[发明专利]一种用于变频器的人机交互装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于变频器的人机交互装置及方法，装置包括设置于变频器柜的键盘、按键、通讯电缆和人机交互界面。人机交互装置还包括机械连接单元和电气隔离单元，键盘上设置有5个按键。电气隔离单元包括按键无源触点和PCB板，当按下按键，机械连接单元联动，按键无源触点闭合并由PCB板供给电源，PCB板通过通讯电缆向人机交互界面传送信号。通过人机交互界面访问按键的数字输入状态来判断按键的外部输入情况，以执行参数监视操作或参数调节操作。本发明能够解决仅使用少量按键即可完成人机交互界面灵活操作的技术问题，并且实现了人机交互界面与外部键盘实现电气隔离，大大地降低了包括键盘在内的设备整体成本。

技术领域

本发明涉及人机交互设备领域，尤其是涉及一种应用于对变频器柜体有十分严格的防爆等级要求，如矿用变频器行业的人机交互装置及方法。

背景技术

随着人机交互技术的日益发展，越来越多的人机交互界面产品应用在了变频器行业。人机交互界面产品丰富的显示功能使得变频器的调试与日常维护变得更加便捷。在一些对人机交互界面（HMI）安装有特殊要求的场合，例如：矿用变频器行业，变频器柜体有十分严格的防爆等级要求。因此，不能采用在柜体上直接开孔的方式来安装人机交互界面，而是必须将人机交互界面整体安装在变频器壳体内。由于不能对人机交互界面直接触摸，因此需要通过在变频器防爆柜体上安装防爆按键的方式来实现对变频器进行控制的目的。

在此类变频器人机交互界面标准中，对外部按键输入至人机交互界面的电流有着十分严格的要求，因此人机交互界面的安装方式也有特殊要求。防爆变频器按键的设计工艺要求高、数量多、尺寸较大，对变频器整体柜体的防爆设计提出了非常高的要求。目前行业内普遍采用的方法是变频器上安装防爆数字键盘或者全键盘，通过防爆键盘的信号输入到人机交互界面产品中，以达到对其进行控制的目的。防爆键盘通常由外部供电，控制键盘按键的输入电流需满足本安标准，此类键盘的形式一般有数字键盘和微软全键盘等几种，通过外部键盘的动作操作人机交互界面，从而实现对变频器进行操作的目的。但由于人机交互界面软件设计的灵活性较差，需要在外部设置数量较多的按键，因此键盘尺寸相对较大，不利于变频器柜体的防爆设计。

如附图1和附图2所示，为现有技术中采用防爆本安数字键盘形式的变频器人机交互装置，其中：101为防爆本安数字键盘，102为按键，103为PCB板，104为控制信号接口，105为控制电缆，106为人机交互界面，107为变频器柜体。现有技术存在以下技术缺陷：

（1）外部键盘的按键数量偏多，人机交互界面软件设计不够灵活，在使用全键盘的场合，要求人机交互界面产品为微软操作系统，否则无法兼容该类型键盘，因此需购买较为成本较为昂贵的人机交互界面产品；

（2）由于键盘由本安电源供电，因此键盘按键输入的电流需要满足本安标准。这对于键盘的硬件要求非常高，键盘费用昂贵；

（3）外部键盘按键数量较多，柜体开孔较大，同样对键盘以及整个变频器柜体的防爆性能提出了更大的考验。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于变频器的人机交互装置及方法，能够解决仅使用少量按键即可完成人机交互界面灵活操作的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种用于变频器的人机交互装置的技术实现方案，一种用于变频器的人机交互装置，包括设置于变频器柜的键盘、按键、通讯电缆和人机交互界面。所述人机交互装置还包括机械连接单元和电气隔离单元，所述键盘上设置有5个按键。所述电气隔离单元包括按键无源触点和PCB板，当按下所述按键，所述机械连接单元联动，所述按键无源触点闭合并由所述PCB板供给电源，所述PCB板通过所述通讯电缆向所述人机交互界面传送信号。