Перейти к списку публикаций
Скачать оригинал статьи
Опубликовано: «Технология чистоты» №3, 2026.
Автоматизация инженерных систем чистых помещений: от классического контроля до адаптивных систем на базе ИИ
Яналиев Ян, Руководитель IT проектов, программист-электронщик, ИНПРЕН
Введение
ООО «ИНПРЕН» — российская инжиниринговая компания, работающая с 1989 года в области проектирования, строительства и оснащения чистых помещений и лабораторий. Современное чистое помещение — это не просто набор конструктивных элементов, а сложный технологический комплекс, где ключевую роль играют системы автоматизации. В данной статье мы рассмотрим архитектуру систем управления микроклиматом, задачи локальной и централизованной автоматики, а также перспективы перехода к системам диспетчеризации на базе искусственного интеллекта.
1. Базовые компоненты и инженерные системы чистых помещений
Чистое помещение представляет собой среду, требующую строгого контроля параметров. Его основу составляют конструктивные элементы (стены, потолки, полы, герметичные двери и окна) и инженерные системы. Фундаментом стерильности выступает система вентиляции и кондиционирования (ОВиК), поддерживающая заданные параметры давления, температуры и влажности. Ключевую роль играют HEPA/ULPA фильтры высокой эффективности, через которые проходит очистка воздуха перед подачей, а также воздухораспределители, формирующие ламинарные или турбулентные потоки.
Для минимизации переноса загрязнений используются шлюзы и передаточные окна. Непрерывный контроль среды осуществляется с помощью системы мониторинга, включающей датчики частиц, температуры, влажности и перепада давления. Локальные чистые зоны и модули часто базируются на фильтро-вентиляционных установках (FFU).
На фото: 1. Модуль фильтровентиляционный (ФВМ) напольный с функцией тонкой очистки воздуха от механических частиц AWTech
Скачать оригинал статьи
Опубликовано: «Технология чистоты» №3, 2026.
Автоматизация инженерных систем чистых помещений: от классического контроля до адаптивных систем на базе ИИ
Яналиев Ян, Руководитель IT проектов, программист-электронщик, ИНПРЕН
Введение
ООО «ИНПРЕН» — российская инжиниринговая компания, работающая с 1989 года в области проектирования, строительства и оснащения чистых помещений и лабораторий. Современное чистое помещение — это не просто набор конструктивных элементов, а сложный технологический комплекс, где ключевую роль играют системы автоматизации. В данной статье мы рассмотрим архитектуру систем управления микроклиматом, задачи локальной и централизованной автоматики, а также перспективы перехода к системам диспетчеризации на базе искусственного интеллекта.
1. Базовые компоненты и инженерные системы чистых помещений
Чистое помещение представляет собой среду, требующую строгого контроля параметров. Его основу составляют конструктивные элементы (стены, потолки, полы, герметичные двери и окна) и инженерные системы. Фундаментом стерильности выступает система вентиляции и кондиционирования (ОВиК), поддерживающая заданные параметры давления, температуры и влажности. Ключевую роль играют HEPA/ULPA фильтры высокой эффективности, через которые проходит очистка воздуха перед подачей, а также воздухораспределители, формирующие ламинарные или турбулентные потоки.
Для минимизации переноса загрязнений используются шлюзы и передаточные окна. Непрерывный контроль среды осуществляется с помощью системы мониторинга, включающей датчики частиц, температуры, влажности и перепада давления. Локальные чистые зоны и модули часто базируются на фильтро-вентиляционных установках (FFU).
На фото: 1. Модуль фильтровентиляционный (ФВМ) напольный с функцией тонкой очистки воздуха от механических частиц AWTech
2. Универсальная ламинарная станция AWTech ПРОМЕТЕЙ с регулируемой высотой и двухсторонним доступом к рабочей зоне, с однонаправленным нисходящим потоком HEPA фильтрованного воздуха в рабочей зоне обеспечивает защиту оператора и рабочего процесса от пыли и аэрозолей.
2. Задачи автоматизации: локальный и централизованный уровни
Автоматизация оборудования чистых помещений решает критически важные задачи, которые принято разделять на локальные и централизованные.
Задачи локальной автоматики оборудования:
Задачи централизованной системы:
3. Объекты регулирования и сенсорная база
Сердцем системы кондиционирования являются приточно-вытяжные машины, где объектами регулирования выступают калориферы (нагрев), охладители, рекуператоры, секции рециркуляции, фильтры и вентиляторы.
Для сбора данных используется разветвленная сеть датчиков параметров среды:
4. Устройства управления и защиты
Обработка данных с датчиков и принятие решений осуществляется локальными системами управления на базе промышленных контроллеров. Контроллеры могут быть как
2. Задачи автоматизации: локальный и централизованный уровни
Автоматизация оборудования чистых помещений решает критически важные задачи, которые принято разделять на локальные и централизованные.
Задачи локальной автоматики оборудования:
- Обеспечение требуемой кратности воздухообмена и скорости потока воздуха.
- Поддержание качества воздуха (контроль ПДК вредных веществ).
- Точное регулирование относительной влажности и температуры.
Задачи централизованной системы:
- Мониторинг параметров среды в режиме реального времени (давление, температура, влажность, концентрация частиц).
- Управление системами ОВиК для гарантированного поддержания класса чистоты.
- Диспетчеризация (SCADA) для централизованного контроля, архивирования данных и автоматизации процедур валидации и квалификации оборудования.
3. Объекты регулирования и сенсорная база
Сердцем системы кондиционирования являются приточно-вытяжные машины, где объектами регулирования выступают калориферы (нагрев), охладители, рекуператоры, секции рециркуляции, фильтры и вентиляторы.
Для сбора данных используется разветвленная сеть датчиков параметров среды:
- Дифференциальные манометры контролируют засорение фильтров (разница давлений до и после фильтра), работу вентиляторов и расход воздуха (замер разницы давлений на диффузоре).
- Датчики температуры (канальные, наружные, комнатные) обеспечивают комплексное терморегулирование.
- Датчики качества воздуха включают сенсоры CO2 (для адаптации вентиляции к присутствию людей), влажности (гигростаты), летучих органических соединений (VOC) и счетчики аэрозольных частиц.
4. Устройства управления и защиты
Обработка данных с датчиков и принятие решений осуществляется локальными системами управления на базе промышленных контроллеров. Контроллеры могут быть как
специализированными, так и свободно программируемыми (ПЛК).
На фото: Свободно программируемый контроллер (ПЛК) собственного производства компании АВТех (Россия) для управления выпускаемым технологическим оборудованием.
Контроллер сравнивает текущие значения с заданными уставками и, при наличии отклонений, корректирует работу исполнительных устройств:
На фото: Свободно программируемый контроллер (ПЛК) собственного производства компании АВТех (Россия) для управления выпускаемым технологическим оборудованием.
Контроллер сравнивает текущие значения с заданными уставками и, при наличии отклонений, корректирует работу исполнительных устройств:
- Силовые реле (управление нагревателями, двигателями вентиляторов и компрессоров).
- Воздушные заслонки (перекрытие или перераспределение потоков в вентканалах).
- Регулирующие клапаны (управление потокам и тепло- и хладоносителей в трубах).
- Частотные преобразователи (плавное управление скоростью вращения двигателей).
5. Интеграция в систему управления зданием (BMS)
По мере масштабирования объекта отдельные единицы оборудования объединяются в единую локальную сеть. Системы управления зданием (BMS) или системы диспетчеризации позволяют отслеживать состояние и управлять настройками всего парка оборудования с одного или нескольких автоматизированных рабочих мест (АРМ). При этом сохраняется важный принцип отказоустойчивости: оборудование продолжает иметь возможность локальной (автономной) работы даже в случае потери связи с центральной диспетчерской.
На фото: инженер-электроник Муштак Сиар в процессе программирования SCADA для системы автоматизации оборудования.
6. Перспективы: переход к адаптивным системам на базе ИИ
Будущее диспетчеризации вентиляции чистых помещений лежит в плоскости искусственного интеллекта. Мы наблюдаем переход от ручного контроля к полностью адаптивным системам. Современные диспетчерские трансформируются в режим интеллектуального сопровождения. 6. Перспективы: переход к адаптивным системам на базе ИИ
Алгоритмы ИИ будут непрерывно анализировать массивы данных с датчиков, прогнозируя отклонения микроклимата еще до их появления. Точность регулирования возрастет многократно: система самостоятельно и мгновенно подстроит работу клапанов и вентиляторов под текущую загрузку помещения, исключив инерционность и человеческий фактор. (Как образно было подмечено в романе С. Лукьяненко «Девятый»: «лишь вентиляция недовольно всхлипнула, уловив избыток людей в комнате и заработала быстрее»).
Для операторов это означает колоссальное снижение нагрузки. Вместо рутинного отслеживания графиков персонал будет получать готовые сценарии и автоматические рекомендации. Время реакции на события сократится до секунд, а микроклимат будет поддерживаться стабильно, без резких перепадов. Это позволит инженерам сосредоточиться на стратегических задачах, сведя к минимуму ошибки и повысив общий уровень безопасности и комфорта в чистых зонах.
Автор: Яналиев Ян, Руководитель IT проектов, программист-электронщик, ИНПРЕН
Контакты:
ООО «ИНПРЕН» (Группа компаний АВТех)
Сайт: www.inpren.ru
Телефоны: +7 (495) 204-28-06, +7 (999) 078-72-85, +7 (901) 7х65-91-12
E-mail: info@inpren.ru
Перейти к списку публикаций