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1、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
2、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
3、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
4、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
5、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 G4 3）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1 2.制冷单元2 3.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、
6、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
7、、 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
8、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,
9、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
10、，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
11、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,
12、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
13、，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
14、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
15、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
16、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
