专利名称：一种可编程序冷冻冷藏自控装置的制作方法
技术领域：
一种可编程序冷冻冷藏自控装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种教学用实训装置，尤其涉及一种可编程序冷冻冷藏自控装置。
背景技术：
[0002]随着中职和高等教育的发展，为了提高学员的动手操作能力，同时提高学员分析问题和解决问题的综合能力，各种实训装置显得尤其重要。目前，有关制冷实训系统及装置，大部分集中在空调及中央空调方面，而在冷库方面的实训装置，一般包括装配式库体、 制冷机组、蒸发器、电控系统，及其它附属装置，然而其制冷系统和电控系统功能单一，尤其电控系统相对简单，没有配置复杂的控制设备，如此使得冷库方面的实训装置使用范围小， 只适合制冷专业的实训教学，很难满足电气自动化专业的教学需要。实用新型内容[0003]本实用新型的目的在于提供一能同时满足制冷专业及电气自动化专业教学需要的可编程序冷冻冷藏自控装置。[0004]本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置，包括一第一库体；一第二库体；一制冷系统，所述制冷系统包括一压缩机、一冷凝器、一干燥过滤器、二毛细管、二蒸发器、四电磁阀、气液分离器，所述压缩机、所述冷凝器、所述干燥过滤器、其中一所述毛细管、其中一所述蒸发器、其中二所述电磁阀与所述气液分离器构成第一回路，所述压缩机、所述冷凝器、 所述干燥过滤器、另一所述毛细管、另一所述蒸发器、另二所述电磁阀与所述气液分离器构成第二回路，所述第一回路的至少所述蒸发器位于所述第一库体内，所述第二回路的至少所述蒸发器位于所述第二库体内；一控制系统，所述控制系统包括一人机界面端、一可编程序控制器、功能模块、一变频器，所述可编程序控制器与所述人机界面端及所述变频器形成通信连接，且所述可编程序控制器用于控制所述四电磁阀的开闭，所述变频器用于控制所述压缩机。[0005]本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置，相比现有技术，通过设有所述第一库体、 所述第二库体，对应每一库体所在的制冷回路分别设有两电磁阀，利用电磁阀的不同组合， 并通过控制系统的可编程序控制器控制所述四电磁阀的开闭，以改变库温或改变制冷系统的不同路径，做到二库五种模式运行，从而使得本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置集制冷系统、先进控制系统于一体的实训装置，从而能很好地满足制冷专业及电气自动化专业的教学需要。
[0006]图1为本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置的制冷系统结构图。[0007]图2为本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置的制冷系统模式(一 三)流程图。[0008]图3为本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置的制冷系统模式(四)流程图。[0009]图4为本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置的制冷系统模式(五)流程图。[0010]图5为本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置的控制系统示意图。
具体实施方式
[0011]
以下结合附图和具体实施例对本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置作进一步的说明。[0012]如图1至图6所示，为本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置的具体实施例，其包括第一库体1、第二库体2、一制冷系统以及一控制系统，所述控制系统对所述制冷系统进行控制，以实现所述制冷系统对所述第一库体1及所述第二库体2的温度调节。[0013]如图1所示，所述制冷系统包括压缩机3、冷凝器4、干燥过滤器5、一号电磁阀6、 一号三通连接器7、一号调压阀8、二号电磁阀9、一号毛细管10、一号蒸发盘管11 (即蒸发盘管机组)、三号电磁阀12、二号三通连接器13、气液分离器14、二号调压阀15、四号电磁阀 16、二号毛细管17、二号蒸发盘管18(即蒸发盘管机组)、五号电磁阀19，其中，所述压缩机3、所述冷凝器4、所述干燥过滤器5、所述一号电磁阀6、所述一号三通连接器7、所述一号调压阀8、所述二号电磁阀9、所述一号毛细管10、所述一号蒸发盘管11、所述三号电磁阀12、 所述二号三通连接器13、所述气液分离器14构成第一回路，所述第一回路的所述一号蒸发盘管11位于第一库体1内，以对所述第一库体1实现温度调节；所述压缩机3、所述冷凝器4、所述干燥过滤器5、所述一号电磁阀6、所述一号三通连接器7、所述二号调压阀15、所述四号电磁阀16、所述二号毛细管17、所述二号蒸发盘管18、所述五号电磁阀19、所述二号三通连接器13、所述气液分离器14构成第二回路，所述第二回路的所述二号蒸发盘管18位于所述第二库体2内，以对所述第二库体2实现温度调节。此外，在所述第一回路及所述第二回路的共有部分还设有SP3压力传感器(L) 20及SP4压力传感器(H) 21。其中，所述一号及二号蒸发盘管(11，18)也可以为其他类型的蒸发器；所述一号电磁阀6为所述第一回路及所述第二回路共有，为总电磁阀。[0014]如图2所示，所述控制系统包括一人机界面端(即HMI，后述为HMI表示)、一可编程序控制器(即PLC，后述为PLC表示)、功能模块、一变频器，所述可编程序控制器与所述人机界面端及所述变频器形成通信连接。本实施例中所述HMI为一触摸屏，所述变频器为 MD280(320)变频器。[0015]结合图1至图6所示，所述PLC是控制器，用于控制所述一号至五号电磁阀(6，9， 12，16，19)的开闭，并与HMI和MD280进行通信及参数的修改；M拟80 (320)变频器，主要任务是控制所述压缩机3改变其运行频率；所述HMI对运行中各种温度、电压、电流、频率等参数的设置及控制和监控起重要作用；H2U-4PT、H2U-4A/D、H2U-4D/A分别是温度模块，模数转换，数模转换的关键器件，是数据采集及调速的关键，当然，在其他实施方式中，也可以其他类型的温度模块、模数转换模块及数模转换模块；制冷剂采用R22，冷库工作在-20°C 10°C范围内；所述电磁阀是控制二库“五模式”的关键组成器件，直接由H2U-PLC控制，HMI 设定运行模式；三方通信模式采用M0DBUS-RTU协议，HMI与PLC与M拟80 (320)通信控制。[0016]当运行本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置，以实现二库“五模式”，具体如下[0017]第一模式所述第一库体1在所述HMI设定为高温库(+5°C )，所述第二库体2在所述HMI设定为低温库(_20°C )，该设定是通过M0DBUS-RTU协议对PLC进行温度设定。工作原理在HMI上设定的按钮发出启动信号，当冷库运行工作温度由PtlOO传感器采集温度信号送H2U-4PT模块进行数据处理，经数据处理后传送PLC进行逻辑运算处理，其数据经 H2U-4D/A将数据量转模拟量控制MD280 (320)，MD280 (320)控制压缩机的工作。制冷运行中的压力控制信号由压力传感器SP3和SP4采集，压力信号经H2U-4A/D进行数据处理，其参数结果数据(D)送PLC进行逻辑处理控制，若运行压力不正常，PLC将关闭MD^O (320)， 使压缩机停止工作。当所述第一库体1温度达到设定目标(+5°C )后，PLC将关闭所述二号及三号电磁阀(9，12)，所述四号及五号电磁阀(16，19)继续低温运行，当所述第二库体2工作温度也达到设定目标(_20°C )后，PLC也将关闭四号及五号电磁阀(16，19)，第一个工作阶段到温。当库内温度上升达到设定值后，PLC进行逻辑处理并将再次打开二号和三号电磁阀(9，12)或四号和五号电磁阀(16，19)进行保温及循环控制。若运行中控制温度有修改或调整，则通过HMI进行重新数据设定，由M0DBUS-RTU协议进行通信以达到新的控制目的。系统流程如图2所示。[0018]第二个模式组合两个高温库，所述第一库体1和所述第二库体2均在HMI设定为 (+50C )，该设定是通过M0DBUS-RTU协议对PLC进行温度设定。工作原理在HMI上设定的按钮发出启动信号，当所述第一库体1和所述第二库体2冷库运行工作温度由PtlOO传感器采集温度信号送H2U-4PT模块进行数据处理，经数据处理后传送PLC进行逻辑运算处理， 其数据经H2U-4D/A将数据量转模拟量控制M拟80 (320)，M拟80 (320)控制压缩机的工作。 同样，制冷运行中的压力控制信号由压力传感器SP3和SP4采集，压力信号经H2U-4A/D进行数据处理，其参数结果数据(D)送PLC进行逻辑处理控制，若运行压力不正常PLC将关闭 MD280(320)使压缩机停止工作。当所述第一库体1或所述第二库体2温度达到设定目标 (+50C )后，PLC将关闭二号、三号电磁阀(9，12)或四号、五号电磁阀(16，19)，两高温库工作阶段到温。当库内温度上升达到设定值(8°C)后，PLC进行逻辑处理并将再次打开二号、 三号电磁阀(9，12)以及四号、五号电磁阀(16，19)进行保温及循环控制。若运行中控制温度有修改或调整，则通过HMI进行重新数据设定，由M0DBUS-RTU协议进行通信以达到新的控制目的。系统流程如图2所示。[0019]第三个模式组合两个低温库，所述第一库体1和所述第二库体2均在HMI设定为 (-200C )，该设定是通过M0DBUS-RTU协议对PLC进行温度设定。工作原理在HMI上设定的按钮发出启动信号，当第一库体1和所述第二库体2冷库运行工作温度由PtlOO传感器采集温度信号送H2U-4PT模块进行数据处理，经数据处理后传送PLC进行逻辑运算处理，其数据经H2U-4D/A将数据量转模拟量控制MD280 (320)，MD280 (320)控制压缩机的工作。同样，制冷运行中的压力控制信号由压力传感器SP3和SP4采集，压力信号经H2U-4A/D进行数据处理，其参数结果数据(D)送PLC进行逻辑处理控制，若运行压力不正常PLC将关闭 MD280(320)使压缩机停止工作。当所述第一库体1或所述第二库体2温度达到设定目标 (_20°C)后，PLC将关闭所述二号、三号电磁阀(9，12)或四号、五号电磁阀(16，19)，两低温库工作阶段到温。当库内温度上升达到设定值(_16°C )后，PLC进行逻辑处理并将再次打开二号、三号和四号、五号电磁阀进行保温及循环控制。若运行中控制温度有修改或调整， 则通过HMI进行重新数据设定，由M0DBUS-RTU协议进行通信以达到新的控制目的。系统流程如图2所示。[0020]第四个模式单库体运行模式，在HMI设定为60HZ，通过M0DBUS-RTU协议修改MD 变频器的运行频率和对PLC进行温度设定。选择所述第一库体1为高温库(+5°C )，并通 M0DBUS-RTU协议进行温度设定。关闭所述第二库体2中的四号和五号电磁阀(16，19)， 运行中设入PID运行控制模式，运行温度精度控制在士 1度。工作原理在HMI上设定的按钮发出启动信号，当所述第一库体1冷库运行工作温度由PtlOO传感器采集，温度信号送H2U-4PT模块进行数据处理，经数据处理后传送PLC的PID进行逻辑运算处理，其数据经!12化40/^将数据量转模拟量控制11拟80(320)，MD280 (320)控制压缩机闭环工作。同样，制冷运行中的压力控制信号由压力传感器SP3和SP4采集压力信号经H2U-4A/D进行数据处理，其参数结果数据(D)送PLC进行逻辑处理控制，若运行压力不正常PLC将关闭 M拟80(320)使压缩机停止工作。当所述第一库体温度达到设定目标(+5°C )后，PLC将关闭二号、三号电磁阀(9，12)，停止运行，所述第一库体1温度达到温度值。当库内温度上升达到设定值(+8°C)后，PLC进行逻辑处理并将再次打开二号、三号电磁阀(9,1 进行保温及循环，运行温度精度控制在士 1度。若运行中控制温度有修改或调整，则通过HMI进行重新数据设定，由M0DBUS-RTU协议进行通信以达到新的控制目的。系统流程如图3所示。[0021]第五个模式是单库体运行模式，在HMI设定为50HZ，通过M0DBUS-RTU协议修改 MD变频器的运行频率和对PLC进行温度设定。选择所述第二库体2为低温库(_20°C )，关闭所述第一库体中的二号、三号电磁阀(9，12)。工作原理在HMI上设定的按钮发出启动信号，当所述第二库体冷库运行工作温度由Pt 100传感器采集，温度信号送H2U-4PT模块进行数据处理，经数据处理后传送PLC进行逻辑运算处理，其数据经H2U-4D/A将数据量转模拟量控制M拟80 (320)，M拟80 (320)控制压缩机工作。同样，制冷运行中的压力控制信号由压力传感器SP3和SP4采集压力信号经H2U-4A/D进行数据处理，其参数结果数据(D)送PLC 进行逻辑处理控制，若运行压力不正常PLC将关闭MD^O (320)使压缩机停止工作。当所述第二库体温度达到设定目标(_20°C)后，PLC将关闭所述四号、五号电磁阀，停止运行，所述第二库体2温度达到温度值。当库内温度上升达到设定值(_16°C )后，PLC进行逻辑处理并将再次打开四号、五号电磁阀(16，19)进行保温及循环。若运行中控制温度有修改或调整，则通过HMI进行重新数据设定由M0DBUS-RTU协议进行通信以达到新的控制目的。系统流程如图4所示。[0022]综上所述，本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置，利用制冷系统给控制系统提供压力、温度等模拟控制信号，并提供多元化的被控制对象，包括压缩机、电磁阀、风机(其有两个作用，第一是为冷凝器散热，第二是为蒸发器蒸出的冷气达到冷风均勻，其为公知技术，故在本申请中不作详细叙述)、加热设备(其是当蒸发器结霜冻或门结霜冻时，系统会自动等化霜冻，为公知技术，故在本申请中不作详细叙述)等，同时，所述人机界面端、可编程序控制器与变频器采用M0DBUS-RTU协议进行三方通信，从而使得本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置集制冷系统、先进控制系统于一体的实训装置，为高级制冷专业和电气自动化双高专业提供实训练习，并为这两个专业提供高级工考核训练；二库“五模式”的应用可为电气自动化双高专业提供M0DBUS-RTU协议进行三方通信的技术课题及学习终端， 而且终端可灵活改变，对M0DBUS-RTU协议通信学习有重要意义；可编程序冷冻冷藏自控装置，模拟冷冻冷藏变频自动控制系统可为社会的就业人员培训高级工、技师和高级技师。尤其对社会上的制冷专业人员的培训学习和上岗考证；变频自动控制系统采用M拟80(320) 变频调速技术，可通过频率调节来实现压缩机在很宽的范围内平滑调速，从而自动调节压缩机转速，达到压缩机正常工作要求和平衡热负荷所需的制冷量，从而达到保持冷库恒温和节能的目的，对节能降耗，减少环境污染有重大意义。[0023] 上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所揭示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。
权利要求1.一种可编程序冷冻冷藏自控装置，其特征在于，包括一第一库体；一第二库体；一制冷系统，所述制冷系统包括一压缩机、一冷凝器、一干燥过滤器、二毛细管、二蒸发器、四电磁阀、气液分离器，所述压缩机、所述冷凝器、所述干燥过滤器、其中一所述毛细管、 其中一所述蒸发器、其中二所述电磁阀与所述气液分离器构成第一回路，所述压缩机、所述冷凝器、所述干燥过滤器、另一所述毛细管、另一所述蒸发器、另二所述电磁阀与所述气液分离器构成第二回路，所述第一回路的至少所述蒸发器位于所述第一库体内，所述第二回路的至少所述蒸发器位于所述第二库体内；一控制系统，所述控制系统包括一人机界面、一可编程序控制器、功能模块、一变频器， 所述可编程序控制器与所述人机界面端及所述变频器形成通信连接，且所述可编程序控制器用于控制所述四电磁阀的开闭，所述变频器用于控制所述压缩机。
2.如权利要求1所述的可编程序冷冻冷藏自控装置，其特征在于所述人机界面端为一触摸屏。
3.如权利要求1所述的可编程序冷冻冷藏自控装置，其特征在于所述变频器为MD^O 变频器或MD320变频器。
4.如权利要求1所述的可编程序冷冻冷藏自控装置，其特征在于还设有一总电磁阀， 所述总电磁阀为所述第一回路与所述第二回路共有。
5.如权利要求1所述的可编程序冷冻冷藏自控装置，其特征在于还设有两个三通连接器，所述两三通连接器为所述第一回路及所述第二回路共有，用于进行回路选择。
6.如权利要求1所述的可编程序冷冻冷藏自控装置，其特征在于所述蒸发器为蒸发盘管机组。
7.如权利要求1所述的可编程序冷冻冷藏自控装置，其特征在于所述第一回路及所述第二回路分别设有一调压阀。
8.如权利要求1所述的可编程序冷冻冷藏自控装置，其特征在于还设有两压力传感器，两所述压力传感器为所述第一回路及所述第二回路共有。
专利摘要本实用新型可编程序冷冻冷藏自控装置包括第一库体；第二库体；制冷系统包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、二毛细管、二蒸发器、四电磁阀、气液分离器，所述压缩机、所述冷凝器、所述干燥过滤器、其中一所述毛细管、其中一所述蒸发器、其中二所述电磁阀与气液分离器构成第一回路；压缩机、冷凝器、干燥过滤器、另一所述毛细管、另一所述蒸发器、另二所述电磁阀与气液分离器构成第二回路。所述第一回路的至少所述蒸发器位于所述第一库体内，所述第二回路的至少所述蒸发器位于所述第二库体内；控制系统包括人机界面、可编程序控制器、功能模块、一变频器。相比现有技术，实现同时满足制冷专业及电气自动化专业教学需要。
文档编号G09B25/02GK202282099SQ20112035819
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者刘荣京, 李集祥, 林炳宏, 温惠萍, 王建军, 蔡汉达, 陈北贵 申请人:韶关市第二技师学院