[摘要]介紹半導體潔凈室溫濕度控制流程，分析潔凈室溫濕度控制方法.

溫濕度PID模糊控制，引言，隨著半導體生產技術的發展，更加精密，整合度更高是行業發展的趨勢.

目前，制造技術進入亞納米時代，線寬在30-180支納米之間，對生產設備的精度要求越來越嚴格，除了設備本身的技術水平需要滿足生產要求外，其生產環境潔凈室的各項指標也必須嚴格控制.其中溫濕度控制是重點，其控制效果直接影響生產的優良率.目前，半導體潔凈室對溫濕度的控制范圍通常為:溫度22/-0.5℃，濕度45/-3%RH.本文通過對現有潔凈室溫濕度控制系統的研究，引入模糊控制，提高溫濕度控制的實際效果.

一、溫濕度處理過程是空氣單純加熱或冷卻(未達到飽和狀態)過程。

含濕量不變的過程，即絕對濕度不變的過程，濕氣通過盤管加熱，溫度上升，相對濕度下降，相反，冷卻過程中，溫度下降，相對濕度上升，溫度和相對濕度是兩個方向的控制量，溫度和濕度同時向同一趨勢變化，簡單地通過加熱/冷卻過程是不能實現的.冷卻除濕過程是濕空氣冷卻飽和后繼續冷卻的過程，濕空氣通過冷卻盤管結露分析水滴，降低絕對濕度，發揮除濕的作用.因此，我們可以將空氣處理過程分為四個過程:加熱、加濕、降溫和除濕.

圖1中，橫坐標為含濕量，即每公斤空氣中含有的水蒸量，縱坐標為攝氏度溫度.

根據目標狀態，絕對濕度線和目標溫度線可分為Zone1、Zone2、Zone3、Zone4四個控制區.

為了達到目標的溫濕度控制點，其對應的溫濕度控制區域處理過程在Zonet1的范圍內，首先降溫除濕后再加熱范圍內，先降溫再加濕的范圍內，先加熱再加濕的范圍內，首先冷卻濕氣后再加熱。

定義:d-控制對象的濕度，t-控制對象的溫度，
一般來說，設定值溫度為2/-0.5℃，濕度為45/-3%RH，Zone1和Zone3的情況較多，需要降溫除濕后加熱或加熱，從溫室和濕度處理的基本流程和常見問題，潔凈室的濕度處理的基本流程，半導體潔凈室的現場通常采用新風空調箱進入AirUnit，MAU)的潔凈度由于整個潔凈室內充滿了各種各樣的生產機械，這些機械持續運轉，產生了大量的熱量，這些熱量通過回風通道內的干盤管DCC降溫被帶走，達到了長期穩定的溫濕度環境。

基本循環如圖2所示.

二、對于潔凈室的溫濕度控制

最重要的是新風空調箱和干線圈新風空調箱不僅要保證外部大氣通過中學、中學和高效過濾器，過濾空氣中的粉塵粒子，還要根據潔凈室內的溫濕度調整吹出口的溫濕度，保證送入的新風在規定的溫濕度范圍內，干盤管根據潔凈室設置的溫濕度傳感器測量的值調整干盤管冷水閥的開度，調節回風和送風混合的溫濕度，保證滿足半導體技術的溫濕度需求，各工藝工藝設備發熱量大不相同，潔凈室內機臺發熱量分布不均勻。

例如，爐管機臺的發熱量比其他設備大得多(基本上在3~5倍之間)，因此必須在潔凈室內用干盤管DC帶走這些熱量，通常要求同一工序的氣流通過同一組DCC，在建筑確定的情況下，工序的分布必須垂直于回風道，如果條件允許，最好將不同工藝的區域分開，以避免金屬顆粒污染，提高溫濕度控制的穩定性，通常，潔凈室的溫濕度控制在2、3/-0.5℃，45%-3%RH，MAU的送風溫度基本控制在21℃-21.中央空調使用中熱泵故障診斷及修理措施5℃，與循環風混合后，FFU的出風口的溫度控制在22℃，通過工作水平后溫度再次上升2.2溫濕度控制中的常見問題，在MAU下降溫濕度處理過程中，為了解決除濕問題，通常采用濕度優先的方法，冷水閥主要用于除濕，同時溫度下降，通過熱水閥的再熱，溫濕度達到要求的值，這種做法可以滿足設計要求，但在相當多的情況下，冷熱水閥抵消了能源，浪費了能源。

另外，進入潔凈室的新風溫度過高的話，整個潔凈室的熱負荷會變大，DCC的開放度會變大，抵消新鮮空氣帶來的熱負荷的進入潔凈室的新鮮空氣溫度過低的話，DCC的開放度為零的話，就不能滿足環境溫度的要求.

據統計，空調系統的能源消耗占半導體工廠整體能源消耗的30%-35%，因此優化空調設備，選擇合理的溫濕度設定值，凈室整體溫濕度控制的穩定性和節能具有重要意義，實現了溫濕度控制系統，基本上，潔凈室的溫濕度要求為22/-0.5℃，45%th/-3%RH，當然根據生產技術的需要，對溫濕度的要求也不同.新風空調箱的溫濕度控制，新風空調箱的基本結構，新風空調箱的基本結構如圖3所示，其處理流程如下:空氣過濾——包括初效、中效、高效三個部分的溫度處理——包括預熱盤管、一次表冷盤管、再熱盤管.3.1.2溫度處理過程，預熱盤管的作用是預熱外氣外部氣溫低，接近零度時，為了防止盤管在氣溫低于零度時凍結，需要加熱外部氣體，通常加熱到12℃.控制供氣溫度時，將供氣溫度與其設定值進行比較，通過PIDT控制算法獲得計算值，根據該計算值決定表冷盤管和再熱盤管閥的開度大小。

其控制流程如圖4所示.

在整個PID控制環節中引入分程控制器模型，如圖5所示，將PID控制算法分為兩部分，48%和52%，同時，冷熱水切換的邊界為48%-52%，設置死區，即外氣溫度與供氣溫度設定值相當接近時，熱水閥和冷水閥處于關閉(閥開度為0)的狀態，冷熱水處于臨界狀態時不斷切換，加快執行機構的損壞的濕度處理過程，為了避免與溫度的耦合關系，新風出口濕度的設定值通常不以相對濕度為控制值，而是通過與溫度的設定值綜合計算獲得絕對濕度，以露點溫度和濕度為基礎本文以露點溫度為例，將計算得到的露點溫度設定值作為MAU整體出口濕度的設定值。

三、潔凈空調系統溫濕度與能耗的關系

根據送風露點溫度和露點溫度設定值對比，通過PIDTC算法，得出計算值，根據計算值決定表冷閥和加濕閥的開度大小，其控制流程與溫度控制相似，同時引入分離控制，在臨界狀態下不斷切換加濕和除濕、潔凈室溫濕度控制，潔凈室溫度控制，潔凈室內溫度PID控制流程如圖6所示，采用基本的PID控制，在潔凈室自身的大空間中產生大慣性、大時滯性，在設置PID參數時通常設置為零，防止系統節約.

潔凈室溫度主要由DCC調節，但同時受新風送風溫度濕度的影響，給定過高的溫度，進入潔凈室和循環風混合后，DCC需要更多的冷卻量，這直接導致能源浪費，給定過低的溫度，進入潔凈室和循環風混合后，直新風空調箱溫濕度設定值控制，新風空調箱送風溫度設定值的選擇比較重要，必須能夠最好地滿足當前潔凈室內溫度的需求.

給定溫度過高，進入潔凈室和循環風混合后，DCC需要更大的冷卻量，直接導致能源浪費，給定溫度過低，進入潔凈室和循環風混合后，即使DCC的開度為零，整個潔凈室的溫度也會過低因此，MAU新風送風溫度設定值的選擇非常重要，必須確保系統在控制范圍內，盡量達到節能的目的.

在此，我們將引入模糊控制的思想，通過對潔凈室溫度偏差和偏差變化率的模糊規則變化，得出新風空調箱送風溫度設定值。

整個程序的運行過程如圖7所示，程序運行后，將獲得新的系統中的模糊控制器是兩個輸入一個輸出，其輸入量是系統的偏差e和偏差變化率ec，這兩個量有確定的數值，兩個明確的量，整個模糊控制器由模糊、模糊規則庫、模糊推理和模糊四個部分組成.。