FCGC-1型空調實訓系統實訓裝置

一、設備概述
空調實驗設備,是真實樓宇空調系統合理微縮的教學設備，整套實驗設備可演示夏季制冷循環和冬季制熱循環。這套實驗系統，從結構上分為實驗臺和空調模型系統兩部分。

二、控制部分（實驗臺）
空調實驗設備的實驗臺，采用模塊化結構，即將電氣控制部分按功能原理分解為不同的模塊，模塊采用掛箱結構，安裝于實驗桌上方的實驗臺上面。
實驗臺上面，設計有AC380V電源輸出（護套端子），AC220V（護套端子和插座）電源輸出，DC24V（護套端子）電源輸出，安全保護裝置（空氣開關，過流保護等），工作電源儀表顯示等。
掛箱模塊分為：PLC模塊、變頻器模塊、觸摸屏模塊、繼電器模塊、按鈕及指示燈模塊、信號及儀表模塊等，下面分別加以介紹：
（1）PLC模塊 PLC模塊分為從站模塊和主站模塊。從站模塊用于實現對空調的過程進行實時控制，從站模塊的配置為：
FX2N-48MR：從站PLC主機，用于控制相應的繼電器和接觸器，實現對空調模型系統的壓縮機、冷卻水泵、冷凍水泵、風機等執行機構的邏輯控制。FX2N-48MR，屬于繼電器輸出（R）型的PLC，交流和直流負載用，關斷頻率低（ON←→OFF，約10ms），動作頻率10HZ/秒；允許通過電流為2A/點，有接點，機械絕緣，廣泛用于各種工業控制現場。

FX2N-4AD功能模塊：用于采集空調模型系統的溫度信號，可以實現4路溫度信號同時進行采集。
FX2N-32CCL功能模塊：作為CC-LINK的從站模塊，與主站模塊的PLC進行現場總線通訊。
三、主站模塊的配置：
（1）FX2N-48MR：主站PLC主機，與上位計算機進行連接，將從站PLC及其控制和采集的空調運行參數顯示到上位計算機上面，上位計算機安裝有組態軟件。
FX2N-16CCL：作為CC-LINK的主站模塊，與從站模塊的PLC進行現場總線通訊。
（2）觸摸屏模塊
觸摸屏模塊采用7寸觸摸屏與PLC從站模塊連接，作為一個操作站，可以進行基本參數的修改和監控。
（3）變頻器模塊
變頻器采用三菱FR-E740-0.75KW，輸入電壓：AC380V，額定功率：0.75KW，具有頻率、速度、磁通、轉矩等控制功能，可多達15種速度的多段速預選控制。變頻調速器用于控制空調系統主風機的運行速度。
FR-E740-0.75KW變頻器

（4）繼電器模塊
繼電器模塊，安裝有中間繼電器（AC220V），交流接觸器（AC220V），熱繼電器，漏電保護開關，熔斷器，時間繼電器等元件，利用繼電器模塊，可以獨立實現對空調實驗設備進行過程控制。繼電器元件采用正泰品牌。
（5）儀表模塊
1.儀表模塊，分別安裝了數字溫控儀表、溫度儀表、電流表、電壓表等，用于監控壓縮機，風機，循環水泵等執行元件的工作電流和電壓，監控出風口、回風口、冷凝器等制冷元件的溫度。
2.三相帶漏電保護總開關;b.三相電源保險絲;c.壓縮機電壓指示;d.壓縮機電流指示;e.模擬鍋爐電流指示;f.冷水水泵壓力指示;g.熱水水泵運行指示; h.冷卻水水泵運行指示;i.空氣調節風機電流指示;j.壓縮機工作指示;k.模擬鍋爐工作指示;l.冷凍水水泵工作指示;m.冷卻塔工作指示;n.冷卻塔風機工作指示;o.空氣調節風機工作指示;p.數顯冷凍水水溫調節指示;q.數顯熱水水溫指示;r.數顯冷卻指示;s.制冷開關;t.數顯冷水水溫高調節指示;u.制熱開關;v.數顯熱水水溫調節指示。

（6）按鈕及信號模塊
按鈕及信號模塊，安裝有模式切換開關（自動、手動兩種模式）、按鈕、指示燈，用于操控空調的運行，如：壓縮機啟動停止，主風機啟動停止等。按鈕及信號模塊，既可與繼電器模塊連接實現繼電器回路控制，也可與PLC連接實現PLC回路控制。
2、空調模型系統
制冷系統主要組成：壓縮機、蒸發器、冷凝器、電磁閥、過濾器、膨脹閥、視液鏡、儲液器、噴淋式冷卻塔、冷卻水泵、制冷水泵。
制熱系統主要組成：電熱式模擬鍋爐、數顯溫度調節器、熱水水泵等。
（1）具有蒸汽壓縮式集中式和半集中式空調系統的功能，主要由冷源系統、熱源系統、空氣處理及配送系統及控制與顯示系統等組成。可滿足學校既能開出驗證性實驗，也可以開設故障設置性實驗滿足畢業設計、教師科研、創新實驗室所需，能實現一機多用。
（2）制冷系統由壓縮機、蒸發器、冷凝器、電磁閥、熱力膨脹閥、儲液罐、視液鏡、干燥過濾器和壓力表等部分組成。管路中串接有視液鏡，可觀察制冷劑物理狀態和流動方向。管路中串接的電磁閥，作為制冷系統通斷控制部件，高低壓力表顯示高壓壓力和低壓壓力。壓縮機采用泰康品牌。

冷卻水循環系統主要由冷卻水泵、噴淋式冷卻塔及循環管路等部分組成，用于吸收冷凝器中制冷劑散發的熱量。
（3）冷媒水循環系統主要由冷媒水泵及循環管路等部分組成，用于將蒸發器中制冷劑蒸發產生的冷量輸送給模擬用戶。
（4）具有熱源系統模塊。供熱系統由1臺模擬鍋爐、1臺熱水泵、1套板式換熱器等組成。
空氣處理與配送要求采用集中式和半集中式兩種調節方式。集中式空調系統主要由冷熱交換器、風柜、送風機、送風管道及回風管道等部分組成；通過冷熱交換器將冷源（冷凍水）或熱源（熱水）進行處理，把風柜內的空氣冷卻（或加熱），通過送風機和送風管道輸送到各用戶端（模擬房）而達到制冷（制熱）的目的。半集中式空調系統主要由風機盤管組成；工作時，盤管內根據需要流動的冷水（或熱水），風機把室內空氣吸進機組，經過濾后再經入盤管冷卻（或加熱）送回室內，如此循環，以達到調節室內溫度、濕度的目的。
3、故障設置與排除
空調實驗裝置，能夠設置故障供學生了解各種故障現象和排除故障（主要是在電控系統方面設置故障）。典型故障點總數為20個，其中制冷系統設置的故障點為8個，電控系統設置的故障點為12個，故障點的設置不損壞制冷和電控系統原理

軟件同時具有故障設置與恢復功能，老師可以隨意設置故障，學員可以通過軟件界面精確定位故障并且排除。
（1）高壓過高高壓保護；（2）膨脹閥堵塞；（3）壓縮機不工作；（4）組合風柜風機不轉；（5）冷凝水塔風機不轉；（6）模擬鍋爐不工作；（7）冷水水泵不工作；（8）熱水水泵不工作；（9）冷凝水水泵不工作；（10）制冷控制電腦傳感頭不工作；（11）模擬鍋爐電腦控制傳感頭不工作；（12）膨脹閥調節不正常；（13）壓縮機過載保護；
（14）壓縮機起動電容不工作；（15）系統終端風機不轉；（16）制冷冷水不循環；（17）制熱熱水不循環；（18）制冷壓縮機接觸器不正常；（19）制熱模擬鍋爐接觸器不工作；（20）冷凝水塔風機缺相。

四、系統配置清單
序號項目（設備名稱）數量備注
空調教具機組
1 空調教具機體 1
2 透明新風空調機組 1
3 制冷和制熱機組 1
4 冷凍水回水和冷卻水增壓泵組 1
5 電熱鍋爐組 1
6 冷凍壓縮機組 1
7 冷熱交換器 1
8 冷凝器 1
9 膨漲水箱 1
10 冷卻塔 1
11 冷卻風機 1
12 冷卻水回水、增壓泵組 1
13 空調模擬房 1
14 透明風機盤管機組 1
15 制冷、制熱溫度探測器 1
16 風道管路 1
17 實驗桌 1