船舶空调系统的电力拖动控制课件.ppt
项目九知识树,1,船舶空调系统的电力拖动控制,任务一 船舶空调系统的认识,任务二 空气调节器及工作过程分析,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,任务四 船舶空调系统试验,目标,2,教学目标,知识目标,能力目标,情感目标,1.能安装与调试船舶空调系统的控制线路；2.对照船舶空调系统电气原理图排除电路常见故障；3.能撰写船舶空调电气控制系统检修维护报告书。,1.了解船舶空调系统的作用、结构、分类；2.学会识读船舶空调的电气系统图、原理图、接线图及规范；3.会分析船舶空调系统的控制线路；4.会分析船舶空调系统的调试及故障排查。,1.具备良好的职业道德；2.具备严谨的工作态度；3.具备实事求是的道德品质；4.具备高度责任感。,项目九 船舶空调系统的电力拖动控制,任务一,3,任务一 船舶空调系统认识,船舶空调系统是对船员旅客的住舱、公共舱室以及上层建筑的工作室进行空气调节，使房间的空气在温度、湿度、气流和清新程度等方面符合生活和工作的要求。 因此船舶空调又称为舒适型空调。,船舶空调作用,任务一,4,一、船舶空调系统组成及各部分作用,任务一 船舶空调系统认识,任务一,5,二、船舶空调系统种类,（1）按照流过空气冷却器的工质分为：,直接制冷式,间接制冷式,（2）按照空气在风管中的流速分为：高速系统、低速系统,（3）按照空气处理方式和舱室的布置分为：,集中式：将空气集中在中央空调器中处理，再沿供风管道送到各舱室 独立式：将空调器直接装在需要单独进行空气调节的某些特殊舱室中 混合式：把空气集中在中央空调室中处理到某一程度，然后按各舱室要求，对空气进行二次调节再送入各舱室。,任务一 船舶空调系统认识,任务二 空气调节器及工作过程分析,任务二,空气调节器主要工作状态：夏季对空气制冷、冬季对空气加热、春秋通风。图9-1所示系统为直接制冷式空调系统。,6,任务二,高压冷剂（F12）,过冷器13,回至压缩机,过冷器13,电磁阀14,热力膨胀阀15,一、冷风形成过程,二、热风的形成过程,7,任务二 空气调节器及工作过程分析,任务二,三、空气调节器的自动调节控制,8,任务二 空气调节器及工作过程分析,任务三,任务三 船舶空调系统的电力拖动控制,一、系统概述,该系统由PLC控制，主要由空气处理单元、压缩制冷单元、水冷却单元等组成。采用蒸汽加热方式和蒸汽喷湿方式。 1.空调设计条件：空调设计条件如表9-1所示。,空气流比例：50%新空气，50%返回空气；提供新空气量：30m3/h per person as per minimum（每人每小时至少30立方新空气）制冷凝剂：氟利昂R404A；加热处理方式：蒸汽 4bar（400Kpa，即400千帕）；加湿处理方式：蒸汽 4bar；提供电源：3440V 60Hz,9,任务三,10,2.空气处理单元AHU：如表9-2所示（具体见教材216页）,空气处理单元AHU主要组成部分：1）空气吸入及混合部分：两个风档，即两个空气流量调节器，及其连接部分。2）空气过滤器：合成纤维过滤器，CLASS G43）加热部分：铜质加热盘管4）加湿部分：蒸汽喷嘴，蒸汽消耗量54 Kg/h 5）冷却部分：铜质冷却盘管6）排风部分：风机及风机电机7）AHU控制单元,任务三 船舶空调系统的电力拖动控制,任务三,11,二、空调系统图及电路图,由三部分组成：1.空气处理单元12.制冷单元23.水冷却单元3,任务三 船舶空调系统的电力拖动控制,任务三,12,图9-3 压缩机主电路、风机主电路、控制电源电路图,电源隔离开关60Q5、自动空气断路器60Q2、控制压缩机接触器110K5,电源隔离开关50Q2、自动空气断路器70Q2、控制风机接触器201K5,开关50F4.1、50F4.2、变压器50T4、电源指示灯50H5、24V降压/整流器,任务三 船舶空调系统的电力拖动控制,任务三,13,图9-4 触摸屏电源电路、压缩机及曲轴加热电路,手动控制开关400F2,触摸屏信号通过RS232/RS422信号转换器（ADMA）处理后，再通过数据线RS422/485传输给PLC主机,任务三 船舶空调系统的电力拖动控制,任务三,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,14,图9-5 PLC输入、输出电路图,输入电路：压缩机合闸信号、风机运行输入信号、压缩机运行输入信号、低水压输入信号、冰冻开关信号组成,输出电路：控制压缩机信号、压缩机负载控制阀信号、控制风机信号、控制加湿电磁阀信号、压缩机报警信号、AHU单元报警灯信号,任务三,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,15,图9-6 PLC输入扩展模块电路图,PLC输入扩展模块电路将现场模拟量转换成数字量经数据线传输给PLC主机主要有：1.压缩机润滑油压力检测器；2.压缩机吸入压力检测器；3.压缩机排出压力检测器；4.空气处理单元AHU 湿度检测器；5.空气处理单元AHU新空气温度检测器；6.处理后的空气检测器；7.AHU制冷器输入温度(蒸发器过热度)检测器,任务三,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,16,图9-7 PLC输出扩展模块电路图,PLC 输出扩展模块电路， 主要有 ：1.空气加热蒸汽控制器输出信号、2.AHU空气处理器报警输出信号、3.制冷电磁阀输出信号,任务三,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,17,三、PLC控制输入、输出端配置,PLC输入端分配与输入信号 表9-3,1.PLC输入端分配与输入信号,任务三,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,18,2.PLC输出端分配与输出信号,PLC输出端分配与输出信号 表9-4,任务三,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,19,电源开关配置表 表9-5,3.系统电源开关配置,任务三,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,20,触摸屏上设置的项目 表9-6,通过这个操作面板，操作者可以启动或停止风机、压缩机，可以显示所有测量阀的数值、阀设置的工作点、设置的极限数值。触摸屏上设置的项目见表9-6。,四、触摸屏MAC E1041操作面板简介,任务三,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,21,主菜单键 表9-7,触摸屏MAC E1041操作面板简介如下： 有四个输入区域：数字输入区域、字母输入区域、选择框输入区域、确认框输入区域。有的输入区域有通过密码，密码为“YORK”，快捷键：主菜单键见表9-7。,任务三,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,22,400F2油加热器开关不能合，只有在系统停止状态下，才能允许油加热。,表9-8,（1）工作准备,合上表9-8中的开关。,五、工作过程分析,通过MAC E1041触摸屏设置温度、湿度、压力工作点值和工作极限值，一般产品出厂时，系统工作值、极限值已设定好，不用另行调整。工作时间、日期等可根据需要调整。,（2）参数设定,任务三,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,23,（3）夏季降温工作,由MAC E1041选择工作模式，可自动工作方式，可手动工作方式,选择手动制冷降温工作方式时，系统执行手动降温工作程序,冷却降温系统工作情况不受温度检测器设定的工作点值限制，由定时器设定的时间来限制工作时间,任务三,24,手动制冷工作时压缩机制冷系统则根据吸入压力大小自动启动和停止压缩机制工作时间,压力转换器01PC003【图9-6 】,接触器110K5线圈断电【图9-5 】,PLC输出端Y00触点闭合【图9-5 】,压缩机启动运行【图9-3 】,图9-5中PLC FX3u32MR【图9-5 】,当压缩机吸入端压力高于起动值,当压缩机吸入端压力低于起动值,压缩机吸入端压力,输出4-20mA电信号,103D5 PLC 扩展模块输入端CH2【图9-6】,转换为数字信号,PLC输出端Y00触点断开【图9-5 】,接触器110K5线圈通电【图9-5 】,压缩机停止【图9-3 】,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,任务三,25,选择自动工作方式时，系统执行自动降温工作程序,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,任务三,26,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,PLC FX3u32MR根据负荷量的大小,当制冷系统负荷量变化时,以适应负荷变化时，制冷量也相应变化,压缩机输出制冷量增加（减少）,PLC FX3u32MR输出端Y01、Y02、Y03相应闭合（断开）,压缩机工作缸数相应增加（减少）,压缩机制冷系统工作情况与手动制冷工作方式基本相同,任务三,27,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,（4）冬季加热升温工作和空气加湿工作,由MAC E1041选择工作模式，可自动加热、加湿工作方式,可手动升温工作方式,选择手动加热工作方式时，系统执行手加热工作程序,设定加热时间到,105D2 PLC 扩展模块输出端Y21触点闭合【图9-7 】,停止手动加热,由MAC E1041定时器设定加热时间,105D2 PLC 扩展模块输出端Y20触点闭合【图9-7 】,PLC输出端Y05输出触点闭合【图9-5 】,接触器201K5线圈通电【图9-5 】,风机启动运行工作【图9-3 】,进行空气加热,加热蒸汽阀控制器03MOH001，打开阀门,加热蒸汽阀控制器03MOH001，关闭阀门,任务三,28,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,选择手动加热工作方式时，系统执行手加热工作程序,手动加热工作时，加湿器工作情况由供风空气分配室图9-6中湿度检测器04MS001检测,供风空气分配室空气,湿度检测器04MT001检测【图9-6 】,PLC输出端Y06触点断开【图9-5 】,图9-5中PLC FX3u32MR【图9-5 】,当检测湿度高于设定值,当检测湿度低于设定值,输出4-20mA电信号,转换为数字信号,PLC输出端Y06触点闭合【图9-5 】,蒸汽加湿阀202Y7通电【图9-5 】,没有结霜,结霜开关200S5不动作【图9-5 】,103D5 PLC 扩展模块输入端CH4【图9-6】,蒸汽加热阀门打开,进行喷湿,蒸汽加湿阀阀202Y7断电【图9-5 】,蒸汽加热阀门关闭,停止加湿,任务三,29,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,在自动加热工作的同时,加湿工作也自动进行.自动加湿工作与手动加热方式下的加湿工作控制规律相同,选择自动加热、加湿工作方式时，系统执行自动工作程序,任务三,30,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,（5）自然通风工作,（6）全自动工作方式,自然通风工作一般是在春季、秋季，这两个季节温度一般在15 25之间，不用进行加热或降温，但可换气，PLC 控制系统只执行通风程序，保证风机正常工作即可。,控制系统全自动工作方式时，PLC 控制系统根据温度检测信号、湿度检测信号、过热度检测信号等各种信号，与程序设定的数值相比较，然后执行相应程序，进行加热、加湿、降温、通风工作。,任务三,31,任务三 船舶空调系统电力拖动控制,表9-9船舶空调系统保护、报警、故障说明,（7）船舶空调系统保护、报警、故障。,任务四,任务四 船舶空调系统试验,32,一、试车准备：（5点）二、制冷剂R404a系统的气密试验：（分4步）三、制冷系统抽真空试验：（分2步）四、系统充制冷剂氟利昂R404五、自动控制调整试验： 1.高低压控制器动作试验 2.油压差控制器动作试验 3.温度控制器动作试验 4.水压力控制器动作试验,任务四,任务四 船舶空调系统试验,33,六、空调试验条件 空调降温工况试试验拟在舱外干球温度35度，相对湿度为70%为宜。七、单独通风试验 检查风机的通风量、风压、风速，风机电机的转速、电流、电压、功率。各项指标是否符合图纸要求。检查风管的泄漏情况。八、空调降温效用试验（要求记录8种数据）九、空调采暖试验（要求记录7种数据）,34,35,
