[發(fā)明專利]一種變頻器雙控制芯片系統(tǒng)及其數據傳輸方法

有效

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• 申請日: 2012-12-15
• 公開（公告）號: CN103064331A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 黎志維;盧雪明
• 申請（專利權）人: 廣州三晶電氣有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

技術領域

本發(fā)明涉及電氣控制技術領域，更具體的說，特別涉及一種變頻器的控制系統(tǒng)及其數據傳輸方法。

背景技術

隨著變頻器在不同工業(yè)控制領域上面的推廣應用，新項目、新功能的研發(fā)對于變頻器自身的資源要求越來越高，體現在：可用功能接口資源豐富，功能性能要求升級加強。特殊的工業(yè)應用行業(yè)甚至要求定制專用的變頻器，用來取代原有的PLC或者MCU控制系統(tǒng)。工業(yè)應用上，要求變頻器具有更豐富和更實用的功能；這就意味著使得控制板程序更加龐大，要求芯片資源更加豐富，還得提供多樣化可選擇的用戶接口功能供實際應用時選擇。

變頻器功能性能要求那么強大，但目前變頻器的控制系統(tǒng)卻未有效地得到同步的改進，從而導致系統(tǒng)處理數據的實時性降低，出現故障時也難以迅速地確定故障的來源。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提出一種變頻器雙控制芯片系統(tǒng)，通過搭建雙控制芯片系統(tǒng)的架構，明確劃分了各控制芯片的職責，有效提高了數據交換的實時性及安全性。

本發(fā)明還提供上述變頻器雙控制芯片系統(tǒng)的數據傳輸方法。

本發(fā)明的技術問題通過下述技術方案實現：本變頻器雙控制芯片系統(tǒng)，其包括：

主CPU，用于采集變頻器實時運行狀態(tài)的反饋信號，以及控制變頻器的制動單元、風扇和充電電阻；

從CPU，用于面向用戶實現數據輸入輸出的功能；以及

連接在主CPU、從CPU之間的通訊電路；

所述通訊電路設有信號均為單向傳輸的第一信號傳輸通道及第二信號傳輸通道，主CPU與從CPU之間通過所述第一信號傳輸通道、第二信號傳輸通道進行信號的傳輸。

優(yōu)選的，所述通訊電路為光耦隔離模塊；光耦隔離模塊設有構成第一信號傳輸通道的第一光耦合器，以及構成第二信號傳輸通道的第二光耦合器。

本發(fā)明所提供的變頻器雙控制芯片系統(tǒng)的數據傳輸方法，包括以下步驟：

從CPU向主CPU傳輸數據的過程為：

S31、從CPU判斷是否有通訊故障，若有，則調用通訊初始化復位程序，若無，則轉入步驟S32；

S32、從CPU發(fā)送模擬量輸入狀態(tài)、數字量輸入狀態(tài)、485通訊數據及鍵盤按鍵鍵值，發(fā)送完畢后轉入步驟S33；

S33、從CPU計算校驗值，然后發(fā)送校驗數據；

S34、主CPU判斷是否有通訊故障，若有，則調用通訊初始化復位程序，若無，則轉入步驟S35；

S35、判斷是否接收到從CPU所發(fā)送的數據，若是則轉入步驟S36；

S36、判斷校驗是否正確，若是則轉入步驟S37；

S37、獲取模擬量輸入狀態(tài)、數字量輸入狀態(tài)、485通訊數據及鍵盤按鍵鍵值；

主CPU向從CPU傳輸數據的過程為：

S41、主CPU判斷是否有通訊故障，若有，則調用通訊初始化復位程序，若無，則轉入步驟S42；

S42、主CPU發(fā)送變頻器運行狀態(tài)、485通訊數據、開關量輸出狀態(tài)、模擬量輸出狀態(tài)及鍵盤顯示數據，發(fā)送完畢后轉入步驟S43；

S43、主CPU計算校驗值，然后發(fā)送校驗數據；

S44、從CPU判斷是否有通訊故障，若有，則調用通訊初始化復位程序，若無，則轉入步驟S45；

S45、判斷是否接收到主CPU所發(fā)送的數據，若是則轉入步驟S46；

S46、斷校驗是否正確，若是則轉入步驟S47；

S47、獲取變頻器運行狀態(tài)、485通訊數據、開關量輸出狀態(tài)、模擬量輸出狀態(tài)及鍵盤顯示數據。

本發(fā)明為一種變頻器雙控制芯片系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用“雙核處理”模式，由兩塊控制芯片及其外部電路構成。其中主CPU為DSP芯片，主要負責電機的正常變頻調速工作；從CPU為MCU芯片，主要負責用戶接口的應用功能。主CPU和從CPU采用SCI的通訊模式，實時交互數據，確保數據的實時有效。本發(fā)明相對于現有技術具有如下的優(yōu)點及效果：

1）主、從CPU通訊采用高速光耦隔離方案，由于光耦的信號單向傳輸，主、從CPU之間的傳輸信號得到了很好的隔離，有效的提高了數據交換的有實時性和安全性。

2）模塊功能清晰明確：主CPU負責電機的調試驅動，從CPU負責用戶功能接口的輸入輸出，分工明確，易于查錯，在出現故障情況下便于快速確定故障來源。

3）從CPU有效的降低了主CPU的負擔，豐富了可使用的程序空間和數據空間，變頻器如果采用主從CPU（即雙CPU）的控制系統(tǒng)時，豐富齊全的功能接口能有效取代傳統(tǒng)的包含PLC和變頻器的控制系統(tǒng)，降低用戶成本。