一种PLC控制的冷藏冷冻柜的制作方法

本实用新型涉及冰箱设备领域，更具体涉及一种plc控制的冷藏冷冻柜。

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。目前所用的制冷剂主要是氟里昂和氨，尤以氟里昂使用最多。但由于氟里昂对大气臭氧层的破坏作用，已经开始受到环保条例的制约。氨及其他新型冷剂正被重新采用和试制中。

中国专利公开号cn209149408u，公开了一种用于智取柜的工控机，包括智取柜、工控机和远方服务器，其特征在于，所述工控机固定安装在智取柜的顶端，所述远方服务器与工控机通过无线远传终端进行数据交互，所述智取柜的门板内侧固定安装有压力传感器、振动传感器和声音传感器，所述智取柜的内部分为冷藏部分和冷冻部分，所述冷藏部分和冷冻部分通过隔板进行隔离，所述冷藏部分内设有第一温度传感器，所述冷冻部分内设有第二温度传感器。该实用新型能够解决现有的智取柜工控机不能实现远程控制智能锁，不具备报警和报警信息上传的功能，商品存贮种类单一，且无法实现多种商品的随心选购和智能结算的功能的问题。虽然该设备也设置了冷藏冷冻部分，但是其智能化不高，温度控制精度差，设备维护不便捷。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术plc控制的冷藏冷冻柜存在智能化不高，温度控制精度差以及设备维护不便捷的问题。

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plc控制的冷藏冷冻柜，包括容纳室、风道以及通过plc控制的制冷系统，所述容纳室为设有若干层置物架的空心腔体结构，所述容纳室置于外壳内，所述容纳室的前侧设置柜门，所述容纳室的后侧面、上侧面以及底面与外壳之间存在间隙，所述间隙为风道，所述容纳室的后侧面设置若干出风口，位于容纳室的上侧面的风道正上方设有制冷系统，所述制冷系统罩设在壳体内，所述制冷系统包括压缩机组和蒸发风机组，所述压缩机组的进风口与风道连通，所述压缩机组的出风口与蒸发风机组连通，所述制冷系统所在位置的外壳设置有通风口，所述通风口与蒸发风机组的出风口连通。

本实用新型设置通过plc控制的制冷系统，直接通过plc进行制冷控制，智能化程度高，温度控制精度高，制冷控制系统集中设置在容纳室的上侧面的风道正上方，需要维修时直接打开容纳室上侧的壳体对制冷系统进行检修即可，不需要整机拆装，维修方便快捷。

进一步地，所述制冷系统还包括保护器qs、启动按钮s1、第一继电器、开关电源、触摸屏和plc控制器u1，所述第一继电器包括线圈ka51和两组常开触点ka52，所述保护器qs的零线和火线分别与电源的零线和火线连接，启动按钮s1的一端与保护器qs的火线连接，启动按钮s1的另一端通过线圈ka51与保护器qs的火线连接，两组常开触点ka52的一端分别与保护器qs的火线与零线连接，开关电源的输入火线和零线分别与两组常开触点ka52的另一端连接，开关电源的输出正端与触摸屏的电源正端连接，开关电源的输出负端与触摸屏的电源负端连接，plc控制器u1的l 端口与开关电源的输出正端连接，plc控制器u1的m端口以及1m端口均与开关电源的输出负端连接。

更进一步地，所述压缩机组包括压缩机m1、冷凝器m2、压缩机m3、冷凝器m4、第二继电器以及第三继电器，所述第二继电器包括线圈km11和两组常开触点km12，所述第三继电器包括线圈km21和两组常开触点km22，两组常开触点km12的一端以及两组常开触点km22的一端均与保护器qs的火线连接，两组常开触点km12的另一端分别与压缩机m1的一端以及冷凝器m2的一端连接，两组常开触点km22的另一端分别与压缩机m3的一端以及冷凝器m4的一端连接，压缩机m1的另一端、冷凝器m2的另一端、压缩机m3的另一端以及冷凝器m4的另一端均与保护器qs的零线连接，线圈km11的一端以及线圈km21的一端均与开关电源的输出负端连接，线圈km11的另一端与plc控制器u1的q0.4端口连接，线圈km21的另一端与plc控制器u1的q0.5端口连接。

更进一步地，所述蒸发风机组包括蒸发器m5、蒸发器m6、第四继电器以及第五继电器，所述第四继电器包括线圈ka11和常开触点ka12，第五继电器包括线圈ka21和常开触点ka22，常开触点ka12的一端以及常开触点ka22的一端均与保护器qs的火线连接，常开触点ka12的另一端与蒸发器m5的一端连接，常开触点ka22的另一端与蒸发器m6的一端连接，线圈ka11的一端以及线圈ka21的一端与开关电源的输出负端连接，线圈ka11的另一端与plc控制器u1的q0.0端口连接，线圈ka21的另一端与plc控制器u1的q0.1端口连接，压缩机m1的另一端、冷凝器m2的另一端、压缩机m3的另一端、冷凝器m4的另一端、蒸发器m5的另一端以及蒸发器m6的另一端均与保护器qs的零线连接。

更进一步地，所述制冷系统还包括融霜加热管e3、融霜加热管e4、第六继电器以及第七继电器，所述第六继电器包括线圈ka31和常开触点ka32，第七继电器包括线圈ka41和常开触点ka42，所述常开触点ka32的一端以及常开触点ka42的一端均与保护器qs的火线连接，常开触点ka32的另一端与融霜加热管e3的一端连接，常开触点ka42的另一端与融霜加热管e4的一端连接，融霜加热管e3的另一端和融霜加热管e4的另一端均与保护器qs的零线连接，线圈ka31的一端以及线圈ka41的一端均与开关电源的输出负端连接，线圈ka31的另一端与plc控制器u1的q0.2端口连接，线圈ka41的另一端与plc控制器u1的q0.3端口连接。

更进一步地，所述制冷系统还包括门框发热线e1以及门框发热线e2，所述门框发热线e1的一端以及门框发热线e2的一端均与开关电源的输入零线连接，所述门框发热线e1的另一端以及门框发热线e2的另一端均与开关电源的输入火线连接。

更进一步地，所述制冷系统还包括采样芯片u2、库温传感器pt1、库温传感器pt2、变送器b1以及变送器b2，所述采样芯片u2的型号为emae04，库温传感器pt1和库温传感器pt2的型号为pt100，所述库温传感器pt1的三端分别与变送器b1接收信号的三端连接，库温传感器pt2的三端分别与变送器b2接收信号的三端连接，变送器b1的正极以及变送器b2的正极均与采样芯片u2的l 端口连接并接开关电源的输出正端，变送器b1的负极与采样芯片u2的0 端口连接，变送器b2的负极与采样芯片u2的1 端口连接，采样芯片u2的m端口、0-端口以及1-端口均与开关电源的输出负端连接。

更进一步地，所述制冷系统还包括蒸发温度传感器pt3和蒸发温度传感器pt4，蒸发温度传感器pt3的三端分别与变送器b3接收信号的三端连接，变送器b3的正极以及变送器b4的正极均与开关电源的输出正端连接，变送器b3的负极与采样芯片u2的2 端口连接，变送器b4的负极与采样芯片u2的3 端口连接，采样芯片u2的2-端口以及3-端口均与开关电源的输出负端连接。

更进一步地，所述制冷系统还包括压力开关p1和压力开关p2，所述压力开关p1的一端与plc控制器u1的i0.0端口连接，压力开关p2的一端与plc控制器u1的i0.1端口连接，压力开关p1的另一端以及压力开关p2的另一端均与plc控制器u1的l 端口连接。

更进一步地，所述plc控制器u1的型号为s7200smartst20。

本实用新型的优点在于：本实用新型设置通过plc控制的制冷系统，直接通过plc进行制冷控制，智能化程度高，温度控制精度高，制冷控制系统集中设置在容纳室的上侧面的风道正上方，需要维修时直接打开容纳室上侧的壳体对制冷系统进行检修即可，不需要整机拆装，维修方便快捷。

附图说明

图1为本实用新型实施例所公开的一种plc控制的冷藏冷冻柜的主视图；

图2为本实用新型实施例所公开的一种plc控制的冷藏冷冻柜的侧面剖视图；

图3为本实用新型实施例所公开的一种plc控制的冷藏冷冻柜的俯视图；

图4为本实用新型实施例所公开的一种plc控制的冷藏冷冻柜的电气原理图。

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至图3所示，一种plc控制的冷藏冷冻柜，包括容纳室1、风道5以及通过plc控制的制冷系统，所述容纳室1为设有若干层置物架2的空心腔体结构，置物架2可以是水平托板也可以是一根根管道拼接形成的镂空托架，置物架2用于放置需要冷藏冷冻的物品。所述容纳室1置于外壳3内，所述容纳室1的前侧设置柜门4，柜门4可以单开也可以双开，本实用新型实施例提供的是上下两部分双开的柜门4，共四扇门板，柜门4将整个冷藏冷冻柜分成上下两部分，柜门4上设有门锁401。所述容纳室1的后侧面、上侧面以及底面与外壳3之间存在间隙，所述间隙为风道5，所述容纳室1的后侧面设置若干出风口6，出风口6的作用是在冷凝管的作用下，容纳室1内部的带有热量的气体经过出风口6以及风道5再通过压缩机组和蒸发风机组排出。位于容纳室1的上侧面的风道5正上方设有制冷系统，所述制冷系统罩设在壳体内，所述制冷系统包括压缩机组和蒸发风机组，所述压缩机组的进风口与风道5连通，所述压缩机组的出风口6与蒸发风机组连通，所述制冷系统所在位置的外壳3设置有通风口9，所述通风口9与蒸发风机组的出风口6连通。本实用新型还设置排水管10，排水管10位于冷藏冷冻柜底部，排水管10穿过冷藏冷冻柜底部的风道5与容纳室1底部相通，用于排出容纳室1内冷凝形成的水珠。在冷藏冷冻柜的底部四角设置有脚轮11，便于移动冷藏冷冻柜，设置四个底脚12，用于支撑冷藏冷冻柜，底脚12最下端距冷藏冷冻柜底面的距离与脚轮11最下端距离冷藏冷冻柜底面的距离相等。

如图4所示，所述制冷系统还包括保护器qs、启动按钮s1、第一继电器、开关电源14、触摸屏13和plc控制器u1，所述plc控制器u1的型号为s7200smartst20。所述第一继电器包括线圈ka51和两组常开触点ka52，所述保护器qs的零线和火线分别与三相电源的零线和火线连接，启动按钮s1的一端与保护器qs的火线连接，启动按钮s1的另一端通过线圈ka51与保护器qs的火线连接，两组常开触点ka52的一端分别与保护器qs的火线与零线连接，开关电源14的输入火线和零线分别与两组常开触点ka52的另一端连接，开关电源14的输出正端与触摸屏13的电源正端连接，开关电源14的输出负端与触摸屏13的电源负端连接，plc控制器u1的l 端口与开关电源14的输出正端连接，plc控制器u1的m端口以及1m端口均与开关电源14的输出负端连接。初始状态下，保护器qs的常开触点处于闭合状态，按下启动按钮s1，线圈ka51得电，两组常开触点ka52闭合，开关电源14的所在回路通电，整个电路通电，所述开关电源14为ac220v转dc24v。触摸屏13用于显示设备状态信息同时可以输入指令信息，包括温度上下限值等。

继续参阅图4，所述压缩机组包括压缩机m1、冷凝器m2、压缩机m3、冷凝器m4、第二继电器以及第三继电器，所述第二继电器包括线圈km11和两组常开触点km12，所述第三继电器包括线圈km21和两组常开触点km22，两组常开触点km12的一端以及两组常开触点km22的一端均与保护器qs的火线连接，两组常开触点km12的另一端分别与压缩机m1的一端以及冷凝器m2的一端连接，两组常开触点km22的另一端分别与压缩机m3的一端以及冷凝器m4的一端连接，压缩机m1的另一端、冷凝器m2的另一端、压缩机m3的另一端以及冷凝器m4的另一端均与保护器qs的零线连接，线圈km11的一端以及线圈km21的一端均与开关电源14的输出负端连接，线圈km11的另一端与plc控制器u1的q0.4端口连接，线圈km21的另一端与plc控制器u1的q0.5端口连接。plc控制器u1控制对应端口的通电与否而控制线圈得电，从而控制线圈对应的常开触点闭合，从而控制对应的压缩机或者蒸发器等工作，例如，plc控制器u1控制其q0.4端口导通，从而线圈km11得电，两组常开触点km12闭合，压缩机m1和冷凝器m2所在回路通电，压缩机m1和冷凝器m2启动工作。压缩机m3和冷凝器m4以及下文的蒸发器m5、蒸发器m6的工作原理与压缩机m1和冷凝器m2的工作原理相同，在此不做赘述，另外，对于plc控制器u1何时控制对应的端口导通属于常规控制，在此不做详细描述，例如当检测到容纳室1内温度超过设定值时启动蒸发风机组以及压缩机组，用户可以通过触摸屏13设定目标温度以及运行时间。

继续参阅图4，所述蒸发风机组包括蒸发器m5、蒸发器m6、第四继电器以及第五继电器，所述第四继电器包括线圈ka11和常开触点ka12，第五继电器包括线圈ka21和常开触点ka22，常开触点ka12的一端以及常开触点ka22的一端均与保护器qs的火线连接，常开触点ka12的另一端与蒸发器m5的一端连接，常开触点ka22的另一端与蒸发器m6的一端连接，线圈ka11的一端以及线圈ka21的一端与开关电源14的输出负端连接，线圈ka11的另一端与plc控制器u1的q0.0端口连接，线圈ka21的另一端与plc控制器u1的q0.1端口连接，压缩机m1的另一端、冷凝器m2的另一端、压缩机m3的另一端、冷凝器m4的另一端、蒸发器m5的另一端以及蒸发器m6的另一端均与保护器qs的零线连接。

继续参阅图4，所述制冷系统还包括融霜加热管e3、融霜加热管e4、第六继电器以及第七继电器，融霜加热管e3、融霜加热管e4分别安装在蒸发器m5、蒸发器m6的下方，所述第六继电器包括线圈ka31和常开触点ka32，第七继电器包括线圈ka41和常开触点ka42，所述常开触点ka32的一端以及常开触点ka42的一端均与保护器qs的火线连接，常开触点ka32的另一端与融霜加热管e3的一端连接，常开触点ka42的另一端与融霜加热管e4的一端连接，融霜加热管e3的另一端和融霜加热管e4的另一端均与保护器qs的零线连接，线圈ka31的一端以及线圈ka41的一端均与开关电源14的输出负端连接，线圈ka31的另一端与plc控制器u1的q0.2端口连接，线圈ka41的另一端与plc控制器u1的q0.3端口连接。融霜加热管e3和融霜加热管e4设置在容纳室1与外壳3之间的间隙并紧贴容纳室1外侧，用于融化冷凝凝结的冰霜，融霜加热管e3和融霜加热管e4可以通过触摸屏13设置其开始运行的时间以及运行时长，因为融霜加热管e3和融霜加热管e4如果一直加热的话将会影响容纳室1内的冷藏冷冻效果，所以可以固定某个时间段进行加热融化。

继续参阅图4，所述制冷系统还包括门框发热线e1以及门框发热线e2，所述门框发热线e1的一端以及门框发热线e2的一端均与开关电源14的输入零线连接，所述门框发热线e1的另一端以及门框发热线e2的另一端均与开关电源14的输入火线连接。门框发热线e1以及门框发热线e2均安装在柜门4的边缘，一侧柜门4用一条门框发热线，门框发热线的作用是防止柜门4因为冷凝的蒸汽凝结后结晶将柜门4固死，所以门框发热线e1和门框发热线e2在电路启动以后就开始工作，除非整个电路断电才停止工作，防止柜门4打不开。

继续参阅图4，所述制冷系统还包括采样芯片u2、库温传感器pt1、库温传感器pt2、变送器b1以及变送器b2，所述采样芯片u2的型号为emae04，库温传感器pt1和库温传感器pt2的型号为pt100，所述库温传感器pt1的三端分别与变送器b1接收信号的三端连接，库温传感器pt2的三端分别与变送器b2接收信号的三端连接，变送器b1的正极以及变送器b2的正极均与采样芯片u2的l 端口连接并接开关电源14的输出正端，变送器b1的负极与采样芯片u2的0 端口连接，变送器b2的负极与采样芯片u2的1 端口连接，采样芯片u2的m端口、0-端口以及1-端口均与开关电源14的输出负端连接。

继续参阅图4，所述制冷系统还包括蒸发温度传感器pt3和蒸发温度传感器pt4，蒸发温度传感器pt3的三端分别与变送器b3接收信号的三端连接，变送器b3的正极以及变送器b4的正极均与开关电源14的输出正端连接，变送器b3的负极与采样芯片u2的2 端口连接，变送器b4的负极与采样芯片u2的3 端口连接，采样芯片u2的2-端口以及3-端口均与开关电源14的输出负端连接。库温传感器pt1、库温传感器pt2、蒸发温度传感器pt3和蒸发温度传感器pt4的作用都是检测温度，只是具体安装位置不同，用于检测柜体不同位置的温度，便于更精准的进行温度控制，变送器的作用都是将被测环境温度隔离转换成按照线性比例输出的直流电流输出给采样芯片u2，采样芯片u2再将电流值转换成温度值发送给plc控制器u1，plc控制器u1与触摸屏13连接，触摸屏13显示温度值。

继续参阅图4，所述制冷系统还包括压力开关p1和压力开关p2，所述压力开关p1的一端与plc控制器u1的i0.0端口连接，压力开关p2的一端与plc控制器u1的i0.1端口连接，压力开关p1的另一端以及压力开关p2的另一端均与plc控制器u1的l 端口连接。压力开关p1和压力开关p2主要作用是检测容纳室1的压力，并将压力值传输给plc控制器u1，如果压力超过设定值，则plc控制器u1控制压缩机组停止工作，其主要控制与压缩机组连接的继电器线圈得电与否来控制压缩机组的启停，具体原理同以上压缩机m1、冷凝器m2的工作原理，在此不做过多描述。

通过以上技术方案，本实用新型提供的一种plc控制的冷藏冷冻柜，设置通过plc控制的制冷系统，直接通过plc进行制冷控制，智能化程度高，温度控制精度高，制冷控制系统集中设置在容纳室1的上侧面的风道5正上方，需要维修时直接打开容纳室1上侧的壳体对制冷系统进行检修即可，不需要整机拆装，维修方便快捷。

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。