[发明专利]电机控制系统的命令模块

说明书

本发明涉及电机控制系统，特别是涉及一种允许用户遥控向电机控制发送命令并遥控从电机控制接收命令的命令组件，而电机控制相应地控制AC感应电机的启动、停止及其速度。

存在两种控制AC感应电机启动、停止及其速度的基本方法。第一种方法，将可调频率控制器连接到AC感应电机。可调频率控制器包括利用固态开关将DC功率转换成阶梯波形AC功率的逆变器。波形发生器在微处理器的控制下为逆变器产生开关信号。尽管可调频率控制器可以有效地控制电机速度和AC感应电机消耗的功率，但是这种类型的控制器十分昂贵。此外，因为许多AC感应电机的应用场合并不需要复杂的频率和电压控制，所以已经开发出可调频率控制器的替代品。

可调频率控制器的替代方法是软启动器。软启动器利用相位控制原理工作，由此，供给AC感应电机的三相主电源线由每条电源线中的反并联(anti-paralled)晶闸管控制。在相位控制中，每条电源线中的晶闸管开关控制电流流向电机的半波周期比例，称为导通期。每个半波周期的非导通期(称为阻断角或陷波宽度)在每个电机端子的电压波形中表现为一个凹陷。在非导通期内，没有电流流向电机端子。为了终止非导通期，连接到电机端子的电源线中的晶闸管开关重新导通。通过晶闸管开关的导通一直持续到电流在下一半波周期中的某一时刻再次变为零，晶闸管开关再次开启。根据相位控制原理，通过改变非导通期的持续时间，就可以控制供给AC感应电机的电压和电流。如众知的，为了控制供给AC感应电机的电压和电流，可利用单微处理器触发晶闸管开关。

为了精确控制AC感应电机的启动、停止及其速度，用于可调频率控制器和软启动器的微处理器必需执行大量的控制算法。需要高性能的微处理器以可以接受的计算速度执行所需的大量计算。高性能的微处理器十分昂贵，增加了电机控制的总成本。因此，非常希望提供一种能够以较低的成本提供所期望的电机控制的电机控制系统

另外，在电机控制应用中使用单个微处理器限制了这种电机控制的灵活性。到目前为止，电机控制已构建为单个的集成单元。这种单元只为用户提供了有限的输入和输出选项。结果，现有的电机控制限制了用户监测特定工作参数的能力，或需要专用硬件才能显示或控制特定的工作参数。因此，非常希望提供一种给用户以极大灵活性的电机控制。

因此，本发明的首要目的和特点是提供一种通过分布式处理来降低成本，并改善电机控制系统性能的电机控制系统。

本发明的进一步目的和特点是提供一种增加用户的灵活性的电机控制系统。

本发明的进一步目的和特点是为电机控制系统提供一种便于使用且造价低廉的输入/输出设备。

根据本发明，提供了一种允许用户向连接到通讯网络的一个或多个电机控制发送命令的命令模块。命令模块包括微控制器和连接到微控制器的多个选择设备。每个选择设备可以在第一非激活位置和第二激活位置之间移动，其中选择设备为微控制器提供激活信号，微控制器据此产生命令信号。配置设备连接到微处理器。配置设备具有多个离散设定，这样通过配置设备的设定就可以预先确定微控制器根据接收到的激活信号而产生的命令信号。通讯链接将微控制器连接到通讯网络。

可以设想，配置设备包括在第一和第二设定之间移动的跳线开关。微控制器还可以包括通用异步接收机/发射机。通讯链接包括连接到通用异步接收机/发射机的收发机，以便将微控制器连接到通讯网络。通讯链接从连接到通讯网络的电机控制接收数据包，并将其发送给微控制器。

命令模块还可以包括连接到微控制器可视化显示结构。微控制器根据接收的预定数据包激活可视化显示结构。可视化显示结构包括多个LED。每个LED对应于电机上的预定故障条件，其中微控制器根据接收到的预定数据包激活相应的LED。

微控制器包括多条存储于其中的微控制器可执行指令。这些指令允许微控制器执行以下步骤：根据接收的激活信号确定微控制器产生的命令信号；产生命令信号；通过通讯网络发送命令信号。微控制器执行以下额外步骤：为了通过通讯链接在通讯网络上进行广播而产生搜索信号；根据接收的预定数据包确定连接到通讯网络的电机控制。微控制器可执行指令流程图还可以包括根据接收到的预定数据包激活一个或多个LED的额外步骤。