CN204633610U - 一种变频器用显示操作装置 - Google Patents

Abstract

一种变频器用显示操作装置，属于电力电子领域。包括主控芯片、指令输入单元、显示单元、频率调整单元以及输入输出接口单元，特点：指令输入单元、显示单元、频率调整单元及输入输出接口单元分别连接主控芯片；输入输出接口单元还与变频器连接，实现变频器与主控芯片间的数据交换，主控芯片接收并辨识指令输入单元发送的指令信号，转换成指令数据后通过输入输出接口单元输出至变频器；主控芯片通过输入输出接口单元接收变频器的显示数据，转换成显示控制信号后送至显示单元；主控芯片接收频率调整单元的模拟量电压信号，转换成数字量信号后通过输入输出接口单元输出至变频器。减少显示操作装置与变频器之间的连线，提高显示操作装置的可靠性。

Description

一种变频器用显示操作装置

技术领域

 本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种变频器用显示操作装置。

背景技术

变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机的电力控制设备，主要由整流(交流变直流)单元、滤波单元、逆变(直流变交流)单元、制动单元、驱动单元、检测单元以及微处理单元等组成。随着工业自动化程度的不断提高，变频器在不同行业得到了非常广泛的应用，然而用户对其可靠性也提出了更高的要求。

现有技术中对变频器的人工操作和监视主要通过显示操作装置来实现，显示操作装置是变频器的重要组成部分，其可靠性将影响变频器产品整体的可靠性。图1为现有变频器用显示操作装置的电路框图，在该显示操作装置中，显示单元、指令输入单元分别与主控芯片连接，主控芯片通过输入输出接口单元连接至变频器，变频器还连接有频率调整单元。上述设计方案存在的缺陷是：频率调整单元与变频器独立的接线方式，使得显示操作装置与变频器之间，除了固有的通信连线外还需要额外的连线，这就会降低操作显示装置的可靠性，从而影响变频器产品的使用质量。

    鉴于上述已有技术，有必要对现有的变频器用显示操作装置的结构加以改进，为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种变频器用显示操作装置，其与变频器之间的连线简单，使用可靠性高。

    本实用新型的目的是这样来达到的，一种变频器用显示操作装置，包括主控芯片、指令输入单元、显示单元、频率调整单元以及输入输出接口单元，其特征在于：所述的指令输入单元、显示单元、频率调整单元以及输入输出接口单元分别连接主控芯片；所述的输入输出接口单元还与变频器连接，实现变频器与主控芯片之间的数据交换，所述的主控芯片接收并辨识指令输入单元发送的指令信号，转换成指令数据后通过输入输出接口单元输出至变频器；所述的主控芯片通过输入输出接口单元接收变频器的显示数据，转换成显示控制信号后发送至显示单元；所述的主控芯片接收频率调整单元的模拟量电压信号，转换成数字量信号后通过输入输出接口单元输出至变频器。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的指令输入单元为键盘或触摸屏。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的显示单元为液晶显示模块或多位数码管。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的频率调整单元为电位器。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的频率调整单元包括电位器RP、电阻R1、电阻R2、电容C1、钳位二极管D1以及运算放大器U1，电位器RP的滑动端与电阻R1的一端以及电容C1的一端连接，电阻R1的另一端与钳位二极管D1的公共端以及运算放大器U1的正向输入端连接，运算放大器U1的反向输入端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端与运算放大器U1的输出端连接，并共同连接至主控芯片，电位器RP的一端、钳位二极管D1的负极端以及运算放大器U1的正电源端共同连接直流电源VCC，电位器RP的另一端、电容C1的另一端、钳位二极管D1的正极端以及运算放大器U1的负电源端共同接地。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的输入输出接口单元的通信类型为RS485或RS232。

本实用新型由于采用了上述结构，其与现有技术相比，具有的有益效果是：频率调整单元依次通过主控芯片和输入输出接口单元连接至变频器，频率调整单元的模拟量电压信号经主控芯片模数转换后生成频率调整单元的数字量信号，该数字量信号通过输入输出接口单元以通信的方式发送至变频器，输入输出接口单元与主控芯片交换的数据不仅包括指令信号、显示数据，还包括频率调整单元的数字量信号，从而能减少显示操作装置与变频器之间的连线，提高显示操作装置的可靠性。

附图说明

图1为现有技术中变频器用显示操作装置的结构框图。

图2为本实用新型一实施例的结构框图。

图3为本实用新型另一实施例的结构框图。

图4为本实用新型所述的频率调整单元的电原理图。 

具体实施方式

   申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

请参阅图2，本实用新型涉及一种变频器用显示操作装置，包括主控芯片、指令输入单元、显示单元、频率调整单元以及输入输出接口单元。所述的指令输入单元、显示单元、频率调整单元以及输入输出接口单元分别连接主控芯片，所述的输入输出接口单元还与变频器连接，实现变频器与主控芯片之间的数据交换。所述的主控芯片接收并辨识指令输入单元发送的指令信号，将该指令信号转换成指令数据后通过输入输出接口单元以通信方式输出至变频器。所述的主控芯片通过输入输出接口单元接收变频器的显示数据，将显示数据转换成显示控制信号后发送至显示单元，由显示单元显示相应数据。所述的频率调整单元输出模拟量电压信号至主控芯片，主控芯片将该模拟量电压信号转换成数字量信号后，通过输入输出接口单元输出至变频器，调整变频器的运行频率。在本实施例中，所述的指令输入单元为键盘或触摸屏；所述的显示单元为液晶显示模块或多位数码管；所述的频率调整单元可以包括电位器和电源电路，也可以包括电位器以及滤波电路；所述的输入输出接口单元的通信类型为RS485或RS232。

请参阅图3，所述的显示操作装置还包括分别与主控芯片连接的外围电路以及AD采样基准电压单元。所述的外围电路包括程序仿真调试/写入电路，用于为主控芯片的程序仿真调试及程序的写入提供接口，还包括复位电路，用于为主控芯片提供复位初始化有效电平。外围电路的监控电源电压幅值应处于主控芯片的正常工作范围内。所述的AD采样基准电压单元为主控芯片的AD采样提供基准电压，提高模数转换精度。主控芯片可以为微处理器，在本实施例中的型号为瑞萨R5F21258SDFP。所述的频率调整单元可以采用电位器，也可以采用如图4示意的电路结构，包括电位器RP、电阻R1、电阻R2、电容C1、钳位二极管D1以及运算放大器U1，电位器RP的滑动端与电阻R1的一端以及电容C1的一端连接，电阻R1的另一端与钳位二极管D1的公共端以及运算放大器U1的正向输入端连接，运算放大器U1的反向输入端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端与运算放大器U1的输出端连接，并共同连接至主控芯片，向主控芯片输出模拟量电压信号AN0，电位器RP的一端、钳位二极管D1的负极端以及运算放大器U1的正电源端共同连接直流电源VCC，电位器RP的另一端、电容C1的另一端、钳位二极管D1的正极端以及运算放大器U1的负电源端共同接地。将电位器RP的滑动端与直流电源VCC之间的电阻值设为r1，将电位器RP的滑动端与地之间的电阻值设为r2，将电位器RP自身的电阻值设为rp，则有r1+r2=rp。通过调整滑动端所处的位置可改变r1、r2的大小，而滑动端电压Vr也会随之发生变化，Vr=VCC*r2/rp；滑动端电压Vr经电阻R1输入至运算放大器U1的正向输入端，运算放大器U1对其作跟随输出调理后，输出模拟量电压信号AN0至主控芯片，主控芯片将该模拟量电压信号转换成数字量信号后，通过输入输出接口单元输出至变频器，调整变频器的运行频率。滑动端电压Vr、模拟量电压信号AN0以及调整后的频率，三者一一对应。本实用新型提及的其它电路均为公知技术，在此不再赘述。

请继续参阅图3和图4，对所述显示操作装置的显示操作功能作进一步描述。主控芯片接收指令输入单元发送的指令信号，并辨识该指令信号生成相应的指令数据，指令数据通过输入输出接口单元发送至变频器，由变频器做出相应的指令动作。另一方面，主控芯片还从频率调整单元接收电位器的模拟量电压信号，完成模拟量和数字量的转换，形成电位器数字量信号，该电位器数字量信号通过输入输出接口单元发送至变频器，用于调整变频器的运行频率。AD采样基准电压单元的作用是向主控芯片提供基准电压信号，该基准电压信号与电位器的模拟量电压信号逐次比较，完成模拟量和数字量的转换，由此提高AD采样的精度。主控芯片还通过输入输出接口单元接收变频器的显示数据，将该显示数据转换成显示控制信号后发送至显示单元，由显示单元显示相应内容。在完成上述显示操作功能的过程中，输入输出接口单元完成主控芯片与变频器之间的数据、信号交换，交换的内容包括指令信号、显示数据以及电位器数字量信号，交换方式可以采用RS485或RS232通信类型，这样就能减少显示操作装置与变频器之间连线的数量，提高整个显示操作装置的可靠性及通信类型的灵活性，达到发明目的。

Claims (6)

1.一种变频器用显示操作装置，包括主控芯片、指令输入单元、显示单元、频率调整单元以及输入输出接口单元，其特征在于：所述的指令输入单元、显示单元、频率调整单元以及输入输出接口单元分别连接主控芯片；所述的输入输出接口单元还与变频器连接，实现变频器与主控芯片之间的数据交换，所述的主控芯片接收并辨识指令输入单元发送的指令信号，转换成指令数据后通过输入输出接口单元输出至变频器；所述的主控芯片通过输入输出接口单元接收变频器的显示数据，转换成显示控制信号后发送至显示单元；所述的主控芯片接收频率调整单元的模拟量电压信号，转换成数字量信号后通过输入输出接口单元输出至变频器。 

2.根据权利要求1所述的一种变频器用显示操作装置，其特征在于所述的指令输入单元为键盘或触摸屏。

3.根据权利要求1所述的一种变频器用显示操作装置，其特征在于所述的显示单元为液晶显示模块或多位数码管。

4.根据权利要求1所述的一种变频器用显示操作装置，其特征在于所述的频率调整单元为电位器。

5.根据权利要求1所述的一种变频器用显示操作装置，其特征在于所述的频率调整单元包括电位器RP、电阻R1、电阻R2、电容C1、钳位二极管D1以及运算放大器U1，电位器RP的滑动端与电阻R1的一端以及电容C1的一端连接，电阻R1的另一端与钳位二极管D1的公共端以及运算放大器U1的正向输入端连接，运算放大器U1的反向输入端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端与运算放大器U1的输出端连接，并共同连接至主控芯片，电位器RP的一端、钳位二极管D1的负极端以及运算放大器U1的正电源端共同连接直流电源VCC，电位器RP的另一端、电容C1的另一端、钳位二极管D1的正极端以及运算放大器U1的负电源端共同接地。

6.根据权利要求1所述的一种变频器用显示操作装置，其特征在于所述的输入输出接口单元的通信类型为RS485或RS232。