空调实验报告.doc

目录

试验目的 2
试验原理 2
一、通用空调机组原理图 2
二、空调机组控制方案 2
三、试验中的控制对象简介 3
四、本试验中的控制方略 4
（一）、方框图： 4
（二）、水阀控制： 4
（三）、风阀的控制 6
五、Care软件使用过程 6
试验过程 7
一、创立一种新的工程、项目、设备 7
二、绘制设备原理图 7
三、点属性编辑 9
四、增长软件点 9
五、绘制控制方略图 9
1、线路示意图 10
六、软件点的定义（开关逻辑） 11
1、加湿控制的开关逻辑(Luo_HumidEn)： 12
2、送风机启停控制(Luo_FanEn)： 12
3、排风机启停控制的开关逻辑(EF_FanEn)： 12
4、新风阀的开关逻辑(luo_FaDmpr)： 12
5、回风阀的开关逻辑(luo_RaDmpr)： 12
6、水阀的开关逻辑（luo_Vlv）: 13
七、时间程序编写： 13
1、创立时间程序 13
2、编写日程序： 13
3、编写周程序： 14
十一、端子位分派界面 16

试验目的
1、 通过本试验理解空调机组的控制和工作原理，并能通过试验仿真，模拟实际工况。
2、 通过本试验加深对PID算法的理解，掌握运用PID算法对空调温湿度的控制措施。
3、 学会CARE软件的使用措施，可以独立完毕整个试验过程。
试验原理
一、通用空调机组原理图
空调机组基本原理图如上图所示，其各点所注释如下：
1. 模拟量温度传感器--用于测量区间温度.
2. 数字量输入压差开关--用于检测风机状态.
3. 数字量输入防霜冻传感器--用于防霜冻检测.
4. 数字量输入压差开关--用于检测滤网状态(清洁或报警) .
5. 模拟量输入温度传感器--用于检测混合风温度.
6. 模拟量输出新风风门驱动器--用于控制新风风门的开关状态及开关位置.
7. 模拟量输出混合风风门驱动器--用于控制混合风风门的开关及开关位置.
8. 数字量输出风机运行控制--用于控制风机的启动/停止.
9. 数字量输入风机故障状态--用于检测风机故障(正常/故障) .
10. 模拟量输出冷水阀驱动器--用于控制冷水阀的开度.
11. 模拟量输出热水阀驱动器--用于控制热水阀的开度 .

二、空调机组控制方案
1、空调机，新风阀门，水阀联锁动作。
2、空调机启动次序为：打开新风阀门，启动风机，确认风机运行，调整水阀控制送风温度。空调机停止次序为：关闭冷水阀门，，停止风机，关闭新风阀门。
3、通过安装的温度传感器,测量出风温度，充足运用风量，节省能源。夏季、冬季工况时，室外温度值远高于或低于新风温度值时，新风风门按最小换气次数决定最小开度，与风机同步启动，在保证室内空气的卫生原则的前提下，最大程度地节省能源。在过渡季节时，调整风门预设开度，最大程度地运用室外空气的焓值。
三、试验中的控制对象简介

控制对象实景图及其阐明

如上图所示：
为本试验所要控制的控制对象（即真实的空调系统），最终通过本试验可以对系统实现实时的控制和监测，从而实现空调系统的自动控制。其各点的对象属性表如下图所示：

对象名称
数量
安装位置
测量值/控制量
点类型
温度传感器
2
新风口
新风温度
AI
送风口
送风温度
AI
温/湿度传感器
1
回风风道
回风温/湿度
AI
压差开关
1
机组上，过滤网附近
过滤网压差报警信号
DI
防冻开关
1
机组上，换热器附近
低温报警信号
DI
送风机
1
机组内部(通过配电盘/动力盘控制或给DDC信号)
手/自动模式
DI
风机故障信号
DI
风机运行状态
DI
风机启停控制
DO
排风机
1
排风风道(通过配电盘/动力盘控制或给DDC信号)
手/自动模式
DI
风机故障信号
DI
风机运行状态
DI
风机启停控制
DO
风阀
2
新风风道
新风阀开度
AO
回风风道
回风阀开度
AO
水阀
1
盘管上
水阀开度
AO
加湿阀
1
加湿器上
加湿阀开关
DO

总计18点
监控对象属性表
四、本试验中的控制方略
（一）、方框图：

本试验中通过调整水阀和风阀的开度实现对温度发控制，同步还可以实现冬夏季不一样工况的切换。
（二）、水阀控制：
如上图所示：
PID图标的输入X应连接送风温度检测值（点AHU_DaTemp），输入点W应连接温度设定值。但温度设定值有冬夏季之分，必须想措施使冬季温设和夏季温设都能连接进W，这需要一种切换开关，切换的根据是冬、夏季节的转换，即Win_Sum值的变化。因此在温度设定值连进W前用一种模拟量切换开关图标，该图标的两个模拟量输入端与软件点AHU_WinSP和AHU_SumSP相连，数字量输入端与Win_Sum相连，这样就保证了不一样的季节切换输出不一样的温设值。
PID图标的输出Y根据冬夏季的不一样处理规定分两路连接其他图标。冬季时，温度检测值越高，水阀开度应越小，规定水阀最小开度不能不不小于30%。故此处用一种图标，PID的Y端连接MAX图标的X2输入端，X1输入端则设为30，这样就能实现：当Y<30时，MAX输出30；当Y>=30时，MAX输出Y。即MAX的输出不不不小于30。夏季时，温度检测值越高，水阀开度应越大，这与冬季状况相反。故应在PID的输出端连接一种减计算图标，该图标的输入端X2连接PID的Y，X1输入端则设为100，这样就输出100-X2。和的输出还需再通过一种切换开关作用后才能去控制水阀。应谨慎考虑的是：连接至模拟量切换开关的输入点X2、X3应怎样和及的输出对应。判断根据是：模拟量转换开关图标的特性为：若XD1=1，则Y=X2；若XD1=0，则Y=X3。此时XD1连的是软件点Win_Sum，该点在点属性定义时被定义了Winter为Active(1)状态，Summer时为Passive(0)状态。综上可知的输出Y应连X2，的输出Y应连X3，这样才能保证前后的一致性。
（三）、风阀的控制
用到的图标是和，将软件点AHU_RaDmprSP作为的输入。的一路输出直接连接至回风阀AHU_RaDmpr，100减去另一路输出值后的成果再连接到新风阀AHU_FaDmpr，这要靠来实现，用下面的图4-44来阐明该控制任务下图标的连接关系：
五、Care软件使用过程
使用CARE对控制器进行编程开发的完整环节总结如下：
1）创立新工程（Project）；
2）创立新控制器（Controller）；
3）创立新设备（Plant）；
4）将设备Attach到有关控制器；
开发
5）为每个设备绘制原理图(Schematic)；
6）点属性编辑；
7）为每个设备开发控制方略(Control Strategy)；
8）为每个设备开发开关逻辑(Switching Logic)；
9）编写时间程序（每个控制器最多支持20个时间程序）；
编译
10）编译程序；
仿真
11）进入Live CARE进行运行仿真并调试；
下载
12）将调试完毕的程序重新编译，下载进控制器。
试验过程
一、创立一种新的工程、项目、设备
创立完毕后如上图所示：
二、绘制设备原理图
点击Plant->Schematic…，进入原理图绘制环境：
当所有设备段都已选择完毕后，完毕的设备原理图如下所示：

图中各点的意义如下表所示：
点名称
点的功能

点名称
点的功能
luo_FaTemp
室外温度传感器
luo_FanSts
新风机状态监测
luo_FaDmpr
新风阀
luo_RaRh
回风湿度传感器
luo_FiltSts
过滤网压差开关
luo_RaTemp
回风温度传感器
luo_FrzSts
防冻开关
luo_RaDmpr
送风阀
luo_Vlv
风机盘管
luo_DaTemp
送风温度传感器
luo_HumidEn
加湿器
EF_FanEn
排风机启动
luo_FanEn
新风机启动
EF_FanM_A
排风机手自动调整
luo_FanM_A
新风机手自动调整
EF_FanAlm
排风机故障报警
luo_FanAlm
新风机故障报警
EF_FanSts
排风机状态监测

三、点属性编辑

点属性编辑完毕之后如上图所示：
本试验中需要编辑的属性点包括实际存在的点（如防冻开关、阀门开度），也包括添加的软件点（如冬夏季切换标志点等）；
四、增长软件点
User Address
类型
含义
luo_Sum
数字量（VD）
冬夏季切换标志点
luo_WinSP
模拟量（VA）
冬季温度设定值
luo_SumSP
模拟量（VA）
夏季温度设定值
luo_RaDmprSP
模拟量（VA）
回风阀开度设定值
分析如下：仅仅靠实际存在的点远远不能实现对空调的自动控制，因此需要增长对应的软件点，如上表所示。根据软件点的功能需要对点属性进行编辑，各点的详细功能和使用措施祥见绘制控制方略图。
五、绘制控制方略图
1、线路示意图
1、水阀控制

2、风阀控制
3、完毕控制方略图：
根据线路示意图绘出控制方略图如下：

六、软件点的定义（开关逻辑）
1、PLANT----SWITCHING LOGIC-----SOFTWARE POINTS---PSEUDO ANALOG 定义Luo_HumidSP
2、Plant----Switching Logic-----Software Points---Pseudo Digital定义EF_Timer，Luo_Timer。
3，在点属性定义中定义点的工程单位，定义EF_Timer，Luo_Timer
九、开关逻辑编辑：
1、加湿控制的开关逻辑(Luo_HumidEn)：

2、送风机启停控制(Luo_FanEn)：

延时参数设置：

3、排风机启停控制的开关逻辑(EF_FanEn)：

4、新风阀的开关逻辑(luo_FaDmpr)：
5、回风阀的开关逻辑(luo_RaDmpr)：

6、水阀的开关逻辑（luo_Vlv）:
（1）

七、时间程序编写：
1、创立时间程序

2、编写日程序：
点Luo_TimerProg的编辑：
（1）新建两个日时间程序
（2）日时间程序设置
Luo_TimerProg1设置为8:00—on；18:00—off；此时间程序表达工作日空调8：00开始工作，晚上16：00停止工作。
luo_TimerProg2设置为12:00—on；16:00—off；此时间程序表达周末空调12：00开始工作，晚上16：00停止工作。

3、编写周程序：
点击Weekly Program菜单，选择“Monday”，点击“Assign”按钮，弹出时间程序名显示对话框，选择欲分派到“Monday”的时间程序Luo_TimerProg1，再点击“OK”。完毕图如下：

编写周程序的目的在于把每周根据实际状况排好空调的工作状态，也可以继续创立月程序和年程序。
点击“return”返回，按照同样的环节对另一种点EF_TimerProg进行编辑，分派成果如下：

八、端子位分派界面
试验完毕后，Care会自动分派DDC的I/O点，顾客可以自行调整，也可以采用默认。由于本试验软件存在问题，未能进行最终的仿真。