YL-73 中央空调系统实验实训装置
1、中央空调模型系统制冷系统主要组成:压缩机、蒸发器、冷凝器、电磁阀、过滤器、膨胀阀、视液镜、储液器、喷淋式冷却塔、冷却水泵、制冷水泵。制热系统主要组成:电热式模拟锅炉、数显温度调节器、热水水泵等。
(1)具有蒸汽压缩式集中式和半集中式中央空调系统的功能,主要由冷源系统、热源系统、空气处理及配送系统及控制与显示系统等组成。可满足学校既能开出验证性实验,也可以开设故障设置性实验满足毕业设计、教师科研、创新实验室所需,能实现一机多用。
(2)制冷系统由压缩机、蒸发器、冷凝器、电磁阀、热力膨胀阀、储液罐、视液镜、干燥过滤器和压力表等部分组成。管路中串接有视液镜,可观察制冷剂物理状态和流动方向。管路中串接的电磁阀,作为制冷系统通断控制部件,高低压力表显示高压压力和低压压力。压缩机采用泰康品牌。冷却水循环系统主要由冷却水泵、喷淋式冷却塔及循环管路等部分组成,用于吸收冷凝器中制冷剂散发的热量。
(3)冷媒水循环系统主要由冷媒水泵及循环管路等部分组成,用于将蒸发器中制冷剂蒸发产生的冷量输送给模拟用户。
(4)具有热源系统模块。供热系统由1台模拟锅炉、1台热水泵、1套板式换热器等组成。空气处理与配送要求采用集中式和半集中式两种调节方式。集中式空调系统主要由冷热交换器、风柜、送风机、送风管道及回风管道等部分组成;通过冷热交换器将冷源(冷冻水)或热源(热水)进行处理,把风柜内的空气冷却(或加热),通过送风机和送风管道输送到各用户端(模拟房)而达到制冷(制热)的目的。半集中式空调系统主要由风机盘管组成;工作时,盘管内根据需要流动的冷水(或热水),风机把室内空气吸进机组,经过滤后再经入盘管冷却(或加热)送回室内,如此循环,以达到调节室内温度、湿度的目的。
2、中央空调实验实训装置主要技术参数:
(1)工作电源:AC380V(三相五线)50Hz;
(2)环境温度:-10℃~40℃;
(3)相对湿度:≤85%;
(4)安全保护:漏电保护(动作电流≤30mA),过流保护,熔断器保护;
(5)压缩机:AC380V,3P;
(6)PLC:FX2N-48MR-001;
(7)变频器:FR-E740-0.75KW-CH;
(8)触摸屏:GT1155(5.7寸,256色)。
3、控制部分(实验台)中央空调实验实训装置的实验台,采用模块化结构,即将电气控制部分按功能原理分解为不同的模块,模块采用挂箱结构,安装于实验桌上方的实验台上面。实验台上面,设计有AC380V电源输出(护套端子),AC220V(护套端子和插座)电源输出,DC24V(护套端子)电源输出,安全保护设备(空气开关,过流保护等),工作电源仪表显示等。挂箱模块分为:PLC模块、变频器模块、触摸屏模块、继电器模块、按钮及指示灯模块、信号及仪表模块等,下面分别加以介绍:
(1)PLC模块PLC模块分为从站模块和主站模块。从站模块用于实现对中央空调的过程进行实时控制,从站模块的配置为:FX2N-48MR:从站PLC主机,用于控制相应的继电器和接触器,实现对中央空调模型系统的压缩机、冷却水泵、冷冻水泵、风机等执行机构的逻辑控制。FX2N-48MR,属于继电器输出(R)型的PLC,交流和直流负载用,关断频率低(ON←→OFF,约10ms),动作频率最大10HZ/秒;允许通过电流为2A/点,有接点,机械绝缘,广泛用于各种工业控制现场。FX2N-4AD功能模块:用于采集中央空调模型系统的温度信号,最大可以实现4路温度信号同时进行采集。FX2N-32CCL功能模块:作为CC-LINK的从站模块,与主站模块的PLC进行现场总线通讯。
关键配套件的名称、数量、产地:
序号 |
配件名称 |
规格型号 |
说明 |
1 |
PLC主机 |
FX2N-48MR-001 |
品牌:三菱;原产地:日本姬路。数量1台 |
2 |
AD模块 |
FX2N-4AD |
品牌:三菱;原产地:日本姬路。数量1台 |
3 |
CC-LINK从站模块 |
FX2N-32CCL |
品牌:三菱;原产地:日本姬路。数量1台 |
PLC的主要技术参数:
项目 |
规格 |
备注 | ||||
运转控制方式 |
通过储存和程序周期运转 | |||||
I/O控制方式 |
批次处理方法(当执行END指令时) |
I/O指令可以刷新 | ||||
运转处量时间 |
基本指令:0.08μs/指令;应用指令:1.52至几百μs/指令 | |||||
编程语言 |
逻辑梯形图和指令清单 |
使用步进梯形图能生成SFC类型程序 | ||||
程式容量 |
8000步内置 |
|||||
指令数目 |
基本顺序指令:27个;步进梯形指令:2个;应用指令:128个 |
最大可用298条应用指令 | ||||
I/O配置 |
最大硬体I/O配置点256,用户的选择(最大可设输入256、输出256) | |||||
辅助继电器(M线圈) |
一般 |
500点 |
M0至M499 | |||
锁定 |
2572点 |
M50至M3071 |
| |||
特殊 |
256点 |
M8000至M8255 | ||||
状态继电器(S线圈) |
一般 |
490点 |
S0至S499 | |||
锁定 |
400点 |
S500至S899 | ||||
初始 |
10点 |
S0至S9 | ||||
信号报警 |
100点 |
S900至S999<,SPANstyle="FONT-FAMILY:'宋体';COLOR:rgb(0,0,0);FONT-SIZE:9pt"> | ||||
定时器(C) |
100毫秒 |
范围:0至3276.7秒200点 |
T0至T199 | |||
10毫秒 |
范围:0至327.67秒46点 |
T200至T245 | ||||
1毫秒保持 |
范围:0至32.767秒4点 |
T246至T249 | ||||
100毫秒保持 |
范围:0至3276.7秒6点 |
T250至T255 | ||||
计数器(C) |
一般16位 |
范围:0至32767数200点 |
C0至C199类型:16位上计数 | |||
锁定16位 |
100点(子系统) |
C100至C199,类型:16位上计数器 | ||||
一般32位 |
范围:-2147483648至+214748364735点 |
C200至C219,类型:32位上/下计数器 | ||||
锁定32位 |
15点 |
C220至C234类型:16位上/下计数器 | ||||
高速计数器(C) |
单相 |
范围:-2147483648至+2147483647一般规则:选择组合计数频率不大于20KHZ的计数器组合,注意所有的计数器锁定 |
C235至C240,6点 | |||
单相C/W起始 |
C241至C245,5点 | |||||
双相 |
C246至C250,5点 | |||||
A/B相 |
C251至C255,5点 | |||||
主站模块的配置:FX2N-48MR:主站PLC主机,与上位计算机进行连接,将从站PLC及其控制和采集的中央空调运行参数显示到上位计算机上面,上位计算机安装有组态软件。FX2N-16CCL:作为CC-LINK的主站模块,与从站模块的PLC进行现场总线通讯。
(2)触摸屏模块触摸屏模块采用三菱触摸屏GT1155,5.7寸,256色。触摸屏与PLC从站模块连接,作为一个操作站,可以进行基本参数的修改和监控。
(3)变频器模块变频器采用三菱FR-E740-0.75KW,输入电压:AC380V,额定功率:0.75KW,具有频率、速度、磁通、转矩等控制功能,可多达15种速度的多段速预选控制。变频调速器用于控制中央空调系统主风机的运行速度。FR-E740-0.75KW变频器
(4)继电器模块继电器模块,安装有中间继电器(AC220V),交流接触器(AC220V),热继电器,漏电保护开关,熔断器,时间继电器等元件,利用继电器模块,可以独立实现对中央空调实验实训装置进行过程控制。继电器元件采用正泰品牌。
(5)仪表模块仪表模块,分别安装了数字温控仪表、温度仪表、电流表、电压表等,用于监控压缩机,风机,循环水泵等执行元件的工作电流和电压,监控出风口、回风口、冷凝器等制冷元件的温度。a.三相带漏电保护总开关;b.三相电源保险丝;c.压缩机电压指示;d.压缩机电流指示;e.模拟锅炉电流指示;f.冷水水泵压力指示;g.热水水泵运行指示;h.冷却水水泵运行指示;i.空气调节风机电流指示;j.压缩机工作指示;k.模拟锅炉工作指示;l.冷冻水水泵工作指示;m.冷却塔工作指示;n.冷却塔风机工作指示;o.空气调节风机工作指示;p.数显冷冻水水温调节指示;q.数显热水水温指示;r.数显冷却指示;s.制冷开关;t.数显冷水水温高调节指示;u.制热开关;v.数显热水水温调节指示。
(6)按钮及信号模块按钮及信号模块,安装有模式切换开关(自动、手动两种模式)、按钮、指示灯,用于操控中央空调的运行,如:压缩机启动停止,主风机启动停止等。按钮及信号模块,既可与继电器模块连接实现继电器回路控制,也可与PLC连接实现PLC回路控制。
4、上位计算机设备配带七喜欣怡V2200型台式电脑,200G硬盘,1GDDI内存,17寸液晶显示器,英特尔酷睿2双核处理器E1200;集成高性能3D显卡显卡;10M-100M网卡;USB2.0接口;USB光电鼠标;功能键盘。
5、中央空调实验实训装置系统配置清单
序号 |
项目(设备名称) |
数量 |
备注 | |
中央空调教具机组 | ||||
1 |
中央空调教具机体 |
1 |
||
2 |
透明新风空调机组 |
1 |
||
3 |
制冷和制热机组 |
1 |
||
4 |
冷冻水回水和冷却水增压泵组 |
1 |
||
5 |
电热锅炉组 |
1 |
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6 |
冷冻压缩机组 |
1 |
||
7 |
冷热交换器 |
1 |
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8 |
冷凝器 |
1 |
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9 |
膨涨水箱 |
1 |
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10 |
冷却塔 |
1 |
||
11 |
冷却风机 |
1 |
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12 |
冷却水回水、增压泵组 |
1 |
||
13 |
空调模拟房 |
1 |
||
14 |
透明风机盘管机组 |
1 |
||
15 |
制冷、制热温度探测器 |
1 |
||
16 |
风道管路 |
1 |
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17 |
实验桌 |
1 |
||
18 |
凳子 |
2 |
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19 |
实验电源台 |
1 |
||
20 |
PLC挂箱(从站) |
1 |
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21 |
PLC挂箱(主站) |
1 |
||
22 |
变频器挂箱 |
1 |
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23 |
触摸屏挂箱 |
1 |
||
24 |
继电器挂箱 |
1 |
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25 |
按钮信号挂箱 |
1 |
||
26 |
实验导线 |
1 |
||
27 |
故障设置系统 |
1 |
||
28 |
使用说明书 |
1 |
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29 |
计算机 |
1 |
||
30 |
常用电工工具 |
1 |
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6、中央空调实验实训装置故障设置与排除,能够设置故障供学生了解各种故障现象和排除故障(主要是在电控系统方面设置故障)。典型故障点总数为20个,其中制冷系统设置的故障点为8个,电控系统设置的故障点为12个,故障点的设置不损坏制冷和电控系统原理。软件同时具有故障设置与恢复功能,老师可以随意设置故障,学员可以通过软件界面精确定位故障并且排除。
(1)高压过高高压保护;
(2)膨胀阀堵塞;
(3)压缩机不工作;
(4)组合风柜风机不转;
(5)冷凝水塔风机不转;
(6)模拟锅炉不工作;
(7)冷水水泵不工作;
(8)热水水泵不工作;
(9)冷凝水水泵不工作;
(10)制冷控制电脑传感头不工作;
(11)模拟锅炉电脑控制传感头不工作;
(12)膨胀阀调节不正常;
(13)压缩机过载保护;
(14)压缩机起动电容不工作;
(15)系统终端风机不转;
(16)制冷冷水不循环;
(17)制热热水不循环;
(18)制冷压缩机接触器不正常;
(19)制热模拟锅炉接触器不工作;
(20)冷凝水塔风机缺相。