TYBAZK-2 中央空调自动控制实训装置（DDC控制）

TYBAZK-2大型中央空调自动控制综合实验实训装置

1、功能特点及概述：

我们为了更好地满足各大院校的教学需要，该设备配备了RS-232串行通信接口，可直接与电脑连接，由电脑控制软件控制整个实验台的运行，包括：总控台启动、制热、制冷水泵、压缩机、冷却风机、电磁阀、制冷、制热的温度设定、故障提示等。最大的特点是，通过传感器将空调状况实时反馈至电脑，能同时显示蒸发器、冷凝器、模拟锅炉、冷却塔的进出口温度，房间或风管温度、随时显示设定温度等。有利于教学记录、采样，通过打印可提供进行理论分析的依据。同时还可以在屏幕上看到的演示全过程的走向。

中央空调实验设备是将中央空调微型化，同时保持整个中央空调系统的完整性和合理性。本实验台能单独演示中央空调的夏天制冷、冬天制热循环，控制系统由电脑控制与手动控制一种手法演示。便于学员观察、了解各物理参数的变化情况和系统的工作状况。实验台增加了一些辅助结构，使其能人为地制造各种在实际中可能产生的系统故障，方便学员了解故障的产生和排除故障的方法。

我们为了更好地满足各大院校的教学需要，该设备配备了RS-232串行通信接口，可直接与电脑连接，由电脑控制软件控制整个实验台的运行，包括：总控台启动、制热、制冷水泵、压缩机、冷却风机、电磁阀、制冷、制热的温度设定、故障提示等。最大的特点是，通过传感器将空调状况实时反馈至电脑，能同时显示蒸发器、冷凝器、模拟锅炉、冷却塔的进出口温度，房间或风管温度、随时显示设定温度等。有利于教学记录、采样，通过打印可提供进行理论分析的依据。同时还可以在屏幕上看到的演示全过程的走向。

中央空调实验设备是将中央空调微型化，同时保持整个中央空调系统的完整性和合理性。本实验台能单独演示中央空调的夏天制冷、冬天制热循环，控制系统由电脑控制与手动控制一种手法演示。便于学员观察、了解各物理参数的变化情况和系统的工作状况。实验台增加了一些辅助结构，使其能人为地制造各种在实际中可能产生的系统故障，方便学员了解故障的产生和排除故障的方法。

总控台主要组成

电源总开关、电脑插口、电压表、电流表、压力表、温度控制器、温度显示器、工作指示灯、故障演示开关等。

制冷系统主要组成：

压缩机、蒸发器（透明盖）、冷凝器（透明盖）、压力控制器、毛细管、过滤器、膨胀阀、视液镜、储液器、喷淋式冷却塔、冷却一级泵、冷却二级泵、制冷一级泵、制冷二级泵等。

制热系统主要组成

电热式模拟锅炉、温度调节器、制热水泵等。

制冷、制热系统循环示教板：

分别用彩色灯光演示其循环过程。

风机盘管：

中央空调制冷、制热循环输送管路用最新型彩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，根据所需要调节风速开关风量。

中央空调实验设备主要技术参数

“中央空调实训装置（DDC控制）"集DDC控制、制冷系统、过程控制、工程组态技术于一体。它由控制平台、模拟房间、制冷系统、供热系统、循环水系统及空气处理系统等组成。控制平台采用DDC加控制对象结构，可以完成不同模式下的中央空调实训。适合职业院校、培训机构制冷类专业（工种）《制冷设备维修工（高级）》、《制冷设备原理与维修》、《制冷空调装置操作安装与维修》、《中央空调工（中级、高级）》和《中央空调系统操作员》等的实操培训。培养掌握空调与制冷技术的专业理论知识和综合实践能力，从事空调与制冷设备的安装、调试、维护、维修、技术升级和改造设计等方面的技能应用型人才。

一、中央空调自动控制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)。

二、系统特点

1.  系统采用敞开式设计，控制电路、制冷管路系统及空气处理系统直接展现出来，器件贴有名称标识，学生可直观认识各种现场元器件及了解系统的工作流程。

2.  空气处理系统采用透明有机玻璃，可清楚了解空气处理机组内的结构及部件。

3.  控制系统采用基于BACnet协议的DDC控制器，这种控制方式不但能够使该系统独立工作，还可以连接到其它支持同类协议产品构成的智能建筑综合管理系统（IBMS），实现现场数据的采集和开关控制。

三、技术性能

1.  输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10%  50Hz

2.  工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3.  系统容量：＜10kVA

4.  安全保护：设有电流型漏电保护、接地保护、相序保护、过载保护，安全符合相关国家标准

四、系统配置

1.  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(DDC主机)、接触器、热保护器等控制元件。面板上有总电源控制开关、电压表、电流表、手动旋钮开关、工作状态指示灯、系统流程图及DDC主机单元。

2.  交流电源：三相四线～380V电源供电，并设有漏电保护器控制控制屏总电源。

3.  控制系统：由电气控制、DDC控制器和计算机组态控制等组成。

4.  实训对象

由1套3匹水冷制冷机组、1套冷却水系统、1套冷冻水系统、1套空气处理系统、1套供暖系统等组成，具体配置如下：

5.  测量仪表

(1)     电源工况指示：提供系统电网监控交流电压表、水泵交流电流表，压缩机运行交流电流表等。

(2)     制冷系统压力检测：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,可显示系统工作时低压侧和高压侧的压力变化；对压缩机起到保护作用。

四、实训项目

1.  中央空调的工作流程和工作原理

2.  中央空调的系统运行和维护

3.  中央空调自动控制流程和控制原理

4.  DDC控制器的编程、调试和应用

5. 计算机组态监控的实现方法和实际应用

大型中央空调自动控制系统综合实训装置

(一)设备概述

该设备,是真实楼宇中央空调系统合理微缩的教学设备，整套实验设备可演示夏季制冷循环和冬季制热循环。这套实验系统，从结构上分为实验台和中央空调模型系统两部分。

1、控制部分（实验台）

TY中央空调实验设备的实验台，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。如下图所示。

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，安全保护装置（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:

PLC的主要技术参数：

主站模块的配置为：

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。

CC-LINK的系统原理图如下：

（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。

GT1155人机界面

（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设备进行过程控制。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。

数字温控表

数字电压表、电流表

（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。

2、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。

3、故障设置与排除

中央空调实验装置，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。

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；USB 2.0接口；USB光电鼠标；功能键盘。

5、系统配置清单

6、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)