中央空调控制监控实验装置

一、中央空调控制监控实验装置概述：

中央空调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、中央空调控制监控实验装置特点：

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：整套控制系统大部分采用工业现场实际应用部件

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 控制器采用一台三菱PLC FX3U－48M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、在原来的系统中加装了教师端动画/控制/监控主机系统, 远程程独立监控:在系统能独立监控中央空调机触摸屏对系统的工作状态，方便老师远程监控学生在实训时的情况。操作方法是否正常，正确。

三、技术参数：

电源：三相五线 AC 380 V±10%  50Hz；

最大供冷量：7.5kW；

最大输入总功率：6.5kW；

制冷额定功率：7.5.kW；

最大堵转电流：50A；

制热额定功率：2.0kW；

额定输入电流：7A；

循环风量：700m3/h；

制冷剂：R22；

漏电动作电流：≤30mA；

噪声：35－40dB（A）；

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。控制器采用三菱PLC FX3U－48M可编程控制器，并加有1个压力扩展模块和两个模拟量采集模块。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PLC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PLC程序编辑，可改变系统的控制过程。组态软件借助于Windows 2000/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PLC主机单元及测试点。

3、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。

4、模拟故障：

模拟故障设置与软件结合完成，学生根据工艺分析故障可能产生的原因，确定故障发生的范围，并进行排故。

5、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只真空压力表和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。

6、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PLC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PLC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

7、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

8、控制面板上在对应的元器件上喷绘有标识，字体，流程图

*9、老师端：动画/控制/监控主机系统"，以FLASH动画的形式来仿真中央空调各个工作流程（包括正常工作流程和故障工作流程）、故障产生过程现象、故障排除过程现象。中央空调动画/控制/监控主机系统中主要有三部分组成：

（1）系统主要部件说明组成：如压缩机、却水泵、冷却风机、风机盘管、分水器、集水器、表冷器等。

（2）是系统动画演示：如压缩机系统、制冷系统、制热系统、风系统、集中送风系统、半集中送风系统的原理过程。

（3）系统故障运行演示：在配置有实物中央空调实训考核装置时，在软件演示故障时系统动画与实物实时故障同步，让学生更好地撑握空调原理、操作方法，如压缩机系统、制冷系统、制热系统、风系统、集中送风系统、半集中送风系统的原理过程。

（4）远程独立监控:系统能独立监控中央空调机触摸屏对系统的工作状态，方便老师远程监控学生在实训时的情况。操作方法是否正常，正确。

控制柜配置表

10、中央空调实训考核装置采用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。

冷水机配置表

11、冷冻水系统 和制冷系：

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。

冷水和制热机配置表

12、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。

中央空调末端系统置表

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PLC进行高级编程及PLC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触摸屏屏和PLC通信使用

13. 控制/监控实训.

14.冷却水泵故障实训

15.冷却风机故障实训

16冷冻水泵故障实训

17.在模拟软件中完成冷却水泵、风机、冷冻水泵、制热水泵、系统阀门的开启演示实训

18.通过软件学习理解中央空调各个部件的功能、原理

19.通过学习软件了解中央空调各个系统的原理工作条件。