[发明专利]一种集成多工控网络通信的级联型高压变频器全数字控制板

摘要

本发明公开了一种集成多工控网络通信的级联型高压变频器全数字控制板，包括电源、主控单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、数字量输入输出单元、PWM光纤输出单元、IGBT光纤反馈单元、PROFIUBS-DP通信单元、VME总线通信扩展接口。本发明通过DSP、FPGA、SPC3协议芯片的集成，实现灵活开放的对外接口，非常适用于目前高压变频器工业控制领域存在的多种网络通信体系结构。

主权项

一种集成多工控网络通信的级联型高压变频器全数字控制板，包括电源、主控单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、IGBT光纤反馈单元、PWM光纤输出单元、PROFIUBS‑DP通信单元、VME总线通信扩展接口、串行通讯单元和数据处理单元、数字量输入单元、数字量输出单元； 电源为控制板中其余各个单元提供供电电源； 模拟量输入单元采集电压电流信号，对电压电流信号的幅值进行滤波整形，得到滤波后电压电流信号，输出至主控单元； 数字量输入单元采集数字量输入信号，输出至主控单元； IGBT光纤反馈单元的输入端连接光纤端子，对高压变频器的功率器件IGBT的状态进行监视，得到IGBT器件完好/失效信号，将IGBT器件完好/失效信号输出至主控单元； 主控单元中设置的高压变频器控制算法，根据模拟量输入单元采集电压电流信号、数字量输入单元采集的现场数字量信号、IGBT光纤反馈单元的GBT完好/失效信号，进行计算，得到用户现场仪表所需要显示的电流、电压，高压变频器的主功率器件IGBT所需要的PWM脉冲输出，工业现场所需的数字量输出信号； 主控单元读取IGBT光纤反馈单元输出的IGBT器件完好/失效信号，如果IGBT器件完好，则将IGBT所需要的PWM脉冲输出给PWM光纤输出单元，如果IGBT器件失效，或者当IGBT有一只失效，则封锁所有脉冲； PWM光纤输出单元的输入端接收主控单元输出的IGBT的PWM脉宽调制脉冲信号，输出端连接光纤端子，将IGBT的PWM脉宽调制脉冲信号输出至高压变频器功率器件IGBT，负责对高压变频器功率器件IGBT触发； 主控单元将用户现场仪表所需要显示的电流、电压等模拟量输出信号输出给模拟量输出单元；模拟量输出单元将主控单元生成的电流电压信号输出至现场仪表； 主控单元将工业现场所需的数字量输出信号，输出给数字量输出单元；数字量输出单元将主控单元生成的数字量输出信号进行输出； 主控单元内设置有PROFIUBS‑DP通信单元的数据通信控制算法，PROFIUBS‑DP通信单元通过数据地址总线和主控单元相连，主控单元通过PROFIUBS‑DP通信单元实现高压 变频器和PROFIUBS‑DP工业现场总线的数据通信； 主控单元内设置有VME总线通信扩展接口的数据通信控制算法，VME总线通信扩展接口通过数据地址总线和主控单元相连，主控单元通过VME总线通信扩展接口实现高压变频器和VME总线的数据通信； 主控单元内设置有串行通讯单元和数据处理单元的数据通信控制算法，串行通讯单元和数据处理单元通过数据地址总线和主控单元相连，主控单元通过串行通讯单元和数据处理单元实现高压变频器和标准RS232/RS485设备的数据通信。