CN110221552A - 一种远程无线数据传输的变频器装置及其控制方法 - Google Patents

一种远程无线数据传输的变频器装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种远程无线数据传输的变频器装置，包括工控机装置、报警指示装置、中央处理装置和变频器装置，操作面板下侧设置有LED指示灯，AD转换模块通过串行总线与信号输出模块相连；本发明通过设置的无线传输模块和电流监控器，其中无线模块对设备运行情况进行远程监测和控制，及时准确了解现场情况，便于管理和维护人员远程管理现场设备，同时现场数据及时传输到本地服务器或者云端，通过软件对数据进行分析得到各种客户需要的报告；而电流监控器通过监控电流变化，同时通过无线传输模块可以进行远程控制变频器的工作站情况，通过将直流电变交流电改善电能质量和电流传输方式，从而提高了在工控技术领域中变频器的利用率及保证变频器的实用性。

Description

一种远程无线数据传输的变频器装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及工控及变频控制技术领域，尤指一种远程无线数据传输的变频器装置。
背景技术
目前现有的无线通信技术的飞速发展，人们对无线通信系统的要求不断提高，并希望高传输速率、低功耗、低成本、抗干扰性好的无线通信技术得到应用，在这样的市场期望之下，超宽带无线通信技术正逐步成为短距离无线通信的重要通信技术，在技术应用方面，特别是工业上自动化设备的方面开始应用，另外，对于工业设备上的工控装置和家庭的变频器装置的发展也在逐渐演变为无线连接替代传统的有线连接方式，并一定的无线远程控制装置在人们的生活发展中也起到重要的作用，特别在对人们生活的安全起居方面等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺点，提供一种远程控置性能较好，实用性高的远程无线数据传输的变频器装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：本发明包括工控机装置、报警指示装置、中央处理装置和变频器装置，工控机装置上表面安装有操作面板，操作面板下侧设置有LED指示灯，工控机装置前端面设置有数据接口，数据接口右侧下端安装有电源开关，工控机装置左右两侧均安装有散热孔，散热孔下端设置有安装板，工控机装置一侧端面安装有天线，工控机装置通过数据传输线与变频器装置相连，变频器装置前端面安装有栅格板，栅格板下端安装有旋钮，旋钮下端设置有控制按键，变频器装置前端面底端安装有报警指示装置，变频器装置背面设置有固定板，变频器装置内部安装有电流监控器，工控机装置内部中心处安装有中央处理装置，中央处理装置内部设置有数据采集模块，数据采集模块通过内部导线与无线传输模块相连，无线传输模块通过传输导线与AD转换模块相连，AD转换模块通过串行总线与信号输出模块相连。
作为本发明的一种优选技术方案，操作面板是一种液晶触摸显示屏，显示屏右侧设置有参数按键，且报警指示装置是由闪烁指示灯和蜂鸣器组合而成。
作为本发明的一种优选技术方案，LED指示灯在水平方向上设置有三组，且LED指示灯从左到右依次代表电源、网络、数据指示功能。
作为本发明的一种优选技术方案，数据接口设置有四组，且前两组是矩形插口结构，后两组是一种圆形插口结构。
作为本发明的一种优选技术方案，安装板和固定板均是一种矩形钢板结构，且安装板的尺寸大小大于固定板的尺寸大小。
作为本发明的一种优选技术方案，工控机装置是一种底板加CPU卡结构，且工控机装置最多扩充20个板卡，通过工业总线与工业现场的各种外设、变频器装置、车辆检测仪等相连。
作为本发明的一种优选技术方案，中央处理装置内部嵌有TCP/IP协议栈，包括HTTP、HTTPS、FTP、MQTT互联网协议，且支持OPC-UA、PROFInet变频器装置远程控制协议。
作为本发明的一种优选技术方案，栅格板是一种多片合页组合部件，且每一片合页的末端与外围框体是一体结构，且栅格板内部合页能旋转的最大角度为90度。
作为本发明的一种优选技术方案，无线传输模块支持3G、4G、WIFI网络的接收和传输的方式，并且无线传输模块内部设置有相关网络类型的指令。
本发明提供一种远程无线数据传输的变频器装置的控制方法，包括以下步骤：
S1：相关工作人员在使用时通过按下电源开关，工控机装置接通电源开始运行；
S2：工控机装置通过天线接收相关信息，并通过内部传输数据线将信息输送至中央处理装置；
S3：工控机装置通过内部的AD转换模块和无线传输模块将解析好的数据无线传送至变频器装置进行无线控制变频器装置内部电流变化，同时变频器装置12改变电机工作电源频率方式来控制交流驱动机。
本发明所达到的有益效果是：本发明为一种远程无线数据传输的变频器装置，通过设置的工控机装置，对工业生产过程进行实时在线检测与控制，对工作状况的变化给予快速响应，及时进行采集和输出调节，遇险自复位，保证系统的正常运行，为远程无线数据传输提供便利，适用于各种恶劣环境下的数据采集，无需数据线连接，提高了数据传输的安全性和便捷性，通过设置的无线传输模块和电流监控器，其中无线模块对设备运行情况进行远程监测和控制，及时准确了解现场情况，便于管理和维护人员远程管理现场设备，同时现场数据及时传输到本地服务器或者云端，通过软件对数据进行分析得到各种客户需要的报告，电流监控器检测各桥臂电阻的两端电压并输出各相相电流，过电流判断部包括预期电流运算部和比较部，预期电流运算部将从相电流检测部接收的当前开关周期的相电流作为基准，计算之后的开关周期中发生的预期电流值，比较部将预期电流值与过电流基准值比较，若为过电流基准值以上，则使过电流保护电路开始工作，同时通过无线传输模块可以进行远程控制变频器的工作站情况，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力并且可将直流电变交流电控制工业电路改善电能质量，从而最大化的提高了变频器的利用率及保证变频器的实用性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明模块结构示意图。
图中标号：1、工控机装置；2、操作面板；3、LED指示灯；4、数据接口；5、天线；6、电源开关；7、报警指示装置；8、数据传输线；9、散热孔；10、安装板；11、中央处理装置；12、变频器装置；13、栅格板；14、旋钮；15、控制按键；16、电流监控器；17、固定板；18、数据采集模块；19、无线传输模块；20、AD转换模块；21、信号输出模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：如图1-2所示，本发明提供一种远程无线数据传输的变频器装置，包括工控机装置1、报警指示装置7、中央处理装置11和变频器装置12，工控机装置1上表面安装有操作面板2，操作面板2下侧设置有LED指示灯3，工控机装置1前端面设置有数据接口4，数据接口4右侧下端安装有电源开关6，工控机装置1左右两侧均安装有散热孔9，散热孔9下端设置有安装板10，工控机装置1一侧端面安装有天线5，工控机装置1通过数据传输线8与变频器装置12相连，变频器装置12前端面安装有栅格板14，变频器装置12前端面底端安装有报警指示装置7，栅格板14下端安装有旋钮14，旋钮14下端设置有控制按键15，变频器装置12背面设置有固定板17，变频器装置12内部安装有电流监控器16，工控机装置1内部中心处安装有中央处理装置11，中央处理装置11内部设置有数据采集模块18，数据采集模块18通过内部导线与无线传输模块19相连，无线传输模块19通过传输导线与AD转换模块20相连，AD转换模块20通过串行总线与信号输出模块21相连。
操作面板2是一种液晶触摸显示屏，显示屏右侧设置有参数按键，且报警指示装置7是由闪烁指示灯和蜂鸣器组合而成，LED指示灯3在水平方向上设置有三组，且LED指示灯3从左到右依次代表电源、网络、数据指示功能，数据接口4设置有四组，且前两组是矩形插口结构，后两组是一种圆形插口结构，安装板10和固定板17均是一种矩形钢板结构，且安装板10的尺寸大小大于固定板17的尺寸大小，工控机装置1是一种底板加CPU卡结构，且工控机装置1最多扩充20个板卡，通过工业总线与工业现场的各种外设、变频器装置12、车辆检测仪等相连，中央处理装置11内部嵌有TCP/IP协议栈，包括HTTP、HTTPS、FTP、MQTT互联网协议，且支持OPC-UA、PROFInet变频器装置远程控制协议，栅格板13是一种多片合页组合部件，且每一片合页的末端与外围框体是一体结构，且栅格板13内部合页能旋转的最大角度为90度，无线传输模块19支持3G、4G、WIFI网络的接收和传输的方式，并且无线传输模块19内部设置有相关网络类型的指令，相关工作人员在使用时通过按下电源开关6，工控机装置1接通电源开始运行，通过天线5接收相关信息，之后通过内部传输数据线将信息输送至中央处理装置11，通过内部的AD转换模块20和无线传输模块19将解析好的数据无线传送至变频器装置12进行无线控制变频器装置12内部电流变化，同时变频器装置12改变电机工作电源频率方式来控制交流驱动机。
工作原理：相关工作人员在使用时通过按下电源开关6，工控机装置1接通电源开始运行，LED指示灯3亮起，此时通过操作面板2上面的参数按键进行设置相关参数，通过天线5接收相关信息，之后通过内部数据线将信息输送至中央处理装置11，相关信息通过数据采集模块18，在数据采集模块18中信息将统一的处理，通过内部的AD转换模块20和无线传输模块19将解析好的数据无线传送至变频器装置12进行无线控制变频器装置12内部电流变化，电流监控器16检测各桥臂电阻的两端电压并输出各相相电流，过电流判断部包括预期电流运算部和比较部，预期电流运算部将从相电流检测部接收的当前开关周期的相电流作为基准，计算之后的开关周期中发生的预期电流值，比较部将预期电流值与过电流基准值比较，若为过电流基准值以上，则使过电流保护电路开始工作，同时通过信号输出模块21无线端向工作人员的手机，PC端发出警报，此时工作人员也可以通过旋钮14和控制按键15的操作，可以将直流电通过变频器装置12改变成用于工业设备的交流电，从而控制相关设备的运转情况，并以此处理相关电流问题，将损坏降低至最小化。
本发明为一种远程无线数据传输的变频器装置，通过设置的工控机装置1，对工业生产过程进行实时在线检测与控制，对工作状况的变化给予快速响应，及时进行采集和输出调节，遇险自复位，保证系统的正常运行，为远程无线数据传输提供便利，适用于各种恶劣环境下的数据采集，无需数据线连接，提高了数据传输的安全性和便捷性，通过设置的无线传输模块19和电流监控器16，其中无线模块对设备运行情况进行远程监测和控制，及时准确了解现场情况，便于管理和维护人员远程管理现场设备，同时现场数据及时传输到本地服务器或者云端，通过软件对数据进行分析得到各种客户需要的报告，电流监控器16检测各桥臂电阻的两端电压并输出各相相电流，过电流判断部包括预期电流运算部和比较部，预期电流运算部将从相电流检测部接收的当前开关周期的相电流作为基准，计算之后的开关周期中发生的预期电流值，比较部将预期电流值与过电流基准值比较，若为过电流基准值以上，则使过电流保护电路开始工作，同时通过无线传输模块19可以进行远程控制变频器的工作站情况，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力并且可将直流电变交流电控制工业电路改善电能质量，从而最大化的提高了变频器的利用率及保证变频器的实用性。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种远程无线数据传输的变频器装置，其特征在于，包括工控机装置(1)、报警指示装置(7)、中央处理装置(11)和变频器装置(12)，工控机装置(1)上表面安装有操作面板(2)，操作面板(2)下侧设置有LED指示灯(3)，工控机装置(1)前端面设置有数据接口(4)，数据接口(4)右侧下端安装有电源开关(6)，工控机装置(1)左右两侧均安装有散热孔(9)，散热孔(9)下端设置有安装板(10)，工控机装置(1)一侧端面安装有天线(5)，工控机装置(1)通过数据传输线(8)与变频器装置(12)相连，变频器装置(12)前端面安装有栅格板(14)，栅格板(14)下端安装有旋钮(14)，旋钮(14)下端设置有控制按键(15)，变频器装置(12)背面设置有固定板(17)，变频器装置(12)前端面底端安装有报警指示装置(7)，变频器装置(12)内部安装有电流监控器(16)，工控机装置(1)内部中心处安装有中央处理装置(11)，中央处理装置(11)内部设置有数据采集模块(18)，数据采集模块(18)通过内部导线与无线传输模块(19)相连，无线传输模块(19)通过传输导线与AD转换模块(20)相连，AD转换模块(20)通过串行总线与信号输出模块(21)相连。
2.根据权利要求1所述的一种远程无线数据传输的变频器装置，其特征在于，操作面板(2)是一种液晶触摸显示屏，显示屏右侧设置有参数按键，且报警指示装置(7)是由闪烁指示灯和蜂鸣器组合而成。
3.根据权利要求1所述的一种远程无线数据传输的变频器装置，其特征在于，LED指示灯(3)在水平方向上设置有三组，且LED指示灯(3)从左到右依次代表电源、网络、数据指示功能。
4.根据权利要求1所述的一种远程无线数据传输的变频器装置，其特征在于，数据接口(4)设置有四组，且前两组是矩形插口结构，后两组是一种圆形插口结构。
5.根据权利要求1所述的一种远程无线数据传输的变频器装置，其特征在于，安装板(10)和固定板(17)均是一种矩形钢板结构，且安装板(10)的尺寸大小大于固定板(17)的尺寸大小。
6.根据权利要求1所述的一种远程无线数据传输的变频器装置，其特征在于，工控机装置(1)是一种底板加CPU卡结构，且工控机装置(1)最多扩充20个板卡，通过工业总线与工业现场的各种外设、变频器装置(12)、车辆检测仪等相连。
7.根据权利要求1所述的一种远程无线数据传输的变频器装置，其特征在于，中央处理装置(11)内部嵌有TCP/IP协议栈，包括HTTP、HTTPS、FTP、MQTT互联网协议，且支持OPC-UA、PROFInet变频器装置远程控制协议。
8.根据权利要求1所述的一种远程无线数据传输的变频器装置，其特征在于，栅格板(13)是一种多片合页组合部件，且每一片合页的末端与外围框体是一体结构，且栅格板(13)内部合页能旋转的最大角度为90度。
9.根据权利要求1所述的一种远程无线数据传输的变频器装置，其特征在于，无线传输模块(19)支持3G、4G、WIFI网络的接收和传输的方式，并且无线传输模块(19)内部设置有相关网络类型的指令。
10.根据权利要求1所述的一种远程无线数据传输的变频器装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：相关工作人员在使用时通过按下电源开关(6)，工控机装置(1)接通电源开始运行；
S2：工控机装置(1)通过天线(5)接收相关信息，并通过内部传输数据线将信息输送至中央处理装置(11)；
S3：工控机装置(1)通过内部的AD转换模块(20)和无线传输模块(19)将解析好的数据无线传送至变频器装置(12)进行无线控制变频器装置(12)内部电流变化，同时变频器装置(12)改变电机工作电源频率方式来控制交流驱动机。
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