[實(shí)用新型]一種多接口變頻器在線監(jiān)控裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120037508.0
• 申請(qǐng)日: 2011-02-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202026315U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐成杰;朱全銀
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 淮陰工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/26
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/26
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及變頻器監(jiān)控器技術(shù)，具體涉及一種RS485總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)接口的變頻器在線監(jiān)控裝置。?

背景技術(shù)

現(xiàn)有的變頻器之間的組網(wǎng)技術(shù)雖然已有一定的發(fā)展，但是它們基本上都是采用基于RS485的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)的通信，RS-485最大的通信距離約為1219M，最大傳輸速率為10Mb/S。RS-485采用半雙工工作方式，支持多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信，一般支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)。然而由于自身的數(shù)據(jù)傳輸能力和通信節(jié)點(diǎn)的限制，這種網(wǎng)絡(luò)難以組成更多控制節(jié)點(diǎn)和更遠(yuǎn)距離的在線監(jiān)控系統(tǒng)，不能更好地滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，特別是在數(shù)據(jù)通信量大的系統(tǒng)中，通信速率慢而難以勝任。?

以太網(wǎng)(Ethernet)最初源自于1975年美國(guó)Xerox公司建造的一個(gè)CSMA/CD系統(tǒng)，采用DEC、Intel及Xerox合作的Ethernet物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的規(guī)范，即DIX?Ethernet?V2。以太網(wǎng)采用了CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)機(jī)制，它的優(yōu)勢(shì)在于站點(diǎn)無(wú)需依靠中心控制就能進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較小的時(shí)候沖突很少發(fā)生，因此延遲低。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重的時(shí)候就容易出現(xiàn)沖突，網(wǎng)絡(luò)性能也相應(yīng)降低。以太網(wǎng)支持的傳輸介質(zhì)為粗同軸電纜、細(xì)同軸電纜、雙絞線、光纖等，其最大優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。此外，以太網(wǎng)支持Internet使用的TCP/IP協(xié)議，因而得到了飛速發(fā)展。以太網(wǎng)優(yōu)越性主要體現(xiàn)在二個(gè)方面：一是以太網(wǎng)的傳輸速率從原先的10Mbps發(fā)展到100Mbps、1000Mbps，甚至更高；另一個(gè)方面就是其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從最初的共享式向交換式發(fā)展。這些特點(diǎn)恰好滿足了工業(yè)控制實(shí)時(shí)性要求。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：為變頻器在線控制提供兩種接口，即RS485接口和工業(yè)以太網(wǎng)接口，適應(yīng)不同場(chǎng)合的應(yīng)用需求，作為變頻器組網(wǎng)監(jiān)控的工業(yè)控制系統(tǒng)使用。把變頻器接入以太網(wǎng)或總線網(wǎng)，使得系統(tǒng)的每個(gè)變頻器不再工作于孤立的環(huán)境中，而是能夠與監(jiān)控計(jì)算機(jī)機(jī)相互交換信息，實(shí)現(xiàn)變頻器參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及變頻器命令的發(fā)布，適應(yīng)工業(yè)控制自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。?

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：上位機(jī)配備了支持以太網(wǎng)接口通信的應(yīng)用軟件，可以向下位機(jī)發(fā)送運(yùn)行控制命令，還可以通過(guò)RJ-45接口或RS485接口獲得變頻器的頻率、電壓、電流、故障信息等實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，并通過(guò)上位機(jī)顯示界面進(jìn)行顯示。下位機(jī)是以TMS320LF2407A為核心的變頻器，包括變頻控制模塊和工業(yè)以太網(wǎng)傳輸模塊。核心芯片為T(mén)MS320LF2407A芯片，通過(guò)信號(hào)采集電路和內(nèi)部數(shù)字信號(hào)處理程序?qū)⑦\(yùn)算所得的重要數(shù)據(jù)存入指定存儲(chǔ)區(qū)，用于與上位機(jī)數(shù)據(jù)交換。TMS320LF2407A芯片可以將實(shí)時(shí)信號(hào)處理能力和控制器外設(shè)功能集于一身，特別適合于工業(yè)控制應(yīng)用。內(nèi)核采用哈佛結(jié)構(gòu)，運(yùn)算速度塊，最高可達(dá)40MIPS的執(zhí)行速度；該芯片供電電壓為3.3V，降低了控制器的功耗；片上有豐富的外設(shè)資源，不同的片上標(biāo)準(zhǔn)通信端口可為主機(jī)、測(cè)試設(shè)備、顯示器及其它組件提供簡(jiǎn)單方便的連接，價(jià)格低廉。這些優(yōu)勢(shì)使TMS320LF2407A基本上提供了整套的片上系統(tǒng)，同時(shí)降低了系統(tǒng)成本，實(shí)現(xiàn)了更簡(jiǎn)單、更高效和更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)。下位機(jī)的變頻控制模塊通過(guò)核心芯片TMS320LF2407A產(chǎn)生六路PWM調(diào)制信號(hào)，達(dá)到控制電機(jī)的作用。核心芯片TMS320LF2407A向外擴(kuò)展RTL8019AS網(wǎng)絡(luò)芯片發(fā)送與接收數(shù)據(jù)，接收到的數(shù)據(jù)由TMS320LF2407A處理，并將實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)發(fā)送到工業(yè)以太網(wǎng)上，由上位機(jī)經(jīng)由RJ-45以太網(wǎng)接口或RS485通信接口的應(yīng)用軟件獲得。下位機(jī)的工業(yè)以太網(wǎng)傳輸模塊主要由TMS320LF2407A通過(guò)并行數(shù)據(jù)線與以太網(wǎng)控制芯片RTL8019AS相連，以太網(wǎng)控制芯片再通過(guò)隔離變壓器20F001N與RJ-45相連來(lái)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接口連接或通過(guò)AT89S52實(shí)現(xiàn)RS485串行接口總線連接。?

本實(shí)用新型的變頻器在線監(jiān)控器包括U1部分、U2部分、U3部分和U4部分，U1部分、U2部分、U3部分和U4部分相互連接構(gòu)成在線監(jiān)控器的電路；U1部分以RTL8019AS為主，完成通過(guò)以太網(wǎng)接口的變頻器運(yùn)行參數(shù)與上位機(jī)控制指令的傳輸；U2部分以AT89S52為主，完成變頻器運(yùn)行參數(shù)與上位機(jī)控制指令的RS485接口的傳輸；U3部分以20F001為主，完成以太網(wǎng)接口的信號(hào)變換與隔離；U4部分以MAX485為主，完成RS485接口的電平轉(zhuǎn)換；其中，具體電路連接如下：?

U1部分(RTL8019AS)：?