PL188928B1 - Układ sterujący chłodziarką mleka - Google Patents

Abstract

1 . Uklad sterujacy chlodziarka mleka, zawierajacy zbiornik, zespól chlodzacy, m ieszalnik i korzystnie zespól myjacy, napedzane silnikam i elektrycznym i, znam ienny tym , ze zaw iera zespól zabezpieczajacy silniki, zaw ieraja- cy czujnik (D 1) zaniku napiecia, kalibrow any dla czasu zaniku ( ? t 1) napiecia, dajacy na wyjsciu sygnal w ylacze- nia (S) przy zaniku napiecia o czasie przekraczajacym zadany czas zaniku ( ? t 1) napiecia, czujnik (D 4) napiecia normalnego, ustawiony na normalne napiecie robocze (VN) ograniczone dopuszczalnymi zmianami napiec (Vm) i (VM ) dla dostarczania sygnalu zezw olenia (S), gdy napiecie (U) znajduje sie w zadanym przedziale napiec od (Vm) do (VM), czujnik (D3) nieprawidlowego napiecia o zadanym czasie zwloki ( ? t3) i zakresach napiecia znajdujacych sie bezpo- srednio powyzej lub ponizej zakresu napiecia norm alnego, ale jed n ak kom patybilnych z dzialaniem ukladu sterujace- go. przy czym czujnik (D3) dostarcza sygnal wylaczenia (S). jesli napiecie zasilania nie jest norm alne w czasie trw ania minimalnie dluzszym od zadanego czasu zwloki ( ? t3). jak równiez sygnal sterujacy (SC) dla uruchomienia sygnalizatora, czujnik (D2) calkowitego wylaczenia, który ma zadana war- tosc progowa napiecia okreslona przez napiecie progowe (V0) czujnika (D3) niepraw idlow ego napiecia dla dostarczania sygnalu wylaczenia (S). jesli napiecie (U) je st równe lub nizsze od napiecia progowego (V0) oraz uklad zasilania (CA) wlaczony pomiedzy siecia zasilajaca napieciem (U) i zasilanymi silnikami dla wlaczenia lub wylaczenia zasilania z g o d n ie z sygnalem zezw olenia (S) lub sygnalem w yla- czenia (S). dostarczanym i przez czujniki (D1-D 4) FIG 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ sterujący chłodziarką mleka, zawierający zbiornik, zespół chłodzący, mieszalnik i zespół myjący, napędzane silnikami elektrycznymi.

Znane są układy sterujące chłodziarkami mleka, które są automatami, zawierającymi klawiaturę, elementy wyświetlające stan pracy i zarządzające działaniem chłodziarki mleka w gospodarstwie rolnym, dla utrzymania mleka w wymaganych warunkach przechowywania. W tym celu układy sterujące działają na sprężarkę zespołu chłodzącego utrzymując temperaturę mleka w zbiorniku poniżej zadanej wartości progowej, na mieszalnik mieszający mleko w zbiorniku dla ujednolicenia temperatury i na zespół myjący zapewniający automatyczne mycie zbiornika poprzez kolejne operacje mycia i płukania, za każdym razem po opróżnieniu zbiornika i przed jego ponownym napełnieniem w przypadku chłodziarek wyposażonych w automatyczne urządzenie myjące. Urządzenia są napędzane silnikami elektrycznymi jednofazowymi lub trójfazowymi.

188 928

Stosowane napięcie zasilające jest teoretycznie bardzo stabilne, co nie zawsze jest prawdziwe w wiejskich sieciach elektrycznych. Silniki elektryczne powinny pracować przy napięciu bliskim napięcia znamionowego, aby uniknąć ich szybkiego zniszczenia.

Układ według wynalazku zawiera zespół zabezpieczający silniki, zawierający czujnik zaniku napięcia, kalibrowany dla czasu zaniku napięcia, dający na wyjściu sygnał wyłączenia przy zaniku napięcia o czasie przekraczającym zadany czas zaniku napięcia, czujnik napięcia normalnego, ustawiony na normalne napięcie robocze ograniczone dopuszczalnymi zmianami napięć dla dostarczania sygnału zezwolenia, gdy napięcie znajduje się w zadanym przedziale napięć, czujnik nieprawidłowego napięcia o zadanym czasie zwłoki i zakresach napięcia znajdujących się bezpośrednio powyżej lub poniżej zakresu napięcia normalnego, ale jednak kompatybilnych z działaniem układu sterującego, przy czym czujnik dostarcza sygnał wyłączenia, jeśli napięcie zasilania nie jest normalne w czasie trwania minimalnie dłuższym od zadanego czasu zwłoki, jak również sygnał sterujący dla uruchomienia sygnalizatora, czujnik całkowitego wyłączenia, który ma zadaną wartość progową napięcia określoną przez napięcie progowe czujnika nieprawidłowego napięcia, dla dostarczania sygnału wyłączenia, jeśli napięcie jest równe lub niższe od napięcia progowego oraz układ zasilania włączony pomiędzy siecią zasilającą napięciem i zasilanymi silnikami dla włączenia lub wyłączenia zasilania zgodnie z sygnałem zezwolenia lub sygnałem wyłączenia, dostarczanymi przez czujniki.

Korzystnie układ sterujący jest przystosowany do kontroli zasilania trójfazowego przez pomiar napięcia każdej fazy i sygnał wyłączenia wywołany przez jedną fazę zapewnia całkowite wyłączenie zasilania.

Korzystnie układ sterujący jest przystosowany do kontroli zasilania trójfazowego przez pomiar napięcia jednej fazy i sygnał wyłączenia wywołany przez tą fazę zapewnia całkowite wyłączenie zasilania.

Korzystnie układ według wynalazku zawiera element sygnalizujący utworzony przez wyświetlacz cyfrowy temperatury wnętrza zbiornika, który miga pod wpływem sygnału sterującego.

Korzystnie sygnał całkowitego wyłączenia wyłącza zespół układu sterującego, w tym także wyświetlacz.

Korzystnie sygnał sterujący czujnika nieprawidłowego napięcia wywołuję migotanie wskaźników stanu mieszalnika, zespołu chłodzącego i zespołu myjącego.

Zaletą wynalazku jest zapewnienie układu sterującego chłodziarką mleka, który zabezpiecza przed zmianami napięcia zasilającego. Układ sterujący umożliwia chronić wszystkie silniki elektryczne napędzające urządzenia chłodziarki mleka, to jest mieszalnik, silnik sprężarki zespołu chłodzącego, silnik lub silniki wentylatorów skraplaczy i ewentualnie silnik lub silniki pomp zespołu myjącego. Ta ochrona polega na wykrywaniu szkodliwych zmian napięcia i odłączania silników, gdy napięcie zasilające jest zbyt niskie lub zbyt wysokie.

Nadzór odbywa się w sposób selektywny, aby umożliwić operatorowi poznanie powodów złego działania instalacji.

Jeśli napięcie jest zbyt niskie lub zbyt wysokie, więc niebezpieczne dla czasu życia silników, ten stan jest sygnalizowany operatorowi przez migotanie wyświetlacza cyfrowego układu sterującego, który wskazuje temperaturę mleka w zbiorniku.

Wyświetlacz cyfrowy zawsze pokazuje jakąś wartość, za wyjątkiem stanu, gdy układ sterujący, a więc i chłodziarka, są wyłączone.

W przypadku europejskiej sieci jednofazowej, różne progi sterowania i działania są wybrane w następujący sposób: Wykrycie zaniku powoduje wytworzenie sygnału wyłączenia w przypadku, gdy przerwa jest wystarczająco długa, by rozregulować sprężarkę zespołu chłodzącego, podczas gdy zaniki napięcia normalne, o czasie trwania krótszym od powyższego, są dopuszczalne. Jeśli napięcie zasilające obniży się przypadkowo poniżej progu wynoszącego co najwyżej 170 V, układ sterujący zostaje wyłączony i sygnalizator nie dostarcza żadnego sygnału. Przeciwnie, jeśli napięcie jest wyższe od tego progu dolnego, ale jednak niższe od dolnej granicy zezwolenia na pracę 200 V, sygnalizator dostarcza sygnał, jak opisano powyżej, za pośrednictwem wyświetlacza cyfrowego, a silniki nie mogą pracować. Tak samo jest, gdy napięcie przekroczy 250 V. Natomiast jeśli napięcie znajduje się w zakresie normalnym, pomiędzy napięciem maksymalnym 250 V a napięciem minimalnym 200 V, silniki mogą pracować normalnie.

188 928

W przypadku zasilania z sieci trójfazowej, układ sterujący kontroluje zasilanie trójfazowe, mierząc napięcie każdej fazy i sygnał wyłączenia wywołany przez jedną fazę zapewnia całkowite wyłączenie zasilania. Jest również możliwe, że układ sterujący kontroluje zasilanie trójfazowe, mierząc napięcie jednej fazy i sygnał wyłączenia wywołany przez tą fazę zapewnia całkowite wyłączenie zasilania.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat układu sterującego według wynalazku, fig. 2 - wykres pokazujący różne napięcia sterowania i wyłączania.

Figura 1 przedstawia układ sterujący chłodziarką mleka, zainstalowany u producenta. Chłodziarka mleka jest przeznaczona do magazynowania mleka pochodzącego z udojów pomiędzy dwoma odbiorami. Dla zapewnienia konserwacji mleka, pojemnik jest wyposażony w mieszalnik A, który ujednolica zarówno skład jak i temperaturę mleka, zespół chłodzący C utrzymujący mleko poniżej ustalonej temperatury granicznej i ewentualnie zespół myjący L do mycia i płukania zbiornika, za każdym razem po opróżnieniu zbiornika i przed jego ponownym napełnieniem. Układ ten pracuje cyklicznie, powodując przepływ płynu myjącego, takiego jak woda z dodatkami, potem następuje cykl płukania.

Różne urządzenia, takie jak mieszalnik A, zespół chłodzący C i zespół myjący L, zawierają silniki elektryczne do napędu. Kontrola napięcia dotyczy tylko jednej fazy. Silniki trójfazowe są załączane przez stycznik, aby umożliwić sterowanie jednofazowe. Przyjmuje się, że wystarczy nadzorować jedną fazę, ponieważ zakłada się że trzy fazy mają takie same zmiany napięcia.

Układ sterujący zawiera wyświetlacz AF wyświetlający temperaturę wewnątrz zbiornika oraz przyciski sterowania i regulacji temperatury lub czasu działania i bardziej ogólnie parametrów instalacji. Układ sterujący zawiera także pierwszy czujnik Dl odbierający napięcie U sieci i wykrywający zaniki napięcia pC. Czujnik Dl jest kalibrowany dla czasu zaniku Atl napięcia. Wszystkie zaniki o czasie trwania krótszym od tego granicznego czasu zaniku Atl napięcia nie są wykrywane. Przeciwnie, przy wszystkich czasach zaniku napięcia dłuższych od granicznego czasu zaniku Atl napięcia, czujnik Dl daje na wyjściu sygnał wyłączenia S i odblokowuje układ opóźniający uniemożliwiający skrócenie cyklu ponownego rozruchu zespołu chłodzącego po zaniku napięcia.

Układ sterujący zawiera także czujnik D2 całkowitego wyłączenia dla napięcia progowego V0 ustawionego na przykład na 170 V. Jeśli napięcie zasilające jest wyższe od napięcia progowego V0, czujnik D2 nie daje na wyjściu żadnego sygnału. Przeciwnie, jeśli napięcie jest równe lub mniejsze od napięcia progowego V0, czujnik D2 daje na wyjściu sygnał wyłączenia S.

Układ sterujący zawiera także czujnik D3 nieprawidłowego napięcia, działający w pierwszym zakresie napięcia ograniczonym od dołu przez napięcie progowe V0 i od góry przez napięcie górne Vm, które jest granicą dolną normalnego zakresu pracy, i w drugim zakresie napięcia, ograniczonym przez napięcie dolne VM, które jest granicą górną napięcia normalnego. Na przykład napięcie górne Vm jest ustalone na 200 V, a napięcie dolne VM jest ustalone na 250 V. Czujnik D3 ma czas zwłoki At3.

Jeśli napięcie znajduje się w pierwszym lub drugim zakresie działania czujnika D3 przez czas dłuższy niż czas zwłoki At3, czujnik D3 daje na wyjściu sygnał wyłączenia S jak również sygnał sterujący SC. Sygnał sterujący SC jest podawany na element sygnalizujący, tutaj wyświetlacz aF, który migocze, gdy napięcie U wchodzi w jeden z dwóch zakresów działania czujnika D3.

Układ sterujący zawiera również czujnik D4 napięcia normalnego ustawiony na normalne napięcie robocze VN ograniczone przez napięcie Vm i napięcie VM. Te dwa napięcia graniczne odpowiadają dopuszczalnym zmianom napięcia pomiędzy napięciami Vm i VM, ustalonym na przykład na 50 V.

Jeśli napięcie U znajduje się w zakresie działania czujnika D4, daje on na wyjściu sygnał zezwolenia S.

Granice zakresów napięć nadzorowanych przez czujniki D2, D3 i D4 stykają się ze sobą i tylko jeden z czujników jest czynny przy określonym napięciu dla wytworzenia sygnału wyłączenia S lub sygnału zezwolenia S.

188 928

Układ sterujący zawiera także układ zasilania CA włączony pomiędzy siecią zasilającą napięciem U i przekaźnikami R20, R21, R22 połączonymi kolejno z silnikami mieszalnika A, zespołu chłodzącego C i pomp zespołu myjącego L.

Przekaźniki R20, R21, R22 doprowadzają napięcie zasilające U do silników mieszalnika A, zespołu chłodzącego C i pomp zespołu myjącego L bądź bezpośrednio dla silników jednofazowych, których natężenie prądu rozruchu jest dopuszczalne dla przekaźników, bądź za pośrednictwem stycznika mocy jednofazowego lub, jeśli potrzeba, trójfazowego.

Układ zasilania CA jest utworzony dla przykładu przez dwa przekaźniki RIO, Rll połączone szeregowo. Przekaźnik RIO ma styki normalnie zwarte, a przekaźnik Rll ma styki normalnie rozwarte. Wówczas gdy układ zasilania CA odbiera sygnał wyłączenia S, steruje on rozwarciem styków przekaźnika RIO, który przerywa w ten sposób zasilanie przekaźników R20, R21, R22, które z kolei odłączają napięcie U od silników mieszalnika A, zespołu chłodzącego C i pomp zespołu myjącego L.

Odwrotnie, jeżeli układ zasilania CA nie odbiera sygnału wyłączenia S, ale sygnał zezwolenia S jest podawany na przekaźnik Rll, przekaźnik Rll zwiera styki, co powoduje podawanie napięcia na przekaźniki R20, R21, R22, które z kolei doprowadzają napięcie U do silników.

Silniki mieszalnika A, zespołu chłodzącego C i pomp zespołu myjącego L są sterowane przez układ sterujący, który uruchamia je automatycznie lub ręcznie, w funkcji sygnałów roboczych uzyskanych na podstawie sygnałów z czujników, na przykład z czujników temperatury dla zespołu chłodzącego lub z zegara dla cyklicznego sterowania mieszadłem. Sterowanie zespołem myjącym odbywa się na ogół na żądanie, ręcznie.

Układy są wyposażone w obwody logiczne kontroli i zakazów, uniemożliwiające pracę równocześnie dwóm silnikom pracującym przeciwnie lub których jednoczesne działanie jest zakazane, jak również uniemożliwiają równoczesne wysterowanie tego samego silnika dla dwóch kierunków obrotów..

Układ sterujący zawiera elementy opóźniające umożliwiające uniknąć drgań przekaźników lub niepewnego i powtarzanego zwierania styków przekaźników.

Sygnał z czujnika D3 napięcia nieprawidłowego steruje migotaniem wskaźników stanu pracy mieszalnika zespołu chłodzącego i zespołu myjącego.

Figura 2 przedstawia w uproszczeniu warunki pracy dotyczące poziomu napięcia zasilającego. Nie przedstawiono przykładowego przebiegu napięcia U, lecz tylko wartości progowe i zakresy nadzorowane przez układ sterujący według wynalazku.

188 928

188 928

Wyświetlacz migoce

Silniki zatrzymane

VM= 230V lub 250V

VN=200 lub 230V +AV

Praca normalna

-AV

Vm = 180 lub 20 0V oWyświetlacz migoce «Silniki zatrzymane

V0=$170V

Przerwanie/wyłączenie całkowite

FIG.2

188 928

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ sterujący chłodziarką mleka, zawierający zbiornik, zespół chłodzący, mieszalnik i korzystnie zespół myjący, napędzane silnikami elektrycznymi, znamienny tym, że zawiera zespół zabezpieczający silniki, zawierający czujnik (Dl) zaniku napięcia, kalibrowany dla czasu zaniku (Atl) napięcia, dający na wyjściu sygnał wyłączenia (S) przy zaniku napięcia o czasie przekraczającym zadany czas zaniku (Atl) napięcia, czujnik (D4) napięcia normalnego, ustawiony na normalne napięcie robocze (VN) ograniczone dopuszczalnymi zmianami napięć (Vm) i (VM) dla dostarczania sygnału zezwolenia (S), gdy napięcie (U) znajduje się w zadanym przedziale napięć od (Vm) do (VM), czujnik (D3) nieprawidłowego napięcia o zadanym czasie zwłoki (At3) i zakresach napięcia znajdujących się bezpośrednio powyżej łub poniżej zakresu napięcia normalnego, ale jednak kompatybilnych z działaniem układu sterującego, przy czym czujnik (D3) dostarcza sygnał wyłączenia (S), jeśli napięcie zasilania nie jest normalne w czasie trwania minimalnie dłuższym od zadanego czasu zwłoki (At3), jak również sygnał sterujący (SC) dla uruchomienia sygnalizatora, czujnik (D2) całkowitego wyłączenia, który ma zadaną wartość progową napięcia określoną przez napięcie progowe (V0) czujnika (D3) nieprawidłowego napięcia, dla dostarczania sygnału wyłączenia (S), jeśli napięcie (U) jest równe lub niższe od napięcia progowego (V0) oraz układ zasilania (CA) włączony pomiędzy siecią zasilającą napięciem (U) i zasilanymi silnikami dla włączenia lub wyłączenia zasilania zgodnie z sygnałem zezwolenia (S) lub sygnałem wyłączenia (S), dostarczanymi przez czujniki (D1-D4).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że układ sterujący jest przystosowany do kontroli zasilania trójfazowego przez pomiar napięcia każdej fazy i sygnał wyłączenia wywołany przez jedną fazę zapewnia całkowite wyłączenie zasilania.
3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że układ sterujący jest przystosowany do kontroli zasilania trójfazowego przez pomiar napięcia jednej fazy i sygnał wyłączenia wywołany przez tą fazę zapewnia całkowite wyłączenie zasilania.
4. 4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera element sygnalizujący utworzony przez wyświetlacz cyfrowy (AF) temperatury wnętrza zbiornika, który miga pod wpływem sygnału sterującego (SC).
5. 5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że sygnał całkowitego wyłączenia wyłącza zespół układu sterującego, w tym także wyświetlacz.
6. 6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że sygnał sterujący (SC) czujnika (D3) nieprawidłowego napięcia wywołuje migotanie wskaźników stanu mieszalnika (A), zespołu chłodzącego (C) i zespołu myjącego (L).