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SB-LG9中央空調(diào)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置（DCS）
一 、概述
中央空調(diào)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置DCS 本設(shè)計(jì)為智能樓宇中的中央空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由新風(fēng)，空氣過濾，空氣的冷、熱、濕處理，空氣的輸送和分配，冷熱源五大部分組成。本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組的工藝流程參數(shù)進(jìn)行自動控制和實(shí)時監(jiān)測功能，并使空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備處在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。除此之外，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以中央空調(diào)DCS控制為背景，具備DCS系統(tǒng)分散控制，集中管理的特點(diǎn)，可以對中央空調(diào)的冷熱源系統(tǒng)，空氣處理系統(tǒng)和被測設(shè)備控制系統(tǒng)進(jìn)行集中操作，并提供窗口友好的人機(jī)界面和強(qiáng)大通訊功能，提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了系統(tǒng)故障。
二、DCS系統(tǒng)特點(diǎn)
1、網(wǎng)絡(luò)共分為四級，依次為過程層，控制層，管理層和決策層。其中決策層為大樓各個系統(tǒng)的主計(jì)算機(jī)，管理層為樓宇自動化系統(tǒng)中的中央操作站。決策層和管理層用一條TCP/IP通信總線連接組成建筑物的主干網(wǎng)。
2、管理層和控制層：
用LonTalk和RS485/控制總線連接，組成建筑物的控制網(wǎng)。RS485總線組要負(fù)責(zé)可編程控制器與中央站的通訊，總線主要負(fù)責(zé)小容量開發(fā)控制器與中央站的通訊。Lontalk總線和RS485總線用路由器連接，可兩條總線通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換。
3、控制層：
直接對下面過程層的DDC所監(jiān)控的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，若中央操作站發(fā)生故障不影響DDC獨(dú)立工作，這樣便提高了系統(tǒng)的可靠性，并大大減少了中央處理單元的負(fù)荷。
4、過程層單元：
直接收集空調(diào)系統(tǒng)的溫度，濕度，壓力等工藝參數(shù)，并根據(jù)控制層的指令對工藝控制設(shè)備進(jìn)行控制。
三、參數(shù)組成
1、DCS管理控制系統(tǒng)：
DCS管理層系統(tǒng)由管理層電腦、管理軟件組成。整機(jī)系統(tǒng)用LonTalk/RS485/控制總線連接，組成建筑物的控制網(wǎng)。RS485總線組要負(fù)責(zé)可編程控制器與中央站的通訊，總線主要負(fù)責(zé)小容量開發(fā)控制器與中央站的通訊。Lontalk總線和RS485總線用路由器連接，可兩條總線通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換。
小容量控制器由PLC可編程控制器、數(shù)據(jù)采集、力控組態(tài)軟件等組成。并且可通DCS管理層監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行工況，即系統(tǒng)制冷狀態(tài)、制熱狀態(tài)、溫度、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等情況。通過PLC模擬量模塊采集溫度等相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)對整個系統(tǒng)進(jìn)行自控。通過對PLC程序編輯，可改變系統(tǒng)的控制過程。計(jì)算機(jī)控制則采用組態(tài)技術(shù)建立計(jì)算機(jī)與PLC之間的穩(wěn)定通訊，從而控制整個中央空調(diào)，并實(shí)現(xiàn)對空調(diào)運(yùn)行數(shù)據(jù)的顯示、分析等各種功能，同時也可通過網(wǎng)絡(luò)升級建立遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場計(jì)算機(jī)的通訊，實(shí)現(xiàn)對中央空調(diào)的遠(yuǎn)程控
2、中央空調(diào)DCS控系統(tǒng)：
由控制層控制器，控制軟件、鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑控制柜組成。軟件可控制中央空調(diào)的整體運(yùn)行
3、壓力、溫度儀表
1）制冷系統(tǒng)壓力檢測單元：提供2只真空壓力表和1只雙組壓力控制器，測量范圍分別為-0.1～1.5MPa、-0.1～3.5MPa,可顯示系統(tǒng)壓縮機(jī)低壓側(cè)和高壓側(cè)的壓力變化，對壓縮機(jī)起到保護(hù)作用。
2）壓力變送器2個、+DC24V，4-20MA
3）溫度傳感器，可測量冷卻水溫度、冷凍水溫度、制冷主機(jī)溫度、房間溫度鍋、爐溫度。
4、故障設(shè)定單元：
中央空調(diào)控制屏設(shè)定有多個故障，可實(shí)現(xiàn)制冷水泵、風(fēng)機(jī)、冷卻水泵、冷凍水泵、PLC輸入、PLCL輸出等故障，這些故障能模擬真實(shí)系統(tǒng)中，中央空調(diào)運(yùn)行時的故障現(xiàn)象，
5、冷熱媒水輸送管道：
采用新型號直插入方式，每一個接頭只要用手直接拔插就行，方便教學(xué)時，學(xué)生自己組裝，連接
6、不銹鋼分水器
系統(tǒng)由1套不銹鋼分水器組成，分別為制冷過程中、制熱系統(tǒng)時房間提供穩(wěn)定的冷熱水
7、不銹鋼集水器
系統(tǒng)由1套不銹鋼集水器組成，分別為制冷過程中、制熱系統(tǒng)時房間提供穩(wěn)定的冷熱水
8、電氣控制柜：
1）可觀察到中央PLC控制器、接觸器、等控制元件。面板上面有控制開關(guān)旋鈕、工作狀態(tài)指示燈、系統(tǒng)流程圖及PLC主機(jī)單元及測試點(diǎn)。
2）主要由三相四線制AC 380V電源供電，并設(shè)有漏電保護(hù)器控制控制屏、總電源、三相漏電斷路器、電源指示燈、旋鈕開關(guān)、、開關(guān)電源、微型繼電器等組成，進(jìn)行相應(yīng)的操作控制，如加熱器的電源、送風(fēng)機(jī)電源、制冷/制熱的啟動等，并帶有相應(yīng)的指示。
3）、該裝置可實(shí)現(xiàn)手動控制和計(jì)算機(jī)控制兩種控制方式、手動控制按鈕在控制柜的門上，這些控制按鈕接入到PLC各個相應(yīng)的輸入變量上，可直接對整個中央空調(diào)進(jìn)行控制
4）、控制屏配置表
|
編號 |
名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
|
|
1 |
實(shí)訓(xùn)桌 |
套 |
1 |
。 |
|
2 |
三相4P帶漏電開關(guān) |
只 |
1 |
32A |
|
3 |
三相保險(xiǎn) |
臺 |
1 |
32A |
|
4 |
450V電流表，30A電流表 |
個 |
1 |
6L2 |
|
5 |
按鈕 |
套 |
8 |
|
|
6 |
開關(guān)電源: |
套 |
1 |
|
|
7 |
中間繼電器 |
套 |
8 |
24V |
|
8 |
數(shù)據(jù)采集模塊 |
只 |
1 |
|
|
10 |
壓力傳感器 |
只 |
2 |
|
|
10 |
PLC |
臺 |
1 |
|
9、水冷機(jī)組：
由一套3P制冷主機(jī)組成，為整機(jī)系統(tǒng)提供冷源，整個中央空調(diào)采用PLC作為主控機(jī)，由計(jì)算機(jī)通過通信線與PLC進(jìn)行通信，從而控制整個空調(diào)的運(yùn)行。
冷水機(jī)配置表
|
編號 |
名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
|
|
1 |
壓縮機(jī) |
臺 |
1 |
3P |
|
2 |
蒸發(fā)器，干式3P |
只 |
1 |
304不銹鋼，內(nèi)部采用19MM不銹鋼管作為蒸發(fā)器，克服了個別地區(qū)水的酸堿比重較高，容易損壞蒸發(fā)器（銅一般3年就損壞） |
|
3 |
高低壓表 |
只 |
1 |
|
|
4 |
儲液器2P |
個 |
1 |
|
|
5 |
水冷凝器 |
套 |
1 |
|
|
6 |
3T冷卻水塔 |
套 |
1 |
|
|
7 |
冷卻風(fēng)機(jī) |
個 |
1 |
軸流FN吸風(fēng)式－220/300MM |
|
8 |
熱力膨脹閥 |
只 |
1 |
丹佛斯進(jìn)口 |
|
9 |
冷卻水泵 |
只 |
2 |
一主泵， 一副≥36L/min，揚(yáng)程10米 |
|
10 |
手閥 |
只 |
4 |
包含：，1只加液閥，1個截止閥 |
10、冷/熱媒水系統(tǒng)
水系統(tǒng)是中央空調(diào)的神經(jīng)末端系統(tǒng)，為終端用戶提供冷媒水和熱媒水，系統(tǒng)配置2臺冷/熱水泵，為系統(tǒng)提供動力（其中1臺備用）。整個中央空調(diào)采用PLC作為主控機(jī)，由計(jì)算機(jī)通過通信線與PLC進(jìn)行通信，從而控制整個空調(diào)的運(yùn)行。
|
編號 |
名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
說明 |
|
1 |
冷/熱水泵 |
個 |
2 |
≥36L/min，揚(yáng)程10米 |
|
2 |
閘閥 |
個 |
4 |
|
|
3 |
膨脹水箱 |
個 |
1 |
|
|
4 |
電磁閥 |
個 |
2 |
|
|
5 |
水管 |
套 |
1 |
新型連接方式 |
|
6 |
鍋爐 |
個 |
1 |
1500W |
11、集中與半集中送風(fēng)系統(tǒng)：
由一個模擬房間，和一個組合式風(fēng)柜組成。模擬房間采用30*30工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋁型材和雙面烤漆木板結(jié)構(gòu)，內(nèi)部裝有和真實(shí)空調(diào)末端同樣的風(fēng)機(jī)盤管，三級調(diào)速，由調(diào)整開關(guān)用戶自由調(diào)。組合式風(fēng)柜系統(tǒng)由回風(fēng)口，新空氣混合風(fēng)口，送風(fēng)機(jī)，中央空調(diào)蒸發(fā)器，管道，電磁閥組成。
末端系統(tǒng)置表
|
編號 |
名稱 |
單位 |
數(shù)量 |
|
|
1 |
模擬客房 |
套 |
1 |
2000*900*800，鋁木結(jié)構(gòu)裝有四個輪子，方便移動，門使用有機(jī)玻璃，提高實(shí)用性 |
|
2 |
房間風(fēng)機(jī)盤管 |
套 |
1 |
F34 功能：三檔風(fēng)速度調(diào)節(jié) |
|
3 |
風(fēng)速調(diào)整開關(guān) |
|
|
86型 |
|
4 |
中央空調(diào)專業(yè)冷排 |
個 |
1 |
20平方 |
|
5 |
空氣混合風(fēng)口 |
套 |
1 |
帶有調(diào)節(jié)功能 |
|
6 |
送風(fēng)管道 |
套 |
1 |
PVC |
|
7 |
組合式風(fēng)柜 |
套 |
|
采用PV板材制作，保溫效果好，不會結(jié)露， |
|
8 |
送風(fēng)機(jī) |
個 |
1 |
300MM,風(fēng)量2800/S |
|
9 |
|
|
|
|
12、控制智能模塊
本模塊可控制整機(jī)工作環(huán)境，確定系統(tǒng)的工作穩(wěn)定，可保護(hù)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)時的穩(wěn)定和安全，關(guān)鍵時可切斷總電源。：
1)、智能模塊模塊可檢測、監(jiān)控裝置系統(tǒng)的交流電源的電壓，在測量過壓時，設(shè)備過載保護(hù)、能夠采集被監(jiān)控設(shè)備交流電源的電流值，在測量過流值時，設(shè)備過載保護(hù)、能夠采集被監(jiān)控設(shè)備交流用功功率溫度、在測量過溫時，設(shè)備過載保護(hù)
2）、軟件平臺：
電流、電壓溫度、并通過CAN /GSM通訊上傳到監(jiān)控主機(jī)或監(jiān)控云平臺，監(jiān)控主機(jī)或云平臺可以判斷被監(jiān)控電源的運(yùn)行狀態(tài)，如電壓，電流，電流和溫度。
3）、工作電源 額定電壓AC220V、功耗 正常監(jiān)視狀態(tài)≤2W 報(bào)警狀態(tài)≤2.5W、
4）監(jiān)控報(bào)警過壓（115%）、欠壓（80%）過流、電流（50~1000mA）。
5）、溫度：50-120度、漏電報(bào)警：50-1000MA連續(xù)可調(diào)、漏電報(bào)警通道：1路、溫度報(bào)警：4路。
6）電流檢測通道：1路、電壓檢測通道：3路。
7）報(bào)警方式：APP遠(yuǎn)程報(bào)警觸點(diǎn)容量AC 220V/3A ，DC 30V/3A、
8）通訊接口 通訊/GPRS通訊(選配)有效通訊距離≤1km.
9)、通過手機(jī)可下載APP軟件控制系統(tǒng)，或者電腦通過軟件監(jiān)控，
10)、傳感器:電流互感器及電流互感器：使用2000:1。如果實(shí)際使用互感器和產(chǎn)品配,置不同，多咯溫度傳感器使用的是100K特性的熱敏電阻.
11）功能顯示：可顯示電壓、電流、功率
12）、界軟件面
13）、無線傳感器:電壓：3.6V。待機(jī)電流：20MA.報(bào)警電流產(chǎn)250MA、低壓報(bào)警：30天、通信方式：GSM、接收靈敏度：-129dBm、無線標(biāo)準(zhǔn)
14）、內(nèi)置無線網(wǎng)絡(luò)信號發(fā)射，可連接4G網(wǎng)絡(luò)，不再需要另外增加通信成本、證實(shí)該產(chǎn)品的可靠、安全、先進(jìn)性。
四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1、認(rèn)識中央空調(diào)的結(jié)構(gòu)及設(shè)備的實(shí)訓(xùn)
2、中央空調(diào)啟動和停止的實(shí)訓(xùn)；
3、中央空調(diào)的運(yùn)行、調(diào)節(jié)操作實(shí)訓(xùn)；
4、對中央空調(diào)的運(yùn)行工況及各運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢測實(shí)訓(xùn)
5、對可編程控制器PLC進(jìn)行高級編程及PLC的安裝接線調(diào)試進(jìn)行實(shí)訓(xùn)
6、通過學(xué)習(xí)軟件了解中央空調(diào)各個系統(tǒng)的原理工作條件。
7、組態(tài)技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)：采用組態(tài)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對中央空調(diào)運(yùn)行進(jìn)行動畫顯示，運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示、實(shí)時監(jiān)控、組態(tài)等功能；
8、DCS網(wǎng)絡(luò)的安裝及設(shè)置實(shí)訓(xùn)
9、網(wǎng)絡(luò)的安裝及設(shè)置實(shí)訓(xùn)
10、觸摸屏實(shí)訓(xùn)
11、觸摸屏屏和PLC通信使用
12、冷卻水泵故障實(shí)訓(xùn)
13、冷卻風(fēng)機(jī)故障實(shí)訓(xùn)
14、冷凍水泵故障實(shí)訓(xùn)
15、在模擬軟件中完成冷卻水泵、風(fēng)機(jī)、冷凍水泵、制熱水泵、系統(tǒng)閥門的開啟演示實(shí)訓(xùn)
16、通過軟件學(xué)習(xí)理解中央空調(diào)各個部件的功能、原
17、DCS系統(tǒng)封閉式中央空調(diào)系統(tǒng)冬季運(yùn)行調(diào)試
18、DCS系統(tǒng)封閉式中央空調(diào)系統(tǒng)夏季運(yùn)行調(diào)試
19、DCS系統(tǒng)直流式中央空調(diào)系統(tǒng)冬季運(yùn)行調(diào)試
20、DCS中央空調(diào)系統(tǒng)的控制原理
21、DCS中央空調(diào)系統(tǒng)的控制原理
五、中央空調(diào)主要配置表
|
序號 |
名稱 |
參數(shù) |
數(shù)量 |
單位 |
|
|
1 |
中央空調(diào)冷水主機(jī) |
|
1 |
套 |
|
|
2 |
冷卻水系統(tǒng) |
|
1 |
套 |
|
|
3 |
冷熱媒水 |
|
1 |
套 |
|
|
4 |
供熱系統(tǒng) |
含加熱鍋爐 |
1 |
套 |
|
|
5 |
組合式風(fēng)柜 |
含風(fēng)管，送風(fēng)系統(tǒng) |
1 |
套 |
|
|
6 |
控制柜 |
|
1 |
套 |
|
|
7 |
模擬房間 |
含風(fēng)機(jī)盤管 |
1 |
套 |
|
|
8 |
分水器 |
不銹鋼 |
1 |
套 |
|
|
9 |
集中水器 |
不銹鋼 |
1 |
套 |
|
|
10 |
DCS決策層工作站 |
含工作站軟件、桌子 |
1 |
套 |
|
|
11 |
中央空調(diào)工作站 |
含軟件 |
1 |
套 |
|
|
12 |
PLC控制模塊 |
FX3U-32 |
1 |
套 |
|
|
13 |
數(shù)據(jù)采集模塊 |
FX4AD-PT |
2 |
套 |
|
|
14 |
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 |
|
1 |
個 |
|
|
15 |
控制智能模塊 |
|
1 |
套 |
|
|
16 |
DCS管理控制系統(tǒng)電腦 |
一臺用于控制層、一臺用于管理層 |
2 |
套 |
自備 |
|
17 |
學(xué)復(fù)審練習(xí)云平臺軟件 |
|
1 |
套 |
|
