CN104467367B - 一种变频器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种变频器，用于实现双键盘连接，满足当前市场需求。本发明实施例提供的变频器包括：控制模块、本机键盘、信号处理模块和外引键盘接口；其中，所述信号处理模块的第一输入端与外引键盘接口相连，所述信号处理模块的第二输入端与本机键盘的第一输出端相连，所述信号处理模块的第一输出端与控制模块的第一输入端相连，所述外引键盘接口连接外引键盘，所述控制模块的第一模拟量输入端通过所述外引键盘接口连接所述外引键盘，所述控制模块的第二模拟量输入端与所述本机键盘连接。

Description

一种变频器
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域，具体涉及一种变频器。
背景技术
变频器目前在钢铁、石化、纺织、电力等很多方面应用越来越广，各个领域对变频器的可靠性要求也越来越高，这就需要变频器能把数据实时准确地传送给键盘，让用户知道变频器当前的运行状态，用户可以根据变频器当前的运行状态对其进行调节，确保变频器稳定运行。
现有的一些变频器键盘直接固定安装于变频器本机上，称为本机键盘。变频器的工作环境比较复杂，如一般安装于较恶劣的环境中，由于本机键盘的使用限制，用户即使知道变频器的安装使用环境恶劣，却也不得不亲自到变频器所在位置，只有这样才能对变频器进行有效地调试或检测，此给用户带来极大不便。
发明内容
本发明实施例提供了一种变频器，实现双键盘连接，满足当前市场需求。
本发明实施例提供了一种变频器，包括：控制模块、本机键盘、信号处理模块和外引键盘接口；
其中，上述信号处理模块的第一输入端与外引键盘接口相连，上述信号处理模块的第二输入端与本机键盘的第一输出端相连，上述信号处理模块的第一输出端与控制模块的第一输入端相连，上述外引键盘接口连接外引键盘，上述信号处理模块用于接收上述外引键盘输入的第一按键指令信号和/或上述本机键盘输入的第二按键指令信号，对上述第一按键指令信号和/或第二按键指令信号进行处理得到目标指令信号，并将上述目标指令信号发送给上述控制模块；
上述控制模块的第一模拟量输入端通过上述外引键盘接口连接上述外引键盘，上述控制模块的第二模拟量输入端与上述本机键盘连接，上述控制模块用于执行上述目标指令信号对应的指令，并将执行结果输出给上述本机键盘和上述外引键盘，以使得上述本机键盘和上述外引键盘在显示界面上显示执行结果。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中的信号处理模块同时连接本机键盘和外引键盘，由于信号处理模块集中对外引键盘输入的第一按键指令信号和/或本机键盘输入的第二按键指令信号进行处理得到目标指令信号，之后将该目标指令信号发送给控制模块，由控制模块执行目标指令信号对应的指令，可见，在本发明实施例中通过信号处理模块实现了变频器同时连接本机键盘和外引键盘，满足了市场上需要连接双键盘的应用场合，连接外引键盘实现了变频器的远距离操作，给调试者带来便利，且执行目标指令信号的执行结果能够同时反馈给本机键盘和外引键盘，在两个键盘上同时显示，方便于调试者对变频器监控和调试。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的变频器结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的变频器结构示意图；
图3为本发明另一实施例提供的变频器结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的变频器结构示意图；
图5为本发明另一实施例提供的变频器结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种变频器，实现双键盘连接，满足当前市场需求。
首先，先对变频器键盘进行简单介绍：
根据变频器键盘是否包含可以与变频器进行通信的MCU(Micro ControllerUnit，微控制器)，变频器键盘划分为有MCU键盘和无MCU键盘。
其中，有MCU键盘包括按键、发光二极管(LED，light-emitting diode)显示界面，电位器、缓冲电路和MCU。
无MCU键盘包括按键、发光二极管(LED，light-emitting diode)显示界面，电位器和缓冲电路。
由于有MCU键盘中包括有MCU，有MCU键盘可以通过通信协议与变频器进行通信，如参数上传或下载，而无MCU键盘中没有MCU，只能实现简单的控制功能，如变频器的调停变速等。
基于上述介绍，如图1所示，本发明实施例提供的一种变频器，包括：
控制模块11、本机键盘12、信号处理模块13和外引键盘接口14；
其中，上述信号处理模块13的第一输入端与上述外引键盘接口14相连，上述信号处理模块13的第二输入端与本机键盘12的第一输出端相连，上述信号处理模块13的第一输出端与控制模块11的第一输入端相连，上述外引键盘接口14连接外引键盘，上述信号处理模块13用于接收上述外引键盘输入的第一按键指令信号和/或上述本机键盘输入的第二按键指令信号，对上述第一按键指令信号和/或第二按键指令信号进行处理得到目标指令信号，并将上述目标指令信号发送给上述控制模块11；
上述控制模块11的第一模拟量输入端通过上述外引键盘接口连接上述外引键盘，上述控制模块11的第二模拟量输入端与上述本机键盘12连接，上述控制模块11用于执行上述目标指令信号对应的指令，并将执行结果输出给上述本机键盘12和上述外引键盘，以使得上述本机键盘12和上述外引键盘在显示界面上显示执行结果。
需要说明的是，在本发明实施例中，本机键盘12为无MCU键盘，而外引键盘可以是有MCU键盘或者无MCU键盘。当外引键盘为无MCU键盘时，本机键盘12与无MCU键盘可以硬件电路相同、功能相同，即可为相同变频器键盘。
可以理解的是，由于控制模块的第一输入端可能是低电平有效，也可能是高电平有效，而上述本机键盘12或外引键盘输出的按键指令信号可以以低电平作为有效信号，也可以以高电平作为有效信号。因此，优选地，所述信号处理模块13用于实现对所述第一按键指令信号和/或第二按键指令信号的逻辑运算，包括与运算、或运算、或非运算或与非运算等逻辑运算。
进一步地，如图2所示，上述变频器还包括开关模块21，其中，上述开关模块21与上述控制模块11连接，上述开关模块21还与上述信号处理模块13和上述本机键盘12连接。其中，上述控制模块11还用于根据第一模拟量输入端接收的信号判断上述外引键盘是否为有MCU键盘，当根据接收的信号确定出上述外引键盘为有MCU键盘时，通过上述开关模块21切断上述本机键盘12与上述信号处理模块13之间的连接。
优选地，上述开关模块包括开关管Q1；上述开关管Q1的基极与上述控制模块的使能信号端连接，上述开关管Q1的集电极和发射极串接于上述信号处理模块的第二输入端和上述本机键盘的内部数字信号输入端之间。
若上述外引键盘为有MCU键盘，那么有MCU键盘可以与变频器之间进行协议通信，若保持同时连接本机键盘，本机键盘会对有MCU键盘与变频器之间的通信造成信号干扰，因此，在本发明实施例中，还可以优选在外引键盘为有MCU时，通过开关模块21切断本机键盘与信号处理模块13之间的连接，本机键盘的第二按键指令信号被切断而无法输入信号处理模块13，在本发明实施例支持双键盘连接的基础上，通过增加开关模块21，进行扩展，实现连接具有MCU的外引键盘，在低成本基础上满足用户多样化需求。
优选地，控制模块11可以根据第一模拟量输入端接收的信号判断外引键盘是否为有MCU键盘，当上述控制模块11通过第一模拟量输入端接收到信号为脉冲信号时，则判断外引键盘为有MCU键盘。可以理解的是，在有MCU键盘接入变频器后，通过控制模块11的第一模拟量输入端输入给控制模块11的信号是脉冲信号，进而可以确定出外引键盘为有MCU键盘。
上述控制模块11还分别通过时钟信号端、锁存信号端和数字信号输出端连接上述外引键盘和上述本机键盘12。其中，变频器通过数字信号输出端将执行结果写入本机键盘12和外引键盘的数据缓冲器时，必须与时钟信号端CLK发送的频率信号同步，才能完成正确写入。然后通过锁存信号端将本机键盘12和外引键盘的数据缓冲器中的执行结果输出给变频器的显示界面显示，即给本机键盘12和外引键盘的LED显示界面进行显示。
在一个实施例中，上述外引键盘为无MCU键盘，若上述本机键盘12和外引键盘的按键指令信号为低电平时有效，而且变频器中控制模块的第一输入端为高电平有效，如图3所示，本发明实施例提供的信号处理模块11用于实现与非运算，包括：电阻R1、二极管D1、二极管D2和反相器U1。
其中，上述二极管D1与上述二极管D2共阳极，且上述二极管D1的阳极与上述反相器U1的输入端连接，上述反相器U1的输出端与上述控制模块11的数字信号输入端DI连接，上述二极管D1的阴极通过与外引键盘的数字信号输入端EX-DI相连，上述二极管D2的阴极与上述本机键盘12的内部数字信号输入端IN-DI连接；上述电阻R1一端与反相器U1连接，上述R1另一端连接电源。
在本发明实施例中，电源可以是+5V电源。反相器U1、二极管D1、二极管D2和电阻R1形成一个与非门，电阻R1起到信号上拉作用。
同时，上述控制模块11具体通过第一模拟量输入端AI1与上述外引键盘连接，上述控制模块11通过第二模拟量输入端AI2与本机键盘连接，上述控制模块11还通过时钟信号端CLK、锁存信号端SH/L和数字信号输出端DO连接上述外引键盘和本机键盘。
基于附图3所示的实施例，变频器的工作原理如下：由于信号处理模块13实现与非运算，当上述外引键盘输入的第一按键指令信号和/或本机键盘输入的第二按键指令信号至少有一个为低电平时，则上述信号处理模块13输出高电平信号至上述控制模块11，上述控制模块11执行上述相关操作，得到执行结果。
上述执行结果通过数字信号输出端DO写入到本机键盘12和外引键盘的数据缓冲器中，在通过数字信号输出端DO将执行结果写入本机键盘12和外引键盘的数据缓冲器时，必须与时钟信号端CLK发送的频率信号同步，才能完成正确写入。然后通过锁存信号端SH/L将本机键盘12和外引键盘的数据缓冲器中的执行结果输出给变频器的显示界面显示，即给本机键盘12和外引键盘的LED显示界面进行显示。
可以理解的是，上述实施例中是以本机键盘和外引键盘输入低电平有效，且变频器的控制模块11是以高电平时有效，因此，在附图3中需要提供非运算。当然，若上述变频器也是以低电平时有效，则可以不用附图3中的反相器U1，只要经过与运算即可。具体地，若上述本机键盘12和外引键盘的按键指令信号为低电平时有效，而且变频器中控制模块的第一输入端为低电平有效，由于信号处理模块13实现的为与运算，当上述外引键盘输入的第一按键指令信号和/或本机键盘输入的第二按键指令信号至少有一个为低电平时，则上述信号处理模块13输出低电平信号至上述控制模块，上述控制模块执行了上述相关操作，得到执行结果。
可以理解的是，本机键盘12的电位器将模拟量信号通过第二模拟量输入端AI2输入到控制模块11，进而控制模块11可以根据模拟量信号实现对电机速度的控制。外引键盘通过第一模拟量输入端AI1输入模拟量信号，进而控制模块可以根据模拟量信号实现对电机速度的控制。若外引键盘为无MCU键盘，则外引键盘的电位器将模拟量信号通过第一模拟量输入端AI1输入到控制模块11。
另外，还可以在附图3中增加开关模块21，该开关模块为开关管Q1，如图4所示，在附图3基础上，开关管Q1的基极与上述控制模块11的使能信号端EN连接，上述开关管Q1的发射极与上述本机键盘12的内部数字信号输入端IN-DI连接，上述开关管Q1的集电极与上述二极管D2的阴极连接。
通过上述开关模块的设置，本变频器不仅可以外接无MCU键盘，还可以外接有MCU键盘。其中，当外引键盘为无MCU键盘时，其工作原理和前述相同，在此不再赘述。当外引键盘为有MCU键盘时，有MCU键盘会通过第一模拟量输入端AI1向控制模块11发送脉冲信号，该脉冲信号用作有MCU键盘的识别信号。控制模块11根据该脉冲信号识别出外引键盘为有MCU键盘，通过上述使能信号端EN将控制开关管Q1关断，通过开关管Q1关断信号处理模块13与本机键盘12之间的连接，从而关闭本机键盘12，避免本机键盘12对有MCU键盘与变频器之间的通信造成信号干扰和避免本机键盘显示错误。控制模块11中的CLK、SH/L、DI、DO四个信号端在关闭本机键盘12的情况下，用作同步串口与有MCU键盘进行通信。本发明通过开关模块的设置，可以使变频器支持有MCU的外引键盘操作，扩展性强，可满足客户的多样化需求。
上述开关管Q1可以是三极管或MOS管，其中，三极管可以是PNP管或NPN管。
在一个实施例中，上述外引键盘为无MCU键盘，若上述本机键盘12和外引键盘的按键指令信号为高电平时有效，而变频器的控制模块11以低电平时有效，如图5所示，本发明实施例提供的信号处理模块13实现或非运算，包括：电阻R2、二极管D3、二极管D4和反相器U2。
其中，上述二极管D3与上述二极管D4共阴极，且上述二极管D3的阳极与上述反相器U2的输入端连接，上述二极管D3的阳极通过上述外引键盘接口的外部数字信号输入端连接上述外引键盘，上述二极管D4的阳极与上述本机键盘12的内部数字信号输入端连接；上述电阻R2一端与反相器U2的输入端连接，上述R2另一端接地。
同时，上述控制模块通过第一模拟量输入端AI1与上述外引键盘连接，上述控制模块11通过第二模拟信号连接上述本机键盘12，上述控制模块还通过上述时钟信号端CLK、锁存信号端SH/L和数字信号输出端DO连接上述外引键盘和本机键盘。
上述反相器U2、二极管D3、二极管D4和电阻R2形成一个或非门，电阻R2起到信号下拉作用。
基于附图5所示的实施例，变频器的工作原理如下：由于信号处理模块13实现或非运算，当上述外引键盘输入的第一按键指令信号和/或本机键盘输入的第二按键指令信号中至少有一个为高电平时，则上述信号处理模块13输出低电平信号至上述控制模块11，上述控制模块11执行上述相关操作，得到执行结果。
上述执行结果通过数字信号输出端DO写入到本机键盘12和外引键盘的数据缓冲器中，在通过数字信号输出端DO将执行结果写入本机键盘12和外引键盘的数据缓冲器时，必须与时钟信号端CLK发送的频率信号同步，才能完成正确写入。然后通过锁存信号端SH/L将本机键盘12和外引键盘的数据缓冲器中的执行结果输出给变频器的显示界面显示，即给本机键盘12和外引键盘的LED显示界面进行显示。
可以理解的是，上述实施例中是以本机键盘和外引键盘输入高电平时有效，且变频器的控制模块11是以低电平时有效，因此，在附图5中需要提供非运算。当然，若上述变频器的控制模块11也是以高电平时有效，则可以不用附图5中的反相器U2，只要经过或运算即可。具体地，若上述本机键盘12和外引键盘的按键指令信号为高电平时有效，而且变频器中控制模块的第一输入端为高电平有效，由于信号处理模块13实现的为或运算，当上述外引键盘输入的第一按键指令信号和/或本机键盘输入的第二按键指令信号至少有一个为高电平时，则上述信号处理模块13输出高电平信号至上述控制模块11，上述控制模块执行了上述相关操作，得到执行结果。
可以理解的是，本机键盘12的电位器将模拟量信号AI2通过第二模拟量输入端AI2输入到控制模块，进而控制模块11可以根据模拟量信号AI2实现对电机速度的控制。外引键盘通过第一模拟量输入端AI1向控制模块输入模拟量信号AI1，当外引键盘为无MCU键盘时，上述模拟量信号AI2为无MCU键盘的电位器输入的模拟量信号，进而控制模块可以根据模拟量信号实现对电机速度的控制。
当外引键盘为有MCU键盘时，上述模拟量信号AI1为外引键盘输入的脉冲信号，该脉冲信号用作有MCU键盘的识别信号。
优选地，上述控制模块可以是MCU，且该MCU提供附图3、4或5中的7种信号端，从而实现上述功能。
在本发明实施例中，脉冲信号可以采用20-60HZ的频率，在本发明实施例中优选40HZ，有MCU键盘向变频器发送一个40HZ的脉冲信号，变频器的控制模块在接收到40HZ的脉冲信号时，确定外引键盘为有MCU键盘。
本发明实施例中的信号处理模块同时连接本机键盘和外引键盘，由于信号处理模块集中对外引键盘输入的第一按键指令信号和/或本机键盘输入的第二按键指令信号进行处理得到目标指令信号，之后将该目标指令信号发送给控制模块，由控制模块执行目标指令信号对应的指令，可见，在本发明实施例中通过信号处理模块实现了变频器同时连接本机键盘和外引键盘，满足了市场上需要连接双键盘的应用场合，连接外引键盘实现了变频器的远距离操作，给调试者带来便利，且执行目标指令信号的执行结果能够同时反馈给本机键盘和外引键盘，在两个键盘上同时显示，方便于调试者对变频器监控和调试。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上对本发明所提供的一种变频器进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种变频器，其特征在于，包括：控制模块、本机键盘、信号处理模块和外引键盘接口；
其中，所述信号处理模块的第一输入端与外引键盘接口相连，所述信号处理模块的第二输入端与本机键盘的第一输出端相连，所述信号处理模块的第一输出端与控制模块的第一输入端相连，所述外引键盘接口连接外引键盘，所述信号处理模块用于接收所述外引键盘输入的第一按键指令信号和/或所述本机键盘输入的第二按键指令信号，对所述第一按键指令信号和/或第二按键指令信号进行处理得到目标指令信号，并将所述目标指令信号发送给所述控制模块；
所述控制模块的第一模拟量输入端通过所述外引键盘接口连接所述外引键盘，所述控制模块的第二模拟量输入端与所述本机键盘连接，所述控制模块用于执行所述目标指令信号对应的指令，并将执行结果输出给所述本机键盘和所述外引键盘，以使得所述本机键盘和所述外引键盘在显示界面上显示执行结果。
2.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，
所述信号处理模块用于实现对所述第一按键指令信号和/或第二按键指令信号的逻辑运算，其中，所述逻辑运算包括与运算、或运算、或非运算或与非运算。
3.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述变频器还包括开关模块；
其中，所述开关模块与所述控制模块连接，所述开关模块还与所述信号处理模块和所述本机键盘连接；
所述控制模块还用于根据第一模拟量输入端接收的信号判断所述外引键盘是否为有MCU键盘，当根据接收的信号确定出所述外引键盘为有MCU键盘时，通过所述开关模块切断所述本机键盘与所述信号处理模块之间的连接。
4.权利要求3所述的变频器，其特征在于，当所述控制模块通过所述第一模拟量输入端接收到信号为脉冲信号时，则判断所述外引键盘为有MCU键盘。
5.根据权利要求3所述的变频器，其特征在于，
所述开关模块包括开关管Q1；
所述开关管Q1的基极与所述控制模块的使能信号端连接，所述开关管Q1的集电极和发射极串接于所述信号处理模块的第二输入端和所述本机键盘的内部数字信号输入端之间。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的变频器，其特征在于，
所述信号处理模块包括：电阻R1、二极管D1、二极管D2和反相器U1；
其中，所述二极管D1与所述二极管D2共阳极，且所述二极管D1的阳极与所述反相器U1的输入端连接，所述反相器U1的输出端与所述控制模块的第一模拟量输入端连接，所述二极管D1的阴极为所述信号处理模块的第一输入端，所述二极管D2的阴极为所述信号处理模块的第二输入端；
所述电阻R1一端与反相器U1的输入端连接，所述电阻R1另一端连接电源。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的变频器，其特征在于，
所述信号处理模块包括：电阻R2、二极管D3、二极管D4和反相器U2；
其中，所述二极管D3与所述二极管D4共阴极，且所述二极管D3的阳极与所述反相器U2的输入端连接，所述反相器U2的输出端与所述控制模块的第一模拟量输入端连接，所述二极管D3的阳极为所述信号处理模块的第一输入端，所述二极管D4的阳极为所述信号处理模块的第二输入端；
所述电阻R2一端与反相器U2的输入端连接，所述电阻R2另一端接地。
8.根据权利要求1所述的变频器，其特征在于，
所述控制模块还分别通过时钟信号端、锁存信号端和数字信号输出端连接所述外引键盘和所述本机键盘。
9.根据权利要求5所述的变频器，其特征在于，
所述开关管Q1为三极管或MOS管。
10.根据权利要求4所述的变频器，其特征在于，
所述脉冲信号的频率范围为20-60HZ。
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英威腾变频器说明书;深圳市英威腾电气股份有限公司;《百度文库http://wenku.baidu.com/view/d4e718a8dd3383c4bb4cd289.html》;20120623;第7-8、19、26、38-43、46、52、62-65页 *

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