(一)設(shè)備概述

該設(shè)備,是真實樓宇中央空調(diào)系統(tǒng)合理微縮的教學(xué)設(shè)備，整套實驗設(shè)備可演示夏季制冷循環(huán)和冬季制熱循環(huán)。這套實驗系統(tǒng)，從結(jié)構(gòu)上分為實驗臺和中央空調(diào)模型系統(tǒng)兩部分。

1、控制部分（實驗臺） SY-G-006中央空調(diào)實驗設(shè)備的實驗臺，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)，安裝于實驗桌上方的實驗臺上面。如下圖所示。 實驗臺上面，設(shè)計有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（空氣開關(guān)，過流保護(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。從站模塊用于實現(xiàn)對中央空調(diào)的過程進(jìn)行實時控制，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，實現(xiàn)對中央空調(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），動作頻率最大10HZ/秒；允許通過電流為2A/點，有接點，機(jī)械絕緣，廣泛用于各種工業(yè)控制現(xiàn)場。 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，最大可以實現(xiàn)4路溫度信號同時進(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)場總線通訊。

關(guān)鍵配套件的名稱、數(shù)量、產(chǎn)地:

序號 配件名稱 規(guī)格型號 說明

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

2 AD模塊 FX2N-4AD 品牌:三菱；原產(chǎn)地:日本姬路。數(shù)量1臺

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

PLC的主要技術(shù)參數(shù)：

項 目 規(guī) 格 備 注

運轉(zhuǎn)控制方式 通過儲存和程序周期運轉(zhuǎn) I/O控制方式 批次處理方法（當(dāng)執(zhí)行END指令時） I/O指令可以刷新 運轉(zhuǎn)處量時間 基本指令：0.08μs/指令；應(yīng)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(jìn)梯形圖能生成SFC類型程序 程式容量 8000步內(nèi)置 指令數(shù)目 基本順序指令：27個；步進(jìn)梯形指令：2個；應(yīng)用指令：128個 最大可用298條應(yīng)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(shè)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 狀態(tài) 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 信號報警 100點 S900至S999 定時器 （C） 100毫秒 范圍：0至3276.7秒200點 T0至T199 10毫秒 范圍：0至327.67秒46點 T200至T245 1毫秒保持 范圍：0至32.767秒4點 T246至T249 100毫秒保持 范圍：0至3276.7秒6點 T250至T255 計數(shù)器 （C） 一般16位 范圍：0至32767數(shù)200點 C0至C199類型：16位上計數(shù) 鎖定16位 100點(子系統(tǒng)) C100至C199，類型：16位上計數(shù)器 一般32位 范圍：-2147483648至+2147483647 35點 C200至C219，類型：32位上/下計數(shù)器 鎖定32位 15點 C220至C234類型：16位上/下計數(shù)器 高速 計數(shù)器（C） 單相 范圍：-2147483648至+2147483647一般規(guī)則：選擇組合計數(shù)頻率不大于20KHZ的計數(shù)器組合，注意所有的計數(shù)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(jī)，與上位計算機(jī)進(jìn)行連接，將從站PLC及其控制和采集的中央空調(diào)運行參數(shù)顯示到上位計算機(jī)上面，上位計算機(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)場總線通訊。 CC-LINK的系統(tǒng)原理圖如下：

（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(jìn)行基本參數(shù)的修改和監(jiān)控。 GT1155人機(jī)界面

（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)開關(guān)，熔斷器，時間繼電器等元件，利用繼電器模塊，可以獨立實現(xiàn)對中央空調(diào)實驗設(shè)備進(jìn)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)總開關(guān);b.三相電源保險絲;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.熱水水泵運行指示; h.冷卻水水泵運行指示;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.制冷開關(guān);t.數(shù)顯冷水水溫高調(diào)節(jié)指示;u.制熱開關(guān);v.數(shù)顯熱水水溫調(diào)節(jié)指示。 數(shù)字溫控表 數(shù)字電壓表、電流表 （6）按鈕及信號模塊 按鈕及信號模塊，安裝有模式切換開關(guān)（自動、手動兩種模式）、按鈕、指示燈，用于操控中央空調(diào)的運行，如：壓縮機(jī)啟動停止，主風(fēng)機(jī)啟動停止等。按鈕及信號模塊，既可與繼電器模塊連接實現(xiàn)繼電器回路控制，也可與PLC連接實現(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(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)校既能開出驗證性實驗，也可以開設(shè)故障設(shè)置性實驗滿足畢業(yè)設(shè)計、教師科研、創(chuàng)新實驗室所需，能實現(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、儲液罐、視液鏡、干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態(tài)和流動方向。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臺模擬鍋爐、1臺熱水泵、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，盤管內(nèi)根據(jù)需要流動的冷水（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)實驗裝置，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）。典型故障點總數(shù)為20個，其中制冷系統(tǒng)設(shè)置的故障點為8個，電控系統(tǒng)設(shè)置的故障點為12個，故障點的設(shè)置不損壞制冷和電控系統(tǒng)原理。 軟件同時具有故障設(shè)置與恢復(fù)功能，老師可以隨意設(shè)置故障，學(xué)員可以通過軟件界面精確定位故障并且排除。

（1）高壓過高高壓保護(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)過載保護(hù)； （14）壓縮機(jī)起動電容不工作；（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、上位計算機(jī)

設(shè)備配帶七喜欣怡V2200型臺式電腦，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 項目（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、制熱溫度探測器 1 16 風(fēng)道管路 1 17 實驗桌 1 18 凳子 2 19 實驗電源臺 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 按鈕信號掛箱 1 26 實驗導(dǎo)線 1 27 故障設(shè)置系統(tǒng) 1 28 使用說明書 1 29 計算機(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）相對濕度：≤85%； （4）安全保護(hù)：漏電保護(hù)（動作電流≤30mA）,過流保護(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)。

7、技術(shù)圖紙 主回路 控制回路1 控制回路2 控制回路3 控制回路4