CN202171642U - 高压变频器监控系统测试装置 - Google Patents

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张瑜
顾春明
迟慧广
杨国伟
徐龙辉
山茂泉
王卓
赵鹏
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Abstract

本实用新型提供一种高压变频器监控系统测试装置，目的在于解决高压变频器监控系统在生产过程中质量控制不严格造成的质量问题，以及因器件质量问题导致的高压变频器监控系统功能失常的情况发生时而使用的测试装置，为高压变频器系统测试做好准备。此装置是由显示控制单元、单片机控制单元、FPGA控制单元、光纤通讯单元和电源单元组成，本实用新型具有如下优点：体积小巧、性能稳定、操作方便灵活、人机界面友好。此装置能够完成对高压变频器监控系统的测试、故障码发送、开关信号发送、PWM脉冲解码等功能，极大的提高了对高压变频器监控系统的故障点检测准确性，提高了调试人员对故障点判断和处理的速度。

Description

高压变频器监控系统测试装置
技术领域
本实用新型属于一种工业自动控制技术，具体涉及一种高压变频器监控系统测试装置。
背景技术
此系统涉及的高压变频器是功率单元串联多电平型变频器，是采用多个低压的功率单元串联实现高压，输入侧的降压变压器采用移相方式，可有效消除对电网的谐波污染，输出侧采用多电平正弦PWM技术，可广泛应用于工矿企业的调速电机。高压变频器都设有一套监控系统，当正常工作时此系统时刻监控高压变频器的运行状态，当高压变频器某个功率单元出现故障时，此功率单元可自动退出系统，而其余的功率单元可继续保持电机的运行，减少停机时造成的损失。此时监控系统自动检测、显示故障部位，便于人工对故障进行解决和处理。针对高压变频器的监控系统应有其特殊的测试装置，否则对于高压变频器的安全运行将存在严重的质量隐患。
高压变频器监控系统有以下测试方案：方案1、对监控系统进行单板测试；方案2、对监控系统进行运行测试；方案3、对监控系统进行模拟运行测试。方案1存在以下问题：监控系统由多块控制板组成，每一块控制板要完成测试功能，需要其余几块控制板提供运行工作条件，以这种方案设计测试装置会造成很多重复性的工作，工作效率低。方案2对于测试监控系统，能够很好的完成测试控制的每一项指标及其故障点，但是需要整套变频器工作运行的配合，由于变频器的体积庞大，结构复杂，对于测试监控系统并不理想；方案3完全解决了以上两个方案的缺点，首先该方案为监控系统准备运行条件，同时可以向监控系统发送故障码及开关量信号，完成对监控系统的测试。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种解决高压变频器监控系统在生产过程中质量控制不严格造成的质量问题，以及因器件质量问题导致的高压变频器监控系统功能失常的情况发生时而使用的测试装置，为高压变频器系统测试做好准备。
本实用新型的目的是这样实现的：一种高压变频器监控系统测试装置，是由显示控制单元、单片机控制单元、FPGA控制单元、光纤通讯单元和电源单元组成，其特征在于：显示控制单元与单片机控制单元电信号连接，单片机控制单元与FPGA控制单元电信号连接，FPGA控制单元与光纤通讯单元电信号连接，电源单元分别与显示控制单元、单片机控制单元、FPGA控制单元、光纤通讯单元连接。
本实用新型还具备以下技术特征：
1、显示控制单元是以昆仑通态的触摸屏为核心；
2、单片机控制单元是以ATmega128为核心芯片；
3、FPGA控制单元是以EP3C16Q240为核心芯片；
4、光纤通讯单元是由T1521和R2521光纤收发器组成。
本实用新型具有如下优点：体积小巧、操作方便灵活、人机界面友好；能够完成对高压变频器监控系统的测试，以及故障码发送、开关信号发送、PWM脉冲解码等功能，极大的提高了工作人员对高压变频器整机系统的调试速度。此装置能对变频器监控系统的故障点检测准确，提高了调试人员对故障点判断的速度和准确度。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理框图；其中1、显示控制单元，2、单片机控制单元，3、FPGA控制单元，4、光纤通讯单元，5、电源单元。
图2为单片机控制单元的软件流程图。
图3为FPGA控制单元框图。
具体实施方式
下面结合附图具体对本实用新型作进一步的说明：
高压变频器监控系统测试装置，由显示控制单元、单片机控制单元、FPGA控制单元、光纤通讯单元和电源单元组成，显示控制单元与单片机控制单元通过UART串行总线连接，单片机控制单元与FPGA控制单元通过地址总线和数据总线连接，光纤通讯单元与FPGA控制单元连接，电源单元分别给显示控制单元、单片机控制单元、FPGA控制单元及光纤通讯单元供电。显示控制单元是以昆仑通态的触摸屏为核心，完成人机交互；单片机控制单元是以ATmega128为主控芯片，实现触摸屏与FPGA控制单元间的数据交互及开关量的输出；FPGA控制单元是以EP3C16Q240为核心芯片，完成双路PWM解码及模拟上传高压变频器监控系统的故障信息；光纤通讯单元是由T1521和R2521组成的光纤收发器，完成通讯及控制信号的传递。
系统的原理：本系统主要完成双路SPWM解码、模拟功率单元故障信息上传功能及开关量的输出，通过触摸屏选择发送开关量输出及选择故障信息发送；单片机控制控制单元主要完成开关量输出；FPGA控制单元主要完成双路SPWM波解码及故障信息发送功能；光纤通讯单元完成通讯及控制信号的传递。
本实用新型属于高压变频器监控系统的测试设备，主要完成对高压变频器监控系统性能的测试：PWM编码性能、通讯性能及开关量处理的测试。高压变频器在系统高压测试前，为高压变频器的监控系统进行单机测试，主要包括：满足启动条件、正常烧机运行、频繁发送故障、测试软件的反应速度、给出不同的开关量信号、测试系统的稳定性等。
本实用新型给出的高压变频器监控系统测试装置设计方案，经过实践检验，其体积小巧、性能稳定、使用方便、友好的人机界面及高可靠性都得到测试人员的一致认可。

Claims (5)

1.一种高压变频器监控系统测试装置，是由显示控制单元、单片机控制单元、FPGA控制单元、光纤通讯单元和电源单元组成，其特征在于：显示控制单元与单片机控制单元电信号连接，单片机控制单元与FPGA控制单元电信号连接，FPGA控制单元与光纤通讯单元电信号连接，电源单元分别与显示控制单元、单片机控制单元、FPGA控制单元、光纤通讯单元连接。
2.根据权利要求1所述的高压变频器监控系统测试装置，其特征在于所述的显示控制单元是以昆仑通态的触摸屏为核心。
3.根据权利要求1所述的高压变频器监控系统测试装置，其特征在于所述的单片机控制单元是以ATmega128为核心芯片。
4.根据权利要求1所述的高压变频器监控系统测试装置，其特征在于所述的FPGA控制单元是以EP3C16Q240为核心芯片。
5.根据权利要求1所述的高压变频器监控系统测试装置，其特征在于所述的光纤通讯单元是由T1521和R2521光纤收发器组成。
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