CN213338407U - 一种制冷设备的plc控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制冷设备的PLC控制系统，包括温度检测电路、PLC控制器、触摸屏、开关电源、雾化电路、压缩机组、电磁阀组以及蒸发机组，所述PLC控制器分别与开关电源、触摸屏、温度检测电路、雾化电路、压缩机组、电磁阀组以及蒸发机组连接；本实用新型的优点在于：人机交互体验较好，设备维护便捷，实现双制冷机组轮值工作，设备不易停机，温度波动范围小，实现闭环控制。

Description

一种制冷设备的PLC控制系统

技术领域

本实用新型涉及制冷系统领域，更具体涉及一种制冷设备的PLC控制系统。

背景技术

制冷设备，是指主要用于船员食物冷藏、各类货物冷藏及暑天的舱室空气调节的设备。主要由压缩机、膨胀阀、蒸发器、冷凝器和附件、管路组成。按工作原理可分为压缩制冷设备、吸收制冷设备、蒸汽喷射制冷设备、热泵制冷设备和电热制冷装置等。目前船舶上应用最普遍的是压缩制冷设备。通过设备的工作循环将物体及其周围的热量移出，造成并维持一定的低温状态。

制冷设备是制冷机与使用冷量的设施结合在一起的装置。设计和建造制冷装置，是为了有效地使用冷量来冷藏食品或其他物品；在低温下进行产品的性能试验和科学研究试验；在工业生产中实现某些冷却过程，或者进行空气调节。物品在冷却或冻结时要放出一定的热量，制冷装置的围护结构在使用时也会传入一定的热量。因此为保持制冷装置中的低温条件，就必须装设制冷机，以便连续不断地移去这些热量，或者利用冰的熔化或干冰的升华吸收这些热量。

传统制冷设备智能化不高，人机交互体验差，设备维护不便捷。不能实现双制冷机组轮值工作，设备容易停机。温度波动范围大，不能实现闭环控制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术的制冷设备存在人机交互体验差，设备维护不便捷，不能实现双制冷机组轮值工作，设备容易停机，温度波动范围大，不能实现闭环控制的问题。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种制冷设备的PLC控制系统，包括温度检测电路、PLC控制器、触摸屏、开关电源、雾化电路、压缩机组、电磁阀组以及蒸发机组，所述PLC控制器分别与开关电源、触摸屏、温度检测电路、雾化电路、压缩机组、电磁阀组以及蒸发机组连接，所述压缩机组包括压缩机M1、冷凝风机M2、压缩机M3、冷凝风机M4、第一直流接触器以及第二直流接触器，所述第一直流接触器包括线圈KM12和两组常开触点KM11，所述第二直流接触器包括线圈 KM22和两组常开触点KM21，线圈KM12和线圈KM22的一端均与开关电源的输出负极连接，线圈KM12的另一端与PLC控制器的Q0.4端口连接，线圈KM22的另一端与PLC控制器的Q0.5端口连接，两组常开触点 KM11的一端以及两组常开触点KM21的一端均与电源的N相连接，两组常开触点KM11的另一端分别接压缩机M1的输入端和冷凝器风机M2的输入端，两组常开触点KM21的另一端分别接压缩机M3的输入端和冷凝器风机M4的输入端，压缩机M1、冷凝风机M2、压缩机M3、冷凝风机M4 的输出端均连接到电源的L相。

本实用新型设置两组压缩机，一备一用，避免设备停机，对温度检测电路检测的温度数据输送给PLC控制器，利用PLC控制器采集温度数据与设定温度进行比较自动调节控制输出信号，控制压缩机组、电磁阀组以及蒸发机组启停以达到平衡温度范围的目的，实现闭环控制，触摸屏便于显示设备状态以及进行人机交互，根据触摸屏查看数据以及设置参数，设备维护便捷。

进一步地，所述雾化电路包括第一雾化器D1和第二雾化器D2，所述第一雾化器D1的正端与电源的L相连接，第一雾化器D1的负端与电源的 N相连接，所述第二雾化器D2的正端与电源的L相连接，第二雾化器D2 的负端与电源的N相连接。

进一步地，所述电磁阀组包括电磁阀DV1、电磁阀DV2、第三中间继电器以及第四中间继电器，所述第三中间继电器包括线圈KA31和常开触点KA32，所述第四中间继电器包括线圈KA41和常开触点KA42，所述线圈KA31的一端以及线圈KA41的一端均与开关电源的输出负极连接，线圈 KA31的另一端与PLC控制器的Q0.2端口连接，线圈KA41的另一端与PLC 控制器的Q0.3端口连接，常开触点KA32的一端以及常开触点KA42的一端均与电源的N相连接，常开触点KA32的另一端与电磁阀DV1的一端连接，常开触点KA42的另一端与电磁阀DV2的一端连接，电磁阀DV1的另一端以及电磁阀DV2的另一端均与电源的L相连接。

进一步地，所述蒸发机组包括风机M5、风机M6、第一中间继电器以及第二中间继电器，所述第一中间继电器包括线圈KA12和常开触点KA11，所述第二中间继电器包括线圈KA22和常开触点KA21，线圈KA12的一端以及线圈KA22的一端均与开关电源的输出负极连接，线圈KA12的另一端与PLC控制器的Q0.0端口连接，线圈KA22的另一端与PLC控制器的Q0.1 端口连接，常开触点KA11的一端以及常开触点KA21的一端均与电源的N 相连接，常开触点KA11的另一端与风机M5的输入端连接，常开触点KA21 的另一端与风机M6的输入端连接，风机M5的输出端以及风机M6的输出端均与电源的L相连接。

进一步地，所述温度检测电路包括采样芯片U1以及四个顺序编号的热电阻PT1至热电阻PT4，采样芯片U1的型号为EM AE04，热电阻PT1至热电阻PT4分别与第一变送器至第四变送器一一对应的连接，第一变送器至第四变送器的正极均与开关电源的输出正极连接，第一变送器的负极与采样芯片U1的0+引脚连接，第二变送器的负极与采样芯片U1的1+引脚连接，第三变送器的负极与采样芯片U1的3+引脚连接，第四变送器的负极与采样芯片U1的2+引脚连接。

进一步地，所述触摸屏的型号为SMART 700IE V3，所述触摸屏与PLC 控制器通过RS485通讯连接，所述触摸屏与开关电源连接。

进一步地，所述制冷设备的PLC控制系统还包括启动电路，所述启动电路包括开关S1和第五中间继电器，所述第五中间继电器包括线圈KA51 和两组常开触点KA52，所述开关S1的一端与电源的L相连接，开关S1 的另一端通过线圈KA51与电源的N相连接，两组常开触点的一端分别与电源的N相和L相连接，两组常开触点的另一端分别与开关电源的输入正极以及输入负极连接。

进一步地，所述制冷设备的PLC控制系统还包括断路保护器QS，所述断路保护器QS的两个常开触点分别与电源的N相和L相连接。

进一步地，所述制冷设备的PLC控制系统还包括感应电路，所述感应电路包括第一感应开关S2、第二感应开关S3、照明灯H1以及照明灯H2，所述第一感应开关S2的正极与电源的L相连接，第一感应开关S2的负极与电源的N相连接，所述第二感应开关S3的正极与电源的L相连接，第二感应开关S3的负极与电源的N相连接，照明灯H1接在第一感应开关S2 的两端，照明灯H2接在第二感应开关S3的两端。

进一步地，所述PLC控制器的型号为CPU ST40。

本实用新型的优点在于：本实用新型设置两组压缩机组，一备一用，避免设备停机，对温度检测电路检测的温度数据输送给PLC控制器，利用 PLC控制器采集温度数据与设定温度进行比较自动调节控制输出信号，控制压缩机组、电磁阀组以及蒸发机组启停以达到平衡温度范围的目的，实现闭环控制，触摸屏便于显示设备状态以及进行人机交互，根据触摸屏查看数据以及设置参数，设备维护便捷。

附图说明

图1为本实用新型实施例所公开的一种制冷设备的PLC控制系统的结构框图；

图2为本实用新型实施例所公开的一种制冷设备的PLC控制系统的电路原理图；

图3为本实用新型实施例所公开的一种制冷设备的PLC控制系统的电路原理图的一部分视图；

图4为本实用新型实施例所公开的一种制冷设备的PLC控制系统的电路原理图的另一部分视图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种制冷设备的PLC控制系统，包括温度检测电路1、 PLC控制器2、触摸屏3、开关电源4、雾化电路5、压缩机组6、电磁阀组 7以及蒸发机组8，所述PLC控制器2分别与开关电源4、触摸屏3、温度检测电路1、雾化电路5、压缩机组6、电磁阀组7以及蒸发机组8连接。所述PLC控制器2的型号为CPU ST40。

如图2至图4所示，所述压缩机组6包括顺序编号的压缩机M1、冷凝风机M2、压缩机M3、冷凝风机M4、第一直流接触器以及第二直流接触器，所述第一直流接触器包括线圈KM12和两组常开触点KM11，所述第二直流接触器包括线圈KM22和两组常开触点KM21，线圈KM12和线圈KM22的一端均与开关电源4的输出负极连接，线圈KM12的另一端与PLC 控制器2的Q0.4端口连接，线圈KM22的另一端与PLC控制器2的Q0.5 端口连接，两组常开触点KM11的一端以及两组常开触点KM21的一端均与电源的N相连接，两组常开触点KM11的另一端分别接压缩机M1的输入端和蒸发器风机M2的输入端，两组常开触点KM21的另一端分别接压缩机M3的输入端和蒸发器风机M4的输入端，压缩机M1、冷凝风机M2、压缩机M3、冷凝风机M4的输出端均连接到电源的L相。

所述雾化电路5包括第一雾化器D1和第二雾化器D2，所述第一雾化器D1的正端与电源的L相连接，第一雾化器D1的负端与电源的N相连接，所述第二雾化器D2的正端与电源的L相连接，第二雾化器D2的负端与电源的N相连接。

所述电磁阀组7包括电磁阀DV1、电磁阀DV2、第三中间继电器以及第四中间继电器，所述第三中间继电器包括线圈KA31和常开触点KA32，所述第四中间继电器包括线圈KA41和常开触点KA42，所述线圈KA31的一端以及线圈KA41的一端均与开关电源4的输出负极连接，线圈KA31 的另一端与PLC控制器2的Q0.2端口连接，线圈KA41的另一端与PLC 控制器2的Q0.3端口连接，常开触点KA32的一端以及常开触点KA42的一端均与电源的N相连接，常开触点KA32的另一端与电磁阀DV1的一端连接，常开触点KA42的另一端与电磁阀DV2的一端连接，电磁阀DV1 的另一端以及电磁阀DV2的另一端均与电源的L相连接。

所述蒸发机组8包括风机M5、风机M6、第一中间继电器以及第二中间继电器，所述第一中间继电器包括线圈KA12和常开触点KA11，所述第二中间继电器包括线圈KA22和常开触点KA21，线圈KA12的一端以及线圈KA22的一端均与开关电源4的输出负极连接，线圈KA12的另一端与 PLC控制器2的Q0.0端口连接，线圈KA22的另一端与PLC控制器2的 Q0.1端口连接，常开触点KA11的一端以及常开触点KA21的一端均与电源的N相连接，常开触点KA11的另一端与风机M5的输入端连接，常开触点KA21的另一端与风机M6的输入端连接，风机M5的输出端以及风机 M6的输出端均与电源的L相连接。

所述温度检测电路1包括采样芯片U1以及四个顺序编号的热电阻PT1 至热电阻PT4，采样芯片U1的型号为EM AE04，热电阻PT1至热电阻PT4 分别与第一变送器至第四变送器一一对应的连接，第一变送器至第四变送器的正极均与开关电源4的输出正极连接，第一变送器的负极与采样芯片 U1的0+引脚连接，第二变送器的负极与采样芯片U1的1+引脚连接，第三变送器的负极与采样芯片U1的3+引脚连接，第四变送器的负极与采样芯片U1的2+引脚连接。

所述触摸屏3的型号为SMART 700IE V3，所述触摸屏3与PLC控制器2通过RS485通讯连接，所述触摸屏3与开关电源4连接。

所述制冷设备的PLC控制系统还包括启动电路，所述启动电路包括开关S1和第五中间继电器，所述第五中间继电器包括线圈KA51和两组常开触点KA52，所述开关S1的一端与电源的L相连接，开关S1的另一端通过线圈KA51与电源的N相连接，两组常开触点的一端分别与电源的N相和L相连接，两组常开触点的另一端分别与开关电源4的输入正极以及输入负极连接。

所述制冷设备的PLC控制系统还包括断路保护器QS，所述断路保护器 QS的两个常开触点分别与电源的N相和L相连接。

所述制冷设备的PLC控制系统还包括感应电路，所述感应电路包括第一感应开关S2、第二感应开关S3、照明灯H1以及照明灯H2，所述第一感应开关S2的正极与电源的L相连接，第一感应开关S2的负极与电源的N 相连接，所述第二感应开关S3的正极与电源的L相连接，第二感应开关 S3的负极与电源的N相连接，照明灯H1接在第一感应开关S2的两端，照明灯H2接在第二感应开关S3的两端。

本实用新型的工作过程为：制冷设备顶上安装第一感应开关S2和第二感应开关S3，第一感应开关S2控制设备内照明灯H1，第二感应开关S3 控制设备内照明灯H2；第一感应开关S2和第二感应开关S3为全天候型，当感应开关感应到人体后，对应的设备内照明灯H1或照明灯H2得电打开；第一雾化器D1、第二雾化器D2为设备内起保湿作用的雾化器，根据设备内的湿度开启或关断雾化器。

热电阻PT1至热电阻PT4都是PT100热电阻且利用电阻随温度的变化而变化将温度量转换成电阻量，然后热电阻通过对应的变送器给热电阻施加一激励电流测量两端电压得到电流值，将电流值发送给采样芯片U1再将其转换为温度值。

此制冷设备设有两个压缩机轮值工作，当开关S1按下后，线圈KA51 得电，常开触点KA52闭合使控制回路通电，通过触摸屏3设置相关指令参数，PLC控制器2按照设置的指令参数开始工作。设置两个压缩机组6 轮值工作时间，第一个压缩机组6工作时线圈KM12得电，常开触点KM11 闭合，压缩机M1、蒸发器风机M2运行；当设定时间到时转为第二个压缩机组6工作，线圈KM12失电，常开触点KM11关闭，线圈KM21得电，常开触点KM21闭合，压缩机M3、蒸发器风机M4运行。当第一仓室温度未达到设定的最低库温时，线圈KA31得电，常开触点KA32闭合，电磁阀 DV1打开，当到达最低库温时，线圈KA31失电，常开触点KA32断开，电磁阀DV1关闭；当第二仓室温度未达到设定的最低库温时，线圈KA41 得电，常开触点KA42闭合，电磁阀DV2打开，当到达最低库温时，线圈 KA41失电，常开触点KA42断开，电磁阀DV2关闭；当两个仓室温度同时达到设定的最低温度后，压缩机组6停止工作；其中有一个仓室温度高于设定的最高库温时，对应仓室的电磁阀打开，压缩机组再工作。当第一仓室蒸发温度高于设定的蒸发温度时，线圈KA12得电，常开触点KA11 闭合，风机M5工作，当第一仓室温度低于设定蒸发温度时，线圈KA12 断电，常开触点KA11断开，风机M5停止工作，使仓室温度恒定在一定范围内；当第二仓室蒸发温度高于设定的蒸发温度时，线圈KA22得电，常开触点KA21闭合，风机M6工作，当第二仓室温度低于设定蒸发温度时，线圈KA22断电，常开触点KA21断开，风机M6停止工作。P1、P3为低压开关，当制冷设备压力低于设定的压力值时，P1、P3断开，给PLC控制器2输入端I0.0、I0.1信号，PLC控制器2断开压缩机常开触点KM11以及常开触点KM21，设备停止工作，保护压缩机使用寿命；P2、P4为高压开关，当制冷设备压力低于设定的压力值时，P2、P4断开，给PLC控制器2 输入端I0.0、I0.1信号，PLC控制器2断开压缩机常开触点KM11以及常开触点KM21，设备停止工作。

需要说明的是，本实用新型只保护硬件架构，涉及的程序控制过程以及参数设定均不属于本实用新型的保护范围，程序控制以及参数设定可以采用现有技术，为了更加清楚的理解本实用新型的方案才将程序控制的过程展开说明，程序控制过程属于本领域技术人员根据需要的选择，例如对温度的设定，对压力的设定以及到达设定的温度以及压力以后对继电器、直流接触器、电磁阀的控制均属于根据硬件电路做出的根据实际需要的选择。

通过以上技术方案，本实用新型提供的一种制冷设备的PLC控制系统，设置两组压缩机，一备一用，避免设备损坏，对温度检测电路1检测的温度数据输送给PLC控制器2，利用PLC控制器2采集温度数据与设定温度进行比较自动调节控制输出信号，控制压缩机组6、电磁阀组7以及蒸发机组8启停以达到平衡温度范围的目的，实现闭环控制，触摸屏3便于显示设备状态以及进行人机交互，根据触摸屏3查看数据以及设置参数，设备维护便捷。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种制冷设备的PLC控制系统，其特征在于，包括温度检测电路、PLC控制器、触摸屏、开关电源、雾化电路、压缩机组、电磁阀组以及蒸发机组，所述PLC控制器分别与开关电源、触摸屏、温度检测电路、雾化电路、压缩机组、电磁阀组以及蒸发机组连接，所述压缩机组包括压缩机M1、冷凝风机M2、压缩机M3、冷凝风机M4、第一直流接触器以及第二直流接触器，所述第一直流接触器包括线圈KM12和两组常开触点KM11，所述第二直流接触器包括线圈KM22和两组常开触点KM21，线圈KM12和线圈KM22的一端均与开关电源的输出负极连接，线圈KM12的另一端与PLC控制器的Q0.4端口连接，线圈KM22的另一端与PLC控制器的Q0.5端口连接，两组常开触点KM11的一端以及两组常开触点KM21的一端均与电源的N相连接，两组常开触点KM11的另一端分别接压缩机M1的输入端和蒸发器风机M2的输入端，两组常开触点KM21的另一端分别接压缩机M3的输入端和蒸发器风机M4的输入端，压缩机M1、冷凝风机M2、压缩机M3、冷凝风机M4的输出端均连接到电源的L相。

2.根据权利要求1所述的一种制冷设备的PLC控制系统，其特征在于，所述雾化电路包括第一雾化器D1和第二雾化器D2，所述第一雾化器D1的正端与电源的L相连接，第一雾化器D1的负端与电源的N相连接，所述第二雾化器D2的正端与电源的L相连接，第二雾化器D2的负端与电源的N相连接。

3.根据权利要求1所述的一种制冷设备的PLC控制系统，其特征在于，所述电磁阀组包括电磁阀DV1、电磁阀DV2、第三中间继电器以及第四中间继电器，所述第三中间继电器包括线圈KA31和常开触点KA32，所述第四中间继电器包括线圈KA41和常开触点KA42，所述线圈KA31的一端以及线圈KA41的一端均与开关电源的输出负极连接，线圈KA31的另一端与PLC控制器的Q0.2端口连接，线圈KA41的另一端与PLC控制器的Q0.3端口连接，常开触点KA32的一端以及常开触点KA42的一端均与电源的N相连接，常开触点KA32的另一端与电磁阀DV1的一端连接，常开触点KA42的另一端与电磁阀DV2的一端连接，电磁阀DV1的另一端以及电磁阀DV2的另一端均与电源的L相连接。

4.根据权利要求1所述的一种制冷设备的PLC控制系统，其特征在于，所述蒸发机组包括风机M5、风机M6、第一中间继电器以及第二中间继电器，所述第一中间继电器包括线圈KA12和常开触点KA11，所述第二中间继电器包括线圈KA22和常开触点KA21，线圈KA12的一端以及线圈KA22的一端均与开关电源的输出负极连接，线圈KA12的另一端与PLC控制器的Q0.0端口连接，线圈KA22的另一端与PLC控制器的Q0.1端口连接，常开触点KA11的一端以及常开触点KA21的一端均与电源的N相连接，常开触点KA11的另一端与风机M5的输入端连接，常开触点KA21的另一端与风机M6的输入端连接，风机M5的输出端以及风机M6的输出端均与电源的L相连接。

5.根据权利要求1所述的一种制冷设备的PLC控制系统，其特征在于，所述温度检测电路包括采样芯片U1以及四个顺序编号的热电阻PT1至热电阻PT4，采样芯片U1的型号为EMAE04，热电阻PT1至热电阻PT4分别与第一变送器至第四变送器一一对应的连接，第一变送器至第四变送器的正极均与开关电源的输出正极连接，第一变送器的负极与采样芯片U1的0+引脚连接，第二变送器的负极与采样芯片U1的1+引脚连接，第三变送器的负极与采样芯片U1的3+引脚连接，第四变送器的负极与采样芯片U1的2+引脚连接。

6.根据权利要求1所述的一种制冷设备的PLC控制系统，其特征在于，所述触摸屏的型号为SMART 700IE V3，所述触摸屏与PLC控制器通过RS485通讯连接，所述触摸屏与开关电源连接。

7.根据权利要求1所述的一种制冷设备的PLC控制系统，其特征在于，还包括启动电路，所述启动电路包括开关S1和第五中间继电器，所述第五中间继电器包括线圈KA51和两组常开触点KA52，所述开关S1的一端与电源的L相连接，开关S1的另一端通过线圈KA51与电源的N相连接，两组常开触点的一端分别与电源的N相和L相连接，两组常开触点的另一端分别与开关电源的输入正极以及输入负极连接。

8.根据权利要求1所述的一种制冷设备的PLC控制系统，其特征在于，还包括断路保护器QS，所述断路保护器QS的两个常开触点分别与电源的N相和L相连接。

9.根据权利要求1所述的一种制冷设备的PLC控制系统，其特征在于，还包括感应电路，所述感应电路包括第一感应开关S2、第二感应开关S3、照明灯H1以及照明灯H2，所述第一感应开关S2的正极与电源的L相连接，第一感应开关S2的负极与电源的N相连接，所述第二感应开关S3的正极与电源的L相连接，第二感应开关S3的负极与电源的N相连接，照明灯H1接在第一感应开关S2的两端，照明灯H2接在第二感应开关S3的两端。

10.根据权利要求1所述的一种制冷设备的PLC控制系统，其特征在于，所述PLC控制器的型号为CPU ST40。

Images