專利名稱:一種變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法
技術領域:
本發(fā)明涉及變頻器技術領域,更具體地說涉及一種變頻器運行狀態(tài)轉 移控制方法。
背景技術:
現(xiàn)有的變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法一般采用輪詢測試、條件轉移方 式,如圖1中的功能邏輯程序框架所示,首先設置有一組運行狀態(tài),欠壓、 故障、速度控制、轉矩控制、位置控制、啟動、運行中、制動等狀態(tài),從 結構上看各個運行狀態(tài)都是并列關系。每個運行狀態(tài)對應一個條件轉移控 制標志位,而以后在每個程序周期對每個運行狀態(tài)進行輪詢測試,判斷是 否滿足這個運行狀態(tài)要求的條件(即是否與這個運行狀態(tài)的條件轉移控制標志位相一致),當滿足這個狀態(tài)要求的條件時,就去執(zhí)行這個狀態(tài);否則, 繼續(xù)向下輪詢測試。這種運行狀態(tài)轉移控制方法由于采用輪詢測試,所以 每個程序周期內(nèi)所有的運行狀態(tài)的條件都要測試到,程序的執(zhí)行效率很難 提高。并且在任何時刻,都需要把所有的運行狀態(tài)的條件轉移控制標志位 維護到反映到當前的真實情況,才能保證這些標志位在任意時刻都能控制 轉移到指定的運行狀態(tài)去,工作量大且容易出錯。并且由于上述轉移控制方法的每個運行狀態(tài)的條件是逐一判斷的,必 然使得每個運行狀態(tài)的條件在程序執(zhí)行時存在査詢的先后順序,當兩個條 件同時滿足時,哪個條件先被查詢,哪個條件轉移分支的優(yōu)先級就高,而 事實上這兩個條件轉移不存在優(yōu)先級或存在優(yōu)先級但不是程序設計的順 序,遇到這種情況就很難處理,即便是能處理也需增加標志位控制優(yōu)先級 或增加特殊處理,勢必增加程序的復雜度。對于輪詢測試、條件轉移方式,目前的功能軟件設計多采用匯編語言或00++語言編程,或者匯編語言和<:^++語言混合編程。匯編語言編程很難實現(xiàn)模塊化,程序維護困難。<:"++語言編程能很好地實現(xiàn)面向對象 和模塊化編程,易于進行程序維護,但編程的規(guī)范性和易讀性很難保證。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種可以減少工作量、提高工作效 率的通過觸發(fā)實現(xiàn)運行狀態(tài)轉移的控制方法。本發(fā)明所述的變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法,其首先設置有一組變頻 器運行狀態(tài),其特征在于變頻器運行狀態(tài)之間的轉移是通過觸發(fā)來實現(xiàn) 的。所述的觸發(fā)是條件觸發(fā)。這是觸發(fā)的一種方式,當然也可以采用事件 觸發(fā)的方式。所述的變頻器運行狀態(tài)是從屬結構,下一級的運行狀態(tài)都從屬于上一 級的一個運行狀態(tài),同級的運行狀態(tài)之間是并列結構。相對于平行結構, 這種從屬結構可以在收到觸發(fā)信號時,直接按照自己的約束結構轉移,如 在初次運行時,上級狀態(tài)逐級向下級狀態(tài)轉移;退出時,下級狀態(tài)轉移到 上級狀態(tài),即在觸發(fā)時轉移到何種狀態(tài)是有明確路線的,而在平行結構下, 還需要判斷向何種狀態(tài)轉移。這樣在正常運行狀態(tài)轉移中,在每一級,只 走一個狀態(tài),節(jié)省了工作量,提高了工作效率。所述的變頻器運行狀態(tài)包括并列的欠壓、故障、準備就緒三個運行 狀態(tài);準備就緒包括下級并列的停機、運行兩個運行狀態(tài);運行包括下級 并列的速度控制、轉矩控制、位置控制三個運行狀態(tài);速度控制包括下級 并列的啟動、運行中、制動三個運行狀態(tài)。這是最為基本的一種運行狀態(tài) 從屬結構。所述的從屬結構的運行狀態(tài)在滿足觸發(fā)條件時,都可以實現(xiàn)向欠壓、 故障、停機三個狀態(tài)的超級跳轉。如并列的啟動、運行中、制動三個運行狀態(tài)及上級的并列的速度控制、轉矩控制、位置控制三個運行狀態(tài)在滿足停機的觸發(fā)條件時,都可以實現(xiàn)向停機的超級跳轉;而并列的啟動、運 行中、制動三個運行狀態(tài),上級的并列的速度控制、轉矩控制、位置控制 三個運行狀態(tài),以及再上一級的并列的停機、運行兩個運行狀態(tài)在滿足欠 壓、故障的觸發(fā)條件時,都可以實現(xiàn)向欠壓、故障運行狀態(tài)超級跳轉。這 樣不需要一級級退出,就可以轉移到所述的欠壓、故障、停機三個狀態(tài), 可以進一步提高工作效率。所述的變頻器運行狀態(tài)包括并列的欠壓、故障、準備就緒三個運行 狀態(tài);準備就緒包括下級并列的停機、運行兩個運行狀態(tài);運行包括下級 并列的等待、PWM封鎖、PWM使能三個運行狀態(tài);PWM使能包括下級 并列的速度控制、轉矩控制、位置控制三個運行狀態(tài);速度控制包括下級 并列的啟動、運行中、制動三個運行狀態(tài)。原來是由用戶對電機的斷電進 行控制,而增加了等待、PWM封鎖、PWM使能三個運行狀態(tài)后,可以實 現(xiàn)對電機斷電的自動控制。所述的從屬結構的運行狀態(tài)在滿足觸發(fā)條件時,都可以實現(xiàn)向欠壓、 故障、停機、PWM封鎖四個狀態(tài)的超級跳轉。這樣不需要一級級退出, 就可以轉移到所述的四個狀態(tài),可以進一步提高工作效率。所述并列的欠壓、故障向準備就緒運行狀態(tài)轉移時,有一個默認的初 始狀態(tài)停機。這樣在轉移時,不需對準備就緒運行狀態(tài)所包含的運行狀態(tài) 進行判斷,可以提高工作效率。所述停機向運行狀態(tài)轉移時,有一個默認的初始狀態(tài)等待。這樣在轉 移時,不需對運行狀態(tài)所包含的PWM封鎖、PWM使能運行狀態(tài)進行判 斷,可以提高工作效率。所述速度控制、轉矩控制向位置控制運行狀態(tài)轉移時,有一個默認的 初始狀態(tài)啟動。這樣在轉移時,不需對位置控制運行狀態(tài)所包含的運行、 運行中運行狀態(tài)進行判斷,可以提高工作效率。本發(fā)明由于采用觸發(fā)的方式實現(xiàn)變頻器運行狀態(tài)轉移,因此對于不滿 足觸發(fā)要求的運行狀態(tài)可以不去訪問,克服了現(xiàn)有的運行狀態(tài)轉移中所有 狀態(tài)都要輪詢訪問的不足之處,且不需要在任何時候都維護運行狀態(tài)的條 件轉移標志位,只維護當前運行狀態(tài)的條件轉移標志位,從而可以減少工 作量、提高工作效率。
圖1是現(xiàn)有的輪詢測試、條件轉移方式的運行狀態(tài)轉移流程圖。
圖2是本發(fā)明實施例中的狀態(tài)轉移圖。圖3是本發(fā)明實施例中的狀態(tài)劃分及其結構圖。
具體實施方式
下面結合附圖和較佳的實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例中的變頻器運行狀態(tài)及其轉換關系是在Matlab-StateFlow圖形 化編程環(huán)境下實現(xiàn)的。Matlab-StateFlow工具箱也是一種自動代碼產(chǎn)生工 具,其建立Matlab平臺下的,可以利用Matlab強大的計算和仿真功能, 在生成代碼之前將設計進行仿真驗證,能將問題暴露在代碼編寫階段,能 對變量進行邊界測試和邏輯窮舉。應用Matlab-StateFlow進行變頻器功能 邏輯設計較匯編語言或0€++語言編程更容易實現(xiàn)模塊化編程,其強大的 仿真驗證功能也較其他自動代碼產(chǎn)生工具強大得多參看圖2和圖3,實施例中的變頻器運行狀態(tài)是從屬結構,其包括 并列的欠壓(POFF)、故障(FAULT)、準備就緒(READY)三個運行狀 態(tài);準備就緒包括下級并列的停機(STOP)、運行(RUN)兩個運行狀態(tài); 運行包括下級并列的等待(WAIT)、 PWM封鎖(PWMOFF)、 PWM使能 (PWMON)三個運行狀態(tài);PWM使能包括下級并列的速度控制(SPEED)、 轉矩控制(TORQUE)、位置控制(POSITION)三個運行狀態(tài);速度控制 包括下級并列的啟動(START)、運行中(RUNNING)、制動(DCBRAKE) 三個運行狀態(tài)。各個運行狀態(tài)之間的轉移是通過條件觸發(fā)實現(xiàn)的。所述的從屬級別的運行狀態(tài)在滿足觸發(fā)條件時,都可以實現(xiàn)向欠壓、 故障、停機、PWM封鎖四個狀態(tài)的超級跳轉。如并列的啟動、運行中、 制動三個運行狀態(tài)及上級的并列的速度控制、轉矩控制、位置控制三個運 行狀態(tài)在滿足PWM封鎖的觸發(fā)條件時,都可以實現(xiàn)向PWM封鎖運行狀 態(tài)的超級跳轉;并列的啟動、運行中、制動三個運行狀態(tài),上級的并列的 速度控制、轉矩控制、位置控制三個運行狀態(tài),再上一級的等待、PWM 封鎖、PWM使能三個運行狀態(tài),在滿足停機的觸發(fā)條件時,都可以實現(xiàn) 向停機運行狀態(tài)的超級跳轉;而并列的啟動、運行中、制動三個運行狀態(tài), 上級的并列的速度控制、轉矩控制、位置控制三個運行狀態(tài),再上一級的
等待、PWM封鎖、PWM使能三個運行狀態(tài),以及再再上一級的的并列的 停機、運行兩個運行狀態(tài)在滿足欠壓、故障的觸發(fā)條件時,都可以實現(xiàn)向 欠壓、故障運行狀態(tài)超級跳轉。所述并列的欠壓、故障向準備就緒運行狀態(tài)轉移時,有一個默認的初 始狀態(tài)停機。所述并列的停機向運行狀態(tài)轉移時,有一個默認的初始狀態(tài) 等待。所述并列速度控制、轉矩控制向位置控制運行狀態(tài)轉移時,有一個 默認的初始狀態(tài)啟動。這樣在轉移時,可不必對需轉移到的目標運行狀態(tài) 所包含的其它下級運行狀態(tài)進行判斷,可以提高工作效率。下面簡單介紹一下實施例中各個運行狀態(tài)的轉移過程。如下圖所示。 在執(zhí)行運行控制(CONTROL)時各狀態(tài)按條件相互轉移,如上電之 初,變頻器處于欠壓(P0FF)狀態(tài),當母線電壓建立,且沒有故障即轉移 到準備就緒(READY)狀態(tài),若此時有故障即轉移到故障(FAULT)狀態(tài)。 處于故障狀態(tài)時只有故障消失且當用戶對故障進行復位處理,才能從故障 狀態(tài)跳出,從故障狀態(tài)跳出時若母線電壓未建立則轉移到欠壓狀態(tài),若母 線電壓已經(jīng)建立則轉移到準備就緒狀態(tài)。在準備就緒狀態(tài)下先進入停機 (STOP)狀態(tài),收到啟動命令即進入運行(RUN)狀態(tài),在運行狀態(tài)下 收到停機命令且停機運行處理完畢就進入停機狀態(tài)。進入運行狀態(tài)首先判 斷是否需要等待,若需要等待則進入等待(WAIT)狀態(tài)。當?shù)却畛蜂N, 則進入PWM使能(PWMON)狀態(tài),在PWM使能狀態(tài)若收到封鎖PWM 命令就進入PWM封鎖(PWMOFF)狀態(tài)。在PWM使能狀態(tài)中要判斷當 前的控制模式是速度控制就進入速度控制(SPEED)狀態(tài),是轉矩控制就 進入轉矩控制(TORQUE)狀態(tài),是位置控制就進入位置控制(POSITION) 狀態(tài)。在速度控制狀態(tài)下又分為啟動(START)狀態(tài)、運行中(RUNNING) 狀態(tài)、制動(DCBRAKE)狀態(tài),它們是按照當前處于的速度控制階段切 換的。實施例中的變頻器運行狀態(tài)具有如下優(yōu)點因此對于不滿足觸發(fā)要求的運行狀態(tài)可以不去訪問,克服了現(xiàn)有的運 行狀態(tài)轉移中所有狀態(tài)都要輪詢訪問的不足之處;不需要在任何時候都維護運行狀態(tài)的條件轉移標志位,只維護當前運
行狀態(tài)的條件轉移標志位,從而可以減少工作量、提高工作效率;不需要設置每個運行狀態(tài)的條件在程序執(zhí)行時査詢的先后順序,觸發(fā) 時轉移到何種狀態(tài)是有明確的路線的;應用Matlab-StateFlow進行變頻器功能邏輯設計較匯編語言或C/C++ 語言編程更容易實現(xiàn)模塊化編程,其強大的仿真驗證功能也較其他自動代 碼產(chǎn)生工具強大得多。以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說 明,不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術 領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若 干簡單推演或替換,如變頻器運行狀態(tài)也可以采用平行結構轉移關系; 觸發(fā)方式也可采用事件觸發(fā)方式等,都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1、一種變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法,其首先設置有一組變頻器運行狀態(tài),其特征在于,變頻器運行狀態(tài)之間的轉移是通過觸發(fā)來實現(xiàn)的。
2、 根據(jù)權利要求1所述的變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法,其特征在 于,所述的觸發(fā)是條件觸發(fā)。
3、 根據(jù)權利要求2所述的變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法,其特征在 于,所述的變頻器運行狀態(tài)是從屬結構,下一級的運行狀態(tài)都從屬于上一 級的一個運行狀態(tài),同級的運行狀態(tài)之間是并列結構。
4、 根據(jù)權利要求3所述的變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法,其特征在 于,所述的變頻器運行狀態(tài)包括并列的欠壓、故障、準備就緒三個運行 狀態(tài);準備就緒包括下級并列的停機、運行兩個運行狀態(tài);運行包括下級 并列的速度控制、轉矩控制、位置控制三個運行狀態(tài);速度控制包括下級 并列的啟動、運行中、制動三個運行狀態(tài)。
5、 根據(jù)權利要求4所述的變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法,其特征在 于,所述的從屬結構的運行狀態(tài)在滿足觸發(fā)條件時,都可以實現(xiàn)向欠壓、 故障、停機三個狀態(tài)的超級跳轉。
6、 根據(jù)權利要求3所述的變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法,其特征在 于,所述的變頻器運行狀態(tài)包括并列的欠壓、故障、準備就緒三個運行 狀態(tài);準備就緒包括下級并列的停機、運行兩個運行狀態(tài);運行包括下級 并列的等待、PWM封鎖、PWM使能三個運行狀態(tài);PWM使能包括下級 并列的速度控制、轉矩控制、位置控制三個運行狀態(tài);速度控制包括下級 并列的啟動、運行中、制動三個運行狀態(tài)。
7、 根據(jù)權利要求6所述的變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法,其特征在 于,所述的從屬結構的運行狀態(tài)在滿足觸發(fā)條件時,都可以實現(xiàn)向欠壓、 故障、停機、PWM封鎖四個狀態(tài)的超級跳轉。
8、 根據(jù)權利要求6或7所述的變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法,其特 征在于,其特征在于,所述欠壓、故障向準備就緒運行狀態(tài)轉移時,有一 個默認的初始狀態(tài)停機。
9、 根據(jù)權利要求6或7所述的變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法,其特 征在于,其特征在于,所述停機向運行狀態(tài)轉移時,有一個默認的初始狀 態(tài)等待。
10、根據(jù)權利要求6或7所述的變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法,其特 征在于,所述速度控制、轉矩控制向位置控制運行狀態(tài)轉移時,有一個默 認的初始狀態(tài)啟動。
全文摘要
本發(fā)明公開一種變頻器運行狀態(tài)轉移控制方法,涉及變頻器技術領域,其首先設置有一組變頻器運行狀態(tài),其特征在于,變頻器運行狀態(tài)之間的轉移是通過觸發(fā)來實現(xiàn)的。本發(fā)明由于采用觸發(fā)的方式實現(xiàn)變頻器運行狀態(tài)轉移,因此對于不滿足觸發(fā)要求的運行狀態(tài)可以不去訪問,克服了現(xiàn)有的運行狀態(tài)轉移中所有狀態(tài)都要輪詢訪問的不足之處,且不需要在任何時候都維護運行狀態(tài)的條件轉移標志位,只需維護當前運行狀態(tài)的條件轉移標志位即可,從而可以減少工作量、提高工作效率。
文檔編號H02P27/04GK101162886SQ200710123859
公開日2008年4月16日 申請日期2007年10月15日 優(yōu)先權日2007年10月15日
發(fā)明者廖海平, 王茂峰 申請人:艾默生網(wǎng)絡能源有限公司