[实用新型]工业高效变频调速系统主单元控制模块

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种控制装置，尤其涉及一种应用于工业高效变频调速技术中的主单元控制模块。

背景技术：

目前，在工业变频调速控制技术中主要以可编程控制器(以下简称PLC)作为控制装置，来对系统的相关参数进行优化以达到节能的目的。然而，PLC存在编程和调试周期长、现场接线复杂、价格昂贵等缺陷，不利于工业节能控制技术的推广应用。

发明内容：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型旨在提供一种工业高效变频调速系统主单元控制模块；它能够通过相关的数据采集和集中控制来实现对工业机电系统进行运行参数优化，从而达到节能的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：它包括单片机、与该单片机适配的模拟量和数字量输入/输出接口、存储器、实时时钟、电源以及网络通讯接口；存储器电路、实时时钟电路、看门狗保护电路、数字量输入电路、数字量输出电路、脉冲输入电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路、RS-485网络通讯接口电路以及RJ45以太网通讯接口电路分别与控制处理器电路连接，实时时钟电路、RJ45以太网通讯接口电路、存储器电路、看门狗保护电路、数字量输入电路以及模拟量输入电路之间相互连通，电源电路分别与上述各电路连通。

控制处理器电路由单片机U25，与该单片机连接的晶体振荡器X1、振荡电容C94和C95、滤波电容C1-C9、C11-C16和C114、以及电阻R112、R165-R167构成；

存储器电路由I²C存储器和静态随机存储器组成，所述I²C存储器由集成电路U7，与该集成电路连接的上拉电阻R100-R102、以及滤波电容C79构成；所述静态随机存储器由集成电路U19、与该集成电路连接的滤波电容C61构成；

实时时钟电路由集成电路U8，与该集成电路连接的晶体振荡器X2、振荡电容C75和C76、以及供电电池BT1构成；

看门狗保护电路由相互连接的集成电路U16和U18，与集成电路U16连接的滤波电容C80、与集成电路U18连接的电阻R104、R105及R27构成；

数字量输入电路是由相互并联的光电耦合器N7-N14，与对应的光电耦合器连接的限流电阻R106-R113和R129-R136、滤波电容C65-C72和C82-C91、以及发光二极管LED4-LED11组成8路独立的数字量采集单元；

数字量输出电路是由相互连接的集成电路U26和U27，与两集成电路连接的继电器JK1-JK8、限流电阻R157-R164、以及发光二极管LED14-LED21组成8路独立的数字量输出电路；

脉冲输入电路是由并联的光电耦合器N15和N16，与对应的光电耦合器连接的限流电阻R115、R118、R139、R140，分压电阻R114、R116、R117、R137、R138，滤波电容C73、C74、C92、C93，以及发光二极管LED12和LED13组成的2路脉冲检测器；

模拟量输入电路由电流/电压输入单元电路和三线制铂电阻输入单元电路构成；所述电流/电压输入单元电路由分压电阻R2-R17、滤波电容C37-C40和保护二极管V5-V8构成，所述三线制铂电阻输入单元电路由集成电路U1-U5、滤波电容C41-C60和C118-C121、电阻R22-R64构成；

模拟量输出电路由集成电路U11-U15、三极管Q1-Q8、电阻R68-R99、滤波电容C22、C23、C25、C26、C28、C29、C31和C32、以及积分电容C21、C24、C27和C30构成；

RS-485网络通讯接口电路为两路独立的RS485半双工通讯接口，它由集成电路U21-U24、光电耦合器N1-N6、发光二极管LED2和LED3、以及与之相连接的电阻R123-R128和R141-R154构成；

RJ45以太网通讯接口电路由集成电路U28和U29，晶体振荡器X3、振荡电容C99和C100、滤波电容C97、C98和C101-C112、磁珠L1和L2、网络变压器T1以及与之相连的电阻R170-R181组成；

电源电路分为独立的开关电源板和CPU电源管理电路；所述开关电源板提供独立+5V、+24V、+5V和±15V的电压，所述CPU电源管理电路由集成电路D2和D3、滤波电容C10、C35、C36和C43构成。