SBGC-1型中央空調(diào)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置
(一)設(shè)備概述
中央空調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,是真實(shí)樓宇中央空調(diào)系統(tǒng)合理微縮的教學(xué)設(shè)備,整套實(shí)驗(yàn)設(shè)備可演示夏季制冷循環(huán)和冬季制熱循環(huán)。這套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),從結(jié)構(gòu)上分為實(shí)驗(yàn)臺和中央空調(diào)模型系統(tǒng)兩部分。
1、控制部分(實(shí)驗(yàn)臺)
中央空調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)臺,采用模塊化結(jié)構(gòu),即將電氣控制部分按功能原理分解為不同的模塊,模塊采用掛箱結(jié)構(gòu),安裝于實(shí)驗(yàn)桌上方的實(shí)驗(yàn)臺上面。
實(shí)驗(yàn)臺上面,設(shè)計(jì)有AC380V電源輸出(護(hù)套端子),AC220V(護(hù)套端子和插座)電源輸出,DC24V(護(hù)套端子)電源輸出,安全保護(hù)裝置(空氣開關(guān),過流保護(hù)等),工作電源儀表顯示等。
掛箱模塊分為:PLC模塊、變頻器模塊、觸摸屏模塊、繼電器模塊、按鈕及指示燈模塊、信號及儀表模塊等,下面分別加以介紹:
(1)PLC模塊 PLC模塊分為從站模塊和主站模塊。從站模塊用于實(shí)現(xiàn)對中央空調(diào)的過程進(jìn)行實(shí)時控制,從站模塊的配置為:
FX2N-48MR:從站PLC主機(jī),用于控制相應(yīng)的繼電器和接觸器,實(shí)現(xiàn)對中央空調(diào)模型系統(tǒng)的壓縮機(jī)、冷卻水泵、冷凍水泵、風(fēng)機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的邏輯控制。FX2N-48MR,屬于繼電器輸出(R)型的PLC,交流和直流負(fù)載用,關(guān)斷頻率低(ON←→OFF,約10ms),動作頻率最大10HZ/秒;允許通過電流為2A/點(diǎn),有接點(diǎn),機(jī)械絕緣,廣泛用于各種工業(yè)控制現(xiàn)場。
FX2N-4AD功能模塊:用于采集中央空調(diào)模型系統(tǒng)的溫度信號,最大可以實(shí)現(xiàn)4路溫度信號同時進(jìn)行采集。
FX2N-32CCL功能模塊:作為CC-LINK的從站模塊,與主站模塊的PLC進(jìn)行現(xiàn)場總線通訊。
關(guān)鍵配套件的名稱、數(shù)量、產(chǎn)地:
序號 |
配件名稱 |
規(guī)格型號 |
說明 |
1 |
PLC主機(jī) |
FX2N-48MR-001 |
品牌:三菱;原產(chǎn)地:日本姬路。數(shù)量1臺 |
2 |
AD模塊 |
FX2N-4AD |
品牌:三菱;原產(chǎn)地:日本姬路。數(shù)量1臺 |
3 |
CC-LINK從站模塊 |
FX2N-32CCL |
品牌:三菱;原產(chǎn)地:日本姬路。數(shù)量1臺 |
PLC的主要技術(shù)參數(shù):
項(xiàng) 目 |
規(guī) 格 |
備 注 | ||
運(yùn)轉(zhuǎn)控制方式 |
通過儲存和程序周期運(yùn)轉(zhuǎn) | |||
I/O控制方式 |
批次處理方法(當(dāng)執(zhí)行END指令時) |
I/O指令可以刷新 | ||
運(yùn)轉(zhuǎn)處量時間 |
基本指令:0.08μs/指令;應(yīng)用指令:1.52至幾百μs/指令 | |||
編程語言 |
邏輯梯形圖和指令清單 |
使用步進(jìn)梯形圖能生成SFC類型程序 | ||
程式容量 |
8000步內(nèi)置 |
|||
指令數(shù)目 |
基本順序指令:27個;步進(jìn)梯形指令:2個;應(yīng)用指令:128個 |
最大可用298條應(yīng)用指令 | ||
I/O配置 |
最大硬體I/O配置點(diǎn)256,用戶的選擇(最大可設(shè)輸入256、輸出256) | |||
輔助 繼電器 (M線圈) |
一般 |
500點(diǎn) |
M0至M499 | |
鎖定 |
2572點(diǎn) |
M50至M3071 | ||
特殊 |
256點(diǎn) |
M8000至M8255 | ||
狀態(tài) 繼電器 (S線圈) |
一般 |
490點(diǎn) |
S0至S499 | |
鎖定 |
400點(diǎn) |
S500至S899 | ||
初始 |
10點(diǎn) |
S0至S9 | ||
信號報警 |
100點(diǎn) |
S900至S999<, span="" style="font-size: 12px;" font-family:="" font-size:="" color:=""> | ||
定時器 (C) |
100毫秒 |
范圍:0至3276.7秒200點(diǎn) |
T0至T199 | |
10毫秒 |
范圍:0至327.67秒46點(diǎn) |
T200至T245 | ||
1毫秒保持 |
范圍:0至32.767秒4點(diǎn) |
T246至T249 | ||
100毫秒保持 |
范圍:0至3276.7秒6點(diǎn) |
T250至T255 | ||
計(jì)數(shù)器 (C) |
一般16位 |
范圍:0至32767數(shù)200點(diǎn) |
C0至C199類型:16位上計(jì)數(shù) | |
鎖定16位 |
100點(diǎn)(子系統(tǒng)) |
C100至C199,類型:16位上計(jì)數(shù)器 | ||
一般32位 |
范圍:-2147483648至+2147483647 35點(diǎn) |
C200至C219,類型:32位上/下計(jì)數(shù)器 | ||
鎖定32位 |
15點(diǎn) |
C220至C234類型:16位上/下計(jì)數(shù)器 | ||
高速 計(jì)數(shù)器(C) |
單相 |
范圍:-2147483648至+2147483647一般規(guī)則:選擇組合計(jì)數(shù)頻率不大于20KHZ的計(jì)數(shù)器組合,注意所有的計(jì)數(shù)器鎖定 |
C235至C240,6點(diǎn) | |
單相C/W起始 |
C241至C245,5點(diǎn) | |||
雙相 |
C246至C250,5點(diǎn) | |||
A/B相 |
C251至C255,5點(diǎn) |
主站模塊的配置為:
FX2N-48MR:主站PLC主機(jī),與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接,將從站PLC及其控制和采集的中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)顯示到上位計(jì)算機(jī)上面,上位計(jì)算機(jī)安裝有組態(tài)軟件。
FX2N-16CCL:作為CC-LINK的主站模塊,與從站模塊的PLC進(jìn)行現(xiàn)場總線通訊。
(2)觸摸屏模塊
觸摸屏模塊采用三菱觸摸屏GT1155,5.7寸,256色。觸摸屏與PLC從站模塊連接,作為一個操作站,可以進(jìn)行基本參數(shù)的修改和監(jiān)控。
(3)變頻器模塊
變頻器采用三菱FR-E740-0.75KW,輸入電壓:AC380V,額定功率:0.75KW,具有頻率、速度、磁通、轉(zhuǎn)矩等控制功能,可多達(dá)15種速度的多段速預(yù)選控制。變頻調(diào)速器用于控制中央空調(diào)系統(tǒng)主風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速度。
FR-E740-0.75KW變頻器
(4)繼電器模塊
繼電器模塊,安裝有中間繼電器(AC220V),交流接觸器(AC220V),熱繼電器,漏電保護(hù)開關(guān),熔斷器,時間繼電器等元件,利用繼電器模塊,可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn)對中央空調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行過程控制。繼電器元件采用正泰品牌。
(5)儀表模塊
儀表模塊,分別安裝了數(shù)字溫控儀表、溫度儀表、電流表、電壓表等,用于監(jiān)控壓縮機(jī),風(fēng)機(jī),循環(huán)水泵等執(zhí)行元件的工作電流和電壓,監(jiān)控出風(fēng)口、回風(fēng)口、冷凝器等制冷元件的溫度。
a.三相帶漏電保護(hù)總開關(guān);b.三相電源保險絲;c.壓縮機(jī)電壓指示;d.壓縮機(jī)電流指示;e.模擬鍋爐電流指示;f.冷水水泵壓力指示;g.熱水水泵運(yùn)行指示; h.冷卻水水泵運(yùn)行指示;i.空氣調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)電流指示;j.壓縮機(jī)工作指示;k.模擬鍋爐工作指示;l.冷凍水水泵工作指示;m.冷卻塔工作指示;n.冷卻塔風(fēng)機(jī)工作指示;o.空氣調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)工作指示;p.數(shù)顯冷凍水水溫調(diào)節(jié)指示;q.數(shù)顯熱水水溫指示;r.數(shù)顯冷卻指示;s.制冷開關(guān);t.數(shù)顯冷水水溫高調(diào)節(jié)指示;u.制熱開關(guān);v.數(shù)顯熱水水溫調(diào)節(jié)指示。
(6)按鈕及信號模塊
按鈕及信號模塊,安裝有模式切換開關(guān)(自動、手動兩種模式)、按鈕、指示燈,用于操控中央空調(diào)的運(yùn)行,如:壓縮機(jī)啟動停止,主風(fēng)機(jī)啟動停止等。按鈕及信號模塊,既可與繼電器模塊連接實(shí)現(xiàn)繼電器回路控制,也可與PLC連接實(shí)現(xiàn)PLC回路控制。
2、中央空調(diào)模型系統(tǒng)
制冷系統(tǒng)主要組成:壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、電磁閥、過濾器、膨脹閥、視液鏡、儲液器、噴淋式冷卻塔、冷卻水泵、制冷水泵。
制熱系統(tǒng)主要組成:電熱式模擬鍋爐、數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)器、熱水水泵等。
(1)具有蒸汽壓縮式集中式和半集中式中央空調(diào)系統(tǒng)的功能,主要由冷源系統(tǒng)、熱源系統(tǒng)、空氣處理及配送系統(tǒng)及控制與顯示系統(tǒng)等組成?蓾M足學(xué)校既能開出驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),也可以開設(shè)故障設(shè)置性實(shí)驗(yàn)滿足畢業(yè)設(shè)計(jì)、教師科研、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室所需,能實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。
(2)制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、電磁閥、熱力膨脹閥、儲液罐、視液鏡、干燥過濾器和壓力表等部分組成。管路中串接有視液鏡,可觀察制冷劑物理狀態(tài)和流動方向。管路中串接的電磁閥,作為制冷系統(tǒng)通斷控制部件,高低壓力表顯示高壓壓力和低壓壓力。壓縮機(jī)采用泰康品牌。
冷卻水循環(huán)系統(tǒng)主要由冷卻水泵、噴淋式冷卻塔及循環(huán)管路等部分組成,用于吸收冷凝器中制冷劑散發(fā)的熱量。
(3)冷媒水循環(huán)系統(tǒng)主要由冷媒水泵及循環(huán)管路等部分組成,用于將蒸發(fā)器中制冷劑蒸發(fā)產(chǎn)生的冷量輸送給模擬用戶。
(4)具有熱源系統(tǒng)模塊。供熱系統(tǒng)由1臺模擬鍋爐、1臺熱水泵、1套板式換熱器等組成。
空氣處理與配送要求采用集中式和半集中式兩種調(diào)節(jié)方式。集中式空調(diào)系統(tǒng)主要由冷熱交換器、風(fēng)柜、送風(fēng)機(jī)、送風(fēng)管道及回風(fēng)管道等部分組成;通過冷熱交換器將冷源(冷凍水)或熱源(熱水)進(jìn)行處理,把風(fēng)柜內(nèi)的空氣冷卻(或加熱),通過送風(fēng)機(jī)和送風(fēng)管道輸送到各用戶端(模擬房)而達(dá)到制冷(制熱)的目的。半集中式空調(diào)系統(tǒng)主要由風(fēng)機(jī)盤管組成;工作時,盤管內(nèi)根據(jù)需要流動的冷水(或熱水),風(fēng)機(jī)把室內(nèi)空氣吸進(jìn)機(jī)組,經(jīng)過濾后再經(jīng)入盤管冷卻(或加熱)送回室內(nèi),如此循環(huán),以達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度的目的。
3、故障設(shè)置與排除
中央空調(diào)實(shí)驗(yàn)裝置,能夠設(shè)置故障供學(xué)生了解各種故障現(xiàn)象和排除故障(主要是在電控系統(tǒng)方面設(shè)置故障)。典型故障點(diǎn)總數(shù)為20個,其中制冷系統(tǒng)設(shè)置的故障點(diǎn)為8個,電控系統(tǒng)設(shè)置的故障點(diǎn)為12個,故障點(diǎn)的設(shè)置不損壞制冷和電控系統(tǒng)原理。。
軟件同時具有故障設(shè)置與恢復(fù)功能,老師可以隨意設(shè)置故障,學(xué)員可以通過軟件界面精確定位故障并且排除。
(1)高壓過高高壓保護(hù);(2)膨脹閥堵塞;(3)壓縮機(jī)不工作;(4)組合風(fēng)柜風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn);(5)冷凝水塔風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn);(6)模擬鍋爐不工作;(7)冷水水泵不工作;(8)熱水水泵不工作;(9)冷凝水水泵不工作;(10)制冷控制電腦傳感頭不工作;(11)模擬鍋爐電腦控制傳感頭不工作;(12)膨脹閥調(diào)節(jié)不正常;(13)壓縮機(jī)過載保護(hù);
(14)壓縮機(jī)起動電容不工作;(15)系統(tǒng)終端風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn);(16)制冷冷水不循環(huán);(17)制熱熱水不循環(huán);(18)制冷壓縮機(jī)接觸器不正常;(19)制熱模擬鍋爐接觸器不工作;(20)冷凝水塔風(fēng)機(jī)缺相。
4、上位計(jì)算機(jī)
設(shè)備配帶七喜欣怡V2200型臺式電腦,200G硬盤,1GDDI內(nèi)存,17寸液晶顯示器,英特爾酷睿2雙核處理器 E1200;集成高性能3D顯卡顯卡;10M-100M網(wǎng)卡;USB 2.0接口;USB光電鼠標(biāo);功能鍵盤。
5、系統(tǒng)配置清單
序號 |
項(xiàng)目(設(shè)備名稱) |
數(shù)量 |
備注 |
中央空調(diào)教具機(jī)組 | |||
1 |
中央空調(diào)教具機(jī)體 |
1 | |
2 |
透明新風(fēng)空調(diào)機(jī)組 |
1 | |
3 |
制冷和制熱機(jī)組 |
1 | |
4 |
冷凍水回水和冷卻水增壓泵組 |
1 | |
5 |
電熱鍋爐組 |
1 | |
6 |
冷凍壓縮機(jī)組 |
1 | |
7 |
冷熱交換器 |
1 | |
8 |
冷凝器 |
1 | |
9 |
膨漲水箱 |
1 | |
10 |
冷卻塔 |
1 | |
11 |
冷卻風(fēng)機(jī) |
1 | |
12 |
冷卻水回水、增壓泵組 |
1 | |
13 |
空調(diào)模擬房 |
1 | |
14 |
透明風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組 |
1 | |
15 |
制冷、制熱溫度探測器 |
1 | |
16 |
風(fēng)道管路 |
1 | |
17 |
實(shí)驗(yàn)桌 |
1 | |
18 |
凳子 |
2 | |
19 |
實(shí)驗(yàn)電源臺 |
1 | |
20 |
PLC掛箱(從站) |
1 | |
21 |
PLC掛箱(主站) |
1 | |
22 |
變頻器掛箱 |
1 | |
23 |
觸摸屏掛箱 |
1 | |
24 |
繼電器掛箱 |
1 | |
25 |
按鈕信號掛箱 |
1 | |
26 |
實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線 |
1 | |
27 |
故障設(shè)置系統(tǒng) |
1 | |
28 |
使用說明書 |
1 | |
29 |
計(jì)算機(jī) |
1 | |
30 |
常用電工工具 |
1 |
6、主要技術(shù)參數(shù)
(1)工作電源:AC380V(三相五線)50Hz;
(2)環(huán)境溫度:-10℃~40℃;
(3)相對濕度:≤85%;
(4)安全保護(hù):漏電保護(hù)(動作電流≤30mA),過流保護(hù),熔斷器保護(hù);
(5)壓縮機(jī):AC380V,3P;
(6)PLC:FX2N-48MR-001;
(7)變頻器:FR-E740-0.75KW-CH;
(8)觸摸屏:GT1155(5.7寸,256色)。