THPZKS1中央空调实训考核装置系统组成及各部分使用说明.docx
《THPZKS1中央空调实训考核装置系统组成及各部分使用说明.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《THPZKS1中央空调实训考核装置系统组成及各部分使用说明.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
THPZKS1中央空调实训考核装置系统组成及各部分使用说明
THPZKS-1中央空调实训考核装置系统组成及各部分使用说明
一、概述：
“THPZKS-1型中央空调实训装置”是根据职业教育的教学实训要求研发的产品。
适合高职院校、职业学校的《制冷技术》、《制冷设备维修工（高级工）》、《中央空调系统操作员》等课程的教学实训装置。
培养掌握空调与制冷技术专业理论知识和专业实践技能，从事空调、制冷设备及系统的技术升级、改造设计、安装、调试、维护、维修、技术管理等方面的技能应用型人才。
实训装置也适合普通院校、技工学校、职业培训学校、职教中心、鉴定站/所、制冷类专业等培训的理想设备。
本装置是将中央空调微型化，同时保证整个中央空调系统的完整性和合理性，整套实训设备可演示夏季制冷工况、冬季制热工况，在蒸发器、冷凝器、冷却塔、模拟锅炉配置了温度测量点，便于学生测量、了解各点参数的变化情况和系统的工作状况。
并人为增加一些辅助配置，使设备能产生多种在实际运行中的常见故障，供学生动手排除，让学生全面地掌握中央空调技能知识。
提高他们的动手能力!
实现半实物化实训教学方针；中央控制处理器采用西门子S7-200可编程控制器，拥有成熟的专业技术和广阔的市场背影，产品紧贴实际应用和先进技术，实用性强；上位机软件实时显示系统运行状态及数据。
实训装置直观展示了中央空调的系统结构、工作原理，可清楚的看到制冷循环系统结构及主要部件的实物，系统配置有交流电压表、温度表、真空压力表、信号指示灯的整个系统的实时工作状态一目了然；便于教学演示讲解及学生对课本知识的理解掌握。
此外，管路中设有视液镜可观察制冷剂状态；制冷系统中红色管路部分为高压管路，蓝色管路部分为低压管路。
整套实训装置集制冷系统、电气控制系统、故障模拟系统于一体，满足对实训的要求。
该实训装置由一套3匹制冷机组、2套冷却水（1套为常用、1套为备用）系统、2套冷冻水（1套为常用、1套为备用）系统及1套PLC中央控制处理器等组成，终端为1套模拟房间和风机盘管等组成。
由集水器、分水器进行能量分配和调节。
同时具有供热功能，这里采用热水器来模拟市政热网（热源），再通过热交换器对媒水进行加热，起到制热的功能。
控制系统由数据采集器、西门子PLC主机、PC机、力控组态等组成，采用PLC作为中央控制处理器，由计算机通过专用通信线PC-PPI与PLC之间建立稳定的通讯，从而控制整套中央空调系统的运行与停止，也可通过网络实现远程控制。
中央空调系统中的运行参数由传感器进行采集，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。
系统制冷机组由压缩机、壳管式冷凝器、储液器、热力膨胀阀、壳管式蒸发器、冷却塔、水泵、膨胀水箱、电动阀等组成。
压缩机启动之后，壳管式冷凝器中产生的热量被冷却水泵送入的水进行冷却后，压至喷淋式冷却塔散热。
壳管式蒸发器产生的冷量，经冷冻水泵压至模拟房间的风机盘管和风道表冷器中，由电动阀来控制各自需不需要制冷或制热。
二、技术参数：
1.电源：
AC380V±5％（三相五线）50Hz
2.外形尺寸：
300×100×210cm3
3.制冷剂类型：
R22
4.最大制冷量：
7.5KW
5.最大输入总功率：
4.5kVA
6.制冷额定功率：
3.8kVA
7.制热额定功率：
3.0kVA
8.循环风量：
480m3/h
9.安全保护：
具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准
三、实训系统组成及详细说明：
实训装置由控制屏、实训对象、模拟房间、连接电缆等组成,整体效果图如下3-1所示:
1．THPZKS-1控制柜 2．冷却塔3．模拟风管4．膨胀水箱5．模拟锅炉
6．新风口 7．轴流风机 8．电加热器 9．表冷器 10．过滤器
11．不锈钢架12．3匹压缩机 13．冷凝器14．蒸发器 13．模拟房间
图3－1整体效果示意图
3.1实训装置控制柜部分：
3.1-1系统控制柜
控制柜采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，结构坚固。
前门采用透明玻璃，可清楚地观察到系统中央控制处理器、交流接触控制部分、控制按钮等控制元件、系统流程图等。
如图3-2所示:
3.1-2控制面板说明：
主控制面板主要分5个区域：
总电源操作控制区、控制旋钮区、终端设备测试区、交流接触控制区、中央控制处理器单元、流程图及工作状态指示区。
3.1-2-1总电源操作控制区介绍：
电源操作区包含插座（右边双联插座）电源开关、电源总开关、线电压指示电压表、压缩机工作电流指示电流表、冷却水泵工作电流指示电流表、媒水水泵工作电流指示电流表。
图3.2控制柜示意图
3.1-2-2控制旋钮区（手动控制形式下才用到这些旋钮）：
第一行自左向右分别为：
压缩机启动、停止按钮，置于“启动”压缩机工作，置于“停止”压缩机停止工作；冷却水泵“泵1”“泵2”开关，置于“泵1”主泵工作，置于“泵2”备用泵工作，置于“中位”冷却水泵主、备用泵都不工作；冷冻（媒水）水泵“泵1”“泵2”开关，置于“泵1”主泵工作，置于“泵2”备用泵工作，置于“中位”冷冻（媒水）水泵主、备用泵都不工作；冷却塔风扇开关，置于“开”冷却塔风扇工作，置于“关”冷却塔风扇不工作；手动自动转换旋钮开关，置于“手动”执行手动控制方式运行控制现场设备，置于“停止”现场设备全部不工作（除PLC中控制器外），置于“自动”执行PLC自动控制方式运行控制现场设备。
第二行自左向右分别为：
电磁阀1开关，置于“开”电磁阀1打开，置于“关”电磁阀1关闭；电磁阀2开关，置于“开”电磁阀2打开，置于“关”电磁阀2关闭；新风阀门开关，置于“小”电动调节阀得电，新风口风门逐渐关小；置于“中位”电动调节阀失电，调节阀停止工作；置于“大”电动调节阀得电，新风口风门逐渐开大；风管风机开关，置于“开”风管风机工作，置于“关”风管风机停止工作；模拟锅炉开关，置于“开”模拟锅炉工作；置于“关”模拟锅炉停止工作；加热器开关，置于“低”加热器1工作（以300W功率加热），置于“停”加热器1、2停止加热工作，置于“高”加热器1、2同时工作（以600W功率加热）。
3.1-2-2终端设备测试区：
当系统在控制过程中，出现问题之后可通过这个区域的测试端子来测量是否有交流信号。
3.1-2-3交流接触控制区：
主要有交流继电器、热保护器组成，交流继电器主要起到中间切换的作用，热保护器的作用是当系统中出现故障时，电流超过其设定值时，双金属片断开起到保护作用。
3.1-2-4中央控制处理器单元：
中央控制处理器单元区介绍：
在自动控制方式下，中央控制处理单元进行控制，来完成系统自动控制过程。
如下图所示：
3.1-2-5流程图及工作状态指示区：
流程图区含流程图及部件工作状态指示：
（工作状态指示包括：
压缩机、冷却水泵、冷冻水泵、
换热水泵、冷却塔风扇、模拟锅炉、电磁阀1、电磁阀2、风管风机、
电加热丝。
灯亮时表示工作；灯灭时表示停止工作。
）
图3-7流程图及工作状态指示区示意图
3.2系统实训对象
实训对象由制冷机组、冷却水系统、冷冻水系统、供暖处理系统等组成，基本配置如下：
序号
设备名称
数量
1
电气控制屏
1套
2
模拟房间
1套
3
控制对象不锈钢台架
1套
4
回风风道
1套
5
水冷制冷机组
1套
6
冷却水系统
1套
7
冷冻水系统
1套
8
供暖系统
1套
9
循环处理系统
1套
3.2-1制冷机组单元：
包括压缩机、壳管式冷凝器、壳管式蒸发器、热力膨胀阀、储液罐、视液镜、干燥过滤器等组成，管路中还设有控制阀等实训所必需的部件；此外，管路中设有的视液镜可观察制冷剂状态；制冷系统中红色管路部分为高压管路，蓝色管路部分为低压管路装有保温材料的为低压管路部分。
3.2-2冷却水系统单元：
系统包括1套3吨冷却塔机组、2台冷却水泵（一个常用、一个备用）壳管式冷凝器等组成。
3.2-3冷冻水系统单元：
系统包括2台冷冻水泵（一个常用、一个备用）、集水器、分水器、膨胀水箱等组成。
3.2-4循环处理系统单元：
系统包括过滤器、表冷器、电加热器、轴流风机、风道等组成。
3.2-5供暖处理系统：
系统包括1台模拟锅炉、1台换热水泵、1套换热器等组成；
3.3模拟房间
模拟房间系统包括房间温控器、风机盘管机组及风量调节系统等组成。
3.3-1温控器：
温控器安装于模拟房间内，具有设定温度、模式设定、风量调节等功能。
3.3-2风机盘管：
其机构由贯流风机、翅片盘管式换热器两部分组成，风机在房间温控器的控制下，对翅片盘管式换热器进行冷却。
3.4测量仪表
3.4-1电源电压表：
在电源操作区提供1只交流电压表，用于测量系统电网电压。
3.4-2制冷系统压力检测单元：
提供2只真空压力表和1只双组压力控制器，压力表测量范围分别：
低压表为-0.1～1.5MPa、高压表为-0.1～3.5MPa,可显示系统工作时低压侧和高压侧的压力变化；双组压力控制器对压缩机起到保护作用。
四、系统控制说明：
4.1中央控制器:
采用西门子S7-200可编程控制器作为中央控制处理器,另配有一个数字量扩展模块、一个模拟量采集模块，结合开发软件进行自控的一种方式。
4.2中央空调启动过程及保护：
系统具有手动与自动两种控制方式，可通过上位机软件监测系统的运行工况，即系统中制冷状态、制热状态、温度大小、设备运行状态等参数。
控制系统中采用连锁控制、保护措施等一系列措施对系统进行保护控制。
通过对PLC程序编辑，可改变系统的控制过程。
由PC主机可直接与以太网相连，实现网络远程控制。
组态软件借助于Windows2000/XP多任务环境，是本系统的管理与调度的中心，实现对整个系统的集中管理、以及对整个楼宇的被控设备进行监测与调度，实现设备的联动控制。
五、实训装置操作说明：
5.1手动方式操作说明：
5.1-1首先将控制屏主面板电源操作控制区的所有的控制开关都打到“关”、“停止”与“中位”上；检查模拟故障设置箱，将4个开关置于下方（1～4处于“正常”的方向）；再将PLC主机下方控制方式按钮旋至到“手动”位置上及PLC主机电源开关也打到“关”的位置上；
5.1-2其次将系统电源插头线接入工业用电三相四线制电源AC380V±10%（或三相五线），中线必须接为零线；通过切换电压测量转换波段开关，检查电网电压是否缺相，正常情况下，UUV、UVW、UWU三档电压指示均为380左右；如果电源有缺相将不正常，请检查电源、插座与保险丝前端之间电压及保险丝是否有熔断等情况。
5.1-3将电源操作区的总电源开关置于“上方”，系统得电。
便可见此时压缩机的“停止”按钮与信号显示区的两块智能温度控制器会亮。
5.1-4将冷却塔风机的转动方向调整为排风向上，具体的做法为：
在以上操作的前提下，将冷却塔风机按钮旋转到“开”的位置上，将手放在冷却塔的顶端排气口处，感觉冷却塔风机排风的风向；若不是向上，对电网电源中任意两跟火线进行调换，冷却塔风机的排风就正常了。
5.1-5然后按照需求，对电源操作区中的控制开关进行调整。
上位机组态软件在进入“系统手动控制与监控”界面，可监视设备的工作状态，具体步骤参照实训指导书中的内容。
5.2自动方式操作说明：
5.2-1PLC及硬件设备
5.2-1-1PC/PPI电缆线
图5-1PC/PPI电缆线示意图
PC/PPI电缆线连接PC机与S7200主机，将一端插入计算机COM口，另一端插入S7200主机通讯端口。
如图5-1所示。
具体连接示意图如下：
图5-2PC/PPI电缆线与PC机连接示意图
5.2-1-2航空电缆线及航空插座、插头
图5-3航空电缆线
图5-4控制屏对象侧航空插座
图5-5控制对象侧航空插座
用航空电缆线将
升级会员 