一種高壓變頻器控制系統(tǒng)熱備用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高壓變頻器控制系統(tǒng)熱備用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著變頻器在電機(jī)控制中的廣泛應(yīng)用，在某些工業(yè)場合和工藝需求下，需要N(N彡1)臺高壓變頻器組成變頻器工作系統(tǒng)長時(shí)間連續(xù)工作。N(N彡1)臺高壓變頻器系統(tǒng)工作要求N(N ^ 1)臺高壓變頻器設(shè)備相互之間協(xié)調(diào)工作，同時(shí)N(N多1)臺高壓變頻器各臺設(shè)備受到通風(fēng)、溫度、濕度、器件老化等環(huán)境因素影響，限制N(N多1)臺高壓變頻器系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，尤其表現(xiàn)在N(N多1)臺高壓變頻器系統(tǒng)的控制系統(tǒng)上。常規(guī)的控制拓?fù)涫遣捎肞LC控制N(N ^ 1)臺高壓變頻器工作，設(shè)備成本高，控制時(shí)延長，無備用控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)切換需要短時(shí)停機(jī)，破壞系統(tǒng)工作的連續(xù)性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型旨在通過設(shè)計(jì)一種高壓變頻器控制系統(tǒng)熱備用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，解決N(N多1)臺高壓變頻器工作系統(tǒng)長期穩(wěn)定連續(xù)工作的問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]—種高壓變頻器控制系統(tǒng)熱備用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，以工作、備用兩套控制系統(tǒng)為核心控制部分，以高速光纖通訊方式為傳輸媒介，以N(N ^ 1)臺變頻器為控制目標(biāo)，工作、備用兩套控制系統(tǒng)控制N(N多1)臺變頻器協(xié)調(diào)工作，變頻器把自身的各類工作控制量及狀態(tài)量，通過高速光纖通訊傳給控制系統(tǒng)，工作、備用控制系統(tǒng)使得變頻器系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定工作。
[0006]所述的工作、備用控制系統(tǒng)控制機(jī)部分均包括主控板、光纖通訊板、電源板、背板，主控板處理核心控制算法，主要進(jìn)行系統(tǒng)控制、變頻器控制；光纖通訊板是控制系統(tǒng)互聯(lián)以及與各變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口 ；電源板用于提供各個(gè)板卡需要的電源，背板用于各板卡之間的電和數(shù)據(jù)傳輸；
[0007]所述的變頻器的控制機(jī)部分包括主控板、光纖通訊板、電源板、背板，主控板處理核心控制算法，主要進(jìn)行變頻器控制；光纖通訊板是變頻器與控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口，變頻器的光纖通訊板本身具有光纖通訊接口，可以用板卡的冗余接口做為與控制系統(tǒng)通訊的擴(kuò)展口 ；電源板用于提供各個(gè)板卡需要的電源，背板用于各板卡之間的電和數(shù)據(jù)傳輸。
[0008]所述的光纖通訊為以光纖為介質(zhì)的高速串行通訊。所述的控制系統(tǒng)及變頻器控制機(jī)部分的主控板芯片為CPLD、FPGA、DSP、或單片機(jī)。
[0009]工作、備用兩套控制系統(tǒng)按照系統(tǒng)控制指令進(jìn)行工作，N(N彡1)臺高壓變頻器工作系統(tǒng)按照變頻器控制指令進(jìn)行工作，變頻器控制指令由工作、備用控制系統(tǒng)發(fā)出。正常工作時(shí)，N(N彡1)臺高壓變頻器使用工作控制系統(tǒng)發(fā)出的變頻器控制指令工作，當(dāng)N(N彡1)臺高壓變頻器無法接收到工作控制系統(tǒng)發(fā)出的變頻器控制指令時(shí)，使用備用控制系統(tǒng)發(fā)出的備用變頻器控制指令進(jìn)行工作。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為是:
[0011]1.不用增加PLC，極大的減少了系統(tǒng)成本。
[0012]2.光纖通訊高效穩(wěn)定，減少了傳輸時(shí)延，增加了控制信息的傳輸距離。
[0013]3.采用工作、備用控制系統(tǒng)的N(N彡1)臺高壓變頻器系統(tǒng)，即降低變頻器控制系統(tǒng)故障率，又提高系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行質(zhì)量，大大提高了變頻器系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0014]圖1為控制系統(tǒng)控制機(jī)功能示意圖。
[0015]圖2為尚壓變頻器控制機(jī)功能不意圖。
[0016]圖3為一種高壓變頻器控制系統(tǒng)熱備用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)功能示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明:
[0018]—種高壓變頻器控制系統(tǒng)熱備用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以工作、備用兩套控制系統(tǒng)為核心控制部分，以高速光纖通訊方式為傳輸媒介，以N(N ^ 1)臺變頻器為控制目標(biāo)，工作、備用兩套控制系統(tǒng)控制N(N ^ 1)臺變頻器協(xié)調(diào)工作，變頻器把自身的各類工作控制量及狀態(tài)量，通過高速光纖通訊傳給控制系統(tǒng)，工作、備用控制系統(tǒng)使得變頻器系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定工作。
[0019]見圖1，所述的工作控制系統(tǒng)、備用控制系統(tǒng)的控制機(jī)部分，包括主控板、光纖通訊板、電源板、背板。主控板處理核心控制算法，主要進(jìn)行系統(tǒng)控制、變頻器控制；光纖通訊板是控制系統(tǒng)互聯(lián)以及與各變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口 ；電源板用于提供各個(gè)板卡需要的電源，背板用于各板卡之間的電和數(shù)據(jù)傳輸。
[0020]見圖2，所述的變頻器主要指變頻器的控制機(jī)部分，包括主控板、光纖通訊板、電源板、背板。主控板處理核心控制算法，主要進(jìn)行變頻器控制；光纖通訊板是變頻器與控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口，變頻器的光纖通訊板本身具有光纖通訊，這樣可以用板卡的冗余接口做與控制系統(tǒng)的通訊擴(kuò)展口，以節(jié)約成本；電源板用于提供各個(gè)板卡需要的電源，背板用于各板卡之間的電和數(shù)據(jù)傳輸。
[0021]見圖3，一種高壓變頻器控制系統(tǒng)熱備用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以工作、備用控制系統(tǒng)為核心控制部分，以N(N ^ 1)臺變頻器為傳輸目標(biāo)，以光纖為傳輸媒介。控制系統(tǒng)兼顧N(N ^ 1)臺變頻器協(xié)調(diào)工作，把各類控制指令(如升速、降速等控制命令)先由DSP芯片進(jìn)行簡單判斷計(jì)算處理，再由高速光纖通訊傳給變頻器，對變頻器進(jìn)行控制。工作控制系統(tǒng)為主控制指令發(fā)出設(shè)備，一方面，給備用控制系統(tǒng)發(fā)出系統(tǒng)控制指令，一方面，給各臺變頻器發(fā)出變頻器控制指令。備用控制系統(tǒng)接收工作控制系統(tǒng)發(fā)出的控制指令，給各臺變頻器發(fā)送變頻器控制指令。工作控制系統(tǒng)與備用控制系統(tǒng)發(fā)出相同的控制指令給各個(gè)變頻器。各臺變頻器同時(shí)接收工作、備用控制系統(tǒng)的變頻器控制指令，當(dāng)收到兩路控制指令時(shí)，以工作控制系統(tǒng)發(fā)出的變頻器控制指令運(yùn)行；當(dāng)工作控制系統(tǒng)發(fā)出的變頻器控制指令不能到達(dá)各臺變頻器時(shí)，變頻器按照備用控制系統(tǒng)發(fā)出的備用控制指令工作。變頻器把自身的各類工作控制量及狀態(tài)量，通過高速光纖通訊傳給控制系統(tǒng)，這樣控制系統(tǒng)就可以得到變頻器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行觀測，處理和分析。由于光纖通訊距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，工作、備用控制系統(tǒng)的擺放位置取決于變頻器的位置:如果是單臺變頻器，可以把工作、備用控制系統(tǒng)擺放在靠近變頻器的位置；如果現(xiàn)場有多臺變頻器設(shè)備，要兼顧各個(gè)變頻器的位置，找一個(gè)離所有變頻器距離都近的位置去擺放?？刂葡到y(tǒng)的DSP芯片在傳輸處理傳輸信號的同時(shí)，還要傳給變頻器控制機(jī)一個(gè)時(shí)鐘同步信號，用于保持信號上傳時(shí)序，防止傳輸錯(cuò)誤。
[0022]所述的高速光纖通訊，是以光纖為介質(zhì)進(jìn)行的串行數(shù)據(jù)通訊，也可采用其他通訊協(xié)議。
[0023]本實(shí)施例一種高壓變頻器控制系統(tǒng)熱備用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以光纖為介質(zhì)的高速串行通訊為例，但不限于以光纖為介質(zhì)的高速串行通訊，它包括并行數(shù)據(jù)通訊，無線數(shù)據(jù)通訊以及電纜為介質(zhì)的串行通訊。
[0024]本實(shí)施例一種高壓變頻器控制系統(tǒng)熱備用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的主控芯片以DSP芯片為例，但不限于DSP芯片，還可以為CPLD、單片機(jī)、ARM。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓變頻器控制系統(tǒng)熱備用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，以工作、備用兩套控制系統(tǒng)為核心控制部分，以高速光纖通訊方式為傳輸媒介，以N(N ^ 1)臺變頻器為控制目標(biāo)，工作、備用兩套控制系統(tǒng)控制N(N多1)臺變頻器協(xié)調(diào)工作，變頻器把自身的各類工作控制量及狀態(tài)量，通過高速光纖通訊傳給控制系統(tǒng)，工作、備用控制系統(tǒng)使得變頻器系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定工作； 所述的工作、備用控制系統(tǒng)控制機(jī)部分均包括主控板、光纖通訊板、電源板、背板，主控板進(jìn)行系統(tǒng)控制、變頻器控制；光纖通訊板是控制系統(tǒng)互聯(lián)以及與各變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口 ；電源板用于提供各個(gè)板卡需要的電源，背板用于各板卡之間的電和數(shù)據(jù)傳輸； 所述的變頻器的控制機(jī)部分包括主控板、光纖通訊板、電源板、背板，主控板進(jìn)行變頻器控制；光纖通訊板是變頻器與控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口，變頻器的光纖通訊板本身具有光纖通訊接口，可以用板卡的冗余接口做為與控制系統(tǒng)通訊的擴(kuò)展口 ；電源板用于提供各個(gè)板卡需要的電源，背板用于各板卡之間的電和數(shù)據(jù)傳輸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓變頻器控制系統(tǒng)熱備用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的光纖通訊為以光纖為介質(zhì)的高速串行通訊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓變頻器控制系統(tǒng)熱備用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)及變頻器控制機(jī)部分的主控板芯片為CPLD、FPGA、DSP、或單片機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高壓變頻器控制系統(tǒng)熱備用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，解決N(N≥1)臺高壓變頻器工作系統(tǒng)長期穩(wěn)定連續(xù)工作的問題，開發(fā)一以工作、備用兩套控制系統(tǒng)為主要控制部分，以高速光纖通訊方式為控制信息傳輸方式，以N(N≥1)臺高壓變頻器為控制目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)N(N≥1)臺高壓變頻器工作系統(tǒng)連續(xù)工作的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。應(yīng)用主控芯片控制實(shí)現(xiàn)工作、備用控制系統(tǒng)的控制功能，控制各臺變頻器協(xié)調(diào)工作。同時(shí)由于光纖通訊的距離優(yōu)勢，可通過模塊擺放位置弱化距離對變頻器信號傳輸制約。通過工作、備用控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，可提高變頻器系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，減少故障率，拓寬變頻器的應(yīng)用。
【IPC分類】H02J9/06
【公開號】CN205081559
【申請?zhí)枴緾N201520821901
【發(fā)明人】郝爽, 劉相鶴, 李太峰, 孫錫星, 劉洋, 白洪磊, 張丹, 曹鵬
【申請人】遼寧榮信電氣傳動技術(shù)有限責(zé)任公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月21日