污染控制技术的发展已经达到了一个关键时刻，受控的物理规模——特别是在半导体、制药和锂离子电池领域——需要脱离传统的分散式自动化模型。现代无尘室设施通常占地数十万平方米，需要同时编排数以万计的风机 过滤器单元（FFU）和设备风机 过滤器单元（EFU）。管理如此广泛的空气设备需要从以硬件为中心的可编程逻辑控制器 (PLC) 架构过渡到高度灵活、数据密集型的基于 PC 的控制系统。 得胜鑫已成为这一转型的先锋，利用二十多年的垂直制造专业知识，开发了自主开发的计算机集成控制系统，能够通过创新的“看板”管理模式和高度定制的多语言用户界面来管理这些庞大的集群。
从历史上看，无尘室 中的空气过滤管理依赖于本地手动开关或基本 PLC 网络。然而，随着行业向 ISO 1 级过渡到 5 级工况，过滤单元的充分密度使得这些传统方法变得过时。现代半导体制造工厂 (“fab”) 可能需要接近 100% FFU 的上限覆盖率，从而产生了巨大的网络挑战，而传统 PLC 由于数据处理能力和集成灵活性的限制而难以有效解决。
基于 PLC 和基于 PC 的系统之间的技术区别植根于它们的执行逻辑和可扩展性。 PLC 专为确定性、重复性任务而设计，传统上使用梯形逻辑 (IEC 61131-3) 进行编程。虽然坚固耐用，但它们通常缺乏处理复杂数据分析、50,000 多个节点的实时日志记录以及基于 PC 的系统中的 更好的 图形渲染所需的内存和处理开销。
基于 PC 的控制系统利用运行实时内核以及 Windows 或 Linux 等标准操作系统的工业级个人计算机。该架构允许将多个工作负载（包括人机界面 (HMI)、网关功能和人工智能驱动的优化）整合到单个硬件平台上。通过集成这些功能，得胜鑫系统消除了PLC工况中常见的“多数据库陷阱”，即控制器、HMI和通信网关的单独数据库经常导致同步错误并增加维护复杂性。
特征 | 基于PLC的控制系统 | 得胜鑫 基于 PC 的集成系统 |
处理核心 | 微控制器/有限的CPU。 | 高性能多核CPU。 |
运营模式 | 基于扫描的固定循环。 | 事件驱动的实时执行。 |
可伸缩性 | 硬件有限；很难扩展到超过约 1,000 个单位。 | 能够通过网络分段管理 50,000 多个单位。 |
数据管理 | 本地化数据存储；基本日志记录。 | 企业级数据记录、SQL 集成和云连接。 |
用户界面 | 固定的、有限的图形功能。 | 动态看板可视化和多语言支持。 |
编程环境 | 专门的梯形图逻辑。 | 现代语言（C++、.NET、Python）。 |
网络整合 | 基本工业以太网/现场总线。 | 高级 Modbus TCP/IP、物联网和 BMS 集成。 |
扩展控制系统以管理“数以万计”的设备（得胜鑫的核心功能）需要复杂的网络可靠逻辑，以在确保容错的同时保持低延迟。如此大规模阵列的根本挑战是避免通信冲突以及管理庞大设施范围内的信号衰减。
对于物理层，得胜鑫 主要利用 RS-485，因为它具有差分信号特性，可提供高抗电磁干扰 (EMI) 能力，电磁干扰 (EMI) 是具有大型 电机 和高压电源线的工业 工况 中的常见问题。RS-485 支持长距离（长达 1,200 米）的多点通信，使其成为跨大型天花板网格菊花链式 FFU 的标准选择。
然而，标准 RS-485 通常每段仅支持 32 个节点。为了达到“数万”的门槛，得胜鑫采用了分层的“分布式控制、集中管理”架构：
第 1 级（现场层） ：32 至 128 个 FFU 的集群通过 RS-485 Modbus RTU 连接到本地组控制器或网关。
第 2 级（聚合层） ：多个组控制器通过高速以太网 (Modbus TCP/IP) 与区域主站联网。
第3级（监控层） ：中央工业PC（IPC）充当主节点，轮询来自区域主站的数据并为整个设施提供统一的看板界面。
这种多级架构确保了50,000个单元的数据可以在数秒内刷新到中央控制台。此外，通过在PC端使用事件驱动模型，系统可以优先处理紧急警报（例如，1级区域中的风机故障）而不是常规状态更新，这一功能可以显着提高紧急情况下的响应时间。
在拥有数万台设备的设施中，手动寻址很容易出错，而且极其耗费人力。 得胜鑫系统采用自动寻址协议（通常通过Modbus 直流I），允许系统自动扫描网络并根据物理位置分配ID。此功能可将调试时间缩短多达 70%，使大型晶圆厂比传统系统更快地达到运行状态。
得胜鑫基于PC的控制系统的一个决定性特征是其独特的“看板管理模式”。在高密度无尘室 工况中，基于文本的50,000个设备状态列表对于人类操作员来说是无法使用的。看板模式采用精益制造的可视化管理原理，将数千个数据点转化为直观、可操作的仪表板。
看板仪表板充当设施经理的中央“神经中枢”。它利用实际 无尘室 平面图的颜色编码图形表示，其中每个 FFU/EFU 表示为动态图块。
实时状态指示器：
绿色：设备正在设定参数内运行。
黄色：需要预测性维护（例如，过滤器饱和度达到 80%）。
红色：严重故障或离线状态，需要立即干预。
性能热图：基于 PC 的系统生成整个设施的风量速度和压差的实时热图。这使得操作员能够可视化空气流通可能不足以维持所需的 ISO 等级的“死区”，或者由于移动人员或设备而可能发生湍流的区域。
预测性维护流程：看板系统不是固定间隔维护，而是根据实际性能下降将单元移入“维护队列”。通过监测 HEPA/ULPA 过滤器 上的压降（例如，从 100 Pa 增加到 200 Pa），系统可以准确预测每个 过滤器 的剩余寿命，从而可能将更换周期延长多达 50%。
高科技制造的全球化意味着单个无尘室系统可能由不同大陆的不同团队运营。 得胜鑫通过深入的可定制多语言界面解决了这个问题。与提供有限翻译的标准控制软件不同，得胜鑫基于PC的平台允许以数十种语言（从英语和中文到专门的当地方言）完全定制术语、单位和警报，确保所有现场人员都能理解安全关键信息，而无需翻译缓冲区。
控制系统的功效本质上与其管理的硬件相关。对得胜鑫市场地位的一个关键洞察是其“全产业链”垂直整合。通过内部制造 电机、过滤器 和控制软件，他们消除了经常困扰多供应商 无尘室 安装的兼容性风险。
得胜鑫能源效率的核心是其自主开发的直流/EC 电机与基于PC的控制算法之间的协同作用。6 传统的交流电电机通常由简单的电压调节器或多速开关进行管理，效率低下并且会产生过多的热量。相比之下，得胜鑫系统采用高效直流 (EC) 电机，提供无限、无级速度控制。
PC 主控制器直接与 电机 的数字驱动器通信，允许根据实时传感器反馈进行精确的 RPM 调整。这种“闭环”控制确保风机仅以维持目标清洁度所需的速度运行，专业服务商与传统系统相比可节省30%至50%的能源。
洁净室需要去除 99.99% 至 99.9999% 的亚微米颗粒。 得胜鑫 内部生产的 HEPA 和 ULPA 过滤器（包括使用 PTFE 和无硼玻璃纤维的产品）允许将独特的性能特征集成到控制软件中。
该软件跟踪每个过滤器批次的“阻力-速度曲线”。随着 过滤器 随着时间的推移加载，PC 控制器会通过提高 风机 速度来自动补偿增加的静压，保持恒定的 风量 速度（V avg ≈0.45 m/s ± 20%），以确保 过滤器 整个生命周期符合 ISO 标准。
FFU 管理整个房间环境，而设备风机 过滤器 单元 (EFU) 则专为直接在制造设备上的局部超洁净区域而设计。得胜鑫 基于 PC 的系统将 EFU 视为大型网络中的高优先级节点，从而实现设施大气和设备微环境之间的同步控制。
EFU 通常安装在光刻工具、化学机械抛光 (CMP) 系统或疫苗灌装线内极其狭小的空间内。它们集成到基于 PC 的中央网络中，可实现“流程感知气流”：
动态分区：系统可以创建虚拟“区域”，其中包括天花板 FFU 集群及其下方机器上的 EFU。当一个过程开始时，整个区域可以一致地提高空气速度，以确保更大程度的污染保护。
人员跟踪逻辑：使用集成传感器，系统可以检测特定设备附近是否存在人员。然后，控制逻辑可以实施“跟随”策略，其中只有人员正上方的 4 到 6 个 FFU 高速运行，而周围的单元保持低功耗待机模式。与匀速策略相比，该策略可减少高达 53.6% 的送风量，为大型设施节省大量能源。
对于高风险工况，例如处理易燃化学品（锂离子电池生产）或生物危险材料的情况，控制系统包括防爆 FFU/EFU 选项和集成消防安全联锁装置。 PC 主控制器可以接收来自设施火灾探测系统的信号，并在几毫秒内对整个 50,000 个单元阵列执行紧急关闭，以防止 风机 驱动的烟雾或火焰蔓延。
在大规模运营中，初始资本支出 (CAPEX) 往往会被电力和维护的长期运营支出 (OPEX) 所掩盖。 得胜鑫 的集成方法专门针对通过其“直接面向客户”的垂直制造优势及其节能控制功能来降低 TCO。
仅转向直流 电机就可以显着减少能源费用。对于 24/7 运行 10,000 台设备的设施来说，300W 交流设备和 120W 得胜鑫 直流 设备之间的差异是惊人的。
运营指标（10,000 个单位） | 传统空调FFU系统 | 得胜鑫 直流 + PC 集成系统 |
能源使用量（每单位） | 〜300瓦 | 〜120瓦 |
年度功率成本 | 约 2,628,000 美元（0.10 美元/千瓦时） | 约 1,051,200 美元（0.10 美元/千瓦时） |
年度维护费用 | 约 1,800,000 美元 | 〜700,000美元 |
年度总运营支出 | 〜$4,428,000 | 〜$1,751,200 |
预计节省的运营成本 | 根据 | 减少约 60% |
通过实施“夜间模式”和人工智能驱动的速度调整，得胜鑫系统可以在非高峰时段额外减少25%至40%的用电量，进一步加快设施所有者的投资回报(投资回报率)。
基于 PC 的控制器专为半导体和制药生产的“关键任务”性质而设计。 得胜鑫确保其电机和控制器组件“优良同步”，消除了可能导致大规模网络意外停机的兼容性风险。此外，他们的设备在发货前经过72小时性能验证，确保即使在50,000台的批量订单中，每台设备都符合严格的ISO和GMP合规标准。
大规模无尘室 工况的管理是现代工业自动化中更复杂的挑战之一。从分散式 PLC 硬件到基于 PC 的集成控制架构的转变不是一个偏好问题，而是对于必须以零误差来协调数以万计的过滤单元的设施来说的战略必要性。
得胜鑫自主开发的基于PC的控制系统代表了这一技术转变的顶峰。通过将计算机集成网络的大规模可扩展性与“看板模式”的直观可视化管理相结合，该系统为设施管理人员提供了前所未有的可见性和控制力。此外，通过 EC 电机 和 HEPA/ULPA 过滤器 的垂直制造，得胜鑫 创建了一个同步生态系统，可提供行业专业服务商能源效率和 TCO。
随着全球对更好的半导体和可持续能源存储的推动，对更清洁、更大、更节能的制造空间的需求不断增长，从单一、多语言、可视化指挥中心管理数以万计的净化设备的能力将仍然是无尘室卓越的定义基准。 得胜鑫 硬件可靠性、软件灵活性和视觉人体工程学的集成确保他们仍然是世界上更关键的制造业的首选合作伙伴工况。
