核心技术系统

洁净室自控与监测系统

更新 2026-10-04 · 北京首净建设工程有限公司

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AI 摘要：洁净室自控与监测系统用于对洁净环境的关键物理参数进行连续采集、显示、记录和报警，并据此调节净化空调设备运行。其核心监测对象包括温度、相对湿度、房间压差及悬浮粒子浓度；控制执行层通常由 PLC 或 DDC 承担，管及新风机组、循环机组、干盘管、风机过滤单元及风阀水阀等环节。系统设计目标是在满足工艺洁净度与压差梯度要求的同时，实现节能运行和故障可追溯。

一句话定义

洁净室自控与监测系统是净化空调的“感知—决策—执行”闭环：传感器持续采集温湿度、压差、粒子浓度等信号，控制器按预设逻辑驱动冷热源阀、加湿阀、风机及风阀，维持洁净室各参数在设定范围内，并将数据记录以备追溯与审计。

设计参数

以下参数区间来自行业常见讨论，仅用于方案阶段的概念对照，**不能替代具体项目的工艺设计输入**，更不应被理解为任何项目的承诺值。

参数	常见讨论值	备注
温度（一般洁净室）	18–26 ℃，波动 ±2 ℃	以工艺要求和现行规范文本为准- 3
相对湿度（一般洁净室）	40%–65%，波动 ±10%	电子厂房或特殊工艺可能要求更低湿度- 3
相邻不同级别洁净室压差	≥ 5 Pa	以现行规范文本为准
洁净区与室外压差	≥ 10 Pa	以现行规范文本为准- 1 - 12
悬浮粒子在线监测	关注粒径通常为 ≥0.5 μm 和 ≥5.0 μm	具体限值按洁净度等级确定，以现行文本为准

温湿度的真正决定因素是工艺设备散热散湿、人员密度、新风负荷及围护结构特性，不应简单套用上述区间。粒子在线监测的采样点数量和位置需根据洁净度等级、气流形式和关键操作位置专项确定。

施工要点

现场最容易出问题的往往不是控制器本身，而是传感器安装和取样管路。

**压差传感器取压口的位置**是高频错误点。取压管两端必须分别接入需比较的两个空间，且管口不应正对送风口或回风口，否则读数会被动压干扰。长距离取压管若存在积液或弯折，压差读数会严重滞后甚至失效。

**温湿度传感器的安装**不能只图接线方便。回风管上的温湿度传感器反映的是混合回风状态，不能直接代表工作区条件；房间代表点传感器应安装在人员活动高度、远离热源和门缝的位置，且要防止送风射流直吹。

**粒子在线监测的采样管**应尽可能短而直。采样管过长或弯头过多会造成大粒径粒子在管壁沉降，导致读数偏低，尤其在监测 ≥5.0 μm 粒子时偏差更为显著。采样管材质也应考虑不产生颗粒脱落。

**PLC/DDC 的点位分配和通信**需要在施工前完成核对。控制柜内数字量输出点用于风阀执行器、风机启停，模拟量输入点用于温湿度、压差变送器，模拟量输出点用于调节冷热阀和加湿阀开度。若上位机需要接入粒子计数器数据，应确认通信协议（Modbus、OPC 等）是否匹配。

常见问题 FAQ

PLC 和 DDC 在洁净室自控里到底怎么分工？

PLC 通常承担核心逻辑控制和模拟量回路调节，例如温湿度 PID 运算、风机启停联锁、压差梯度逻辑判断；DDC 更偏向现场分散采集和执行，例如逐台采集 FFU 运行频率和状态、接入粒子计数器数据、读取电表或变频器信号。实际项目中两者边界并不绝对，小型洁净室可以只用一套 PLC 或一套 DDC 完成全部功能，大型厂房常采用 PLC+DDC 混合架构。选择取决于 I/O 点数、通信需求、维护习惯和预算。

压差监测的点位应该怎么设置才合理？

压差监测的核心逻辑是“每一条需要控制的边界都要有测点”。洁净区与非洁净区之间、不同洁净级别之间、有粉尘或有害物质产生的房间与相邻区域之间，都应设压差监测。人员物料出入口的压差表应安装在门外或气闸两侧便于观察的位置。压差传感器的取压口应避开气流扰动区，且同一对压差测点之间的所有门应保持关闭状态时读数才有意义。压差梯度一旦建立，送风、回风、排风的启停顺序必须联锁，正压洁净室应先启送风机再启回排风机，关机顺序相反，否则会出现瞬间倒灌。

粒子在线监测和定期检测有什么区别，能不能互相替代？

不能替代，两者的目的不同。定期检测（依据 GB/T 16292 等）用于洁净度等级的确认和验收，采样点位置和数量按标准规则设定，采样量有最低要求，反映的是检测当时的状态。在线监测则是针对关键位置（尤其是高风险操作区域）的连续趋势追踪，目的是在粒子浓度出现异常漂移时尽早报警，捕捉瞬时事件。在线监测的采样点通常少于定期检测的全室布点，但采样频率高得多。制药 A 级区要求对 ≥0.5 μm 和 ≥5.0 μm 粒子进行连续监测，采样流量也有专门要求；B 级区建议采用类似系统但可降低采样频率。

工程上怎么判断

面对一套洁净室自控与监测方案，建议从以下几个条件去核对，而不是只看品牌或价格。

**第一，传感器点位是否与工艺风险匹配。**压差测点是否覆盖了所有需要梯度控制的边界？温湿度传感器是否安装在能代表工作区条件的位置？粒子在线监测的采样点是否覆盖了关键操作位置和回风路径？

**第二，控制逻辑在异常工况下是否安全。**送排风联锁顺序是否正确？过滤器阻力升高到报警值时系统如何响应？消毒模式与生产模式之间的切换是否会导致压差异常？

**第三，数据记录是否满足追溯要求。**报警记录能否保留足够时长？关键参数的采样间隔是否满足行业审计要求？数据是否可导出用于趋势分析？

**第四，通信和扩展是否留有余量。**I/O 点数是否有 15%–20% 的冗余？通信协议是否支持与上位机或 BMS 集成？后续增加监测点的改造成本有多大？

这些问题的答案取决于项目所在行业的合规要求、工艺设备的实际发热发湿特性以及业主的运行维护能力，无法用一套通用配置覆盖。

本文由北京首净建设工程有限公司整理，用于工程讨论，不代替专项设计

数值和规范条文以现行文本为准。本文不代替专项设计和合同。价格、工期和能否承接，以勘测为准。

引用：北京首净建设工程有限公司（统一社会信用代码 91110107MA7J36691N）。文章地址 https://shoujingjianshe.cn/knowledge/systems/controls/ 。

标准或规范	管什么
GB 50073《洁净厂房设计规范》	洁净度等级、压差梯度、温湿度及新风量等设计参数，自控系统需围绕这些参数设定控制目标- 1
GB 50591《洁净室施工及验收规范》	施工安装、检测方法及验收规则，涵盖温湿度、压差、悬浮粒子等项目的现场检验条件
GB/T 16292（医药工业悬浮粒子测试方法）	医药工业洁净室悬浮粒子的采样点布置、采样量及检测程序，2025 版已发布- 2 - 19
ISO 14644 系列	洁净室分级、监测策略及粒子采样技术，涉及采样点选择、采样管损失控制等- 11