中央空调控制系统模拟实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种应用于中央空调控制系统实验装置，主要实现中央空调基本控制功能的安装和操作。本实用新型专利技术包含了以半导体制冷片为核心的制冷系统，采用直接数字控制系统（DDC）作为控制器，运用组态软件实现上位机的监控功能。本实用新型专利技术还通过接线端子实现了实验设备和DDC之间的间接连接；通过修改DDC中的PID模块，可设置相应的控制算法，编写符合实验装置要求的控制逻辑程序，有助于进一步提高学生对中央空调控制方式的了解和开发，并提高学生的动手能力。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种中央空调控制系统模拟实验装置，是利用制冷片为冷源和DDC为控制器的可以让学生模拟实现中央空调控制系统基本功能的实验装置，属于中央空调

技术介绍
中央空调控制系统是智能建筑楼宇自动化中一个非常重要的组成部分，随着楼宇自动化技术的发展，作为研究智能建筑的学生必须掌握中央空调控制系统的安装和操作。目前，国内对中央空调控制主要集中在对工程的应用设计上，缺少针对高等院校和各类职业院校设计和技能实训的相关实验实训设备。但是随着智能楼宇相关专业的迅速发展，对中央空调控制系统的实验实训装置的需求也愈加迫切，急需相关的教学设备帮助学生掌握中央空调控制系统的设计和具体实施方法，并能对其控制方案进行优化设计。本新型实用专利正是在此基础上，将实际工程运用和教学实验相结合，便于学生学习实践的中央空调控制系统实验实训设备。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种中央空调控制系统模拟实验装置，解决目前中央空调控制主要集中在对工程的应用设计上，缺少针对高等院校和各类职业院校设计和技能实训的相关实验实训设备，通过本技术提供一种适配能力更好、更符合学生和被培训者模拟中央空调控制的实验装置，进行中央空调控制系统的组态、接线和安装的工程训练。本技术的目的是通过以下技术方案实现的，一种中央空调控制系统模拟实验装置，在实验台架上设置包括计算机、以直接数字控制系统DDC为核心的、采用半导体制冷片的风模拟系统和水模拟系统；通过计算机完成对两模拟系统的监测和控制。所述的风模拟系统包括直接数字控制器DDC-A、继电器组A、模拟的排风风道、新风风道，以及与排风风道、新风风道连接的房间；排风风道与新风风道间连接回风风道，该回风风道中设置回风门；新风风道的进风口至房间的风道中依次设置新风门、过滤器、装有半导体制冷片的表冷器、送风机，新风温湿度传感器的探头置于进风口的风道内，房间温湿度传感器的探头置于房间内，压差传感器的探头置于过滤器两端的风道内；房间至排风风道的出风口的风道中依次设置回风机、排风门，回风温湿度传感器的探头置于排风门与回风机的风道内。在风系统模拟装置中，风道和房间用有机玻璃制成，用以模拟实际的房间和风道，其中的温湿度传感器可对房间、回风和新风中的温湿度进行测量并将数据传送到控制装置中；排风门、回风门、新风门和过滤器用手动挡板代替，实现对风道风量通断及大小的控制，其中过滤器上的压差传感器向控制装置发送监测到的压差信号；用小风扇模拟回风机和送风机的工作，通过DDC对其进行开关量的控制；最后，通过装入的半导体制冷片和小风扇降低模型的温度，实现风机盘管表冷器工作的模拟。所述的水模拟系统包括直接数字控制器DDC-B、继电器组B、冷却水系统和冷冻水系统，运用安放于机组中的半导体制冷片模拟两系统在机组中实现的能量转换；其中，冷却水系统由冷却水塔、冷却水泵A和冷却水泵B组成；冷冻水系统由冷冻水泵A和冷冻水泵B组成；冷却水塔和机组上分别设置水塔温度传感器、机组温度传感器。在水系统控制模拟装置中，用空气的流动模拟实际中冷却水和冷冻水的流动，流通的通道由有机玻璃制作的通道进行模拟。冷却水泵和冷冻水泵都由小风扇进行模拟控制。冷冻水和冷却水的温度变化由半导体制冷片提供，在机组中通过半导体制冷片和风扇实现对机组工作的模拟。在水塔和机组中安装温度传感器，实现对其温度进行检测，并送控制装置实现监控。本技术实验装置采用BAS-3520研华开发的直接数字控制系统(DirectDigital Control简称DDC)，由接口转接设备随负荷变化作系统控制，如中央空调冷水循环系统、中央空调箱变频自动风量调整及冷却水塔散热风扇的变频操控等。该控制器采用全光电隔离、电源电压监视、瞬间脉冲干扰抑制、数字滤波、看门狗等多种抗干扰措施，运用全以太网的通讯方式，保证现场设备之间数据的快速通讯和数据交换，开放式通讯协议支持BACNet和Modbus协议；支持WebServer功能，允许客户在远端通过普通的IE浏览器直接登录现场DDC进行数据浏览；通过基于以太网设计开发的上位机HMI/SCADA软件，保证现场设备与上位机软件之间无缝链接。 本技术实验的控制算法是在DDC中修改PID模块，同时编写控制逻辑程序，这一方式有利于控制算法的修改和设计。本技术组态选用完全基于IE浏览器的HMI/SCADA监控及数据采集软件——Advantech WebAccess组态软件,可以对中央空调控制系统中自动化设备进行监控。本技术结合目前流行的中央空调装置运行情况，设计了使用制冷片为制冷元件，DDC为控制器，组态软件作为上位机监控系统的中央空调控制实验装置，此实验装置能够实现实际中央空调控制系统的基本控制功能，便于学生进行相关的学习。在对实验设备的安装中，为了方便学生做实验，同时预防学生在实验过程中重复操作对元器件的接线端子带来损害，增加了 一排接线端子，共70个端子口，供学生对相关设备进行接线，减少对实验设备的损伤。附图说明图1是本技术结构示意图；图2是本技术中的新风控制试验原理接线图；图3是本技术中的一次回风控制试验原理接线图；图4是本技术中的冷冻站冷冻水系统控制试验原理接线图；图中，I DDC-A, 2继电器组A，3接线端子A，4风系统模拟装置，5 DDC_B，6接线端子B，7继电器组B，8水系统模拟装置，9实验台架，10计算机，11排风风道，12回风风道，13新风风道，14房间，15排风门，16回风门，17新风门，18过滤器，19压差传感器，20回风温湿度传感器，21新风温湿度传感器，22房间温湿度传感器，23回风机，24送风机，25表冷器，26机组，27冷却水塔，28冷却水水泵A，29冷却水水泵B，30冷冻水水泵A，31冷冻水水泵B，32水塔温度传感器，33机组温度传感器。具体实施方式结合附图和实施例进一步说明本技术，如图1所示，本技术在实验台架9上设置包括计算机10、以直接数字控制系统DDC-A I为核心的、采用半导体制冷片的风模拟系统，以直接数字控制系统DDC-B 5为核心的、采用半导体制冷片的水模拟系统，通过计算机10完成对两模拟系统的监测和控制。本技术为学生提供了一个模拟中央空调控制的实验装置，可以让学生进行中央空调控制系统的组态、接线和安装的工程训练。学生使用该系统可以从硬件连接、到组织一个完整的中央空调机组控制系统，通过编写DDC的控制程序实现控制空调机组的工作。本技术运用计算机10中的组态软件对中央空调系统中的DDC进行管理，从而实现对中央空调系统中风系统和水系统的控制。中央空调风系统模拟控制部分利用房间温湿度传感器22、回风温湿度传感器20和新风温湿度传感器21对模拟装置中房间14、排风风道11、新风风道13的温湿度进行监控，运用压差传感器19对模拟的过滤器18进行监控；传感器将测得的相关物理量转换为对应的电信号，运用DDC-A I和计算机10，结合相应的控制原理和方案对电信号进行采样和分析后，按分析结果驱动模拟回风机23、送风机24、表冷器25中风机的小风扇工作，实现对中央空调中风系统控制工作方式的模拟。中央空调水系统模拟控制部分由冷却水系统和冷冻水系统两部分组成，它们在机组26中实现汇接，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中央空调控制系统模拟实验装置，其特征是，在实验台架上设置包括计算机、以直接数字控制系统DDC为核心的、采用半导体制冷片的风模拟系统和水模拟系统；通过计算机完成对两模拟系统的监测和控制。

【技术特征摘要】
1.种中央空调控制系统模拟实验装置，其特征是，在实验台架上设置包括计算机、以直接数字控制系统DDC为核心的、采用半导体制冷片的风模拟系统和水模拟系统；通过计算机完成对两模拟系统的监测和控制。2.据权利要求1所述的中央空调控制系统模拟实验装置，其特征是，所述的风模拟系统包括直接数字控制器DDC-A( I)、继电器组A( 2 )、模拟的排风风道(11)、新风风道(13 )，以及与排风风道(11)、新风风道(13)连接的房间(14);排风风道(11)与新风风道(13)间连接回风风道(12)，该回风风道(12)中设置回风门(16);新风风道(13)的进风口至房间(14)的风道中依次设置新风门(17)、过滤器(18)、装有半导体制冷片的表冷器(25)、送风机(24)，新风温湿度传感器(21)的探头置于进风口的风道内，房间温湿度传感器(22)的探头置于房间(14)内，压差传感器(19)的探头置于过滤器(18)两端的风道内；房间(14)至排风风道(11)的出风口的风道中依次设置回风机(23)、排风门(15)，回风温湿度传感器(20)的探头置于排风门(15)与回风机(23)的风道内。3.据权利要求1所述的中央空调控制系统模拟实验装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈虹，靳宏，蒋步军，刘琳，夏扬，李喆，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：实用新型
国别省市：