专业综合类虚拟仿真实验  
 
中央空调模拟仿真实验
作者:admin      时间:2013-10-11 11:17:49   点击:833

实验地点:仰仪北楼401,指导教师:王玉刚,联系电话:0571-86914564

本实验以中央空调为例,强化学生机电一体化产品开发和应用方面的知识,熟悉产品基本结构、维护方式,以及数据采集、计算机控制等知识,使学生对机电类、制冷类产品质量检测有初步掌握。

项目概况

本实验针对典型中央空调工作流程的动态特性设计了一套集建模、控制和运行功能的现场模拟仿真实验系统,该系统硬件与软件相结合,融合了实物和智能流程模拟仿真器,不仅可在模拟仿真器上进行高级算法的研究,也可针对真实流程进行控制和优化算法的研究,同时为科研工作提供了很好的实证平台。本实验可为《空气调节》、《制冷空调装置仿真与优化》、《制冷装置自动化》等课程开展实验,培养学生理论知识与工程应用紧密对接的能力。

结构与功能

系统基于西门子CPU 315-2DP,通过PROFIBUS-DP建立分布式控制网络;上位机选用西门子工业计算机,交互界面选用北京三维力控公司的HMI/SCADA工业自动化组态软件,完成操作员站画面组态、变量连接、系统报警、变量曲线生成等功能,内部控制算法采用MATLAB语言实现,也可支持基于高级语言如C#的各类自定义算法;形成了一套主从多点、主备冗余、操作方便、安全可靠的模拟控制系统。

中央空调系统部分操作界面

监控系统显示的画面能直接、全面地反映出整个机组的运行情况,只需对各画面进行简单操作,即可完全监控机组状态。开设的具体实验项目为:

1、中央空调系统结构和工作流程认知实验

2、中央空调的控制流程及原理实验

3、 中央空调的可编程控制器的编程实验

4、中央空调计算机组态监控实验

5、中央空调故障检修实验

中央空调仿真实验硬件部分系统

系统网路组态拓扑图

系统效果与特色

传统实验装置更多的是验证实验原理,缺乏对学生实际动手能力的培养,更无法培养实现发现故障、分析处理能力等综合素质。

1) 本实训装置培训的工艺流程、设备设置和操作方式与真实中央空调系统基本一致,完全能满足实验、实训、技能鉴定等功能需要,可针对真实流程进行控制和优化算法的研究,同时也为科研提供了很好的实证平台。

2) 实验功能齐全,系统把中央空调系统流程、热工参数检测、信号变送处理、传感器仪表校验、自动化控制,数据通讯采集处理等功能有机糅合,把理论知识与实际应用紧密对接,使学生学到的知识通过本实训装置得到检验、深化,加强学生的实际动手能力。

3)软硬件相结合的实验模式。

本装置通过模拟测控系统、仿真数学模型,使装置与仿真软件联合成一体,将真实空调系统运行流程装置操作和仿真软件进行全流程的互动。