中央空調模型（xíng）實訓台的設計組成功能原（yuán）理與自控係統的構（gòu）成
空調自動控製指（zhǐ）空氣調節（簡稱空（kōng）調）的作用是在室外氣候（hòu）條件和室內負荷變化的情況下使空間（如房屋（wū）建築、列車、飛機等）內的環境狀態參數保持期望的數值。空調（diào）自動控製就是通過對空氣狀態參數的自動檢測和調節，保持空（kōng）調係統處於最優工作狀態並通過安全防護裝置，維護設（shè）備和建築物的安（ān）全（quán）。主要（yào）的環境狀（zhuàng）態參數有溫度（dù）、濕度、清潔度、流速、壓力和成分等。
一、中（zhōng）央空調實訓台的組成及設計（jì）目的
中央空調實訓台由空調係統（tǒng）、冷水機組、供熱係統、冷卻水、冷凍（dòng）水係（xì）統等組成。該實訓（xùn）台以製冷、供熱係統、循環水係（xì）統和空氣處理係統為控製對象，融（róng）合了傳感器技術、計算機技術（shù）、自（zì）動化控製技術；可以演示中（zhōng）央空調的結構和工作原理（lǐ），可以將（jiāng）中央空調按功（gōng）能（néng）不同分為空調係統（tǒng）、製冷係統、冷凍水冷卻水係統、供熱（rè）係統等四（sì）個單元學習和理解，可以進行：
(1)係統設備認識實驗；(2)監控空（kōng）調機組的運行狀態、啟停控製實驗；(3)新風閥及回風閥的比例調節實驗；(4)溫度（dù）設定、參數回顯實驗；(5)環境溫度及濕（shī）度檢測實驗；(6)一次（cì）回（huí）風係統啟停控製實驗。通過這一係列的實訓練習可以增強學生對中（zhōng）央空（kōng）調及其（qí）控製的理解和（hé）掌握。
二、中央空調模型實訓台各部件的介（jiè）紹
中央空調模型實訓台由冷、熱源係統，空氣（qì）調（diào）節係統及輔助部件組成。圖l所示為中央空調（diào）模型實訓台實樣圖。
1.冷（lěng）熱源係統
冷源是一（yī）台壓縮機為l匹（pǐ）的製冷係統，為空氣調節係（xì）統提供所需冷（lěng）量；熱源由一台3KW的電熱水器模（mó）擬鍋爐，為空氣調節係統提供模擬房間所需的熱量。
2.空（kōng）氣處理係統
空氣處理（lǐ）係統主要包括：新風段、空（kōng）氣混合段、空氣過濾段、冷卻（què）段、加熱段（duàn）、送風段、回風段和排風段等。在新風段、排風段設有電動風閥，可控（kòng）製閥門開（kāi）度，可模擬（nǐ）房間冬季省熱量，夏季省冷量，以達到節能要求。
圖1中央空（kōng）調（diào）模型實訓台實樣
三、空（kōng）調自控係統（tǒng）的特點
1.依調（diào）節對象不同而控製方（fāng）式不同（tóng）的特性
空調（diào）自控的主要任務是維（wéi）持空調房間一定的溫度、濕度。控製效果如何（hé），除與空調係統本身有關外，自控部分對空調係（xì）統的運行效（xiào）率也起著非常重要的作（zuò）用。自（zì）控係統對空調設備的控製（zhì）不單是簡（jiǎn）單唯一的控製，也要依據調節對象的不（bú）同而采用不同（tóng）的控製方（fāng）式，所（suǒ）以了解空調（diào）對象的特性，是很關鍵的一（yī）個方麵。
2.空調係統的整體（tǐ）控製性（xìng）
空調自控係統（tǒng）是以空調房間的溫、濕度控製為中心，通（tōng）過工況轉換與（yǔ）空氣進行處理的過（guò）程，每個環節都是一個緊密聯係在一起的整體控製係統，任意環節有問題，都（dōu）將影響空調調節效果（guǒ），甚至使整個調（diào）節係統無法工作。
四、中央空調自控係統（tǒng）的基本功能
中央空調係統在（zài）自控方麵應實（shí）現的基本功能有：
1.中央（yāng）空（kōng）調係（xì）統各部件設備的啟停控製
主要能控（kòng）製壓縮機、冷卻水泵（bèng）、冷凍水泵、冷卻塔風（fēng）扇（shàn）、送風機（jī）、回風機等。
2.中（zhōng）央（yāng）空調係統各參數監控
主要可以進行主要部（bù）件設備的啟停運行狀態（tài）監控和進行冷水機組回（huí）水端、供水端水溫、新（xīn）風溫度、回風溫度、室內溫度（dù）等（děng）監控、
3.中央空調係統運行狀態監測和各電動閥控製
主要調節冷、熱水電動（dòng）閥，新風閥、回風閥、排（pái）風閥等電動（dòng）閥開度和運行（háng）狀態的監測（cè）。
4.其它監控：如過濾網堵塞報警等
五（wǔ）、中（zhōng）央空調模型實訓（xùn）台自（zì）控係統的構成
根據中央空調模型（xíng）係統及其自（zì）控係統特點、技術要求，本係（xì）統采用DDC控製（zhì）係統，控製係統如圖2所示。控製設備及傳感器有：溫度和濕度傳感器、壓（yā）差開關、大氣壓力傳感器、電動三通閥、DDC控製（zhì）器等。整個中央空（kōng）調模型實（shí）訓台自（zì）動控製係統主要有自動（dòng）控製係統軟件、冷水機組控製和空氣處理器控製三部分組成。
1.自動控製係統軟件
中央空調（diào）模型實訓台整（zhěng）個係統的核（hé）心是自動控製係統（tǒng）軟件。管（guǎn）理用計算機的係統軟件采用Windows7操作係統，應用（yòng）軟件的（de）人機界麵由HMI／SCADA自動化軟件平台"組態王6．5"開發（fā）。組態王具有數據采集與控製功能，可以通過（guò）硬件驅動程序（xù）與現場設備通信，完成對數據的（de）采集和控製。組態王具（jù）有圖形化用戶接El，允許開發（fā）者用圖形化的（de）組態方式進行係統配置，並可以定義圖形對象的動態特性。
係統運行時有兩種控製狀態：自動控製狀態和手動控製狀態。當選擇自動控製模式時，通過傳（chuán）感器檢測到的模擬房（fáng）間溫度、風係統溫度、水係統（tǒng）溫度以及壓差（chà）信號作為反饋，根據控製（zhì）算法實時地（dì）控製電動閥、壓差開關、電動風閥，從而使模擬房間的溫度、新風量達到目標（biāo）值。當選擇手動控製模式時，所有控製用電動閥、壓差開關、電動風閥的（de）控製都由操作人員直（zhí）接用（yòng）鼠標點擊操作的方式進行控（kòng）製。其中空氣處理係（xì）統（tǒng）自控軟件界麵如圖（tú）3所示。
2.空氣處理係統自控（kòng）
空氣處（chù）理係統自控的要求有：1．監測風管道內的溫度；2．監測及控製新風、排風電動風（fēng）閥開肩度；3．監測及控製表冷器冷（lěng）水與加熱器熱水（shuǐ）進水閥開度；4．監測新風過濾網兩（liǎng）側（cè）壓差，以了解過濾網是否堵塞；5．監測送風、回風機的（de）啟停狀態及啟停控製。空氣處理係統監（jiān）控原理圖如圖4。
圖4空氣處（chù）理係統（tǒng）監控原理（lǐ）圖
圖4上方風管為回風管，下方風管為送風管，回風管中裝有同風機（jī），送風管（guǎn）中裝（zhuāng）有過濾網（wǎng）、加熱器、表冷器、送風（fēng）機；T表示溫度傳感器，可以分別監測回風管、送風鋝、模擬房間、新風（fēng）側溫度；H表示電動閥，可（kě）以分別：|在測和控製新風、排風、混合段電動風（fēng）閥及表冷器、加熱器電動閥的開度；△P表（biǎo）示壓差開關，當空氣過濾網上灰塵增多時，通過時空氣阻力增（zēng）大，將影響空調的正常運行，此時濾網兩端壓差增大（dà），對其（qí）兩邊設置壓差（chà）監測。可（kě）以對濾網狀態進行監測。圖中5個電動閥連接至（zhì）DDC的模擬輸出(AO)端口，5個溫度傳感器連接至DDC的模擬輸入(AI)端口（kǒu），送風機與同風機由DDC的數字輸出(DO)端口控製，2台風機的丌（jī）啟狀態和濾網壓差由（yóu）DDC的數字輸入(DI)端口監（jiān）控。
由以（yǐ）上連接可以通過同風管、送風管（guǎn）、模擬房間、新風側的溫度傳感器（qì）經模擬信號（hào）輸入端送至（zhì）DDC控製器中，經（jīng）采樣、模擬／數字轉（zhuǎn）換（huàn）將模擬溫度信號變成數字信號，與給定溫度值進行比較得出偏差，經DDC控製器運算，從輸出端口輸出與偏差成一定關係的信號，夏天輸入的2～15℃的冷凍水流量，對空氣進行等濕冷卻或除濕冷（lěng）卻（què），冬季控製（zhì）輸入的30℃以上的熱水（shuǐ）流量，可以（yǐ）對空氣進行加熱，從而實現對送風溫度、濕度（dù）的調節（jiē）；過渡季節控製新風閥、排風閥與混合段風閥的開度，調節係統回風與新風混合比例，以適應（yīng）冷熱負荷的變化。在DDC控製器中，可（kě）以根據控製對象的不同特性，選用最合適的控製算法編程，如新（xīn）風溫度補償控製、模糊控製等，以保證在滿足（zú）舒適性的同時，最大程度地（dì）節能（néng）。
3.空調水係（xì）統監控
空調（diào）水係統有兩個循環回路（lù）。一是冷凍（dòng）水係統，由冷凍水循環泵通（tōng）過管道（dào）係統連接冷（lěng）水機組蒸發器與空氣處理係統中表冷器。冷凍水在係統中起載冷作用，通過低溫水和外界的換熱（rè），而達（dá）到空調所需要的（de）效果，冷凍水係統（tǒng）可以極大地減少製冷係統的冷媒充注量；二是冷卻水係統，主要由冷卻塔、水泵和管道組成。冷水流過冷水機組的冷凝（níng）器後，溫（wēn）度（dù）上（shàng）升，使升溫冷水流過冷卻塔則（zé）水（shuǐ）溫下降，用（yòng）泵送回冷水機組後再次循環。
對空調水係統進行監控製的主要（yào）要求有：1．保證冷水機（jī）組蒸發器側有足夠的水量（liàng）使蒸發器正常工作：2．冷水機組（zǔ）可以向（xiàng）空調機組的表冷器提供足（zú）夠的冷水量以滿足使（shǐ）用要求；3．保證冷水機組冷凝器側有足夠（gòu）的冷卻水通過；4．保證冷卻塔風機和各水泵的安全（quán）運行。空調水係統監控（kòng）原理圖如圖（tú）5。
圖5空調水係統監控原理圖
圖5空調水係統監控原理圖中有兩（liǎng）個循環係統（tǒng），每個循（xún）環（huán）係統都連有進（jìn）出（chū）冷水機組側的溫（wēn）度傳感器，水泵和電動（dòng）閥。冷水溫度的控製是根據（jù）室內溫度傳感器的反饋（kuì）信（xìn）息來經DDC計算控製水閥的開度進而控製冷水的溫（wēn）度。
六、結語
中央空調模型實訓台為我院建築設備工程技術專業熱工儀表與空調白控課程教學實訓（xùn）和（hé）學生工程實踐實訓平台。通過對計算機自動控製軟件的操作（zuò），可以讓學生掌握（wò）中央空調係統（tǒng）的工作原理，掌握中央空調監控與自動控製的基本（běn）理論，可以通過（guò）對該實訓（xùn）平台更深入地研究開（kāi）發，能夠更進一步了解和掌（zhǎng）握組態軟件、LonWorks總（zǒng）線技術與應用、控製理論等方麵的知識。本實訓台的研究和探索是中央空調調試實（shí）訓及自動控製（zhì）係（xì）統實（shí）訓的新思路，具有（yǒu）較高的實用和推廣價值（zhí）。
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