多功能楼宇自控系统简易实验台技术方案

多功能楼宇自控系统简易实验台，包括有直接数字控制器DDC，以及与DDC相连的用于为实验装置供电并提供数字信号的强电源与弱电源、用于提供数字信号的传感器、用于读取数字信号以及输入模拟信号的手操器、用于执行模拟信号的执行器、用于模拟空调风机系统的风机、用于单机调试与联机调试的电缆，所述的电缆接至计算机或另一台实验装置；本实用新型专利技术采用模块化设计，试验者可以选择不同类型的传感器和执行器模拟不同的建筑设备自动化系统，如风系统、水系统、冷热源系统，能直观体现建筑设备自动化的框架。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种实验装置，更具体地说是一种应用在教学和科研中的多功能楼宇自控系统简易实验台。
技术介绍
暖通空调系统是现代建筑必备条件之一，而其中楼宇自控系统在暖通空调设计中也起到了很重要的作用。暖通空调系统形式、种类、冷热源的配置多种多样。目的是对建筑内空气温湿度进行有效调节，改善室内环境空气质量。节能降耗，保证室内舒适度是暖通空调系统自动控制的王要技术指标。现在的设计当中，暖通空调系统已经开始采用楼宇自控进行自动化控制调节。采用可编程序控制器实现暖通空调系统的电气控制，与传统控制方式相比，有较大的灵活性，不仅线路简化，大大减轻了日后维护工作量，减小了劳动强度，且控制规模与控制功能也得·到了更大的扩展。不同的控制方式可采用相同硬件及不同软件来实现，节能降耗与优化运行并举，大大提高了室内环境的舒造度。但是，对于这一系统在教学活动中单纯从理论上讲解，学生难以有清晰的认识而实际运营中的建筑系统虽然可以供学生参观学习，但进行现场演示或模拟的难度很大，更不可能让学生实际操作。因此，在教学和实验过程对楼宇自动系统的模拟调试中存在一定的困难。需要根据建筑环境与设备工程及相近专业对建筑自动化控制、建筑电气等课程的教学要求和学生培养目标，推出的一款多功能简易的楼宇自控通用实验台。该实验台不仅需要满足学生对于楼宇自控系统的认知学习、调控学习的需求，同时可以让学生自己动手设计、搭建和调试简易楼宇自控系统。
技术实现思路
本技术提供一种在建筑设备自动化教学或者实验既适用于教学又密切联系工程实际的多功能楼宇自控系统简易实验台。本技术采用如下技术方案多功能楼宇自控系统简易实验台，包括有DDC(直接数字控制器)，以及与DDC相连的用于为实验装置供电并提供数字信号的强电源与弱电源，用于提供数字信号的传感器，用于读取数字信号以及输入模拟信号的手操器，用于执行模拟信号的执行器，用于模拟空调风机系统的风机、用于单机调试与联机调试的电缆(接至计算机或另一台实验装置)。DDC与传感器相连，所述的传感器包括温度传感器(5种)、二氧化碳浓度传感器、温湿度传感器、防冻开关、风压差开关、水流开关、浮球开关，用于接受传感器信号。同时DDC还与执行器相连，所述的执行器包括调节型水阀及执行器、开关型风阀及执行器、调节型水阀风阀通用执行器，用于执行模拟信号。所述的强电源同时连接到风机和经过弱电源转换装置链接到DDC用于供电并同时为DDC提供数字信号。所述的数字信号以及模拟信号通过DDC上连接的手操器进行读取与输入。在所述的强电源与弱电源上还设置有熔断器。所述的单机联机调试既可实现对一台控制器和与其连接的末端设备的整体调试，亦可以实现多台控制器组网及控制器与网关、上位机的联网调试与运行。所述的温度传感器的型号为SDB-Tnl0-05、SDB-Tn20_05、SDB-Tn3_05、SDB-Tp 1-05, SDB-Tp2-05,所述的二氧化碳浓度传感器的型号为T8041，所述的温湿度传感器的型号为SRA-H1T1，所述的防冻开关的型号为DBTF-5P，所述的风压差开关的型号为604，所述的水流开关的型号为KFA-1025，所述的风压差开关的型号为604，所述的调节型水阀及执行器的型号为TR24(AC/DC24V)+CCV-R215AC，所述的开关型风阀及执行器的型号为CMU24，所述的调节型水阀风阀通用 执行器的型号为S6061，所述的手操器支持的型号为Excel500 系列、VLC853、VLC651、SE6104、ZN551、Techcon09 系列、S7-200 系列，所述的单机调试与联机调试支持的软件为霍尼韦尔care6. O或以上版本、霍尼韦尔-艾顿Envisionfor BACtalk 2· O或以上版本、奥莱斯WebCTRL2. 5或以上版本、西门子Siemens S7-200系列PLC、泰康组网软件Ionmaker与组态软件pcvue。本使用新型的有益效果主要体现在I、本技术具有很强的可操作性，通过系统各模块之间的连接和调试，能够有效促进实验者对建筑设备自动化系统的认知。2、本技术采用模块化设计，试验者可以选择不同类型的传感器和执行器模拟不同的建筑设备自动化系统(风系统、水系统、冷热源系统)，能直观体现建筑设备自动化的框架。3、本技术支持多种主流楼宇自控系统的单机和联机调试，也为建筑设备自动化系统技术发展探索研究创造了条件，也为科研开发提供了硬件环境。附图说明图I :实验台原理图图2:实验台平面示意图图3 :强电配电箱主电路原理图图4 :强电配电箱控制电路原理图图5:强弱电转换接线图图6 :模拟量设备接线图图7:数字量设备接线图图中1、变压器，2、24V熔断器，3、空气开关，4、24VAC+保险端子，5、24VAC_端子排，6、继电器，7、强电配电箱，8、风机，9、调节型水阀及执行器，10、开关型风阀执行器，11、调节型水阀风阀通用执行器，12、手操器，13、DDC, 14、NTClOK温度传感器，15、NTC20K温度传感器，16、NTC3K温度传感器，17,PT100温度传感器，18,PT1000温度传感器，19、二氧化碳浓度传感器，20、室内温湿度传感器，21、防冻开关，22、风压差开关，23、水流开关，24、浮球开关，25、传感器端子排，26、执行器端子排，27、空气开关，28、交流接触器，29、热过载继电器，30、手操器插槽。具体实施方式本实验装置有强电系统调试功能、弱电调试功能、系统模拟功能、系统联机调试功能等四个部分。具体实施方案如下I、强电系统调试功能图三所示强电配电箱中配有的三相四线制风机的主电路(见图三)与控制电路(见图四)。强电箱给自控系统提供四个监控点位，分别是风机运行状态；风机手自动状态点；风机故障状态点；风机远程启停点。将图四所示中风机启停控制点位+24V、_24V与DDC(图二 13)连接，连接方式如图六所示。风机运行状态点位119、121与DDC(图二 13)连接，连接方式如图七所示。风机故障点位123、125与DDC(图二 13)连接，连接方式如图七所示。风机手自动点位与DDC(图 二 13)连接，连接方式如图七所示。将DDC如图六所示通过保险端子4、5接到24V电源上，DDC开始工作。强电箱电路如图四所示，将电源接通，调至手动状态，启动风机，此时DZ47-60型小型空气开关11闭合，风机4开始运转，运行指示灯6亮起。CJX2系列交流接触器12闭合，风机持续运转。将电源断开，电路调至自动运行状态。将手操器12通过手操器插槽30连接至DDC，可以通过手操器读取风机的运行状态、风机手自动状态以及风机的故障状态。并且可以通过手操器对风机进行启停控制。2、弱电系统调试功能图二所示，弱电箱体电源引自强电配电箱。电源部分为其他两部分设备提供经变压器I的220VAC变压后得的24VAC电源。并由保险管开关端子4、5控制多路电源为控制器、传感器、执行器等设备分别供电。本实例以调节型水阀及执行器9为例，进行调试。在完成强电系统调试之后，将调节型水阀及执行器9如图六所示接入到电路当中，接口 1、2分别通过保险端子4、5接到24V电压上，接口 3接到DDC的AOO端口上。接通电源。此时通过手操器可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
多功能楼宇自控系统简易实验台，其特征在于：包括有直接数字控制器DDC，以及与DDC相连的用于为实验装置供电并提供数字信号的强电源与弱电源、用于提供数字信号的传感器、用于读取数字信号以及输入模拟信号的手操器、用于执行模拟信号的执行器、用于模拟空调风机系统的风机、用于单机调试与联机调试的电缆，所述的电缆接至计算机或另一台实验装置；DDC与传感器相连接受传感器信号，所述的传感器包括温度传感器、二氧化碳浓度传感器、温湿度传感器、防冻开关、风压差开关、水流开关、浮球开关；同时DDC还与执行器相连执行模拟信号，所述的执行器包括调节型水阀及执行器、开关型风阀及执行器、调节型水阀风阀通用执行器；所述的强电源同时连接到风机和经过弱电源转换装置连接到DDC用于供电并同时为DDC提供数字信号；DDC上连接有用于数字信号以及模拟信号输入的手操器；在所述的强电源与弱电源上还设置有熔断器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李炎锋，边江，孙育英，田沛哲，李俊梅，徐聪聪，尹晨晨，王慧琛，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：