人工气候室培训讲解 浙江求是人工环境有限公司.

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1 人工气候室培训讲解 浙江求是人工环境有限公司

2 前言 人工气候室现场培训是针对用户实验需求所开设的专项培训。该培训以理论介绍和设备操作两者结合的方式，传授理论知识与操作技能，使用户在实际操作中掌握人工气候室运行原理与使用方法的教学形式。 现场培训的教学内容主要是了解操作所必须掌握的知识、发现和排除故障的方法、保证和提高运行质量的措施，以及各种安全注意事项等。 人工气候室现场培训安排如下： 1、人工气候室理论及设备介绍 2、人工气候室操作流程讲解 3、设备故障排除和维护操作

3 人工气候室概述 人工气候室是不依赖外界天气变化在密闭空间内的人造气候环境，根据需要可任意设置各项参数，精确控制室内的温度、湿度、光照、气压、风速、喷雾、降雨、灌溉、各种气体成分等诸多气候现象，这些气候现象可以根据需要，预先设置随时间的变化曲线，自动实现四季或昼夜变化。人工气候室不受地理、季节等自然条件的限制，可很容易地模拟出需要的环境，因此成为科研、教学和生产的一种重要设施，在植物学、动物学、机电仪器、食品药物行业等领域有着广泛的用途。

4 人工气候室设备简介 人工气候室主要包括框架结构、控制系统、仪器设备3部分。框架结构包括彩钢板、吊顶、送回风口、过滤网、地胶板、培养架、灯架、灯箱等。控制系统包括控制箱内的开关电源、PLC可编程逻辑控制器、HMI触摸屏人机界面、各种电气元件。仪器设备包括采集数据的各种传感器、变送器，恒温恒湿调节箱、制冷制热机组，加湿器、除湿器，变频风机、变频器，灯管、镇流器，新风阀、排风机，二氧化碳钢瓶、减压阀、电磁阀微调阀等设备。

5 部件名称 图 片 说 明 小型塑壳断路器（空气开关） 空气开关也就是断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。正常使用时应全部推上，若有跳闸请检查线路及电压 中间继电器 继电器具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），应用于自动控制电路中，用较小的电流去控制较大电流的一种自动开关。在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 继电器指示灯亮时，相对应的设备运行 交流接触器 交流接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。应用于自动控制电路中，用单相电去控制三相电的一种自动开关。在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。若压缩机保护，请按接触器上的复位按钮

6 将输出220V 50HZ交流电传换成输出24V和5V直流电的设备。提供各个传感器、变送器，PLC及触摸屏电源，正常运行绿色指示灯常亮。
部件名称 图 片 说 明 可编程逻辑控制器（PLC） PLC 根据编制好的程序，按指令作周期性循环扫描。在每次扫描过程中，完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。工作过程可分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段，并进行周期性循环。主控制器，正常运行时亮绿灯，下排为输入端子，上牌为输出端子 开关电源 将输出220V 50HZ交流电传换成输出24V和5V直流电的设备。提供各个传感器、变送器，PLC及触摸屏电源，正常运行绿色指示灯常亮。 嵌入式一体化工控机（触摸屏） 触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，换成触点坐标传送至CPU执行命令。人机界面，设置所有控制参数，背后有USB接口，插上U盘可以导出历史数据

7 带流量计、加热功能的减压阀，通过调节通径大小来调节压力、流量。正常使用时流量设置在2/M之间，不需要连接插头来开启加热。
部件名称 图 片 说 明 温湿度传感器 温湿度变送器是利用环境温度，湿度变化引起材料电特性变化的原理进行温湿度测量。采用热敏元件、进口湿敏电阻进行信号处理，并将其整理为标准信号输出的设备。温湿度传感器，不可靠近热源、不可倒置、不可放入水中 二氧化碳浓度传感器 红外吸收型CO2气体传感器是基于气体的吸收光谱随物质的不同而存在差异的原理制成的。CO2对红外线(波长为4.26m)最敏感，经探测器检测则可显示出二氧化碳对红外线的吸收情况，以此计算出二氧化碳浓度值。传感器尽量避免灰尘、水汽污染 二氧化碳减压阀 带流量计、加热功能的减压阀，通过调节通径大小来调节压力、流量。正常使用时流量设置在2/M之间，不需要连接插头来开启加热。

8 远程空调控制器通过配套软件学习空调遥控器的各种控制命令，适用于多种品牌多种型号的空调。自带通讯接口，可以远程开关机、设置温度和工作模式。
部件名称 图 片 说 明 二氧化碳电磁阀、微调阀 通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。通过调节微细通径大小来调节压力、流量。 远程空调 遥控器 远程空调控制器通过配套软件学习空调遥控器的各种控制命令，适用于多种品牌多种型号的空调。自带通讯接口，可以远程开关机、设置温度和工作模式。 交流变频器 变频器的作用是通过改变电源的频率来改变电机的转速，它由顺变器、中间滤波环节、逆变器三部分组成。顺变器的作用是将定压定频的交流电变换为可调直流电，逆变器将直流电源变为可调频率的交流电。滤波器由电容或电抗器组成，为逆变器提供稳定的电压源或电流源。

9 部件名称 图 片 说 明 离心式加湿器 离心式加湿器是利用高速电机带动复合叶轮旋转产生真空，贮水箱内的水在大气压力作用下通过吸水器压至复合雾化叶轮，经化成直径为5um的细雾，经过下进风道的微风，送至出雾口，在出雾口与上进风道的高速风流相汇合形成高速气雾喷到空气中，气雾与空气中的余热相接触，完全汽化，达到加湿目的。安装时对准水盘底部凹槽放置，浮球阀不要靠在支架上，电源插头插在加湿专用插座上。 蒸汽式加湿器 在加湿电极上通电，当水位漫过电极后，电极之间通过水的导电性构成电流回路，并把水加热至沸腾，输出洁净蒸汽。随着蒸汽的输出，水位逐渐降低。这时，进水阀通电打开，再次进水，知道合适的水位。并继续产生蒸汽。当加湿桶内的矿物质浓度越来越高时，排水阀自动打开，排去部分废水，加湿器再次补充新水，并继续加湿工作过程。手动排水按键可以方便地进行设备维护，当加湿量减小时，请清洗加湿桶。 超声波加湿器 超声波加湿器是利用换能器（震荡片）将电能转化成机械能，产生 170 万次 / 秒的高频震荡，将水雾化成 ≤ 5 μ m 的超微粒子，在通过风动装置扩散到空气当中以增加环境湿度的设备。加湿器放置位置请远离电气设备，长时间不使用时请关闭电源及水阀，及时清理水箱内的水垢。

10 软水就是通过食品级配方树脂，去除水中的硬度离子，如钙、镁的过程。
部件名称 图 片 说 明 进水管球阀 加湿器进水管球阀，把手与水管方向垂直为关闭停止供水，平时使用时请打开至45° 过滤器 过滤器是利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下，使原液通过该介质，去除杂质，截留除区水中悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯嗅味及部分重金属离子，使水质得到净化。正常使用半年更换一次滤芯 中央净水机 过滤器通过活性碳过滤器，有效去除水中余氯、异味及有机物, 改善水质及口感。 自动定时反洗。 软水机 软水就是通过食品级配方树脂，去除水中的硬度离子，如钙、镁的过程。 系统自动预测盐量，自动反洗再生。

11 部件名称 图 片 说 明 钠灯灯管 镇流器 电容 触发器 金卤灯管
当灯泡启动后，电弧管两端电极之间产生电弧，由于电弧的高温作用使管内的钠汞齐受热蒸发成为汞蒸气和钠蒸气，阴极发射的电在向阳极运动过程中，撞击放电物质有原子，使其获得能量产生电离激发，然后由激发态回复到稳定态；或由电离态变为激发态，再回到基戊无限循环，多余的能量以光辐射的形式释放，便产生了光。 金卤灯管 金属卤化物灯内充有少量金属卤化物和气体，从触发到正常发光需一分多钟，大致分为三阶段。  1.触发阶段。金属卤化物灯内无灯丝，只有两个电极，直接加上工作电压不能点燃，必须先加高压使灯内气体电离。高压由专用触发器产生。  2.着火阶段。灯泡触发后，电极的放电电压进一步加热电极，形成辉光放电，并为弧光放电创造条件。  3.正常发光阶段。在辉光放电的作用下，电极温度越来越高，发射的电子数量越来越多，迅速过渡到弧光放电。随着温度进一步升高，灯的发光越来越强直到正常，全部过程需一分多钟，如果启动电流大，电源启动性能好，此过程可短些。  金属卤化物灯的发光机理 ： 金属卤化物灯主要依靠金属卤化物作为发光材料，金属卤化物以固体形态存在灯内。因此，灯内必须充有少量的引燃气体氢或氙，以便点燃灯泡。灯点燃后，首先工作在低气压弧光放电状态，此时灯两极电压很低，约18～20V，光输出也很少，这时主要产生热能，使整个灯体加热，引入灯中的金属卤化物随温度升高不断蒸发，成为金属卤化物蒸气，在热对流的作用下，不断向电弧中心流动，一部分金属卤化物被电弧5500～6000K高温分解，成为金属原子和卤素原子，在电场的作用下，金属原子被激发发光；另一部分金属卤化物不被电弧高温所分解，在高温和电场双重作用下，直接激发形成分子发光。

12 人工气候室运行原理 由传感器采集当前的温度、湿度、二氧化碳浓度、照度等信息，传送至PLC可编程逻辑控制器，PLC根据编制好的程序和设置，按指令作周期性循环扫描。在每次扫描过程中，完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作，通过继电器、交流接触器控制风机、制冷机组、加湿器、光照、变频器、电磁阀等设备，使人工气候室内的环境值能够精确达到预设范围内。

13 人工气候室操作流程 首次使用时，请用旋钮打开控制箱面板，将控制箱内顶部的断路器（空气开关）全部推上，先推总电源，再推其他设备的断路器。
触摸屏进入组态程序后，先进行用户登录，选择用户名输入密码（默认用户名为：使用人，密码为空）。进入参数设置界面的时间设置画面，画面左上角的是触摸屏时间，用做历史数据和报警信息的时间显示。中间位置的时间为PLC控制器时间，主要用作温度、湿度、光照等设备的时间控制。请将PLC时间设置为当地时间，若触摸屏时间显示不正常，请在开机时点击触摸屏启动画面，进入WinCE操作系统后更改时间。

14 人工气候室操作流程 再进行温度、湿度、光照等控制参数的设置，点击参数设置界面的温度、湿度、光照设置按钮，等待系统获取数据后，输入相应的控制参数，选择控制模式，（若选择变温，时间段只能从小到大设置，时间段一不能设置为0:0）最后点击确定。将系统设置为开机自动模式后，系统将会按照您的设置自动控制温度、湿度、光照。若您觉得测量的温度、湿度等数据不准确，可以在偏差修改里进行偏差修正。停机温度上下限请根据当前的实验要求进行设置，超过温度范围将自动停机，以保护室内的设备和实验材料。

15 人工气候室保养维护 目的：人工气候室建成后，为延长人工气候室的使用寿命，减少故障或损毁，并保持人工气候室的整洁、安全，能够提供良好的实验教学环境，特订定本说明作为人工气候室实施定期保养及整洁维护之依据。 内容： 1、人工气候室管理人员需熟读人工气候室、设备附件及相关工具的使用说明书，熟悉系统设备的工作原理与操作规程，熟练设备的日常保养、维护和维修工作。具备基本维修能力，能够与厂家进行顺畅良好的交流，能迅速、准确地判断故障原因，做到小问题就地解决，大问题给出故障判断，和厂家协商制定维修方案。以保证设备完好率，提高人工气候室的使用效率。 2、保持人工气候室、控制箱内的整齐清洁，气候室内不得放置与实验无关的物品。做好防火、防盗工作。制定在工作日和节假日期间发生停电、停水、漏水等突发事件情况下的应急预案并负责实施。

16 人工气候室保养维护 3、使用人工气候室前，应先检查控制箱内的电气情况，接线、电子元器件是否有脱落、短路现象，确定触摸屏表面清洁，点击没有偏差。再检查气候室内的加湿器浮球阀、灯管、二氧化碳阀门是否能够正常工作，并确定水盘中的水源清洁、无脏堵现象，灯管是否能正常点亮，表面无灰尘、水垢，顶置光或培养架的整体结构及玻璃表面是否清洁，通风口是否脏堵，二氧化碳钢瓶内的压力是否正常，阀门及流量计是否打开。如有必要在人工气候室内放置实验物品后应开启紫外灯进行灭菌处理。 4、使用人工气候室时，应定期对室内进行保洁，检查设备运行情况，如有故障发生需及时记录。每星期至少清洗一次加湿器及水盘，每月至少清洗一次通风口、灯管、培养架或玻璃表面。 5、暂时不使用人工气候室，应将室内的加湿器、水盘、通风口、灯管、培养架或玻璃表面清洗干净，关闭加湿器进水阀，水盘内如有积水应及时清理。控制箱内的空气开关应全部断开，若有灰尘堆积应及时进行清洁。保持人工气候室通风良好。

17 人工气候室故障处理 检查故障原因，先把总电源关闭，确认控制箱内的接线没有脱落，过1分钟再把所有断路器推上，设置为开机自动运行模式。 故障现象
处理方法 系统测量值异常 温度、湿度等参数测量不正确 温度、湿度等参数测量值超过报警上下限值 检测温度湿度等传感器接线有无脱落或短路断路等电气问题 进入【修改】界面，修改对应参数的上下限值 空调机组高压保护 空调机组内的制冷剂管路压力过高 清洗室外机冷凝器 检查室外机风机叶轮是否正常旋转 联系厂家或专业人员排放多余的制冷剂 空调机组低压保护 空调机组内的制冷剂管路压力过低 若空调机组一直在制冷，则可能导致室内机蒸发器结霜，可以手动开启电加热除霜。 室外温度过低 联系厂家或专业人员添加同类型的制冷剂 空调机组压缩机保护 空调机组未通电 控制箱内的保护器动作 空调机组内的压缩机损坏 给空调机组通电 控制箱内的保护器复位 按下变频器复位按钮 联系厂家或专业人员修理压缩机 电加热保护 风机内的电加热管温度过高 电加热保护器损坏 关闭电加热，开循环风机 更换风机内的电加热保护器

18 人工气候室故障处理 测量值 显示不正常 传感器故障 接线松动 PLC模拟量输入模块故障 清洁或更换传感器 检查接线 更换PLC输入模块
室内温度 比设定温度低 1、电加热由于热保护未启动 2、空调机组由于室外温度低或管路压力低频繁融霜 3、温度设置不正确 更换室内机的热敏电阻或热保护 制冷剂缺失则需联系专业人员补漏、添加制冷剂。 设定变温时间段必须从小到大 比设定温度高 空调制冷未启动 机组管道压力过低 冷凝器、蒸发器结霜 温湿度传感器靠近发热源 室内送风口回风口堵塞 温度设置不正确 复位交流接触器，查看三相电源相序是否更改， 冷凝器、蒸发器结霜需关闭空调机组，开循环风除霜 检查空调室内外机的风机 触摸屏闪烁 或黑屏 1、检查控制箱内的开关电源输出直流24V是否正常 若开关电源和PLC运行指示灯正常，则需更换触摸屏或开关电源 高效压力报警 1、高效压力报警是由于高效压差开关动作引起的 更换高效过滤器 试运行时间到 1、试运行时间到报警是由于100天的试运行时间到期，没有输入运行密码引起的。 输入100天试运行密码。 输入终极运行密码。

19 人工气候室故障处理 加湿器不运行或一直运行 插座断路器没有推上 没有连接加湿专用插座 检查插座是否有电 连接加湿专用插座
加湿器不出水（离心式） 水盘内没有水 水盘内水太满 吸水嘴堵塞 雾化盘破裂 打开室内的进水阀 检查排水管是否脏堵 清洗加湿器底部吸水嘴 更换加湿器雾化盘 加湿器不出水（蒸汽式） 水质不好容易引起脏堵 使用寿命已到 清洗加湿桶、增加软化器 更换新的加湿桶 室内灯光 全部关闭 制冷系统故障导致关闭 电线短路 灯光关闭后10分钟之内不允许重新启动 灯光设置不正确 检查制冷系统 检查接线、灯座 时间段必须从小到大设置，1为开，0为关 可调光必须设置30以上 室内地面积水 空调室内机水管破裂 室内机接水盘位置不正确 加湿器水管有裂缝 顶置光玻璃两侧温差太大引起冷凝水 检查水管及接水盘 更换加湿器进水管 调整加湿器出水方向 断路器跳闸 电线短路或设备保护故障 检查接线和设备 加湿器水盘内无水 停水或者水阀未打开 水管脏堵或冰堵 往水盘内加水或打开水阀 疏通管路或将水管解冻

20 人工气候室培训讲解 结束 浙江求是人工环境有限公司