6.3. Описание учебного модуля
Учебный модуль сконструирован как обычное охлаждающее устройство. Он представляет собой систему, моделирующую более 5000 возможных неполадок молокоохладительных установок, холодильных камер и воздухоохладителей. Источник питания модуля – электрический ток напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Размеры модуля составляют 250×1250×400 мм. Масса модуля составляет 80 кг. Модуль укомплектован двумя типами терморегулирующих вентилей, причем холодильный контур может работать с одним из них по выбору. Это позволяет студентам в ходе выполнения лабораторной работы выявлять функциональные особенности термостатического и электронного выпускного вентиля, различие этих двух типов вентилей и преимущества электронного. Например, при использовании электронного вентиля создается более высокое давление, чем при использовании термостатического вентиля. Результатом этого является более эффективная работа испарителя, а вместе с тем – и всего охлаждающего устройства.
В состав модуля также входят конденсатор, компрессор и испаритель, электромагнитный вентиль, датчики высокого и низкого давления (рисунок 1). Датчик М2 измеряет внешнее давление – от 1 до 12 бар, а датчик М4 – давление на выходе – от 1 до 25 бар. На передней стенка модуля также расположены: фильтровый дегидратор, электронная система контроля АКС72А, системно-вычислительный блок с компонентом PLC, предохранитель давления KP15, монитор и 3 цифровые термометры. За акриловой перегородкой находятся три наблюдательных окна. Левое смотровое окно указывает на переполнение. Оно должно быть заполнено для нормальной работы устройства. Среднее наблюдательное окно указывает на малую утечку. Правое наблюдательное окно указывает на крупную утечку.
Электронная система контроля AKC72А настраивает и контролирует работу электронного выпускного вентиля, что позволяет студентам или обслуживающему персоналу легко и быстро составить представление о состоя-
нии всей системы. Работа модуля и неполадки контролируются с помощью устройства PLC. Работа электронного выпускного вентиля контролируется 3 сенсорными датчиками "Danfoss AKS11". Сенсор S1 – измеряет температуру непосредственно за выпускным вентилем. Сенсор S2 – измеряет температуру трубопровода за выпускным вентилем. Очень важно, чтобы сенсорный датчик S2 был надежно закреплен. Он должен быть размещен там, где возможен стабильный и наиболее эффективный замер сигнала. На панели сенсор размещен непосредственно за потоком охлаждаемого воздуха. Однако рекомендуется установка сенсора S2 на других отрезках трубопровода с тем, чтобы получить различные результаты замеров. Сенсор S3 – измеряет температуру окружающего воздуха. Цифровой термометр измеряет входную температуру электронного/термостатического вентиля, температуру трубопроводов на входе и выходе испарителя, температуру холодильной камеры. Все термометры оснащены 2 сенсорами и производят замеры в диапазоне – 50/150 °С с погрешностью +/–0,1 °С. Цифровой термометр 5 (М5А – исходящая температура электронного/термостатического вентиля, М5В – температура трубопровода у выхода конденсатора). Цифровой термометр 15 (М15А – исходящая температура у выхода компрессора, М15В – температура охлаждения воздуха у выхода испарителя). Цифровой термометр 17 (М17А – температура окружающего воздуха, М17В – температура трубопровода на компрессоре). При стандартной работе панели термометры должны измерять параметры М5А, М15А, М17А. Термометр 6 измеряет температуру в середине конденсатора с помощью сенсора 1 (температура около 40 °С), а с помощью сенсора 2 − на краю конденсатора (температура около 38 °С). Термометр 13 измеряет температуру на входе конденсатора с помощью сенсора 2, а на выходе (на расстоянии 50 мм от выхода конденсатора) конденсатора с помощью сенсора 1 (температура около 55 °С). Разница между измеренными параметрами указывает на охлаждение выходного трубопровода, который мог быть размещен в морозильной камере или отделении для конденсата. Термометр 15 с помощью сенсора 1 измеряет температуру трубопровода на компрессоре
(около 25 °С) − измеряет температуру у испарителя. Этот же термометр с помощью сенсора 2 измеряет перегрев испарителя на выходе (около – 10 °С). Эту температуру можно сравнить с температурой испарителя (около – 20 °С, которая отображается на температурной шкале внешнего датчика).
Системный блок представляет собой мозг всего устройства. Системный блок может подсоединяться к системе двумя кабелями: коротким, который используется, когда системный блок подключается непосредственно к учебной приборной доске, или длинным (4 метра), для дистанционного управления системой. Он регистрирует все процессы в системе и подводит ток к клавиатуре учебной панели управления. Клавиатура состоит из отдельных переключателей, с помощью которых вводятся команды, задающие необходимое для работы напряжение в соленоидном вентиле. В системном блоке проинсталлированы программы симуляции простых неполадок. Диоды, указывающие на неполадки, запрограммированы таким образом, что в случае возникновения неполадки зажигается свет. Его можно выключить с помощью системного блока после того, как неполадки будут устранены. Пока в системе присутствует напряжение, диод светится. Диод 205 светится, когда соленоидный вентиль MV6 активирован, но при этом закрыт. Когда обнаруживается неполадка, а соленоидный вентиль неактивирован, диод 205 гаснет.
