本實用新型涉及一種模塊化的變頻器控制系統(tǒng)。

背景技術：

在現(xiàn)有的變頻器控制系統(tǒng)中，通常將控制電路、檢測電路、通訊電路、接口電路等功能電路設置在一塊電路板上。對于不同的應用場合，變頻器控制系統(tǒng)的電路板結構不同，因此需要采用不同的電路板結構設計，使得現(xiàn)有變頻器控制系統(tǒng)存在大量的重復設計開發(fā)，浪費大量的設計資源。

為解決這一缺陷，變頻器控制系統(tǒng)出現(xiàn)了采用主板加擴展板的結構形式，由于擴展板與主板之間接口和結構等耦合較多，大大限制了其功能擴展，使用不靈活，并且不利于維護。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種變頻器控制系統(tǒng)，克服現(xiàn)有變頻器控制系統(tǒng)存在大量重復設計、功能擴展受限、使用不靈活等缺陷。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種變頻器控制系統(tǒng)，其特征在于，包括主控制模塊和功率單元控制模塊；

該主控制模塊包括核心控制芯片A、電源電路A、串行通訊接口電路A、現(xiàn)場總線通訊電路、數(shù)字量輸入輸出電路A、模擬量輸入輸出電路A、繼電器接口電路A，該核心控制芯片A分別與該串行通訊接口電路A、現(xiàn)場總線通訊電路、數(shù)字量輸入輸出電路A、模擬量輸入輸出電路A、繼電器接口電路A通訊連接，該電源電路A為該主控制模塊提供電源；該主控制模塊實現(xiàn)電機控制算法、與上位機通訊、數(shù)字量IO控制、模擬量IO控制和與其他模塊通訊；

該功率單元控制模塊包括核心控制芯片B、串行通訊接口電路B、電源電路B、模擬量采樣電路、PWM驅動電路；該核心控制芯片B分別與該串行通訊接口電路B、模擬量采樣電路、PWM驅動電路通訊連接，該電源電路B為該功率單元控制模塊提供電源；該功率單元控制模塊實現(xiàn)包括電流、電壓、溫度的模擬量采樣和電力電子開關PWM驅動；

該主控制模塊與該功率單元控制模塊通過串行通訊連接。

在本實用新型的變頻器控制系統(tǒng)中，包括編碼器檢測模塊，該編碼器檢測模塊包括核心控制芯片C、串行通訊接口電路C、溫度采樣電路、電源電路C、編碼器接口電路；該核心控制芯片C分別與該串行通訊接口電路C、溫度采樣電路、編碼器接口電路通訊連接，該電源電路C為該編碼器檢測模塊提供電源；該編碼器檢測模塊實現(xiàn)電機轉速、位置和溫度檢測；

該編碼器檢測模塊與所述功率單元控制模塊通過串行通訊連接，或與所述主控制模塊通過串行通訊連接。

在本實用新型的變頻器控制系統(tǒng)中，包括接口模塊，該接口模塊包括核心控制芯片D、串行通訊接口電路D、電源電路D、數(shù)字量輸入輸出電路D、模擬量輸入輸出電路D、繼電器接口電路D；該核心控制芯片D分別與該串行通訊接口電路D、數(shù)字量輸入輸出電路D、模擬量輸入輸出電路D、繼電器接口電路D通訊連接，該電源電路D為該接口模塊提供電源，該接口模塊實現(xiàn)數(shù)字量、模擬量處理和繼電器控制；

所述主控制模塊、功率單元控制模塊、編碼器檢測模塊和接口模塊依次通過串行通訊連接，或所述功率單元控制模塊、編碼器檢測模塊和接口模塊分別與所述主控制模塊通過串行通訊連接。

在本實用新型的變頻器控制系統(tǒng)中，包括操作面板模塊，該操作面板模塊包括核心控制芯片E、串行通訊接口電路E、電源電路E、顯示電路和按鍵檢測電路；該核心控制芯片E分別與該串行通訊接口電路E、顯示電路和按鍵檢測電路通訊連接，該電源電路E為該操作面板模塊提供電源，該操作面板模塊實現(xiàn)人機交互；

所述主控制模塊、功率單元控制模塊、編碼器檢測模塊、操作面板模塊和接口模塊依次通過串行通訊連接，或所述功率單元控制模塊、編碼器檢測模塊、操作面板模塊和接口模塊分別與所述主控制模塊通過串行通訊連接。

在本實用新型的變頻器控制系統(tǒng)中，包括通訊擴展模塊，該通訊擴展模塊包括核心控制芯片F(xiàn)、串行通訊接口電路F、電源電路F；該核心控制芯片F(xiàn)與該串行通訊接口電路F通訊連接，該電源電路F為該通訊擴展模塊提供電源， 該通訊擴展模塊實現(xiàn)通訊轉接；

所述主控制模塊、功率單元控制模塊、通訊擴展模塊依次通過串行通訊連接，該通訊擴展模塊分別與所述編碼器檢測模塊、接口模塊通過串行通訊連接。

在本實用新型的變頻器控制系統(tǒng)中，包括通訊擴展模塊，該通訊擴展模塊包括核心控制芯片F(xiàn)、串行通訊接口電路F、電源電路F；該核心控制芯片F(xiàn)與該串行通訊接口電路F通訊連接，該電源電路F為該通訊擴展模塊提供電源，該通訊擴展模塊實現(xiàn)通訊轉接；

所述主控制模塊、功率單元控制模塊、通訊擴展模塊依次通過串行通訊連接，該通訊擴展模塊分別與所述編碼器檢測模塊、操作面板模塊、接口模塊通過串行通訊連接。

在本實用新型的變頻器控制系統(tǒng)中，所述主控制模塊包括與所述核心控制芯片A通訊連接的以太網(wǎng)通訊電路。

在本實用新型的變頻器控制系統(tǒng)中，所述主控制模塊包括與所述核心控制芯片A通訊連接的WIFI電路。

在本實用新型的變頻器控制系統(tǒng)中，所述主控制模塊包括分別與所述核心控制芯片A通訊連接的以太網(wǎng)通訊電路和WIFI電路。

實施本實用新型的變頻器控制系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術比較，其有益效果是：

1.采用模塊化電路結構，可根據(jù)不同使用需求，組合出可滿足運用需求的變頻器控制系統(tǒng)，無需重復開發(fā)，大大降低研發(fā)成本；

2.模塊化設計使得控制系統(tǒng)在變頻器中的安裝位置更加靈活，便于組裝及現(xiàn)場維護。

附圖說明

圖1是本實用新型變頻器控制系統(tǒng)實施例一的模塊連接關系圖。

圖2是本實用新型變頻器控制系統(tǒng)實施例二的模塊連接關系圖。

圖3是本實用新型變頻器控制系統(tǒng)實施例三的模塊連接關系圖。

圖4是本實用新型變頻器控制系統(tǒng)中主控制模塊的結構關系圖。

圖5是本實用新型變頻器控制系統(tǒng)中功率單元控制模塊的結構關系圖。

圖6是本實用新型變頻器控制系統(tǒng)中編碼器檢測模塊的結構關系圖。

圖7是本實用新型變頻器控制系統(tǒng)中接口模塊的結構關系圖。

圖8是本實用新型變頻器控制系統(tǒng)中通訊擴展模塊的結構關系圖。

圖9是本實用新型變頻器控制系統(tǒng)中操作面板模塊的結構關系圖。

具體實施方式

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。

實施例一

如圖1、圖4至圖7、圖9所示，本實用新型的變頻器控制系統(tǒng)包括主控制模塊10、功率單元控制模塊20、編碼器檢測模塊30、操作面板模塊40和接口模塊50，主控制模塊10、功率單元控制模塊20、編碼器檢測模塊30、操作面板模塊40和接口模塊50依次串行通訊連接。其中，

主控制模塊10包括核心控制芯片11、電源電路19、串行通訊接口電路13、現(xiàn)場總線通訊電路12、數(shù)字量輸入輸出電路14、模擬量輸入輸出電路15、繼電器接口電路18、以太網(wǎng)通訊電路16和WIFI電路17，該核心控制芯片11分別與該串行通訊接口電路13、現(xiàn)場總線通訊電路12、數(shù)字量輸入輸出電路14、模擬量輸入輸出電路15、繼電器接口電路18、以太網(wǎng)通訊電路16、WIFI電路17通訊連接，該電源電路19為該主控制模塊10提供電源。該主控制模塊10實現(xiàn)電機控制算法、與上位機通訊、數(shù)字量IO控制、模擬量IO控制和與其他模塊通訊等功能。

在其他實施例中，主控制模塊10可以不設置以太網(wǎng)通訊電路16和WIFI電路17，不影響本實用新型發(fā)明目的的實現(xiàn)。

在其他實施例中，主控制模塊10不設置以太網(wǎng)通訊電路16或不設置WIFI電路17，不影響本實用新型發(fā)明目的的實現(xiàn)。

功率單元控制模塊20包括核心控制芯片21、串行通訊接口電路22、電源電路25、模擬量采樣電路23、PWM驅動電路24，該核心控制芯片21分別與該串行通訊接口電路22、模擬量采樣電路23、PWM驅動電路24通訊連接，該電源電路25為該功率單元控制模塊20提供電源。該功率單元控制模塊20實現(xiàn)包括電流、電壓、溫度的模擬量的采樣和電力電子開關PWM驅動。

編碼器檢測模塊30包括核心控制芯片31、串行通訊接口電路32、電源電路35、溫度采樣電路34、編碼器接口電路33；該核心控制芯片31分別與該串行通訊接口電路32、溫度采樣電路34、編碼器接口電路33通訊連接，該電源電路35為該編碼器檢測模塊30提供電源。該編碼器檢測模塊30實現(xiàn)電機轉速、位置和溫度的檢測。

操作面板模塊40包括核心控制芯片41、串行通訊接口電路42、電源電路45、顯示電路43和按鍵檢測電路44，該核心控制芯片41分別與該串行通訊接口電路42、顯示電路43和按鍵檢測電路44通訊連接，該電源電路45為該操作面板模塊40提供電源。該操作面板模塊40實現(xiàn)人機交互。

接口模塊50包括核心控制芯片51、串行通訊接口電路52、電源電路56、數(shù)字量輸入輸出電路53、模擬量輸入輸出電路54、繼電器接口電路55，該核心控制芯片51分別與該串行通訊接口電路52、數(shù)字量輸入輸出電路53、模擬量輸入輸出電路54、繼電器接口電路55通訊連接，該電源電路56為該接口模塊50提供電源。該接口模塊50實現(xiàn)數(shù)字量、模擬量處理和繼電器控制。

在其他實施例中，不設置編碼器檢測模塊30、操作面板模塊40和接口模塊50，也能夠滿足變頻器的某些使用控制要求。

在其他實施例中，不設置操作面板模塊40和接口模塊50，也能夠滿足變頻器的某些使用控制要求。

在其他實施例中，不設置接口模塊50，也能夠滿足變頻器的某些使用控制要求。

實施例二

如圖2、圖4至圖7、圖9所示，本實施例的變頻器控制系統(tǒng)包括主控制模塊10、功率單元控制模塊20、編碼器檢測模塊30、操作面板模塊40和接口模塊50。功率單元控制模塊20、編碼器檢測模塊30、操作面板模塊40和接口模塊50分別與主控制模塊10串行通訊連接。

各模塊結構如實施例一所述。

在其他實施例中，不設置操作面板模塊40和接口模塊50，也能夠滿足變頻器的某些使用控制要求。

在其他實施例中，不設置接口模塊50，也能夠滿足變頻器的某些使用控制要求。

實施例三

如圖3、圖4至圖8所示，本實施例的變頻器控制系統(tǒng)包括主控制模塊10、功率單元控制模塊20、通訊擴展模塊60、編碼器檢測模塊30、接口模塊50，主控制模塊10、功率單元控制模塊20、通訊擴展模塊60依次串行通訊連接，該通訊擴展模塊60分別與編碼器檢測模塊30、接口模塊50串行通訊連接。

通訊擴展模塊60包括核心控制芯片61、串行通訊接口電路62、電源電路63；該核心控制芯片61與該串行通訊接口電路62通訊連接，該電源電路63為該通訊擴展模塊60提供電源。該通訊擴展模塊60實現(xiàn)通訊轉接。

其他各模塊結構如實施例一所述。

實施例四

本實施例的變頻器控制系統(tǒng)包括主控制模塊10、功率單元控制模塊20、通訊擴展模塊60、編碼器檢測模塊30、操作面板模塊40、接口模塊50，主控制模塊10、功率單元控制模塊20、通訊擴展模塊60依次串行通訊連接，該通訊擴展模塊60分別與編碼器檢測模塊30、操作面板模塊40、接口模塊50串行通訊連接。

各模塊結構如實施例一、實施例三所述。