基于力控组态软件的变容量水冷冷水机组的实验测控系统设计

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1、基于力控组态软件的变容量水冷冷水机组的实验测控系统设计张李君陶乐仁陶宏刘芳王伟上海理工大学动力工程学院200093[摘要]:三维力控组态软件为实时监测系统的设计提供了强有力的软件开发平台。它具有强大的数据采集与处理功能和动态显示的人机界面。基于三维力控组态软件的变容量水冷冷水机组的实验测控系统设计，理想地实现了冷水机组实验平台的各个测控点的实时监测工作,并保障了设备系统的可靠、高效和安全运行。[关键词]:变容量水冷冷水机组；三维力控组态软件；动态显示；状态监测。ApplicationintheVariableCa

2、pacityRefrigerationLoopTestPlatformofForcecontrolPowerEngineeringschool,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology200093[Abstract]:AnVariableCapacityRefrigerationLoopTestPlatformwithacontrolsystembasedonForcccontrol,apowerfulindustrialcontrolconfigurationsof

3、twaremodule,hasbeenintroduce.Thepracticehasbeenprovedthatit'sreliable,efficientandsimpleinfunction.[Keyword]:variablecapacitychiller,refrigerationloopperformanee,testplatform,PCAUTO,dynamicdisplay,real-timemonitoring概述：变容量空调[1][2]调节特性良好且能效比高[3][4],在家用空调和变频多联机

4、(VRV)[5]等方面应用越来越广泛。通常，按照额定运行工况或最大运行工况设计变容量空调，而在实际工作过程中变容量空调常常运行在部分负荷工况，偏离了设计工况点，尤其当在较低负荷运行时，制冷循环的工作状态更远离设计工况，因此，部分负荷工况时制冷循环的性能与设计工况不同。分析变容量空调系统的运行特性，对研究其制冷效率(COP)、季节能效比(SEER)、节能、控制有着重耍的意义。而先进的控制系统和灵活的组态软件，提供了实时监测和控制的技术基础。基于力控组态软件的变容量水冷冷水实验测控系统，开发了灵活多样的组态方式，提供

5、良好的用户界面和简捷使用方法,可以非常容易地实现和完成计算机集成系统的各项控制功能。它是在计算机系统基础上建立起來的一个实验平台实时监测系统,可以实现实验平台各种实验数据的计算机采集、实时/历史曲线显示，数据报表、仿真控制等一系列功能。1.系统概况1.1机组概况实验装置原理如图1所示，总体结构上类同于一台小型变容量水冷冷水机组。制冷循环由变频压缩机1(自带吸气气液分离器11)、冷凝器2、高压储液器5、电磁阀6、过滤器7、视液镜8、电子膨胀阀3、蒸发器4等组成回路；制冷循环的制冷剂流量通过设定压缩机的转速(频率30

6、Hz~100Hz)调节，蒸发器的出口状态通过设定节电了膨胀阀的开度(0%~100%)调节。冷冻水循环系统采用闭式循环，由冷冻水恒温水箱12、水泵13、阀门14、蒸发器4等组成回路。冷却水循环采用混合水循环，由冷却水恒温水箱15、水泵16、阀门17、冷凝器2、旁通阀门18等组成。机组运行R22制冷剂。1.2实验测控系统的功能变容量水冷冷水机组的实验平台主耍包括以下几个功能：（1）实验平台基本参数的监测（2）设备启停和参数设定的仿真控制。（3）数据的二次计算、记录与自动分析。1.3数据采集模块的组成数据采集采用551

7、0E母板和5018热电偶模块、5017UH模拟模块（台湾研华科技股份有限公司），通过RS232C串行口连接接到PC机，5510E母板是台湾研华科技股份有限公司开发的基于PC的PLC,共有8个扩展插槽，其扩展模块的输入和输岀接口采用接插件端子，插拔方便，因此5510E主机也可以共享。1.4实验台主要测量参数温度参数：蒸发器进口温度、蒸发器进口温度、压缩机出口温度、冷冻水进口温度、冷冻水出口温度、冷却水进口温度冷却水出口温度。压力参数：电子膨胀阀前压力、储液罐出口压力、蒸发压力、蒸发器前后压弄、大气压力。1.5拟合计

8、算及热平衡方程作为实验系统测控软件，单单采集到温度压力数据还无法达到“分析”实验特性的要求。结合R22制冷剂的热物性拟和曲线与热平衡方程式，将采集的温度、压力值直接在组态软件的应用程序动作屮进行计算，得到饱和液（气）体比焙、过热气体比焰，制冷（热）量、C0P等制冷特性参数值并作为过程量输出存储。2.监测系统软件平台设计实验测控系统的平台选用WindowsXP操作系统，应用