概述
洁净车间环境对产品质量和制程稳定性至关重要。温度（T）、相对湿度（RH）与室间压差（ΔP）三项控制既要满足工艺需求，又要兼顾能耗与可维护性。本文面向洁净工程设计、运维与调试人员，系统介绍适用的控制策略、执行设备、调节步骤、常见问题与优化建议，便于在实际项目中快速落地并长期稳定运行。

目录

1. 控制目标与常见基准
2. 关键设备与传感器选型要点
3. 控制策略与系统架构（分层控制）
4. 设计与调试的分步骤指南
5. 常见问题与故障排查清单
6. 能耗与运行成本优化建议
7. 验证、记录与运维要点
8. 结论与推荐方案
9. SEO用TDK（标题、描述、关键词）

1. 控制目标与常见基准

洁净车间的具体工艺不同，控制目标差异明显。下列为常见工艺的参考目标（设计时以工艺规范为准）：

• 温度：一般控制在 20–26°C（±0.5–1.0°C）；对高精度工艺可要求 20–22°C。
• 相对湿度（RH）：常见范围 40–60%RH；静电敏感或潮湿敏感工艺可控制在 30–45%RH。
• 压差（ΔP）：洁净区与走廊/外界之间建议维持 +10–+30 Pa（正压）；洁净级别更高的区域或特殊流程可达 +30–+50 Pa。

注：以上为通用参考，具体数值应由工艺要求、室内设备散热、人员流动与本地气候综合确定。

2. 关键设备与传感器选型要点

• 温湿度传感器：选择带温湿度补偿、二次校准可追溯（NIST/国家计量）、输出支持4–20 mA或Modbus等标准协议的工业级传感器。按等级布点，关键区每20–30㎡一套/或按净化区布局。
• 压差变送器：选用差压（微差压）变送器，量程可选 ±50 Pa 或 ±125 Pa，分辨率 ≤0.1 Pa，带现场零点校准。
• 空调末端及控制元件：新风机组、过滤器段、加湿器/除湿机、冷热回路、风阀（VAV/常闭/常开）、变频器（VFD）、风机盘管（FCU）或空气处理机组（AHU）。优先选用可集成BACnet/Modbus/OPC的设备，便于上位监控。
• 控制器：楼宇自控（BMS）或PLC+DCS结构，支持PID回路、顺序逻辑、联动、报警与历史数据记录。

3. 控制策略与系统架构

采用分层控制有利于稳定性与运维：

1. 现场层（执行层）：传感器、阀门、风机、加湿器等现场设备；本地快速响应（安全与紧急动作）。
2. 控制层（回路层）：PID控制回路、VAV/风量调节、加/除湿回路、压差控制回路。采用级联控制（cascade）提高稳定性，例如：
   • 温度主回路：给定→AHU送风温度控制（主回路）→冷/热源阀门或盘管控制（子回路）。
   • 湿度回路：主回路控制总湿度（加湿器输出或制冷除湿），子回路为送风干球/湿球调节。
3. 管理层（策略层）：BMS/PLC统一设定策略、趋势记录、报表、能耗优化与运维提示。

压差控制策略：优先使用风量调节（风阀或变频风机）做闭环控制；当风量受限或门窗频繁开启时，辅以风机转速或补偿风口调节。压差控制回路建议采用慢响应的PID（防止短期开关造成震荡），并设置上下限报警。

4. 设计与调试

1. 前期需求确认：明确工艺温湿度/压差、洁净等级、人员与设备热湿负荷、当地气候。
2. 设备与布点设计：确定传感器位置（避免冷/热源直吹、远离门窗与回风口）；压差传感器安装在门轴高度或墙体回气孔处，保证代表性。
3. 一次风量平衡：调试AHU与主风道，完成风量平衡（送、回风、排风、新风），记录风量数据。
4. 回路参数初设：给PID初值（保守），例如P小于常规值、I长一些、D视系统噪声考虑短或不启用。
5. 分段调试：先稳定温度回路（无人员、设备热负荷时），再调湿度，最后联动压差。采用阶跃法或步进测试获取系统响应曲线用于优化。
6. 联动与容错测试：模拟门开、人员增加、设备故障等情况，验证系统报警、联动与恢复策略。
7. 运行曲线记录：至少记录一周运行数据（含昼夜、周末）用于优化。
8. SOP与培训：制定运行与维护SOP，培训操作人员与维护人员。

5. 常见问题与故障排查清单

• 温度波动大：检查传感器位置、传感器故障、PID参数过激、风量不足或冷热盘管结垢。
• 湿度无法升/降到设定值：加湿器/除湿器容量不足、管路结垢、水质问题、送风量过大导致加湿效果被稀释。
• 压差不稳定：门窗未关闭、回风口堵塞、排风量异常、差压传感器有泄漏或零点漂移。
• 控制回路震荡：PID参数过激、回路滞后未考虑、传感器采样周期与控制周期不匹配。
• 报警频繁：合理设置上下限与滞后时间（避免短时门开引发常态报警），设置分级报警并实现邮件/短信推送。

6. 能耗与运行成本优化建议

• 采用VFD变频器：对风机与泵进行变频控制，按需供气供水，显著降低能耗。
• 余热/热回收：热回收轮或盘管回收送/排风热量，在季节性大负荷时节能明显。
• 分时段控制（节能模式）：在非生产时段降低新风量与温湿设定，但需保证洁净等级要求。
• 优化加/除湿策略：优先利用冷却除湿（制冷系统）在适当环境下替代电加湿器；加湿采用湿膜或蒸汽节能方案并配套水处理。
• 定期维护：过滤器、热交换器、管道清洁可保持系统效率，避免能耗上升。

7. 验证、记录与运维要点

• 长期记录：至少保存6个月的温湿度与压差趋势数据，用于趋势分析与问题溯源。
• 定期校准：传感器建议每6–12个月校准一次；差压变送器应现场零点校验。
• 维护清单：过滤器更换周期、加湿器清洗、风机轴承润滑、阀门动作测试等写入SOP并执行记录。
• 应急预案：制定突发停电、制冷/加湿设备故障的应急维保流程，确保快速恢复。

8. 结论与推荐方案

洁净车间的温湿度与压差控制是一项系统工程，传感器布点合理、分层控制架构、稳健的PID调节、风量优先的压差联动是实现长期稳定的关键。实施时应坚持“先平衡、后控制、再优化”的原则：先完成气流与风量平衡，再建立闭环控制回路，最后通过记录与调优实现节能与稳定并重。对高可靠性工艺，建议采用冗余关键传感器与可远程诊断的BMS监控体系。

9. 推荐的技术清单

• 温湿度传感器：工业级、带校准证书、Modbus输出。
• 差压变送器：量程 ±50 Pa，分辨率 ≤0.1 Pa。
• 风机与泵：配VFD变频器。
• 控制器：支持PID、级联、远程监控（BACnet/Modbus）。
• 维护频率：传感器校准 6–12 个月，过滤器按压差或运行小时更换。

附：常用对比表（选型/策略速览）