[實用新型]一種基于高壓變頻器的多機環網通訊控制拓撲結構

有效

• 申請號: 201420492693.6
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN204116916U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 于吉帥;曹鵬;李太峰;劉洋;伍鵬;劉相鶴;孫錫星;郝爽;張丹
• 申請（專利權）人: 遼寧榮信電氣傳動技術有限責任公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本實用新型涉及一種基于高壓變頻器的多機環網通訊控制拓撲結構。

背景技術

隨著電力電子技術的不斷發展，雖然高壓變頻器不斷地向大功率與大容量方向發展，但是單個高壓變頻器仍然無法滿足超大型負載的要求，因此多機并聯(多個高壓變頻器同時控制一個大容量電機)或多級傳動控制(多臺變頻控制多個電機同時拖動一個大型負載)成為未來電氣傳動控制的熱點，稱為多變頻控制系統。目前普遍存在的多變頻控制系統中，為了達到各高壓變頻器信號給定的一致性，均采用模擬量信號給定。由于現場工況的復雜性，模擬量信號會受到電磁干擾，導致各個變頻器給定信號不一致，控制效果并不理想。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于高壓變頻器的多機環網通訊控制拓撲結構，該拓撲結構利用光纖串行通訊，將各個高壓變頻器連接起來，環繞成網狀，多變頻控制系統的性能將得到很大提高。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現：

一種基于高壓變頻器的多機環網通訊控制拓撲結構，包括多臺高壓變頻器，所述高壓變頻器由通訊光纖首尾相連成環網狀，所述高壓變頻器包括控制信號數據處理CPU板和控制信號傳輸PWM板，CPU板與PWM板通過地址總線與數據總線連接，所述通訊光纖與相鄰兩臺高壓變頻器的PWM板的光纖口相連，控制信號經CPU生成控制數據，由高壓變頻器的PWM板發送，由與它相連的下一臺高壓變頻器的PWM板接收，同時由接收數據的高壓變頻器的CPU進行數據讀取。

所述的控制信號傳輸PWM板控制芯片可以選用FPGA或CPLD。

所述的每臺高壓變頻器設置3塊控制信號傳輸PWM板，每塊PWM板設有13對光纖口，其中1對光纖口作為通訊光纖連接口。

與現有的技術相比，本實用新型的有益效果是：

1)利用光纖串行通訊，將多臺高壓變頻器連接起來，環繞成網狀進行通訊，通訊的發送端和接收端均為高壓變頻器的PWM板。將控制信號由1#高壓變頻器輸入，依次通過光纖傳送到其他各個變頻器，傳輸速度極快，光纖傳送信號的速率為10Mbit/s，最高速率達40Mbit/s。因此各個變頻器接收到信號基本是同步的。采用環網通訊控制各高壓變頻器布局明確，其中的一段光纖斷或通訊不正常，或者其中一個高壓變頻器故障，各高壓變頻器同時故障停機，多個變頻控制的實時性高。避免單變頻停機電流突變，對其它變頻沖擊大，出現變頻過壓、過流的現象。

2)變頻器用光纖長距離傳輸信號時，損耗低信號更加準確。光纖的原材料資源豐富，用光纖可節約金屬材料，節約成本。

3)每臺高壓變頻器設置3個PWM板，每個PWM板設有13對光纖口，因此可以作為環網通訊的光纖口共有39個選擇，可選擇性強，安全性高。用于環網通訊所采用的光纖口，是PWM板上固有存在的，不用額外開發硬件，節省了成本。

4)采用光信號傳輸，由于數字信號抗干擾能力強，不會受到現場工況電磁場的影響，將數字信號代替模擬量信號，傳輸信號的準確性得到保證，各高壓變頻器接收到的信號一致。多個高壓變頻器同步運行，可以擴大負載容量，提高安全冗余。因此多變頻控制系統的性能得到很大提高。

附圖說明

圖1為n臺高壓變頻器環網通訊拓撲結構。

圖2為n臺高壓變頻器環網通訊控制數據走向示意圖。

圖3為1臺高壓變頻器CPU板與PWM板用于數據傳輸的地址總線與數據總線連線簡圖。

圖4為n臺高壓變頻器環網通訊時光纖連接的方法實例圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式進一步說明：

見圖1，n臺高壓變頻器環網通訊拓撲結構。圖中控制信號首先在1#變頻器設置，1#變頻器通過光纖將控制數據傳送到2#變頻器,2#變頻器再通過光纖將控制數據傳送到3#變頻器，3#變頻器再依次通過光纖將控制數據傳送到n#變頻器，最后傳送到1#變頻器，數據通訊環繞形成網狀拓撲結構。