空气水地三源热泵实验装置,三源热泵系统实训台

发布时间：2024-04-19 18:44浏览次数：times

一、产品概述：
该装置适合高等职业院校、中等职业学校及本科院校的机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、电机与电器、制冷和空调设备运用与维修等专业的《制冷空调机器设备》、《制冷空调装置的安装操作与维修》、《制冷空调自动化及机电一体化》、《空气调节技术与运用》等课程的教学与实训。
二、技术参数
电源：三相五线AC 380 V±10%50Hz；
供冷量：7.5kW；
输入总功率：6.5kW；
制冷额定功率：7.5.kW；
堵转电流：50A；
制热额定功率：2.0kW；
额定输入电流：7A；
循环风量：700m3/h；
制冷剂：R22；
漏电动作电流：≤30mA；
噪声：35－40dB（A）；
安全保护措施：具有过压、过流、过载、漏电、接地四种保护措施，符合国家相关标准。
三、特点
1、中央空调系统实验台是根据目前国内建筑电气，楼宇智能化精心设计的综合实验台，本装置结合当前安防领域的先进技术，从教学实验的要求的角度出发，以工程化的设计理念完整的实现了中央空调全空气调节系统的工作过程。
综合性；采用国内先进的二次回风系统，在同一台实验台上完整的完成
不同制冷系统工况
工程化；整套控制系统大部分采用工业现场实际应用部件
开放性；装置采用透明化，开放性设计，学生能够清晰的了解整个系统工作原理
2、本系统包含两套功能相同的控制系统：基于plc控制的可编程控制系统，以及组态控制系统。其中：PLC控制器采用三菱PLC FX3U－48M或同等及以上档次可编程控制器，并加有1个压力扩展模块和两个模拟量采集模块，显示操作，通过触摸屏实现。组态控制系统，采用组态*控制软件，通过控制板块或者模块，可以实现与PLC控制完全相同的全部功能，并可以进行数据处理。可采用控制计算机内部版卡各485总线外部控制模块实现数据采集控制。
3、每种系统具有手动和自动两种控制方法控制，自动控制设有二种控制方式：
1）.PLC+模拟量扩展单元+触摸屏控制方式
2）.基于组态*或同等及以上档次软件+.PLC(单纯处理开关量)+组态控制实现。
4、通过上位机组态*或同等及以上档次软件监测系统运行工况；通过PLC模拟量模块采集温度等相关系统参数对整个系统进行自控。
5、可通过对PLC程序编辑，可改变系统的控制过程。
6、组态软件：利用组态软件在上位机远程监控中央空调实时运行状态，实现对整个系统的集中管理、对被控设备进行监测、调度、管理，实现设备的联动控制；在不接对象时，能完成中央空调电气系统排故实训。
7、各关键点温度动态显示，其中包括：制热当前值、制冷当前值、锅炉进口、锅炉出口、冷却塔进口、冷却塔出口、冷凝器进口、冷凝器出口、蒸发器进口、蒸发器出口、模拟房间Ⅰ、模拟房间Ⅱ。
8、故障设置如下：冷却水泵故障、冷却风机故障、制冷水泵故障、压缩机故障、电磁阀1故障、电磁阀2故障、制热水泵故障、传感器故障。
9、控制柜：采用铁质双层亚光密纹喷塑结构；前门采用透明设计，可观察到中央控制器、接触器、热保护器等控制元件；面板上面有控制开关旋钮、工作状态指示灯、系统流程图及PLC主机单元及测试点。
10、测量仪表、电源电压指示单元：提供1只交流电压表和1只交流电流表，用于测量系统电网电压与测量压缩机、冷却水泵、冷冻水泵工作电流；制冷系统压力检测单元。
11、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，可显示系统压缩机低压侧和高压侧的压力变化，对压缩机起到保护作用。
12、装置可实现手动控制和计算机控制两种控制方式。
（1）手动控制按钮安装于控制柜门上，接入到PLC各个相应的输入变量上，可直接对整个中央空调进行控制；
（2）计算机控：与现场计算机的通讯，实现对中央空调的远程控制。13、系统原理图：在控制面板上绘制有中央空调系统流程图，控制面板上在对应的元器件上喷绘有标识，字体，流程图。
14、教师端：在监控主机系统上以FLASH动画的形式仿真中央空调各个工作流程包括正常工作流程和故障工作流程。中央空调动画/控制/监控主机系统应包括四部分组成：
（1）系统构成：压缩机、却水泵、冷却风机、风机盘管、分水器、集水器、表冷器等。
（2）系统动画演示：压缩机系统、制冷系统、制热系统、风系统、集中送风系统、半集中送风系统的原理过程。
（3）系统故障运行演示：在配置有实物中央空调实训考核装置时，在软件演示故障时系统动画与实物实时故障同步。
(4)远程独立监控:系统能独立监控中央空调机触摸屏对系统的工作状态，能实时远程监控学生实训情况。
15、配置制冷量3匹及以上水冷机组：
配置一套分水器对冷量进行分配调节，分别采用三种控制模式控制整个空调运行；可在计算机上对空调运行参数实时显示监控，可通过网络实现远程控制。
16、冷冻水系统和制冷系统：
配置2台冷却水泵、2台冷冻水泵，1台制热水泵。
17、中央空调末端系统：由一个模拟房间和一个组合式风柜组成。模拟房间采用规格约30′30cm工业标准铝型材和双面烤漆木板结构，内部装有和真实空调末端同样的风机盘管，三级调速；组合式风柜系统由回风口，新空气混合风口，送风机，蒸发器，管道，电磁阀组成。
18.、组合式风柜正面采用透明亚克力板，厚度35mm。
19、中央空调制冷、制热循环输送管路：铝塑管以及铜件连接,并标有明显的走向标志；根据所需调节风速开关或风量。采用热电偶测温，经外部数据采集设备A/D转换，变为数字量，由RS232串口送入计算机进行处理，实现温度显示、报警、记录等功能。
四、装置的配置
1、控制系统配置：
本系统包含两套功能相同的控制系统：基于PLC控制的可编程控制系统，以及组态控制系统。其中：PLC控制器采用三菱PLC FX3U－48M或同等及以上档次可编程控制器，并加有1个压力扩展模块和两个模拟量采集模块，显示操作，通过触摸屏实现。组态控制系统，采用组态*控制软件，通过控制板块或者模块，可以实现与PLC控制完全相同的全部功能，并可以进行数据处理。可采用控制计算机内部版卡各485总线外部控制模块实现数据采集控制。
2、每种系统具有手动和自动两种控制方法控制，自动控制设有2种控制方式：
1）.PLC+模拟量扩展单元+触摸屏控制方式
2）.基于组态*或同等及以上档次软件+PLC(单纯处理开关量)+组态控制实现。
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、接触器、热保护器等控制元件。面板上面有控制开关旋钮、工作状态指示灯、系统流程图及PLC主机单元及测试点。
单片机、plc可编程设计与控制虚拟仿真软件：
本软件基于unity3d开发，内置实验步骤、实验指导书、电路图、组件列表、连接线路、接通电源、电路图、场景重置、返回等按钮，在连线及代码正确后，可以通过启动/停止、正向运动、反向运动按钮操作三维机床模型运动，在连接线路状态下，三维机床模型可进行放大/缩小、平移。
1.继电器控制：阅读实验指导书，并进入实验，通过识读电路图，选择组件列表中的继电器、热继电器、开关等元器件以拖拽的形式布局至电器柜中，限位器置于三维机床模型上，可选择盖盖子，部分元器件名称可重命名，然后点击连接线路按钮，将端子对端子进行连线，将机床电路连接成功后，选择接通电源，进行操作，若组件或线路连接错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。
2.PLC控制：实验同继电器控制，增加PLC控制功能，在连线完成后，通过PLC编码按钮，进入程序编写界面，编写正向与反向2条程序，共有12个梯形图符号，编写完成后，选择提交进行程序验证。验证成功后，接通电源进行操作，组件、线路连接、代码错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。
3.单片机控制：实验同继电器控制，增加单片机控制功能，在连线完成后，通过C编码按钮进入编程界面，输入正确的C语言代码，提交验证成功后，接通电源进行操作，组件、线路连接、代码错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。
3、交流电源控制单元：
三相四线制AC 380V电源供电，并设有漏电保护器控制控制屏总电源。
4、模拟故障：
模拟故障设置与软件结合完成，学生根据工艺分析故障可能产生的原因，确定故障发生的范围，并进行排故。
5，测量仪表
1）电源电压指示单元：提供1只交流电压表和1只交流电流表，用于测量系统电网电压与测量压缩机、冷却水泵、冷冻水泵工作电流。制冷系统压力检测单元：
6，该装置可实现手动控制和计算机控制两种控制方式：
A手动控制按钮在控制柜的门上，这些控制按钮接入到PLC各个相应的输入变量上，可直接对整个中央空调进行控制；
B计算机控制则采用组态技术建立计算机与PLC之间的稳定通讯，从而控制整个中央空调，并实现对空调运行数据的显示、分析等各种功能，同时也可通过网络升级建立远程计算机与现场计算机的通讯，实现对中央空调的远程控制
控制柜配置表

编号	名称	单位	数量
1	配电控制柜，网络式机柜	套	1	1800700700MM,采用蓝色框架结构，白色为搭配色，前后开门，方便实训操作，前门采用玻璃装饰，美观大方(面板：铁质面板，激光雕刻，彩色喷绘)
2	三相4P带漏电开关	只		32A
3	三相保险	台	1	32A
4	450V电流表，30A电流表	个	1	6L2
5	按钮	套	8
6	开关电源:为控制系统提供电源	套	1	Q60.:提供+24V.+5V
7	中间继电器	套	8	24V
8	交流接触器	套	13	220V
9	12位接线端子	套	4
10	3位接线端子	只	14
11	7寸彩色触摸屏	只		昆仑动态
12	通信线	只	1
13	制热水泵	个	1
14	中央空调控制实训软件	套	1
15	实验操作指导书	套	1
16	PT100传感器	只	6
17	PLC，FX3U-48M	台	1
18	数据采集系统温度采集模块，FX2N-4AD-PT	套	3
19	压力采集模块，FX2N-2AD	块	1
20	压力变送器，0-10V	只	2
21	通信模块	套	1

8、中央空调实训考核装置采用3匹水冷机组：
为整机系统提供冷源，采用一套分水器对冷量进行分配调节，整个中央空调采用PLC作为主控机，由计算机通过通信线与PLC进行通信，从而控制整个空调的运行，也可通过网络实现远程控制。空调的运行参数由传感器及变送器进行采集，并通过A/D模块转换后送入PLC中，再由PLC送到计算机中进行实时显示监控。
冷水机配置表

编号	名称	单位	数量
1	压缩机（3P）	台	1	涡旋压缩机，在同等功率下涡旋压缩机能提供更大的制冷压缩比
2	蒸发器，干式3P	只	1	304不锈钢，内部采用19MM不锈钢管作为蒸发器，克服了个别地区水的酸碱比重较高，容易损坏蒸发器（铜一般3年就损坏）
3	模拟锅炉	台	1	40L
4	储液器2P	个	1
5	水冷凝器	套	1	304不锈钢，内部采用19MM不锈钢管作为蒸发器，克服了个别地区水的酸碱比重较高，容易损坏蒸发器（铜一般3年就损坏）
6	3T冷却水塔	套	1
7	冷却风机	个	1	轴流FN吸风式－220/300MM
8	热力膨胀阀	只	1	丹佛斯进口
9
10	手阀	只	4	包含：，1只加液阀，1个截止阀，2只高低压传感器截止阀
11	角阀		2	2只制冷剂回收阀
12	高低压表	只	2
13	冷却阀门	个	4	采用黄铜升降闸阀，结构：多圈手轮式
14	冷却水泵	只	2	一个作为主泵，一个当成备用制冷水泵使用，当主泵损坏时，可启动备用水泵

9、冷冻水系统和制冷系：
水系统是中央空调的神经末端系统，为终端用户提供冷媒水和热媒水，系统配置2台冷却水泵（其中1台备用）、2台冷冻水泵，1台制热水泵，采用一套分水器对冷量进行分配调节，整个中央空调采用PLC作为主控机，由计算机通过通信线与PLC进行通信，从而控制整个空调的运行，也可通过网络实现远程控制。空调的运行参数由传感器及变送器进行采集，并通过A/D模块转换后送入PLC中，再由PLC送到计算机中进行实时显示监控。
冷水和制热机配置表

编号	名称	单位	数量
1	分水器	套	1	一进4出：采用304不锈钢制作，设计有排水口，设备停止使用时可排出设备内的水
2	分水器配套阀门	个	5	采用黄铜升降闸阀，结构：多圈手轮式
2	集水器	套	1	一进4出：采用304不锈钢制作，设计有排水口，设备停止使用时可排出设备内的水
3	集水器配套阀门	个	5	采用黄铜升降闸阀，结构：多圈手轮式
2	不锈钢补水水箱400300350	套	1	不锈钢补水水箱400300350
5	制冷水泵	只	2	一个作为主泵，一个当成备用制冷水泵使用，当主泵损坏时，可启动备用水泵
6	制冷阀门	个	5	采用黄铜升降闸阀，结构：多圈手轮式
7	制冷水泵	只	2	一个作为主泵，一个当成备用制冷水泵使用，当主泵损坏时，可启动备用水泵
8	制热阀门	个	2	采用黄铜升降闸阀，结构：多圈手轮式
9	制热水泵	只	1
10	管路			采用新型铝塑管结构，：管子为双层塑料中间采用0.1MM形铝方式，耐用耐压，可重复折装
11	黄铜接头	只	80	接头使用6分黄铜接头，可重复拆装不损坏。

10、中央空调末端系统：
由一个模拟房间，和一个组合式风柜组成。模拟房间采用30*30工业标准铝型材和双面烤漆木板结构，内部装有和真实空调末端同样的风机盘管，三级调速，由调整开关用户自由调。组合式风柜系统由回风口，新空气混合风口，送风机，中央空调蒸发器，管道，电磁阀组成。
中央空调末端系统置表

编号	名称	单位	数量
1	模拟客房	套	1	2000900800，铝木结构装有四个轮子，方便移动，门使用有机玻璃，提高实用性
2	房间风机盘管	套	1	F34功能：三档风速度调节
3	风速调整开关			86型
4	回风口	套	1
5	空气混合风口	套	1	带有调节功能
6	送风管道	套	1	PVC
7	组合式风柜	套		采用PV板材制作，保温效果好，不会结露，
8	送风机	个	1	300MM,风量2800/S
9	中央空调专业冷排	个	1	20平方

五，实训内容
1认识中央空调的结构及设备的实训；
2中央空调启动和停止的实训；
3中央空调的运行、调节操作实训；
4对中央空调的运行工况及各运行参数进行检测实训；
5对可编程控制器PLC进行编程及PLC的安装接线调试进行实训；
6配套压力、温度传感器和相应的A/D转换功能模块，可对整个中央空调的运行进行采集、实时监控等实训；
7组态技术应用实训：采用组态技术实现对中央空调运行进行动画显示，运行数据显示、实时监控、组态等功能；
8远程控制实训；
9网络的安装及设置实训；
10传感器及变送器安装和使用实训。
11触摸屏实训
12触摸屏屏和PLC通信使用
13.控制/监控实训.
14.冷却水泵故障实训
15.冷却风机故障实训
16冷冻水泵故障实训

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