[实用新型]一种用于变频器控制的中间件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机控制驱动装置，特别涉及一种用于变频器控制的中间件。

背景技术

变频器作为一种控制电机的驱动装置，在实际使用中有广泛的运用，一般情况下对变频器的控制使用PLC，PLC相较于微处理器、单片机等价格昂贵，不便于批量生产。自动化控制、嵌入式开发、单片机开发领域人员需重新学习使用PLC，增加了学习成本和开发周期。

为使微处理器便于控制变频器，需要开发一种中间件，实现信号的转换。

使用该中间件，可匹配市面绝大多数变频器和微处理器。

相较于PLC，微处理器有更大的开发自由度，和功能扩展性；更重要的是，批量使用时，采用微处理器可大幅度降低成本；但微处理器等却不能直接控制变频器，本设计提供微处理器兼容的输入接口和变频器控制的输出接口，在嵌入式开发者看来即直接控制变频器。

变频器会产生较大的电磁干扰，必须做好信号隔离，使得输入输出完全隔离，防止输出对处理器产生干扰；本设计使用光耦隔离芯片隔离输入输出中间继电器，电流环发生电路实现模拟输出的隔离，反馈信号采集使用隔离调理芯片调理至微处理器或者单片机可用的0-3.3V；通信接口将变频器大部分采用的RS232信号转换为微处理器或者单片机可用的TTL信号

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于为处理器控制变频器的中间件,以解决变频器与微处理器或者单片机控制接口不匹配的问题。

本实用新型的方案如下：

一种用于变频器控制的中间件，该中间件包含TTL控制光耦隔离继电器控制输出组件；电流环发生电路；反馈信号采集电路；RS232信号电平转换电路。

光耦隔离继电器只需要微处理器VCC和1路IO口即可控制1路继电器输出电路；使用光耦隔离芯片，实现输入输出的电平隔离，数字线路上降低变频器的电磁感染，使单片机受到保护。

电流环发生电路，电流环发生电路使用XTR111芯片，该芯片实现V/I转换功能，R16采用可调精密电阻，用于对电流环发送电路的精度校准，实际运用过程中将该组件输出与信号采集组件输入相连实现校准。

该组件输入只需VIN、VCC、GND三组输入，其中VCC和GND又可与其他部件公用，实际使用仅VIN一根，方便易用，降低微处理器端开发难度；IOUT、DGND接变频器0-20mA输出；IOUT与GND之间接入500欧电阻即可实现0-20mA和0-10V的转换；便于用户选择。

 反馈信号采集，为实现变频器的精密控制，一般需要对变频器反馈模拟量进行采样分析，用以校核变频器转速，实际使用过程中变频器输出一般为0-20mA/0-10V，不符合微处理器或单片机采样范围，本设计采用MORNSUN-TE系列隔离调理模块实现I/V转换，实现0-20mA/0-10V至0-3.3V隔离转换，采用隔离方式可将变频器模拟输出与微处理器输入完全隔离，降低电磁干扰。该组件Sem+、24VGND连接至变频器；ADCIN11、AGND至微处理器仅两根线，便于微处理器端开发。

RS232信号电平转换电路，实现将RS232信号至TTL电平的转换，DB9接入变频器，微处理器端可直接接usart接口即可通信。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的用于变频器控制的中间件可匹配市面绝大多数变频器和微处理器，充分利用了微处理器开发的自由度和功能扩展性，实现资源的有效利用，同时降低开发难度与产品成本。

附图说明

图1为本实用新型用于变频器控制的中间件系统框图。

图2为光耦隔离继电器原理图。

图3为图2组件电路图。

图4为反馈信号采集电路图。

图5为RS232信号电平转换电路图。

具体实施方式

实施例一：参见图1至5，一种用于变频器控制的中间件，该中间件包含TTL控制光耦隔离继电器控制输出组件；电流环发生电路；反馈信号采集电路；RS232信号电平转换电路。

光耦隔离继电器只需要微处理器VCC和1路IO口即可控制1路继电器输出电路；使用光耦隔离芯片，实现输入输出的电平隔离，数字线路上降低变频器的电磁感染，使单片机受到保护。

电流环发生电路，电流环发生电路使用XTR111芯片，该芯片实现V/I转换功能，R16采用可调精密电阻，用于对电流环发送电路的精度校准，实际运用过程中将该组件输出与信号采集组件输入相连实现校准。