。 自控系統設計為中央監控計算機控制系統，計算機設在控制室。由于BSL-3實(shí)驗室進(jìn)行的實(shí)驗都具有很高的危險性，因此對實(shí)驗區內負壓的梯度控制具有嚴格的要求，在任何時(shí)間絕對不允許因控制系統出現故障造成壓力的失控，因此，現場(chǎng)控制器選用了高可靠、高速度、免維護的OMRON 中型CJ2M系列的PLC（可編程邏輯控制器），PLC可脫離計算機獨立工作，避免了一旦計算機出現故障造成控制系統癱瘓，并且在控制系統上還設置了手/自動(dòng)轉換功能，保證在控制系統失控時(shí)可人為轉換為手動(dòng)操作。計算機選用工業(yè)控制機，在計算機上可以實(shí)時(shí)監視機組和自控設備的運行情況，并具有歷史數據記錄、動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)和報警提示等功能。以上措施可充分保證BSL-3實(shí)驗室的安全運行。
（1）.系統介紹
根據三級生物安全實(shí)驗室布局（如下），由兩個(gè)集裝箱拼接而成（長(cháng)12192 mm x 寬5,438 mm x 高3500 mm），實(shí)驗室負壓區域為：進(jìn)口緩沖間設計為-20Pa,主實(shí)驗室設計為-40Pa,出口1設計為-20Pa,出口2設計為-10Pa。
系統壓力的控制原理為：系統的送風(fēng)量不變，通過(guò)排風(fēng)量的變化來(lái)維持恒定系統壓力的變化。系統內的各個(gè)房間送風(fēng)閥門(mén)選用定風(fēng)量閥門(mén)，排風(fēng)閥門(mén)選用變風(fēng)最閥門(mén)。閥門(mén)的調節通過(guò)電動(dòng)執行器來(lái)調整。排風(fēng)電動(dòng)執行器的控制原理為PID控制，執行器的開(kāi)度控制隨著(zhù)目標值（壓力）的變化而變化。 (2).自控系統的內容
三級生物安全實(shí)驗的自控內容如下：
1）系統的溫濕度控制
系統的送風(fēng)盤(pán)管上都有一冷卻/加熱水調節閥，實(shí)驗區的溫度控制通過(guò)冷卻/加熱水調節閥，采用PID控制，控制在一定的溫度設定值。
實(shí)驗區濕度通過(guò)系統加濕器，濕度低于定值時(shí)打開(kāi)加濕器，高于定值I時(shí)關(guān)閉加濕器, 高于定值II時(shí)打開(kāi)電加熱除濕。
2）系統總的送風(fēng)量由變頻器控制，以保證相關(guān)實(shí)驗室的換氣指數的要求及負壓
要求。系統送風(fēng)機選用變頻器控制，主要是考慮到實(shí)驗室內部配置了全排的生物安全柜。分為2種工況，當安全柜投入和關(guān)閉的過(guò)程中，始終保持正在使用的的安全柜額定的排風(fēng)量和相關(guān)房間之間的壓差。當使用安全柜時(shí)，送風(fēng)量在進(jìn)入狀態(tài)的送風(fēng)量基礎上疊加（減少）安全柜的額定排風(fēng)量。根據送、排風(fēng)量的不同，改變送、排風(fēng)變頻器的值，達到節能的效果。
3）壓差控制
在BSL－3實(shí)驗室，主實(shí)驗、進(jìn)口緩沖間、出口1、2緩沖間分別安裝了Dwye605（0－125Pa）的壓力指針表，用設備夾層的靜壓作為采樣的基準點(diǎn)。另外還配置了數字儀表顯示實(shí)時(shí)壓力。在PLC程序中分別設置好每個(gè)房間的壓力值。主實(shí)驗室：－40Pa, 進(jìn)口緩沖間：－20Pa, 出口緩沖1，2分別為：－20Pa,-10Pa.在PLC程序中與數字儀表的輸出信號（4－20mA）進(jìn)行比較，通過(guò)PID控制自動(dòng)調節各個(gè)房間的排風(fēng)變風(fēng)量閥的開(kāi)度，以恒定各個(gè)房間所設定的壓力值。各壓力值都可以在組態(tài)軟件（紫金橋）上實(shí)時(shí)顯示，并自動(dòng)儲存歷史數據。 壓差控制的程序所下如下：
4） 消毒工況轉換
在送排風(fēng)總風(fēng)管上設置了密閉閥，當系統正常工作時(shí)，密閉閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，當需要對系統進(jìn)行消毒時(shí)，在組態(tài)畫(huà)面上進(jìn)入消毒工況，關(guān)閉密閉閥。在系統啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)密閉閥自動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉，這樣就避免了操作人員偶然忘記開(kāi)關(guān)閥門(mén)，導致系統故障。
5）過(guò)濾器壓差及報警
凈化空調機組初中效過(guò)濾器分別安裝壓差開(kāi)關(guān)，排風(fēng)機組也安裝壓差開(kāi)關(guān)，當壓力大于一定值時(shí)，在組態(tài)界面上自動(dòng)會(huì )彈出提示信息，提醒客戶(hù)更換初中效過(guò)濾器。系統的送、排風(fēng)高效過(guò)濾器分別安裝了壓差變送器，并且在組態(tài)界面上實(shí)時(shí)顯示。當壓差值大于一定值時(shí)，也會(huì )自動(dòng)彈出提醒界面，提醒客戶(hù)及時(shí)更換高效過(guò)濾器。以保證系統的正常運行。
6）系統的報警信息
設計理念：在監控計算機上實(shí)時(shí)監控、顯示、記錄各種報警的詳細信息， 在監控中心根據故障的程度進(jìn)行分級顯示。在系統控制方面，系統能夠根據報警等級做出相應的、及時(shí)安全的處理操作，任何故障報警出現，可根據報警等級進(jìn)行報警或采取安全措施，同時(shí)必須最大程度的繼續維持實(shí)驗室負壓狀態(tài)，以便實(shí)驗人員能有足夠的時(shí)間來(lái)安全的結束實(shí)驗。 對于實(shí)驗室出現的重大報警（如以下的三級報警），除在監控室界面顯示外，有關(guān)地點(diǎn)應同時(shí)報警，通知實(shí)驗室操作人員盡快撤離，從而最大程度保護實(shí)驗室工作人員的人身安全。對于一般報警（如以下的一、二級報警）可只在監控界面顯示，不在實(shí)驗室內進(jìn)行聲光報警，以免由報警造成實(shí)驗人員情緒緊張而出現操作意外。監控室監控人員可根據需要通過(guò)對講系統通知實(shí)驗室操作人員。
送風(fēng)系統報警： 如果送風(fēng)機發(fā)生故障， 關(guān)閉送風(fēng)機組， 在工作正常的前提下， 降低排風(fēng)量， 使實(shí)驗室壓力維持在適當的負壓狀態(tài)， 以保證實(shí)驗人員能夠安全的結束實(shí)驗，在確保安全的情況下關(guān)閉系統。
排風(fēng)系統報警：此系統為兩臺排風(fēng)機（ 一常一備），如果其中一臺發(fā)生故障， 則另一臺排風(fēng)機自動(dòng)啟動(dòng)， 維持系統運行。
UPS報警： 根據系統要求， 在市電停止時(shí)， 立即將報警信號發(fā)送至監控室和機房。
打開(kāi)實(shí)驗區的所有排風(fēng)閥—打開(kāi)系統排風(fēng)風(fēng)機—低流量報警開(kāi)始工作—打開(kāi)實(shí)驗區的所有送風(fēng)閥—打開(kāi)總的送風(fēng)機組的風(fēng)機（小流量）－程序自動(dòng)平衡實(shí)驗室壓力－實(shí)驗區進(jìn)入正常工況
系統停止:
進(jìn)入系統監控界面
按停止按扭執行自動(dòng)關(guān)機程序。自動(dòng)關(guān)機模式如下： 關(guān)閉送風(fēng)機——關(guān)閉各送風(fēng)閥——關(guān)閉排風(fēng)機——關(guān)閉排風(fēng)閥 8）門(mén)的狀態(tài)監視
為了確保實(shí)驗室各個(gè)房間壓力的穩定性，相鄰門(mén)之間是互鎖的。為了達到互鎖效果，門(mén)禁系統將門(mén)的狀態(tài)信號通過(guò)硬接線(xiàn)接入PLC模塊，PLC系統可以對整個(gè)工作區域互鎖門(mén)的狀態(tài)進(jìn)行監視。
4、小結
BSL－3實(shí)驗室的自動(dòng)系統的難點(diǎn)是風(fēng)量控制和多等級壓力控制，此設計能達到的效果是：
（1）多工況轉換時(shí)，房間壓差完全控制在壓差范圍之內并達到萬(wàn)級潔凈的換氣次數。當不同工況轉換時(shí)，自控系統立即對房間的壓差做出自動(dòng)調整。確保實(shí)驗室系統的負壓要求。
（2）通過(guò)對BSL－3實(shí)驗室排風(fēng)變風(fēng)量閥的PID控制，消除送風(fēng)溫度對房間壓力的影響，確保實(shí)驗室壓力一直處于壓差范圍中。滿(mǎn)足BSL－3的設計要求。 （3）不同工況時(shí)，送、排風(fēng)變頻調節，以達到節能的效果。
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