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中央空調實訓考核裝置
中央空調實訓系統實訓裝置
中央空調實訓系統實訓裝置

FCGC-1型 中央空調實訓系統實訓裝置

(一)中央空調實訓考核裝置設備概述

中央空調實驗設備,是真實樓宇中央空調系統合理微縮的教學設備,整套實驗設備可演示夏季制冷循環和冬季制熱循環。這套實驗系統,從結構上分為實驗台和中央空調模型系統兩部分。

1、控制部分(實驗台)

中央空調實驗設備的實驗台,采用模塊化結構,即将電氣控制部分按功能原理分解為不同的模塊,模塊采用挂箱結構,安裝于實驗桌上方的實驗台上面。           

實驗台上面,設計有AC380V電源輸出(護套端子),AC220V(護套端子和插座)電源輸出,DC24V(護套端子)電源輸出,安全保護裝置(空氣開關,過流保護等),工作電源儀表顯示等。

挂箱模塊分為: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、信号及儀表模塊等,下面分别加以介紹:

(1)PLC模塊 PLC模塊分為從站模塊和主站模塊。從站模塊用于實現對中央空調的過程進行實時控制,從站模塊的配置為:

FX2N-48MR:從站PLC主機,用于控制相應的繼電器和接觸器,實現對中央空調模型系統的壓縮機、冷卻水泵、冷凍水泵、風機等執行機構的邏輯控制。FX2N-48MR,屬于繼電器輸出(R)型的PLC,交流和直流負載用,關斷頻率低(ON←→OFF,約10ms),動作頻率最大10HZ/秒;允許通過電流為2A/點,有接點,機械絕緣,廣泛用于各種工業控制現場。

FX2N-4AD功能模塊:用于采集中央空調模型系統的溫度信号,最大可以實現4路溫度信号同時進行采集。

FX2N-32CCL功能模塊:作為CC-LINK的從站模塊,與主站模塊的PLC進行現場總線通訊。

關鍵配套件的名稱、數量、産地:

 

序号

配件名稱

規格型号

說明

1

PLC主機

FX2N-48MR-001

品牌:三菱;原産地:日本姬路。數量1台

2

AD模塊

FX2N-4AD

品牌:三菱;原産地:日本姬路。數量1台

3

CC-LINK從站模塊

FX2N-32CCL

品牌:三菱;原産地:日本姬路。數量1台

 

PLC的主要技術參數:

 

項  目

規  格

備  注

運轉控制方式

通過儲存和程序周期運轉

I/O控制方式

批次處理方法(當執行END指令時)

I/O指令可以刷新

運轉處量時間

基本指令:0.08μs/指令;應用指令:1.52至幾百μs/指令

編程語言

邏輯梯形圖和指令清單

使用步進梯形圖能生成SFC類型程序

程式容量

8000步内置


指令數目

基本順序指令:27個;步進梯形指令:2個;應用指令:128個

最大可用298條應用指令

I/O配置

最大硬體I/O配置點256,用戶的選擇(最大可設輸入256、輸出256)

輔助

繼電器

(M線圈)

一般

500點

M0至M499

鎖定

2572點

M50至M3071

特殊

256點

M8000至M8255

狀态

繼電器

(S線圈)

一般

490點

S0至S499

鎖定

400點

S500至S899

初始

10點

S0至S9

信号報警

100點

S900至S999<, SPAN style="FONT-FAMILY: '宋體'; COLOR: rgb(0,0,0); FONT-SIZE: 9pt">

定時器

(C)

100毫秒

範圍:0至3276.7秒200點

T0至T199

10毫秒

範圍:0至327.67秒46點

T200至T245

1毫秒保持

範圍:0至32.767秒4點

T246至T249

100毫秒保持

範圍:0至3276.7秒6點

T250至T255

計數器

(C)

一般16位

範圍:0至32767數200點

C0至C199類型:16位上計數

鎖定16位

100點(子系統)

C100至C199,類型:16位上計數器

一般32位

範圍:-2147483648至+2147483647

35點

C200至C219,類型:32位上/下計數器

鎖定32位

15點

C220至C234類型:16位上/下計數器

高速

計數器(C)

單相

範圍:-2147483648至+2147483647一般規則:選擇組合計數頻率不大于20KHZ的計數器組合,注意所有的計數器鎖定

C235至C240,6點

單相C/W起始

C241至C245,5點

雙相

C246至C250,5點

A/B相

C251至C255,5點







 主站模塊的配置為:

FX2N-48MR:主站PLC主機,與上位計算機進行連接,将從站PLC及其控制和采集的中央空調運行參數顯示到上位計算機上面,上位計算機安裝有組态軟件。

FX2N-16CCL:作為CC-LINK的主站模塊,與從站模塊的PLC進行現場總線通訊。

(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,可以進行基本參數的修改和監控。

(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、轉矩等控制功能,可多達15種速度的多段速預選控制。變頻調速器用于控制中央空調系統主風機的運行速度。

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,漏電保護開關,熔斷器,時間繼電器等元件,利用繼電器模塊,可以獨立實現對中央空調實驗設備進行過程控制。繼電器元件采用正泰品牌。

(5)儀表模塊

儀表模塊,分别安裝了數字溫控儀表、溫度儀表、電流表、電壓表等,用于監控壓縮機,風機,循環水泵等執行元件的工作電流和電壓,監控出風口、回風口、冷凝器等制冷元件的溫度。

a.三相帶漏電保護總開關;b.三相電源保險絲;c.壓縮機電壓指示;d.壓縮機電流指示;e.模拟鍋爐電流指示;f.冷水水泵壓力指示;g.熱水水泵運行指示; h.冷卻水水泵運行指示;i.空氣調節風機電流指示;j.壓縮機工作指示;k.模拟鍋爐工作指示;l.冷凍水水泵工作指示;m.冷卻塔工作指示;n.冷卻塔風機工作指示;o.空氣調節風機工作指示;p.數顯冷凍水水溫調節指示;q.數顯熱水水溫指示;r.數顯冷卻指示;s.制冷開關;t.數顯冷水水溫高調節指示;u.制熱開關;v.數顯熱水水溫調節指示。

(6)按鈕及信号模塊

按鈕及信号模塊,安裝有模式切換開關(自動、手動兩種模式)、按鈕、指示燈,用于操控中央空調的運行,如:壓縮機啟動停止,主風機啟動停止等。按鈕及信号模塊,既可與繼電器模塊連接實現繼電器回路控制,也可與PLC連接實現PLC回路控制。

2、中央空調模型系統

制冷系統主要組成:壓縮機、蒸發器、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。

制熱系統主要組成:電熱式模拟鍋爐、數顯溫度調節器、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系統的功能,主要由冷源系統、熱源系統、空氣處理及配送系統及控制與顯示系統等組成。可滿足學校既能開出驗證性實驗,也可以開設故障設置性實驗滿足畢業設計、教師科研、創新實驗室所需,能實現一機多用。

(2)制冷系統由壓縮機、蒸發器、冷凝器、電磁閥、熱力膨脹閥、儲液罐、視液鏡、幹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态和流動方向。管路中串接的電磁閥,作為制冷系統通斷控制部件,高低壓力表顯示高壓壓力和低壓壓力。壓縮機采用泰康品牌。

冷卻水循環系統主要由冷卻水泵、噴淋式冷卻塔及循環管路等部分組成,用于吸收冷凝器中制冷劑散發的熱量。

(3)冷媒水循環系統主要由冷媒水泵及循環管路等部分組成,用于将蒸發器中制冷劑蒸發産生的冷量輸送給模拟用戶。

(4)具有熱源系統模塊。供熱系統由1台模拟鍋爐、1台熱水泵、1套闆式換熱器等組成。

空氣處理與配送要求采用集中式和半集中式兩種調節方式。集中式空調系統主要由冷熱交換器、風櫃、送風機、送風管道及回風管道等部分組成;通過冷熱交換器将冷源(冷凍水)或熱源(熱水)進行處理,把風櫃内的空氣冷卻(或加熱),通過送風機和送風管道輸送到各用戶端(模拟房)而達到制冷(制熱)的目的。半集中式空調系統主要由風機盤管組成;工作時,盤管内根據需要流動的冷水(或熱水),風機把室内空氣吸進機組,經過濾後再經入盤管冷卻(或加熱)送回室内,如此循環,以達到調節室内溫度、濕度的目的。

3、故障設置與排除

中央空調實驗裝置,能夠設置故障供學生了解各種故障現象和排除故障(主要是在電控系統方面設置故障)。典型故障點總數為20個,其中制冷系統設置的故障點為8個,電控系統設置的故障點為12個,故障點的設置不損壞制冷和電控系統原理。。

軟件同時具有故障設置與恢複功能,老師可以随意設置故障,學員可以通過軟件界面精确定位故障并且排除。

(1)高壓過高高壓保護;(2)膨脹閥堵塞;(3)壓縮機不工作;(4)組合風櫃風機不轉;(5)冷凝水塔風機不轉;(6)模拟鍋爐不工作;(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)模拟鍋爐電腦控制傳感頭不工作;(12)膨脹閥調節不正常;(13)壓縮機過載保護;

(14)壓縮機起動電容不工作;(15)系統終端風機不轉;(16)制冷冷水不循環;(17)制熱熱水不循環;(18)制冷壓縮機接觸器不正常;(19)制熱模拟鍋爐接觸器不工作;(20)冷凝水塔風機缺相。

4、上位計算機

設備配帶七喜欣怡V2200型台式電腦,200G硬盤,1GDDI内存,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網卡;USB 2.0接口;USB光電鼠标;功能鍵盤。

5、系統配置清單

 

序号

項目(設備名稱)

數量

備注

中央空調教具機組

1

中央空調教具機體

1


2

透明新風空調機組

1


3

制冷和制熱機組

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

冷卻風機

1


12

冷卻水回水、增壓泵組

1


13

空調模拟房

1


14

透明風機盤管機組

1


15

制冷、制熱溫度探測器

1


16

風道管路

1


17

實驗桌

1


18

凳子

2


19

實驗電源台

1


20

PLC挂箱(從站)

1


21

PLC挂箱(主站)

1


22

變頻器挂箱

1


23

觸摸屏挂箱

1


24

繼電器挂箱

1


25

按鈕信号挂箱

1


26

實驗導線

1


27

故障設置系統

1


28

使用說明書

1


29

計算機

1


30

常用電工工具

1







 

6、主要技術參數

(1)工作電源:AC380V(三相五線)50Hz;

(2)環境溫度:-10℃~40℃;

(3)相對濕度:≤85%;

(4)安全保護:漏電保護(動作電流≤30mA),過流保護,熔斷器保護;

(5)壓縮機: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)。


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