"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國(guó)、支持教育事業(yè)"
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(tái)和中央空調(diào)模型系統(tǒng)兩部分。
1、控制部分（實(shí)驗(yàn)臺(tái)）
中央空調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，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(tái)上面。
實(shí)驗(yàn)臺(tái)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(kāi)關(guān)，過(guò)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(hào)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(duì)中央空調(diào)的過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)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(duì)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(dòng)作頻率最大10HZ/秒；允許通過(guò)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(chǎng)。
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(hào)，最大可以實(shí)現(xiàn)4路溫度信號(hào)同時(shí)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(chǎng)總線通訊。
關(guān)鍵配套件的名稱、數(shù)量、產(chǎn)地:
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序號(hào) |
配件名稱 |
規(guī)格型號(hào) |
說(shuō)明 |
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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(tái) |
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2 |
AD模塊 |
FX2N-4AD |
品牌:三菱；原產(chǎn)地:日本姬路。數(shù)量1臺(tái) |
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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(tái) |
PLC的主要技術(shù)參數(shù)：
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項(xiàng) 目 |
規(guī) 格 |
備 注 | ||
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運(yùn)轉(zhuǎn)控制方式 |
通過(guò)儲(chǔ)存和程序周期運(yùn)轉(zhuǎn) | |||
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I/O控制方式 |
批次處理方法（當(dāng)執(zhí)行END指令時(shí)） |
I/O指令可以刷新 | ||
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運(yùn)轉(zhuǎn)處量時(shí)間 |
基本指令：0.08μs/指令；應(yīng)用指令：1.52至幾百μs/指令 | |||
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編程語(yǔ)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 | ||
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程式容量 |
8000步內(nèi)置 |
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指令數(shù)目 |
基本順序指令：27個(gè)；步進(jìn)梯形指令：2個(gè)；應(yīng)用指令：128個(gè) |
最大可用298條應(yīng)用指令 | ||
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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） | |||
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輔助 繼電器 （M線圈） |
一般 |
500點(diǎn) |
M0至M499 | |
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鎖定 |
2572點(diǎn) |
M50至M3071 | ||
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特殊 |
256點(diǎn) |
M8000至M8255 | ||
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狀態(tài) 繼電器 （S線圈） |
一般 |
490點(diǎn) |
S0至S499 | |
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鎖定 |
400點(diǎn) |
S500至S899 | ||
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初始 |
10點(diǎn) |
S0至S9 | ||
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信號(hào)報(bào)警 |
100點(diǎn) |
S900至S999<, span="" style="font-size: 12px;" font-family:="" font-size:="" color:=""> | ||
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定時(shí)器 （C） |
100毫秒 |
范圍：0至3276.7秒200點(diǎn) |
T0至T199 | |
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10毫秒 |
范圍：0至327.67秒46點(diǎn) |
T200至T245 | ||
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1毫秒保持 |
范圍：0至32.767秒4點(diǎn) |
T246至T249 | ||
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100毫秒保持 |
范圍：0至3276.7秒6點(diǎn) |
T250至T255 | ||
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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) | |
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鎖定16位 |
100點(diǎn)(子系統(tǒng)) |
C100至C199，類型：16位上計(jì)數(shù)器 | ||
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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 | ||
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鎖定32位 |
15點(diǎn) |
C220至C234類型：16位上/下計(jì)數(shù)器 | ||
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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) | |
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單相C/W起始 |
C241至C245，5點(diǎn) | |||
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雙相 |
C246至C250，5點(diǎn) | |||
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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(chǎng)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(gè)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(kāi)關(guān)，熔斷器，時(shí)間繼電器等元件，利用繼電器模塊，可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行過(guò)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(kāi)關(guān);b.三相電源保險(xiǎn)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(kāi)關(guān);t.數(shù)顯冷水水溫高調(diào)節(jié)指示;u.制熱開(kāi)關(guān);v.數(shù)顯熱水水溫調(diào)節(jié)指示。
（6）按鈕及信號(hào)模塊
按鈕及信號(hào)模塊，安裝有模式切換開(kāi)關(guān)（自動(dòng)、手動(dòng)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(dòng)停止，主風(fēng)機(jī)啟動(dòng)停止等。按鈕及信號(hào)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(guò)濾器、膨脹閥、視液鏡、儲(chǔ)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。可滿足學(xué)校既能開(kāi)出驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，也可以開(kāi)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(chǔ)液罐、視液鏡、干燥過(guò)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(dòng)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(tái)模擬鍋爐、1臺(tái)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(guò)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(guò)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(shí)，盤管內(nèi)根據(jù)需要流動(dòng)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(guò)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(gè)，其中制冷系統(tǒng)設(shè)置的故障點(diǎn)為8個(gè)，電控系統(tǒng)設(shè)置的故障點(diǎn)為12個(gè)，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(shí)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(guò)軟件界面精確定位故障并且排除。
（1）高壓過(guò)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(guò)載保護(hù)；
（14）壓縮機(jī)起動(dòng)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(tái)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(hào) |
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(cè)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(tái) |
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(hào)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(shuō)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(duì)濕度：≤85%；
（4）安全保護(hù)：漏電保護(hù)（動(dòng)作電流≤30mA）,過(guò)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)。
