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SB-LG9中央空調系統實(shí)訓裝置（DCS）
一 、概述
中央空調系統實(shí)訓裝置DCS 本設計為智能樓宇中的中央空調系統，該系統由新風(fēng)，空氣過(guò)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。本系統可以實(shí)現空調機組的工藝流程參數進(jìn)行自動(dòng)控制和實(shí)時(shí)監測功能，并使空調系統設備處在最佳狀態(tài)下運行。除此之外，本系統的設計以中央空調DCS控制為背景，具備DCS系統分散控制，集中管理的特點(diǎn)，可以對中央空調的冷熱源系統，空氣處理系統和被測設備控制系統進(jìn)行集中操作，并提供窗口友好的人機界面和強大通訊功能，提高了系統的可靠性，降低了系統故障。
二、DCS系統特點(diǎn)
1、網(wǎng)絡(luò )共分為四級，依次為過(guò)程層，控制層，管理層和決策層。其中決策層為大樓各個(gè)系統的主計算機，管理層為樓宇自動(dòng)化系統中的中央操作站。決策層和管理層用一條TCP/IP通信總線(xiàn)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(xiàn)連接，組成建筑物的控制網(wǎng)。RS485總線(xiàn)組要負責可編程控制器與中央站的通訊，總線(xiàn)主要負責小容量開(kāi)發(fā)控制器與中央站的通訊。Lontalk總線(xiàn)和RS485總線(xiàn)用路由器連接，可兩條總線(xiàn)通信協(xié)議的轉換。
3、控制層：
直接對下面過(guò)程層的DDC所監控的數據進(jìn)行控制，若中央操作站發(fā)生故障不影響DDC獨立工作，這樣便提高了系統的可靠性，并大大減少了中央處理單元的負荷。
4、過(guò)程層單元：
直接收集空調系統的溫度，濕度，壓力等工藝參數，并根據控制層的指令對工藝控制設備進(jìn)行控制。
三、參數組成
1、DCS管理控制系統：
DCS管理層系統由管理層電腦、管理軟件組成。整機系統用LonTalk/RS485/控制總線(xiàn)連接，組成建筑物的控制網(wǎng)。RS485總線(xiàn)組要負責可編程控制器與中央站的通訊，總線(xiàn)主要負責小容量開(kāi)發(fā)控制器與中央站的通訊。Lontalk總線(xiàn)和RS485總線(xiàn)用路由器連接，可兩條總線(xiàn)通信協(xié)議的轉換。
小容量控制器由PLC可編程控制器、數據采集、力控組態(tài)軟件等組成。并且可通DCS管理層監控系統運行工況，即系統制冷狀態(tài)、制熱狀態(tài)、溫度、設備運行狀態(tài)等情況。通過(guò)PLC模擬量模塊采集溫度等相關(guān)系統參數對整個(gè)系統進(jìn)行自控。通過(guò)對PLC程序編輯，可改變系統的控制過(guò)程。計算機控制則采用組態(tài)技術(shù)建立計算機與PLC之間的穩定通訊，從而控制整個(gè)中央空調，并實(shí)現對空調運行數據的顯示、分析等各種功能，同時(shí)也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )升級建立遠程計算機與現場(chǎng)計算機的通訊，實(shí)現對中央空調的遠程控
2、中央空調DCS控系統：
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的整體運行
3、壓力、溫度儀表
1）制冷系統壓力檢測單元：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,可顯示系統壓縮機低壓側和高壓側的壓力變化，對壓縮機起到保護作用。
2）壓力變送器2個(gè)、+DC24V，4-20MA
3）溫度傳感器，可測量冷卻水溫度、冷凍水溫度、制冷主機溫度、房間溫度鍋、爐溫度。
4、故障設定單元：
中央空調控制屏設定有多個(gè)故障，可實(shí)現制冷水泵、風(fēng)機、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)系統中，中央空調運行時(shí)的故障現象，
5、冷熱媒水輸送管道：
采用新型號直插入方式，每一個(gè)接頭只要用手直接拔插就行，方便教學(xué)時(shí)，學(xué)生自己組裝，連接
6、不銹鋼分水器
系統由1套不銹鋼分水器組成，分別為制冷過(guò)程中、制熱系統時(shí)房間提供穩定的冷熱水
7、不銹鋼集水器
系統由1套不銹鋼集水器組成，分別為制冷過(guò)程中、制熱系統時(shí)房間提供穩定的冷熱水
8、電氣控制柜：
1）可觀(guān)察到中央PLC控制器、接觸器、等控制元件。面板上面有控制開(kāi)關(guān)旋鈕、工作狀態(tài)指示燈、系統流程圖及PLC主機單元及測試點(diǎn)。
2）主要由三相四線(xiàn)制AC 380V電源供電，并設有漏電保護器控制控制屏、總電源、三相漏電斷路器、電源指示燈、旋鈕開(kāi)關(guān)、、開(kāi)關(guān)電源、微型繼電器等組成，進(jìn)行相應的操作控制，如加熱器的電源、送風(fēng)機電源、制冷/制熱的啟動(dòng)等，并帶有相應的指示。
3）、該裝置可實(shí)現手動(dòng)控制和計算機控制兩種控制方式、手動(dòng)控制按鈕在控制柜的門(mén)上，這些控制按鈕接入到PLC各個(gè)相應的輸入變量上，可直接對整個(gè)中央空調進(jìn)行控制
4）、控制屏配置表
|
編號 |
名稱(chēng) |
單位 |
數量 |
|
|
1 |
實(shí)訓桌 |
套 |
1 |
。 |
|
2 |
三相4P帶漏電開(kāi)關(guān) |
只 |
1 |
32A |
|
3 |
三相保險 |
臺 |
1 |
32A |
|
4 |
450V電流表，30A電流表 |
個(gè) |
1 |
6L2 |
|
5 |
按鈕 |
套 |
8 |
|
|
6 |
開(kāi)關(guān)電源: |
套 |
1 |
|
|
7 |
中間繼電器 |
套 |
8 |
24V |
|
8 |
數據采集模塊 |
只 |
1 |
|
|
10 |
壓力傳感器 |
只 |
2 |
|
|
10 |
PLC |
臺 |
1 |
|
9、水冷機組：
由一套3P制冷主機組成，為整機系統提供冷源，整個(gè)中央空調采用PLC作為主控機，由計算機通過(guò)通信線(xiàn)與PLC進(jìn)行通信，從而控制整個(gè)空調的運行。
冷水機配置表
|
編號 |
名稱(chēng) |
單位 |
數量 |
|
|
1 |
壓縮機 |
臺 |
1 |
3P |
|
2 |
蒸發(fā)器，干式3P |
只 |
1 |
304不銹鋼，內部采用19MM不銹鋼管作為蒸發(fā)器，克服了個(gè)別地區水的酸堿比重較高，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(gè) |
1 |
|
|
5 |
水冷凝器 |
套 |
1 |
|
|
6 |
3T冷卻水塔 |
套 |
1 |
|
|
7 |
冷卻風(fēng)機 |
個(gè) |
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，揚程10米 |
|
10 |
手閥 |
只 |
4 |
包含：，1只加液閥，1個(gè)截止閥 |
10、冷/熱媒水系統
水系統是中央空調的神經(jīng)末端系統，為終端用戶(hù)提供冷媒水和熱媒水，系統配置2臺冷/熱水泵，為系統提供動(dòng)力（其中1臺備用）。整個(gè)中央空調采用PLC作為主控機，由計算機通過(guò)通信線(xiàn)與PLC進(jìn)行通信，從而控制整個(gè)空調的運行。
|
編號 |
名稱(chēng) |
單位 |
數量 |
說(shuō)明 |
|
1 |
冷/熱水泵 |
個(gè) |
2 |
≥36L/min，揚程10米 |
|
2 |
閘閥 |
個(gè) |
4 |
|
|
3 |
膨脹水箱 |
個(gè) |
1 |
|
|
4 |
電磁閥 |
個(gè) |
2 |
|
|
5 |
水管 |
套 |
1 |
新型連接方式 |
|
6 |
鍋爐 |
個(gè) |
1 |
1500W |
11、集中與半集中送風(fēng)系統：
由一個(gè)模擬房間，和一個(gè)組合式風(fēng)柜組成。模擬房間采用30*30工業(yè)標準鋁型材和雙面烤漆木板結構，內部裝有和真實(shí)空調末端同樣的風(fēng)機盤(pán)管，三級調速，由調整開(kāi)關(guān)用戶(hù)自由調。組合式風(fēng)柜系統由回風(fēng)口，新空氣混合風(fēng)口，送風(fēng)機，中央空調蒸發(fā)器，管道，電磁閥組成。
末端系統置表
|
編號 |
名稱(chēng) |
單位 |
數量 |
|
|
1 |
模擬客房 |
套 |
1 |
2000*900*800，鋁木結構裝有四個(gè)輪子，方便移動(dòng)，門(mén)使用有機玻璃，提高實(shí)用性 |
|
2 |
房間風(fēng)機盤(pán)管 |
套 |
1 |
F34 功能：三檔風(fēng)速度調節 |
|
3 |
風(fēng)速調整開(kāi)關(guān) |
|
|
86型 |
|
4 |
中央空調專(zhuān)業(yè)冷排 |
個(gè) |
1 |
20平方 |
|
5 |
空氣混合風(fēng)口 |
套 |
1 |
帶有調節功能 |
|
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(huì )結露， |
|
8 |
送風(fēng)機 |
個(gè) |
1 |
300MM,風(fēng)量2800/S |
|
9 |
|
|
|
|
12、控制智能模塊
本模塊可控制整機工作環(huán)境，確定系統的工作穩定，可保護學(xué)生的實(shí)訓時(shí)的穩定和安全，關(guān)鍵時(shí)可切斷總電源。：
1)、智能模塊模塊可檢測、監控裝置系統的交流電源的電壓，在測量過(guò)壓時(shí)，設備過(guò)載保護、能夠采集被監控設備交流電源的電流值，在測量過(guò)流值時(shí)，設備過(guò)載保護、能夠采集被監控設備交流用功功率溫度、在測量過(guò)溫時(shí)，設備過(guò)載保護
2）、軟件平臺：
電流、電壓溫度、并通過(guò)CAN /GSM通訊上傳到監控主機或監控云平臺，監控主機或云平臺可以判斷被監控電源的運行狀態(tài)，如電壓，電流，電流和溫度。
3）、工作電源 額定電壓AC220V、功耗 正常監視狀態(tài)≤2W 報警狀態(tài)≤2.5W、
4）監控報警過(guò)壓（115%）、欠壓（80%）過(guò)流、電流（50~1000mA）。
5）、溫度：50-120度、漏電報警：50-1000MA連續可調、漏電報警通道：1路、溫度報警：4路。
6）電流檢測通道：1路、電壓檢測通道：3路。
7）報警方式：APP遠程報警觸點(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(guò)手機可下載APP軟件控制系統，或者電腦通過(guò)軟件監控，
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(wú)線(xiàn)傳感器:電壓：3.6V。待機電流：20MA.報警電流產(chǎn)250MA、低壓報警：30天、通信方式：GSM、接收靈敏度：-129dBm、無(wú)線(xiàn)標準
14）、內置無(wú)線(xiàn)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)驗項目
1、認識中央空調的結構及設備的實(shí)訓
2、中央空調啟動(dòng)和停止的實(shí)訓；
3、中央空調的運行、調節操作實(shí)訓；
4、對中央空調的運行工況及各運行參數進(jìn)行檢測實(shí)訓
5、對可編程控制器PLC進(jìn)行高級編程及PLC的安裝接線(xiàn)調試進(jìn)行實(shí)訓
6、通過(guò)學(xué)習軟件了解中央空調各個(gè)系統的原理工作條件。
7、組態(tài)技術(shù)應用實(shí)訓：采用組態(tài)技術(shù)實(shí)現對中央空調運行進(jìn)行動(dòng)畫(huà)顯示，運行數據顯示、實(shí)時(shí)監控、組態(tài)等功能；
8、DCS網(wǎng)絡(luò )的安裝及設置實(shí)訓
9、網(wǎng)絡(luò )的安裝及設置實(shí)訓
10、觸摸屏實(shí)訓
11、觸摸屏屏和PLC通信使用
12、冷卻水泵故障實(shí)訓
13、冷卻風(fēng)機故障實(shí)訓
14、冷凍水泵故障實(shí)訓
15、在模擬軟件中完成冷卻水泵、風(fēng)機、冷凍水泵、制熱水泵、系統閥門(mén)的開(kāi)啟演示實(shí)訓
16、通過(guò)軟件學(xué)習理解中央空調各個(gè)部件的功能、原
17、DCS系統封閉式中央空調系統冬季運行調試
18、DCS系統封閉式中央空調系統夏季運行調試
19、DCS系統直流式中央空調系統冬季運行調試
20、DCS中央空調系統的控制原理
21、DCS中央空調系統的控制原理
五、中央空調主要配置表
|
序號 |
名稱(chēng) |
參數 |
數量 |
單位 |
|
|
1 |
中央空調冷水主機 |
|
1 |
套 |
|
|
2 |
冷卻水系統 |
|
1 |
套 |
|
|
3 |
冷熱媒水 |
|
1 |
套 |
|
|
4 |
供熱系統 |
含加熱鍋爐 |
1 |
套 |
|
|
5 |
組合式風(fēng)柜 |
含風(fēng)管，送風(fēng)系統 |
1 |
套 |
|
|
6 |
控制柜 |
|
1 |
套 |
|
|
7 |
模擬房間 |
含風(fēng)機盤(pán)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 |
中央空調工作站 |
含軟件 |
1 |
套 |
|
|
12 |
PLC控制模塊 |
FX3U-32 |
1 |
套 |
|
|
13 |
數據采集模塊 |
FX4AD-PT |
2 |
套 |
|
|
14 |
實(shí)驗指導書(shū) |
|
1 |
個(gè) |
|
|
15 |
控制智能模塊 |
|
1 |
套 |
|
|
16 |
DCS管理控制系統電腦 |
一臺用于控制層、一臺用于管理層 |
2 |
套 |
自備 |
|
17 |
學(xué)復審練習云平臺軟件 |
|
1 |
套 |
|
