CN102253789B - 变频器使用的数字操作器及操作器使用的画面显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变频器使用的数字操作器及操作器使用的画面显示方法，数字操作器与一外部计算机连接，可通过一外部计算机中的一编辑软件来编辑数字操作器的画面，并下载至数字操作器的液晶显示模块上显示。数字操作器上具有多个功能键，可通过编辑软件来自行定义各功能键所对应的功能。如此一来，令数字操作器更具弹性，使用者得以将数字操作器自行规划为最符合需求，并且最贴近使用习惯的态样。

Description

变频器使用的数字操作器及操作器使用的画面显示方法

技术领域

本发明涉及变频器，尤其涉及用来操控变频器的操控器。

背景技术

在工业控制产品的领域中，各式机电系统和操作者之间进行沟通、互动的媒介是相当重要的，而对于变频器而言，上述的媒介即为用来操控变频器，并且显示变频器信息的数字操作器。

目前市面上最普遍的变频器，都是搭配以LED来显示信息的数字操作器，如图1中所示，为现有技术的接口示意图。该现有技术的一第一操作器1，主要是通过多个控制键11来进行变频器的设定，及显示信息的切换，借以该第一操作器1取得变频器的各种数值后，通过LED 12来加以显示。并且，搭配该LED 12下方的显示灯号13，令使用者得知该LED 12目前所显示的数值，为变频器的何种信息。

然而，该LED 12仅可用以显示数字，若要完整呈现变频器的信息，实具有相当的困难度。因此，随着液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的普及化，成本也持续地降低，借以愈来愈多的变频器品牌陆续推出各种具有液晶模块(Liquid Crystal Module，LCM)的数字操作器，可以通过LCM来显示更多关于变频器的文字信息。

如图2所示，为另一现有技术的接口示意图。该另一现有技术的一第二操作器2，主要具有多个控制键21、一LCM 22及多个功能键(Function Key)23。该多个控制键21用以设定或操控变频器，该LCM 22则用以显示变频器的各项信息。而该数字操作器2上的该些功能键23，分别对应至特定的功能，并且于该LCM 22的画面上具有相对应的多个标签23，以令使用者得知各该功能键23分别对应至何种功能。

惟，该第二操作器2虽然可通过该LCM 22完整显示变频器的信息，但其能够显示的画面是于原厂出产时即已设定完成，使用者只能观看既有的画面以得到变频器的信息。并且，该些功能键23虽然可供使用者更迅速的执行特定功能，但其对应的功能都是于原厂出产时即已被定义，使用者无法更动。举例来说，若该些功能键23的其中之一被定义为显示变频器的运转时间，然而使用者并不需要知道变频器的运转时间时，将会因为该些功能键23的对应功能无法被重新定义，而令使用者少了一个可以运用的按键。

有鉴于此，本发明研发出一种更具弹性的新式数字操作器，令使用者可依个人的需求，自行对数字操作器进行画面的编辑及功能键的定义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种变频器使用的数字操作器及操作器使用的画面显示方法，可令使用者自行定义数字操作器上的多个功能键的功能。

本发明的另一主要目的在于提供一种变频器使用的数字操作器及操作器使用的画面显示方法，可令使用者自行编辑数字操作器上所显示的画面。

为达上述目的，本发明提供一种变频器使用的数字操作器，与一变频器及一外部计算机电性连接，下载该外部计算机中的一编辑软件所编辑的一画面，该数字操作器包括：

一液晶显示器，显示所下载的该画面；

多个控制键，对该变频器进行设定及操控；

多个功能键；及

一微控制单元，电性连接该液晶显示器、该多个控制键及该多个功能键，接收并处理该多个控制键及该多个功能键所传送的信号，并将所下载的该画面传送至该液晶显示器上显示；

其中，于该外部计算机上，通过该编辑软件来定义各该功能键，以令各该功能键对应至所需的数字操作器功能。

如上所述，该外部计算机具有一通用序列总线端口，该数字操作器具有一RS-485通信端口，电性连接该微控制单元，该数字操作器通过一通用序列总线转换RS-485的转换器与该外部计算机电性连接。

如上所述，该画面由一或多个图形对象所构成。

如上所述，该一或多个图形对象为静态图形或动态图形。

如上所述，该画面为该数字操作器的开机画面。

如上所述，该画面为该数字操作器的主画面。

如上所述，该画面中包括多个标签，于该外部计算机上，通过该编辑软件进行编辑，以分别对应至各该功能键的功能。

如上所述，该多个功能键及该多个标签的数量为四个。

如上所述，更包括一存储器，电性连接该微控制单元，储存所下载的该画面。

为达上述目的，本发明更提供一种变频器的数字操作器所使用的画面显示方法，该数字操作器电性连接一变频器及一外部计算机，通过该外部计算机中的一编辑软件编辑一画面，并下载至该数字操作器上显示，该画面显示方法包括：

a)分析构成该画面的图形对象数量；

b)分析各该图形对象的类型为静态图形或动态图形；

c)该数字操作器提供一静态显示暂存矩阵，将类型为静态图形的该图形对象填入该静态显示暂存矩阵；

d)该数字操作器提供一动态显示暂存矩阵，将类型为动态图形的该图形对象填入该动态显示暂存矩阵；及

e)混合该静态显示暂存矩阵及该动态显示暂存矩阵，以产生一最终显示画面。

如上所述，更包括：

f)该数字操作器提供一液晶显示模块，显示该最终显示画面。

如上所述，该步骤c更包括：

c11)步骤b之后，若该图形对象为静态图形，计算该图形对象在该液晶显示模块上的显示位置；

c12)将该图形对象填入该静态显示暂存矩阵。

如上所述，该步骤c11，是计算该图形对象在该静态显示暂存矩阵上的实际坐标。

如上所述，该步骤d更包括：

d11)步骤b之后，若该图形对象为动态图形，则根据预设的通信地址，取得该变频器的一实时数值；

d12)该图形对象套用该实时数值，以产生一数值图形；

d13)计算该数值图形显示在该液晶显示模块上的显示位置；

d14)将该数值图形填入该动态显示暂存矩阵。

如上所述，该步骤d13中，是计算该数值图形在该动态显示暂存矩阵上的实际坐标。

如上所述，该变频器或该数字操作器关闭之前，更包括：

g)于该步骤e之后，重复执行该步骤d11至该步骤d14；及

h)于该步骤d14之后，重复执行该步骤e。

如上所述，该静态显示暂存矩阵及该动态显示暂存矩阵具有与该液晶显示模块的显示尺寸一样大的矩阵空间。

对照现有技术，本发明可达成的功效在于，使用者可于一外部计算机上自行编辑数字操作器的画面，并且下载至数字操作器上显示，如此可自将数字操作器的接口编辑为符合使用者需求的状态。再者，摆脱传统功能键于出厂时就已被定义的思维，令使用者可自行定义各个功能键所分别对应的功能，并且通过多个卷标来对应各个功能键的功能，让数字操作器可因应使用者的使用习惯，而有不一样的操作方式。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有技术的接口示意图；

图2为另一现有技术的接口示意图；

图3A为本发明的一较佳具体实施例的数字操作器示意图；

图3B为本发明的一较佳具体实施例的数字操作器方块图；

图4A为本发明的一较佳具体实施例的画面显示示意图；

图4B为本发明的另一较佳具体实施例的画面显示示意图；

图5A为本发明的一较佳具体实施例的画面编辑示意图；

图5B为本发明的另一较佳具体实施例的画面编辑示意图；

图6为本发明的一较佳具体实施例的下载流程图；

图7为本发明的一较佳具体实施例的画面显示流程图。

其中，附图标记：

1：第一操作器    11：控制键        12：LED

13：显示灯号

2：第二操作器    21：控制键        22：液晶显示器

221：卷标        23：功能键

3：数字操作器    30：微控制单元    31：液晶显示模块

32：控制键       33：功能键        331：卷标

34：通信端口     35：存储器

4：编辑软件      40：外部计算机

5：转换器

I：画面

P1：图形对象

P11：项目图形对象

P12：数值图形对象

P13：单位图形对象

P14：长条图物件

S50～S66：步骤

S70～S84、S760、S762、S780～S788：步骤

具体实施方式

兹就本发明的一较佳实施例，配合图式，详细说明如后。

首请参阅图3A，为本发明的一较佳具体实施例的数字操作器示意图，本发明的数字操作器3主要是与一变频器(图未标示)电性连接，借以设定、操控该变频器，并显示该变频器的各项信息。

该数字操作器3主要包括一液晶显示模块(Liquid Crystal Module，LCM)31、多个控制键(Control Key)32、及多个功能键(Function Key)33。该LCM 31主要通过静态图形及/或动态图形来显示该变频器的各项信息与数据，该多个控制键32用以对该变频器进行设定及操控，例如，操控该变频器启动(Run)或停止(Stop)，设定日期、时间，或设定该变频器的参数等。而该多个功能键33则可令使用者自行定义，进而被赋予不同的功能，例如切换该LCM 31画面，以显示该变频器的速度、电流值、电压值及频率，或者令该数字操作器3进入该变频器的参数设定模式等，但不加以限定，所有与该变频器相关的功能，或该数字操作器3可支持的功能，都可被定义由该多个功能键33来实现。

图3B为本发明的一较佳具体实施例的数字操作器方块图，本发明的特点是在该数字操作器3可与一外部计算机40连接，使用者可于该外部计算机40上编辑该数字操作器3的一画面I(如图4A或图4B中的该画面I)，并下载至该数字操作器3上显示。如图所示，该LCM 31、该多个控制键32及该多个功能键33与该数字操作器3内部的一微控制单元(Micro Control Unit，MCU)30电性连接，而该微控制单元30更电性连接一通信端口34。该微控制单元30接收并处理该多个控制键32、该多个功能键33及该通信端口34所传送的信号，并且将所下载的该画面I传送至该LCM 31上显示。该数字操作器3中更具有一存储器35，电性连接至该微控制单元30，以储存所下载的该画面I。

如上所述，其中，该外部计算机40具有一通用序列总线(Universal SerialBus，USB)端口，而该数字操作器3中的该通信端口34可为一RS-485通信端口34，该数字操作器3通过一USB转换RS-485的转换器(Converter)5与该外部计算机40电性连接，以下载该画面I，但不加以限定。

图4A为本发明的一较佳具体实施例的画面显示示意图，图中该LCM 31所显示的该画面I为该数字操作器3的一开机画面。使用者可在该外部计算机40上编辑该画面I，下载至该数字操作器3中作为该开机画面，并于开机时在该LCM 31上显示。图中以台达电子公司的商标图形来举例说明，然使用者实可视实际所需，自行编辑想要的该开机画面。

接着如图4B所示，为本发明的另一较佳具体实施例的画面显示示意图，图中该LCM 31所显示的该画面I为该数字操作器3的一主画面。除了上述该开机画面之外，使用者也可于该外部计算机40上编辑该数字操作器3的该主画面(容下详述)。并且，使用者于该外部计算机40上编辑该主画面时，可同时编辑该主画面下方的多个标签(Label)331，借以令该多个标签331对应至各该功能键33的功能，以提醒使用者各该功能键33被定义为何种功能。其中，该多个卷标331主要可以文字或图标(ICON)的方式来实现。

例如图中所示，各该功能键33及各该标签331分别被定义为点动(JOG)、使用者信息(USER)、警示(ALARM)及求助(HELP)。当使用者按下各该功能键33的其中之一时，该数字操作器3即会切换至被定义的特定画面，或执行被定义的特定功能。但各该功能键33所对应的画面或功能为何，视每个使用者的定义而有所不同，不能予以限定。

图5A为本发明的一较佳具体实施例的画面编辑示意图。该外部计算机40中安装有一编辑软件4，使用者可使用该外部计算机40，通过该编辑软件4来编辑该数字操作器3的该画面I及各该标签331，并且定义各该功能键33所对应的功能。其中，该编辑软件4可例如为台达电子公司所开发的文本显示器(TextPanel)的标准编辑软件TPEditor，但不以此为限。

该编辑软件4主要用来编辑一或多个图形对象P1，并借助所编辑的一或多个该图形对象P1来构成一个该画面I。其中，该图形对象P1的类型可为静态图形或动态图形，而该画面I中可同时存在一或多个类型为静态图形或动态图形的该图形对象P1，不加以限定。例如，图4A中的该开机画面，即为单一个静态图形所构成；再例如，图4B中的该主画面，其中该些标签331即分别由四个静态图形所共同构成，其文字或图标都可视为一个固定不变的静态图形。

图5A中所示的该画面I，为该数字操作器3的一个该主画面，主要用来显示该变频器的各项信息。该画面I主要显示四个信息字段，而每一字段分别由一项目图形对象P11、一数值图形对象P12及一单位图形对象P13所组成。其中，该项目图形对象P11(即，图中的F(频率，Frequency))及该单位图形对象P13(即，图中的Hz(赫兹))为一固定不变的静态图形，而该数值图形对象P12(即，图中的0.00)则为一动态图形。该数字操作器3是于显示该画面I时，持续自该变频器中取得与频率相关的一实时数值，并且依据该实时数值动态更新该数值图形对象P12，借以产生动态变化的该画面I。

值得一提的是，传统的该第二操作器2中，该主画面的显示方式是为固定不变的，于显示该变频器的信息时，能被显示的字段数量及字段顺序都无法被改变。而于本发明中，使用者可自行编辑该画面I中的字段数量以及字段顺序。例如图5A中是以显示四个信息字段为例，但也可视使用者的需求，修改为一、二、三、五甚至五个以上的字段，并且，依据字段的数量调整每一字段的高度及宽度，以利使用者观看。而该画面I下方的该多个标签331，也可同时被使用者所编辑，于各该功能键33的功能被定义后，令各该标签331对应至各该功能键33的功能。其中，该多个功能键33及该多个标签331的数量以四个为例，但不加以限定。

如上所述，使用者更可依不同的需求，设计以不同的方式来显示该变频器的信息。例如图5B所示者，为本发明的另一较佳具体实施例的画面编辑示意图。图中的该画面I中，主要是将第一栏及第二栏编辑成一长条图(Bar chart)对象P14，而将第三栏及第四栏编辑成上述以该项目图形对象P11、该数值图形对象P12及该单位图形对象P13所构成的信息字段。其中，该长条图对象P14为动态图形，该数字操作器3于显示时，持续自该变频器中取得该实时数值，并且依据该实时数值，动态调整该长条图对象P14的显示长度，借以产生动态变化的该画面I。

值得一提的是，该画面I中的动态图形(例如该数值图形对象P12及该长条图对象P14)，是由该编辑软件4所提供，并且可被该数字操作器3所支持。借以，使用者先于编辑该画面I时，定义动态图形的类型，而该数字操位器3会于该变频器启动后，持续于该变频器中取得该实时数值(例如电流的大小或频率的高低变化等)，并且据以调整动态图形作对应的变化。

续请参阅图6，为本发明的一较佳具体实施例的下载流程图。首先，通过如上所述的该编辑软件4，于该外部计算机40上编辑该画面I，并定义各该功能键33的功能(步骤S50)。接着，连接该数字操作器3及该外部计算机40(步骤S52)，并且于该外部计算机40执行下载的动作(步骤S54)。于该步骤S54后，该数字操作器3是与该外部计算机40协调传输速度(步骤S56)，并且回报该数字操作器3的一装置编号给该外部计算机40(步骤S58)。借以，该外部计算机40判断传输对像是否错误(步骤S60)，若是，则不予传输。

于该步骤S60之后，若判断传输对像正确，则该数字操作器开始接收该外部计算机40所传输的数据(S62)，接着储存到该数字操作器3的该存储器35中(步骤S64)。于储存完毕之后，该数字操作器3判断数据是否传输完毕(步骤S66)，若否，回到该步骤S62继续接收数据；而若是，则结束传输动作。

最后请参阅图7，为本发明的一较佳具体实施例的画面显示流程图。首先，该数字操作器读取该存储器35中的数据(步骤S70)，接着，分析该画面I中的该图形对象P1的数量(步骤S72)，即，确认该画面I由多少个该图形对象P1所共同构成。而于该图形对象P1的数量确认之后，该数字操作器3一一分析各该图形对象P1的类型为静态图形或动态图形(步骤S74)。

若于该步骤S74中判断各该图形对象P1的其中之一为静态图形，则该数字操作器3接着计算该图形对象P1在该LCM 31中的显示位置(步骤S760)，并且，将该图形对象P1填入该数字操作器3的一静态显示暂存矩阵(图未标示)中(步骤S762)。值得一提的是，于该编辑软件4编辑该画面I中的各该图形对象P1时，是自坐标(0，0)开始计算，因此，若要将各该图形对象P1放置在该画面I中的正确位置上，就必须要计算各该图形对象P1的实际坐标。而该静态显示暂存矩阵具有与该LCM 31的显示尺寸一样大的矩阵空间，故计算该图形对象P1(在此为静态图形)在该LCM 31中的显示位置，即为计算该图形对象P1在该静态显示暂存矩阵上的实际坐标。

若于该步骤S74中判断各该图形对象P1的其中之一为动态图形，则该数字操作器3是先根据预设的通信地址，取得该变频器中的该实时数值(步骤S780)，并且令该图形对象P1套用该实时数值(步骤S782)。如此一来，即可改变该图形对象P1的状态，令该图形对象P1能够对应至该变频器的该实时数值，以产生一数值图形(步骤S784)。接着，该数字操作器3计算该数值图形在该LCM31中的显示位置(步骤S786)，并且，将该数值图形填入该数字操作器3的一动态显示暂存矩阵(图未标示)中(步骤S788)。该动态显示暂存矩阵与该静态显示暂存矩阵相同，具有与该LCM 31的显示尺寸一样大的矩阵空间，故计算该数值图形在该LCM 31中的显示位置，即为计算该数值图形在该动态显示暂存矩阵上的实际坐标。

最后，当属于静态图形类型的该图形对象P1全数填入该静态显示暂存矩阵，且属于动态图形类型的该图形对象P1(即，该数值图形)全数填入该动态显示暂存矩阵中后，该数字操作器3即混合该静态显示暂存矩阵与该动态显示暂存矩阵(步骤S80)。接着，依据混合的结果，产生一最终显示画面(步骤S82)，并且，通过该LCM 31显示该最终显示画面(步骤S84)。

于该步骤S84后，若该画面I中具有属于动态图形类型的该图形对象P1，则于该变频器或该数字操作器3关闭之前，周期性地重复执行该步骤S780至该步骤S84。该数字操作器3周期性地取得该变频器的该实时数值，据以不断地动态更新该数值图形及该动态显示暂存矩阵，并且，依据更新后的该动态显示暂存矩阵，动态改变该最终显示画面并且予以显示。例如图5A中，该数值图形组件P12会随着该变频器的该实时数值而动态地改变；再者，例如图5B中，该长条图对象P14会随着该变频器的该实时数值而动态地改变长度等。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种变频器使用的数字操作器，与一变频器及一外部计算机电性连接，下载该外部计算机中的一编辑软件所编辑的一画面，其特征在于，该数字操作器包括：

一液晶显示器，显示所下载的该画面，该画面由一或多个图形对象所构成，该一或多个图形对象为静态图形或动态图形；

多个控制键，对该变频器进行设定及操控；

多个功能键；及

一微控制单元，电性连接该液晶显示器、该多个控制键及该多个功能键，接收并处理该多个控制键及该多个功能键所传送的信号，并将所下载的该画面传送至该液晶显示器上显示；

其中，于该外部计算机上，通过该编辑软件来定义各该功能键，以令各该功能键对应至所需的数字操作器功能；

其中，当该一或多个图形对象为静态图形或动态图形时，该图形对象套用该变频器中的一实时数值以产生一数值图形并显示在该液晶显示器上。

2.根据权利要求1所述的数字操作器，其特征在于，该外部计算机具有一通用序列总线端口，该数字操作器具有一RS-485通信端口，电性连接该微控制单元，该数字操作器通过一通用序列总线转换RS-485的转换器与该外部计算机电性连接。

3.根据权利要求1所述的数字操作器，其特征在于，该画面为该数字操作器的开机画面。

4.根据权利要求1所述的数字操作器，其特征在于，该画面为该数字操作器的主画面。

5.根据权利要求4所述的数字操作器，其特征在于，该画面中包括多个标签，于该外部计算机上，通过该编辑软件进行编辑，以分别对应至各该功能键的功能。

6.根据权利要求5所述的数字操作器，其特征在于，该多个功能键及该多个标签的数量为四个。

7.根据权利要求1所述的数字操作器，其特征在于，更包括一存储器，电性连接该微控制单元，储存所下载的该画面。

8.一种变频器的数字操作器所使用的画面显示方法，该数字操作器电性连接一变频器及一外部计算机，通过该外部计算机中的一编辑软件编辑一画面，并下载至该数字操作器上显示，其特征在于，该画面显示方法包括：

a)分析构成该画面的图形对象数量；

b)分析各该图形对象的类型为静态图形或动态图形；

c)该数字操作器提供一静态显示暂存矩阵，将类型为静态图形的该图形对象填入该静态显示暂存矩阵；

d)该数字操作器提供一动态显示暂存矩阵，将类型为动态图形的该图形对象填入该动态显示暂存矩阵；及

e)混合该静态显示暂存矩阵及该动态显示暂存矩阵，以产生一最终显示画面。

9.根据权利要求8所述的画面显示方法，其特征在于，更包括：

f)该数字操作器提供一液晶显示模块，显示该最终显示画面。

10.根据权利要求9所述的画面显示方法，其特征在于，该步骤c更包括：

c11)步骤b之后，若该图形对象为静态图形，计算该图形对象在该液晶显示模块上的显示位置；

c12)将该图形对象填入该静态显示暂存矩阵。

11.根据权利要求10所述的画面显示方法，其特征在于，该步骤c11，是计算该图形对象在该静态显示暂存矩阵上的实际坐标。

12.根据权利要求8所述的画面显示方法，其特征在于，该步骤d更包括：

d11)步骤b之后，若该图形对象为动态图形，则根据预设的通信地址，取得该变频器的一实时数值；

d12)该图形对象套用该实时数值，以产生一数值图形；

d13)计算该数值图形显示在该液晶显示模块上的显示位置；

d14)将该数值图形填入该动态显示暂存矩阵。

13.根据权利要求12所述的画面显示方法，其特征在于，该步骤d13中，是计算该数值图形在该动态显示暂存矩阵上的实际坐标。

14.根据权利要求12所述的画面显示方法，其特征在于，该变频器或该数字操作器关闭之前，更包括：

g)于该步骤e之后，重复执行该步骤d11至该步骤d14；及

h)于该步骤d14之后，重复执行该步骤e。

15.根据权利要求10或12所述的画面显示方法，其特征在于，该静态显示暂存矩阵及该动态显示暂存矩阵具有与该液晶显示模块的显示尺寸一样大的矩阵空间。

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