CN105205026B - 用于行车变频器的多功能输入方法及系统 - Google Patents

用于行车变频器的多功能输入方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于行车变频器的多功能输入方法及系统,该方法步骤包括:1)预先对行车变频器中所有数字量输入功能分别进行编码,得到对应各数字量输入功能的功能编码,并对数字量输入功能中为多段数字量输入功能的输入信号进行逻辑编码,且由输入信号的每一种逻辑编码分别对应不同的预设值;2)实时接收功能编码的指定,根据指定的功能编码将输入端配置为对应的数字量输入功能,按照所配置的数字量输入功能以及输入端所输入的数据控制行车变频器。该系统包括输入功能编码模块以及多功能输入模块。本发明具有实现方法简单、所需成本低、能够将各种数字输入功能集成到一个输入端口,极大的减少输入端口数量的优点。

Description

用于行车变频器的多功能输入方法及系统
技术领域
本发明涉及行车变频器,尤其涉及一种用于行车变频器的多功能输入方法及系统。
背景技术
随着现代工业自动化技术的飞速发展,工业设备之间的数据互联越来越多。在行车变频器中,为获得与其他设备的各种数据互联、实现各种输入输出功能,通常需要较多的输入输出端口,而行车变频器中输入输出的端口数量是有限的,这就使得有限的端口资源与输入输出数据不断扩大的矛盾日益突出。为了解决端口数量不够的问题,目前行车变频器中通常是通过具有更多输入输出端口的中央处理单元来设计硬件电路,增加输入输出端口会增加设备的制作成本,且当需要增加新功能时,每增加一个输入或输出端口都必须对行车变频器的模具进行重新定制,同时新增的电路还会导致PCB板尺寸变大,研发人员需要重新进行硬件PCB板布线,因而还会增加硬件电路的复杂度,难以满足不断增加的输入输出功能需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本发明提供一种实现方法简单、所需成本低、能够将各种数字输入功能集成到一个输入端口,极大的减少输入端口数量的用于行车变频器的多功能输入方法及系统。
为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种用于行车变频器的多功能输入方法,步骤包括:
1)预先对行车变频器中所有数字量输入功能分别进行编码,得到对应各数字量输入功能的功能编码,并对所述数字量输入功能中为多段数字量输入功能的输入信号进行逻辑编码,且由输入信号的每一种逻辑编码分别对应不同的预设值,其中多段数字量输入功能为对应多段输入信号的输入功能;
2)实时接收功能编码的指定,根据指定的所述功能编码将输入端配置为对应的数字量输入功能,按照所配置的数字量输入功能以及输入端所输入的数据控制行车变频器。
作为本发明方法的进一步改进,所述步骤1)中多段数字量输入功能的输入信号进行逻辑编码的具体步骤为:将构成目标多段数字量输入功能的各输入信号分别对应高、低电平设置2n个逻辑编码,并对应设置2n个不同的预设值,其中n为多段数字量输入功能所对应的输入信号数量。
作为本发明方法的进一步改进:所述步骤1)中功能编码采用数字编码。
作为本发明方法的进一步改进,所述步骤2)的具体步骤为:
2.1)实时接收功能编码的指定,并获取指定的所述功能编码所对应的数字量输入功能,得到当前指定的数字量输入功能;判断当前指定的数字量输入功能是否为多段数字量输入功能,如果是,则得到当前指定的多段数字量输入功能,转入执行步骤2.2),否则得到当前指定的单数字量输入功能,转入执行步骤2.3);
2.2)获取当前指定的多段数字量输入功能所需的输入端子数,从输入端中取对应个数的输入端子并分别配置为当前指定的多段数字量输入功能;从各个所述输入端子接收输入数据,并根据当前指定的多段数字量输入功能所对应的逻辑编码,得到所述输入数据对应的预设值,按照所配置的多段数字量输入功能、得到的所述预设值设置行车变频器;
2.3)从输入端中取一个输入端子并配置为当前指定的单数字量输入功能;从所述输入端子接收输入数据,按照所配置的单数字量输入功能、接收的输入数据控制行车变频器。
作为本发明方法的进一步改进:所述输入端子接收输入数据时还包括对输入数据进行防抖滤波处理的步骤。
一种用于行车变频器的多功能输入系统,包括:
输入功能编码模块,用于预先对行车变频器中所有数字量输入功能分别进行编码,得到对应各数字量输入功能的功能编码,并对所述数字量输入功能中为多段数字量输入功能的输入信号进行逻辑编码,且由输入信号的每一种逻辑编码分别对应不同的预设值,其中多段数字量输入功能为对应多段输入信号的输入功能;
多功能输入模块,用于实时接收功能编码的指定,根据指定的所述功能编码将输入端配置为对应的数字量输入功能,按照所配置的数字量输入功能以及输入端所输入的数据控制行车变频器。
作为本发明系统的进一步改进,所述输入功能编码模块中多段数字量输入功能进行输入信号逻辑编码的具体为:将构成目标多段数字量输入功能的各输入信号分别对应高、低电平设置2n个逻辑编码,并对应设置2n个不同的预设值,其中n为多段数字量输入功能所对应的输入信号数量。
作为本发明系统的进一步改进:所述输入功能编码模块中功能编码采用数字编码。
作为本发明系统的进一步改进,所述多功能输入模块包括:
数字量输入功能指定单元,用于实时接收功能编码的指定,并获取指定的所述功能编码所对应的数字量输入功能,得到当前指定的数字量输入功能;判断当前指定的数字量输入功能是否为多段数字量输入功能,如果是,则得到当前指定的多段数字量输入功能,转入执行多段数字量输入单元,否则得到当前指定的单数字量输入功能,转入执行单数字量输入单元;
多段数字量输入单元,用于获取当前指定的多段数字量输入功能所需的输入端子数,从输入端中取对应个数的输入端子并分别配置为当前指定的多段数字量输入功能;从各个所述输入端子接收输入数据,并根据当前指定的多段数字量输入功能所对应的逻辑编码,得到所述输入数据对应的预设值,按照所配置的多段数字量输入功能、得到的所述预设值设置行车变频器;
单数字量输入单元,用于从输入端中取一个输入端子并配置为当前指定的单数字量输入功能;从所述输入端子接收输入数据,按照所配置的单数字量输入功能、接收的输入数据控制行车变频器。
作为本发明系统的进一步改进:所述多功能输入模块还包括用于对接收的输入数据数据进行防抖滤波处理的防抖滤波处理单元。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1)本发明预先将所有数字量输入功能按编码分类,再通过实时指定功能编码来指定输入端口的数字量输入功能,对于多段数字量输入功能,则通过预先进行逻辑编码以指定多种预设值,从而使得可以将所有数字量输入功能集成到一个输入端口,实现方法简单,且能够在不增加任何硬件结构的基础上极大的减少输入端口数量,同时有效降低硬件成本以及复杂度;
2)本发明通过一个多功能输入端集成行车变频器的所有数字量输入功能,当行车变频器的输入端口需要指定为某一种数字量输入功能时,通过指定功能编码配置多功能输入端子的输入功能,使得所有的数字量输入功能可以共用一个多功能端口,从而有效解决了输入端口数量不够的问题,同时没有增加设备的原材料成本,也没有增加设备的硬件复杂度;
3)本发明进一步针对多段数字量输入功能,通过取所需数量的输入端子配置为指定的多段数字量输入功能,从各个输入端子接收输入数据后,根据指定的多段数字量输入功能所对应的逻辑编码设置行车变频器,使得能够同时将多段输入功能集成到一个多功能输入端,实现行车变频器中应用较多的多段信号输入功能。
附图说明
图1是本实施例用于行车变频器的多功能输入方法的实现流程示意图。
图2是本实施例多功能输入方法所具体采用的结构原理示意图。
图3是本实施例采用具体结构实现多功能输入方法的实现流程示意图。
图4是本实施例中端子输入模块的具体电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图1所示,本实施例用于行车变频器的多功能输入方法,步骤包括:
1)预先对行车变频器中所有数字量输入功能分别进行编码,得到对应各数字量输入功能的功能编码,并对数字量输入功能中为多段数字量输入功能的输入信号进行逻辑编码,且由输入信号的每一种逻辑编码分别对应不同的预设值,其中多段数字量输入功能为对应多段输入信号的输入功能;
2)实时接收功能编码的指定,根据指定的功能编码将输入端配置为对应的数字量输入功能,按照所配置的数字量输入功能以及输入端所输入的数据控制行车变频器。
本实施例预先将所有数字量输入功能按编码分类,再通过实时指定功能编码来指定输入端口的数字量输入功能,对于多段数字量输入功能(包括多段数字电压输入功能、多段频率选择输入功能),则通过预先进行逻辑编码以指定多种输入信号,从而使得可以将所有数字量输入功能集成到一个输入端口,实现方法简单,且能够在不增加任何硬件结构的基础上极大的减少输入端口数量,同时有效降低硬件成本、复杂度。
本实施例中,步骤1)中功能编码采用数字编码。由于行车变频器共包含50种数字量输入功能,本实施例将该50种数字量输入功能分别进行数字编码,对应关系如表1示。
表1:数字量输入功能与功能编码对应关系。
序号 功能定义 序号 功能定义
0 点动正转 27 端子停机直流制动2
1 点动反转 28 计数器触发输入
2 正转(FWD) 29 计数器触发清零
3 反转(REV) 30~46 保留
4 三线式运转控制 47 PG反馈闭环控制单相脉冲输入
5 脉冲频率DI输入(仅对X7/DI端子有效) 48 命令切至操作面板
6 多段数字电压端子1 49 命令切至端子
7 多段数字电压端子2 50 命令切至上位机
8 多段数字电压端子3 51 主频率源闭环与开环切换输入
9 多段频率端子1 52 主频率源切至数字
10 多段频率端子2 53 保留
11 多段频率端子3 54 主频率源切至AI1
12 多段频率端子4 55 主频率源切至AI2
13 加减速时间端子1 56 主频率源切至AI3
14 加减速时间端子2 57 主频率源切至DI
15 数字调节频率清零 58 辅频率源切至无效
16 频率递增指令 59 保留
17 频率递减指令 60 辅频率源切至AI1
18 加减速禁止指令 61 辅频率源切至AI2
19 外部故障输入 62 辅频率源切至AI3
20 端子故障复位输入 63 辅频率源切至DI
21 外部中断触点输入 64 速度控制/转矩控制切换
22 变频器运行禁止 65 强制速度限定为Pd.06和Pd.07
23 端子停机 66 零伺服使能端子
24 端子自由停车 67 强制闭环输出为0
25 端子停机直流制动1 68 PID正反作用
26 紧急停车1(最快速停机) 69~98 保留
本实施例中,步骤1)中多段数字量输入功能的输入信号进行逻辑编码的具体步骤为:将构成目标多段数字量输入功能的各输入信号分别对应高、低电平设置2n个逻辑编码,并对应设置2n个不同的预设值,其中n为多段数字量输入功能所对应的输入信号数量。本实施例以多段频率选择输入功能为例,首先将多段频率选择输入功能中多段频率端子1、多段频率端子2、多段频率端子3、多段频率端子4分别设定为功能编码9、10、11、12,如表2所示,再将多段频率端子1、多段频率端子2、多段频率端子3、多段频率端子4的输入信号编码为0000~1111共16种逻辑编码,每一种逻辑编码对应一种设定频率值。
表2:多段频率选择输入功能的逻辑编码。
多段频率端子4 多段频率端子3 多段频率端子2 多段频率端子1 设定频率
OFF OFF OFF OFF 开环频率P0.05
OFF OFF OFF ON 多段频率1
OFF OFF ON OFF 多段频率2
OFF OFF ON ON 多段频率3
OFF ON OFF OFF 多段频率4
OFF ON OFF ON 多段频率5
OFF ON ON OFF 多段频率6
OFF ON ON ON 多段频率7
ON OFF OFF OFF 多段频率8
ON OFF OFF ON 多段频率9
ON OFF ON OFF 多段频率10
ON OFF ON ON 多段频率11
ON ON OFF OFF 多段频率12
ON ON OFF ON 多段频率13
ON ON ON OFF 多段频率14
ON ON ON ON 多段频率15
本实施例中,步骤2)中具体步骤为:
2.1)实时接收功能编码的指定,并获取指定的功能编码所对应的数字量输入功能,得到当前指定的数字量输入功能;判断当前指定的数字量输入功能是否为多段数字量输入功能,如果是,则得到当前指定的多段数字量输入功能,转入执行步骤2.2),否则得到当前指定的单数字量输入功能,转入执行步骤2.3);
2.2)获取当前指定的多段数字量输入功能所需的输入端子数,从输入端中取对应个数的输入端子并分别配置为当前指定的多段数字量输入功能;从各个输入端子接收输入数据,并根据当前指定的多段数字量输入功能所对应的逻辑编码,得到输入数据对应的预设值,按照所配置的多段数字量输入功能、得到的预设值设置行车变频器;
2.3)从输入端中取一个输入端子并配置为当前指定的单数字量输入功能;从输入端子接收输入数据,按照所配置的单数字量输入功能、接收的输入数据控制行车变频器。
本实施例通过一个多功能输入端集成行车变频器的所有数字量输入功能,多功能输入端共包括F1~F7共7个输入端子;当行车变频器的输入端口需要指定为某一种数字量输入功能时,通过指定功能编码配置多功能输入端子的输入功能。若指定为多段数字量输入功能时,如多段电压输入功能,指定功能编码为6、7、8,共需要3个输入端子,则取F1~F3输入端子,并将行车变频器的端子F1配置为功能编码6对应的多段数字电压端子1、将端子F2配置为功能编码7对应的多段数字电压端子2、以及将端子F3配置为功能编码8对应的多段数字电压端子3,再根据F1、F2、F3三个端子输入信号的逻辑编码可进行8种状态的处理;若指定为除多段数字量输入功能以外的单数字量输入功能时,如指定功能编码为23,则取行车变频器的端子F1并将端子F1配置为功能编码23对应的行车变频器停车输入功能。如下表所示,本实施例可以通过通过人机界面将多功能输入端的F1~F7端子指定为0~99的功能编码。
表3:多功能输入端与功能编码的对应关系。
人机界面参数编号 功能编码名称 功能编码 设定范围
P5.00 F1端子输入功能选择 99 0~99
P5.01 F2端子输入功能选择 99 0~99
P5.02 F3端子输入功能选择 99 0~99
P5.03 F4端子输入功能选择 99 0~99
P5.04 F5端子输入功能选择 99 0~99
P5.05 F6端子输入功能选择 99 0~99
P5.06 F7/DI端子输入功能选择 99 0~99
本实施例中,输入端子接收输入数据时还包括对输入数据进行防抖滤波处理的步骤,以保证输入数据的精度。
如图2、3所示,本实施例多功能输入方法所采用的具体结构包括人机交互系统、通信模块、中央处理单元以及为各单元供电的电源模块,为各功能输入定义功能编码、逻辑编码后,由人机交互系统接收用户输入的功能编码,即由人机交互系统设定输入端子对标的功能编码,并通过通信模块输出至中央处理单元,中央处理单元通过查询功能编码配置输入端的F1~F7端子为对应的数字量输入功能,再对输入端子的输入信号进行检测、防抖滤波处理,然后根据输入端子的输入信号进行信号处理;当为多段数字量输入功能时,则跟逻辑编码设定变频器的参数,例如,对于多段频率输入功能,若F1~F4端子的逻辑编码为1101,则变频器设定的运行频率为多段频率13设定的频率值。当在需要某一数字量输入功能时,通过人机交互系统指定该数字量输入功能的功能编码,由中央处理单元将输入端中的功能输入切换为所需要的数字量输入功能,使得所有的数字量输入功能可以共用一个多功能端口,实现方法简单、有效解决了输入端口数量不够的问题,同时没有增加设备的原材料成本,也没有增加设备的硬件的复杂度。
如图4所示,本实施例通过端子输入模块将F1~F7各端子的信息分别通过电阻R187~R193进行限流,然后通过二极管整流,再将低电平有效信号输入至PC1~PC7隔离光耦,再经过74HC14施密特反相触发器进行信号整形后输入至中央处理单元。
上述只是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种用于行车变频器的多功能输入方法,其特征在于,步骤包括:
1)预先对行车变频器中所有数字量输入功能分别进行编码,得到对应各数字量输入功能的功能编码,并对所述数字量输入功能中多段数字量输入功能的输入信号进行逻辑编码,且由输入信号的每一种逻辑编码分别对应不同的预设值,其中多段数字量输入功能为对应多段输入信号的输入功能;
2)实时接收功能编码的指定,根据指定的所述功能编码将输入端配置为对应的数字量输入功能,按照所配置的数字量输入功能以及输入端所输入的数据控制行车变频器。
2.根据权利要求1所述的用于行车变频器的多功能输入方法,其特征在于,所述步骤1)中对多段数字量输入功能的输入信号进行逻辑编码的具体步骤为:将构成目标多段数字量输入功能的各输入信号分别对应高、低电平设置2n个逻辑编码,并对应设置2n个不同的预设值,其中n为多段数字量输入功能所对应的输入信号数量。
3.根据权利要求2所述的用于行车变频器的多功能输入方法,其特征在于:所述步骤1)中功能编码采用数字编码。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于行车变频器的多功能输入方法,其特征在于,所述步骤2)的具体步骤为:
2.1)实时接收功能编码的指定,并获取指定的所述功能编码所对应的数字量输入功能,得到当前指定的数字量输入功能;判断当前指定的数字量输入功能是否为多段数字量输入功能,如果是,则得到当前指定的多段数字量输入功能,转入执行步骤2.2),否则得到当前指定的单数字量输入功能,转入执行步骤2.3);
2.2)获取当前指定的多段数字量输入功能所需的输入端子数,从输入端中取对应个数的输入端子并分别配置为当前指定的多段数字量输入功能;从各个所述输入端子接收输入数据,并根据当前指定的多段数字量输入功能所对应的逻辑编码,得到所述输入数据对应的预设值,按照所配置的多段数字量输入功能、得到的所述预设值设置行车变频器;
2.3)从输入端中取一个输入端子并配置为当前指定的单数字量输入功能;从所述输入端子接收输入数据,按照所配置的单数字量输入功能、接收的输入数据控制行车变频器。
5.根据权利要求4所述的用于行车变频器的多功能输入方法,其特征在于:所述输入端子接收输入数据时还包括对输入数据进行防抖滤波处理的步骤。
6.一种用于行车变频器的多功能输入系统,其特征在于,包括:
输入功能编码模块,用于预先对行车变频器中所有数字量输入功能分别进行编码,得到对应各数字量输入功能的功能编码,并对所述数字量输入功能中多段数字量输入功能的输入信号进行逻辑编码,且由输入信号的每一种逻辑编码分别对应不同的预设值,其中多段数字量输入功能为对应多段输入信号的输入功能;
多功能输入模块,用于实时接收功能编码的指定,根据指定的所述功能编码将输入端配置为对应的数字量输入功能,按照所配置的数字量输入功能以及输入端所输入的数据控制行车变频器。
7.根据权利要求6所述的用于行车变频器的多功能输入系统,其特征在于,所述输入功能编码模块中多段数字量输入功能进行输入信号逻辑编码的具体为:将构成目标多段数字量输入功能的各输入信号分别对应高、低电平设置2n个逻辑编码,并对应设置2n个不同的预设值,其中n为多段数字量输入功能所对应的输入信号数量。
8.根据权利要求7所述的用于行车变频器的多功能输入系统,其特征在于,所述输入功能编码模块中功能编码采用数字编码。
9.根据权利要求6或7或8所述的用于行车变频器的多功能输入系统,其特征在于,所述多功能输入模块包括:
数字量输入功能指定单元,用于实时接收功能编码的指定,并获取指定的所述功能编码所对应的数字量输入功能,得到当前指定的数字量输入功能;判断当前指定的数字量输入功能是否为多段数字量输入功能,如果是,则得到当前指定的多段数字量输入功能,转入执行多段数字量输入单元,否则得到当前指定的单数字量输入功能,转入执行单数字量输入单元;
多段数字量输入单元,用于获取当前指定的多段数字量输入功能所需的输入端子数,从输入端中取对应个数的输入端子并分别配置为当前指定的多段数字量输入功能;从各个所述输入端子接收输入数据,并根据当前指定的多段数字量输入功能所对应的逻辑编码,得到所述输入数据对应的预设值,按照所配置的多段数字量输入功能、得到的所述预设值设置行车变频器;
单数字量输入单元,用于从输入端中取一个输入端子并配置为当前指定的单数字量输入功能;从所述输入端子接收输入数据,按照所配置的单数字量输入功能、接收的输入数据控制行车变频器。
10.根据权利要求9所述的用于行车变频器的多功能输入系统,其特征在于:所述多功能输入模块还包括用于对接收的输入数据数据进行防抖滤波处理的防抖滤波处理单元。
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