을 조절한다.

여압밸브: 클린룸 보호구조에 여압밸브를 설치하고 압차가 설정치를 초과할 때 자동으로 유압을 켭니다.

局限性：

조절 정밀도가 낮고 인공 경험에 의존한다;

문이 닫히고 필터가 막히는 등 동적 변화에 실시간으로 응답할 수 없습니다.

2. 전동 밸브 자동 제어

원리: 전동집행기를 통해 풍밸브의 개도를 구동하고 센서의 피드백과 결합하여 실시간으로 풍량을 조절한다.

구현 방법:

정풍량 (CAV) 제어: 송풍량이 일정하며 환풍 또는 배풍밸브 개도를 조절하여 압차를 유지한다.

변풍량 (VAV) 제어: 압차 피드백에 따라 송풍량을 동적으로 조절하는 동시에 환풍/배풍량을 일치시킨다.

이점:

응답 속도가 빠르고 정밀도가 높음(최대 ±1Pa);

동적 하중 변화에 적합한 클린룸 (예: 제약 작업장, 실험실)

2. 스마트 제어 전략

1. PID 폐쇄 루프 제어

원리: 비례(P), 적분(I), 미분(D) 알고리즘을 통해 압차 편차에 따라 풍밸브 개도나 풍기 주파수를 자동으로 조정한다.

구현 단계:

목표 압차 설정(예: +10Pa);

센서가 실제 압차를 실시간으로 측정한다.

PID 컨트롤러는 편차를 계산하고 제어 신호를 출력합니다.

집행기는 압차가 안정될 때까지 밸브나 풍기를 조정한다.

최적화 방향:

적응형 PID 매개변수를 도입하여 다양한 작업 상황에 대응합니다.

피드백 제어 (예: 도어 개폐가 압차에 미치는 영향을 예측하는 경우) 를 결합합니다.

2. 모델 예측 제어(MPC)

원리: 클린룸 공기 흐름 모델을 구축하고 미래의 압차 변화를 예측하며 제어 전략을 미리 최적화합니다.

장면을 적용하려면 다음과 같이 하십시오.

다구역 압차 협동 제어 (예: 청정 복도와 완충 간);

복잡한 공기 흐름 조직 (예: 단방향 흐름과 비단방향 흐름의 혼합)

이점:

초과 조정을 줄이고 안정성을 높입니다.

전력 소비량 감소 (예: 송풍기 주파수 최적화)

3. 설비 연동과 중복 설계

1.핵심 장치 연동

송풍기 - 송풍기 밸브 연동:

송풍기 주파수와 송풍밸브 개수를 동시에 조절하여 풍량 충돌을 피한다;

배풍기는 배풍밸브와 연동하여 배풍량의 안정을 확보한다.

필터 상태 모니터링:

압차 센서를 통해 필터 저항을 모니터링하고, 저항이 임계값을 초과하면 자동으로 경보하고 풍량 보상을 조정한다.

2. 이중화 제어 정책

예비 센서: 주 센서 장애 시 예비 센서로 자동 전환;

수동-자동 전환: 시스템 고장을 제어할 때 수동으로 밸브를 조절하여 기본 압차를 유지할 수 있습니다.

긴급 유압: 상황 (예를 들어 화재), 빠른 유압 밸브를 통해 인원의 안전을 보호한다.

4. 최적화 및 유지보수 방법

1. 동적 교정 및 보상

계절적 보상: 실외 온도, 습도에 따라 송풍량을 조정한다(예를 들어 여름철 습도가 높을 때 송풍량을 증가한다).

문 개폐 보상: 적외선 센서를 통해 문 상태를 감지하고, 미리 풍량을 조정하여 문을 열 때의 압차 파동을 상쇄한다.

2. 정기적인 유지 보수 및 검증

풍량 균형 테스트: 매 분기 또는 반년마다 다시 테스트하고 풍밸브 개도를 조정한다;

센서 교정: 매년 압력 센서를 교정하여 정밀도를 확보합니다.

시스템 시뮬레이션 검증: CFD(계산유체동력학) 시뮬레이션을 통해 기류 조직을 최적화한다.