中央空调微机控制实训设备

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技术文章

作者：管理员发布时间：2023-10-11 15:40:45

一、中央空调微机控制实训装置-产品概述：
装置适合高等职业院校、中等职业学校及本科院校的机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、电机与电器、制冷和空调设备运用与维修等专业的《制冷空调机器设备》、《制冷空调装置的安装操作与维修》、《制冷空调自动化及机电一体化》、《空气调节技术与运用》等课程的教学与实训。
二、特点：
（1）中央空调系统实训平台是根据目前国内建筑电气，楼宇智能化精心设计的综合实验装置，本装置结合当前安防领域的先进技术，从教学实验的要求的角度出发，以工程化的设计理念完整的实现了中央空调全空气调节系统的工作过程。
综合性；采用国内先进的二次回风系统，在同一台实验台上完整的完成不同制冷系统工况
工程化；数字输入输出模块整套控制系统大部分采用工业现场实际应用部件,水阀调节采用4-20MA电流输入型PDI调节方式，控制冷冻水流量。
开放性；装置采用透明化，开放性设计，学生能够清晰的了解整个系统工作原理
安全保护；装置设有强电漏电系统装置
（2）实用性强控制器采用市场上广泛应用的DDC控制器及相关继电器、控制开关、指示灯、标准通信接口可编程控制器，上位机软件实时显示系统运行状态及数据。
（3）直观性强实训装置直观展示了中央空调的系统结构、工作原理，可清楚的看到制冷循环系统结构及主要部件的实物，系统还配置有系统完整流程图、交流电压表、交流电流表、真空压力表、信号指示灯使整个系统的实时工作状态一目了然；便于教学演示讲解及学生对课本知识的理解掌握。此外，管路中设有视液镜可观察制冷剂状态；高压管路为红色部分，低压管路为蓝色部分。
（4）综合性强整套实训装置集制冷系统、电气控制系统、故障模拟系统于一体，满足对实训的要求。
（5）中央空调制冷、制热循环输送管路：用最新型色铝塑管以及铜件连接,并标有明显的走向标志。输送管路经电磁阀、风机盘管输送给模拟房间或模拟风管、根据所需调节风速开关或风量。
（6）带电脑串行接口,组成智能化测试装置：系统的控制软件采用全汉化菜单式操作。测温器是高精度的热电锅,自A/D摸数转换器转换成数字信号,经Rs232电脑接口输出,在电脑安置相关程序之后,屏上清楚记录、采样、通过打印机输出进行理论分析。
（7）制冷量调节控制装置：
1）、通过自动调节提高冷媒流量，可以有效降低压缩机的排气温度，扩大压缩机高效做功区。采用双向电子控制系统，可实现双向热泵功能、冷库控制，空用制冷机组，变频机组、中央空调机组的的节能控制和流量自动调整。
2）、软件控制，能在线控制系统的温度，读取机组在最佳温度系统制冷冷媒的流量开度数，调整制冷机组的过热度，过冷度。该文本显示界面的左侧，以文本的形式实时显示当前机组的运行数据。在界面右侧的上半部分，是对通讯信息的显示，包括通讯角色及通讯端口的设定值以及对当前通讯状态的显示。在界面右侧的下半部分“数据信息”中，显示当前接收到哪种数据帧、接收到的数据帧的地址、等信息。具有上位机调节的线上和手动调节功能：
8）系统特点：
A）4路实时温度显示：控制器同时检测系统的制冷多点温度，来控制机组过冷/过热度。
B）阀的开度实时显示：控制对象为最大500P开度设定。可自行制冷系统制冷剂流量设定最小开度。
C）24路参数控制参数设置：控制器内所有与控制相关的温度参数、时间参数、控制参数、等24个参数都可以调整，以适应制冷/热泵/冷库/水机等设备。
D）自动调节：设备运行时有断电记忆功能，保持当前值不变。确保制冷/热泵/冷库/水机等状态下的阀门开度。
E)6路用户模拟环境数据入设定如下图：在调试中通过软件模拟设定，可模拟制冷主机组在各个温度条件下，阀的开度状态来积累大量数据，从而根据每一个制冷机组的特点来设定阀的标准开度值。具体参照24路参数设定
F)多达8路设备运行监控：在线监控机组的压缩机、膨胀阀、各点温度、保护动作电路等运行状态。
G)过冷/热度控制范围：2-15摄氏度。可自行设定制冷主机的过/冷、过热度为设计提供数据。
H)制冷剂：适应R134AR22R410A等其它冷媒
9）脱机手动设定
A）温度和开度可显示查询/设置：控制器所有检测到的温度都可以被查询开度也可以实时查询显示
B）调节功能：在机组开发和调试阶段，可以通过控制器手动调节功能，取得有效的试验数据。
C）数码管显示器在线显示开度和温度以及故障代码。
D）数码管显示器在线显示开度和温度以及故障代码
三、技术参数：
1、电源：三相五线 AC 380 V±10% 50Hz；
2、最大供冷量：7.5kW；
3、最大输入总功率：6.5kW；
4、制冷额定功率：7.5.kW；
5、最大堵转电流：50A；
6、制热额定功率：2.0kW；
7、额定输入电流：7A；
8、循环风量：700m3/h；
9、制冷剂：R22；
10、漏电动作电流：≤30mA；
11、噪声：35－40dB（A）；
12、安全保护措施：具有过压、过流、过载、漏电、接地四种保护措施，符合国家相关标准。
四、装置的配置：
1、控制器系统配置：
控制系统由可编程控制器、数据采集、力控组态软件等组成。控制器采用一台DDC控制器采集模块。系统具有手动和自动两种控制方法控制，并且可通过上位机力控软件监测系统运行工况，即系统中制冷状态、制热状态、温度大小、设备运行状态等情况。通过模拟量模块采集温度等相关系统参数对整个系统进行自控。通过对控制程序编辑，可改变系统的控制过程。组态软件借助于Windows /XP多任务环境，是本系统的管理与调度的中心，实现对整个系统的集中管理、以及对整个楼宇的被控设备进行监测、调度、管理，实现设备的联动控制。在不接对象时，还能完成中央空调电气系统排故实训。
2、控制柜：
铁质双层亚光密纹喷塑结构，结构坚固。前门采用透明设计，可观察到中央控制器、接触器、热保护器等控制元件。面板上面有控制开关旋钮、工作状态指示灯、系统流程图及数字控制主机单元
3、主机参数：
1).电压+24V
2).AI模拟量输入输出点：12个
3).AO模拟量输出输出点：5个
4).DI数字量输入点：8个
5).DO数字量输入点：8个
4).数字控制器点表

序号	AI	AO	DI	DO
1	冷却水供水温度10K	水阀流量调节	压缩机状态
2	蒸发器温度10K		冷冻水泵状态	冷冻水泵启停
3	高压0-5V		冷却水泵状态	冷却水泵启停
4	低压0-5V		冷却风机状态	冷却风机启停
5	锅炉出水10K		制热水泵状态	制热水泵启停
6	管道送风温度4-20MA		锅炉状态	锅炉启停
7	管道回风温度4-20MA		送风机状态	送风机启停
8	管道送风湿度4-20MA		本地/远控
9	管道回风湿度4-20MA
10	水调节阀回馈4-20MA
11	过滤网压差开关（常开闭合报警）
12	水流量开关（常闭，开路报警）

5）交流电源控制单元：
三相四线制AC 380V电源供电，并设有漏电保护器控制控制屏总电源。
6）测量仪表
1）电源电压指示单元：提供1只交流电压表和1只交流电流表，用于测量系统电网电压与测量压缩机、冷却水泵、冷冻水泵工作电流。制冷系统压力检测单元：
2）提供2只0-5V电压型压力传感器和1只双组压力控制器，测量范围分别为-0.1～1.5MPa、-0.1～3.5MPa,可显示系统压缩机低压侧和高压侧的压力变化，对压缩机起到保护作用
7）该装置可实现手动控制和计算机控制两种控制方式：
A手动控制按钮在控制柜的门上，这些控制按钮接入到DDC各个相应的输入变量上，可直接对整个中央空调进行控制；
B计算机控制则采用组态技术建立计算机与模块之间的稳定通讯，从而控制整个中央空调，并实现对空调运行数据的显示、分析等各种功能，同时也可通过网络升级建立远程计算机与现场计算机的通讯，实现对中央空调的远程控制
8）系统原理图：
为了能更好的掌握中央空调的控制和系统原理，控制面板上画有制冷系统流程图，并配有对对应的相关器件工作指示灯，开启或关闭对应的部件时，相应的状态指示灯亮或关闭
9）控制柜配置表：

编号	名称	单位	数量
1	配电控制柜，网络式机柜	套	1	1800700700MM,采用蓝色框架结构，白色为搭配色，前后开门，方便实训操作，前门采用玻璃装饰，美观大方
2	三相4P带漏电开关	只		32A
3	三相保险	台	1	32A
4	450V电流表，30A电流表	个	1	6L2
5	按钮	套	7	自锁不带灯
6	开关电源:为控制系统提供电源	套	1	Q100.:提供+24V.+5V
7	中间继电器	套	7	24V
8	交流接触器	套	11	220V
9	12位接线端子	套	2
10	3位接线端子	只	11
11	本地/远控动旋钮开关	只	1	一组常开，一组常闭
12	通信线模块	只	1	与DDC配套
13	制热水泵	个	1
14	中央空调控制实训软件	套	1
15	实验操作指导书	套	1
16	10K传感器	只	3
17	数字量模块	台	1	1).电压+24V 2).AI模拟量输入输出点：12个 3).AO模拟量输出输出点：5个 4).DI数字量输入点：8个 5).DO数字量输入点：8个
18	4-20MA温度传感器	个	2
19	4-20M湿度传感器	个	2
20	压力变送器，0-5V	只	2
22	可移动式学生终端计算机台架	套	1	（钢木结构≥ 材500×550×900 mm）
23	系统流程图	套	1
24	中央空调初效过滤网	个	1	37034020MM
25	风压差开关	个	1	3点开关型或者0-10V(100KP)
26	流量开关	个	个	3点开关型或者0-10V/DN15
27	流量调节阀	个	1	4-20MA，时间45S,带有反馈信号，手动可调开度

10）采用3匹水冷机组：
为整机系统提供冷源，采用一套分水器对冷量进行分配调节，整个中央空调采用PLC作为主控机，由计算机通过通信线与数字控制器进行通信，从而控制整个空调的运行，也可通过网络实现远程控制。空调的运行参数由传感器及变送器进行采集，并通过A/D模块转换后送入数字控制器中，再由数字控制器送到计算机中进行实时显示监控。
11）冷水机配置表

编号	名称	单位	数量
1	压缩机（3P）	台	1	涡旋压缩机，在同等功率下涡旋压缩机能提供更大的制冷压缩比
2	蒸发器，干式3P	只	1	304不锈钢，内部采用19MM不锈钢管作为蒸发器，克服了个别地区水的酸碱比重较高，容易损坏蒸发器（铜一般3年就损坏）
3	模拟锅炉	台	1	40L
4	储液器2P	个	1
5	水冷凝器	套	1	304不锈钢，内部采用19MM不锈钢管作为蒸发器，克服了个别地区水的酸碱比重较高，容易损坏蒸发器（铜一般3年就损坏）
6	3T冷却水塔	套	1
7	冷却风机	个	1	轴流FN吸风式－220/300MM
8	热力膨胀阀	只	1	丹佛斯进口
9
10	手阀	只	4	包含：，1只加液阀，1个截止阀，2只高低压传感器截止阀
11	角阀		2	2只制冷剂回收阀
12	高低压表	只	2
13	冷却阀门	个	4	采用黄铜升降闸阀，结构：多圈手轮式
14	冷却水泵	只	2	一个作为主泵，一个当成备用制冷水泵使用，当主泵损坏时，可启动备用水泵

12）冷冻水系统和制冷系统：
水系统是中央空调的神经末端系统，为终端用户提供冷媒水和热媒水，系统配置2台冷却水泵（其中1台备用）、2台冷冻水泵，1台制热水泵，，采用一套分水器对冷量进行分配调节，整个中央空调采用PLC作为主控机，由计算机通过通信线与PLC进行通信，从而控制整个空调的运行，也可通过网络实现远程控制。空调的运行参数由传感器及变送器进行采集，并通过A/D模块转换后送入PLC中，再由PLC送到计算机中进行实时显示监控。
13）冷水和制热机配置表：

编号	名称	单位	数量
1	分水器	套	1	一进4出：采用304不锈钢制作，设计有排水口，设备停止使用时可排出设备内的
2	分水器配套阀门	个	5	采用黄铜升降闸阀，结构：多圈手轮式
2	集水器	套	1	一进4出：采用304不锈钢制作，设计有排水口，设备停止使用时可排出设备内的水
3	集水器配套阀门	个	5	采用黄铜升降闸阀，结构：多圈手轮式
2	不锈钢补水水箱400300350	套	1	不锈钢补水水箱400300350
5	制冷水泵	只	2	一个作为主泵，一个当成备用制冷水泵使用，当主泵损坏时，可启动备用水泵
6	制冷阀门	个	5	采用黄铜升降闸阀，结构：多圈手轮式
7	制冷水泵	只	2	一个作为主泵，一个当成备用制冷水泵使用，当主泵损坏时，可启动备用水泵
8	制热阀门	个	2	采用黄铜升降闸阀，结构：多圈手轮式
9	制热水泵	只	1
10	管路			采用新型铝塑管结构，：管子为双层塑料中间采用0.1MM形铝方式，耐用耐压，可重复折装
11	黄铜接头	只	80	接头使用6分黄铜接头，可重复拆装不损坏。

14）中央空调末端系统：
由一个模拟房间，和一个组合式风柜组成。模拟房间采用30*30工业标准铝型材和双面烤漆木板结构，内部装有和真实空调末端同样的风机盘管，三级调速，由调整开关用户自由调。组合式风柜系统由回风口，新空气混合风口，送风机，中央空调蒸发器，管道，电磁阀组成。
15）中央空调末端系统置表

编号	名称	单位	数量	备注
1	模拟客房	套	1	2000900800，铝木结构装有四个轮子，方便移动，门使用有机玻璃，提高实用性
2	房间风机盘管	套	1	F34 功能：三档风速度调节
3	风速调整开关			86型
4	回风口	套	1
5	空气混合风口	套	1	带有调节功能
6	送风管道	套	1	PVC
7	组合式风柜	套		采用PV板材制作，保温效果好，不会结露，
8	送风机	个	1	300MM,风量2800/S
9	中央空调专业冷排	个	1	20平方
10	风管风阀	个	1	3点开关型或者0-10V

五、实训内容：
1、认识中央空调的结构及设备的实训；
2、中央空调启动和停止的实训；
3、中央空调的运行、调节操作实训；
4、对DDC控制中央空调的运行工况及各运行参数进行检测实训；
5、对可编程控制器DDC进行高级编程及DDC的安装接线调试进行实训；
6、配套压力、温度传感器和相应的A/D转换功能模块，可对整个中央空调的运行进行采集、实时监控等实训；
7、组态技术应用实训：采用组态技术实现对中央空调运行进行动画显示，运行数据显示、实时监控、组态等功能；
8、远程控制实训；
9、网络的安装及设置实训；
10、传感器及变送器安装和使用实训。
11、触摸屏实训
12、屏和数字通信使用

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