CN220438787U - 一种基于plc的移动式微环境负压监控*** - Google Patents
一种基于plc的移动式微环境负压监控*** Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种基于PLC的移动式微环境负压监控***及其控制方法，其特征在于包括：WINCC操作***、PLC控制***、网络交换机、图像釆集模块、5G传输模块，所述WINCC操作***主要由上位机和WINCC A机界面组成；所述PLC控制***主要由环境控制模块、压力控制模块、门禁控制模块和火灾报警模块组成；所述图像采集模块主要由高清网络摄像机和图像存储服务器组成；所述5G传输模块主要由5G信号发射器和信号接收端组成。本实用新型解决了现有控制***在低温环境下，新风***无法正常运行以及***运行后，无法自动将运行状态或故障状态通过有效的途径传输给指定人员，需安排专业人员值守保障的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及实验室微环境负压控制技术领域，特别是涉及一种实验室微环境负压控制技术
背景技术
随着对安全控制的要求越来越严格，对于实验室微环境负压自动控制***也提出了更高的要求。相关国家标准GB19489—2008《实验室生物安全通用要求》和GB50346—201K生物安全实验室建筑技术规范》对生物安全实验室自动控制***(尤其是实验室的微环境负压控制)均提岀了相关要求，如:实验室通风空调***的启停控制、生物安全柜排风与实验室送排风连锁控制等实验室自动控制***能够保证实验室有序的压力梯度，使淋浴间、防护服更换间、化学淋浴消毒间及核心工作间形成定向气流，从而防止病原微生物产生的气溶胶扩散到外部环境，是科学合理地解决生物安全实验室微环境控制负压控制的关键技术，也是生物安全可靠性的重要保证旳。
WinCC(Windows Control Center)一视窗控制中心是一套用于快速构造和生成上位机监控***的组态软件***，主要完成现场数据的采集与监测、前疆数据的处理与控制，具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。通过与其他相关的硬件设备结合，可以快速、方便的开发各种用于现场采集、数据处理和控制的设备。
但是，现有的移动式微环境负压监控***存在以下几点问题：
1、低温环境下，新风***无法正常运行；
2、***运行后，无法自动将运行状态或故障状态通过有效的途径传输给指定人员，需安排专业人员值守保障。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种冲压机的夹具装置，以解决上述背景技术中提出的现有的问题。
为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种基于PLC的移动式微环境负压监控***，其特征在于包括：WINCC操作***、PLC控制***、网络交换机、图像釆集模块、5G传输模块；所述WINCC操作***主要由上位机和WINCC人机界面组成；所述PLC控制***主要由环境控制模块、压力控制模块、门禁控制模块和火灾报警模块组成；所述图像釆集模块主要由高清网络摄像机和图像存储服务器组成；所述5G传输模块主要由5G信号发射器和信号接收端组成；
所述的一种基于PLC的移动式微环境负压监控***，其特征在于:所述WINCC操作***设置在集中控制室内；所述的WINCC人机界面至少包括运行状态、历史记录、故障査询和视频监控。
所述的一种基于PLC的移动式微环境负压监控***，其特征在于:所述的环境控制模块至少包括用于获取新风温度、核心间温度信息的温度传感器、用于获取核心间空气湿度的湿度传感器和温度补偿设备；所述的压力控制模块至少包括用于提供新风及控制核心间温度的新风机组、用于调节换气次数的变风量调节阀、用于调节房间绝对负压的排风机组和用于获取功能间绝对压力的微差压传感器；所述的门禁控制模块至少包括用于控制相邻两个门不能同时打开的电磁锁、用于发出开门请求信号的开门按钮、用于紧急解除门互锁的紧急按钮和用于显示门当前状态的指示灯；所述的火灾报警模块至少包括用于获取火灾信号的火灾探测器和用于发出声光报警的火灾报警器。
所述的一种基于PLC的移动式微环境负压监控***，其特征在于:所述的用于图像采集的高清网络摄像机设于核心间及其他关键设备间内、图像存储服务器设置在集中控制室内。
所述的一种基于PLC的移动式微环境负压监控***，其特征在于:所述的5G信号发射器用于将***运行状态及故障状态通过5G网络实时传输给信号接收端；所述的信号接收端至少包括能够接受文字信息的手机或其他电信终端。
本实用新型的另一个目的在于提供一种基于PLC的WINCC移动式微环境负压控制方法，用以解决上述背景技术中提岀的问题。
为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种基于PLC的WINCC移动式微环境负压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)验证用户管理权限，根据用户操作级别进入监控***；
(2)通过WINCC人机界面设置控制参数，所述的控制参数包括各功能间
绝对压力、核心间温度和压差报警阀值；'
(3)WINCC操作***将控制参数发送给PLC控制***；
(4)通过PLC控制***实时获取***运行参数，所述的***运行参数包括：新风温湿度、送风温湿度、核心间温湿度、各功能间绝对压力、各功能间排风量及密闭阀运行状态；
(5)通过PLC控制***控制新风机组和排风机组的启停，调节变风量阀,实现各功能间按照设定压力运行；
(6)将实时获取的***运行参数存储在上位机数据库中，实现***运行数据的釆集和存储；
(7)通过WINCC人机界面实时监视***运行状态，如有故障，显示并记录告警，同时将告警信号通过5G网络传输到信号接收端；
(8)通过WINCC人机界面实时监视核心间及其他关键设备间的影像资料,并存储在数据库内；
所述的一种基于PLC的WINCC移动式微环境负压控制方法，其特征在于还包括以下步骤:
(1)PLC控制***根据实时釆集的各功能间绝对压差信号，动态修正变风量调节阀的风量；
(2)PLC控制***根据实时釆集的外部环境温湿度及核心间的温湿度信号，设定新风机组的工作模式，所述的工作模式包括制冷模式、制热模式、通风模式、加湿模式和除湿模式；
通过WINCC人机界面可查询各功能间绝对压力、各功能间通风量、送风及核心间温湿度以及***设备运行及报警状态；通过历史曲线和实时曲线体现移动式微环境负压监控***的工作状态。
附图说明
图1为本实用新型结构示意框图；
图2为本实用新型***原理图；
图3为PLC控制***开关量输入输出原理图；
.图4为PLC控制***开关量输入输岀原理图；
图5为PLC控制***与新风***通讯原理图；
图中：100新风***；110送风静压箱；120送风温湿度传感器；130核心间送风密闭阀；200温度补偿装置；210新风温湿度传感器；310核心间微压差传感器；320核心间温湿度传感器；330缓冲间2微压差传感器；340缓冲间1；410核心间变风量调节阀；420缓冲间2变风量调节阀；430缓冲间1变风量调节阀；500排风模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供的一种基于PLC的WINCC移动式微环境负压监控***，包括WINCC操作***、PLC控制***、网络交换机、图像釆集模块、5G传输模块。
如图1所示，WINCC人机界面包括运行状态、历史记录、故障查询和视频监控，运行状态用于显示所有传感器反馈的信息及***当前运行状况；历史记录用5S/次的频率记录***温度、温度、压力及房间通风量，并以曲线图表的方式绘制出来，形象准确；故障查询用于记录和查询***发生的历史或实时故障，累计可记录50万条；视频监控用于查看各摄像机实时影像。
如图1-5所示，PLC控制***主要由环境控制模块、压力控制模块、门禁控制模块和火灾报警模块组成，环境控制模块至少包括用于获取新风温度、核心间温度信息的温度传感器、用于获取核心间空气湿度的湿度传感器和温度补偿设备，可根据传感器反馈的温度信号调节温度补偿设备的运行功率，以解决新风机组在低温环境下无法满足实验要求的问题；压力控制模块至少包括用于提供新风及控制核心间温度的新风机组、用于调节换气次数的变风量调节阀、用于调节房间绝对负压的排风机组和用于获取功能间绝对压力的微差压传感器；所述的门禁控制模块至少包括用于控制相邻两个门不能同时打开的电磁锁、用于发出开门请求信号的开门按钮、用于紧急解除门互锁的紧急按钮和用于显示门当前状态的指示灯；所述的火灾报警模块至少包括用于获取火灾信号的火灾探测器和用于发出声光报警的火灾报警器。
如图1所示，图像釆集模块主要由高清网络摄像机和图像存储服务器组成，能够将设于核心间及其他关键设备间内用于图像采集的高清网络摄像机的影像信息存储在服务器，存储周期2个月。
如图1所示，5G传输模块主要由5G信号发射器和信号接收端组成，5G信号发射器用于将***运行状态及故障状态通过5G网络实时传输给信号接收端；所述的信号接收端至少包括能够接受文字信息的手机或其电信终端。
本实用新型提供的基于PLC的WINCC移动式微环境负压控制方法，包括以下步骤：
(1)验证用户管理权限，根据用户操作级别进入监控***；
(2)通过WINCC人机界面设置控制参数，所述的控制参数包括各功能间绝对压力、核心间温度和压差报警阀值；
(3)WINCC操作***将控制参数发送给PLC控制***；
(4)通过PLC控制***实时获取***运行参数，所述的***运行参数包括：新风温湿度、送风温湿度、核心间温湿度、各功能间绝对压力、各功能间排风量及密闭阀运行状态；
(5)通过PLC控制***控制新风机组和排风机组的启停，调节变风量阀，实现各功能间按照设定压力运行；
(6)将实时获取的***运行参数存储在上位机数据库中，实现***运行数据的采集和存储；
(7)通过WINCC人机界面实时监视***运行状态，如有故障，显示并记录告警，同时将告警信号通过5G网络传输到信号接收端；
(8)通过WINCC人机界面实时监视核心间及其他关键设备间的影像资料,并存储在数据库内；
基于PLC的WINCC移动式微环境负压控制方法，还包括以下步骤：
(1)PLC控制***根据实时釆集的各功能间绝对压差信号，动态修正变风量调节阀的风量；
(2)PLC控制***根据实时采集的外部环境温湿度及核心间的温湿度信号，设定新风机组的工作模式，所述的工作模式包括制冷模式、制热模式、通风模式、加湿模式和除湿模式；
(3)通过WINCC人机界面可查询各功能间绝对压力、各功能间通风量、送风及核心间温湿度以及***设备运行及报警状态；通过历史曲线和实时曲线体现移动式微环境负压监控***的工作状态。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列岀的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管巳经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限。
Claims (1)
1.一种基于PLC的移动式微环境负压监控***，其特征在于包括：WINCC操作***、PLC控制***、网络交换机、图像釆集模块、5G传输模块；所述WINCC操作***主要由上位机和WINCC人机界面组成；所述WINCC操作***设置在集中控制室内；所述的WINCC人机界面至少包括运行状态、历史记录、故障查询和视频监控；所述PLC控制***主要由环境控制模块、压力控制模块、门禁控制模块和火灾报警模块组成；所述的环境控制模块至少包括用于获取新风温度、核心间温度信息的温度传感器、用于获取核心间空气湿度的湿度传感器和温度补偿设备；所述的压力控制模块至少包括用于提供新风及控制核心间温度的新风机组、用于调节换气次数的变风量调节阀、用于调节房间绝对负压的排风机组和用于获取功能间绝对压力的微差压传感器；所述的门禁控制模块至少包括用于控制相邻两个门不能同时打开的电磁锁、用于发出开门请求信号的开门按钮、用于紧急解除门互锁的紧急按钮和用于显示门当前状态的指示灯；所述的火灾报警模块至少包括用于获取火灾信号的火灾探测器和用于发出声光报警的火灾报警器；所述图像釆集模块主要由高清网络摄像机和图像存储服务器组成；所述的用于图像釆集的高清网络摄像机设于核心间及关键设备间内、图像存储服务器设置在集中控制室内；所述5G传输模块主要由5G信号发射器和信号接收端组成；所述的5G信号发射器用于将***运行状态及故障状态通过5G网络实时传输给信号接收端；所述的信号接收端至少包括能够接受文字信息的手机或电信终端。
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