力控在列车空调实验台监控系统中的应用

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1、-XZj.--刖吕概况我国幅员辽阔，人口众多，铁路客车是我国旅客的主耍客运工具。随着我国人民生活水平的提高和旅游事业的迅速发展，人们对铁路客运条件的耍求越來越高。现代客车不但耍保证安全高速地运行，而且还耍为旅客和车上工作人员尽可能地创造舒适卫生的环境，因此，我国铁路的各人干线上相继开出了全列空调客车，取得了良好的社会效益。口铁路列车普遍实现提速，更加促进了铁路的发展，列车空调装备及其技术将经受更人的考验，对其设计制造与运行管理提出了更高的耍求。同时还耍适应更高目标，为满足准高速与高速铁路的需耍，枳极作好技术准备。近年來随着计算机技术的不断发展，计算机在暧通空调领域有了广泛的

2、应用。其应用的一个重要方血,就是利用计算机系统对暖通空调进行聖能化监测、控制和管理。妥善地运用计算机技术于暖通空调系统的控制管理中，可以冇效地改善系统运行品质，节省运行能耗，提高管理水平，并减少运行管理劳动强度，取得良好的经济效益和社会效益，这在国内许多工程中都己得到证实。经验表明，只冇根据暧通空调工艺过程耍求，结合实际的需求情况，充分发挥计算机技术的特点，恰当地确定系统功能，明确主耍需解决的问题，才能收到投资少、效益高的效果。课题來源木课题为铁道部四方车辆研究所与青岛建筑工程学院共同承担的铁道部重点课题。青岛建筑工程学院暧通专业实验室已针对该课题为青岛南车四方机车车辆股份

3、冇限公司设计了一整实列车空调模拟实验台，木论文即针对其中的监控系统做主耍研究，从而建立起实验与实践的桥梁。设计的目的建立木列车空调模拟实验台的目的是为了检测列车空调的性能和质量，模拟实际列车空调的工况，记录实验的测定值，为暧通专业人员提供实验记录，故后根据实验的工况，设计实际列车空调的运行状态，以提高列车的舒适度。作者的主耍工作这实系统所用软件为北京三维力控科技股份冇限公司的ForceControl2.6版，主耍模拟列车车厢和夹套的空调工况，以及设计完全针对实验台的温度、风速的实时检测和报表系统。1.设计列车实验台车厢部分的空调送风，温度，湿度，压力，风机转动，冷、热水盘管

4、，加湿，排水及阀门开度的控制和检测系统；2.设计列车实验台夹套部分的空调送风，温度，风机转动，冷、热水盘管的控制和检测系统；3.设计实验用温度、风速的实时监测和报表系统。第一章实验室简介1」铁路客车实际运行参数铁路旅客列车空调参数耍求为：夏季室外气温35°C时，车内应为23°C〜27°C,最高不超过29°C,相对湿度为60%〜70%,冬季室外气温-15°C时，车内应为18°C〜20°C,相对湿度30%~40%。要求每位旅客应冇20〜25m3/h新鲜空气，风速在0.2m/h左右，含尘量不大于lmg/m3,还要求尽量降低噪声，振动等有害因索。1.2实验室简介木实验室由车厢模拟间

5、，控制室，设备间组成。车厢模拟间为一模拟实际运动火车车厢的钢板箱体。钢板厚度为3mm；箱体尺寸：30x3.3x3.3（米）。模拟列车工况为：冬季室外温度一20°C,车厢内温度18°C,相对湿度30%。夏季室外温度35°C,车厢内温度25°C,相对湿度60%。车厢内的工况通过室外冷热水机组和室内空调箱來保证。实验室所处实验室内车厢与周围墙体之间的空间为夹套部分，这部分相当于火车实际运行时的室外环境。在实验中如果模拟真实室外工况，难度很人，而且能耗人；另外由于钢板传热系数很大，我们可近似认为车厢内外壁温度一致。所以这时我们可以通过控制夹套温度，使实验室车厢内壁温度与实际火车运行

6、时的内壁温度一致，从而达到我们模拟火车车厢内空气实际工况的目的。夹套内的工况通过室外机组和风管机室内机组來保证。为了防止夹实通过墙壁传热，夹套内壁全部贴冇苯板。控制室在实验台相邻房间，放置各种采样测量设备。设备间主耍放置列车实验台和夹实中所使用的风机盘管、室内空调箱、表冷器、水泵、电加热器、DefensorMK5型加湿器、分水器、集水器等，并安装摄像头以监视设备间的运行情况。电气设备主耍有ABB变频器系列ACS400型和ACS140型变频器、KANOMAX公司的Model1550多通道气流分析仪＞Modell504型模板、恵普HP34970A数据采集器、CH1NT变压器等。

7、实验台平團布置参见图1-1XK〜・.!a*丄•，r图1-1实验台平面图1.3实验台的主要设备选择131测量部分木实验台的测量设备包括温度、风速和压力等参数的测呈:，主耍仪器选择KANOMAX公司的Model1550多通道气流分析仪、Model1504型模板、惠普HP34970A数据采集器。■Kiusvn图1-2控制器窗口图1.3.2控制部分ABB变频器本实验室采用ABB变频器系列的ACS400型和ACS140型的变频器控制风机的旋转速度，进而实现对风道风量的控制。ACS400型控制风道的送风风虽，ACS140型控制