在研究了智能全自動通風係統在實驗室中的（de）應用的基礎上，設計智能通風係統，包括主機房（fáng）和各實驗（yàn）室的硬件（jiàn）和軟件（jiàn）設計（jì）工作，還有係統的電氣構成（chéng）、程序設計、界（jiè）麵設計以及控製方法。

原始通風係統根據通風（fēng）要求風管硬（yìng）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量基本固定。係統正常運行過程中，能夠滿足使用要求（qiú），係統對於變化的情況（kuàng）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（jī）一直處於工頻運行，當風口使用數量減少時，其它風（fēng）口風量和風速都會增加，這（zhè）樣對其它風口的實驗數據造成影響。如果風口在沒使用的情況下（xià）都全（quán）開，主風機（jī）一直在工（gōng）頻狀態下運行，這（zhè）樣會造成（chéng）能源的浪費。當某些風口需要在實驗過程中修改風口風量或風（fēng）速，係統也是不能處理的。舊通風控製係統（tǒng）是基於傳統繼電控製係統。為了實現通（tōng）風係統的自化（huà）控製，必需（xū）依靠一點必要的（de）自動化產品來實現，其中包括變頻器，可編（biān）程控製（zhì）器（PLC），觸摸屏（píng）等。
一、係統模塊
變頻器是利（lì）用電（diàn）力半導體（tǐ）器件的通斷作（zuò）用（yòng）將工頻電源變換為另一頻率的電能控製裝置。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直（zhí）流電源，然後再把直流電源轉換成頻率、電（diàn）壓均可控製（zhì）的交流電（diàn）源以供給電動機。變（biàn）頻器的電路一般由整流、中間直流環節、逆變和控（kòng）製（zhì）4個部分組成（chéng）。係統中使用的模（mó）塊除了包括PLC數字量轉摸擬量模塊（kuài），摸擬量（liàng）轉數字量模塊外，還包括（kuò）有（yǒu）專用通信模塊CC－Link模塊。本係統中采用了PLC與變（biàn）頻（pín）帶器RS-485全雙工（gōng）通信功能。連接可編程序控製器（PLC）、變頻（pín）器、直流調速器、儀表等工業控製設備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元（yuán）（如觸摸屏（píng）、鍵盤、鼠標等）寫（xiě）入（rù）工作參數（shù）或輸入操作（zuò）命令，實現人與機器信息交互的數字（zì）設備（bèi），由硬件和軟件兩部（bù）分組成。人機界麵硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入（rù）單元、通（tōng）訊接口、數據存貯單元等，其中處理器的性能決定了HMI產（chǎn）品的性能高低，是HMI的核心單元。
二、係統硬件設計
按照實驗室（shì）通風管道智能改造要求（qiú），由於檢（jiǎn）測物品例如硫酸等一些有異（yì）味或者容易（yì）產生化學作用的物品時，還有一些材料要檢測噪聲方麵的對於（yú）通風效（xiào）果要求甚高。現由人機操作介麵，變頻器，主（zhǔ）站（zhàn）PLC及各區域從站PLC控製（zhì）組成，主站及（jí）各區域PLC控製器將使用工控型PLC及相配套的擴展模塊（kuài）。整（zhěng）個係統采用CC-LINK開放式現場總線控製。
由於每個樓層之（zhī）間布線的距離相對比較長，而且線槽中強弱電均有分布，故不能采用RS-485的通信方式，所以采取（qǔ）通信速度快，抗幹擾能力強的CC-Link來保持主機房與各實驗室間的通信的控製。選擇由F740-18.5K-CHT作為驅動風機的主變頻器，另外增加一個帶機械互鎖的星三角啟動（dòng）備用，來保障當變（biàn）頻出現（xiàn）故（gù）障時得以切換保障風機（jī）的臨時運（yùn）行。控製部分采（cǎi）用FX2N-32MR-001的可編程控（kòng）製器，來采集和處理所有實驗室的（de）數據和給出相應的控製（zhì）指令。擴展模塊包（bāo）括有FX2N-485BD來進行與變頻（pín）器的通信，其中包括啟（qǐ）動變頻器的運行，檢測變頻器（qì）的輸出頻率，電（diàn）流和電壓，以便在觸摸屏上顯示，使操作起來更加直觀明了。
各實驗室隻是控製實驗室裏的通風櫃和風閥，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）機房主站交換數據。根據控製要求通過改變單個風口的風速可以改變風廚的風閥和風罩的電動截止閥來調整風速。
三、係統軟件設（shè）計
主（zhǔ）機房要處理主要（yào）任務控製（zhì）主風機頻率變化，同時將主風機運（yùn）行狀態（tài）（主風機頻率、電流、電壓）傳送（sòng）至實驗室內顯（xiǎn）示（shì）屏顯示。為防止由於實驗室顯示屏故障同時將同一風管所有簡單啟停控製功能延伸至主機房內控製。控製畫麵為（wéi）控（kòng）製整個風管主風機功能。參數（shù）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（tōng）過主電房去控製室（shì）內實驗室設備動作。係統監視（shì）用於（yú）監視（shì）係統主風機當前運行狀態。實時報警指係統當前報警信息，通過報警（jǐng）信息可以（yǐ）對故（gù）障進行快速定位（wèi），縮短排除故障的時（shí）間。驗證（zhèng）碼為實驗室內控製係統主風機時使用的（de）密碼。登錄與注銷是指操作本主風機時需要（yào）密碼進入且有足（zú）夠的權（quán）限才能（néng）對係統主風機進（jìn）行操作。
實驗室控（kòng）製程序和界（jiè）麵主要是控製電（diàn）動截至閥和風閥的開度、風機的啟動和停止功能、外部控製（zhì）設備啟停。啟動時先打開風閥或電動截（jié）至閥，然後啟動（dòng）風機（jī）。這裏的風機是指室內的風廚或風罩上（shàng）的（de）小風機。在控製畫麵裏可以設定風閥或電動截（jié）止閥的開（kāi）度。程序功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（yàn）室的（de）通風效（xiào）果達到了預期的效果。
第（dì）一：達到穩定（dìng）的風壓係統及靜音效果。
第二：達到了節能的效果。
第三：這個係統的設計包括了冗餘係（xì）統，保證了係統的穩（wěn）定性。