本文以沈阳市盛京医院洁净手术室为背景,对净化空调自动控制系统进行了设计和建立。洁净手术室净化空调系统不仅要满足国际标准对手术室压力和空气洁净度的要求,还要满足手术环境对手术室温度和湿度的要求。净化空调系统由新风机组、循环机组和送风管道等部分组成,经过新风机组处理后的新风和手术室回风在循环机组中混合后,再进行过滤、加热和加湿处理后送入手术室。使用表冷器、电加热器和电加湿器在空调机组中实现对空气的加热加湿处理;粗效、中效和高效的三级过滤装置对空气进行过滤使其达到洁净度规定的要求,动力装置风机使空气循环流动。通过监测温度、湿度和压力等参数来控制加热加湿设备,风机变频器和各种阀门,进而实现净化空调系统的自动控制。控制器将监测到的参数值与设定值进行比较之后再给出相应的指令,驱动被控对象执行操作,最后使系统的运行符合控制要求。控制系统选择西门子S7-200系列PLC作为控制器,与上位机通过PROFIBUS现场总线技术实现通信。PLC衔接上位机与现场传感器和执行器,不仅将现场传感器采集的温湿度、压差等参数信号上传至上位机,而且将上位机的控制信号向下传递给现场执行器。本设计中采用了上位机双机热备的冗余结构以提高系统的稳定性,上位机既可以使操作员实现对现场的监控,也可以使工程师对控制器中的控制程序进行更新升级。研究中首先给出了空调系统的数学模型,并结合现场具体工况设计了控制系统的总体结构和控制方式,通过分析系统中控制器监控的现场传感器采集的模拟量和数字量比较总体控制参数及指标,从而完成净化空调自动控制系统各模块的设计。包括空调新风机组和循环机组的组成及各功能段实时监控的设计与实现,正负压手术室使用独立循环机组实现空气调节、净化和压差控制,以及通过调节进风阀和排风阀的开度大小实现手术室对压力的特殊要求。本系统对温湿度、压差等参数的控制采用PLC中自带PID控制器的PID控制算法来实现。目前本系统已在沈阳盛京医院投入使用,运行效果良好,达到了设计的所有指标和要求,取得了用户的认可。