一種變頻變風量實驗室排風控制系統(tǒng)技術方案

一種變頻變風量實驗室排風控制系統(tǒng)，涉及實驗室的排風系統(tǒng)，它包括排風風機和若干通風柜，所述排風風機依次通過風管和若干分支管道與各通風柜分別連通，每一分支管道上分別設有風閥，其特別之處在于：每一所述通風柜上設置有一個控制終端并安裝有面風速傳感器和柜門高度傳感器，所述風閥的開啟角度控制端、面風速傳感器和柜門高度傳感器的信號輸出端分別與相應的控制終端連接通信；全部控制終端均與一臺主機連接通信，主機經變頻器連接所述排風風機，用于驅動排風風機按給定的轉速工作。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型專利技術能夠實現(xiàn)實驗室排風系統(tǒng)的閉環(huán)控制和排風風機的變頻、變風量調節(jié)，使得通風柜的面風速恒定，整個排風系統(tǒng)低能耗、低噪音。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

一種變頻變風量實驗室排風控制系統(tǒng)
[0001 ] 本技術涉及實驗室的排風系統(tǒng)，具體的指一種變頻變風量實驗室排風控制系統(tǒng)。
技術介紹
目前，國內實驗室的排風系統(tǒng)普遍采用開環(huán)控制，無面風速的測量和設定，所以通風柜難以達到穩(wěn)定的O. 5m/s面風速的行業(yè)標準；同時，現(xiàn)有排風系統(tǒng)的排風風機采用定頻控制或者簡單的分段式變頻控制，無法保證通風柜在面風速恒定的情況下，實現(xiàn)按需調節(jié)以達到節(jié)能、低噪和環(huán)保的效果。
技術實現(xiàn)思路
本技術所要解決的技術問題就是提供一種變頻變風量實驗室排風控制系統(tǒng)， 能夠實現(xiàn)實驗室排風系統(tǒng)的閉環(huán)控制和排風風機的變頻、變風量調節(jié)，使得通風柜的面風速恒定，整個排風系統(tǒng)低能耗、低噪音。為解決上述技術問題，本技術提供的一種變頻變風量實驗室排風控制系統(tǒng)， 包括排風風機和若干通風柜，所述排風風機依次通過風管和若干分支管道與各通風柜分別連通，每一分支管道上分別設有風閥，其特別之處在于每一所述通風柜上設置有一個控制終端并安裝有面風速傳感器和柜門高度傳感器，所述風閥的開啟角度控制端、面風速傳感器和柜門高度傳感器的信號輸出端分別與相應的控制終端連接；全部控制終端均與一臺主機連接通信，主機經變頻器連接所述排風風機，用于驅動排風風機按給定的轉速工作。上述技術方案中，所述風管上還設有凈化設備，所述主機與凈化設備連接通信，用于控制凈化設備的開啟和關閉。上述技術方案中，所述主機為工控機、PLC或嵌入式系統(tǒng)中的一種；所述控制終端為PLC或嵌入式系統(tǒng)；所述主機與控制終端之間可以通過總線或者無線方式連接通信。上述技術方案中，所述面風速傳感器安裝于通風柜的柜門或者立柱上。與現(xiàn)有技術相比，本技術的有益效果在于主機、變頻器、以及每一通風柜上控制終端、面風速傳感器和柜門高度傳感器的設置，能夠通過主機采集風管下所有通風柜的實測面風速、柜門開啟角度和風閥開啟角度等參數(shù)，并通過計算獲得所有通風柜所需的風量，然后轉換成變頻器的頻率，通過控制排風風機的轉速調整排風風量，實現(xiàn)了排風系統(tǒng)的閉環(huán)控制和排風風機的變頻、變風量調節(jié)；每一通風柜上，控制終端實時采集實測面風速參數(shù)，并與設定的目標面風速進行比較，還可控制風閥開啟角度，實現(xiàn)每一通風柜的風速閉環(huán)控制。附圖說明圖I為本技術一個實施例的結構示意圖。圖2為圖I中面風速傳感器在通風柜上的布置位置示意圖。圖中，I一主機，2—控制終端，3—面風速傳感器，4一柜門高度傳感器，5—風閥， 6一變頻器，7一排風風機，8—凈化設備，9一風管，10—柜門，11一立柱。具體實施方式以下結合附圖對本技術的具體實施例作進一步的詳細描述。如圖I所示，本技術的一種變頻變風量實驗室排風控制系統(tǒng)，包括排風風機 7、若干通風柜及其控制終端I、主機I、變頻器6和凈化設備8。排風風機7依次通過風管9 和若干分支管道與各通風柜分別連通，在每一分支管道上分別設有風閥5。每一通風柜上均設置有一個控制終端2并安裝有面風速傳感器3和柜門高度傳感器4，其中，面風速傳感器 3可安裝于通風柜的柜門10 (圖2中II處)或者立柱11 (圖2中I處)上。上述風閥5的開啟角度控制端、面風速傳感器3和柜門高度傳感器4的信號輸出端分別與相應的控制終端2連接，全部控制終端2則均與主機I連接通信，主機I經變頻器6連接排風風機7，用于驅動排風風機7按給定的轉速工作。主機I還與風管9上的凈化設備8連接通信，用于控制凈化設備8的開啟和關閉。具體來說，主機I可以采用工控機、PLC或嵌入式系統(tǒng)中的一種，控制終端2可以采用PLC或嵌入式系統(tǒng)。主機I與控制終端2之間的連接通信方式可以通過總線實現(xiàn)，總線形式包括但不限于Profibus/Canbus/RS485/RS422/RS232/I2C/SPI等，采用總線形式通信時，主機I與控制終端2分別包含至少一個上述總線的硬件接口；主機I與控制終端2之間也可通過無線方式連接通信，此時，它們分別包含可提供無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠布涌凇１緦嵤├鐖DI所示，主機I與控制終端2之間通過總線連接通信。為實現(xiàn)主機I對變頻器6的控制，主機I包含控制變頻器6啟停的模擬輸出硬件接口，接口形式包括但不限于繼電器干結點或電平信號輸出，主機I還包含控制變頻器6頻率的模擬輸出硬件接口，接口形式包括但不限于連續(xù)可變的(T20mA電流輸出、連續(xù)可變的 (TlOV電壓信號輸出或電阻矩陣等；或者，主機I包含控制變頻器6的數(shù)字硬件接口，包括但不限于RS485/M0DBUS等，主機I軟件可以通過此接口利用變頻器6所支持的命令方式控制其啟停和輸出頻率。為實現(xiàn)控制終端2對實測面風速、柜門開啟高度和風閥開啟角度等參數(shù)的采集， 控制終端2包含模擬輸入硬件接口，接口形式包括但不限于(T20mA電流輸入、Γ20πιΑ電流輸入、(TlOV電壓輸入等，或者數(shù)字輸入硬件接口，接口形式包括但不限于I2C、SPI、通用串行總線輸入等。控制終端2還包含用于控制風閥5的開啟角度的模擬輸出硬件接口，接口形式包括但不限于(T20mA電流輸出、Γ20πιΑ電流輸出、(TlOV電壓輸出。本技術的工作原理為通過每一通風柜上的控制終端2設定該通風柜的目標面風速(一般是O. 5m/s);排風風機7工作，每一通風柜上的控制終端2實時采集該通風柜的實測面風速、柜門開啟高度和風閥開啟角度，一方面，控制終端2根據(jù)實測面風速和設定的目標面風速控制風閥5的開啟角度，以達到實測面風速穩(wěn)定在目標面風速的效果，風閥5 開啟角度的控制邏輯是當實測面風速高于目標面風速時，減小風閥5的開啟角度，當實測面風速低于目標面風速時，增大風閥5的開啟角度。風閥5的開啟角度經過計算轉換后通過控制終端2的上述硬件接口輸出到風閥5 ;另一方面，主機I采集各控制終端2的所有參數(shù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包括控制終端2的開啟狀態(tài)、實測面風速、目標面風速、柜門開啟高度和風閥開啟角度。主機I根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算整個風管9下所有通風柜所需的風量，并換算成變頻器6的頻率，通過接口輸出至變頻器6以調整排風風機7的轉速和風管9內的風速，實現(xiàn)整個排風系統(tǒng)的閉環(huán)控制和變頻變風量調節(jié)。實際使用中，在所有控制終端2關閉的情況下，還可通過主機I的設定，實現(xiàn)排風風機7的定時啟閉，以實現(xiàn)定時排風功能；當需要對排出氣體進行凈化處理時，可設定主機 I對凈化設備8的控制，通過凈化設備8的工作實現(xiàn)。例如其控制邏輯可以為主機I在開啟排風之前，提前開啟凈化設備8，讓凈化設備8處于就緒狀態(tài)；關閉排風時，則延遲關閉凈化設備8，保證排出的氣體完全被凈化后再排放至大氣。凈化設備的提前開啟和延遲關閉時間可以通過主機I進行設定。上述描述中，未詳細說明的內容，例如主機I對從各控制終端2采集的數(shù)據(jù)進行計算、處理的方式等，屬于本領域的現(xiàn)有技術。本技術的核心是通過主機、變頻器、以及每一通風柜上控制終端、面風速傳感器和柜門高度傳感器的設置，實現(xiàn)了實驗室排風系統(tǒng)的閉環(huán)控制和排風風機的變頻、變風量調節(jié)，所以其保護范圍并不限于上述實施例。顯然，本領域的技術人員可以對本技術進行各種改動和變形而不脫離本技術的范圍和精神。例如主機I和控制終端2的選擇、二者之間的連接通信方式、以及面風速傳感器3和柜門高度傳感器4的型號、規(guī)格、與控制終端2的接口結構等均可根據(jù)實際需要進行選取；凈化設備8設置與否本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種變頻變風量實驗室排風控制系統(tǒng)，包括排風風機（7）和若干通風柜，所述排風風機（7）依次通過風管（9）和若干分支管道與各通風柜分別連通，每一分支管道上分別設有風閥（5），其特征在于：每一所述通風柜上設置有一個控制終端（2）并安裝有面風速傳感器（3）和柜門高度傳感器（4），所述風閥（5）的開啟角度控制端、面風速傳感器（3）和柜門高度傳感器（4）的信號輸出端分別與相應的控制終端（2）連接；全部控制終端（2）均與一臺主機（1）連接通信，主機（1）經變頻器（6）連接所述排風風機（7），用于驅動排風風機（7）按給定的轉速工作。

【技術特征摘要】
1.一種變頻變風量實驗室排風控制系統(tǒng)，包括排風風機(7)和若干通風柜，所述排風風機(7)依次通過風管(9)和若干分支管道與各通風柜分別連通，每一分支管道上分別設有風閥(5)，其特征在于每一所述通風柜上設置有一個控制終端(2)并安裝有面風速傳感器(3)和柜門高度傳感器(4)，所述風閥(5)的開啟角度控制端、面風速傳感器(3)和柜門高度傳感器(4)的信號輸出端分別與相應的控制終端(2)連接；全部控制終端(2)均與一臺主機(I)連接通信，主機(I)經變頻器(6 )連接所述排風風機(7 )，用于驅動排風風機(7 )按給定的轉速工作。2.根據(jù)權利要求I所述的變頻變風量實驗室排風控制系統(tǒng)，其特征在于所述風管(9)...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王歡，
申請(專利權)人：王歡，
類型：實用新型
國別省市：