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实验室智能通风系统的设计

文章出处:www.sdyechuang.cn 人气:发表时间:2019-12-28 16:33

根据通风的要求,原通风系统完成了风道的硬件设计。风管主风机以工频运行,总风量通风基本上与各风口风量固定。在系统正常运行过程中,如果系统能够满足使用要求,系统就不能适应变化的情况,系统通风的基本参数也会发生变化。由于主风机一直以工频运行,当风口数量减少时,其他风口的风量和风速会增加,从而影响其他风口的实验数据。如果风口在不使用时完全打开,主风扇将始终以电源频率运行,这将导致能量浪费。当一些风口在实验过程中需要改变风量或风速时,系统无法处理。旧的通风控制系统基于传统的继电器控制系统。为了实现通风系统的自动控制,有必要依靠一些必要的自动化产品,包括变频器、可编程控制器、触摸屏等。

一、系统模块

反相器是一种电能控制装置,它通过功率半导体器件的开关动作将功率频率电源转换成另一频率。我们现在使用的逆变器主要采用交流-DC-交流模式。首先通过整流器将工频交流电电源转换成DC电源,然后将DC电源转换成频率和电压可控的交流电电源,为电机供电。逆变器电路一般由四部分组成:整流、中间DC环节、逆变器和控制。该系统使用的模块不仅包括可编程控制器数字量转换模拟量模块和模拟量转换数字量模块,还包括三菱专用通信模块CC-Link模块。该系统采用可编程控制器和变频器RS-485全双工通信功能。数字设备,与可编程控制器、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备相连。并使用显示屏显示、写入工作参数或通过输入单元(如触摸屏、键盘、鼠标等)输入操作命令。)实现人机之间的信息交互,由硬件和软件组成。人机界面的硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通信接口、数据存储单元等。处理器的性能决定了人机界面产品的性能,是人机界面的核心单元。

二、系统硬件设计

根据实验室通风管道智能改造的要求,由于质检办公室检测项目如硫酸等有异味或容易产生化学效应的项目,仍有一些材料要求检测噪声对通风效应有很高的要求。目前,它由人机操作界面、变频器、主站可编程控制器和区域从站可编程控制器组成。主站和区域可编程控制器将使用三菱工业控制可编程控制器和相应的扩展模块。整个系统由CC-LINK开放式现场总线控制,如图1所示。

由于布线的距离在每层楼之间相对较长,并且在线槽中分布有强、弱电,所以不能采用RS-485通信方式,所以采用通信速度快、抗干扰能力强的CC-Link来维持主机房与实验室之间的通信控制。选择三菱F740-18.5K-CHT作为驱动风机的主变频器,并增加一个带机械联锁的星形三角形启动备用,以保证变频失败时风机的切换和临时运行。控制部分采用三菱FX2N-32MB-001可编程控制器采集和处理所有实验室数据,并给出相应的控制指令。扩展模块包括FX2N-485BD与变频器通讯,包括启动变频器的操作,检测变频器输出频率、电流和电压,以便显示在触摸屏上,使操作更加直观清晰。

实验室仅控制实验室中的空气厨房和空气阀,并配有三菱可编程控制器和彩色人机界面。实验室通过通信链路从站模块与主房主站交换数据。根据控制要求,可以通过改变单个风口的风速和改变风厨房和电气柜的风阀来调节风速

三、系统软件设计

主机房的主要任务是控制主风机的频率变化,同时将主风机的运行状态(主风机频率、电流和电压)传送到实验室显示屏上进行显示。为了防止实验室显示屏故障,将同一风道的所有简单启停控制功能同时扩展到主机房进行控制。控制屏幕控制整个风道的主风扇功能。参数设置用于设置系统定时操作和自动变频功能。遥控器可以通过主电源室控制房间内实验室设备的运行。系统监控用于监控系统主风扇的当前运行状态。实时报警是指系统当前的报警信息。通过报警信息,可以将故障定位在快速,以缩短故障排除时间。验证码是在实验室中控制系统主风扇时使用的代码。登录和注销是指主风扇的操作需要输入密码和足够的权限来操作系统的主风扇。

实验室控制程序和界面主要用于控制电动切断阀和空气阀的开度、风机的启停功能以及外部控制设备的启停。起动时,首先打开空气阀或电动切断阀,然后起动风扇。这里的风扇指的是室内风厨房或风罩上的小风扇。空气阀或电动截止阀的开度可在控制屏幕中设置。程序功能主要分为以下几个部分:系统主控功能、通信链路通信功能、通信数据处理等辅助功能。

四、总结

最后,经过系统调试,实验室的通风效果达到了预期效果。首先:实现稳定的风压系统和静音效果。第二,达到了节能效果。第三,本系统的设计包括冗余系统,以确保系统的稳定性。由于整个智能通风系统建设周期相对较短,布线和人机界面屏幕设计相对平坦,动态显示效果相对较差。