DE102009060076A1 - Cooling- or freezing device has controlling- or regulating unit, where temperature is controlled or regulated in inner space of cooling- or freezing device by controlling- or regulating unit in indirect or immediate manner - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem Steuerungs- und/oder Regelungsmittel, wobei mittels des Steuerungs- und/oder Regelungsmittels mittelbar und/oder unmittelbar wenigstens eine Temperatur im Innenraum des Kühl- und/oder Gefriergerätes steuer- und/oder regelbar ist sowie ein entsprechendes Verfahren hierzu und eine Steuerung- und/oder Regelungseinheit.The present invention relates to a refrigerator and / or freezer with at least one control and / or regulating means, by means of the control and / or regulating means indirectly and / or directly at least one temperature in the interior of the refrigerator and / or freezer tax and / or is controllable and a corresponding method for this purpose and a control and / or regulating unit.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit wenigstens einem Steuerungs- und/oder Regelungsmittel, wobei mittels des Steuerungs- und/oder Regelungsmittels mittelbar und/oder unmittelbar wenigstens eine Temperatur im Innenraum des Kühl- und/oder Gefriergerätes steuer- und/oder regelbar ist sowie ein entsprechendes Verfahren hierzu und eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit.The present invention relates to a refrigerator and / or freezer with at least one control and / or regulating means, by means of the control and / or regulating means indirectly and / or directly at least one temperature in the interior of the refrigerator and / or freezer tax and / or is controllable and a corresponding method for this purpose and a control and / or regulating unit.
Aus dem Stand der Technik ist es bereits bekannt, Kühl- und/oder Gefriergeräte mit Datenschnittstellen für eine externe Kontrolle zu versehen. Weiter ist es bekannt, insbesondere bei gewerblich genutzten Kühl- und/oder Gefriergeräten mehrere Geräte extern und zentral zu kontrollieren. Dies erfolgt zumeist über spezielle PC-Programme, über die die Kühl- und/oder Gefriergeräte extern angesprochen werden. Problematisch dabei ist jedoch, dass diese PC-Programme zwischen verschiedenen Herstellern nicht kompatibel sind. Darüber hinaus sind die jeweiligen Protokolle, wie z. B. ModBus, ProfiBus, LonBus, Can-Bus, und die von der Software anzusprechenden Variablen zumeist unterschiedlich und zugleich sehr komplex. Diese Umstände gestalten daher eine schnelle Einbindung in ein übergeordnetes System wie zum Beispiel eine zentrale Steuerung von mehreren Kühl- und/oder Gefriergeräten im gewerblichen Bereich als sehr schwierig.From the prior art it is already known to provide refrigerators and / or freezers with data interfaces for external control. It is also known, especially in commercially used refrigerators and / or freezers to control several devices externally and centrally. This is usually done via special PC programs, via which the cooling and / or freezing appliances are addressed externally. The problem is that these PC programs are not compatible between different manufacturers. In addition, the respective protocols, such. ModBus, ProfiBus, LonBus, Can-Bus, and the variables to be addressed by the software are mostly different and at the same time very complex. These circumstances therefore make rapid integration into a higher level system, such as centralized control of several refrigerators and / or freezers in the commercial sector, very difficult.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kühl- und/oder Gefriergerät der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass ein Kühl- und/oder Gefriergerät einfacher extern angesprochen und kontrolliert werden kann, so dass sich vorzugsweise ein schnelle Einbindung in ein übergeordnetes System ermöglichen lässt.It is therefore an object of the present invention to develop a refrigerator and / or freezer of the type mentioned in an advantageous manner, in particular to the effect that a refrigerator and / or freezer can be easily addressed and controlled externally, so preferably a fast Integration into a higher-level system.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein Kühl- und/oder Gefriergerät wenigstens ein Steuerungs- und/oder Regelungsmittel aufweist, wobei mittels des Steuerungs- und/oder Regelungsmittels mittelbar und/oder unmittelbar wenigstens eine Temperatur im Innenraum des Kühl- und/oder Gefriergeräts steuer- und/oder regelbar ist und wobei das Steuerungs- und/oder Regelungsmittel zumindest teilweise mittels wenigstens eines Einheitssignals kontrollierbar ist.This object is achieved by a refrigerator and / or freezer with the features of
Einheitssignale sind beispielsweise normierte elektrische oder pneumatische Signale, wie sie aus der Prozessautomation bekannt sind. Für diese Einheitssignale gibt es eine Fülle von Einheitsreglern und Messumformern wie Transmittern von verschiedenen Herstellern. Obwohl das Einheitssignalkonzept derzeit immer mehr von neuen Datenbussen verdrängt wird, weist es gegenüber den neuen Datenbussen den Vorteil auf, dass es einfach umzusetzen ist und darüber hinaus eine schnelle Einbindung in ein übergeordnetes System erlaubt. Beim Einheitssignalkonzept verhält es sich beispielsweise so, dass der analoge Eingang der Steuerung- und/oder Regelung stets dieselbe physikalische Größe als Signal erhält. Dabei ist es ohne Kenntnis des Umformers möglich, auf die Messgröße zurückzuschließen. Üblicherweise wird das Rohsignal mit 0%...100% bezeichnet, wobei jedem Prozentwert des Rohsignals z. B. ein Sollwert zugeordnet ist. Auf der Grundlage dieses Rohsignals kann sodann beispielsweise in dem Steuerungs- und/oder Regelungsmittel auf den durch das Rohsignal vorgegebenen Sollwert zugegriffen werden.Standard signals are, for example, normalized electrical or pneumatic signals, as known from process automation. For these standard signals there is a wealth of standard controllers and transmitters such as transmitters from different manufacturers. Although the single-signal concept is currently being increasingly replaced by new data buses, it has the advantage over the new data buses that it is easy to implement and, moreover, allows rapid integration into a higher-level system. In the case of the standard signal concept, for example, the analogue input of the control and / or regulation always receives the same physical quantity as a signal. It is possible, without the knowledge of the converter, to draw conclusions about the measured variable. Usually, the raw signal is denoted by 0% ... 100%, wherein each percentage of the raw signal z. B. is assigned a desired value. On the basis of this raw signal can then be accessed, for example, in the control and / or regulating means to the predetermined by the raw signal setpoint.
Es kann vorgesehen sein, dass das Einheitssignal ein 0 mA...20 mA Stromsignal und/oder ein 0 V...10 V Spannungssignal und/oder ein Frequenzsignal und/oder ein PWM-Signal ist. Ein PWM-Signal ist ein Signal, bei der eine Signalfolge bzw. ein Signal durch Pulsweitenmodulation (PWM) erfolgt. Die Pulsweitenmodulation, auch Unterschwingungsverfahren genannt, ist eine Modulationsart, bei der eine technische Größe wie zum Beispiel elektrischer Strom zwischen zwei Werten wechselt. Dabei wird bei konstanter Frequenz das Tastverhältnis des Signals moduliert, also die Breite, nicht etwa die Weite eines Impulses. Auch über ein PWM-Signal kann sehr vorteilhaft ein Einheitssignal abgegeben werden.It may be provided that the standard signal is a 0 mA ... 20 mA current signal and / or a 0 V ... 10 V voltage signal and / or a frequency signal and / or a PWM signal. A PWM signal is a signal in which a signal sequence or a signal by pulse width modulation (PWM) takes place. The pulse width modulation, also called undershoot method, is a modulation type in which a technical variable such as electrical current changes between two values. At constant frequency, the duty cycle of the signal is modulated, ie the width, not the width of a pulse. Also via a PWM signal can be delivered very advantageous a standard signal.
Das 0 mA...20 mA Stromsignal bzw. das 0 V...10 V Spannungssignal sind vorteilhafterweise normierte Signale, wobei das 0 mA...20 mA Stromsignal nach
Weiter kann vorgesehen sein, dass das Einheitssignal einen lebenden Nullpunkt aufweist, insbesondere ein 4 mA...20 mA Stromsignal und/oder ein 2 V...10 V Spannungssignal ist. Einheitssignale mit einem lebenden Nullpunkt werden auch „live-zero-Signale” genannt und werden besonders in industriellen Anwendungen vorzugsweise eingesetzt. Wenn der Untergrenze des Messbereichs ein vom Wert Null abweichendes elektrisches Signal zugeordnet wird, ergibt sich der Vorteil, dass eine Drahtbruchüberwachung realisiert werden kann. Denn ein Signal von 0 mA bzw. 0 V kann somit immer als ein sicherer Hinweis auf eine Störung gewertet werden, da der Nullpunkt im Normalbetrieb ungleich 0 ist. Ein weiterer Vorteil besteht auch darin, dass beispielsweise bei einem Stromeinheitssignal von 4 mA...20 mA der Signalkreis permanent mit Energie versorgt wird. Diese Energie kann beispielsweise von Messumformern für die eigene Versorgung verwendet werden. In einem derartigen Fall kann es daher vorgesehen sein, dass die SPS den Signalkreis mit Energie versorgt.It can further be provided that the standard signal has a living zero point, in particular a 4 mA ... 20 mA current signal and / or a 2 V ... 10 V voltage signal. Standard living zero signals are also called "live zero signals" and are preferably used in industrial applications. If the lower limit of the measuring range is assigned an electrical signal deviating from the value zero, there is the advantage that wire-break monitoring can be realized. Because a signal of 0 mA or 0 V can thus always be regarded as a sure indication of a fault, since the zero point is not equal to 0 in normal operation. Another advantage consists in the fact that, for example, with a current unit signal of 4 mA ... 20 mA, the signal circuit is permanently supplied with energy. This energy can be used for example by transmitters for their own supply. In such a case, it may therefore be provided that the PLC supplies the signal circuit with energy.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Temperatur im Innenraum des Kühl- und/oder Gefriergerätes mittels Einheitssignal kontrollierbar ist, vorzugsweise extern kontrollierbar ist, insbesondere extern einen Sollwert mittels Einheitssignal vorgebbar ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, die Temperatur in einem Kühl- und/oder Gefriergerät mittels Einheitssignal einfach von einer externen Stelle aus kontrollieren zu können. So kann insbesondere bei speziellen Anwendungen, die auf einem Kühl- und/oder Gefriergerät aufbauen bzw. eine derartiges Kühl- und/oder Gefriergerät notwendiger Weise beinhalten oder Vorgänge benötigen, bei denen kontrollierte Temperaturbedingungen vorherrschen müssen, über eine externe Regelung die Innentemperaturen in einem Kühl- und/oder Gefriergerät einfach gesteuert bzw. ferngesteuert werden. Beispielsweise kann eine einfache externe Temperaturvorwahl erfolgen, d. h. es ist möglich, extern einen Temperatursollwert für die Innenraumtemperatur des Kühl- und/oder Gefriergerätes vorzugeben. Dieser Sollwert wird sodann vom Steuerungs- und/oder Regelungsmittel des Kühl- und/oder Gefriergerätes zur Regelung der Temperatur im Innenraum des Kühl- und/oder Gefriergerätes verwendet. Furthermore, it can be provided that the at least one temperature in the interior of the refrigerator and / or freezer is controllable by means of a standard signal, preferably externally controllable, in particular externally a desired value by means of a standard signal can be specified. This results in the advantage of being able to easily control the temperature in a refrigerator and / or freezer by means of a standard signal from an external location. Thus, in particular in special applications that build on a refrigerator and / or freezer or necessarily include such a refrigerator and / or freezer or require operations where controlled temperature conditions must prevail, the internal temperatures in a cooling via an external control - And / or freezer easily controlled or remotely controlled. For example, a simple external temperature preset can be made, ie it is possible to specify externally a temperature setpoint for the interior temperature of the refrigerator and / or freezer. This setpoint is then used by the control and / or regulating means of the refrigerator and / or freezer to control the temperature in the interior of the refrigerator and / or freezer.
Es kann vorgesehen sein, dass eine zweipolige elektrische Verbindung vorgesehen ist, mittels derer die wenigstens eine Temperatur im Innenraum des Kühl- und/oder Gefriergerätes mittels Einheitssignal extern kontrollierbar ist. Hierüber kann besonders vorteilhaft und unkompliziert eine Fernsteuerung erfolgen, also eine Kontrolle der Temperatur von einer externen Stelle aus durch den Nutzer erfolgen.It can be provided that a two-pole electrical connection is provided by means of which the at least one temperature in the interior of the refrigerator and / or freezer is externally controllable by means of a standard signal. This can be done particularly advantageous and straightforward remote control, ie a control of the temperature from an external location by the user.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Steuerungs- und/oder Regelungsmittels wenigstens einen 0–10 V Spannungseingang aufweist, mittels dessen eine schnellere Übergabe durch Einheitssignal durchführbar ist. Dieser vorzugsweise konfigurierbare 0–10 V Spannungseingang weist den Vorteil auf, dass er in der Mess- und/oder Regelungstechnik weit verbreitet ist, weshalb eine einfache Einbindung in bestehende Systeme oder noch aufzubauende System leicht erfolgen kann.In addition, it can be provided that the control and / or regulating means has at least one 0-10 V voltage input, by means of which a faster transfer by a standard signal can be carried out. This preferably configurable 0-10 V voltage input has the advantage that it is widely used in measurement and / or control technology, which is why a simple integration into existing systems or still to be built system can be easily done.
Ferner ist es möglich, dass im Innenraum des Kühl- und/oder Gefriergerätes wenigstens ein Temperaturfühler vorgesehen ist, mittels dessen die tatsächliche wenigstens eine Temperatur im Innenraum des Kühl- und/oder Gefriergerätes ermittelbar ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Kunde bzw. Nutzer eine Rückmeldung über die erreichte Innentemperatur im Kühl- und/oder Gefriergerät, also den Istwert erhalten kann. Denkbar ist, den Istwert an eine zentrale Kontrollstation zu übermitteln und dort zentral eine Auswertung vorzunehmen, etwa eine Auswertung umfassend einen Vergleich von Soll- und Istwert. Dieser Vergleich von Soll- und Istwert kann dabei, je nach Anwendungsfall, in regelmäßigen Abständen oder dauerhaft erfolgen.Furthermore, it is possible that at least one temperature sensor is provided in the interior of the refrigerator and / or freezer, by means of which the actual at least one temperature in the interior of the refrigerator and / or freezer can be determined. This results in the advantage that the customer or user can receive feedback on the reached interior temperature in the refrigerator and / or freezer, so the actual value. It is conceivable to transmit the actual value to a central control station and to carry out an evaluation there centrally, for example an evaluation comprising a comparison of setpoint and actual value. This comparison of setpoint and actual value can be done at regular intervals or permanently, depending on the application.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Steuerungs- und/oder Regelungsmittel derart ausgebildet ist, dass es eine externe Temperaturvorwahl und eine gleichzeitige selbstständige Regelung von Gerätefunktionen wie z. B. eine Abtauungsfunktion oder dergleichen ermöglicht, und/oder dass das Kühl- und/oder Gefriergerät ein NoFrost-Gerät ist, vorzugsweise ein gewerblich genutztes Kühl- und/oder Gefriergerät wie eine Bistrobox oder ein Laborkühlgerät oder ein in eine Fertigungsstraße eingebundenes Kühl- und/oder Gefriergerät ist.Furthermore, it can be provided that the control and / or regulating means is designed such that it has an external temperature preselection and a simultaneous independent control of device functions such. B. a defrost function or the like, and / or that the refrigerator and / or freezer is a NoFrost device, preferably a commercially used refrigerator and / or freezer such as a bistro box or a laboratory cooling device or integrated into a production line cooling and / or freezer is.
Beispielsweise kann bei Laborgeräten durch die externe Kontrolle mittels Einheitssignal ein Materialtest mit einem automatischen Durchlauf von verschiedenen Temperaturrampen durchgeführt werden. Vorteilhaft denkbar ist auch ein Einsatz in der Fertigungstechnik, etwa wenn Kühl- und/oder Gefriergeräte in automatischen Prozessen eingebunden werden sollen. Ein weiterer Vorteil kann auch darin bestehen, derartige Kühl- und/oder Gefriergeräte als Grundgeräte für Anlagen bzw. Automaten mit Kühlbedarf einzusetzen, wie dies beispielsweise bei Bistroboxen der Fall ist. Ein weiter Vorteil ergibt sich ferner daraus, dass aufgrund der externen Kontrolle eine einfache Überwachung und Sicherstellung der Qualität möglich wird, da eine lückenlose Überwachung der Steuerungs- und/oder Regelungsabläufe erfolgen kann.For example, in laboratory equipment, the external control by means of a standard signal can be used to perform a material test with an automatic run of different temperature ramps. It is also conceivable to use it in production engineering, for example when cooling and / or freezing appliances are to be integrated in automatic processes. Another advantage may also be to use such refrigerators and / or freezers as basic devices for systems or machines with cooling demand, as is the case for example in bistro boxes. A further advantage results from the fact that due to the external control, a simple monitoring and ensuring the quality is possible, since a complete monitoring of the control and / or regulatory procedures can take place.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Steuerung- und/oder Regelung eines Kühl- und/oder Gefriergerätes mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Demnach ist vorgesehen, dass bei einem Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Kühl- und/oder Gefriergerätes mittelbar und/oder unmittelbar wenigstens eine Temperatur im Innenraum eines Kühl- und/oder Gefriergerätes gesteuert und/oder geregelt wird. Dabei wird die Steuerung und/oder Regelung zumindest teilweise mittels Einheitssignals kontrolliert.In addition, the present invention relates to a method for controlling and / or regulating a refrigerator and / or freezer with the features of claim 8. Accordingly, it is provided that in a method for controlling and / or regulating a refrigerator and / or freezer indirectly and / or directly controlled at least one temperature in the interior of a refrigerator and / or freezer and / or regulated. The control and / or regulation is controlled at least partially by means of a standard signal.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Temperatur im Innenraum des Kühl- und/oder Gefriergerätes mittels Einheitssignal kontrolliert wird, vorzugsweise extern kontrolliert wird, insbesondere extern einen Sollwert mittels Einheitssignal vorgegeben wird und/oder dass das Verfahren mit einem Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchgeführt wird.Furthermore, it can be provided that the at least one temperature in the interior of the refrigerator and / or freezer is controlled by a unit signal, preferably externally controlled, in particular externally a setpoint is given by means of a standard signal and / or that the method with a cooling and / or or freezer according to one of
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit für eine Kühl- und/oder Gefriergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Danach ist vorgesehen, dass eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit für ein Kühl- und/oder Gefriergerät derart ausgeführt ist, dass mittels der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit mittelbar und/oder unmittelbar wenigstens eine Temperatur im Innenraum des Kühl- und/oder Gefriergerätes steuer- und/oder regelbar ist, wobei die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit zumindest teilweise mittels wenigstens eines Einheitssignals kontrollierbar ist.Furthermore, the present invention relates to a control and / or regulating unit for a refrigerator and / or freezer with the features of claim 10. Thereafter, it is provided that a control and / or regulating unit for a refrigerator and / or freezer designed in such a way is that by means of the control and / or regulating unit indirectly and / or directly at least one temperature in the interior of the refrigerator and / or freezer is controlled and / or regulated, wherein the control and / or control unit at least partially by means of at least one standard signal is controllable.
Die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit ist vorzugsweise eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit eines Kühl- und/oder Gefriergerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 7. Weiter vorzugsweise wird die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit in einem Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9 verwendet.The control and / or regulating unit is preferably a control and / or regulating unit of a refrigerator and / or freezer according to one of
Die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit ist vorzugsweise ein Steuerungs- und/oder Regelungsmittel eines Kühl- und/oder Gefriergerätes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 und weist weiter vorzugsweise die Steuerungs- und/oder Regelungsmittelmerkmale gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 auf.The control and / or regulating unit is preferably a control and / or regulating means of a refrigerator and / or freezer according to one of
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bei einem Kühl- und/oder Gefriergerät, insbesondere einem NoFrost-Gerät die Temperatur mittels Einheitssignal von einer externen Stelle aus kontrolliert. Hierzu ist eine zweipolige elektrische Steckverbindung am Gerät angebracht. Die Regelung des Kühl- und/oder Gefriergeräts besitzt weiter einen konfigurierbaren 0–10 V Spannungseingang, wie er in der Mess- oder Regelungstechnik zur Sollwertübergabe bzw. Stellwertübergabe üblich ist. Über eine externe Regelung kann weiter mit einem 0–10 V Spannungsausgang die Innentemperatur einfach ferngesteuert werden.In a preferred embodiment of the invention, in a refrigerator and / or freezer, in particular a NoFrost appliance, the temperature is controlled by means of a standard signal from an external location. For this purpose, a two-pin electrical connector is attached to the device. The control of the refrigerator and / or freezer further has a configurable 0-10 V voltage input, as is customary in the measurement or control technology for setpoint transfer or control value transfer. With an external control, the internal temperature can be controlled remotely with a 0-10 V voltage output.
Weiter ist es über einen im Kühl- und/oder Gefriergerät plazierten Zusatzfühler der externen Regelung möglich, eine Rückmeldung über den Istwert, also die erreichte Innentemperatur im Kühl- und/oder Gefriergerät zu erhalten.Further, it is possible via a placed in the refrigerator and / or freezer auxiliary sensor external control to get a feedback on the actual value, ie the internal temperature reached in the refrigerator and / or freezer.
Ferner ist vorgesehen, dass die Kühlgeräteregelung selbstständig die Abtauung und weitere Funktionen steuert und gleichzeitig ein übergeordneter externer Regler die Innentemperatur bestimmen kann. Vorteilhaft ist somit insbesondere, dass eine einfache externe maschinelle Temperaturvorwahl möglich ist und zugleich eine selbstständige Regelung der Funktionen wie Abtauung und dergleichen erfolgt. Die Kühlgeräteregelung ist vorteilhafterweise mit live-zero-Einheitssignalen ausgeführt, also einem 4 mA...20 mA Stromsignal bzw. einem 2 V...10 V Spannungssignal.It is further provided that the cooling device control autonomously controls the defrost and other functions and at the same time a higher-level external controller can determine the internal temperature. It is thus advantageous, in particular, that a simple external automatic temperature preselection is possible and at the same time an independent regulation of the functions such as defrosting and the like takes place. The cooling device control is advantageously carried out with live zero unit signals, ie a 4 mA ... 20 mA current signal or a 2 V ... 10 V voltage signal.
Ein weiteres Untermenü betrifft die Einstellung der Untergrenzen des Rohsignals, was gemäß
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