[发明专利]基于UCOS控制与管理的变频器

说明书

本发明公开了一种基于UCOS控制与管理的变频器，包括中央处理单元、信号采集单元、显示单元、键盘单元、通信单元、外部信号处理单元、保护单元、驱动单元以及主功率单元，本发明中央处理单元运行uCOS实时操作系统，利用邮箱、信号量和消息队列来协调和同步各任务，任务包括：信号采集任务、PWM驱动任务、面板显示任务、键盘扫描任务、通信读写任务、外部信号处理任务、电机算法处理任务、系统任务。本发明的基于UCOS控制与管理的变频器，任务之间协调和同步关系合理、清晰，提高了主芯片资源利用率，改善系统响应时间，提高变频器的性能。

技术领域

本发明涉及变频器技术领域，具体为一种基于UCOS控制与管理的变频器。

背景技术

目前，变频器都是用运行着一个主程序的裸机程序，此种架构的变频器控制程序结构复杂，实时性不强，稳定性差，后期开发新的功能也比较困难，往往重要重新开发，这就导致重复开发，降低了开发效率，不但延长了产品开发周期而且增加了开发成本。

uCOS操作系统( Micro Control Operation System ) 是一个可以基于ROM运行的、可裁减的、抢占式、实时多任务内核，具有高度可移植性，特别适合于微处理器和控制器，经过严格测试的可以用于航天器的实时操作系统，具有稳定性强、安全性能高、实时性好、易于后期功能扩展的特点。

发明内容

本发明针对现有变频器的不足，提供一种基于UCOS控制与管理的变频器。

本发明采用的技术方案如下：一种基于UCOS控制与管理的变频器，包括中央处理单元以及与之相连的信号采集单元、显示单元、键盘单元、通信单元、外部信号处理单元、保护单元、驱动单元以及主功率单元；

所述主功率单元包括全桥不可控整流桥、缓冲电路、母排支撑电容和绝缘栅双极型晶体管模块，所述缓冲电路包括缓冲电阻以及缓冲继电器；

所述驱动单元包括电源部分、驱动互锁部分、驱动隔离部分，用于接收并放大所述中央处理单元发出的PWM信号并驱动所述主功率单元中的绝缘栅双极型晶体管模块；

所述信号采集单元用于对所述主功率单元的各项电压电流信号采集与调制，并将调制后信号传递给所述中央处理单元；

所述显示单元用于显示所述中央处理单元的传递过来的相关数据；

所述键盘单元用于采集操作者所执行命令，并将其传递给所述中央处理单元；

所述通信单元用于所述中央处理单元与外界的通信；

所述外部信号处理单元用于所述中央处理单元与外界的数字信号以及模拟信号的输入输出转换，完成与外界的信息交换；

所述保护单元用于接收所述信号采集单元、所述中央处理单元的信号对所述驱动单元封锁所述主功率单元PWM信号；

所述中央处理单元用于运行UCOS操作系统，通过邮箱、信号量和消息队列来协调和同步各任务，任务包括：对应于所述信号采集单元的电压电流信号采集任务，对应于所述显示单元的显示扫描任务，对应于所述键盘单元的按键扫描任务以及功能管理任务，对应于所述通信单元的通信发送任务和通信接收任务，对应于所述外部信号处理单元的输入信号处理任务以及输出信号处理任务，对应于所述保护单元的故障处理任务，对应于所述驱动单元的电机算法与PWM管理任务。

进一步地，所述功能管理任务接收所述按键扫描任务、所述通信接收任务、所述输入信号处理任务提供的消息设置与调节变频器相关参数，并且管理所述通信发送任务与外界通信。

进一步地，所述电机算法与PWM管理任务根据所述功能管理任务、所述电压电流信号采集任务提供的信息调节并发送PWM信号到所述驱动单元控制变频器输出。

进一步地，所述故障处理任务根据电压电流信号采集任务提供的信息对变频器进行保护。