PL184706B1

PL184706B1 - Układ mikroprocesorowego regulatora temperatury do chłodziarko-zamrażarki

Info

Publication number: PL184706B1
Application number: PL97322037A
Authority: PL
Inventors: Elżbieta Statuch-Chmielnik; Piotr Paszkudzki; Ryszard Skalski
Original assignee: Lubuskie Zaklady Aparatow Elek
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 2002-12-31
Also published as: PL322037A1

Abstract

Układ nokropirocesorowego regulatora temperatury do chło57) dziarko-zamrażarki zawierający mikrokontroler, układy wejściowe, czujniki temperatury, układy klawiatur, wyświetlacze oraz zasilacz, znamienny tym, że zawiera analogowo-cyfrowy przetwornik (A) z co najmniej trzema wejściami połączonymi poprzez układy wejściowe z filtrami (F1, F2, F3) z odpowiadającymi im czujnikami temperatury (C1) w komorze chłodziarki, (C2) w komorze zamrażarki i (C3) wpobliżu parownika chłodziarki i z wyjściem połączonym ze sterującą jednostką (S), współpracującą z blokiem pamięci meulotnej (MP) i połączoną limami sterującymi (Ls1, Ls2, Ls3) z układem klawiatury chłodziarki (KC), liniami sterującymi (Ls1,. ., Ls4) z układem klawiatury zamrażarki (KZ), linią sterującą (Ls1) oraz liniami sterującymi (P1, , P7) z układem wyświetlacza chłodziarki (WC), liniami sterującymi (Ls2, Ls3, Ls4) oraz liniami sterującymi (P1, , P7) z układem wyświetlacza zamrażarki (WZ), linią sterującą (Ls4) oraz liniami sterującymi (P1, P2) z układem sygnalizacji optycznej (UO), a także linią sygnalizacyjną (L) z układem sygnalizacji dźwiękowej (UD), linią sterującą (Ls5) z układem sterowania sprężarką (US) i ltnią sterującą (Ls6) z układem sterowania dwupołożeniowym zaworem trzydrogowym (UZ), przy czym układ klawiatury chłodziarki (KC) połączony jest również linią stanu klawiatury (Ld1) ze sterującą jednostką (S), a układ klawiatury zamrażarki (KZ) połączonyjest limami stanu klawiatury (Ld1, Ld2) ze sterującąjednostką (S)

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ mikroprocesorowego regulatora temperatury do chłodziarko-zamrażarki z jedną sprężarką i zaworem trzydrogowym umożliwiający regulację temperatury w komorze chłodziarki i komorze zamrażarki.

Znany jest z opisu zgłoszenia patentowego EP 0707183 system elektronicznej regulacji chłodziarki zawierający czujnik temperatury w komorze chłodzenia oraz czujnik otwarcia drzwi połączone ze sterownikiem sterującym włączaniem elementu chłodzącego i połączonym z układem nastawczym oraz wyświetlaczem. Dodatkowo system zawiera włączany w celu odszronienia parownika element grzejny.

Z polskiego opisu patentowego nr 152 295 znane jest urządzenie do inicjacji odszraniania obiektu chłodniczego zawierające dwa czujniki temperatury, z których pierwszy umieszczony w komorze połączony jest z komparatorem termostatu, drugi zaś - na wylocie parownika połączony jest z modułem inicjacji i kończenia odszraniania. Wyjścia, na których pojawia się sygnał sterujący pracą sprężarki, sygnał inicjacji odszraniania połączone są odpowiednio z wyjściami modułu przekaźnikowego. Wyjście, na którym pojawia się sygnał wyzwalający układ czasowy, połączone jest z odpowiednim wyjściem modułu inicjacji i kończenia odszraniania.

Opisane układy przeznaczone są do stosowania w jednokomorowych obiektach chłodzenia lub zamrażania

Z polskiego zgłoszenia patentowego P.312 702 znany jest układ do regulacji temperatury w urządzeniu chłodniczym z jedną komorą chłodzenia i z jedną komorą zamrażania zawierający mikrokontroler moduł wyświetlacza, klawiaturę, filtry i wyposażony w trzy czujniki temperatury usytuowane: w komorze chłodzenia, w komorze zamrażania i na parowniku

184 706 w komorze chłodzenia oraz w pięć kluczy, z których jeden steruje sprężarką komory zamrażania, drugi steruje klapą zamykającą kanał łączący komorę zamrażania z komorą chłodzenia, trzeci steruje wentylatorem zwiększającym przepływ powietrza przez ten kanał, czwarty steruje grzałką parownika komory chłodzenia a piąty steruje grzałką do odparowania skroplin.

Niedogodnością opisanego układu jest konieczność wyposażenia chłodziarko-zamrażarki w kanał z klapą i wentylatorem, które to elementy komplikując układ wymagają jednocześnie zwiększonego poboru mocy całego urządzenia.

Wolny od opisanych niedogodności jest układ mikroprocesorowego regulatora temperatury do chłodziarko-zamrażarki zawierający jednostkę sterującą, przetwornik analogowocyfrowy układy wejściowe z filtrami, czujniki temperatury, układy klawiatur, wyświetlacze oraz zasilacz. Przetwornik analogowo-cyfrowy z co najmniej trzema wejściami połączony jest poprzez układy wejściowe z czujnikami temperatury umiejscowionymi odpowiednio w komorze zamrażarki, komorze chłodziarki i w pobliżu parownika chłodziarki. Wyjście przetwornika analogowo-cyfrowego połączone jest z jednostką sterującą która w zależności od zadanych wartości, zgodnie z algorytmem regulacji, steruje pracą sprężarki i zaworu. Jednostka sterująca połączona jest liniami sterującymi z układem klawiatury chłodziarki, z układem klawiatury zamrażarki, z układem wyświetlacza chłodziarki, z układem wyświetlacza zamrażarki, z układem sygnalizacji dźwiękowej, z układem sterowania sprężarką i z układem sterowania dwupołożeniowym zaworem trzy-drogowym. Jedną z linii sterujących jednostka sterująca połączona jest również z układem sygnalizacji optycznej umożliwiającym optyczną sygnalizację włączenia funkcji ekonomicznej pracy chłodziarko-zamrażarki oraz funkcji szybkiego zamrażania w komorze zamrażarki.

Układ klawiatury chłodziarki połączony jest również jedną linią stanu klawiatury z jednostką sterującą, a układ klawiatury zamrażarki połączony jest dwiema liniami stanu klawiatury z jednostką sterującą.

Dodatkowo do binarnych wejść jednostki sterującej przyłączone są liniami odczytu, w zależności od typu chłodziarko-zamrażarki, odpowiednio: czujnik otwarcia drzwi chłodziarki i czujnik otwarcia drzwi zamrażarki. Sygnały z czujników otwarcia drzwi uruchamiają w jednostce sterującej pomiar czasu otwarcia drzwi i po przekroczeniu dopuszczalnej wartości powodują uruchomienie sygnalizacji dźwiękowej i optycznej w odpowiednim polu wyświetlacza.

W przypadku wykrycia uszkodzenia czujnika temperatury jednej z komór jednostka sterująca wprowadza urządzenie w stan pracy awaryjnej zgodnej z zadanym algorytmem załączeń sprężarki i zaworu.

Jednostka sterująca współpracuje z blokiem pamięci nieulotnej, w której zachowane są informacje o nastawach temperatur wybranych przez użytkownika dla poszczególnych komór, o najwyższych temperaturach, jakie wystąpiły w poszczególnych komorach, o czasie postoju sprężarki i o stanach alarmowych

Regulator według wynalazku charakteryzuje się prostotą konstrukcji, zapewnia mały pobór mocy chłodziarko-zamrażarki wynikający z zastosowania jednej sprężarki i zaworu o sterowanym kierunku przepływu czynnika chłodzącego. Informacje zachowane w bloku pamięci nieulotnej umożliwiają automatyczny, bez ingerencji użytkownika, powrót do stanu pracy chłodziarko-zamrażarki sprzed jej wyłączenia lub zaniku napięcia zasilania. Regulator zapewnia niezależną regulację temperatury w komorze chłodziarki i komorze zamrażarki i automatyczne wykrywanie i sygnalizację uszkodzeń w układzie regulacji.

Układ mikroprocesorowego regulatora temperatury do chłodziarko-zamrażarki pokazany jest bliżej w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku w postaci schematu blokowego.

Analogowo-cyfrowy przetwornik A ma trzy wejścia, do których odpowiednio poprzez układy wejściowe F1, F2, R3 zawierające filtry elektryczne dołączone są: czujnik C1 temperatury w komorze chłodziarki, czujnik C2 temperatury w komorze zamrażarki oraz czujnik C3 temperatury w pobliżu parownika chłodziarki. Informacje o temperaturach mierzonych przez poszczególne czujniki temperatury C1, C2, C3 przetworzone w przetworniku A z wielkości analogowych na cyfrowe, podawane są na wejście jednostki sterującej S.

184 706

Sterująca jednostka S trzema liniami sterującymi Ls1, Ls2, Ls3 oraz linią stanu klawiatury Ld1 połączona jest z układem klawiatury chłodziarki KC umożliwiającym włączanie i wyłączanie chłodziarki przez użytkownika oraz nastawianie zadanej temperatury w komorze chłodziarki.

Sterująca jednostka S czterema liniami sterującymi Ls1, Ls2, Ls3, Ls4 oraz dwiema liniami stanu klawiatury Ld1 i Ld2 połączona jest z układem klawiatury zamrażarki KZ umożliwiającym włączanie i wyłączanie zamrażarki przez użytkownika oraz nastawianie zadanej temperatury w komorze zamrażarki. Układ klawiatury zamrażarki KZ umożliwia włączenie funkcji szybkiego zamrażania powodującej wychłodzenie komory zamrażania do -26°C w możliwie najkrótszym czasie przez zamknięcie zaworem drogi przepływu czynnika chłodzącego przez parownik komory chłodziarki. Układ klawiatury umożliwia również włączenie funikcji ekonomicznej pracy chłodziarko-zamrażarki zapewniającej utrzymywanie temperatury -18°C w komorze zamrażarki i temperatury +4°C w komorze chłodziarki.

Linią sterującą Ls1 oraz siedmioma liniami sterującymi P1 ... P7 sterująca jednostka S połączona jest z wyświetlaczem chłodziarki WC informującym użytkownika o wartości temperatury w komorze chłodziarki albo o wartości temperatury zadawanej w komorze chłodziarki przez użytkownika.

Trzema liniami sterującymi Ls1, Ls2, Ls3 oraz siedmioma liniami sterującymi P1 ... P7 sterująca jednostka S połączona jest z zawierającym dwa pola odczytowe i znak wskaźnikiem zamrażarki, informującym użytkownika, jaka jest temperatura w komorze zamrażarki, natomiast w przypadku zadawania przez niego temperatury w komorze zamrażania informuje go o wartości zadawanej temperatury. Linią sterującą Ls4 i dwiema liniami sterującymi P1 i P2 sterująca jednostka S połączona jest z układem sygnalizacji optycznej UO informującym użytkownika o pracy chłodziarko-zamrażarki w trybie szybkiego zamrażania lub o trybie pracy ekonomicznej. Do dwu wejść binarnych jednostki sterującej S dołączone są pojedynczo czujniki wykrywające pozostawienie przez użytkownika otwartych drzwi: czujnik otwarcia drzwi chłodziarki C4 i czujnik otwarcia drzwi zamrażarki C5.

Sterująca jednostka S linią sterującą Ls5 połączona jest z układem sprężarki US, poprzez który sterująca jednostka S steruje pracą sprężarki wymuszającej obieg czynnika chłodzącego.

Linią sterującą Ls6 sterująca jednostka S połączona jest z układem sterowania dwupołożeniowym zaworem trzydrogowym UZ umożliwiającym sterowanie zaworem kierującym obieg czynnika chłodzącego ze sprężarki przez parownik komory chłodzenia bądź przez parownik komory zamrażania, w przypadku chłodzenia obu komór chłodziarko-zamrażarki zawór sterowany jest przemiennie: osiągnięcie w jednej z komór zadanej temperatury powoduje wysterowanie zaworu na przepływ czynnika do parownika drugiej komory. Jeżeli obie komory osiągną zadane temperatury, sterująca jednostka S powoduje wyłączenie sprężarki. Linią sygnalizacyjną L sterująca jednostka S połączona jest z układem sygnalizacji dźwiękowej UD służącym do dźwiękowego informowania użytkownika wystąpienia nieprawidłowej pracy obsługiwanej przez regulator chłodziarko-zamrażarki. Sterująca jednostka S połączona jest magistralą danych z blokiem pamięci nieulotnej MP typu EEPROM, w którym gromadzone są informacje o zadanych przez użytkownika temperaturach w poszczególnych komorach oraz o najwyższych temperaturach, jakie w tych komorach wystąpiły. W przypadku wystąpienia zaniku napięcia zasilającego układ regulatora sterująca jednostka S po pojawieniu się napięcia zasilającego, pobiera z bloku pamięci nieulotnej MP informacje o nastawionych przez użytkownika temperaturach poszczególnych komór chłodziarko-zamrażarki i reguluje temperaturę w tych komorach poprzez sterowanie dwupołożeniowym zaworem trzydrogowym. Sterująca jednostka S, analogowo-cyfrowy przetwornik A i blok pamięci nieulotnej MP tworzą mikrokontroler.

184 706

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Układ mikroprocesorowego regulatora temperatury do chłodziarko-zamrażarki zawierający mikrokontroler, układy wejściowe, czujniki temperatury, układy klawiatur, wyświetlacze oraz zasilacz, znamienny tym, że zawiera analogowo-cyfrowy przetwornik (A) z co najmniej trzema wejściami połączonymi poprzez układy wejściowe z filtrami (F1, F2, F3) z odpowiadającymi im czujnikami temperatury: (C1) w komorze chłodziarki, (C2) w komorze zamrażarki i (C3) w pobliżu parownika chłodziarki i z wyjściem połączonym ze sterującą jednostką (S), współpracującą z blokiem pamięci nieulotnej (MP) i połączoną liniami sterującymi (Ls1, Ls2, Ls3) z układem klawiatury chłodziarki (KC), liniami sterującymi (Ls1,......, Ls4) z układem klawiatury zamrażarki (KZ), linią sterującą (Ls1) oraz limami sterującymi (P1, .... , P7) z układem wyświetlacza chłodziarki (WC), liniami sterującymi (Ls2, Ls3, Ls4) oraz liniami sterującymi (P1, ..., P7) z układem wyświetlacza zamrażarki (WZ), linią, sterującą (Ls4) oraz limami sterującymi (P1, P2) z układem sygnalizacji optycznej (UO), a także linią sygnalizacyjną (L) z układem sygnalizacji dźwiękowej (UD), linią sterującą (Ls5) z układem sterowania sprężarką (US) i linią sterującą (Ls6) z układem sterowania dwupołożeniowym zaworem trzydrogowym (UZ), przy czym układ klawiatury chłodziarki (KC) połączony jest również linią stanu klawiatury (Ld1) ze sterującą jednostką (S), a układ klawiatury zamrażarki (KZ) połączony jest liniami stanu klawiatury (Ld1, Ld2) ze sterującą jednostką (S).
2. Układ regulatora według zastrz. 1, znamienny tym, że do binarnego wejścia jednostki sterującej (S) przyłączony jest czujnik otwarcia drzwi chłodziarki (C4).
3. Układ regulatora według zastrz. 1, znamienny tym, że do binarnego wejścia jednostki sterującej (S) przyłączony jest czujnik otwarcia drzwi zamrażarki (C5).