《城市軌道交通車輛空調(diào)》 課件 7.3地鐵空調(diào)典型控制系統(tǒng)-1

項(xiàng)目七城軌車輛空調(diào)控制系統(tǒng)城軌車輛空調(diào)城軌車輛通信網(wǎng)絡(luò)控制簡(jiǎn)介7.1空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)7.2地鐵空調(diào)典型控制系統(tǒng)7.3CONTENTS目錄地鐵空調(diào)典型控制系統(tǒng)7.3

隨著微機(jī)等技術(shù)的發(fā)展，地鐵車輛空調(diào)控制系統(tǒng)已由以往的完全由繼電器、接觸器為主的電路轉(zhuǎn)為微機(jī)控制為主。通常來(lái)講，常見的城軌車輛每個(gè)車廂配置一個(gè)空調(diào)控制柜,負(fù)責(zé)控制一節(jié)車廂內(nèi)的兩臺(tái)空調(diào)機(jī)組?？照{(diào)控制系統(tǒng)包括安裝于控制柜內(nèi)的ACU、斷路器接觸器、過載保護(hù)元件等;通過ACCU接收選擇開關(guān)的固定工作模式或接收到MVB給予的工況,結(jié)合傳感器的溫度檢測(cè):控制各電氣部件的動(dòng)作從而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)切換功能,給乘客提供一個(gè)舒適的環(huán)境。每個(gè)空調(diào)機(jī)組在送風(fēng)口和新風(fēng)口處設(shè)置NTC型溫度傳感器檢測(cè)送風(fēng)溫度和新風(fēng)溫度,在室內(nèi)溫度傳感器上檢測(cè)取值作為客室溫度。將客室溫度與ACU內(nèi)部設(shè)定的溫度比較后,自動(dòng)進(jìn)行通風(fēng)、預(yù)冷、半冷、全冷、預(yù)熱、制熱等工作狀態(tài)切換。下面以深圳地鐵1號(hào)線、5號(hào)線地鐵車輛空調(diào)為例進(jìn)行介紹。一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式深圳1號(hào)線一期地鐵車輛每節(jié)車裝有兩臺(tái)相同的頂置單元式空調(diào)機(jī)組，用于客室和司機(jī)室的空氣調(diào)節(jié)。運(yùn)用一臺(tái)FPC24控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)每節(jié)車的兩臺(tái)空調(diào)機(jī)組的控制。帶司機(jī)室的A車還配有獨(dú)立的司機(jī)室通風(fēng)單元，可通過手動(dòng)旋鈕開關(guān)對(duì)風(fēng)量進(jìn)行多級(jí)調(diào)節(jié)。每節(jié)車的空調(diào)控制柜裝有空調(diào)控制器和溫度控制板用于控制本節(jié)車兩臺(tái)空調(diào)機(jī)組的空氣調(diào)節(jié)?？照{(diào)控制系統(tǒng)采用KPC控制器作為核心控制單元，一臺(tái)控制盤控制兩臺(tái)空調(diào)機(jī)組,外圍采用接觸器、斷路器、繼電器等控制元件，集成安裝在客室內(nèi)空調(diào)電氣柜的控制板上，共同完成空調(diào)系統(tǒng)的控制、保護(hù)和故障診斷功能。控制器采集各傳感器以及各元件的保護(hù)信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算、處理，并與車輛控制系統(tǒng)通過MVB網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。空調(diào)控制系統(tǒng)通過控制空調(diào)機(jī)組，將車內(nèi)保持在舒適的環(huán)境下。同時(shí)，控制系統(tǒng)將對(duì)空調(diào)機(jī)組進(jìn)行診斷，將空調(diào)系統(tǒng)各元件的狀態(tài)信息以及故障信息發(fā)送給車輛控制器，并可在司機(jī)室顯示屏顯示。一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式圖1空調(diào)控制盤合開狀態(tài)一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式控制盤是客室空調(diào)系統(tǒng)的控制中心，每個(gè)控制盤控制一節(jié)車廂內(nèi)的兩臺(tái)空調(diào)機(jī)組。按照設(shè)定程序準(zhǔn)確控制著空調(diào)系統(tǒng)的正常工作，完成通風(fēng)、制冷、停機(jī)等各項(xiàng)操作。每個(gè)空調(diào)機(jī)組在送風(fēng)口和新風(fēng)口處設(shè)置NTC型溫度傳感器檢測(cè)送風(fēng)溫度和新風(fēng)溫度，在車上布NTC型溫度傳感器檢測(cè)回風(fēng)溫度，空調(diào)控制系統(tǒng)采集溫度信號(hào)，并取兩回風(fēng)溫度平均值作為客室溫度，取兩新風(fēng)溫度平均值作為室外溫度。一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式1.控制盤操作閉合主回路空氣開關(guān)1Q～3Q以及控制回路空氣開關(guān)4Q，功能選擇開關(guān)置于“自動(dòng)”位，空調(diào)系統(tǒng)即自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)。由傳感器檢測(cè)到車內(nèi)溫度，與KPC內(nèi)部設(shè)定的溫度比較后，自動(dòng)進(jìn)行通風(fēng)、制冷等各工況。一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式2.軟件流程圖圖2軟件流程圖一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行模式包括關(guān)機(jī)模式通風(fēng)模式預(yù)制冷模式制冷模式弱冷模式緊急通風(fēng)模式每臺(tái)空調(diào)機(jī)組由設(shè)在溫度控制板上的旋鈕式溫度選擇開關(guān)來(lái)選擇以下控制模式：關(guān)閉自動(dòng)試驗(yàn)手動(dòng)模式“19℃，21℃，23℃，25℃，27℃”一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式兩臺(tái)空調(diào)機(jī)組都停機(jī)，輸出信號(hào)的故障燈亮，表示空調(diào)無(wú)故障。在此運(yùn)行模式下，機(jī)組可以在缺少低壓、溫度等保護(hù)的情況下進(jìn)行部件功能測(cè)試，因此在正常情況下不使用該模式。關(guān)閉(一)試驗(yàn)(二)一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式在正常運(yùn)行時(shí)，空調(diào)溫度選擇開關(guān)設(shè)置滿足下列條件時(shí)，系統(tǒng)處于“自動(dòng)”：當(dāng)模式選擇開關(guān)處于自動(dòng)、19℃、21℃、23℃、25℃、27℃中任一檔位控制器接受到來(lái)自VCU的運(yùn)行信號(hào)。（三）自動(dòng)模式一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式自動(dòng)模式下，空調(diào)機(jī)組完全由控制器控制?？照{(diào)系統(tǒng)將根據(jù)規(guī)定的目標(biāo)溫度、車廂內(nèi)溫度、結(jié)合新風(fēng)溫度及送風(fēng)溫度保護(hù)，通過PI調(diào)節(jié)計(jì)算出制冷需求。根據(jù)冷量計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)將按以下模式運(yùn)行：沒有制冷需求，通風(fēng)模式；0<制冷需求<50%，半冷模式；50%<制冷需求，全制冷模式。一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式當(dāng)模式選擇開關(guān)處于“自動(dòng)”檔：空調(diào)控制器將根據(jù)室外溫度按UIC曲線計(jì)算目標(biāo)溫度。根據(jù)UIC553,當(dāng)環(huán)境溫度高于19℃時(shí)，客室目標(biāo)溫度將按以下公式計(jì)算：

Tic=22℃+0.25(Te–19℃）當(dāng)環(huán)境溫度低于19℃時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)將保持通風(fēng)。在實(shí)際控制過程中，室內(nèi)溫度與目標(biāo)溫度將保持在±1℃的偏差范圍內(nèi)，即：當(dāng)Te>19℃，Ti=22℃+0.25(Te-19℃）±1℃。當(dāng)Te<=19℃，空調(diào)系統(tǒng)將保持通風(fēng)其中：Te:外界環(huán)境溫度Ti:室內(nèi)溫度Tic:室內(nèi)目標(biāo)溫度為使空調(diào)機(jī)組在“自動(dòng)模式”時(shí)適應(yīng)不同的制冷要求及特點(diǎn)，空調(diào)機(jī)組可按以下子模式進(jìn)行運(yùn)行：（1）預(yù)冷子模式在“自動(dòng)模式”中，制冷系統(tǒng)首次運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)處于“預(yù)冷子模式”。啟動(dòng)預(yù)冷后，空調(diào)新風(fēng)門關(guān)閉，回風(fēng)門打開，以使客室內(nèi)溫度迅速降低。當(dāng)系統(tǒng)接收到“退出預(yù)冷”信號(hào)，或“預(yù)冷子模式”運(yùn)行時(shí)間超過30分鐘，則“預(yù)冷子模式”結(jié)束。（2）降級(jí)子模式在“自動(dòng)模式”中，當(dāng)系統(tǒng)接收到“降級(jí)運(yùn)行”信號(hào)，系統(tǒng)處于“降級(jí)運(yùn)行子模式”。在此模式下，空調(diào)機(jī)組的通風(fēng)機(jī)，冷凝風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)不變，但當(dāng)有制冷需求時(shí)，每臺(tái)機(jī)組最多只允許一臺(tái)壓縮機(jī)運(yùn)行。（1）（2）一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式為使空調(diào)機(jī)組在“自動(dòng)模式”時(shí)適應(yīng)不同的制冷要求及特點(diǎn)，空調(diào)機(jī)組可按以下子模式進(jìn)行運(yùn)行：（3）高溫保護(hù)子模式在“自動(dòng)模式”中，當(dāng)室外溫度高于42℃時(shí)，若有制冷需求，空調(diào)機(jī)組的通風(fēng)機(jī)，冷凝風(fēng)機(jī)，壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)不變，但為了保護(hù)壓縮機(jī)，系統(tǒng)切除一半蒸發(fā)器，降低壓縮機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷。當(dāng)室外溫度高于50℃時(shí)，壓縮機(jī)停機(jī)，此時(shí)系統(tǒng)處于“高外溫保護(hù)子模式”。（3）一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式一、深圳1號(hào)線地鐵車輛空調(diào)控制模式（四）強(qiáng)制通風(fēng)模式滿足下列條件時(shí)，系統(tǒng)處于“強(qiáng)制通風(fēng)模式”：當(dāng)模式選擇開關(guān)處于自動(dòng)、19℃、21℃、23℃、25℃、27℃中任一檔位；控制器接受到來(lái)自VCU的“強(qiáng)制通風(fēng)”信號(hào)。（五