CN1949660A - 无缝嵌入变频调速系统的智能控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无缝嵌入变频调速系统的智能控制装置，其特征在于：由中央控制器、模数变换器、数模变换器、接口电路、分路电路组成，中央控制器通过总线(1)、总线(2)分别与模数变换器、数模变换器连结，模数变换器连结n个接口电路，接口电路连结外部n个独立传感器；数模变换器连结m个分路电路，每个分路电路连结外部二个变频器控制端；两个端口接入一个变频调速系统，端口A和端口B为变频器控制信号输入端。具有不改变系统原有的控制功能和控制形态，接入后只提供智能/节能控制服务；可同时接入二个或二个以上变频调速控制回路，对二个或二个以上变频器组分别实施各自独立的智能/节能控制运行；操作界面简约、方便特点。

Description

无缝嵌入变频调速系统的智能控制装置
技术领域
本发明涉及一种交流电机拖动系统变频调速智能控制的装置，特别涉及一种采用无缝嵌入的方式。对多台电机(组)分别实施独立的变频调速智能控制的装置。
背景技术
变频调速方法是当今交流电机拖动系统速度控制和智能控制的主流技术，已得到广泛的应用。有实际工程中，通常都是用PLC(可编程序控制器)或智能控制器作系统整体运行的混合控制：控制器既用作调速节能控制，又用作动力回路的投/切控制、保护控制，还用作运行顺序、运行状态、运行保护、操作显示、管理等工作状态控制。这种用一个控制器对多个对象作混合控制的方式，造成接入系统的变频调速节能控制装置在设计、制造和使用时，存在下述问题。
(1)变频调速控制装置的部分功能经常与系统原有的电气控制功能重复配置；造成不必要的过度保护或替换。系统控制逻辑复杂化、资源配置冗余。这类问题在对既有系统实施变频调速智能改造时尤其突出。
(2)混合控制必须的大量中继元件，经众多的线缆与控制器的输入、输出端口互连；造成生产、检测、维护成本的上升；同时，由于弱电信号线缆在混合控制构架下难以远离强电动力线缆布局走线，装置内电磁干扰环境十分复杂而且易变，解决系统电磁兼容问题的代价往往很高。
(3)控制对象特性的多样性和数量众多，导致对控制器及其输入、输出接口的硬件配置、对控制软件设计和编程的要求，都趋向高级化；使装置的研发、制造和使用成本增加。
(4)混合控制下的操作界面，含有装在控制面板上众多的开关、按钮、指示灯等，需由人工干预作业；造成操作和维护人员工作强度较大；还存在因误操作导致系统故障的隐患，而防误操作保护和制造的代价一般较高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种不改变系统原有的控制功能和控制形态，接入后只提供智能/节能控制服务；可同时接入二个或二个以上变频调速控制回路，对二个或二个以上变频器组分别实施各自独立的智能/节能控制运行；操作界面简约、方便的无缝嵌入变频调速系统的智能控制装置。
本发明的一种无缝嵌入变频调速系统的智能控制装置，由中央控制器(CPU)、模数变换器(ADC)、数模变换器(DAC)、接口电路、分路电路组成，CPU通过总线1、总线2分别与ADC、DAC连结，ADC连结n个接口电路，接口电路连结外部n个独立传感器(2≤n≤16)；DAC连结m个分路电路(2≤m≤8)，每个分路电路连结外部二个变频器控制端；两个端口接入一个变频调速系统，端口A和端口B为变频器控制信号输入端。
本发明为多路模拟量输入、多路模拟量输出电路结构。被控制系统的n个传感器((2≤n≤16))经各接口电路。将模拟量信号送至ADC(模拟/数字变换器)，ADC对它们作数字化处理后经总线1送至CPU(中央处理器)作为智能控制输入信息；CPU按内建的控制算法输出数字化控制信号，经总线2送至DAC(数字/模拟变换器)；DAC对它们作模拟量变换再经分路向m个变频器分送频率控制信号(2≤m≤8)。
本发明与现有技术相比具有以下明显的优点和有益效果，由以上技术方案可知，本发明可明显降低既有交流电机拖动系统变频调速智能改造的初投资和运行费用；改善变频调速系统的电磁兼容性；可同时对多个变频调速回路实施节能控制；方便操作使用。
本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1为无缝嵌入变频调速系统的智能控制装置的原理图；
图2为常规交流电机拖动混合控制系统原理图；
图3为单回路交流电动机拖动系统智能控制原理图；
图4为本发明用于中央空调系统节能原理图。
具体实施方式
以下结合图及较佳实施例，对依据本发明提出的无缝嵌入变频调速系统的智能控制装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后：
参见图1，无缝嵌入变频调速系统的智能控制装置，由中央控制器(CPU)、模数变换器(ADC)、数模变换器(DAC)、接口电路、分路电路组成，CPU通过总线1、总线2分别与ADC、DAC连结，ADC连结n个接口电路，接口电路连结外部n个独立传感器(2≤n≤16)；DAC连结m个分路电路(2≤m≤8)，每个分路电路连结外部二个变频器控制端；两个端口接入一个变频调速系统，端口A和端口B为变频器控制信号输入端。
本发明为多路模拟量输入、多路模拟量输出电路结构。被控制系统的n个传感器((2≤n≤16))经各接口电路。将模拟量信号送至ADC(模拟/数字变换器)，ADC对它们作数字化处理后经总线1送至CPU(中央处理器)作为智能控制输入信息；CPU按内建的控制算法输出数字化控制信号，经总线2送至DAC(数字/模拟变换器)；DAC对它们作模拟量变换再经分路向m个变频器分送频率控制信号(2≤m≤8)。
本装置的操作界面仅由6个小型轻触按钮构成，显示屏为小型液晶汉字屏，与混合控制相比，简化、方便了很多。
本发明用于常规的交流电机拖动系统
参见图2，常规的交流电机拖动系统变频调速混合控制方式的拓扑结构模型中，将混合控制器中的智能/节能控制部分分离出来，组成功能专一且独立的智能控制器；选择图2中的A、B两端为本发明的无缝嵌入端。
本发明用于单个控制回路的交流电机拖动系统
参见图3，A端为节能用传感器输出端即智能控制器输入端，B端为智能控制器输出端即变频器控制信号输入端；图3中用虚线和虚线框表示的部分是系统智能控制以外的其他控制线路。采用以上方法可实现智能控制器无缝嵌入交流电机变频调速拖动系统。
本发明用于中央空调系统
参见图4，P1、P2是冷水泵，P3、P4是冷却水泵，B是冷却塔风机，T1是冷水供水温度传感器，T2是冷水回水温度传感器，T3是冷却水出水温度传感器，T4是冷却水进水温度传感器。本装置以冷水供水温度传感器T1、冷水回水温度传感器T2、冷却水出水温度传感器T3、冷却水进水温度传感器T4为输入元件，按装置内建的控制模型和控制算法，分别输出冷水泵P1、冷水泵P2变频器，冷却水泵P3、冷却水泵P4变频器、冷却塔风机B变频器的工作频率F1、F2、F3，控制冷水、冷却水和冷却塔风机系统变频调速节能运行。其连接方式保证本装置智能控制不改变系统原有的动力回路和工作状态控制功能和控制形态。
以上所述，仅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，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1、一种无缝嵌入变频调速系统的智能控制装置，其特征在于：由中央控制器、模数变换器、数模变换器、接口电路、分路电路组成，中央控制器通过总线(1)、总线(2)分别与模数变换器、数模变换器连结，模数变换器连结n个接口电路，接口电路连结外部n个独立传感器；数模变换器连结m个分路电路，每个分路电路连结外部二个变频器控制端；两个端口接入一个变频调速系统，端口A和端口B为变频器控制信号输入端。
2、如权利要求1所述的无缝嵌入变频调速系统的智能控制装置，其特征在于：n个传感器经各接口电路，将模拟量信号送至模数变换器，模数变换器对它们作数字化处理后经总线(1)送至中央处理器作为智能控制输入信息；中央处理器按内建的控制算法输出数字化控制信号，经总线(2)送至数模变换器；数模变换器对它们作模拟量变换再经分路向m个变频器分送频率控制信号。n为2～16，m为2～8。
3、如权利要求1或2所述的无缝嵌入变频调速系统的智能控制装置，其特征在于：n为2～16，m为2～8。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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