中央空调系统控制实验指导书

中央空调系统控制实验报告

第一部分中央空调的逻辑控制与被控对象的实验建模

一、实验目的

1、解中央空调控制系统的结构和组成。

2、熟悉空调机组和制冷（热）机组的启停顺序。

3、掌握响应曲线法建立数学模型。

4、计算单回路控制系统的最佳参数的计算方法。

二、实验内容

⑴、风门初始化：新风风门、排风风门全关（即打到零角度）；回风风门全开（即打到零角度）房间风门全开（最大角度）。简而言之，全部风门打到零角度。这是实际中央空调风门的缺省位置。（注意：用手操作，非上位机）

⑵、将压缩机设定温度6.5度(制冷)，或设定为40℃（制热）。以保持压缩机尽量少停机，给空调机组一个恒定的冷冻（热）水温度。（不要启动）

⑶、机组通电，运行PLC（即把拨片开关从中间拨到上边的动作，拨片位置见附图）。

⑷、打开PC机上的组态王应用程序。（选择智能大厦中央空调控制系统工程，按按扭栏上的“运行”按扭。

1．熟悉中央空调的逻辑控制顺序

（1）开启顺序为：

●进入手动控制系统界面，设定冷热水调节阀为一定开关量，即开冷冻水阀

门。

●进入制冷机组界面，启动冷冻水水泵。

●启动压缩机。

●返回手动控制系统界面，启动风机。等待风机启动完毕。

●打开新风风门和排风风门为一定角度，回风风门为一定角度，即打开风门。

启动完毕。

熟悉一下过滤网堵塞报警和风机报警，即拔掉压差传感器，观察。当过滤网两旁存在压差时，报警；当风机启动后没有压差时，报警。

（2）停止顺序：

●停压缩机。

●停冷冻水水泵。

●停风机。

●关各个风门为缺省位置。即关风门。

●关电动调节阀，即关冷冻水水阀。

停机完毕。

2．中央空调系统的实验建模

⑴新风处理机组建模

准备工作同上。

实验步骤：

●进入手动控制界面，设定新风风门和排风风门为全开，回风风门全闭。（用上位机

操作）

●进入制冷机组控制界面，启动“与调节阀互补”控制方式，冷冻水泵将启动。

●启动压缩机，等待压缩机第一次自动停机。

●然后，记录送风温度开始温度，给冷热水调节阀一个设定值（小于20%），如10%；

启动风机。记录开始时间。

●打开“送回风温度历史趋势”观察送风温度，同时也可以观察“实时趋势1”以观

察实时变化。

●等到送风温度达到稳态值时，记录停止时间和稳定温度。然后按照停机顺序停机。

调整历史趋势的横坐标时间，则可以计算新风机组的的数学模型。

⑵空气机组建模

步骤与新风机组相同，所不同的是建模时的风门位置为：新风风门和排风风门为10%，回风风门为90%，观察的是回风温度。（是建模时用上位机操作的，风门开始缺省位置不变）

⑶根据前面介绍的响应曲线法计算出新风机组和空气机组的数学模型，并根据表1-1计算出PID 控制参数。

第二部分新风处理机组控制系统

一、实验目的

1．了解新风处理机组的原理。

1．了解全部利用室外新风对房间供风的优点和缺点。

2．了解闭环系统的特性。

3．掌握单回路控制参数的整定过程。

4．了解PID各参数在调节过程中的作用。

二、实验原理

一、单回路简介和系统方块图

单回路系统是由四个基本环节组成，即被控对象（或被控过程）、测量变送装置、调节器和执行机构（本系

统为调节阀）。有时为了分析方便起见，往往把执行机构、被控对象和测量变送装置合在一起，称之为广义对象。这样系统就归结为调节器和广义对象两部分。然而，一般来说，还是把系统看成上述四个基本环节所组成。

新风机组控制系统的系统方块图（原理图）如图2-1所示：

设定+

送风温度

调节器调节阀被控对象

-

变送器

图2-1新风机组控制系统方块图

其中，新风风门和排风风门为全开，回风风门为全闭，全部利用新风来对房间进行空气处理，所以称之为新风处理机组控制系统。

三、实验内容

准备阶段：

（1）、风门初始化：新风风门、排风风门全关（即打到零角度）；回风风门全开（即打到零角度）房间风门全开（最大角度）。简而言之，全部风门打到零角度。这是实际中央空调风门的缺省位置。（用手操作，非上位机）

（2）、将压缩机设定温度6.5度（制冷）或40度（制热），（用手操作）。以保持压缩机尽量少停机，给空调机组一个恒定的冷冻（热）水温度。

（3）、实验装置上电，运行PLC（即把拨片开关从下面拨到上边）。

（4）、打开PC机上的组态王应用程序。（选择智能大厦中央空调控制系统工程，按按扭栏上的“运行”按扭。）

实验步骤：

（1）、选择上位机界面中的新风处理机组控制系统。进入制冷机组控制，选择旁通阀工作方式为与调节阀互补，同时冷冻水泵将启动。

（2）、启动压缩机。等待，直到压缩机第一次自动停机。

（3）、切换控制界面到新风控制系统，设定PID模式为制冷（或制热），设定送风温度，例如18摄氏度；把计算好的P参数输入进去，积分设定为无效；微分常数为0；即只有比例作用。启动运行按扭。记录开始时间，（注意到运行后，风机先启动，5秒钟后，风门将自动开启），观察送风温度历史趋势和实时趋势1。反复实验找出P控制的最佳参数。

（4）、恢复送风温度到室温，可以停止后，退出并进入“手动控制界面”，用手打开新风和排风风门，启动风机，直到送风温度恢复到室温为止。

（5）、将计算的最佳PI参数输入，送风温度依然设定为P控制时的温度，启动运行按扭。记录开始时间，观察送风温度历史趋势和实时趋势1，反复实验找出PI控制的最佳参数。

（6）、恢复送风温度到室温，方法如上。

（7）、将计算的最佳PID参数输入，送风温度依然设定为P控制时的温度，启动运行按扭。记录开始时间，观察送风温度历史趋势和实时趋势1，反复实验找出PID控制的最佳参数。