[發明專利]一種集成多工控網絡通信的級聯型高壓變頻器全數字控制板

無效

• 申請號: 201310103946.6
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN103235521A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 高達;李崇堅;段巍;王成勝;李凡;楊瓊濤;蘭志明
• 申請（專利權）人: 冶金自動化研究設計院;北京金自天正智能控制股份有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;G05B19/042
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

技術領域

本發明涉及一種集成多工控網絡通信的級聯型高壓變頻器全數字控制板，屬于高壓變頻器技術領域。

背景技術

隨著時代的發展，高壓變頻器聯入工業現場總線，和應用現場的其他其它工業裝置設備進行通訊的要求越來越高，但是目前國內的高壓變頻器產品，大多數還不支持標準的工業現場總線的通訊技術，同時不同的用戶所選用的現場總線通訊協議經常并不相同。

發明內容

本發明的目的是為了解決目前高壓變頻器工業控制領域存在的多種網絡通信體系結構的問題，提出一種集成多工控網絡通信的級聯型高壓變頻器全數字控制板，本發明通過DSP、FPGA、SPC3協議芯片的集成，實現靈活開放的對外接口，非常適用于目前高壓變頻器工業控制領域存在的多種網絡通信體系結構。

一種集成多工控網絡通信的級聯型高壓變頻器全數字控制板，包括電源、主控單元、模擬量輸入單元、模擬量輸出單元、IGBT光纖反饋單元、PWM光纖輸出單元、PROFIUBS-DP通信單元、VME總線通信擴展接口、串行通訊單元和數據處理單元、數字量輸入單元、數字量輸出單元；

電源為控制板中其余各個單元提供供電電源；

模擬量輸入單元采集電壓電流信號，對電壓電流信號的幅值進行濾波整形，得到濾波后電壓電流信號，輸出至主控單元；

數字量輸入單元采集數字量輸入信號，輸出至主控單元；

IGBT光纖反饋單元的輸入端連接光纖端子，對高壓變頻器的功率器件IGBT的狀態進行監視，得到IGBT器件完好/失效信號，將IGBT器件完好/失效信號輸出至主控單元；

主控單元中設置的高壓變頻器控制算法，根據模擬量輸入單元采集電壓電流信號、數字量輸入單元采集的現場數字量信號、IGBT光纖反饋單元的GBT完好/失效信號，進行計算，得到用戶現場儀表所需要顯示的電流、電壓，高壓變頻器的主功率器件IGBT所需要的PWM脈沖輸出，工業現場所需的數字量輸出信號；

主控單元讀取IGBT光纖反饋單元輸出的IGBT器件完好/失效信號，如果IGBT器件完好，則將IGBT所需要的PWM脈沖輸出給PWM光纖輸出單元，如果IGBT器件失效，或者當IGBT有一只失效，則封鎖所有脈沖；

PWM光纖輸出單元的輸入端接收主控單元輸出的IGBT的PWM脈寬調制脈沖信號，輸出端連接光纖端子，將IGBT的PWM脈寬調制脈沖信號輸出至高壓變頻器功率器件IGBT，負責對高壓變頻器功率器件IGBT觸發；

主控單元將用戶現場儀表所需要顯示的電流、電壓等模擬量輸出信號輸出給模擬量輸出單元；模擬量輸出單元將主控單元生成的電流電壓信號輸出至現場儀表；

主控單元將工業現場所需的數字量輸出信號，輸出給數字量輸出單元；數字量輸出單元將主控單元生成的數字量輸出信號進行輸出；

主控單元內設置有PROFIUBS-DP通信單元的數據通信控制算法，PROFIUBS-DP通信單元通過數據地址總線和主控單元相連，主控單元通過PROFIUBS-DP通信單元實現高壓變頻器和PROFIUBS-DP工業現場總線的數據通信；

主控單元內設置有VME總線通信擴展接口的數據通信控制算法，VME總線通信擴展接口通過數據地址總線和主控單元相連，主控單元通過VME總線通信擴展接口實現高壓變頻器和VME總線的數據通信；

主控單元內設置有串行通訊單元和數據處理單元的數據通信控制算法，串行通訊單元和數據處理單元通過數據地址總線和主控單元相連，主控單元通過串行通訊單元和數據處理單元實現高壓變頻器和標準RS232/RS485設備的數據通信。

本發明的優點在于：

目前高壓變頻器工業控制領域存在的多種網絡通信體系結構，有的使用profibus總線，有的使用串行通信總線，有的使用VME總線，本發明集成了這幾種總線的通信接口，可以根據工業現場現有的網絡通信狀況，不用添加其他附加的轉換設備，直接和工業現場其他設備通信。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖中：

1-電源???????????????????????????????2-主控單元

3-模擬量輸入單元?????????????????????4-模擬量輸出單元

5-IGBT光纖反饋單元???????????????????6-PWM光纖輸出單元

7-PROFIUBS-DP通信單元????????????????8-VME總線通信擴展接口