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FFU风机转速调节方法、系统、设备及介质

文章来源:http://www.jiejingfang.com/  2022年02月15日  点击数:941
FFU风机转速调节方法、系统、设备及介质
技术领域


本发明涉及空气净化技术领域,尤其是一种FFU风机转速调节方法、系统、设备及介质。


背景技术


目前有机电致发光材料(OLED)的纯化生产过程,FFU(Fan Filter Unit,风机过滤单元)的转速会被调整到最大,并且每天二十四小时持续运转,以使材料处理过程需在无尘洁净室中进行。


然而,以最大的转速并连续地持续运转的FFU会消耗掉许多的能源,这样的运行方式并不符合环保要求,同时也增加了产品材料成本,特别对于大型无尘洁净间的运行,能耗大、备品备件更换等成本都有比较大的压力。


为解决上述技术问题,技术人员以洁净度等级(具体测量数据基本为尘埃粒子数)为基准对FFU进行整体调节,根据不同洁净度等级的要求,整体调节FFU的转速,然而,以上设置还至少存在以下不足:


1、有机电致发光材料的纯化生产所需空间一般比较大,同时有不同的功能区,整体调节FFU需待所有区域完成作业才能调整,能耗降低十分有限。


2、在部分步骤中,有机材料完全处于密闭状态,例如是升华纯化步骤,有机材料并不会与外界粉尘接触,开启FFC对环境进行净化并没有实际的洁净效果。


发明内容


本发明的目的是提供一种FFU风机转速调节方法、系统、设备及介质,以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题,至少提供一种有益的选择或创造条件。


第一方面,提供一种FFU风机转速调节方法,包括:


获取MES系统中的各个生产区域的生产设备的生产流程信息;


依据生产流程信息判断产品材料是否与外部环境接触或即将接触;


若是,控制生产设备所在生产区域的FFU风机提高运转速度;


若否,依据环境洁净度对FFU风机的转速进行动态调控。


进一步地,所述依据MES系统获取生产设备的生产流程信息,包括:


采集生产设备执行生产步骤的关键工艺信息以及生产设备执行生产步骤的生产步骤信息,发送至MES系统;


获取MES系统中将关键工艺信息和对应的生产步骤信息进行精度处理和信息配对,依据两相邻的生产步骤信息的采集时间点确定生产设备当前执行的生产步骤。


进一步地,所述控制生产设备所在生产区域的FFU风机提高运转速度,包括:


依据生产流程信息确定产品材料当前所在的工作区域以及该工作区域内的FFU风机;


评估当前生产工序中产品材料与外部环境的接触程度等级;


根据评估得到的接触程度等级,控制该生产区域的FFU风机提高运转速度至与接触程度等级对应的运转速度值。


进一步地,所述评估当前生产工序中产品材料与外部环境的接触程度等级,包括:


使用若干个与产品材料生产质量具有相关性的影响因数和若干项影响指标生成影响特征值矩阵;


计算各影响特征值的特征比重以及特征比重的熵值。


对由各特征比重的平均熵值进行接触程度等级划分。


进一步地,所述控制生产设备所在生产区域的FFU风机提高运转速度,包括:


依据生产流程信息中的生产计划信息获取生产设备执行生产步骤的生产时间段;


判断生产时间段内该生产设备所在生产区域的环境洁净度是否达标;


当该生产区域的环境洁净度达标或当前处于生产时间段之外,将该生产区域的FFU风机的转速维持在第一转速设定值;


当该生产区域的环境洁净度不达标,将该生产区域的FFU风机的转速从第一转速设定值提高至第二转速设定值。


进一步地,所述依据环境洁净度对FFU风机的转速进行动态调控,包括:


检测生产设备所在区域的当前环境洁净度;


依据当前环境洁净度和洁净度预设值确定调节比例系数;


依据调节比例系数和FFU风机的当前转速计算所需达到的目标转速值。


进一步地,该FFU风机转速调节方法还包括:


识别生产区域内是否存在人员,在生产区域内存在人员时控制存在人员的生产区域的FFU风机提高运转速度。


第二方面,提供一种FFU风机转速调节系统,包括:


获取模块,用于获取MES系统中的各个生产区域的生产设备的生产流程信息;


判断模块,用于依据生产流程信息判断产品材料是否与外部环境接触或即将接触;


控制模块,用于控制生产设备所在生产区域的FFU风机提高运转速度,或者是依据环境洁净度对FFU风机的转速进行动态调控。


第三方面,提供一种计算机设备,包括:


存储器,存储有计算机程序;


处理器,所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的FFU风机转速调节方法。


第四方面,提供一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的FFU风机转速调节方法。


本发明的有益效果:通过从MES获取可以反映产品材料暴露程度相关的生产流程信息,通过分析和判断,根据产品材料的暴露程度对FFU风机的转速进行动态调节,实现MES系统和FFU风机群组联动的效果,在确保环境洁净度的基础上确保无尘生产产品的产品质量,节约能源。


附图说明


图1是根据一实施例示出的FFU风机转速调节方法的流程图。


图2是根据一实施例示出的获取生产设备的生产流程信息的方法的流程图。


图3是根据第一个实施例示出的控制FFU风机提高运转速度的方法的流程图。


图4是根据一实施例示出的评估产品材料与外部环境接触程度等级的方法的流程图。


图5是根据第二个实施例示出的控制FFU风机提高运转速度的方法的流程图。


图6是根据一实施例示出的依据环境洁净度对FFU风机的转速进行动态调控的方法的流程图。


图7是根据一实施例示出的一种FFU风机转速调节系统的结构框图。


图8是根据一实施例示出的一种计算机设备的内部结构图。


具体实施方式


为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清晰,下面将结合实施例和附图,对本发明作进一步的描述。


这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。


根据本发明的第一方面,提供一种FFU风机转速调节方法,应用于对OLED生产环境中的FFU风机转速进行控制,从而达到节能且符合无尘洁净室的环境洁净调节的技术效果。


参阅图1,图1是根据一实施例示出的FFU风机转速调节方法的流程图。如图1所示,所述方法包括以下步骤:


步骤S100.获取MES系统中的各个生产区域的生产设备的生产流程信息。


其中,MES系统是指制造执行系统,是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统,用于为企业提供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块。


MES系统实时收集生产过程中产生的各种数据,作出相应的分析和处理并形成生产流程信息,生产流程信息包括但不限于时标生产进度、报警记录、生产事件信息、检测指标、产品数据(例如产品计量和产品批次)等,为以下步骤生产过程中的判断提供信息基础。


另外,在OLED(有机电致发光材料)的纯化产品开始生产现场,各种生产设备摆放在生产现场内的不同位置,在生产现场的各个位置均分布有FFU风机,用于提供空气净化作用,从而无尘洁净室所需的空气洁净环境。在本实施例方法的应用环境中,生产现场布置有由多个FFU风机组成的风机阵列,分布于生产现场的各个生产区域,每个生产区域对应一个或多个FFU风机,示例性地,可以是一个生产区域对应有四个FFU风机,四个FFU风机分别分布于生产区域的四个角落。


步骤S200.依据生产流程信息判断产品材料是否与外部环境接触或即将接触。若是,执行步骤S300;若否,执行步骤S400。


在步骤S200中,依据生产流程信息确定产品材料在生产过程中所处于的状态,依据的生产流程信息可以是生产设备的运转信号和产品材料的所在位置等,从生产流程信息中选取与产品材料与外部环境接触程度相关的信息,从而判断产品材料是否与外部环境接触或即将接触,进而为选择调节FFU风机转速的方式提供基准。


步骤S300.控制生产设备所在生产区域的FFU风机提高运转速度。


在步骤S300中,视为生产设备在处理产品材料的流程具有使产品材料接触外部环境的风险(即与外部环境接触或即将接触),在该情况下,找到该生产设备的所在生产区域,控制该生产区域的FFU风机提高运转速度,进而减少生产环境中的尘埃数量,提高该生产区域的环境洁净度。


步骤S400.依据环境洁净度对FFU风机的转速进行动态调控。


在步骤S400中,视为产品材料处于生产设备的相对密闭空间内进行加工,不与外部环境接触,通过动态调控FFU风机的转速,使该生产区域内的环境洁净度处于预设的合格洁净水平范围内。具体地,可以是通过尘埃检测装置对该生产区域进行检测,当尘埃数量大于合格洁净水平范围时,提高FFU风机的转速,当尘埃数量小于合格洁净水平范围时,降低FFU风机的转速,在确保环境洁净度的基础上动态地调节FFU的转速,节约能源。


与现有技术相比,本实施例提供的FFU风机转速调节方法通过从MES获取可以反映产品材料暴露程度相关的生产流程信息,通过分析和判断,根据产品材料的暴露程度对FFU风机的转速进行动态调节,实现MES系统和FFU风机群组联动的效果,在确保环境洁净度的基础上确保无尘生产产品的产品质量,节约能源。


参阅图2,图2是根据一实施例示出的获取生产设备的生产流程信息的方法的流程图。如图2所示,所述方法包括以下步骤:


步骤S110.采集生产设备执行生产步骤的关键工艺信息以及生产设备执行生产步骤的生产步骤信息,发送至MES系统。


在步骤S110中,通过不同采集方式采集生产设备执行生产步骤的生产步骤信息(例如是通过PLC控制器中采集获得),以确定生产设备当前执行的生产步骤,各生产步骤的关键工艺信息通过生产设备来进行设定,收集和汇总的各种关键工艺信息和生产步骤信息,发送至MES系统。


步骤S120.获取MES系统中将关键工艺信息和对应的生产步骤信息进行精度处理和信息配对,依据两相邻的生产步骤信息的采集时间点确定生产设备当前执行的生产步骤。


在步骤S120中,关键工艺信息和生产步骤信息在MES系统中进行优化、比较以及关联设置后,最终得到生产设备当前执行的生产步骤以及能对既往和现在作业活动进行全面评价的输出结果。其评价结果具体包括:作业过程的缺陷判断、设备及工具合理配置的分析、人员操作状况的分析、过程方法错误的发现、控制方式瑕疵的确定等一切有利于改进的结果。


参阅图3,图3是根据第一个实施例示出的控制FFU风机提高运转速度的方法的流程图。如图3所示,所述方法包括以下步骤:


步骤S310.依据生产流程信息确定产品材料当前所在的工作区域以及该工作区域内的FFU风机。


步骤S320.评估当前生产工序中产品材料与外部环境的接触程度等级。


步骤S330.根据评估得到的接触程度等级,控制该生产区域的FFU风机提高运转速度至与接触程度等级对应的运转速度值。


本实施例提供的控制方法是在确定所需提高环境洁净度的工作区域的FFU风机后,依据一定的评估规则对当前生产工序中产品材料与外部环境的接触程度等级进行评估,进而根据评估等级来将FFU风机的转速提高至对应的转速范围。示例性地,评估的接触程度等级可以是由三个,评估为第一等级时,将FFU风机的转速提高至第一等级转速值,评估为第二等级时,将FFU风机的转速提高至第二等级转速值,评估为第三等级时,将FFU风机的转速提高至第三等级转速值,第一等级转速值、第二等级转速值、第三等级转速值所对应的转速顺次递增。


下面对评估当前生产工序中产品材料与外部环境的接触程度等级的具体过程作进一步阐述。


参阅图4,图4是根据一实施例示出的评估产品材料与外部环境接触程度等级的方法的流程图。如图4所示,所述方法包括以下步骤:


步骤S321.使用若干个与产品材料生产质量具有相关性的影响因数和若干项影响指标生成影响特征值矩阵;


步骤S322.计算各影响特征值的特征比重以及特征比重的熵值。


步骤S323.对由各特征比重的平均熵值进行接触程度等级划分。


使用若干个与产品材料生产质量具有相关性的影响因数和若干项影响指标生成数据矩阵的具体步骤为:


使用若干个与产品材料生产质量具有相关性的影响因数构建数列A,得:


A=(A 1,A 2,A 3......A n)


使用所述影响因数所对应的影响指标构建第二数列B,得:


B=(B 1,B 2,B 3......B n)


使用第一数列和第二数列构建影响特征值矩阵X,得:






其中,A 1~A n表示影响因数,B 1~B n表示影响指标,x 11~x nn表示其一影响因数对应其一影响指标所得到的影响特征值。示例性地,x 21表示影响因数A 2与影响指标B 1所得到的影响特征值,x 21的值由影响因数A 2与影响指标B 1的乘积得到。


计算各影响特征值的特征比重以及特征比重的熵值的具体步骤为:


使用下式计算各影响特征值的特征比重:






使用下式计算特征比重的熵值:






其中,x ij表示第i行第j项的影响特征值,P ij表示x ij出现的概率,e ij表示x ij所对应的熵值,熵值越小则表示该影响特征值对生产质量所起到的影响越大。


求得各影响特征值的熵值后,进行求平均值计算,得到平均熵值,对由各特征比重的平均熵值进行接触程度等级划分,从而得到当前生产流程中生产材料与外部环境的接触程度等级。


参阅图5,图5是根据第二个实施例示出的控制FFU风机提高运转速度的方法的流程图。如图5所示,所述方法包括以下步骤:


步骤S340.依据生产流程信息中的生产计划信息获取生产设备执行生产步骤的生产时间段。


步骤S350.判断生产时间段内该生产设备所在生产区域的环境洁净度是否达标。


在步骤S350中,采用尘埃检测装置采集到的尘埃离子数来衡量生产区域的环境洁净度,采集到的离子数越大,则表示环境洁净度越差。判断结果所对应的情况有三种,分别是生产时间段内环境洁净度达标、生产时间段内环境洁净度不达标以及当前处于生产时间段外。


步骤S360.当该生产区域的环境洁净度达标或当前处于生产时间段之外,将该生产区域的FFU风机的转速维持在第一转速设定值。


步骤S370.当该生产区域的环境洁净度不达标,将该生产区域的FFU风机的转速从第一转速设定值提高至第二转速设定值。


其中,第一转速设定值小于第二转速设定值。


示例性地,从MES系统中获取到生产时间段为9:30-10:00内某一生产区域内的生产设备进行生产,首先检查时间节点是否处于9:30-10:00内,若是则获取尘埃检测装置采集到的该生产区域内的尘埃离子数,当该生产区域的环境洁净度不达标,将该生产区域的FFU风机的转速从第一转速设定值提高至第二转速设定值,以提高生产区域的环境洁净度,当该生产区域的环境洁净度达标或当前处于生产时间段之外,将该生产区域的FFU风机的转速维持在第一转速设定值,减少能源浪费。


参阅图6,图6是根据一实施例示出的依据环境洁净度对FFU风机的转速进行动态调控的方法的流程图。如图6所示,所述方法包括以下步骤:


步骤S410.检测生产设备所在区域的当前环境洁净度。


步骤S420.依据当前环境洁净度和洁净度预设值确定调节比例系数。


步骤S430.依据调节比例系数和FFU风机的当前转速计算所需达到的目标转速值。


本实施例提供一种对环境洁净度进行评级并根据评级来调节FFU风机的技术方案,其中,采用尘埃检测装置采集的尘埃离子数来对环境洁净度进行表示,通过采集到的尘埃离子数的数值大小来衡量环境洁净度等级,每个环境洁净度等级具有一个预设的调节比例系数,使用该调节比例系数FFU风机的转速,从而可以根据实际环境洁净度的情况,采用最为合适的转速调节方案来对生产区域进行洁净。


示例性地,检测生产设备所在区域的当前环境洁净度后,将当前环境洁净度和合格环境洁净度进行比较,判断当前环境洁净度是否合格,若为合格则控制FFU风机维持原来的转速运转,若不合格,使用下式来确定当前环境洁净度的等级以及所需设置FFU风机的转速:






其中,V m表示所需调节的目标速度,V i表示FFU风机的当前速度,S i表示当前环境洁净度,S o表示合格环境洁净度上限值。


在一些其他实施例中,还包括以下步骤:


识别生产区域内是否存在人员,在生产区域内存在人员时控制存在人员的生产区域的FFU风机提高运转速度。从MES系统或摄像模块识别生产区域内存在人员时,则控制FFU风机提高运转速度。


根据本发明的第二方面,提供一种FFU风机转速调节系统。


参阅图7,图7是根据一实施例示出的一种FFU风机转速调节系统的结构框图。如图7所示,所述系统包括:


获取模块701,用于获取MES系统中的各个生产区域的生产设备的生产流程信息;


判断模块702,用于依据生产流程信息判断产品材料是否与外部环境接触或即将接触;


控制模块703,用于控制生产设备所在生产区域的FFU风机提高运转速度,或者是依据环境洁净度对FFU风机的转速进行动态调控。


所述FFU风机转速调节系统执行上述第一方面的FFU风机转速调节方法,关于FFU风机转速调节系统的具体限定可以参见上文中对于FFU风机转速调节方法的限定,在此不再赘述。


上述FFU风机转速调节系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。


根据本发明的第三方面,提供一种计算机设备。


参阅图8,图8是根据一实施例示出的一种计算机设备的内部结构图。如图8所示,该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和数据库。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机程序被处理器执行时以实现第一方面所述的一种FFU风机转速调节方法。


存储器和处理器各元件相互之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。处理器用于控制FFU风机,处理器包括至少一个可以软件或者是固件(firmware)的形式存储于存储器中或者是固化在服务器的操作系统(operating system,OS)中的软件功能模块。处理器用于执行存储器中存储的可执行模块。


其中,存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),只读存储器(Read Only Memory,ROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,PROM),可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,EPROM),电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)等。其中,存储器用于存储程序以及语音数据,处理器在接收到执行指令后,执行程序。


处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。


处理器将各种输入/输入装置耦合至处理器以及存储器。在一些实施例中,处理器以及存储器可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中,他们可以分别由独立的芯片实现。


外设接口将各种输入/输入装置耦合至处理器以及存储器。在一些实施例中,外设接口,处理器及存储器可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中,他们可以分别由独立的芯片实现。


根据本发明的第四方面,还提供一种计算机存储介质。


所述计算机存储介质中存储有计算机程序,计算机存储介质可以是磁性随机存取存储器、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦除可编程只读存储器、快闪存储器、磁表面存储器、光盘、或只读光盘等;也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备,如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的一种FFU风机转速调节方法。


以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。


在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,除了包含所列的那些要素,而且还可包含没有明确列出的其他要素。


以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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