CN113834161B - 一种变风量实验室温度控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

一种变风量实验室温度控制系统及方法

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。

本发明的进一步改进在于，所述系统进一步包括可燃气体报警主机和可燃气体探头；

所述可燃气体探头与可燃气体报警主机连接，所述可燃气体报警主机与所述PLC连接。

本发明的进一步改进在于，所述系统进一步包括通风柜和万向收集罩，两者分别与所述PLC连接。

本发明的进一步改进在于，在所述控制室中设置有网络交换机、操作站和打印机；

所述PLC与所述网络交换机连接，所述网络交换机与操作站连接；

所述打印机与操作站连接。

优选的，所述可燃气体报警主机与PLC之间的通信采用Modbus/485协议，可燃气体报警主机与可燃气体探头之间采用点对点控制；

PLC与网络交换机之间采用六类网线连接，两者之间的通信采用TCP/IP协议。

优选的，所述风压传感器包括排风管道风压传感器和送风管道风压传感器；

所述排风管道风压传感器设置在排风管道内；

所述送风管道风压传感器设置在送风管道内。

本发明的第二个方面，提供了一种变风量实验室温度控制方法，所述方法包括：

(1)判断是否接收到可燃气体报警主机发来的可燃气报警信号，如果是，则控制排风机满负荷工作、新风机保持原状，同时返回步骤(1)，如果否，则进入步骤(2)；

(2)进行风压数据采集：利用排风管道风压传感器采集排风管道的风压，利用送风管道风压传感器采集送风管道的风压；

(3)判断采集到的风压数据是否异常，如果是，则返回步骤(2)，如果否，则转入步骤(4)；

(4)检测排风管道的风压，并根据排风管道的风压和设定的排风风压的差值对排风机进行变频调速，同时检测送风管道的风压，并根据送风管道的风压和设定的新风风压的差值对新风机进行变频调速，然后判断排风管道的风压是否与设定的排风风压相同，同时判断送风管道的风压是否与设定的新风风压相同，如果两者均为是，则转入步骤(5)，如果至少有一个为否，则返回步骤(4)；

(5)检测室内温度，并判断室内温度是否与设定温度相同，如果是，则返回步骤(1)，如果否，则进入步骤(6)；

(6)对新风机的温度进行调节，然后返回步骤(5)。

本发明的进一步改进在于，所述步骤(3)中的所述判断采集到的风压数据是否异常的操作包括：

如果出现下面情况中的任意一种或多种，则判定风压数据是异常的：

排风管道的风压为0；

送风管道的风压为0；

排风管道的风压保持不变；

送风管道的风压保持不变；

排风机的功率发生变化但是排风管道的风压保持不变；

新风机的功率发生变化但是新风管道的风压保持不变。

所述步骤(3)进一步包括：如果风压数据是异常的，则向操作人员发出报警。

所述步骤(6)中对新风机的温度进行调节的操作包括：通过PLC调节新风机内的调节阀、电加热器实现对新风机的温度的调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：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。

附图说明

图1是本发明系统的组成结构图。

图2是本发明系统的功能方框图。

图3是变频新风机的控制原理图。

图4是变频排风机的控制原理图。

图5是本发明方法的步骤框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

如图1到图5所示，本发明提供了一种基于变风量系统和事故排风系统的实验室温度控制的系统和方法，该方法能让实验室在功能性和操作性上的使用得到优化，显著提高实验室分析测试仪器运行的使用效率，降低实验室出现问题的风险。

本发明以可编程逻辑控制器(以下简称PLC)为实施的媒介，针对变风量系统末端设备的正常使用过程，结合气体泄露时的事故排风状态，以实验室温度控制为核心，加入有效的控制策略和方法，提高实验室精密仪器的使用效率和可靠性，减少室内风量变化对实验数据的影响。在实验室进行的实验结果，验证了基于变风量系统和事故排风系统的温度控制方案，在风量变化的情况下，实验室的温度控制基本平稳，保证了实验仪器设备的工作环境温度要求，较好地实现了初始功能设计，提高了实验室仪器设备运行的可靠性，减少了风险发生的可能。

如图1和图2所示，本发明采用PLC集成式的控制技术，以变风量系统末端设备和事故排风运行为干扰量，通过调节新风机冷媒/热媒/电加热等参数，来满足实验室内仪器设备对环境温度的要求，提高实验室整体的使用效率。

如图1所示，本发明变风量实验室温度控制系统包括：可燃气体报警主机1、可燃气体探头2、通风柜3、万向收集罩4、控制室5、温度传感器6、风压传感器7、变频新风机8、变频排风机9、PLC10。所述可燃气体探头2与可燃气体报警主机1连接，可燃气体报警主机1、通风柜3、万向收集罩4、温度传感器6、风压传感器7、变频新风机8、变频排风机9分别与PLC10连接。其中，可燃气体报警主机1、可燃气体探头2、通风柜3、万向收集罩4、变频新风机8、变频排风机9均采用现有成熟产品，按照各自的安装要求在实验室内进行安装即可。一般情况下，变频新风机8、变频排风机9一直工作，在需要增大排风时，可以人工打开通风柜、万向收集罩4即可。本发明的系统通过PLC10根据温度传感器6、风压传感器7的信号对变频新风机8、变频排风机9进行控制。变频新风机8可能包括多组变频新风机，在此统一称为变频新风机，变频排风机9可能包括多组变频排风机，在此统一称为变频排风机。

其中，在所述控制室5中设置有网络交换机501、操作站502和打印机503。所述PLC10通过网线与所述网络交换机501连接，所述网络交换机501通过网线与操作站502连接，所述打印机503与操作站502连接，用于打印实验数据。。

优选的，所述可燃气体报警主机1与PLC10之间的通信采用Modbus/485协议，可燃气体报警主机1与可燃气体探头2之间采用点对点控制，当可燃气体探头2检测到可燃气体时，可燃气体报警主机1会将可燃气报警信号发送到PLC10，PLC10收到可燃气报警信号后会控制所述变频排风机8强制性全开，进行事故排风，此时，排风的风压会瞬间变大，一般变化范围在50％以上，变频排风机会满负荷工作，此时变频排风机功率最大。

优选的，所述风压传感器7包括排风管道风压传感器和送风管道风压传感器，所述排风管道风压传感器设置在排风管道内，所述送风管道风压传感器设置在送风管道内。变频新风机、变频排风机一般设置在楼顶，通过管道引入到实验室，与变频新风机连接的管道为送风管道，其出口端与实验室的入风口连接，与变频排风机连接的管道为排风管道，其入口端与实验室的出风口连接。传感器在管道内的具体安装位置根据现有的暖通施工要求进行安装即可，在此不再赘述。

PLC10与网络交换机501之间采用六类网线连接，两者之间的通信采用TCP/IP协议。

根据实验室温度控制的要求，从风压变化到最终的温度控制，本发明系统需要实现三个方面的功能：风压变化数据采集和处理、风量调节、温度控制。

1、风压变化数据采集和处理

实验室设计的排风系统，主要用于对实验室进行换气排风、实验室末端设备排风。当实验室末端设备的通风柜和万向收集罩动作时，排风风量会加大。相对于整个实验室内的排风，通风柜内的风量变化，根据防护门开启的大小，风量大小连续变化；万向收集罩的排风量属于定量排风，只有开和关两个状态。

事故排风主要针对可燃气体/有毒气体泄漏时，排风机的风量需要达到设计规范要求的全室12次换风次数。一般在这种情况下，排风机原则上需要全开，尽快将泄漏气体置换出室内。

当排风风量变化时，会直接反应到室内风压的变化，利用图1中的风压传感器7即可采集到风压的变化，具体的，排风管道风压传感器检测到的风压与送风管道风压传感器检测到的风压的差值就是室内风压。当末端设备如通风柜、万向收集罩开启时，室内风压会减少，一般室内风压的变化范围在10％-20％，此时PLC10会对变频排风机进行变频调速，以保持设定的风压恒定；当事故排风动作时，排风的风压会瞬间变大，一般变化范围在50％以上，此时PLC10会控制变频排风机满负荷工作，此时变频排风机的功率最大。

另外，根据变频新风机和变频排风机本身的设计参数，判断风压变化是属于正常变化，还是异常变化。异常变化包括：风压传感器脱落、数据通讯错误、风机故障等，具体的，如果风压为0，则PLC10判定风压传感器脱落，如果风压保持不变(即显示一个固定值不变)，则PLC10判定数据通讯错误，如果风机的功率发生变化但是风压显示不变，则PLC10判定风机故障。

2、风量调节

石油化工类的实验室大多数需要维持实验室内负压状态。根据风压的变化，通过PLC的逻辑分析，实时计算所有变风量通风柜及万向收集罩等定排风设施的排风量风压变化规律(一般的石油化工类实验室要求负压状态，也就是说排风量要大于新风量，反应在风压的显示上，排风机的风压比新风机的风压大20％左右)，并调节房间补入新风量(通过风机控制箱内的风机变频控制)，使排风量与补入新风量的差值恒定，并维持房间一定的换气次数。

按照实验室初始设计的排风量风压控制指标和新风量风压控制指标，通过变频新风机和变频排风机两种设备的自我保护设置和相互关联逻辑，达到实验室对于风压参数的要求，如图3和图4所示。

(1)变频新风机

a)电动风阀与新风机连锁，当新风机启动时，电动风阀开启，新风机关闭时，电动风阀关闭。电动风阀的作用主要有两个：一是在一定程度上可以调节风量的大小；而是当冬天温度较低的情况下，例如低于5℃时，自动关闭，避免新风机内的冷热盘管段冻裂。

b)压差开关检测初效、中效过滤网两侧的压差，当过滤网两侧压差超过设定值时，压差开关给出开关信号，指示过滤网阻塞报警。

c)气流开关检测新风机送风管道内的气流状态，当风机运行正常时，风机运行反馈信号正常，气流开关根据排风管道气流处于常开状态；当风机运行不正常时(皮带轮断裂，使电机处于空转状态)，风机运行反馈信号正常(反馈信号只和电机是否运转有关，和皮带轮、空转没有关系)，气流开关处于常闭状态，以此判断风机处于非正常状态，联动风机停止运行，并在操作站做出报警提示。

d)新风机采用变频控制，监测与控制点为：新风机主回路状态反馈、变频器状态反馈、变频器故障反馈、手自动状态反馈、主回路启停控制、变频器启停控制、变频器转速控制及变频器转速反馈。根据末端进风管道压力值与设定值进行对比，计算出各末端所需风量，并远传至PLC，PLC计算总风量并根据系统特性计算风机转速，控制转速实现节能。

e)新风机的检测与控制为：PLC通过新风机配电柜，监测新风机的运行状态反馈信号、手自动状态反馈信号、故障反馈信号，并在操作站上进行状态显示。

图3中的所有硬件(包括新风机的各个部件、各个传感器、各个开关)均是现有新风机本身配置的，这是常规的新风机的结构，在此不再赘述。本发明将各个传感器、开关的信号输入到PLC中，通过PLC实现对新风机的控制，对新风机的各个部件的控制原理和方法与现有新风机的相同，在此不再赘述。

图3中，英文名称是自控专业针对所采集和控制信号设备的一种约定俗称的定义原则，TMT(温湿度传感器)，FV(电动风阀)、PDA(压差报警)、TV(电动水阀)，TA(温度开关)，TD(加湿器)，PA(气流开关)，PT(风压传感器)；表格中的1,2,3表示的是PLC里的数据点类型，1代表1个信号，2代表2个信号，3代表3个信号，需要与左侧的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出相对应。

(2)变频排风机

a)压差开关检测干式化学过滤器两侧的压差，当过滤网两侧压差超过设定值时，压差开关给出开关信号，指示过滤网阻塞报警。

b)排风机采用变频控制，监测与控制点为：排风机主回路运行状态反馈、变频器状态反馈、变频器故障反馈、手/自动状态反馈、主回路启停控制、变频器启停控制、变频器转速控制及变频器转速反馈。根据末端排风管道压力值与设定值进行对比，计算出各末端所需风量，并上传至PLC，PLC计算总风量并根据系统特性计算风机转速，控制转速实现节能。

c)气流开关检测排风机排风管道内的气流状态，当风机运行正常时，风机运行反馈信号正常，气流开关根据排风管道气流处于常开状态；当风机运行不正常时(皮带轮断裂，使电机处于空转状态)，风机运行反馈信号正常，气流开关处于常闭状态，以此判断风机处于非正常状态，联动风机停止运行，并在中央管理站(操作站)做出报警提示。

d)排风机的检测与控制为：PLC通过风机配电柜，监测排风机的运行状态反馈信号、手自动状态反馈信号、故障反馈信号，并在操作站上进行状态显示，同时对排风机进行启停控制。

图4中的所有硬件(包括排风机的各个部件、各个传感器、各个开关)均是现有排风机本身配置的，本发明将各个传感器、开关的信号输入到PLC中，通过PLC实现对排风机的控制，对排风机的各个部件的控制原理和方法与现有排风机的相同，在此不再赘述。

图4中，英文名称是自控专业针对所采集和控制信号设备的一种约定俗称的定义原则，PDA(压差报警)、PA(气流开关)，PT(风压传感器)；表格中的1,2,3表示的是PLC里的数据点类型，1代表的1个信号，2代表2个信号，3代表3个信号，需要与左侧的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出相对应。

3、温度控制：利用温湿度传感器、PLC、排风机自身的功能(具体可参考上述“(1)变频新风机”。)、新风机自身的功能(具体可参考上述“(2)变频排风机”。)来实现对温度的控制。

本系统主要通过现有的新风机内的冷(热)媒电动调节阀和电加热器，使用下面的方法，达到实验室对于温度参数的要求。

新风机温度控制主要通过冷/热媒电动调节阀根据送风实测温度与送风设定温度的偏差，PID调节电动调节阀的开度，控制冷/热媒的流通能力，使实测温度达到设定温度。在冬天极端天气下，热媒不足以弥补室内外的温差，需要配合加入电加热器作为辅助手段，参与温度的调节。

实验室的温度控制是在风量系统调节平稳的基础上进行的，温度传感器一般设置在实验室内，而新风机和排风机大都设置在楼顶，中间间隔有一定的距离，这就导致温度的调控效果会有一定滞后。而本发明通过一些规则的逻辑设定，可以克服一定的控制效果滞后情况的发生。

首先，在风量变化时，新风机的调节阀维持风量变化前的调节开度，避免温度调节的上下波动(PLC控制新风机的调节阀保持开度)；其次，根据一些极端风量变化的条件摸索，在PLC中设定调节阀的调节上下限，避免急剧的升温和降温现象；最后，把风量的变化作为扰动量，结合手动测试风量变化所需的冷/热量调节变化范围，作为调节阀动作的提前量，最终实现温度的闭环控制，具体的，当风量变化时，温度也会相应有所变化，调节阀会根据温度变化调节开度大小，但是一般温度调节都有滞后。根据手动摸索出来的调节阀开度大小的范围，让调节阀能迅速调整到保持温度恒定的开度范围内，让调节阀提前动作，快速到达合适的调整区间内，来保证温度的恒定。对温度的控制是根据现有的新风机的功能通过PLC控制来实现的，具体的新风机的温度调节的方法与现有新风机的温度调节方法相同，在此不再赘述。

电加热器的控制原理与上述原理同理，在此不再赘述。

本发明通过操作站与PLC进行通信连接，读取现场传来的实时数据，并通过PLC的逻辑程序来监控各功能的实施过程，数据存储部分可以保存历史数据。

具体的，如图5所示，本发明方法包括：

(1)判断是否接收到可燃气体报警主机发来的可燃气报警信号，如果是，则控制排风机满负荷工作，新风机保持原状，同时返回步骤(1)，如果否，则进入步骤(2)；

(2)进行风压数据采集：利用排风管道风压传感器采集排风管道的风压，利用送风管道风压传感器采集送风管道的风压；

(3)判断采集到的风压数据是否异常，如果是，返回步骤(2)，如果否，则转入步骤(4)；

所述判断采集到的风压数据是否异常的操作包括：

如果出现下面情况中的任意一种或多种，则判定风压数据是异常的：

排风管道的风压为0，说明排风管道风压传感器脱落；

送风管道的风压为0，说明送风管道风压传感器脱落；

排风管道的风压保持不变(即显示一个固定值不变)，说明排风管道风压传感器的数据通讯错误；

送风管道的风压保持不变(即显示一个固定值不变)，说明送风管道风压传感器的数据通讯错误；

排风机的功率发生变化但是排风管道的风压保持不变，说明排风机出现故障；

新风机的功率发生变化但是新风管道的风压保持不变，说明新风机出现故障。风机功率的变化可以通过在操作站给风机发出改变功率的信号，发出该信号后，如果检测到的风压不变，则说明风机出现了故障。

优选的，如果风压数据是异常的，可以利用现有的多种方式向操作人员发出报警(例如在操作站发出报警信号，或者向操作人员发出报警短信等等多种方式)，通知操作人员根据上述情况排除故障，同时该系统持续对风压进行检测。

(4)检测排风管道的风压(图5中的排风机风压即排风管道的风压)，并根据排风管道的风压和设定的排风风压的差值对排风机进行变频调速(设定的排风风压是人为输入的一个目标风压，具体的调节过程都是由PLC的编程完成，采用现有的排风机调速方法实现，在此不再赘述。)，同时检测送风管道的风压(图5中的新风机风压即送风管道的风压)，并根据送风管道的风压和设定的新风风压的差值对新风机进行变频调速(设定的新风风压是人为输入的一个目标风压，具体的调节过程都是由PLC的编程完成，采用现有的新风机调速方法实现，在此不再赘述。)，然后判断排风管道的风压是否与设定的排风风压相同，同时判断送风管道的风压是否与设定的新风风压相同，如果两者均为是，则转入步骤(5)，如果至少有一个为否，则返回步骤(4)；

(5)检测室内温度：利用温度传感器获得实验室的室内温度；然后判断室内温度是否与设定温度相同，如果是，则返回步骤(1)(图5中的系统保持即返回步骤(1))，如果否，则进入步骤(6)；

(6)对新风机的温度进行调节，然后返回步骤(5)。

其中，对新风机的温度进行调节的操作包括：通过PLC调节新风机内的调节阀、电加热器这两个硬件实现对新风机温度的调节。

实际使用时，以某石油化工实验室为研究对象。首先，对实际需要监控的温度参数进行了解和核实，确认所需要达到的控制目标；其次，将明确的功能要求进行独立和分解，并确定功能之间的关联性；最后，使用PLC的标准编程语言来实现功能的逻辑关系。

本发明的实施例如下：

实施例1

变风量实验室温度控制系统的实施主要包括以下几个步骤：

(1)变风量实验室温度控制网络架构的设计。包括使用功能的分解、独立功能的实现、温度控制的逻辑规则、控制方案的确定。

(2)控制系统程序的编写。使用PLC标准的自控组态语言编写控制软件程序，并测试软件程序的可靠性。

(3)实验室使用。在实际的实验室上进行实验，通过操作站和PLC控制系统的软件程序，实现温度控制的使用目标。

本发明针对现阶段变风量实验室温度控制精确度不高的问题，设计了基于变风量的温度控制系统设计方案。最终通过软件的编程，并在实验室上进行实验，验证了变风量系统的温度控制功能，较好的实现了初始功能设计，提高了实验室运行的可靠性，减少了风险发生的可能。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (9)

1.一种变风量实验室温度控制系统，其特征在于：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；

温度传感器设置在实验室内，新风机和排风机设置在楼顶；

所述控制系统是采用以下控制方法实现的：

（1）判断是否接收到可燃气体报警主机发来的可燃气报警信号，如果是，则控制排风机满负荷工作、新风机保持原状，同时返回步骤（1），如果否，则进入步骤（2）；

（2）进行风压数据采集：利用排风管道风压传感器采集排风管道的风压，利用送风管道风压传感器采集送风管道的风压；

（3）判断采集到的风压数据是否异常，如果是，则返回步骤（2），如果否，则转入步骤（4）；

（4）检测排风管道的风压，并根据排风管道的风压和设定的排风风压的差值对排风机进行变频调速，同时检测送风管道的风压，并根据送风管道的风压和设定的新风风压的差值对新风机进行变频调速；然后判断排风管道的风压是否与设定的排风风压相同，同时判断送风管道的风压是否与设定的新风风压相同，如果两者均为是，则转入步骤（5），如果至少有一个为否，则返回步骤（4）；

（5）检测室内温度，并判断室内温度是否与设定温度相同，如果是，则返回步骤（1），如果否，则进入步骤（6）；

（6）对新风机的温度进行调节，然后返回步骤（5）；

所述步骤（6）中对新风机的温度进行调节的操作包括：通过PLC调节新风机内的冷热媒电动调节阀、电加热器实现对新风机的温度的调节；

首先，在风量变化时，新风机的冷热媒电动调节阀维持风量变化前的调节开度；其次，根据一些极端风量变化的条件摸索，在PLC中设定冷热媒电动调节阀的调节上下限；最后，把风量的变化作为扰动量，结合手动测试风量变化所需的冷/热量调节变化范围，作为冷热媒电动调节阀动作的提前量，当风量变化时，温度也会相应有所变化，让冷热媒电动调节阀提前动作，迅速调整到保持温度恒定的开度范围内。

2.根据权利要求1所述的变风量实验室温度控制系统，其特征在于：所述系统进一步包括可燃气体探头；

所述可燃气体探头与可燃气体报警主机连接，所述可燃气体报警主机与所述PLC连接。

3.根据权利要求2所述的变风量实验室温度控制系统，其特征在于：所述系统进一步包括通风柜和万向收集罩，两者分别与所述PLC连接。

4.根据权利要求3所述的变风量实验室温度控制系统，其特征在于：在所述控制室中设置有网络交换机、操作站和打印机；

所述PLC与所述网络交换机连接，所述网络交换机与操作站连接；

所述打印机与操作站连接。

5.根据权利要求4所述的变风量实验室温度控制系统，其特征在于：所述可燃气体报警主机与PLC之间的通信采用Modbus/485协议，可燃气体报警主机与可燃气体探头之间采用点对点控制；

PLC与网络交换机之间采用六类网线连接，两者之间的通信采用TCP/IP协议。

6.根据权利要求1至5任一项所述的变风量实验室温度控制系统，其特征在于：所述风压传感器包括排风管道风压传感器和送风管道风压传感器；

所述排风管道风压传感器设置在排风管道内；

所述送风管道风压传感器设置在送风管道内。

7.一种变风量实验室温度控制方法，其特征在于：所述方法是利用权利要求1-6任一项所述的变风量实验室温度控制系统实现的，所述方法包括：

（1）判断是否接收到可燃气体报警主机发来的可燃气报警信号，如果是，则控制排风机满负荷工作、新风机保持原状，同时返回步骤（1），如果否，则进入步骤（2）；

（2）进行风压数据采集：利用排风管道风压传感器采集排风管道的风压，利用送风管道风压传感器采集送风管道的风压；

（3）判断采集到的风压数据是否异常，如果是，则返回步骤（2），如果否，则转入步骤（4）；

（4）检测排风管道的风压，并根据排风管道的风压和设定的排风风压的差值对排风机进行变频调速，同时检测送风管道的风压，并根据送风管道的风压和设定的新风风压的差值对新风机进行变频调速；然后判断排风管道的风压是否与设定的排风风压相同，同时判断送风管道的风压是否与设定的新风风压相同，如果两者均为是，则转入步骤（5），如果至少有一个为否，则返回步骤（4）；

（5）检测室内温度，并判断室内温度是否与设定温度相同，如果是，则返回步骤（1），如果否，则进入步骤（6）；

（6）对新风机的温度进行调节，然后返回步骤（5）；

所述步骤（6）中对新风机的温度进行调节的操作包括：通过PLC调节新风机内的冷热媒电动调节阀、电加热器实现对新风机的温度的调节；

首先，在风量变化时，新风机的冷热媒电动调节阀维持风量变化前的调节开度；其次，根据一些极端风量变化的条件摸索，在PLC中设定冷热媒电动调节阀的调节上下限；最后，把风量的变化作为扰动量，结合手动测试风量变化所需的冷/热量调节变化范围，作为冷热媒电动调节阀动作的提前量，当风量变化时，温度也会相应有所变化，让冷热媒电动调节阀提前动作，迅速调整到保持温度恒定的开度范围内。

8.根据权利要求7所述的变风量实验室温度控制方法，其特征在于：所述步骤（3）中的所述判断采集到的风压数据是否异常的操作包括：

如果出现下面情况中的任意一种或多种，则判定风压数据是异常的：

排风管道的风压为0；

送风管道的风压为0；

排风管道的风压保持不变；

送风管道的风压保持不变；

排风机的功率发生变化但是排风管道的风压保持不变；

新风机的功率发生变化但是新风管道的风压保持不变。

9.根据权利要求7所述的变风量实验室温度控制方法，其特征在于：所述步骤（3）进一步包括：如果风压数据是异常的，则向操作人员发出报警。