[发明专利]一种变频器双控制芯片系统及其数据传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气控制技术领域，更具体的说，特别涉及一种变频器的控制系统及其数据传输方法。

背景技术

随着变频器在不同工业控制领域上面的推广应用，新项目、新功能的研发对于变频器自身的资源要求越来越高，体现在：可用功能接口资源丰富，功能性能要求升级加强。特殊的工业应用行业甚至要求定制专用的变频器，用来取代原有的PLC或者MCU控制系统。工业应用上，要求变频器具有更丰富和更实用的功能；这就意味着使得控制板程序更加庞大，要求芯片资源更加丰富，还得提供多样化可选择的用户接口功能供实际应用时选择。

变频器功能性能要求那么强大，但目前变频器的控制系统却未有效地得到同步的改进，从而导致系统处理数据的实时性降低，出现故障时也难以迅速地确定故障的来源。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种变频器双控制芯片系统，通过搭建双控制芯片系统的架构，明确划分了各控制芯片的职责，有效提高了数据交换的实时性及安全性。

本发明还提供上述变频器双控制芯片系统的数据传输方法。

本发明的技术问题通过下述技术方案实现：本变频器双控制芯片系统，其包括：

主CPU，用于采集变频器实时运行状态的反馈信号，以及控制变频器的制动单元、风扇和充电电阻；

从CPU，用于面向用户实现数据输入输出的功能；以及

连接在主CPU、从CPU之间的通讯电路；

所述通讯电路设有信号均为单向传输的第一信号传输通道及第二信号传输通道，主CPU与从CPU之间通过所述第一信号传输通道、第二信号传输通道进行信号的传输。

优选的，所述通讯电路为光耦隔离模块；光耦隔离模块设有构成第一信号传输通道的第一光耦合器，以及构成第二信号传输通道的第二光耦合器。

本发明所提供的变频器双控制芯片系统的数据传输方法，包括以下步骤：

从CPU向主CPU传输数据的过程为：

S31、从CPU判断是否有通讯故障，若有，则调用通讯初始化复位程序，若无，则转入步骤S32；

S32、从CPU发送模拟量输入状态、数字量输入状态、485通讯数据及键盘按键键值，发送完毕后转入步骤S33；

S33、从CPU计算校验值，然后发送校验数据；

S34、主CPU判断是否有通讯故障，若有，则调用通讯初始化复位程序，若无，则转入步骤S35；

S35、判断是否接收到从CPU所发送的数据，若是则转入步骤S36；

S36、判断校验是否正确，若是则转入步骤S37；

S37、获取模拟量输入状态、数字量输入状态、485通讯数据及键盘按键键值；

主CPU向从CPU传输数据的过程为：

S41、主CPU判断是否有通讯故障，若有，则调用通讯初始化复位程序，若无，则转入步骤S42；

S42、主CPU发送变频器运行状态、485通讯数据、开关量输出状态、模拟量输出状态及键盘显示数据，发送完毕后转入步骤S43；

S43、主CPU计算校验值，然后发送校验数据；

S44、从CPU判断是否有通讯故障，若有，则调用通讯初始化复位程序，若无，则转入步骤S45；

S45、判断是否接收到主CPU所发送的数据，若是则转入步骤S46；

S46、断校验是否正确，若是则转入步骤S47；

S47、获取变频器运行状态、485通讯数据、开关量输出状态、模拟量输出状态及键盘显示数据。

本发明为一种变频器双控制芯片系统，该系统采用“双核处理”模式，由两块控制芯片及其外部电路构成。其中主CPU为DSP芯片，主要负责电机的正常变频调速工作；从CPU为MCU芯片，主要负责用户接口的应用功能。主CPU和从CPU采用SCI的通讯模式，实时交互数据，确保数据的实时有效。本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1）主、从CPU通讯采用高速光耦隔离方案，由于光耦的信号单向传输，主、从CPU之间的传输信号得到了很好的隔离，有效的提高了数据交换的有实时性和安全性。

2）模块功能清晰明确：主CPU负责电机的调试驱动，从CPU负责用户功能接口的输入输出，分工明确，易于查错，在出现故障情况下便于快速确定故障来源。

3）从CPU有效的降低了主CPU的负担，丰富了可使用的程序空间和数据空间，变频器如果采用主从CPU（即双CPU）的控制系统时，丰富齐全的功能接口能有效取代传统的包含PLC和变频器的控制系统，降低用户成本。