YUY-JD22中央空調實驗設備

(一)設備概述

YUY-JD22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，從結構上分為實驗臺和中央空調模型系統兩部分。

1、控制部分（實驗臺）

YUY-JD22中央空調實驗設備的實驗臺，采用模塊化結構，即將電氣控制部分按功能原理分解為不同的模塊，模塊采用掛箱結構，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。

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號，最大可以實現4路溫度信號同時進行采集。

關鍵配套件的名稱、數量、產地:序號配件名稱規格型號說明1PLC主機FX2N-48MR-001品牌:三菱；原產地:日本姬路。數量1臺2AD模塊FX2N-4AD品牌:三菱；原產地:日本姬路。數量1臺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步內置

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狀態

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T19910毫秒范圍：0至327.67秒46點T200至T2451毫秒保持范圍：0至32.767秒4點T246至T249100毫秒保持范圍：0至3276.7秒6點T250至T255計數器

（C）一般16位范圍：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位范圍：-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）單相范圍：-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，將從站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態軟件。

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。

人機界面

（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。

（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，分別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.空氣調節風機電流指示;j.壓縮機工作指示;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。

數字溫控表

數字電壓表、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（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。按鈕及信號模塊，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：電熱式模擬鍋爐、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、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，用于將蒸發器中制冷劑蒸發產生的冷量輸送給模擬用戶。

（4）具有熱源系統模塊。供熱系統由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節方式。集中式空調系統主要由冷熱交換器、風柜、送風機、送風管道及回風管道等部分組成；通過冷熱交換器將冷源（冷凍水）或熱源（熱水）進行處理，把風柜內的空氣冷卻（或加熱），通過送風機和送風管道輸送到各用戶端（模擬房）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，盤管內根據需要流動的冷水（或熱水），風機把室內空氣吸進機組，經過濾后再經入盤管冷卻（或加熱）送回室內，如此循環，以達到調節室內溫度、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復功能，老師可以隨意設置故障，學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；（2）膨脹閥堵塞；（3）壓縮機不工作；（4）組合風柜風機不轉；（5）冷凝水塔風機不轉；（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）制熱模擬鍋爐接觸器不工作；（20）冷凝水塔風機缺相。

5、系統配置清單序號項目（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空調模擬房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實驗電源臺1

20PLC掛箱（從站）1

21PLC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實驗導線1

27故障設置系統1

28使用說明書1