远程控制实验室节能系统的制作方法

本实用新型涉及一种远程控制实验室节能系统。

背景技术：
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实验室里的高精度实验设备在一定温度条件下才能理想工作，所以实验室内温度的控制对实验设备的稳定性极为重要。由于没有高科技智能节能设备的开发，夏天实验室内温度过高时、冬天实验室内温度高低时，空调都处于长期工作运行状态，造成能源的巨大浪费。并且实验室内温度控制主要靠工作人员的经验判断，没有数据记录支持，耗时费力难度大。因此对实验室的环境监控管理，做出智能化节能控制有着重大的实际意义。

技术实现要素：
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为了克服现有实验室不能以最快速度达到高精度实验设备最佳工作温度值、相关参数不能进行通信和数据的传输，无法实现远程无人值守的不足，本实用新型提供一种远程控制实验室节能系统，本系统不仅可以根据温度的实时变化控制进出风机的运转速度和空调设备的启停，而且能实现实时传输通信参数数据，有效节省电能并提升实验设备的寿命。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：远程控制实验室节能系统包括空调设备和高精度实验设备，空调设备和高精度实验设备设置在实验室内,所述的实验室的一个侧壁上安装有进风风机和室外温度传感器,实验室的另一个侧壁上安装有排风风机,排风风机的杆轴B上安装有编码器B，进风风机的杆轴A上安装有编码器A，实验室内安装有PLC控制器、室内温度传感器、烟雾报警器，室外温度传感器、烟雾报警器室内温度传感器、空调设备、编码器B和编码器A的输出端分别与PLC控制器按照电路原理连接方式连接，PLC控制器按照电路连接原理与MM440变频器连接，MM440变频器按照电路连接原理分别与进风风机和排风风机连接.

上述方案中的进风风机上安装有进风风机罩，排风风机上安装有排风风机罩。PLC控制器通过信号发射天线将数据传输给远端上位机。

本实用新型具有如下有益效果：本申请合理利用实验室内外的温差控制冷热空气交换，运用主动进风被动排风技术，在不影响实验设备运行的情况下，有效地控制实验室内温度的目的。通风节能系统级联空调调节室内温度，室内温度在一定范围内变化，使实验室内设备能够工作在一个更加合理的温度环境下，有利于提高实验设备运行的稳定性，减少实验室内空调的工作时间和频繁启停，从而减少耗电、节约电能的目的。解决了目前实验室通过单一的空调降温的方式所带来的巨大能耗问题。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

图中1-PLC控制柜，2-MM440变频器，3-进风风机，4-排风风机，5-杆轴A，6-杆轴B，7-编码器A，8-编码器B，9-室外温度传感器，10-室内温度传感器，11-烟雾报警器，12-进风风机罩，13-排风风机罩，14-信号发射天线，15-空调设备，16-高精度实验设备，17-远端上位机，18-实验室。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，该远程控制实验室节能系统，包括空调设备15和高精度实验设备16，空调设备15和高精度实验设备16设置在实验室18内,所述的实验室18的一个侧壁上安装有进风风机3和室外温度传感器9,实验室18的另一个侧壁上安装有排风风机4,排风风机4的杆轴B6上安装有编码器B 8，进风风机3的杆轴A 5上安装有编码器A 7，编码器B 8和编码器A 7分别用来测电机转速，实验室18内安装有PLC控制器1、室内温度传感器10、烟雾报警器11，室外温度传感器9、烟雾报警器11、室内温度传感器10、空调设备15、编码器B 8和编码器A 7的输出端分别与PLC控制器1按照电路原理连接方式连接，室外温度传感器9、烟雾报警器11、室内温度传感器10、编码器B 8和编码器A 7将采集的信号传输给PLC控制器1，烟雾报警器11连接PLC控制器1模拟量输入模块，在探测到有火灾发生时，第一时间发出报警信息。室外温度传感器9和室内温度传感器10的信号输出的范围是4-20mA，连接PLC控制器1的模拟量输入模块进行采集，进而控制MM440变频器2的输出调节进风风机3和排风风机4的转速和控制进风风机3和排风风机4的启停。PLC控制器1按照电路连接原理与MM440变频器2连接，MM440变频器2按照电路连接原理分别与进风风机3和排风风机4连接.MM440变频器2控制进风风机3和排风风机4的转速.最终构建成闭环节能控制系统，确保实验室温度保持适宜，实验设备在最佳环境工作状态。

进风风机3上安装有进风风机罩12，排风风机4上安装有排风风机罩13。PLC控制器1通过信号发射天线14将数据传输给远端上位机17。

系统根据室外温度传感器9和室内温度传感器10测试温度不同，PLC控制器1控制MM440变频器2，通过MM440变频器2进一步控制进风风机3和排风风机4的启停，使室内温度传感器10测试的室内温度达到实验设备16运行最佳状态值，通过MM440变频器2控制安装在实验室18墙壁中的进风风机3和排风风机4运转速度，使进风风机3和排风风机4转速随室内温度传感器10测试的温度变化而变化，为确保进风风机3和排风风机4转速更加准确，在进风风机杆轴A 5安装编码器A 7，在排风风机杆轴B 6上安装编码器B 8，编码器A 7和编码器B 8输出脉冲累加值反馈给PLC控制器1系统中的高速计数器模块和模拟量采集模块，通过模糊PID的调节完成闭环节能控制。

若室外温度传感器9测试温度高于室内温度传感器10测试温度，不符合通风条件，则PLC控制器1启动空调设备15进行工作。若室内温度传感器10测试温度低于设定的温度时，则说明现在的气温环境比较理想，不需要进风风机3、排风风机4、空调设备15工作，则全部关闭。若检测到的室内温度传感器10测试温度高于设定的温度时，则PLC控制器1控制进风风机3和排风风机4工作，让室内温度传感器10测试温度在一定范围内，此温度范围实验设备16在最佳运行状态。同时级联空调设备15一起完成室内温度传感器10测试温度的调节，减少空调设备15频繁启停影响使用寿命。进风风机3、排风风机4和设备空调15在设定范围内完成室内温度传感器10测试温度调节，具有良好效果。在系统运行中，远端上位机17和PLC控制器1通过模块发射天线GPRS网络信号发射天线14进行通信和数据的传输，实现远程无人值守。通风节能系统特点是当需要空调启动的时候它就启动，需要它关闭的时候它就能关闭，变频调节风机在最短时间内使设备环境温度达到预设范围，从而达到节能的效果。

PLC控制器1以西门子S7-300处理器为核心，温度传感器为被控对象，根据室内外温度变化情况控制风机运转和空调的启停，为使温度以最快速度达到预设范围内；执行机构通过PLC控制器1控制MM440变频器2调节风机运转速度来实现，进出风机根据PLC控制器实际需求调节进出风量和进出风速度，并采用光电编码器、烟雾传感器对信号进行采集。将采集的信号反馈给PLC控制器，最终构建成闭环节能控制系统，实现风机变频调速控制，反映出风机运转速度和启停、空调设备启停，随着温度变化趋势。为了使实验室温度保持适宜，实验设备在最佳环境工作状态，通过实时测量室内外温度变化，控制风机和空调的自动启停。节能控制系统参数可以通过GPRS网络传输到总站，实现远程无人值守控制。