CN118399796A - 一种变频器的控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变频器的控制方法、装置、电子设备及存储介质，涉及变频控制领域，从变频器会判断是否能接收到主变频器发送的指令，若不能，则所有从变频器需要通过优先级选择出一个从变频器来执行单机控制模式，实现单机驱动电机的过程。从变频器在冗余控制和单机控制两种模式之间进行切换，主变频器出现故障的情况下，从变频器无法接收到主变频器发送的指令，此时任意一台从变频器会自主切入单机运行模式，实现对负载电机的单机控制过程，从而实现了主变频器故障的情况下对负载电机的准确控制，避免从变频器难以同步运行导致的安全隐患，确保变频器控制系统持续稳定的输出，提高整个变频器控制系统的可靠性和安全性。

Description

一种变频器的控制方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及变频控制领域，特别是涉及一种变频器的控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在冶金、化工等行业需要变频器的高可靠的持续运行，从而确保负载电机的可靠持续运转，一旦电网停电或变频器故障，就会导致巨大的经济损失或安全事故的发生。目前在对负载电机的驱动过程中，通常会使用两台及以上的变频器并联驱动同一台负载电机来确保变频器对负载电机的可靠控制，但是由于多台变频器对负载电机的控制过程可能会存在不同步的情况，导致多台变频器对负载电机进行控制过程中的谐波电流非常大，需要增加额外的器件来保证各个变频器的均流。

现有技术中通过使用3台以上的变频器实现冗余控制，其中一台变频器作为主机，剩下变频器的作为从机，用来负责从机的均流控制，从机在主机的控制下实现对负载电机的冗余控制，但是这种情况下，一旦主机出现故障，从机难以同步运行，严重情况下会造成变频器的损耗等安全问题，整个变频器系统无法实现对负载电机的准确控制，因此，如何解决主变频器故障的情况下，整个变频器系统难以可靠运行的情况成为当前急需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种变频器的控制方法、装置、电子设备及存储介质，从变频器在冗余控制和单机控制两种模式之间进行切换，主变频器出现故障的情况下，从变频器无法接收到主变频器发送的指令，此时任意一台从变频器会自主切入单机运行模式，实现对负载电机的单机控制过程，从而实现了主变频器故障的情况下对负载电机的准确控制，避免从变频器难以同步运行导致的安全隐患，确保变频器控制系统持续稳定的输出，提高整个变频器控制系统的可靠性和安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种变频器的控制方法，应用于变频器控制系统，所述变频器控制系统包括主变频器和若干个从变频器，对于任一从变频器，所述控制方法包括：

所述从变频器判断能否接收到所述主变频器发送的指令；

若不能接收到主变频器发送的指令，则确定自身是否为优先级最高的从变频器；

若自身为优先级最高的从变频器，则切换至单机控制模式驱动电机；

若自身不是优先级最高的从变频器，则停止驱动所述电机；

若能接收到主变频器发送的指令，则基于所述指令驱动所述电机，以与其他从变频器配合实现对所述电机的冗余控制。

可选地，所述控制方法还包括：

当自身出现故障时，将自身对应的优先级的状态标记为无效状态；

反馈状态信号至所述主变频器，以便所述主变频器将优先级的无效状态发送至所有所述从变频器，并确定各个所述从变频器的故障情况；所述状态信号包括优先级的状态。

可选地，所述确定自身是否为优先级最高的从变频器，包括：

在有效状态的优先级中确定自身是否为优先级最高的从变频器。

可选地，所述主变频器确定各个所述从变频器的故障情况，包括：

所述主变频器基于接收的所有所述从变频器反馈的状态信号判断是否存在从变频器出现故障；

若否，则发送指令以同步控制所有所述从变频器实现对所述电机的冗余控制；

若是，则发送指令以同步控制除故障的从变频器之外的其他从变频器，以实现对所述电机的冗余控制。

可选地，所述发送指令以同步控制除故障的从变频器之外的其他从变频器之后，还包括：

所述主变频器接收故障的从变频器反馈的状态信号，并判断故障的从变频器是否故障恢复；

若是，则重新发送指令以同步控制所有所述从变频器实现对所述电机的冗余控制。

可选地，所述主变频器发送的指令包括控制指令和同步指令，所述控制方法还包括：

当接收到所述控制指令时，所述从变频器基于所述控制指令生成与所述控制指令一致的驱动信号；

当接收到所述同步指令时，基于所述同步指令将所述驱动信号的计数值重置为预设值，以便所有所述从变频器的驱动信号的初始计数值保持一致。

可选地，所述停止驱动所述电机之后，还包括：

当接收到所述主变频器的启动指令时，所述从变频器重新接收所述主变频器发送的指令，并基于所述指令驱动所述电机，以便所述主变频器恢复冗余控制模式。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种变频器的控制装置，应用于变频器控制系统，所述变频器控制系统包括主变频器和若干个从变频器，对于任一从变频器，所述控制装置包括：

第一判断单元，用于所述从变频器判断能否接收到所述主变频器发送的指令；若不能接收到主变频器发送的指令，则触发优先级确定单元；若能接收到主变频器发送的指令，则触发冗余控制单元；

所述优先级确定单元，用于确定自身是否为优先级最高的从变频器；若自身为优先级最高的从变频器，则触发单机控制单元；若自身不是优先级最高的从变频器，则触发停机单元；

所述单机控制单元，用于切换至单机控制模式驱动电机；

所述停机单元，用于停止驱动所述电机；

所述冗余控制单元，用于基于所述指令驱动所述电机，以与其他从变频器配合实现对所述电机的冗余控制。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于实现如前述所述的变频器的控制方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述所述的变频器的控制方法的步骤。

本发明提供了一种变频器的控制方法，应用于变频器控制系统，变频器控制系统包括主变频器和若干个从变频器，从变频器会判断是否能接收到主变频器发送的指令，若能，则在主变频器的控制下和其他从变频器配合实现对负载电机的冗余控制；若不能，则所有从变频器需要通过优先级选择出一个从变频器来执行单机控制模式，实现单机驱动电机的过程。从变频器在冗余控制和单机控制两种模式之间进行切换，主变频器出现故障的情况下，从变频器无法接收到主变频器发送的指令，此时任意一台从变频器会自主切入单机运行模式，实现对负载电机的单机控制过程，从而实现了主变频器故障的情况下对负载电机的准确控制，避免从变频器难以同步运行导致的安全隐患，确保变频器控制系统持续稳定的输出，提高整个变频器控制系统的可靠性和安全性。

本发明还提供了一种变频器的控制装置、电子设备以及计算机可读存储介质，具有与上述变频器的控制方法相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和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为本发明提供的一种变频器的控制方法的流程示意图；

图2为本发明提供的一种变频器控制系统的结构示意图；

图3为本发明提供的一种变频器的控制装置的结构示意图；

图4为本发明提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种变频器的控制方法、装置、电子设备及存储介质，从变频器在冗余控制和单机控制两种模式之间进行切换，主变频器出现故障的情况下，从变频器无法接收到主变频器发送的指令，此时任意一台从变频器会自主切入单机运行模式，实现对负载电机的单机控制过程，从而实现了主变频器故障的情况下对负载电机的准确控制，避免从变频器难以同步运行导致的安全隐患，确保变频器控制系统持续稳定的输出，提高整个变频器控制系统的可靠性和安全性。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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做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。

请参照图1，图1为本发明提供的一种变频器的控制方法的流程示意图；请参照图2，图2为本发明提供的一种变频器控制系统的结构示意图；M表示负载电机。为解决上述技术问题，本发明提供了一种变频器的控制方法，应用于变频器控制系统，变频器控制系统包括主变频器和若干个从变频器，对于任一从变频器，控制方法包括：

S11：从变频器判断能否接收到主变频器发送的指令；

不难理解的是，正常的冗余控制的工作过程中，主变频器会发送指令到从变频器，以控制各个从变频器同步驱动负载电机，当主变频器由于自身原因存在故障时，主变频器无法正常向从变频器发送相应的指令，因此从变频器可以根据能否正常接收到指令的方式来确定主变频器是否存在故障，以进一步确定是否需要切换到单机控制模式。对于主变频器发送的指令的具体内容以及实现方式等本申请在此不做特别的限定，可以采用脉冲数据等方式实现。

需要说明的是，变频器控制系统不仅仅在主变频器出现故障的情况下需要将冗余控制模式切换为单机控制模式，在主变频器和从变频器之间的通信环网断开时同样需要将冗余控制模式切换为单机控制模式；当仅有主变频器产生故障时，虽然通信环网是正常的，但是这个时候由于主变频器出现故障，无法正常输出指令，主变频器会主动断开通信环网，此时变频器控制系统中的所有从变频器都无法正常接收指令，从而检测到通信环网断开，此时主变频器无法控制实现对负载电机的冗余控制过程，从变频器就会执行步骤S12以及后续步骤来切换单机控制模式。当仅有通信环网出现断开的情况时，任一节点的变频器，包括主变频器和任一从变频器都会出现收不到通信数据的情况，此时从变频器也都无法正常接收指令，此时从变频器同样需要执行步骤S12以及后续步骤来切换单机控制模式。当主变频器出现故障且通信环网出现断开的情况时，从变频器依然无法正常接收指令，此时从变频器同样需要执行步骤S12以及后续步骤来切换单机控制模式。

不难理解的是，当从变频器无法接收到主变频器发送的指令时，可能是主变频器出现故障，也有可能是通信环网出现断开的情况，通信环网的断开指的是通信环网的物理断开，通信环网的断开包括主变频器和从变频器之间的通信线路的断开，两个从变频器之间的通信线路的断开等多种情况，但是通信环网中的任一线路的断开都会导致从变频器无法接收到主变频器的指令，主变频器同样无法接收到从变频器反馈的状态信号，主变频器对于从变频器的冗余控制无法实现，从变频器需要切换至单机控制模式。

不难理解的是，通信环网指的是主变频器和从变频器之间通过环形网络进行数据通信，通信环网是单环网，数据的传输方向是单向的，每个节点只能沿同一个方向发送数据。主变频器的输出端与第一从变频器的输入端连接，第一从变频器的输出端与第二从变频器的输入端连接，若干个从变频器依次串联连接，最后一个从变频器的输出端与主变频器的输入端连接，主变频器和从变频器依次连接形成环形通信网络。在冗余控制的过程中，主变频器将指令先发送到第一从变频器，第一从变频器再将其发送至第二从变频器，以此方式将主变频器输出的指令依次传输到所有从变频器，同时第一从变频器将自身的状态信号先反馈到第二从变频器，第二从变频器再将其通过通信环网反馈到第三从变频器，以此方式将从变频器的状态信号依次传输，直至反馈到主变频器。对于通信环网的具体类型和实现方式等本申请在此不做特别的限定，可以采用光纤的方式通过光纤环网等方式实现。例如变频器控制系统包括主变频器、从变频器1和从变频器2，主变频器发送主变频器的脉冲数据给从变频器1，从变频器1把主变频器和从变频器1的脉冲数据发送给从变频器2，从变频器2再把主变频器、从变频器1和从变频器2的脉冲数据发送至主变频器。

S12：若不能接收到主变频器发送的指令，则确定自身是否为优先级最高的从变频器；

可以理解的是，单机控制模式时只有一个变频器来实现对负载电机的驱动控制，此时需要根据优先级和各个从变频器的运行状态，选择优先级最高的从变频器作为单机控制模式的变频器，比如，当前从变频器1和从变频器2都在运行，那么从中选择优先级高的从变频器切换单机控制模式；当前只有从变频器1在运行，那么就选择从变频器1切换单机控制模式。因此在从变频器不能接收到主变频器发送的指令时，需要先根据优先级的具体情况确定自身是否为优先级最高的从变频器，从而判断自身是否为单机控制模式下运行的变频器，避免存在多个从变频器同时切换至单机控制模式。对于各个从变频器中的优先级的具体实现方式等本申请在此不做特别的限定。

S13：若自身为优先级最高的从变频器，则切换至单机控制模式驱动电机；

一方面，若从变频器确定自身为优先级最高的从变频器，则说明单机控制模式下需要自身来控制驱动电机，因此这一从变频器就会切换至单机控制模式来实现对电机的驱动控制；在这一过程中，从变频器对于电机的控制指令以及频率指令等可以直接采用冗余控制模式下从主变频器接收到的指令实现，也可以进一步判断是否接收到外界输入的相关指令，通过从外界接收到的指令实现；对于从变频器在单机控制模式下如何驱动电机的具体方式等本申请在此不做特别的限定。

S14：若自身不是优先级最高的从变频器，则停止驱动电机；

另一方面，若从变频器确定自身不是优先级最高的从变频器，则说明单机控制模式下不需要自身来控制驱动电机，此时这一从变频器就需要停止输出指令，停止驱动电机，从变频器可以通过控制切断自身与负载电机之间连接的输出继电器来停止驱动电机，也可以直接执行停机操作，避免对负载电机进行控制驱动。

S15：若能接收到主变频器发送的指令，则基于指令驱动电机，以与其他从变频器配合实现对电机的冗余控制。

可以理解的是，若从变频器能够正常接收到主变频器发送的指令，则从变频器直接在主变频器的控制下实现冗余控制模式即可。冗余控制模式指的是主变频器同步控制多个从变频器同时控制驱动负载电机的过程，通过多个从变频器同时控制负载电机实现整个变频器控制系统对负载电机的冗余控制；单机控制模式指的是只存在一个从变频器驱动控制电机，主变频器以及其他从变频器自动停机。当变频器控制系统中出现故障时，主变频器不会发起切换单机控制模式的指令，各个从变频器依据综合信息，完成自主判断，并确定自身是否需要切入单机控制模式，因此步骤S11至步骤S15的执行主体均为从变频器，且为变频器控制系统中的任意一个从变频器。

进一步地，当主变频器自身出现故障时，主变频器可以产生ERROR值来表征自身的故障状态，同时停发脉冲数据。同时当变频器控制系统中的任何一个节点的变频器收不到上行和下行的脉冲数据，也即通信环网出现断开的情况时，则自主产生ERROR值来表征变频器控制系统中的故障情况。当存在从变频器切换至单机控制模式时，主变频器以及其他从变频器也可以自动产生ERROR值并停机，以提示操作人员自身的工作状态。

需要说明的是，在冗余控制模式下，各个从变频器会自动跟随主变频器运行，自动跟随指的是从变频器的控制指令和频率指令等针对负载电机的控制信号全部来自于主变频器。在变频器控制系统上电之后，操作人员需要根据目标负载的工作需求以及冗余控制说明文档设定冗余控制过程中相对应的主从机变频器功能码参数，也即各个变频器的冗余控制参数。

进一步地，若主变频器损毁和/或通信环网断开之后，切换到单机控制模式的从变频器在后续的单机控制模式中也出现损毁或其他故障情况难以正常运行，这个时候变频器控制系统中还有剩余的待机变频器，也即切换到单机控制模式时，没有启动的其他的从变频器，为了保证客户的持续输出，可以从剩余的待机变频器中在此启动一台运行。可以通过施加使能信号等方式重新启动一台从变频器执行单机控制模式。对于重新启动的从变频器的选择方式以及具体启动方式等本申请在此不做特别的限定，例如该从变频器的紧急启动过程可以采用飞速跟踪启动。当电机还在高速旋转过程中，变频器如果直接从0频开始启动就有可能会产生很大的冲击电流，因此可以通过启用飞速跟踪启动后自动计算电机的频率和相位的过程，来根据电机的当前频率和相位的具体情况进行启动，保证电机的平滑启动。

本申请提供了一种变频器的热冗余控制方法，针对现有技术中PWM(Pulse WidthModulat ion，脉宽调制)脉冲不同步，电流谐波大的问题和主变频器变频器故障后，从变频器就无法带电机运行等技术问题，提出了一种主从变频器的控制算法及PWM脉冲完全同步方案，在冗余控制过程中主变频器发送指令来实现各个从变频器之间的同步控制，当主变频器故障或通信断开后，用户可指定任意一台运行中的从变频器自主切入单机控制模式，待故障恢复后，从变频器还可以自主重新投入冗余控制模式，从而保证整个变频器控制系统的可靠运行。

作为一种具体地实施例，变频器控制系统以及负载电机之间的连接方式如图2所示，主变频器、第一从变频器和第二从变频器之间通过光纤环网连接，第一从变频器通过第一输出继电器的接触器KM1和第一电感L1与负载电机连接，通过第一电源开关K1与380V电源连接，第二从变频器通过第二输出继电器的接触器KM2和第二电感L2与负载电机连接，通过第二电源开关K2与380V电源连接，第一电源开关K1和第二电源开关K2用来导通或断开主电源和从变频器之间的连接，第一输出继电器的接触器KM1和第二输出继电器的接触器用KM2来导通或断开从变频器和负载电机之间的连接，第一电感L1和第二电感L2可以增加从变频器输出的传输距离，保护电机。变频器控制系统对负载电机的控制过程包括以下步骤：

步骤1：初始化冗余控制配置；主变频器和从变频器按照图2所示的光纤环网进行接线，变频器的主回路上电，根据冗余控制说明文档先设定相对应的主变频器和从变频器的功能码参数。

步骤2：主变频器控制各个从变频器的同步；主变频器通过光纤环网将同步信号、PWM脉冲值以及算法执行状态传递到各个从变频器中，每个从变频器按照主变频器的传递数据自动实现与主变频器中控制算法和PWM脉冲的同步。其中，算法执行状态指的是主变频器程序执行的一些状态值，从变频器收到相对应的状态值后，可以根据主变频器的状态值来实现与其他从变频器之间的控制算法以及自身与主变频器算法之间的同步。

步骤3：运行冗余控制模式；主变频器接收目标负载电机对应的控制指令和频率指令，主变频器启动后，从变频器自动跟随主变频器运行，此时变频器控制系统又可以称为冗余控制系统。从变频器需要检修或者产生故障或者存在变频器输入断开的情况时，冗余控制系统自动切除该从变频器。其他从变频器继续冗余运行。当该从变频器检修完成或电网断电恢复或故障恢复时，此时冗余控制系统自动将该从变频器重新切入系统中。

步骤4：光纤单环网的状态检测；主变频器主动发送脉冲数据到各个从变频器，光纤单环网中距主变频器最近的从变频器主动发送脉冲数据到剩余其他从变频器及主变频器。变频器控制系统中的任何一个节点的变频器收不到上行和下行的脉冲数据时，说明存在通信断开的情况，则该变频器自主产生ERROR值，然后进入步骤5。

步骤5：从变频器跟随优先级自主切换单机控制模式；变频器控制系统中存在变频器检测到光纤单环网断开时，各个从变频器根据自身优先级以及运行状态确定一个从变频器切换到单机控制模式。其他低优先级的从变频器和主变频器自动产生ERROR值并停机。

当主变频器由于自身原因产生ERROR值时，主停止发送脉冲数据到各个从变频器，各个从变频器同样根据自身优先级以及运行状态确定一个从变频器切换到单机控制模式。其他低优先级的从变频器和主变频器自动产生ERROR值并停机。

步骤6：紧急单独从机运行模式；当切换到单机控制模式下运行的变从频器也产生故障或损毁后，用户可从其余从变频器中选择一台未损毁的从变频器，并使能使其进入紧急单独从机运行模式，从而保证只要有从变频器硬件未损毁，均可保持负载电机的持续输出。

步骤7：主从冗余控制在线恢复模式；当主变频器或通信环网恢复正常后，主变频器变频器重新获取当前运行的从变频器的同步信号、PWM脉冲值以及算法执行状态等，主变频器此时再次接管冗余控制，剩余无故障的从变频器自主投入冗余系统中，自动恢复冗余控制模式。

本发明提供了一种变频器的控制方法，应用于变频器控制系统，变频器控制系统包括主变频器和若干个从变频器，从变频器会判断是否能接收到主变频器发送的指令，若能，则在主变频器的控制下和其他从变频器配合实现对负载电机的冗余控制；若不能，则所有从变频器需要通过优先级选择出一个从变频器来执行单机控制模式，实现单机驱动电机的过程。从变频器在冗余控制和单机控制两种模式之间进行切换，主变频器出现故障的情况下，从变频器无法接收到主变频器发送的指令，此时任意一台从变频器会自主切入单机运行模式，实现对负载电机的单机控制过程，从而实现了主变频器故障的情况下对负载电机的准确控制，避免从变频器难以同步运行导致的安全隐患，确保变频器控制系统持续稳定的输出，提高整个变频器控制系统的可靠性和安全性。

在上述实施例的基础上：

作为一种可选地实施例，控制方法还包括：

当自身出现故障时，将自身对应的优先级的状态标记为无效状态；

反馈状态信号至主变频器，以便主变频器将优先级的无效状态发送至所有从变频器，并确定各个从变频器的故障情况；状态信号包括优先级的状态。

不难理解的是，为了避免切换单机控制模式的从变频器是故障的从变频器，从变频器会执行自身的故障保护算法，当自身产生故障时，从变频器会将故障状态通过状态信号反馈到主变频器，同时会将自身对应的优先级状态标记为无效状态，主变频器获取从变频器的故障状态，会将这一信息发送至各个从变频器，使得各个从变频器可以实时更新优先级的状态；从变频器自身出现故障不仅仅指的是从变频器出现损毁等物理故障，也可能是接收到外部检修信号等情况，此时从变频器不会继续工作，为了避免单机控制模式选择出的从变频器无法正常控制驱动负载电机，因此需要根据各个从变频器的工作情况实时更新优先级的状态，避免执行单机控制模式的从变频器无法正常工作导致负载电机的异常停机。本实施例采用调整优先级的状态的方式将故障的从变频器从单机控制模式选择从变频器的过程中排除，实际应用中也可以采用其他方式来避免故障的从变频器进入单机控制模式，对于从变频器反馈的状态信号的具体内容和实现方式等本申请在此不做特别的限定，可以采用简单的电平信号表征自身的故障与否即可，主变频器也可以直接根据有没有接收到对应的状态信号来判断从变频器是否存在故障。

具体地，从变频器在出现故障情况时，需要及时告知主变频器，以便主变频器将故障情况及时发送至其他从变频器，避免单机控制模式时选择出故障的从变频器，确保单机控制模式时选择出的从变频器能够有效控制驱动负载电机，提高整个变频器控制系统的准确性和可靠性。

作为一种可选地实施例，确定自身是否为优先级最高的从变频器，包括：

在有效状态的优先级中确定自身是否为优先级最高的从变频器。

不难理解的是，在需要切换单机控制模式的过程中，从变频器在确定自身是否为优先级最高的从变频器的过程中，可以根据优先级的状态排除出现故障的从变频器，在能够正常运行的从变频器中确定自身是否为优先级最高的从变频器，确保单机控制模式时选择出的从变频器能够有效控制驱动负载电机。对于优先级的有效状态和无效状态的具体实现方式以及识别方法等本申请在此不做特别的限定，可以根据实际应用需求进行设置。

具体地，从变频器在根据自身故障情况调整自身的优先级的状态的同时，在切换单机控制模式的过程中，各个从变频器需要根据更新后的优先级的状态来从能够正常运行的从变频器中确定自身是否为优先级最高的从变频器，避免单机控制模式时选择出故障的从变频器，确保单机控制模式时选择出的从变频器能够有效控制驱动负载电机，提高整个变频器控制系统的准确性和可靠性。

作为一种可选地实施例，主变频器确定各个从变频器的故障情况，包括：

主变频器基于接收的所有从变频器反馈的状态信号判断是否存在从变频器出现故障；

若否，则发送指令以同步控制所有从变频器实现对电机的冗余控制；

若是，则发送指令以同步控制除故障的从变频器之外的其他从变频器，以实现对电机的冗余控制。

不难理解的是，在冗余控制模式的正常工作过程中，从变频器同样可以执行自身的故障保护算法，主变频器接收所有从变频器反馈的状态信号，并判断是否存在从变频器出现故障，当存在从变频器出现故障时，发送指令将该故障的从变频器从冗余系统中切除，只控制除故障的从变频器之外的其他从变频器实现对负载电机的冗余控制。主变频器实时接收从变频器反馈的状态信号，一旦从变频器自身发生故障后就会被自动切除出冗余控制系统，且由于自身故障被切除后，不会影响整个通信环网的通信状态。将从变频器从冗余系统中切除的方式存在多种选择，本申请在此不做特别的限定，从变频器可以在自身出现故障时控制与自身对应的输出继电器，通过直接控制输出继电器的接触器断开来将自身从冗余控制系统中切除，也可以利用主变频器输出的指令控制相应的从变频器从冗余控制系统中切除。

具体地，在冗余控制模式中，若存在从变频器出现故障，则该出现故障从变频器将从冗余控制模式中切除，主变频器不再发送指令到该从变频器，其他的从变频器来实现对负载电机的冗余控制，避免故障的从变频器对于整个变频器控制系统的影响，确保变频器控制系统对负载电机的控制过程的准确性和可靠性。

作为一种可选地实施例，发送指令以同步控制除故障的从变频器之外的其他从变频器之后，还包括：

主变频器接收故障的从变频器反馈的状态信号，并判断故障的从变频器是否故障恢复；

若是，则重新发送指令以同步控制所有从变频器实现对电机的冗余控制。

不难理解的是，当变频器控制系统中存在从变频器出现故障并将其从冗余控制系统中进行切除之后，主变频器还可以继续按预设程序接收该故障的从变频器的状态信号，根据能否接收到状态信号或者具体的状态信号的情况判断该从变频器的故障情况是否恢复，若该从变频器的故障恢复，则该从变频器可以重新切入到冗余控制系统中，主变频器也重新发送指令给该从变频器，恢复故障的从变频器重新加入冗余控制系统中，与其他变频器配合实现对负载电机的冗余控制。如何判断从变频器是否故障恢复的方式存在多种选择，通常情况下主变频器会在接收到从变频器的状态信号时判定从变频器正常工作，没有故障情况，在没有接收到从变频器的状态信号时判定从变频器存在故障。

具体地，当故障的从变频器的故障恢复时，该从变频器可以重新回到冗余控制系统中，重新在主变频器的控制下与其他变频器配合实现对负载电机的冗余控制，进一步考虑从变频器故障恢复的情况，避免正常的从变频器出现闲置等情况，造成资源浪费。

作为一种可选地实施例，主变频器发送的指令包括控制指令和同步指令，控制方法还包括：

当接收到控制指令时，从变频器基于控制指令生成与控制指令一致的驱动信号；

当接收到同步指令时，基于同步指令将驱动信号的计数值重置为预设值，以便所有从变频器的驱动信号的初始计数值保持一致。

不难理解的是，主变频器不仅仅需要将驱动电机所需的控制指令发送到各个从变频器，还需要保证各个从变频器之间的同步控制过程，因此主变频器发送的指令至少包括控制指令和同步指令，控制指令是各个从变频器驱动电机所需要的指令，各个从变频器基于接收到的控制指令生成负载电机所需的驱动信号，并且各个从变频器生成的驱动信号都需要与控制指令保持一致，以确保各个从变频器对于负载电机的控制过程相同。同时由于各个从变频器都需要对负载电机进行控制，主变频器还需要输出同步信号来保证各个从变频器对于负载电机的控制过程的同步，对于控制指令以及同步指令的具体类型和实现方式等本申请在此不做特别的限定。假设同步指令采用脉冲信号实现，控制指令采用PWM波的方式实现，当从变频器接收到脉冲信号后，会先进行初步的消抖处理，处理完成后会利用该脉冲信号主动将PWM波的计数值统一重置成同步指令中规定的固定数值，从而保证每一个从变频器的PWM波的开始计数值都是一致的。

需要说明的是，主变频器发送的指令以及其中的控制指令和同步指令的具体内容等可以是外部根据负载电机的应用需求直接输入到主变频器中的，也可以通过在主变频器中提前预设控制程序来实现控制指令和同步指令的生成，对于控制指令和同步指令的生成方式等本申请在此不做特别的限定。

具体地，从变频器会根据从主变频器接收到的控制指令确定如何控制驱动负载电机的具体控制过程，同时根据同步指令来实现所有从变频器的控制过程之间的同步，从而确保对负载电机的冗余控制过程的同步，避免各个从变频器的控制不同步导致的谐波电流等安全隐患，提高整个变频器控制系统的可靠性和安全性。

作为一种可选地实施例，停止驱动电机之后，还包括：

当接收到主变频器的启动指令时，从变频器重新接收主变频器发送的指令，并基于指令驱动电机，以便主变频器恢复冗余控制模式。

具体地，考虑到冗余控制模式比单机控制模式的可靠性更高，因此当变频器控制系统进入单机控制模式之后，还可以根据变频器控制系统的实时情况来确定是否需要恢复冗余控制模式。恢复冗余控制模式必须需要主变频器的故障恢复，在主变频器的故障恢复之后，主变频器会主动获取各个从变频器的状态信号来判断变频控制系统的整体状态，确定各个从变频器以及通信环网是否恢复正常，通常情况下只需要主变频器和一台从变频器处于正常工作状态即可实现冗余控制模式的恢复，若主变频器能够确定一台从变频器的具体工作情况，则说明主变频器与从变频器之间的通信环网已经恢复正常，此时可以恢复冗余控制模式；若主变频器仍然无法接收到从变频器的状态信号，则说明通信环网未恢复正常，则无法正常恢复冗余控制过程。若主变频器能够正常接收到一台及以上的从变频器的状态信号，则可以重新恢复冗余控制模式，主变频器可以重新发送指令到各个恢复正常的从变频器，使得变频器控制系统恢复冗余控制模式。

具体地，在变频器控制系统中故障恢复之后，主变频器可以进一步根据从变频器的状态信号确定各个从变频器能否正常工作，从而根据从变频器的具体情况恢复对负载电机的冗余控制，变频器控制系统重新从单机控制模式恢复到冗余控制模式，实现对负载电机的可靠控制。

请参照图3，图3为本发明提供的一种变频器的控制装置的结构示意图；为解决上述技术问题，本发明还提供了一种变频器的控制装置，应用于变频器控制系统，变频器控制系统包括主变频器和若干个从变频器，对于任一从变频器，控制装置包括：

第一判断单元11，用于从变频器判断能否接收到主变频器发送的指令；若不能接收到主变频器发送的指令，则触发优先级确定单元；若能接收到主变频器发送的指令，则触发冗余控制单元；

优先级确定单元12，用于确定自身是否为优先级最高的从变频器；若自身为优先级最高的从变频器，则触发单机控制单元；若自身不是优先级最高的从变频器，则触发停机单元；

单机控制单元13，用于切换至单机控制模式驱动电机；

停机单元14，用于停止驱动电机；

冗余控制单元15，用于基于指令驱动电机，以与其他从变频器配合实现对电机的冗余控制。

作为一种可选地实施例，还包括：

优先级调整单元，用于当自身出现故障时，将自身对应的优先级的状态标记为无效状态；

优先级更新单元，用于反馈状态信号至所述主变频器，以便所述主变频器将优先级的无效状态发送至所有所述从变频器，并确定各个所述从变频器的故障情况；所述状态信号包括优先级的状态。

作为一种可选地实施例，优先级确定单元12包括：

优先级确定子单元，用于在有效状态的优先级中确定自身是否为优先级最高的从变频器。

作为一种可选地实施例，所述主变频器发送的指令包括控制指令和同步指令，还包括：

电机驱动单元，用于当接收到所述控制指令时，所述从变频器基于所述控制指令生成与所述控制指令一致的驱动信号；

信号同步单元，用于当接收到所述同步指令时，基于所述同步指令将所述驱动信号的计数值重置为预设值，以便所有所述从变频器的驱动信号的初始计数值保持一致。

作为一种可选地实施例，还包括：

冗余恢复单元，用于当接收到所述主变频器的启动指令时，所述从变频器重新接收所述主变频器发送的指令，并基于所述指令驱动所述电机，以便所述主变频器恢复冗余控制模式。

对于本发明提供的一种变频器的控制装置的介绍请参照上述变频器的控制方法的实施例，本发明在此不再赘述。

请参照图4，图4为本发明提供的一种电子设备的结构示意图。为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电子设备，包括：

存储器21，用于存储计算机程序；

处理器22，用于实现如前述的变频器的控制方法的步骤。

其中，处理器22可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器22可以采用DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器22也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器22可以集成GPU(graphics process ing unit，图形处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器22还可以包括AI(Artificial Intel l igence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器21可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器21还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器21至少用于存储以下计算机程序，其中，该计算机程序被处理器22加载并执行之后，能够实现前述任意一个实施例公开的变频器的控制方法的相关步骤。另外，存储器21所存储的资源还可以包括操作系统和数据等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统可以包括Windows、Unix、Linux等。数据可以包括但不限于变频器的控制方法的数据等。

在一些实施例中，电子设备还可包括有显示屏、输入输出接口、通信接口、电源以及通信总线。

本领域技术人员可以理解的是，图4中示出的结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。

对于本发明提供的一种电子设备的介绍请参照上述变频器的控制方法的实施例，本发明在此不再赘述。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述的变频器的控制方法的步骤。

可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请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，执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。具体地，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘及移动硬盘等，或适合于存储指令、数据的任何类型的媒介或设备等等，本申请在此不做特别的限定。

对于本发明提供的一种计算机可读存储介质的介绍请参照上述变频器的控制方法的实施例，本发明在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种变频器的控制方法，其特征在于，应用于变频器控制系统，所述变频器控制系统包括主变频器和若干个从变频器，对于任一从变频器，所述控制方法包括：

所述从变频器判断能否接收到所述主变频器发送的指令；

若不能接收到主变频器发送的指令，则确定自身是否为优先级最高的从变频器；

若自身为优先级最高的从变频器，则切换至单机控制模式驱动电机；

若自身不是优先级最高的从变频器，则停止驱动所述电机；

若能接收到主变频器发送的指令，则基于所述指令驱动所述电机，以与其他从变频器配合实现对所述电机的冗余控制。

2.如权利要求1所述的变频器的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

当自身出现故障时，将自身对应的优先级的状态标记为无效状态；

反馈状态信号至所述主变频器，以便所述主变频器将优先级的无效状态发送至所有所述从变频器，并确定各个所述从变频器的故障情况；所述状态信号包括优先级的状态。

3.如权利要求2所述的变频器的控制方法，其特征在于，所述确定自身是否为优先级最高的从变频器，包括：

在有效状态的优先级中确定自身是否为优先级最高的从变频器。

4.如权利要求2所述的变频器的控制方法，其特征在于，所述主变频器确定各个所述从变频器的故障情况，包括：

所述主变频器基于接收的所有所述从变频器反馈的状态信号判断是否存在从变频器出现故障；

若否，则发送指令以同步控制所有所述从变频器实现对所述电机的冗余控制；

若是，则发送指令以同步控制除故障的从变频器之外的其他从变频器，以实现对所述电机的冗余控制。

5.如权利要求4所述的变频器的控制方法，其特征在于，所述发送指令以同步控制除故障的从变频器之外的其他从变频器之后，还包括：

所述主变频器接收故障的从变频器反馈的状态信号，并判断故障的从变频器是否故障恢复；

若是，则重新发送指令以同步控制所有所述从变频器实现对所述电机的冗余控制。

6.如权利要求1所述的变频器的控制方法，其特征在于，所述主变频器发送的指令包括控制指令和同步指令，所述控制方法还包括：

当接收到所述控制指令时，所述从变频器基于所述控制指令生成与所述控制指令一致的驱动信号；

当接收到所述同步指令时，基于所述同步指令将所述驱动信号的计数值重置为预设值，以便所有所述从变频器的驱动信号的初始计数值保持一致。

7.如权利要求1至6任一项所述的变频器的控制方法，其特征在于，所述停止驱动所述电机之后，还包括：

当接收到所述主变频器的启动指令时，所述从变频器重新接收所述主变频器发送的指令，并基于所述指令驱动所述电机，以便所述主变频器恢复冗余控制模式。

8.一种变频器的控制装置，其特征在于，应用于变频器控制系统，所述变频器控制系统包括主变频器和若干个从变频器，对于任一从变频器，所述控制装置包括：

第一判断单元，用于所述从变频器判断能否接收到所述主变频器发送的指令；若不能接收到主变频器发送的指令，则触发优先级确定单元；若能接收到主变频器发送的指令，则触发冗余控制单元；

所述优先级确定单元，用于确定自身是否为优先级最高的从变频器；若自身为优先级最高的从变频器，则触发单机控制单元；若自身不是优先级最高的从变频器，则触发停机单元；

所述单机控制单元，用于切换至单机控制模式驱动电机；

所述停机单元，用于停止驱动所述电机；

所述冗余控制单元，用于基于所述指令驱动所述电机，以与其他从变频器配合实现对所述电机的冗余控制。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于实现如权利要求1至7任一项所述的变频器的控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的变频器的控制方法的步骤。