專利名稱：一種可編程序冷凍冷藏自控裝置的制作方法
技術(shù)領域：
一種可編程序冷凍冷藏自控裝置技術(shù)領域[0001]本實用新型涉及一種教學用實訓裝置，尤其涉及一種可編程序冷凍冷藏自控裝置。
背景技術(shù)：
[0002]隨著中職和高等教育的發(fā)展，為了提高學員的動手操作能力，同時提高學員分析問題和解決問題的綜合能力，各種實訓裝置顯得尤其重要。目前，有關(guān)制冷實訓系統(tǒng)及裝置，大部分集中在空調(diào)及中央空調(diào)方面，而在冷庫方面的實訓裝置，一般包括裝配式庫體、 制冷機組、蒸發(fā)器、電控系統(tǒng)，及其它附屬裝置，然而其制冷系統(tǒng)和電控系統(tǒng)功能單一，尤其電控系統(tǒng)相對簡單，沒有配置復雜的控制設備，如此使得冷庫方面的實訓裝置使用范圍小， 只適合制冷專業(yè)的實訓教學，很難滿足電氣自動化專業(yè)的教學需要。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型的目的在于提供一能同時滿足制冷專業(yè)及電氣自動化專業(yè)教學需要的可編程序冷凍冷藏自控裝置。[0004]本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置，包括一第一庫體；一第二庫體；一制冷系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)包括一壓縮機、一冷凝器、一干燥過濾器、二毛細管、二蒸發(fā)器、四電磁閥、氣液分離器，所述壓縮機、所述冷凝器、所述干燥過濾器、其中一所述毛細管、其中一所述蒸發(fā)器、其中二所述電磁閥與所述氣液分離器構(gòu)成第一回路，所述壓縮機、所述冷凝器、 所述干燥過濾器、另一所述毛細管、另一所述蒸發(fā)器、另二所述電磁閥與所述氣液分離器構(gòu)成第二回路，所述第一回路的至少所述蒸發(fā)器位于所述第一庫體內(nèi)，所述第二回路的至少所述蒸發(fā)器位于所述第二庫體內(nèi)；一控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括一人機界面端、一可編程序控制器、功能模塊、一變頻器，所述可編程序控制器與所述人機界面端及所述變頻器形成通信連接，且所述可編程序控制器用于控制所述四電磁閥的開閉，所述變頻器用于控制所述壓縮機。[0005]本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置，相比現(xiàn)有技術(shù)，通過設有所述第一庫體、 所述第二庫體，對應每一庫體所在的制冷回路分別設有兩電磁閥，利用電磁閥的不同組合， 并通過控制系統(tǒng)的可編程序控制器控制所述四電磁閥的開閉，以改變庫溫或改變制冷系統(tǒng)的不同路徑，做到二庫五種模式運行，從而使得本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置集制冷系統(tǒng)、先進控制系統(tǒng)于一體的實訓裝置，從而能很好地滿足制冷專業(yè)及電氣自動化專業(yè)的教學需要。


[0006]圖1為本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置的制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。[0007]圖2為本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置的制冷系統(tǒng)模式(一 三)流程圖。[0008]圖3為本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置的制冷系統(tǒng)模式(四)流程圖。[0009]圖4為本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置的制冷系統(tǒng)模式(五)流程圖。[0010]圖5為本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置的控制系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
[0011]
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置作進一步的說明。[0012]如圖1至圖6所示，為本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置的具體實施例，其包括第一庫體1、第二庫體2、一制冷系統(tǒng)以及一控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)對所述制冷系統(tǒng)進行控制，以實現(xiàn)所述制冷系統(tǒng)對所述第一庫體1及所述第二庫體2的溫度調(diào)節(jié)。[0013]如圖1所示，所述制冷系統(tǒng)包括壓縮機3、冷凝器4、干燥過濾器5、一號電磁閥6、 一號三通連接器7、一號調(diào)壓閥8、二號電磁閥9、一號毛細管10、一號蒸發(fā)盤管11 (即蒸發(fā)盤管機組)、三號電磁閥12、二號三通連接器13、氣液分離器14、二號調(diào)壓閥15、四號電磁閥 16、二號毛細管17、二號蒸發(fā)盤管18(即蒸發(fā)盤管機組)、五號電磁閥19，其中，所述壓縮機3、所述冷凝器4、所述干燥過濾器5、所述一號電磁閥6、所述一號三通連接器7、所述一號調(diào)壓閥8、所述二號電磁閥9、所述一號毛細管10、所述一號蒸發(fā)盤管11、所述三號電磁閥12、 所述二號三通連接器13、所述氣液分離器14構(gòu)成第一回路，所述第一回路的所述一號蒸發(fā)盤管11位于第一庫體1內(nèi)，以對所述第一庫體1實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)；所述壓縮機3、所述冷凝器4、所述干燥過濾器5、所述一號電磁閥6、所述一號三通連接器7、所述二號調(diào)壓閥15、所述四號電磁閥16、所述二號毛細管17、所述二號蒸發(fā)盤管18、所述五號電磁閥19、所述二號三通連接器13、所述氣液分離器14構(gòu)成第二回路，所述第二回路的所述二號蒸發(fā)盤管18位于所述第二庫體2內(nèi)，以對所述第二庫體2實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。此外，在所述第一回路及所述第二回路的共有部分還設有SP3壓力傳感器(L) 20及SP4壓力傳感器(H) 21。其中，所述一號及二號蒸發(fā)盤管(11，18)也可以為其他類型的蒸發(fā)器；所述一號電磁閥6為所述第一回路及所述第二回路共有，為總電磁閥。[0014]如圖2所示，所述控制系統(tǒng)包括一人機界面端(即HMI，后述為HMI表示)、一可編程序控制器(即PLC，后述為PLC表示)、功能模塊、一變頻器，所述可編程序控制器與所述人機界面端及所述變頻器形成通信連接。本實施例中所述HMI為一觸摸屏，所述變頻器為 MD280(320)變頻器。[0015]結(jié)合圖1至圖6所示，所述PLC是控制器，用于控制所述一號至五號電磁閥(6，9， 12，16，19)的開閉，并與HMI和MD280進行通信及參數(shù)的修改；M擬80 (320)變頻器，主要任務是控制所述壓縮機3改變其運行頻率；所述HMI對運行中各種溫度、電壓、電流、頻率等參數(shù)的設置及控制和監(jiān)控起重要作用；H2U-4PT、H2U-4A/D、H2U-4D/A分別是溫度模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)模轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵器件，是數(shù)據(jù)采集及調(diào)速的關(guān)鍵，當然，在其他實施方式中，也可以其他類型的溫度模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊及數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；制冷劑采用R22，冷庫工作在-20°C 10°C范圍內(nèi)；所述電磁閥是控制二庫“五模式”的關(guān)鍵組成器件，直接由H2U-PLC控制，HMI 設定運行模式；三方通信模式采用M0DBUS-RTU協(xié)議，HMI與PLC與M擬80 (320)通信控制。[0016]當運行本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置，以實現(xiàn)二庫“五模式”，具體如下[0017]第一模式所述第一庫體1在所述HMI設定為高溫庫(+5°C )，所述第二庫體2在所述HMI設定為低溫庫(_20°C )，該設定是通過M0DBUS-RTU協(xié)議對PLC進行溫度設定。工作原理在HMI上設定的按鈕發(fā)出啟動信號，當冷庫運行工作溫度由PtlOO傳感器采集溫度信號送H2U-4PT模塊進行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后傳送PLC進行邏輯運算處理，其數(shù)據(jù)經(jīng) H2U-4D/A將數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)模擬量控制MD280 (320)，MD280 (320)控制壓縮機的工作。制冷運行中的壓力控制信號由壓力傳感器SP3和SP4采集，壓力信號經(jīng)H2U-4A/D進行數(shù)據(jù)處理，其參數(shù)結(jié)果數(shù)據(jù)(D)送PLC進行邏輯處理控制，若運行壓力不正常，PLC將關(guān)閉MD^O (320)， 使壓縮機停止工作。當所述第一庫體1溫度達到設定目標(+5°C )后，PLC將關(guān)閉所述二號及三號電磁閥(9，12)，所述四號及五號電磁閥(16，19)繼續(xù)低溫運行，當所述第二庫體2工作溫度也達到設定目標(_20°C )后，PLC也將關(guān)閉四號及五號電磁閥(16，19)，第一個工作階段到溫。當庫內(nèi)溫度上升達到設定值后，PLC進行邏輯處理并將再次打開二號和三號電磁閥(9，12)或四號和五號電磁閥(16，19)進行保溫及循環(huán)控制。若運行中控制溫度有修改或調(diào)整，則通過HMI進行重新數(shù)據(jù)設定，由M0DBUS-RTU協(xié)議進行通信以達到新的控制目的。系統(tǒng)流程如圖2所示。[0018]第二個模式組合兩個高溫庫，所述第一庫體1和所述第二庫體2均在HMI設定為 (+50C )，該設定是通過M0DBUS-RTU協(xié)議對PLC進行溫度設定。工作原理在HMI上設定的按鈕發(fā)出啟動信號，當所述第一庫體1和所述第二庫體2冷庫運行工作溫度由PtlOO傳感器采集溫度信號送H2U-4PT模塊進行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后傳送PLC進行邏輯運算處理， 其數(shù)據(jù)經(jīng)H2U-4D/A將數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)模擬量控制M擬80 (320)，M擬80 (320)控制壓縮機的工作。 同樣，制冷運行中的壓力控制信號由壓力傳感器SP3和SP4采集，壓力信號經(jīng)H2U-4A/D進行數(shù)據(jù)處理，其參數(shù)結(jié)果數(shù)據(jù)(D)送PLC進行邏輯處理控制，若運行壓力不正常PLC將關(guān)閉 MD280(320)使壓縮機停止工作。當所述第一庫體1或所述第二庫體2溫度達到設定目標 (+50C )后，PLC將關(guān)閉二號、三號電磁閥(9，12)或四號、五號電磁閥(16，19)，兩高溫庫工作階段到溫。當庫內(nèi)溫度上升達到設定值(8°C)后，PLC進行邏輯處理并將再次打開二號、 三號電磁閥(9，12)以及四號、五號電磁閥(16，19)進行保溫及循環(huán)控制。若運行中控制溫度有修改或調(diào)整，則通過HMI進行重新數(shù)據(jù)設定，由M0DBUS-RTU協(xié)議進行通信以達到新的控制目的。系統(tǒng)流程如圖2所示。[0019]第三個模式組合兩個低溫庫，所述第一庫體1和所述第二庫體2均在HMI設定為 (-200C )，該設定是通過M0DBUS-RTU協(xié)議對PLC進行溫度設定。工作原理在HMI上設定的按鈕發(fā)出啟動信號，當?shù)谝粠祗w1和所述第二庫體2冷庫運行工作溫度由PtlOO傳感器采集溫度信號送H2U-4PT模塊進行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后傳送PLC進行邏輯運算處理，其數(shù)據(jù)經(jīng)H2U-4D/A將數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)模擬量控制MD280 (320)，MD280 (320)控制壓縮機的工作。同樣，制冷運行中的壓力控制信號由壓力傳感器SP3和SP4采集，壓力信號經(jīng)H2U-4A/D進行數(shù)據(jù)處理，其參數(shù)結(jié)果數(shù)據(jù)(D)送PLC進行邏輯處理控制，若運行壓力不正常PLC將關(guān)閉 MD280(320)使壓縮機停止工作。當所述第一庫體1或所述第二庫體2溫度達到設定目標 (_20°C)后，PLC將關(guān)閉所述二號、三號電磁閥(9，12)或四號、五號電磁閥(16，19)，兩低溫庫工作階段到溫。當庫內(nèi)溫度上升達到設定值(_16°C )后，PLC進行邏輯處理并將再次打開二號、三號和四號、五號電磁閥進行保溫及循環(huán)控制。若運行中控制溫度有修改或調(diào)整， 則通過HMI進行重新數(shù)據(jù)設定，由M0DBUS-RTU協(xié)議進行通信以達到新的控制目的。系統(tǒng)流程如圖2所示。[0020]第四個模式單庫體運行模式，在HMI設定為60HZ，通過M0DBUS-RTU協(xié)議修改MD 變頻器的運行頻率和對PLC進行溫度設定。選擇所述第一庫體1為高溫庫(+5°C )，并通 M0DBUS-RTU協(xié)議進行溫度設定。關(guān)閉所述第二庫體2中的四號和五號電磁閥(16，19)， 運行中設入PID運行控制模式，運行溫度精度控制在士 1度。工作原理在HMI上設定的按鈕發(fā)出啟動信號，當所述第一庫體1冷庫運行工作溫度由PtlOO傳感器采集，溫度信號送H2U-4PT模塊進行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后傳送PLC的PID進行邏輯運算處理，其數(shù)據(jù)經(jīng)!12化40/^將數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)模擬量控制11擬80(320)，MD280 (320)控制壓縮機閉環(huán)工作。同樣，制冷運行中的壓力控制信號由壓力傳感器SP3和SP4采集壓力信號經(jīng)H2U-4A/D進行數(shù)據(jù)處理，其參數(shù)結(jié)果數(shù)據(jù)(D)送PLC進行邏輯處理控制，若運行壓力不正常PLC將關(guān)閉 M擬80(320)使壓縮機停止工作。當所述第一庫體溫度達到設定目標(+5°C )后，PLC將關(guān)閉二號、三號電磁閥(9，12)，停止運行，所述第一庫體1溫度達到溫度值。當庫內(nèi)溫度上升達到設定值(+8°C)后，PLC進行邏輯處理并將再次打開二號、三號電磁閥(9,1 進行保溫及循環(huán)，運行溫度精度控制在士 1度。若運行中控制溫度有修改或調(diào)整，則通過HMI進行重新數(shù)據(jù)設定，由M0DBUS-RTU協(xié)議進行通信以達到新的控制目的。系統(tǒng)流程如圖3所示。[0021]第五個模式是單庫體運行模式，在HMI設定為50HZ，通過M0DBUS-RTU協(xié)議修改 MD變頻器的運行頻率和對PLC進行溫度設定。選擇所述第二庫體2為低溫庫(_20°C )，關(guān)閉所述第一庫體中的二號、三號電磁閥(9，12)。工作原理在HMI上設定的按鈕發(fā)出啟動信號，當所述第二庫體冷庫運行工作溫度由Pt 100傳感器采集，溫度信號送H2U-4PT模塊進行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后傳送PLC進行邏輯運算處理，其數(shù)據(jù)經(jīng)H2U-4D/A將數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)模擬量控制M擬80 (320)，M擬80 (320)控制壓縮機工作。同樣，制冷運行中的壓力控制信號由壓力傳感器SP3和SP4采集壓力信號經(jīng)H2U-4A/D進行數(shù)據(jù)處理，其參數(shù)結(jié)果數(shù)據(jù)(D)送PLC 進行邏輯處理控制，若運行壓力不正常PLC將關(guān)閉MD^O (320)使壓縮機停止工作。當所述第二庫體溫度達到設定目標(_20°C)后，PLC將關(guān)閉所述四號、五號電磁閥，停止運行，所述第二庫體2溫度達到溫度值。當庫內(nèi)溫度上升達到設定值(_16°C )后，PLC進行邏輯處理并將再次打開四號、五號電磁閥(16，19)進行保溫及循環(huán)。若運行中控制溫度有修改或調(diào)整，則通過HMI進行重新數(shù)據(jù)設定由M0DBUS-RTU協(xié)議進行通信以達到新的控制目的。系統(tǒng)流程如圖4所示。[0022]綜上所述，本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置，利用制冷系統(tǒng)給控制系統(tǒng)提供壓力、溫度等模擬控制信號，并提供多元化的被控制對象，包括壓縮機、電磁閥、風機(其有兩個作用，第一是為冷凝器散熱，第二是為蒸發(fā)器蒸出的冷氣達到冷風均勻，其為公知技術(shù)，故在本申請中不作詳細敘述)、加熱設備(其是當蒸發(fā)器結(jié)霜凍或門結(jié)霜凍時，系統(tǒng)會自動等化霜凍，為公知技術(shù)，故在本申請中不作詳細敘述)等，同時，所述人機界面端、可編程序控制器與變頻器采用M0DBUS-RTU協(xié)議進行三方通信，從而使得本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置集制冷系統(tǒng)、先進控制系統(tǒng)于一體的實訓裝置，為高級制冷專業(yè)和電氣自動化雙高專業(yè)提供實訓練習，并為這兩個專業(yè)提供高級工考核訓練；二庫“五模式”的應用可為電氣自動化雙高專業(yè)提供M0DBUS-RTU協(xié)議進行三方通信的技術(shù)課題及學習終端， 而且終端可靈活改變，對M0DBUS-RTU協(xié)議通信學習有重要意義；可編程序冷凍冷藏自控裝置，模擬冷凍冷藏變頻自動控制系統(tǒng)可為社會的就業(yè)人員培訓高級工、技師和高級技師。尤其對社會上的制冷專業(yè)人員的培訓學習和上崗考證；變頻自動控制系統(tǒng)采用M擬80(320) 變頻調(diào)速技術(shù)，可通過頻率調(diào)節(jié)來實現(xiàn)壓縮機在很寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)速，從而自動調(diào)節(jié)壓縮機轉(zhuǎn)速，達到壓縮機正常工作要求和平衡熱負荷所需的制冷量，從而達到保持冷庫恒溫和節(jié)能的目的，對節(jié)能降耗，減少環(huán)境污染有重大意義。[0023] 上述說明是針對本實用新型較佳可行實施例的詳細說明，但實施例并非用以限定本實用新型的專利申請范圍，凡本實用新型所揭示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應屬于本實用新型所涵蓋專利范圍。
權(quán)利要求1.一種可編程序冷凍冷藏自控裝置，其特征在于，包括一第一庫體；一第二庫體；一制冷系統(tǒng)，所述制冷系統(tǒng)包括一壓縮機、一冷凝器、一干燥過濾器、二毛細管、二蒸發(fā)器、四電磁閥、氣液分離器，所述壓縮機、所述冷凝器、所述干燥過濾器、其中一所述毛細管、 其中一所述蒸發(fā)器、其中二所述電磁閥與所述氣液分離器構(gòu)成第一回路，所述壓縮機、所述冷凝器、所述干燥過濾器、另一所述毛細管、另一所述蒸發(fā)器、另二所述電磁閥與所述氣液分離器構(gòu)成第二回路，所述第一回路的至少所述蒸發(fā)器位于所述第一庫體內(nèi)，所述第二回路的至少所述蒸發(fā)器位于所述第二庫體內(nèi)；一控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括一人機界面、一可編程序控制器、功能模塊、一變頻器， 所述可編程序控制器與所述人機界面端及所述變頻器形成通信連接，且所述可編程序控制器用于控制所述四電磁閥的開閉，所述變頻器用于控制所述壓縮機。
2.如權(quán)利要求1所述的可編程序冷凍冷藏自控裝置，其特征在于所述人機界面端為一觸摸屏。
3.如權(quán)利要求1所述的可編程序冷凍冷藏自控裝置，其特征在于所述變頻器為MD^O 變頻器或MD320變頻器。
4.如權(quán)利要求1所述的可編程序冷凍冷藏自控裝置，其特征在于還設有一總電磁閥， 所述總電磁閥為所述第一回路與所述第二回路共有。
5.如權(quán)利要求1所述的可編程序冷凍冷藏自控裝置，其特征在于還設有兩個三通連接器，所述兩三通連接器為所述第一回路及所述第二回路共有，用于進行回路選擇。
6.如權(quán)利要求1所述的可編程序冷凍冷藏自控裝置，其特征在于所述蒸發(fā)器為蒸發(fā)盤管機組。
7.如權(quán)利要求1所述的可編程序冷凍冷藏自控裝置，其特征在于所述第一回路及所述第二回路分別設有一調(diào)壓閥。
8.如權(quán)利要求1所述的可編程序冷凍冷藏自控裝置，其特征在于還設有兩壓力傳感器，兩所述壓力傳感器為所述第一回路及所述第二回路共有。
專利摘要本實用新型可編程序冷凍冷藏自控裝置包括第一庫體；第二庫體；制冷系統(tǒng)包括壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、二毛細管、二蒸發(fā)器、四電磁閥、氣液分離器，所述壓縮機、所述冷凝器、所述干燥過濾器、其中一所述毛細管、其中一所述蒸發(fā)器、其中二所述電磁閥與氣液分離器構(gòu)成第一回路；壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、另一所述毛細管、另一所述蒸發(fā)器、另二所述電磁閥與氣液分離器構(gòu)成第二回路。所述第一回路的至少所述蒸發(fā)器位于所述第一庫體內(nèi)，所述第二回路的至少所述蒸發(fā)器位于所述第二庫體內(nèi)；控制系統(tǒng)包括人機界面、可編程序控制器、功能模塊、一變頻器。相比現(xiàn)有技術(shù)，實現(xiàn)同時滿足制冷專業(yè)及電氣自動化專業(yè)教學需要。
文檔編號G09B25/02GK202282099SQ20112035819
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者劉榮京, 李集祥, 林炳宏, 溫惠萍, 王建軍, 蔡漢達, 陳北貴 申請人:韶關(guān)市第二技師學院