一、潔凈廠房的控制要求

各行各業(yè)的潔凈廠房因產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求不同,隨著科學技術的發(fā)展和設備儀器現(xiàn)代技術的不斷提高,在產(chǎn)品生產(chǎn)過程所需的生產(chǎn)環(huán)境控制、工藝介質品種、純凈度、使用參數(shù)日益嚴格、繁多,所以潔凈廠房內對空氣潔凈度等級、溫濕度、壓力差以及凈化空調所需冷源、熱源的供應系統(tǒng)等實現(xiàn)顯示、調節(jié)、聯(lián)鎖、聯(lián)動、記錄、報警功能，有的潔凈廠房還有各種高純介質和高純氣體、高純水等的供應系統(tǒng),微電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程常常需使用數(shù)十種特種氣體、化學品,這些物質不少具有易燃易爆、毒性甚至自燃的特性,所以安全、報警、流量等技術參數(shù)的顯示、控制、聯(lián)鎖、聯(lián)動均十分重要。

因此潔凈廠房的自動控制系統(tǒng)應正確設置及設備、儀器應正確選用,為此應了解保證潔凈廠房正常、穩(wěn)定運行的基本控制要求及技術參數(shù)。這里需要特別說明的是:現(xiàn)代高科技潔凈廠房內的各種產(chǎn)品生產(chǎn)工藝設備或公用動力系統(tǒng)/裝置或工藝介質供應系統(tǒng)/裝置等,都依據(jù)自身的工藝過程、操作特點和要求設有控制裝置如PLC裝置等,只是用整個產(chǎn)品生產(chǎn)線和潔凈廠房整體環(huán)境控制、生產(chǎn)管理、安全管理的要求,應在全廠或潔凈廠房的控制系統(tǒng)/監(jiān)控系統(tǒng)顯示、監(jiān)控某些數(shù)據(jù)、指標或獲取指令等。

二、自控系統(tǒng)

隨著科學技術的發(fā)展和裝備制造科研成果的應用,潔凈廠房中產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程及管理的控制數(shù)據(jù)、實時監(jiān)測和潔凈生產(chǎn)環(huán)境控制數(shù)據(jù)、實時顯示、調節(jié)、檢測執(zhí)行等,依靠傳統(tǒng)的人工巡察、記錄或儀表傳輸?shù)谋O(jiān)控方式,已被許多企業(yè)的實踐證明,既費時費力、準確度差,還不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。

比如目前在大面積/超大面積的微電子潔凈廠房中少則裝設有數(shù)百臺高效過濾機組(FFU),多數(shù)集成電路芯片制造或液晶顯示器面板潔凈室(區(qū))裝設數(shù)千甚至數(shù)萬臺高效過濾器(FFU),不可想象這些確保潔凈室(區(qū))空氣潔凈度等級的高效送風裝置的開、停和風量、風壓調節(jié)、控制能以單個或分片(區(qū))相對集中采用傳統(tǒng)方式進行控制,目前基本采用了集散式的計算機群控方式,并以通信網(wǎng)絡系統(tǒng)與潔凈廠房的空氣潔凈度等級監(jiān)控、潔凈室(區(qū))壓力監(jiān)控、新風和溫濕度控制相結合。

集成電路芯片制造工廠的遠程監(jiān)控系統(tǒng)集成電路芯片制造工廠的潔凈廠房中產(chǎn)品生產(chǎn)過程工序多、工藝設備自動化水平高、加工過程微細化和精密度高,并且在晶圓生產(chǎn)過程中需用數(shù)十種大宗氣體、特種氣體、化學品以及高純水、溫度控制嚴格的工藝用水等,通常具有的特點是:要求空氣潔凈度十分嚴格的生產(chǎn)環(huán)境所需各類工藝介質的高純度和嚴格參數(shù)要求，潔凈室(區(qū))面積大,有的空間也較大，潔凈廠房的能耗大,是一般工業(yè)廠房的數(shù)倍甚至數(shù)十倍。

為了滿足產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求,在芯片制造工廠潔凈廠房內一般設置的公用動力系統(tǒng)主要有:凈化空調系統(tǒng)、工藝排氣系統(tǒng)、一般熱排風系統(tǒng)、普通空調系統(tǒng)，工藝冷卻水 (PCW)、工藝真空 (PV)/清掃真空(HV)系統(tǒng)，冷凍機、冷凍水供應系統(tǒng)，蒸汽及熱水分配系統(tǒng)、天然氣供給系統(tǒng)，一般給排水系統(tǒng)，超純水制備處理系統(tǒng) (UPW)，廢水處理系統(tǒng) (WWT)，特殊氣體及大宗氣體供應系統(tǒng)，化學品配送系統(tǒng)，電力配送系統(tǒng)等。公用動力系統(tǒng)較多,且控制對象復雜,各控制子系統(tǒng)既要求獨立運行,提高系統(tǒng)的可靠性,又要要求互相通信協(xié)調全廠整體信息便于監(jiān)控管理和降低能量消耗。為了滿足芯片生產(chǎn)工藝以及各公用動力設施的現(xiàn)代化管理需要,應采用自動化與智能化程度高的中央監(jiān)控與通信系統(tǒng),對生產(chǎn)工藝設備與配套設施的有關參數(shù)、狀態(tài)等實現(xiàn)過程控制,保證生產(chǎn)線的良好運行。

現(xiàn)代企業(yè)已不能滿足于辦公自動化和孤立的控制裝置,采用遠程監(jiān)控系統(tǒng)將使控制系統(tǒng)與工廠管理有機地結合起來,通過匯總全廠各公用動力設備子系統(tǒng)的實時或歷史數(shù)據(jù)并進行監(jiān)視、記錄、計算、報告等方法,提供能源計量管理和設備管理,對生產(chǎn)過程進行全面的、有效的監(jiān)測,優(yōu)化管理,協(xié)助和支持進行物流的平衡計算與協(xié)調、生產(chǎn)成本分析、提高生產(chǎn)管理和調度計劃水平等,進而實現(xiàn)減少能耗,提高產(chǎn)品質量和生產(chǎn)率。

各公用動力系統(tǒng)采集參數(shù)主要有:純水系統(tǒng):通信模塊抓取現(xiàn)場設備訊號,超低液位 (現(xiàn)場硬接線方式)。

冷凍機系統(tǒng):進出水管溫度、運行狀態(tài)、故障狀態(tài)，冷凍水一次泵的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟?？刂?，二次泵的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟停控制、變頻器頻率控制，冷凍機冷卻水泵的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟?？刂?。

真空系統(tǒng):真空泵運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟停控制。

冷卻水系統(tǒng):冷卻水泵的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟?？刂啤⒆冾l器頻率控制，冷卻水板換的電動閥控制。

凈化空調系統(tǒng):干盤管循環(huán)泵的壓力、運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟?？刂?、變頻器頻率控制，干盤管板換的水管溫度、電動閥控制，MAU 的風管溫度、露點溫度、靜壓、電動閥、運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、風壓差、濾網(wǎng)差壓、啟?？刂啤㈤y門開閉，MAU 水洗泵的電動閥控制，冷卻塔的水管溫度、電動閥、運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟停控制。

空壓機系統(tǒng):空壓機的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)，冷卻水泵的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟停控制，空壓罐的露點溫度。生產(chǎn)上水系統(tǒng):運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟?？刂?。生活上水系統(tǒng):運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟?？刂?。溫水系統(tǒng):運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟停控制。軟水系統(tǒng):運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟?？刂啤峄厥障到y(tǒng):運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟停控制?；瘜W品供應系統(tǒng):通信模塊抓取現(xiàn)場設備訊號。

潔凈室系統(tǒng):干盤管、FFU 的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟?？刂?，室內溫度、室內濕度、室內靜壓，一般排氣機的靜壓、風管壓差、運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟?？刂?、閥門開閉、變頻器頻率控制。

廢氣處理系統(tǒng):洗滌塔的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟?？刂?，循環(huán)泵的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)，加藥泵的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)，吸附塔的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟?？刂?。

廢水處理系統(tǒng):通信模塊抓取現(xiàn)場設備訊號。

電力配送系統(tǒng):6000V 高壓柜三相電流信號，變壓器三相溫度信號，400V、200V 低壓進線柜相電壓、相電流，進線開關狀態(tài)，進線回路故障報警，電容器補償柜內功率因數(shù)信號，饋電回路相電流、開關狀態(tài)、故障報警、漏電保護，聯(lián)絡回路相電流、開關狀態(tài)、故障報警，根據(jù)低壓進線回路電壓、電流和功率因數(shù)計算的有功功率和無功功率。

特氣供給系統(tǒng):易燃性氣體的通信模塊抓取現(xiàn)場設備訊號，毒性氣體的通信模塊抓取現(xiàn)場設備訊號，腐蝕性氣體的通信模塊抓取現(xiàn)場設備訊號，惰性氣體的通信模塊抓取現(xiàn)場設備訊號，氧化性氣體的通信模塊抓取現(xiàn)場設備訊號。

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