CN102880159A

CN102880159A - 一种变频器的开关输出控制方法及其装置

Info

Publication number: CN102880159A
Application number: CN2012104045159A
Authority: CN
Inventors: 袁定高; 卢雪明
Original assignee: Guangzhou Sanjing Electric Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Sanjing Electric Co Ltd
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2032-10-22
Also published as: CN102880159B

Abstract

本发明公开了一种变频器的开关输出控制方法，包括以下步骤，S1、所述选择需要的测试量X[n]；S2、所述设定测试方式TW、第一比较或位测试值CP1、第二比较或位测试值CP2、死区值DV以及输出方式OW；S3、将所述测试量X[n]与第一比较或位测试值CP1、第二比较或位测试值CP2按照设定的测试方式TW进行比较，并输出测试结果值，所述测试结果值为真值或假值；S4、根据所述步骤S3中的测试结果值与所述步骤S2中对应设定的输出方式OW比较来实现控制输出动作。本发明还提供一种实现上述控制方法的装置。本发明增加了数字输出的灵活性，减少了程序中的代码量，使得变频器的开关输出控制简便灵活、使用户使用方便、适用场合广泛、可扩展性更强，满足个性化的用户需求。

Description

一种变频器的开关输出控制方法及其装置

技术领域

本发明涉及变频器开关控制技术领域，尤其涉及一种变频器的开关输出控制方法及其装置。

背景技术

随着科技的迅速发展，变频器在工控领域的运用也越来越多，在通用变频器内部，都集成一些继电器，开路输出端子等。许多变频器都定义了这些端子的输出方式，一般有十几个到几十个不等，一般由代码逐个实现。但可变的市场和个性化的应用，对输出功能要求越来越多样化，一般变频器都有变频器运行中，故障中，计数到达等输出编程开关通知条件到达，但是对用户的其他要求则需要定制，比如电流预报警，过压预告警，电机温度预报警等。

针对该问题，一般都是通过用户特殊定制，增加输出功能；这样对软件代码的维护难度加大，对企业生产和产品维护都有很大的影响。

申请号为201110005708.2的中国发明专利（公布日为2011年7月13，公布号为CN 102122142 A）公开了一种高压变频器的开关量控制方法及控制插件，采用的技术方案是，在高压变频器输入端设置高压变频器开关量输入测量电路，采集高压变频器输入开关量信号，并将高压变频器输入开关量信号通过信号降幅—整流—滤波—隔离处理后接入逻辑控制器；逻辑控制器经过运算处理后，发出控制命令，由开关量输出控制电路经过电平转换—隔离—滤波—继电器隔离处理后，控制外部信号的接通和关断。上述技术方案通过对开关量控制信号进行了两次隔离，既隔离了高电压，又防止输出开关量的错误动作，但是该方法仍然是需要事先进行定制，以达到二次隔离的目的，否则无法控制开关量的输出。

发明内容

本发明要解决的第一技术问题在于提供一种变频器的开关输出控制方法。

本发明要解决的第二技术问题在于提供一种用于实现上述变频器的开关输出控制方法的装置。

为了解决上述提出的第一技术问题，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种变频器的开关输出控制方法，包括以下步骤：

S1、所述选择需要的测试量X[n],式中：n为正整数；

S2、所述设定测试方式TW、第一比较或位测试值CP1、第二比较或位测试值CP2、死区值DV以及输出方式OW；

S3、将所述测试量X[n]与第一比较或位测试值CP1、第二比较或位测试值CP2按照设定的测试方式TW进行比较，并输出测试结果值；

S4、根据所述步骤S3中的测试结果值与所述步骤S2中对应设定的输出方式OW比较来实现控制输出动作。

上述的变频器的开关输出控制方法，优选的，所述步骤S3中的测试结果值为真值或假值。

上述的变频器的开关输出控制方法，优选的，所述输出方式OW包括真值输出以及假值输出，

当所述输出方式OW为真值输出时，如测试结果值为真值，输出控制动作，如测试结果值为假值，输出控制不动作；

当所述输出方式OW为假值输出时，如测试结果值为真值，输出控制不动作，如测试结果值为假值，输出控制动作。

上述的变频器的开关输出控制方法，优选的，所述测试量X[n]包括内部测试量以及外部测试量。

上述的变频器的开关输出控制方法，优选的，所述内部测试量包括变频器的运行频率、设定频率、运行转速、输出电流、母线电压、输出电压、输出转矩、输出功率、逆变模块温度。

上述的变频器的开关输出控制方法，优选的，所述外部测试量包括外部设备的计数值、模拟输入量、运行标志以及运行状态位。

上述的变频器的开关输出控制方法，优选的，所述测试方式TW包括值测试以及位测试。

上述的变频器的开关输出控制方法，优选的，所述值测试按照如下公式进行测试，并输出其为真值或假值，

X[n]>CP1±DV、X[n]>=CP1±DV、X[n]==CP1±DV、X[n]<CP2±DV、X[n]<=CP2±DV、CP1±DV<X[n]<CP2±DV；

上述的变频器的开关输出控制方法，优选的，当所述测试量X[n]选定为运行标志或运行状态位时，所述测试方式TW为位测试。

上述的变频器的开关输出控制方法，优选的，所述位测试按照如下公式进行测试，并输出其为真值或假值，

X[n] & CP1 == CP2。

为了解决上述提出的第二技术问题，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种变频器的开关输出控制装置，包括：

输入模块，用于输入需要的测试量；

设定模块，用于设定测试方式TW、第一比较或位测试值CP1、第二比较或位测试值CP2、死区值DV以及输出方式OW；

与所述输入模块以及设定模块连接的比较模块，用于将测试量X[n]与第一比较或位测试值CP1、第二比较或位测试值CP2按照设定的测试方式TW进行比较，并输出测试结果值；

与所述比较模块连接的输出模块，用于根据比较模块的测试结果值与对应设定模块的输出方式OW来控制输出动作。

上述的变频器的开关输出控制装置，优选的，所述输入模块包括用于输入内部测试量的内部输入模块；

以及，用于输入外部测试量的外部输入模块。

上述的变频器的开关输出控制装置，优选的，还包括与所述输出模块连接的内部动作模块，所述内部动作模块根据输出模块的控制输出动作来实现动作。

上述的变频器的开关输出控制装置，优选的，还包括与所述输出模块连接的外部动作模块，所述外部动作模块根据输出模块的控制输出动作来实现动作。

上述的变频器的开关输出控制装置，优选的，还包括与所述输出模块连接的显示模块，所述显示模块用于显示所述比较模块的测试结果值。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明增加了变频器开关数字量数字输出的灵活性，减少了在程序中的代码量，从而使得变频器的开关输出控制简便灵活，使用户使用更加方便，适用场合广泛、可扩展性更强，可以满足更为个性化的用户需求；

2、本发明集合了对变频器的动态输出量的监控，可以使用简单的方法就可以实现输出量的控制，只使用简单的PLC编程就可以实现对开关量输出的控制功能。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的控制方法的流程图；

图2为本发明的控制装置的框架图。

附图标记说明：

1、输入模块，2、设定模块，3、比较模块，4、输出模块，5、内部动作模块，6、外部动作模块，7、显示模块。

具体实施方式

参阅图1所示，本发明提供一种变频器的开关输出控制方法，包括以下步骤：

第一步、选择需要的测试量X[n],式中：n为正整数；

第二步、设定测试方式TW、第一比较或位测试值CP1、第二比较或位测试值CP2、死区值DV以及输出方式OW；

第三步、将所述测试量X[n]与第一比较或位测试值CP1、第二比较或位测试值CP2按照设定的测试方式TW进行比较，并输出测试结果值，且其测试结果值为真值或假值；

第四步、根据所述第三步中的测试结果值与所述第二步中对应设定的输出方式OW比较来实现控制输出动作。

在本发明中，其中：所述输出方式OW包括真值输出以及假值输出，

当输出方式OW为真值输出时，如测试结果值为真值，输出控制动作，如测试结果值为假值，输出控制不动作；

当输出方式OW为假值输出时，如测试结果值为真值，输出控制不动作，如测试结果值为假值，输出控制动作。

而测试量X[n]包括内部测试量以及外部测试量。

其中：内部测试量包括变频器的运行频率、设定频率、运行转速、输出电流、母线电压、输出电压、输出转矩、输出功率、逆变模块温度；外部测试量包括外部设备的计数值、模拟输入量、运行标志和以及运行状态位。

在变频器的程序编制中，其可以采用如下形式来记录，这时测试量X[n]中的n数值的取值范围为00-14，即00代表运行频率，01代表设定频率……，如下依次类推，在实际的操作过程中，可通过在程序中这样处理，即测试量X[n]是实时的与下列的参数中的【变量地址】实行链接的，且其采用的是间接寻址的方式。

00.运行频率【变量地址】，

01.设定频率【变量地址】，

02.运行转速【变量地址】，

03.输出电流【变量地址】，

04.母线电压【变量地址】，

05.输出电压【变量地址】，

06.输出转矩【变量地址】，

07.输出功率【变量地址】，

08.逆变模块温度【变量地址】，

09.计数值【变量地址】，

10.模拟输入值1【变量地址】，

11.模拟输入值2【变量地址】，

12.运行标志1【变量地址】，

13.运行标志2【变量地址】，

14.运行状态位【变量地址】。

当然，其中的外部测试量：外部设备中的计数值、模拟输入值1、模拟输入值2、运行标志1、运行标志2以及运行状态位可以为一个，也可以为多个。

另外，所述的测试方式TW包括值测试以及位测试二种测试方式。

其中：所述值测试按照如下公式进行测试，并输出其为真值或假值，

X[n]>CP1±DV、X[n]>=CP1±DV、X[n]==CP1±DV、X[n]<CP2±DV、X[n]<=CP2±DV、CP1±DV<X[n]<CP2±DV；在这里，其中：DV是CP1，CP2值的死区，其设定是为了使被测试量X[n]在CP1-DV～CP2+DV范围内不动作，从而避免在比较点附近开关频繁；如大于模式，只有在X[n]>CP1+DV时输出结果为真，X[n] <=CP1-DV输出结果为假，在CP1-DV <X[n] <CP1+DV时，输出保持不变。

而当所述测试量X[n]选定为运行标志或运行状态位时,在本实施例中即n取值为12、13、14时，所述的测试方式TW为位测试，且位测试按照如下公式进行测试，并输出其为真值或假值，

X[n] & CP1 == CP2。

下面摘录部分程序来说明本发明的控制方法：

参阅图2所示，本发明还提供一种用于实现上述的变频器的开关输出控制方法的装置，包括：

输入模块1，用于输入需要的测试量；

设定模块2，用于设定测试方式TW、第一比较或位测试值CP1、第二比较或位测试值CP2、死区值DV以及输出方式OW；

与所述输入模块1以及设定模块2连接的比较模块3，用于将测试量X[n]与第一比较或位测试值CP1、第二比较或位测试值CP2按照设定的测试方式TW进行比较，并输出测试结果值；

与所述比较模块3连接的输出模块4，用于根据比较模块的测试结果值与对应设定模块的输出方式OW比较来实现控制输出动作。

且，在本发明中，所述输入模块1包括用于输入内部测试量的内部输入模块11，以及，用于输入外部测试量的外部输入模块12。

另外，本发明根据输出模块4的输出控制动作来实现控制外部或者内部动作，其还包括与所述输出模块4连接的内部动作模块5以及外部动作模块6，所述内部动作模块5、外部动作模块6分别根据输出模块4的控制输出动作来实现动作。

而为了更好的实现人机互动功能，还包括与所述输出模块4连接的显示模块7，所述显示模块7用于显示所述比较模块3的测试结果值。

下面针对举例说明当n取值为3、4、8、12的本发明是如何实现控制的：

1、当n取值为3时，即过流保护功能：

假设现场使用变频器功率为：110千瓦,额定输出电流为210安培，一般变频器过流能力为额定的2倍，即为420安培；但是一般负载运行电流只会到额定的130%，不会超过150%；只有堵转和故障输出才会到达2倍电流；因此可以设定过流预报警值为160%；死区电流10%。

其设置参数和工作流程如下：

第一步、选择需要的测试量X[n]，n值选择为3，即选择电流；

第二步、设定测试方式TW选择0，即大于(>)比较，第一比较值CP1=210*160%=336,死区值DV=210*10%=21，输出方式OW=0，即假值输出，其他参数不作设置；

第三步、则可以实现过流预报警：如输出电流在（336+21）安培时，数字量输出1,输出真值，则提示有过流可能性的故障；

如输出电流掉落（336-21）安培时，数字输出为0，输出假值，报警自动解除。

2、当n取值为4时，即过压保护功能：

假设现场使用变频器功率为：380V ，11千瓦,则380V交流折算到变频器直流母线电压为540V，一般变频器过压承受能力为800V，一般大惯性负载减速运行时母线电压会升到800V以上，超过800V则会报故障；可以设定在减速时，母线电压超过720V,则减速停止，等待母线电压下降再继续减速；避免变频器过压故障。

其设置参数和工作流程如下：

第一步、选择需要的测试量X[n]，n值选择为4，即选择电压；

第二步、设定测试方式TW选择0，即大于(>)比较，第一比较值CP1=710,死区值DV=10，输出方式OW=0，即假值输出，其他参数不作设置；

第三步、则可以实现过压预报警：如输出电压在（710+10）伏时，数字量输出1,输出真值，则提示有过压可能性的故障；

如输出电压掉落（710-10）伏时，数字输出为0，输出假值，报警自动解除。

3、当n取值为8时，即变频器过温预保护功能：

如现场需要对空调自动开关实现控制，变频器温度保护值一般为85度，假如变频器温度超过60度，需要空调自动运行，低于40度时，空调自动关闭。

其设置参数和工作流程如下：

第一步、选择需要的测试量X[n]，n值选择为8，即选择温度检测；

第二步、设定测试方式TW选择0，即大于(>)比较，第一比较值CP1=50,死区值DV=10，输出方式OW=0，即假值输出，其他参数不作设置；

第三步、则可以实现过温度预报警：如变频器温度在（50+10）度时，数字量输出1,输出真值，通过继电器控制空调启动；

如温度低于（50-10）度时，数字输出为0，输出假值，空调自动关闭。

4、当n取值为12时，即运行标志1（即：端子输入状态）：

例如：需要主辅机，主辅机各由不同操作员控制，

1、主、辅机都可以单独正反转运行，

2、主机正转时，辅机可以正反转，

3、主机反转时，辅机只可以反转

如果使用传统的方式，只能通过PLC模块来编程实现，但是此功能可以本方法所述的位测试功能实现，如下表逻辑功能：

端子：	MI1	MI2	MI3	MI4
					主机：	正转	反转	不使用	不使用
辅机：	正转	反转	无功能	运行保护

接线时，把主机的反转功能端子MI2，同时也接到辅机的MI3上，设置辅机，把辅机的继电器1输出接到辅机的MI4上，设置如表的功能。

MI1对应最低位BIT0，MI2对应BIT1，MI3对应BIT2，

现在，需要设置辅机检测到MI1和MI3同时使能时，要求辅机停机。

现在设置辅机参数n=12，CP1 = 5，CP2 = 5，TW选择位测试比较方式，则当X[n]& CP1 == CP2时，数字量输出1,输出真值，即主机反转运行中，辅机不会正转运行。

以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式。凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均包含本发明的保护范围内。

Claims

1.一种变频器的开关输出控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、所述选择需要的测试量X[n],式中：n为正整数；

2.根据权利要求1所述的变频器的开关输出控制方法，其特征在于，

所述步骤S3中的测试结果值为真值或假值。

3.根据权利要求2所述的变频器的开关输出控制方法，其特征在于，

所述输出方式OW包括真值输出以及假值输出，

4.根据权利要求3所述的变频器的开关输出控制方法，其特征在于，

所述测试量X[n]包括内部测试量以及外部测试量。

5.根据权利要求4所述的变频器的开关输出控制方法，其特征在于，

所述内部测试量包括变频器的运行频率、设定频率、运行转速、输出电流、母线电压、输出电压、输出转矩、输出功率、逆变模块温度。

6.根据权利要求5所述的变频器的开关输出控制方法，其特征在于，

所述外部测试量包括外部设备的计数值、模拟输入量、运行标志以及运行状态位。

7.根据权利要求6所述的变频器的开关输出控制方法，其特征在于，

所述测试方式TW包括值测试以及位测试。

8.根据权利要求7所述的变频器的开关输出控制方法，其特征在于，

所述值测试按照如下公式进行测试，并输出其为真值或假值，

X[n]>CP1±DV、X[n]>=CP1±DV、X[n]==CP1±DV、X[n]<CP2±DV、X[n]<=CP2±DV、CP1±DV<X[n]<CP2±DV。

9.根据权利要求7所述的变频器的开关输出控制方法，其特征在于，

当所述测试量X[n]选定为运行标志或运行状态位时，所述测试方式TW为位测试。

10.根据权利要求9所述的变频器的开关输出控制方法，其特征在于，

所述位测试按照如下公式进行测试，并输出其为真值或假值，

X[n] & CP1 == CP2。

11.一种用于实现权利要求1-10任一项所述的变频器的开关输出控制装置，其特征在于，包括：

输入模块（1），用于输入需要的测试量X[n]；

设定模块（2），用于设定测试方式TW、第一比较或位测试值CP1、第二比较或位测试值CP2、死区值DV以及输出方式OW；

与所述输入模块（1）以及设定模块（2）连接的比较模块（3），用于将测试量X[n]与第一比较或位测试值CP1、第二比较或位测试值CP2按照设定的测试方式TW进行比较，并输出测试结果值；

与所述比较模块（3）连接的输出模块（4），用于根据比较模块的测试结果值与对应设定模块的输出方式OW比较来实现控制输出动作。

12.根据权利要求11所述的变频器的开关输出控制装置，其特征在于，

所述输入模块（1）包括用于输入内部测试量的内部输入模块（11）；

以及，用于输入外部测试量的外部输入模块（12）。

13.根据权利要求12所述的变频器的开关输出控制装置，其特征在于，

还包括与所述输出模块（4）连接的内部动作模块（5），所述内部动作模块（5）根据输出模块（4）的控制输出动作来实现动作。

14.根据权利要求12所述的变频器的开关输出控制装置，其特征在于，

还包括与所述输出模块（4）连接的外部动作模块（6），所述外部动作模块（6）根据输出模块（4）的控制输出动作来实现动作。

15.根据权利要求13或14所述的变频器的开关输出控制装置，其特征在于，

还包括与所述输出模块（4）连接的显示模块（7），所述显示模块（7）用于显示所述比较模块（3）的测试结果值。