在研究了智能全自動通風係統在實驗室中的應用（yòng）的基（jī）礎上，設計智能通風係統，包括主（zhǔ）機房和各實驗室的硬件和軟件設計工作，還有（yǒu）係統（tǒng）的電氣構成（chéng）、程序設計、界麵設計以及控製方（fāng）法。

原始通風（fēng）係統根據通風要求風管硬件設計完成，風管主風機為工頻運行，總通風量與各個風口風（fēng）量基本固定。係統正常運（yùn）行（háng）過程中（zhōng），能夠（gòu）滿足（zú）使用要求，係統對於變（biàn）化的（de）情況就無法適應，係統的通（tōng）風基本參數會發生變化。由於主風機一直處於工頻運行，當風（fēng）口使用數量減少時（shí），其它（tā）風口風（fēng）量和風速都會（huì）增加，這樣對其它風口的實驗數（shù）據造成影（yǐng）響（xiǎng）。如果風口在沒使用（yòng）的情況下都全（quán）開，主風機一（yī）直在工頻狀態下運行，這樣會造成能（néng）源的浪（làng）費。當某些風口需要在實驗過程中（zhōng）修（xiū）改（gǎi）風口風量或風速，係統也是不能處理的。舊通（tōng）風控製（zhì）係統是基於傳（chuán）統繼電控製係統。為了實現通風係統的自化控製，必需依靠一點必要的自動化產品來實現，其中包括變頻（pín）器，可（kě）編程控（kòng）製器（PLC），觸摸屏等。
一、係統（tǒng）模（mó）塊（kuài）
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一（yī）頻率的電（diàn）能控製裝置。我們現在使用的變頻器主要采用交―直―交方式，先把工頻交流電源通過整流器轉換成（chéng）直流電源，然後再把直流電源轉換成（chéng）頻率、電壓均（jun1）可控製的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整（zhěng）流（liú）、中間直流（liú）環節、逆變和控（kòng）製4個部（bù）分組成（chéng）。係統（tǒng）中使（shǐ）用的模塊除了包括PLC數（shù）字（zì）量轉摸擬量模塊，摸擬量轉數字量模（mó）塊外，還包括有專用通信模塊CC－Link模塊。本（běn）係統中采用了PLC與變頻（pín）帶（dài）器RS-485全雙工通信功能。連接可編程序控製器（qì）（PLC）、變頻器、直流調速器（qì）、儀表等工業控製設備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元（如觸摸（mō）屏、鍵盤（pán）、鼠（shǔ）標等）寫入工作參數（shù）或輸入操作命令（lìng），實現人（rén）與機器信息交互的數字設備（bèi），由（yóu）硬件和軟件兩部分組成。人機界麵硬件部（bù）分包括處理器、顯示單元、輸（shū）入單元、通訊接口、數據存貯單元等，其中處理（lǐ）器的性能決定了HMI產品的性能高（gāo）低，是HMI的核心單（dān）元。
二、係統硬件設計
按照實驗室通風管道智能改造要（yào）求，由（yóu）於檢測物品例如硫酸等一些有異味或（huò）者（zhě）容（róng）易產生化學作用的物品時（shí），還有一些材料要檢測噪聲方麵的對於通風效果要求（qiú）甚高。現由人機操（cāo）作介麵，變（biàn）頻器，主站PLC及各（gè）區域從站PLC控製組成，主（zhǔ）站及（jí）各區域PLC控製（zhì）器將使用工控型PLC及相配套的擴展模塊。整個係統采用CC-LINK開放式現場總線（xiàn）控製。
由於每個樓層之間（jiān）布（bù）線的距（jù）離相對比較長，而且線槽中強弱電（diàn）均有分布，故不能采用RS-485的通信方式，所（suǒ）以采取通信速度（dù）快（kuài），抗幹擾能力強的CC-Link來保持主機房與各實（shí）驗室間的通信的控製。選擇由F740-18.5K-CHT作為驅動風機的主（zhǔ）變頻器，另外增（zēng）加一個帶機械互鎖的星三角啟動備用（yòng），來保障（zhàng）當變頻出現故障時得以切（qiē）換（huàn）保障風機的臨時運（yùn）行。控製部分采用FX2N-32MR-001的可編程控製器（qì），來采集和處理所有（yǒu）實驗室的數據（jù）和給出相應的控製指令。擴展模（mó）塊包括有FX2N-485BD來（lái）進行與變頻器（qì）的通（tōng）信，其中包括啟（qǐ）動變頻器的運（yùn）行，檢測變頻器的輸出頻率，電流和電壓，以便（biàn）在觸摸屏上顯示，使操作起來更加（jiā）直觀明了。
各實驗室隻是控製實驗室裏的通風櫃和（hé）風閥，配置一台PLC和彩色人機界麵。實驗室通過CC-Link從站模塊與主（zhǔ）機（jī）房主站交（jiāo）換數據。根據控製要求通過改變單個（gè）風（fēng）口（kǒu）的風（fēng）速（sù）可以改變（biàn）風廚的風閥和風罩（zhào）的電動截止閥來（lái）調整風速。
三（sān）、係統軟件設（shè）計
主機房要處（chù）理主要任務（wù）控製主（zhǔ）風機（jī）頻率變化，同時將主風機運行狀態（主風機頻率、電流、電壓）傳送至實驗室內（nèi）顯（xiǎn）示屏顯示。為防（fáng）止由於實驗室顯示（shì）屏故障同時將同一風管（guǎn）所有簡單啟停控製功能延伸至主（zhǔ）機房內控（kòng）製。控製畫（huà）麵為控製整（zhěng）個風管主風機功能。參數設置用於設定係統定時運行以及自動改變頻率功能。遠程控製是能夠通過主電房去控製室內實驗室設備動作。係統監視用於監視係統主風機當前（qián）運行狀態。實時報警指係統當前報警信（xìn）息，通過報警信息可以對故障進行（háng）快速定位，縮短排除故障的時間。驗（yàn）證碼為實驗（yàn）室內控製係統主風機時使（shǐ）用的密碼。登錄與注銷是指操（cāo）作本主風機時（shí）需要密碼進入且有足夠的權限才能對係統主風機進行操作。
實驗室控製程序和界麵主要是控製電動截至閥和風閥的開度、風機的啟動和停止功能、外（wài）部控製（zhì）設備啟（qǐ）停。啟動時先打開風閥或電（diàn）動截至閥，然後啟動風機（jī）。這裏的風機是指室內的風廚或風罩上的小風機。在控製畫麵裏可以設定風閥或（huò）電動（dòng）截止閥的開度（dù）。程序功（gōng）能主要分為一下幾大部分：係統主控製功能、CC－Link通信功能、通信數據處理以及其它輔助功能。
四、總結
經過係統調試，整個實驗室的通風（fēng）效果達到了預期的效果。
第一：達（dá）到穩（wěn）定的風壓係（xì）統及靜音效果。
第二：達到了節能的（de）效果。
第三：這個係統的設（shè）計包括了冗餘係統，保證（zhèng）了係（xì）統的（de）穩定（dìng）性。