中央空调系统说明书Lon总线.docx
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中央空调系统说明书Lon总线
中央空调系统说明书（DDC）
1、设备概述
空调是空气调节的简称，是使室内空气温度、湿、清洁度和气流速度（简称四度）保持在一定范围内的一项环境工程技术，它满足生活舒适和生产工艺两大类的要求。
中央空调是由一台主机通过风道过风或冷热水管接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。
智能建筑源于美国，随后在世界各地蓬勃发展。
我国虽起步较晚，但发展迅猛。
建筑设备自动化系统（BAS）是智能建筑的重要组成部分。
而中央空调因其耗能大又成为BAS所控制的核心设备。
建立完善的宇楼自控系统，可以有效地降低能耗，减少智能建筑的使用成本。
本设备采用真实小型中央空调全套制冷制热系统，配备有模拟终端系统、直接数字控制器DDC主机、现场数据采集系统、闭环反馈控制系统、运行保护系统和计算机组态监控系统。
本设备专为教学实训而设计，适用于智能建筑专业、制冷专业和自动化相关专业的教学实训工作。
学生能够在短时间内迅速了解掌握中央空调的系统组成和工作原理，同时能够了解掌握中央空调自动控制技术在智能建筑中的实现方法和现场总线技术在实际中应用。
本设备适用于制冷专业、自动化专业、智能楼宇专业培训和资格认证.
2、实训项目
2.1、中央空调的常用器件和系统组成。
2.2、中央空调的工作流程和工作原理。
2.3、中央空调的系统运行和维护工作。
2.4、中央空调的运行工况和运行参数。
2.5、中央空调的控制流程和控制原理。
2.6、直接数字控制器DDC的编程、调试和应用。
2.7、现场总线技术的学习。
2.8、闭环反馈控制的实现方法和实际应用。
2.9、计算机组态监控的实现方法和实际应用。
3、外形尺寸
外形结构：
模拟大厅、制冷机组、水系/制热机组、模拟卧室、电控机组和计算机。
[图1]外形结构
尺寸大小：
8000×2400×2500mm3
4、空调系统
本空调系统包括制冷系统和制热系统。
制冷系统实现模拟终端内部空气温度低于外界环境温度；制热系统实现模拟终端内部空气温度高于外界环境温度。
在同一时间内，只能选择运行其中任意一套系统。
4.1制冷系统结构组成和系统流程
[图2]制冷系统结构组成和系统流程
4.2、制热系统结构组成和系统流程
[图3]制热系统结构组成和系统流程
5、电控系统
电控系统主要包括电力系统和控制系统。
5.1、电力系统
电力系统为所有用电设备提供电力供给，包括交流三相电、交流单相电和直流电，用户可以通过各类开关和按钮进行相应的控制。
并且，电力系统还通过各类仪表和指示灯输出其当前工作状态。
[图4]电力系统
5.2控制系统
控制系统主要包括现场控制系统、现场数据采集系统、闭环反馈控制系统、运行保护系统和计算机组态监控系统。
从设备组成上，主要包括DDC直接数字控制器。
从软件操作上，主要包括LonMaker和组态监控软件。
DDC直接数字控制器输入输出：
[图5]1号DDC输入输出
[图6]2号DDC输入输出
[图7]3号DDC输入输出
6、整体连接
[图8]整体连接
线号
包含对象
①
模拟大厅盘管风机、模拟大厅照明灯
②
温度传感器、压力传感器
③
压缩机、制冷机组电磁阀、压缩机高低压力保护器、蒸发器出水温度保护器、冷却水流量保护器、冷冻水流量保护器、①
④
②
⑤
冷却水塔风机、1#冷却水泵、2#冷却水泵、1#冷冻水泵、2#冷冻水泵、热水泵、热水器、③
⑥
模拟卧室盘管风机、模拟卧室照明灯、模拟卧室温度控制器、模拟卧室电磁阀
⑦
LON通讯
⑧
计算机
[表1]
7、电控柜面板示意图
[图9]面板示意
8、如何操作
注：
请保证准备运行前设备的正确性，任何存在的软硬体故障均可能引起下列步骤的可操作性。
8.1、准备运行
◆阀门设置：
阀门代号
阀门开度
备注
V1
全开
V2
全开
V3
全开
单向阀防止水流回流对备用冷却水泵的冲击
V4
全开
V5
全开
V6
全开
V7
全开
V8
全开
V9
全开
V10
全开
V11
全开
单向阀防止水流回流对备用冷却水泵的冲击
V12
全开
V13
全开
V14
全开
V15
制冷运行时全开；制热运行时全关
V16
全开，稳定运行后全关
减小冷冻水泵负载从而减小其起动电流
V17
制冷运行时全开；制热运行时全关
V18
全开
V19
全开
V20
全开
V21
全开
V22
全开
V23
全开
V24
全开
V25
全开
V26
制冷运行时全关；制热运行时全开
V27
制冷运行时全关；制热运行时全开
V28
全开
V29
根据需要开启；满水后全开
防止水压过大溅出冷却水塔
调节浮球至75%冷却水塔水位满度
V30
全开
V31
全关
V32
全关
V33
全关
V34
全开
V35
根据需要开启；排气完毕后全关
模拟卧室冷冻水回路排气阀门
V36
根据需要开启；排气完毕后全关
模拟大厅冷冻水回路排气阀门
V37
全开；维修时全关
压缩机回气压力相关对应维修阀门
V38
全开；维修时全关
压缩机出气压力相关对应维修阀门
[表2]
注：
直到冷却水塔和补充水箱进水口停止进水，表明水系机组已经初步进水完毕。
注：
直到冷却水塔和补充水箱进水口停止进水，表明水系机组已经初步进水完毕。
◆打开总电源输入开关，指示灯L1、L2、L3亮。
◆打开开关QS，旋动万能转换开关，电压表V显示UV、UW、WV之间电压为AC380V，24V开关电源被供电，DDC直接数字控制器开始工作，模拟大厅盘管风机运行送风。
◆确保已经写入正确DDC程序。
◆检查DDC输出，正确状态下为全低输出。
◆检查过流保护器，安全设置：
FR1
FR2
FR3
FR4
FR5
FR6
FR7
FR8
7.2A
7.2A
7.2A
4.5A
4.5A
4.5A
4.5A
4.5A
[表3]
◆运行计算机组态监控，监视各项参数（如温度值、压力值等），确保其正确性。
8.2、制冷运行
◆阀门按照制冷运行条件设置。
◆分别打开模拟卧室和模拟大厅温度控制器“ON/OFF”开关，将风速开关置于“HIGH”档，旋转温度调解开关，是其低于当前温度。
设定完成后，模拟卧室盘管风机运行送风，模拟卧室电磁阀自动开启（请务必检查模拟卧室电磁阀手动开关是否因得电而失控，如否，将会造成冷冻水回路堵塞而加大冷冻水泵负载，继而磨损冷冻水泵）。
◆检查组态监控软件，设置：
类型
参数
默认值
设置区间
变化量
保护
压缩机回气压力
0.1MPa
[-0.1,1.7]
0.05
压缩机出气压力
1.9MPa
[1.7,3.5]
0.05
压缩机回气温度
-5℃
[-15,25]
1
压缩机出气温度
105℃
[75,115]
1
冷凝器出水温度
40℃
[30,50]
1
蒸发器出水温度
7℃
[0,10]
1
控制
1＃压缩机停机温度
12.5℃
[蒸发器出水温度保护+2.5℃,压缩机重启温度-0.5℃]
0.5
1＃压缩机重启温度
15℃
[压缩机停机温度+0.5℃,外界环境温度-2.5℃]
0.5
2＃压缩机停机温度
15℃
[蒸发器出水温度保护+2.5℃,压缩机重启温度-0.5℃]
0.5
2＃压缩机重启温度
18℃
[压缩机停机温度+0.5℃,外界环境温度-2.5℃]
0.5
压缩机启动延迟时间
3分钟
[0,15]
1
[表4]
◆确保所有制热系统设备已经停止。
◆点动冷却水塔风机运行开关SB7（或计算机组态控制）。
2号DDC输出DO1亮，指示灯L8亮，交流接触器KM5吸合，冷却水塔风机运行（风向由下向上），电流表A3电流上升稳定。
◆按下1#或2#冷却水泵运行开关SB3或SB4（或计算机组态控制）。
冷却水泵设置一用一备，控制设置互锁，同一时间只能选择运行其中一台。
2号DDC输出点DO2或DO3亮，指示灯L9或L10亮，交流接触器KM6或KM7吸合，1#或2#冷却水泵运行，电流表A4电流上升不稳定，冷却水经冷却水塔散热片进入水池。
若冷却水流量保护开关时通时断，2号DDC输入点UI1时通时断，表示冷却水回路中掺杂着空气，水流不稳定。
此时，旋开冷却水泵上的排气孔（处），水流开始时伴随着气体喷洒而出，直至水流如条状喷射而出，表示冷却水回路已经排气膨胀稳定。
此时，冷却水塔进水口继续进水，直至水位再次达到浮球位置，冷却水流量保护开关稳定吸合，2号DDC输入点UI1保持常亮，表示冷却水回路已经自动排气膨胀稳定，水压表指示稳定，电流表A4电流稳定。
◆按下1#或2#冷冻水泵运行开关SB5或SB6（或计算机组态控制）（1#或2#冷却水泵运行2.5秒后）。
冷冻水泵设置一用一备，控制设置互锁，同一时间只能选择运行其中一台。
3号DDC输出点DO3或DO4亮，指示灯L11或L12亮，交流接触器KM12或KM13吸合，1#或2#冷冻水泵运行，电流表A5电流上升不稳定，冷冻水流量保护开关时通时断，1号DDC输入点UI2时亮时灭，表示冷冻水回路中掺杂着空气，水流不稳定。
此时，补充水箱继续对冷冻水回路补充水，旋开模拟卧室和模拟大厅水管排气孔（风机盘管出水口处），水流开始时伴随着气体喷洒而出，直至水流如条状喷射而出，表示冷冻水回路已经排气膨胀稳定（大约需要30分钟时间），水压表指示稳定，电流表A5电流稳定，冷冻水流量保护开关稳定吸合，1号DDC输入点UI2保持常亮，关闭排气孔。
◆按下制冷系统运行开关SB1（或计算机组态控制）（1#或2#冷冻水泵运行2.5秒后）。
进入制冷系统自动运行状态，有以下几种情况：
（1）如果此时蒸发器回水温度小于1#压缩机停机温度，DDC不动作输出；
（2）如果此时蒸发器回水温度大于1#压缩机停机温度而小于2#压缩机停机温度，1号DDC输出点DO1亮，指示灯L4亮，1#制冷机组电磁阀开启，1#卸压阀接通5秒后断开（1号DDC输出点DO2亮5秒后灭），使1#压缩机高低压力平衡。
延迟压缩机启动延迟时间后，1号DDC输出点DO3亮，交流接触器KM3运行，指示灯L5亮，1#压缩机运行，电流表A1电流上升稳定。
伴随蒸发器回水温度逐渐下降，当蒸发器回水温度传感器检测到其当前温度小于压缩机停机温度时，1号DDC输出点DO1和DO3灭，交流接触器KM3停止，指示灯L4和L5灭，1#压缩机停止，制冷机组电磁阀闭合，电流表A1电流下降至零。
此时，制冷系统仍处于自动运行状态中（可参看计算机组态监视指示），当蒸发器回水温度传感器检测到其当前温度大于压缩机重启温度时，制冷机组电磁阀再次开启，延迟压缩机启动延迟时间后，压缩机再次运行。
如此反复循环，使得终端温度被控制在一个需求的范围内。
（3）若1#压缩机持续运行超过20分钟（此时间可根据实际需要调整），蒸发气回水温度仍大于1#压缩机的停机温度时，2号DDC输出点DO4亮，指示灯L6亮，2#制冷机组电磁阀启动，2#卸压阀接通5秒后断开（2号DDC输出DO5亮5秒后灭），使2#压缩机高低压力平衡。
延迟压缩机启动延迟时间后，1号DDC输出点DO4亮，交流接触器KM4运行，指示灯L7亮，2#压缩机运行，电流表A2电流上升稳定。
此时1#、2#压缩机同时运行。
随蒸发器回水温度逐渐下降，当蒸发器回水温度传感器检测到其当前温度小于1#压缩机停机温度时，DDC输出点熄灭，交流接触器KM4、KM3停止，指示灯L4、L5、L5和L7熄灭，1#、2#压缩机停止，1#、2#制冷机组电磁阀闭合，电流表A1、A2电流下降至零。
此时，制冷系统仍处于自动运行状态中（可参看计算机组态监视指示），当蒸发器回水温度传感器检测到其当前温度大于1#压缩机重启温度时，在根据其当前温度的大小，制冷机组电磁阀再次开启，延迟压缩机启动延迟时间后，压缩机再次运行。
（4）如果蒸发器回水温度大于1#压缩机停机温度而小于2#压缩机停机温度，先启动1#压缩机，1号DDC输出点DO1亮，，指示灯L4亮，1#制冷机组电磁阀开启，1#卸压阀接通5秒后断开，使1#压缩机高低压力平衡，延迟压缩机启动延迟时间后，1号DDC输出点DO3亮，交流接触器KM3运行，指示灯L4亮，1#压缩机运行，电流表A1电流上升稳定。
1#压缩机启动运行0.5秒后，2号DDC输出点DO4亮，，指示灯L6亮，2#制冷机组电磁阀开启，2#卸压阀接通5秒后断开（2号DDC输出点DO5亮5秒后灭），使2#压缩机高低压力平衡，延迟压缩机启动延迟时间后，1号DDC输出点DO4亮，交流接触器KM4运行，指示灯L7亮，2#压缩机运行，电流表A2电流上升稳定。
此时1#、2#压缩机同时运行。
随蒸发器回水温度逐渐下降，当蒸发器回水温度传感器检测到其当前温度小于1#压缩机停机温度时，DDC输出，交流接触器KM3、KM4停止，指示灯L4、L5、L6和L7熄灭，1#、2#压缩机停止，1#、2#制冷机组电磁阀闭合，电流表A1、A2电流下降至零。
此时，制冷系统仍处于自动运行状态中（可参看计算机组态监视指示），当蒸发器回水温度传感器检测到其当前温度大于1#压缩机重启温度时，在根据其当前温度的大小，制冷机组电磁阀再次开启，延迟压缩机启动延迟时间后，压缩机再次运行。
如此反复循环，使得终端温度被控制在一个需求的范围之内。
制冷运行过程完毕。
8.3、制冷停止
◆复位制冷系统停止开关SB1（或计算机组态控制）。
DDC输出点灭，，指示灯L4、L5、L6和L7灭，交流接触器KM3、KM4停止，1＃、2＃压缩机和1＃、2＃制冷机组电磁阀停止，电流表A1、A2电流下降至零。
退出制冷系统自动运行状态。
◆复位冷冻水泵停止开关SB5或者SB6（或计算机组态控制）。
3号DDC输出点和DO3或则DO4灭指示灯L12和L13灭，交流接触器KM12和KM13停止，1#和2#冷冻水泵停止，电流表A5电流下降至零，1号DDC输入点UI2灭，表示冷冻水流已经停止。
◆复位冷却水泵停止开关SB3或者SB4（或计算机组态控制）（1#或2#冷冻水泵停止2.5秒后）。
2号DDC输出点DO2和DO3灭，直流接触器KM6和KM7停止，指示灯L6和L7灭，交流接触器KM6和KM7停止，1#和2#冷却水泵停止，电流表A4电流下降至零，2号DDC输入点UI1灭，表示冷却水流已经停止。
◆复位冷却水塔风机停止开关SB2（或计算机组态控制）（1#或2#冷却水泵停止2.5秒后）。
2号DDC输出点DO1灭，指示灯L8灭，交流接触器KM8停止，冷却水塔风机停止，电流表A3电流下降至零。
制冷停止过程完毕。
8.4、制热运行
◆阀门按照制热运行条件设置。
◆分别打开模拟卧室和模拟大厅温度控制器“ON/OFF”开关，将风速开关置于“HIGH”档，旋转温度调解开关，是其高于当前温度。
设定完成后，模拟卧室盘管风机运行送风，模拟卧室电磁阀自动开启（请务必检查模拟卧室电磁阀手动开关是否因得电而失控，如否，将会造成冷冻水回路堵塞而加大热水水泵负载，继而磨损热水水泵）。
◆检查组态监控软件，设置：
类型
参数
默认值
设置区间
变化量
控制
热水泵重启温度
37.5℃
[外界环境温度+2.5℃,热水器停机温度-0.5℃]
0.5
热水泵停机温度
40℃
[热水器重启温度+0.5℃,外界环境温度+2.5℃]
0.5
[表5]
◆按下热水器出水口的试水装置，有水流流出且水压力足够大。
若此时无水流出，证明热水器内胆无水，此时打开V15阀门，补充自动给热循环系统补充满水。
待按下热水器出水口的试水装置，有水流流出且水压足够大，即可。
◆插上热水器电源插头。
◆调整热水器旋钮H至最高温度，打开开关Ⅰ和Ⅱ。
◆确保所有制冷系统设备已经停止。
◆按住制热系统运行开关SB7（或计算机组态控制）。
进入制热系统自动运行状态。
如果此时热水器回水温度大于热水泵停机温度，3号DDC输出DO1亮、DO2灭，否则，3号DDC输出点DO1亮、DO2亮，指示灯L10、L11亮，交流接触器KM10、KM11运行，热水泵和热水器同时运行，电流表A2和A3电流上升稳定。
排气处理。
伴随热水器回水温度逐渐上升，当热水器回水温度传感器检测到其当前温度高于热水器停机温度时，3号DDC输出点DO2灭，指示灯L11灭，交流接触器KM11停止，，热水器停止，电流表A2电流下降至零。
此时，制热系统仍处于自动运行状态中，热水泵继续运行（可参看计算机组态监视指示），当热水器回水温度传感器检测到其当前温度小于热水器重启温度时，热水泵再次运行。
如此反复循环，使得终端温度被控制在一个需求的范围内。
制热运行过程完毕。
8.5、制热停止
◆复位制热系统停止开关SB7（或计算机组态控制）。
3号DDC输出点DO1、DO2灭，指示灯L10、L11灭，交流接触器KM10、KM11停止，热水泵和热水器同时停止，电流表A2和A3电流同时下降至零。
退出制热系统自动运行状态。
制热停止过程完毕。
8.6、结束运行
◆关闭计算机。
◆关闭模拟卧室温度控制器“ON/OFF”开关，模拟大厅和模拟卧室盘管风机停止送风，模拟卧室电磁阀关闭。
◆关闭开关QS，电压表V指示为零，把万能转换开关旋转到0档，24V开关电源被停止供电。
◆关闭总电源输入开关，指示灯L1、L2、L3灭。
◆设置阀门（可根据实际情况需要选择操作）
与运行前比较，改变阀门设置：
阀门代号
阀门开度
备注
V28
全关
根据需要选择
V31
全开
根据需要选择
V32
全开
根据需要选择
V33
全开
根据需要选择
[表6]
注：
实训结束后，冷冻水尽量不要排出，减少排气处理时间的等待对实训造成的影响。
长时间不实训时，必须将所有水排尽。
9、技术参数
设备名称
技术参数
冷却水塔风机
电压：
单相220V
功率：
38W
冷却冷冻水泵
电压：
单相220V
功率：
550W
电流：
4.2A
转速：
2860r/min
最大流量：
2.8m3/h
最高扬程：
40m
自吸高度：
8m
制冷机组电磁阀
电压：
单相220V
功率：
5W
压缩机
电压：
三相380~420V
最大电流：
6.57A
堵转电流：
36~40A
转数：
2900n/min
流量：
8.66m3/h
热水泵
电压：
单相220V
功率：
90W
电流：
0.45A
转速：
2800r/min
最高扬程：
10m
额定扬程：
8m
最大流量：
20L/min
额定流量：
8L/min
热水器
电压：
单相220V
功率：
1500W；
电流：
6.8A
容量：
30L
压力：
0.7Mpa
盘管风机
电压：
单相220V
功率：
25W
风量：
350m3/h
供冷量：
2400w/h
供热量：
3550w/h
水流量：
0.4m3/h
DDC直接数字控制器
电压：
DC24V
电流：
700mA
[表7]
10、DDC程序概要设计
注：
如无特别说明，[双边框]开关为“按钮”动作，保持接通状态99ms以上。
10.1、设备报警
[图10]设备报警
10.2、数据恢复
[图11]数据恢复
10.3、制冷制热
[图12]制冷制热
10.4、冷却水塔风机
[图13]冷却水塔风机
10.5、冷却水泵
[图14]冷却水泵
10.6、冷冻水泵
[图15]冷冻水泵
10.7、制冷系统
[图16]制冷系统
10.8、制热系统
[图17]制热系统
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