Реферат: Блок ротации кондиционеров

Блок ротации кондиционеров БРК - 2(3)


ПАСПОРТ

ЭТР 076.337.002


Москва

2010 г.

Назначение
Микропроцессорные блоки ротации кондиционеров БРК-2 и БРК-3 предназначены для интеграции системы кондиционирования локального помещения, включающей в себя два или три внутренних блока с системой пожарной сигнализации, системой электропитания и другими необходимыми подсистемами, а также для обеспечения режима чередования работы кондиционеров с заданным периодом времени и обеспечения нормального температурного режима помещения в различных условиях.


Описание конструкции

БРК-2(3) (Рис. 1) представляет из себя пластмассовый корпус с вентиляционными отверстиями предназначенный для крепления на DIN-рейку с напряжением электропитания ~220 В. Внутри корпуса размещаются печатные платы для установки элементов блока. Основой модуля БРК-2(3) является контроллер, который представляет собой устройство, объединяющее в себе контролирующую, управляющую и силовую части прибора. На передней панели (Рис. 1) расположены элементы управления (движковый переключатель SW1 для установки времени ротации кондиционеров, движковый переключатель SW2 для установки времени задержки проверки кондиционера tп, перемычки «Сброс», «Установка», «Тест», «2-3» и индикации работы блока (два цифровых индикатора цикла работы, три красных светодиодных индикатора состояния силовых реле и зеленый светодиодный индикатор таймера). Свечение индикаторов можно наблюдать через прозрачное окно на передней панели блока. В нижней части корпуса расположены силовые элементы блока и клеммы для подключения к внешним устройствам и системам.

БРК имеет специализированный протокол передачи данных (см. приложение 2) и обеспечивает возможность передачи информации о параметрах системы кондиционирования в IBM PC посредством последовательного интерфейса RS-232 с гальванической развязкой на расстоянии до 30 м. со скоростью передачи 9,6 Кбит/сек. Мониторинг параметров БРК осуществляется с помощью программы BRK Check Application (см. приложение 1), работающей под OC Windows 98, 2000, XP,Vista. БРК подключается к COM-порту IBM PC через интерфейсный кабель длиной 4 м. с разъемом DB-9F. Возможно подключение к USB-порту через преобразователь USB/RS-232, с соответствующим драйвером и активным сигналом DTR, или к локальной сети Ethernet объекта, где установлен прибор, через сервер последовательных интерфейсов (например MiiNePortE1 через TTL COM или NE4110S через RS-232 COM фирмы MOXA www.ipc2u.ru, www.moxa.ru ).

В случае прекращения подачи питания модуля или его неисправности все кондиционеры включаются на постоянную работу. Поэтому, по завершении монтажа, прежде чем подать питание на БРК, убедитесь, что все кондиционеры работают автономно!

▲ Внимание! Строго соблюдайте правильность подключения силовых цепей модуля! Неправильное подключение фазного провода питания самого модуля БРК (маркировка на плате Ф3) при трехфазной питающей сети приведет к выходу прибора из строя, т.к. на элементы схемы будет подано напряжение 380В!


▲ Внимание! Подключайте питание кондиционеров и модуля БРК от автоматических выключателей! В случае необходимости подачи питания на оборудование от бытовых электророзеток, применяйте устройства защиты от переворачивания вилок!


▲ Внимание! Обязательное условие управления включением/выключением кондиционеров посредством коммутации фазы питания – наличие у них функции «autorestart»!


Основные технические данные

Табл. 1


Техническая характеристика

БРК-2

БРК-3

Источник питания

от 187 до 242 В 50 Гц

Максимальный потребляемый от сети 220 В ток, А

0,04

0,06

Диапазон цикла ротации, час

1 - 99

Способы управления нагрузкой

1. Коммутация фазы питания (при наличии функции «autorestart»)

2. По «сухому контакту» реле

Время задержки проверки кондиционера, сек.

30, 60, 250, 500

Интерфейс

RS-232

Наличие гальванической развязки входов/выходов

есть

Число подключаемых кондиционеров

2

3

Габаритные размеры

140 х 90 х 60

Масса, кг., не более

1

1


Существует 3 схемы подключения БРК-2(3) с внутренними блоками (вн. бл.) системы кондиционирования. Схемы выбираются исходя из штатного подключения электропитания на внутренний и наружный блоки (нар. бл.):





Рис. 1











Описание алгоритма работы

Блоки БРК-2(3) могут работать в следующих режимах:

1. Режим установки

Режим задается перемычкой «Установка» (см. Рис.1). В этом состоянии происходит считывание кодов с движкового переключателя SW1. Переключатель SW1 служит для установки периода ротации в диапазоне 1 – 99 часов. Установка движкового переключателя SW1 производится в соответствии с табл. 2.

Табл. 2





Десятки




Единицы




Контакты переключателя SW1




1 2 3 4




5 6 7 8

Позиция




ст. разряд




мл. разряд

Код

0

0 0 0 0

0

0 0 0 0




1

0 0 0 1

1

0 0 0 1




2

0 0 1 0

2

0 0 1 0




3

0 0 1 1

3

0 0 1 1




4

0 1 0 0

4

0 1 0 0




5

0 1 0 1

5

0 1 0 1




6

0 1 1 0

6

0 1 1 0




7

0 1 1 1

7

0 1 1 1




8

1 0 0 0

8

1 0 0 0




9

1 0 0 1

9

1 0 0 1


Движковый переключатель ^ SW2 служит для установки времени задержки (прогрева) tп, необходимого для выхода кондиционера на рабочий режим. За временной интервал tп состояние кондиционеров (информационных входов) не оценивается. Уставка SW2 должна быть больше времени инициализации кондиционера! Установка движкового переключателя SW2 производится в соответствии с Табл. 3. Запоминание уставки происходит только после перезапуска ПО БРК.


Табл. 3

Контакты SW2

1 2

1 2

1 2

1 2

Коды

0 0

1 0

0 1

1 1

Время tп, сек

30

60

250

500



Ноль в Табл. 2 и Табл. 3 соответствует верхнему положению соответствующего движкового переключателя (см. Рис. 1), а единица – нижнему положению.


^ 2. Рабочий режим

При подаче питания на БРК, замыкании перемычки «Сброс», а также по окончании периода ротации производятся следующие действия:


все кондиционеры (два или три) включаются на время задержки (прогрева) tп для выхода на рабочий режим, после чего производится проверка их исправности

(не более 1 сек.) либо по состоянию индикаторных светодиодов (СИД) внутренних блоков кондиционеров, либо по состоянию «сухих контактов» сервисных разъемов платы управления внутреннего блока. Если по истечении времени tп все кондиционеры сигнализируют о штатном режиме работы, выполняется режим ротации (включение соответствующих двух из трех или одного из двух установленных кондиционеров). Если один из работающих кондиционеров перейдет в неисправное состояние, время реакции блока не превысит 1 секунды. При этом с периодом 1 сек. будет мигать время уставки на симисегментном индикаторе, а в канале сигнализации неисправного кондиционера разомкнется нормально замкнутый контакт («авария»). Будут замкнуты все силовые ключи (включены все кондиционеры). Через каждый интервал tп БРК будет проверять состояние кондиционеров (информационных входов) и при отсутствии неисправностей продолжит работу в штатном режиме с начала цикла ротации.


в рабочем режиме с периодом в 1 минуту проверяется состояние контактов термостата. В случае, если контакты термостата размыкаются, что соответствует превышению температуры помещения над уставкой термостата, включаются все кондиционеры. Их совместная работа продолжается и после возврата термостата в первоначальное состояние (замкнутые контакты) в течение 5 минут, после чего восстанавливается режим ротации (цикл начинается с уставки).




в случае размыкания контактов пожарной сигнализации на время более 2 сек., происходит отключение кондиционеров до подачи сигнала «Сброс». Сброс может осуществляться либо выключением и включением питания БРК, либо с помощью внешнего сигнала «Сброс» (замыкание перемычки «Сброс» или замыкание контакта «внешний сброс» на общий провод), либо подачей команды «Сброс» через интерфейс RS-232.


^ 3. Режим тестирования

Переход в режим тестирования осуществляется установкой перемычки «Тест». Для запуска режима необходимо замкнуть перемычку «Сброс». В этом режиме все основные функции БРК проверяются в режиме ускоренного масштаба времени. Один час периода ротации равен одной секунде, время проверки tп равно 6 секундам, одна минута времени задержки отпускания термостата равна одной секунде.


Описание отдельных элементов и функций

Питание блока осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. При выключенном питании БРК контакты его силовых реле замкнуты.

Если силовые реле используются для подачи электропитания на плату управления внутреннего блока кондиционера, то необходимо установить перемычку между фазным проводом (Ф1, Ф2) и одним из контактов реле (К1, К2). БРК контролирует наличие


напряжения на фазных проводах и включает все силовые реле при пропадании любой из фаз.

При подаче электропитания на БРК (Ф3) запустится цикл задержки (прогрева) на время tп в соответствии с уставкой на движковом переключателе SW2, по завершении которого производится проверка состояния кондиционеров (информационных входов) и

дальнейшая ротация работы кондиционеров в соответствии с уставкой на движковом переключателе SW1.

Входные и выходные цепи блока имеют гальваническую развязку, обеспеченную применением оптронов и реле. Предусмотрена возможность подключения блока к

системам управления и контроля по интерфейсу RS-232 (приложение 1, 2). С целью мониторинга температуры помещения возможно подключение к БРК датчика температуры с разрешающей способностью 0,5 ОС. Информация, снимаемая с этого датчика, не используется во внутренних алгоритмах работы БРК и предназначена для внешних систем управления и контроля. При автономной работе БРК датчик температуры может быть отключен.

Управление работой БРК осуществляется с помощью перемычек (см. Рис. 1):

Перемычка «Сброс» применяется для запуска БРК при переключении режимов и в случае нештатной работы системы.

Перемычка «Установка» служит для установки периода ротации в диапазоне 1 – 99 часов с помощью движкового переключателя ^ SW1

Перемычка «Тест» применяется только при проверке БРК (изменение временного масштаба).

Перемычка «2–3» необходима для переключения БРК в режим обслуживания двух или трех кондиционеров (отсутствие перемычки означает 2-х канальный режим работы).

Три группы перемычек по четыре контакта «^ Установка режима по входу» (см. Рис. 1) необходимы для определения типа входных сигналов по каждому из каналов: с адаптеров (одна перемычка ставится в центре соответствующей группы), либо с нормально замкнутых контактов сигнализации сервисных входов платы управления внутреннего блока кондиционера (две перемычки ставятся на контакты соответствующей группы).

Размыкание нормально замкнутых контактов пожарной сигнализации свидетельствует о пожаре и приводит к отключению кондиционеров и блокировке БРК. При этом контакты сигнальных реле всех кондиционеров размыкаются. Далее нормальная работа блока возможна только по сигналу «Сброс» после ликвидации очага загорания или устранения обрыва линии пожарного датчика.

Контакты внешнего термостата размыкаются при повышении температуры в помещении до уровня, после которого требуется включение всех кондиционеров. После охлаждения помещения ниже этого уровня контакты термостата снова замыкаются и прибор, с задержкой на отпускание термостата равной 5 минутам, переходит в штатный режим ротации.

Контакты сигнальных реле (см. Рис. 1) замкнуты при нормальной работе системы и размыкаются в следующих аварийных ситуациях:


прекращение подачи питания модуля или выход его из строя;

питание на соответствующем кондиционере отсутствует;

при наличии питания кондиционер неисправен;

срабатывание пожарной сигнализации.


Двухразрядный семисегментный светодиодный индикатор на передней панели БРК служит для отображения уставки и времени, оставшегося до переключения


кондиционеров. Три красных светодиодных индикатора (СИД) над семисегментным индикатором (см. Рис. 1) сигнализируют о состоянии контактов силовых реле, включающих соответствующие кондиционеры. Отдельный СИД зеленого цвета переключается с частотой 1 Гц, сигнализируя о штатном режиме БРК. Неисправность кондиционеров отображается миганием цифр семисегментного светодиодного индикатора. Два отдельных СИД зеленого цвета, установленных около клемм контактов силовых реле, предназначены для индикации наличия соответствующей фазы питающего

напряжения на кондиционерах. Пропадание одной из фаз приводит к срабатыванию сигнального реле в соответствующем канале блока, при этом в работу включаются все кондиционеры и запускается алгоритм проверки наличия фазы питания через каждый интервал времени tп.


Комплектность

Комплект поставки приведен в таблице 4.

Табл. 4


Наименование,

тип

^ Количество, шт.

Примечание

Блок ротации кондиционеров

БРК – 2(3)

1




Комплект адаптеров для подключения по схеме №3

2 (3)




^ Датчик температуры

1

Только для работы в составе системы контроля

Кабель для подключения к COM-порту компьютера

1

Паспорт

1






Ресурс, срок службы и хранения, гарантии поставщика

Средний ресурс блока ротации кондиционеров 60000 часов в течение среднего срока службы 8 лет, в том числе средний срок сохраняемости 8 лет.

Гарантии поставщика:

компания-изготовитель гарантирует соответствие выпускаемых блоков требованиям технических условий ЭТР075.337.008ТУ при соблюдении потребителем условий эксплуатации, хранения и транспортировки, установленных данной эксплуатационной документацией;

гарантийный срок хранения – 12 месяцев со дня изготовления;

гарантийный срок эксплуатации – 12 месяцев со дня ввода блока в эксплуатацию или со дня продажи заказчику. В течение гарантийного срока покупатель имеет право на ремонт или замену изделия при обнаружении неисправностей, произошедших по вине изготовителя.


^ Изготовитель не несет ответственности и не гарантирует работу устройства в случаях:

несоблюдения потребителем правил монтажа, эксплуатации и хранения, предусмотренных настоящим руководством;

ремонта устройства владельцем или лицами, на то не уполномоченными;

использования устройства не по назначению.


Изготовитель имеет право изменять конструкцию блока без согласования с Заказчиком.


Условия эксплуатации и хранения

1. Условия эксплуатации:

рабочая температура окружающей среды от + 5 до + 40 оС;

относительная влажность до 80 % при температуре + 25 оС;

атмосферное давление от 700 до 800 мм. рт. ст.

2. Блок ротации кондиционеров должен эксплуатироваться в условиях, защищающих его от атмосферных осадков, инея и росы.


3. Блок ротации кондиционеров допускает непрерывную работу в рабочих условиях в течение времени не менее 5 лет при сохранении своих технических характеристик в пределах норм, установленных в технических условиях ЭТР 075.337.008 ТУ.


4. Блок ротации кондиционеров должен эксплуатироваться в соответствии с требованиями действующих Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В.


5. Блок ротации кондиционеров в упакованном виде допускает транспортировку любым видом транспорта в закрытых транспортных средствах. Не допускаются удары и падения блока. При транспортировке воздушным транспортом блок ротации кондиционеров в упакованном виде должен размещаться в герметизированном отсеке.


6. Климатические условия транспортировки не должны выходить за пределы условий:

температура окружающей среды от - 40 до + 50 оС;

относительная влажность воздуха до 95 % при температуре + 25 оС.


7. Блок ротации кондиционеров должен храниться в отапливаемом хранилище при:

температура окружающей среды от 0 до + 40 оС;

относительная влажность воздуха до 80 % при температуре + 25 оС.



Свидетельство о приемке

Блок ротации кондиционеров БРК - / № __________________

изготовлен и принят в соответствии с обязательными требованиями государственных стандартов, действующей технической документацией и признан годным для эксплуатации.


Дата изготовления _________________________


Представитель ОТК ________________________

М.П.


Дата продажи ______________ Менеджер ___________________


Приложение 1.

Работа с программой мониторинга BRK Check Application

Программа предназначена для отображения основных параметров БРК-2(3) в процессе отладки и эксплуатации. Прибор БРК-2(3) всегда является ведомым устройством в сети т.е. не может передавать информацию без запроса ведущего устройства, в качестве которого выступает управляющий компьютер.

Управляющий компьютер посылает запрос на соответствующий БРК-2(3) и получает ответ в виде последовательности двоичных кодов, отображающих основные параметры БРК-2(3).


Установка программы BRK Check Application:

запустите файл setup.exe с установочного носителя;

при необходимости выберите папку, в которую будет установлена программа;

нажмите кнопку «Извлечь».



^ Работа с программой
Для мониторинга параметров соедините БРК-2(3) штатным интерфейсным кабелем в соответствии с Рис.1 с COM-портом компьютера.

Для корректной работы интерфейса сигнал COM-порта DTR должен иметь высокий уровень. Если в компьютере COM-порт отсутствует, воспользуйтесь преобразователем USB/RS-232, с учетом выше указанного требования, установите прилагающийся к нему драйвер и произведите необходимые настройки.

Запустите программу BRK Check Application. На вкладке COM выберите номер COM-порта, к которому подключен модуль БРК-2(3), и нажмите кнопку Start. В случае подключения к USB-порту через преобразователь USB/RS-232 необходимо выбрать номер виртуального COM-порта назначенного для этого преобразователя.

В случае успешной инициализации COM-порта окно будет иметь следующий вид:





Для мониторинга параметров необходимо перейти на вкладку Check и нажать кнопку «Контроль». Если БРК не отвечает в течение 3 сек., то кнопка «Контроль» автоматически отжимается и на экране появляется сообщение об отсутствии связи. Мониторинг параметров осуществляется 1 раз в секунду. Окно отображения параметров имеет следующий вид.





Для проверки кондиционера после его включения запускается таймер цикла проверки с обратным отсчетом. Время цикла проверки tп зависит от типа кондиционера (время необходимое для выхода кондиционера на рабочий режим) и установлено на SW2. Запуск цикла проверки индицируется запуском секундомера с обратным отсчетом времени проверки. Обратный отсчет производится один раз в две секунды.

В случае размыкания контактов термостата, что соответствует превышению температуры помещения над уставкой термостата, включаются все кондиционеры. После возврата термостата в исходное состояние (замкнутые контакты) включается таймер задержки отпускания термостата (5 минут) с обратным отсчетом один раз в минуту.


Аварийные ситуации, к которым относятся:

прекращение подачи питания модуля или выход его из строя;

питание на соответствующем кондиционере отсутствует (нет фазы Ф1 или Ф2);

при наличии питания соответствующий кондиционер неисправен;

срабатывание пожарной сигнализации;


аварии индицируются красным мигающим индикатором.





Превышение уровня уставки аварийного режима ^ Та индицируется красным подчеркиванием означенного параметра. Значение Та по умолчанию равно 25 ОС и может быть изменено.





Установка параметра Та и его сравнение с текущим значением температуры помещения (аварийный режим) реализовано в PC. Обрыв цепи датчика температуры помещения индицируется кодом 99.

Приложение 2.
^ Протокол взаимодействия контроллера БРК с программой сбора информации о параметрах устройства Запрос состояния БРК
Компьютер посылает в контроллер БРК команду, запрашивающую значение уставок, состояние блока и статус аварийных датчиков. Прием/передачу данных контроллер БРК осуществляет через последовательный порт, содержащий только сигналы RxD и TxD (модемные сигналы не используются).

Для корректной работы интерфейса сигнал COM-порта компьютера DTR должен иметь высокий уровень.

Протокол Xon/Xoff не поддерживается. Формат передачи данных: 9600 8data-none-1stop. В связи с тем, что в контроллере отсутствует буфер данных на прием, передачу команд в контроллер рекомендуется осуществлять побайтно для того, чтобы контроллер успел принять байт из сдвигового регистра в регистр ввода.

^ Формат команды «Состояние контроллера»:
Запрос от компьютера:

Величина параметра

Назначение

0x32 (‘2’)

Код команды


Ответ контроллера БРК:

^ Величина параметра

Назначение

0x33 (‘3’)

Код ответа

tp

Длительность цикла ротации (часы)

tn

Длительность цикла проверки кондиционера (* 2 сек)

HH

Время до окончания цикла ротации (часы)

mm

Время до окончания цикла ротации (минуты)

Mode

Текущий режим работы

T1

Температура в помещении (0,5 С)

Blocks

Состояние блоков кондиционеров

Alarm

Cтатус аварийных датчиков

Cnt_tn

Время до окончания цикла проверки кондиционера (* 2 сек)

Cnt_termostat

Время до отпускания термостата (минуты)


Все перечисленные параметры имеют длину слова 1 байт.

^ Параметр «Длительность цикла ротации»
Параметр определяет длительность цикла ротации в часах. Возможные значения: 1… 99.

Значение передается в формате Hexadecimal.
^ Параметр «Длительность цикла проверки кондиционера»
Параметр определяет длительность цикла проверки кондиционера в 2-х секундных интервалах. Возможные значения: 15,30,125,250

Значение передается в двоичном формате.


^ Параметр «Время до окончания цикла ротации (часы)»
Параметр передает время, оставшееся в текущий момент до окончания цикла ротации. Единица измерения параметра – полные часы. Значение передается в формате Hexadecimal.
^ Параметр «Время до окончания цикла ротации (минуты)»
Параметр передает количество минут в текущем часе, оставшееся до окончания цикла ротации. Единица измерения параметра – минуты. Значение передается в двоичном формате.
^ Параметр «Текущий режим работы»
Параметр определяет текущий режим работы контроллера.


Значение

Режим

0

Работа

1

Установка

2

Тестирование


Параметр «Температура в помещении»

Параметр определяет значение температуры в помещении. Температура передается в С в двоичном формате. Цена младшего разряда 0,5 С. Например: 21.(decimal) = 00010101 (binary) = 10,5 С.
^ Параметр «Состояние блоков кондиционеров»
Параметр определяет состояние блоков кондиционеров. Единичное значение бита индицирует срабатывание соответствующего блока или реле.


Бит

Назначение

0

зарезервировано

1

зарезервировано

2

Сработало аварийное реле блока 1

3

Сработало аварийное реле блока 2

4

Сработало аварийное реле блока 3

5

Включен блок 1

6

Включен блок 2

7

Включен блок 3


Параметр «Cтатус аварийных датчиков»

Параметр определяет состояние аварийных датчиков. Единичное значение бита индицирует срабатывание соответствующего датчика.


Бит

Назначение

0

Режим ротации трех блоков (=1)

1

Флаг фиксации состояния «Термостатирование»

2

Отсутствует фаза 1 (AC)

3

Отсутствует фаза 2 (AC)

4

зарезервировано

5

Состояние «Пожар»

6

зарезервировано

7

Сработал аппаратный термостат


Параметр «Время до окончания цикла проверки кондиционера»

Параметр передает время, оставшееся на текущий момент до окончания цикла проверки кондиционера. Единица измерения параметра – 2 секунды. Значение передается в двоичном формате.


Параметр «Время до отпускания термостата»

Параметр передает время, оставшееся на текущий момент до окончания отпускания термостата. Единица измерения параметра – минуты. Значение передается в двоичном формате.

Инициализация ПО БРК, формат команды «Сброс»
Запрос от компьютера:

Величина параметра

Назначение

0x34 (‘4’)

Код команды

Примечание: Ответ от контроллера БРК не передается.