[发明专利]一种变风量实验室温度控制系统及方法

说明书

本发明提供了一种变风量实验室温度控制系统及方法，属于自动化控制领域。所述系统包括：变频新风机、变频排风机、温度传感器、风压传感器、PLC和控制室；所述变频新风机、变频排风机、温度传感器、风压传感器分别与PLC连接；所述PLC与控制室连接。本发明利用PLC控制系统，消除了风量变化对实验室内温度的影响，提高了实验室仪器设备的寿命和使用效果，确保了温度变化的平稳性和精确度，解决了关联性控制的问题。实验结果表明，本发明在实验室上能够很好地发挥作用，使用和控制效果良好，能够自动根据实验室内风量的变化控制实验室内的温度，从而减小实验室的不稳定因素，提高了使用效率。

技术领域

本发明属于自动化控制领域，具体涉及一种变风量实验室温度控制系统及方法。

背景技术

石油化工行业是我国重要的经济支柱，石油石化的原料规格分析、成品的质量分析、公用工程的指标分析及其他辅助任务的化验分析，都需要依托高规格高品质的实验室来完成。因此，需要在设计规划、设备选型、控制方案等方面，统筹考虑来实现一个有众多功能需求的石油化工实验室。

目前，石油化工类实验室在设计建设和使用过程中存在着一些问题：流程规划不合理，造成实验室人员操作不便利；通风方案不合理，实验及分析过程中的苯类烃类化合物，酸碱挥发性气体排放不出去，造成实验室异味太大；供气设计不合理，实验室内仪器用气点较多，设计不合理存在爆炸的危险；控制方式不合理，变风量系统的运行虽然减少了能耗，但造成了室内温度控制的大幅波动。尤其是温度控制的大幅波动，对于实验室内分析样品的存放、实验仪器的运行操作、分析测试的结果都有一定影响。

中国专利公开文献CN109458714A公开了一种实验室的温度调节系统，这篇专利主要使用室内外温度传感器的采集，并通过微处理机控制单元控制加热装置和进气/排气风扇的运行，进而控制实验室内的温度。该专利不涉及变风量设备终端在风量变化过程中对温度的影响以及可燃气体泄露时的温度控制策略；中国专利公开文献CN109974256A公开了一种室内温湿度控制系统及控制方法，这篇专利主要使用送风侧和回风侧的温湿度平均值，针对空调装置内的表冷段、蒸汽加热/加湿段的输出，达到室内环境的温湿度精确控制。该专利不涉及变风量设备终端在风量变化过程中对温度的扰动影响以及温度滞后变化的温度控制策略；中国专利公开文献CN107037842B公开了一种基于模糊控制和PID控制的焓差实验室温度切换控制的方法，这篇专利通过多个室内外温度传感器采集温度信号，使用模糊控制器和PID控制器的切换，来预测一段时间内的温度变化趋势，进而达到提高温度调节的控制精度。该专利不涉及变风量设备终端在风量变化过程中对温度的扰动影响以及相应的控制方法。目前没有国内专利涉及变风量系统且具有可燃气体泄露风险的石油化工类实验室的温度控制系统及控制方法。

目前，随着石油化工类实验室的功能要求和系统要求越来越高，大多数实验室在通风设计中都加入了变风量系统，用于一些特定设备的通风要求，如通风柜、万向收集罩等。同时，石油化工类实验室大多含有可燃或有毒性的物料，当存在泄露风险时，要考虑事故排风的情况。在兼顾变风量设备通风和气体泄露事故排风的前提下，如何能够保证实验室内温度变化在可控范围内，且不会影响到一些精密测试仪器对环境温度的偏差要求，诸如此类的研究成果较少，关联性控制和整体性控制技术没有很好的应用到其中去。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种变风量实验室温度控制系统及方法，消除风量变化对实验室内温度的影响，提高实验室仪器设备的寿命和使用效果，确保温度变化的平稳性和精确度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一个方面，提供了一种变风量实验室温度控制系统，所述系统包括：变频新风机、变频排风机、温度传感器、风压传感器、PLC和控制室；

所述变频新风机、变频排风机、温度传感器、风压传感器分别与PLC连接；

所述PLC与控制室连接。