CN205212682U - 变流器 - Google Patents

Abstract

一种变流器，其具有包括多个软件模块形式的控制功能的集成控制单元(3)并且具有输入/输出单元，通过所述输入/输出单元能够将数据输入到所述控制单元(3)中，其特征在于，控制功能通过激活码输入到所述控制单元(3)中来激活。

Description

变流器

技术领域

本实用新型涉及一种具有集成控制单元的变流器(Stromrichter)。

这种变流器尤其由换流器(Umrichter)和逆变器(Wechselrichter)构成并且用于很多工业应用。

背景技术

众所周知的是，这样的变流器可以配属有外部的控制单元，尤其是SPS控制装置。SPS控制装置在工业流程作业中承担调节或控制任务。SPS控制装置可以尤其用于将确定的特征参数调节为确定的值。例如，由SPS控制装置控制的换流器可以作用于驱动液体泵的马达。SPS控制装置对借助所述液体泵引发的介质流量或压力进行调节并且在此通过传感器获取反馈信息并且作用于随后控制所述马达的换流器。SPS可以通过总线接口和/或通过IO接口与所述变流器连接。

变流器的新实施已经具有集成的控制功能。尤其已知具有集成SPS控制装置的变流器。虽然集成在变流器中的控制装置的控制功能由于相应的变流器中可供使用的存储容量而受到限制。尽管如此，借助这样的系统仍实现了要求相对较高的应用，例如所谓的拾取放置任务，其中借助单轴的或多轴的装置进行工件或工具在机器和设备中的定位。

为了使变流器匹配于不同的应用，需要为控制单元的软件相应地配置不同的功能。然而从制造商方面看，所述软件的这种应用特定的匹配会导致不期望的软件多样性，这对于变流器制造商而言意味着巨大的开销。替代地可想到，将可以涵盖变流器全部应用可能性的软件装载到变流器的控制单元中。然而软件的存储需求太大，以至于所述软件无法再在变流器的控制单元上实现。

实用新型内容

本实用新型所基于的任务在于，提供一种开头所述类型的变流器，在该变流器中可以以较小开销实现灵活的、应用特定的匹配。

为了解决所述任务，提出了以下技术方案。

本实用新型涉及一种具有集成控制单元的变流器并且包括多个软件模块形式的控制功能。借助输入/输出单元可以将数据输入到所述控制单元中。通过输入激活码在所述控制单元中激活控制功能。

因此本实用新型的基本思想在于，模块化地如此构造控制单元的软件，使得各个控制功能可作为可再装载的软件模块来使用，变流器用户可以根据相应应用的构型通过输入特定的激活码来激活以及由此启用所述软件模块。

由此，所述控制单元的软件不会装载不需要的功能，从而一方面所述软件要求相对较小的存储空间而另一方面各个所需功能快速地且以较少的计算机时间在所述控制单元中完成。

对于用户本身而言，获得了显著的成本优势。在制造商方面，在所述控制单元中实现的软件仅包括控制装置的主要的基本功能并且因此可以相对简单地结构化，这反应在较少的制造成本和相应少的购买价格中。用户通过付费从制造商获得可再装载的控制功能。因为用户准确地了解应借助变流器操作的应用，所以其可以特定地仅激活所述应用需要的控制功能并且由此保持整个系统的低成本。

借助激活码启用控制功能既是有利于操作者的方法也是可靠的方法。

在此特别有利地提出了一种计算机网络，在所述计算机网络中实现了一种用于管理变流器的控制功能以及用于给予用于变流器的控制功能的激活码的软件。

在此，所述计算机单元的软件具有用于从程序库中选择控制功能的菜单。

由此，对于通过所述菜单选择的控制功能将激活码从变流器的制造商的计算机传输到所述计算机单元上，所述激活码借助菜单作为输出值输出。

借助优选构成为服务器且可通过因特网访问的计算机单元提供了购买入口，用户可以通过所述购买入口以简单的方式从控制功能的程序库中选择其所期望的控制功能。对于所述控制功能，用户可以通过付费获得激活码，用户随后可以在其变流器的控制单元中使用所述激活码来激活控制功能。为了能够实现对于特定的变流器待给予的激活码的分配，用户必须提前读取相应的变流器的序列号并且在购买入口中作为输入值输入所述序列号。

所述系统能够实现激活码的在很大程度上自动给予并且由此实现控制单元中控制功能的相应简单的激活。

所述购买入口的功能范围可以通过下述方式得到扩展：新的控制功能可通过客户计算机输入到计算机单元的程序库中。

由此，所述购买入口如下地扩展为一个开放的系统：在计算机单元的程序库中不仅提供变流器的制造商的控制功能，而且还提供由第三方、尤其是其他用户制定的控制功能。这些控制功能随后可以经由所述购买入口提供给广大的用户范围。

根据按本实用新型的变流器的第一变型方案，通过激活码来激活预先安装在控制单元中的控制功能。

在所述情形中，用户通过所述购买入口获得用于相应的控制功能的激活码以便随后通过将所述激活码输入到变流器中来激活所述控制功能就足够了。

根据按本实用新型的变流器的第二变型方案，通过输入/输出单元将控制功能装载到控制单元中，并且随后所述控制功能通过输入激活码来激活。

在所述情形中，用户首先通过计算机单元的购买入口下载所期望的控制功能，以便随后将其装载到变流器的控制单元中。继而，用户通过购买入口获得用于所述控制功能的激活码，从而用户随后可以通过将所述激活码输入到控制单元中来启用所述控制功能。

根据本实用新型的一种特别有利的构型，仅当激活码在控制单元中识别为有效时，才激活控制功能。

通过有效性检验，一方面可以发现激活码的错误输入。此外，通过有效性检验还确保了仅仅激活相应的变流器所允许的且适合的控制功能，由此避免变流器的功能故障。

为了排除控制功能以及激活码的混淆和错误分配，在此对于所有可供使用的以及在计算机单元中可调取的控制功能确保了所述控制功能中的每一个都以唯一的方式分配了一个激活码。那么，在每一个变流器中都有利地存储有具有全部激活码的列表，从而随后可以借助所述列表实施所述有效性检验。

所述列表可以存储在控制单元的任意一个存储单元中，例如存储在控制单元的微控制器的闪存中。

控制功能本身的激活有利地在专门为此在控制单元中实现的安全芯片中进行。所述安全芯片确保了高安全标准并且特别有利地负责对从控制单元中不期望地读取数据或软件的高效复制保护。

根据本实用新型的一种特别有利的构型，激活码由检验值构成，所述检验值由标识变流器的序列号、特定于变流器的常数以及加密编码导出。

在所述情形中，有效性检验如此进行，使得在输入用于控制功能的激活码之后在控制单元中计算用于所述控制功能的激活码并且将其与所输入的激活码进行比较。在所计算的激活码与所输入的激活码一致的情况下激活所属的控制功能。在不一致的情况下在控制单元中生成错误报告。

因为每一个激活码由特定变流器的序列号导出，所以激活码对于每一个变流器而言是特有的，也就是说所述激活码唯一地分配给一个变流器。由此避免了用户将对于一个变流器确定的控制功能错误地或未经授权地在另一变流器上进行激活。

因为每一个激活码不仅由变流器的序列号导出而且附加地由分配给所述序列号的常数导出，所以在需要时在软件升级的情况下在控制单元中通过共同涉及所述常数使变流器的全部激活码无效。

此外，因为每一个激活码由加密编码导出，所以确保了高数据安全性，也就是说因此以高安全性避免通过未经授权者不期望地破解激活码。

根据本实用新型的变流器可以用在很多不同的应用领域中。在此，所述变流器尤其可以构成为逆变器或换流器。

附图说明

下面参照附图对本实用新型进行阐述。附图示出：

图1：根据本实用新型的变流器的一种实施例的示意图；

图2：一种计算机网络的示意图，所述计算机网络用于给予用于根据图1的变流器的激活码。

具体实施方式

图1示意性地示出逆变器1作为根据本实用新型的变流器的实施例。逆变器1以已知的形式包括逆变器组件2和设置在逆变器1中的控制单元3。逆变器1构成用于将直流电流转换为单相的或多相的交流电流的变流器。为了输出交流电流并且在必要情况下输出其他输出量，逆变器1还以已知的形式具有输出端装置1a。此外，逆变器1包括输入端装置1b。借助这种逆变器1可以控制诸如用于工件和工具的定位的定位装置的装置。

替代地，所述变流器可以由将一个频率的交流电流转换为另一频率的和/或另一振幅的交流电流的换流器构成。

集成在逆变器1中的控制单元3基本具有SPS控制装置的功能。与此相对应地，可以借助控制单元3实施程序控制，所述程序控制包括处理逆变器1的输入端1b上的输入量以及生成用于控制逆变器1的输出端1a的输出量。此外，借助控制单元3实施I/O控制，即输入单元和输出单元的控制。

在当前情形中，逆变器1的控制单元3包括两个不同的硬件平台，即一个微控制器4和一个FPGA5(现场可编程门阵列)——也就是具有可编程逻辑门装置的集成电路。

此外，在控制单元3中实现安全芯片6。

在FPGA5上以实时任务的形式实现软件模块，其尤其用于实施快速电流调节。

在控制单元3的微控制器4上安装有尤其用于实施定位装置的调节程序的软件、尤其是固件。此外，微控制器4的软件还包括用于控制显示等的软件模块。

控制单元3的软件在其基本配置中包括基本模块，所述基本模块根据本实用新型可以根据相应的应用通过特定控制功能的固件得到补充。

构成所述软件模块的控制功能可以在制造商方面就已经实现在控制单元3中，但尚未启用。替代地，逆变器1的用户可以事后从外部单元下载所述控制功能并且随后将其装载到逆变器1的控制单元3中，其中这些控制功能随后首先是禁用的。

在此，用户可以通过将特定的激活码输入到控制单元3中来启用其选择的确定控制功能。

用户可以通过购买入口——即通过计算机网络7、尤其是因特网访问的商店来获取这样的激活码。

图2示意性地示出计算机网络7的主要单元。计算机网络7包括计算机单元8、尤其是服务器，在所述服务器上安装了具有用于逆变器1的不同控制功能的程序库作为购买入口。

计算机网络7一方面与逆变器1的制造商的计算机9连接而另一方面与用户的计算机9连接，所述用户的计算机例如由个人计算机10构成。

在第一步骤中，用户读取逆变器1的序列号并且将其作为输入值在购买入口中进行输入，所述序列号优选存储在安全芯片6中。随后，通过计算机单元8的菜单向用户显示可供逆变器1使用的控制功能，优选具有相应的描述。用户借助于此选择一种控制功能。

随后，用户通过付费获得对于所述控制功能由制造商方面计算的激活码，例如通过电子邮件。所述激活码以唯一的方式标识所述控制功能。

随后，用户将所述激活码装载到其逆变器1的控制单元3中。此外，用户还输入所属的控制功能。随后，在安全芯片6中进行所述激活码的有效性检验。如果所述激活码在安全芯片6中识别为有效，则通过安全芯片6激活、即启用之前装载到逆变器1中的或已经在制造商方面实现在控制单元3中的控制功能，从而在逆变器1中使用所述控制功能。如果可输入的激活码在安全芯片6中与此相反地识别为无效，则不激活所述安全功能并且在逆变器1中生成错误报告。

在列表中记录控制功能和相应的激活码的唯一分配，所述列表存储在控制单元3中，优选存储在微控制器4的闪存中。

为了实施有效性检验，安全芯片6以与在制造商方面计算激活码同样方式地计算相应的激活码。有效性检验有利地在逆变器1的系统启动时进行。

在当前情形中，由逆变器1的序列号、分配给所述逆变器的常数以及加密编码导出激活码。此外，需要以下控制功能：对于所述控制功能计算激活码，其中所存储的列表包含安全功能与激活码的分配。

随后，在安全芯片6中将所计算的激活码与所输入的激活码进行比较，其中当所述激活码一致时有效性检验成功。

附图标记列表

1逆变器

1a输出端

1b输入端

2逆变器组件

3控制单元

4微控制器

5FPGA

6安全芯片

7计算机网络

8计算机单元

9计算机

10个人计算机

Claims (8)

1.一种变流器，其具有包括多个软件模块形式的控制功能的集成控制单元(3)并且具有输入/输出单元，通过所述输入/输出单元能够将数据输入到所述控制单元(3)中，其特征在于，所述控制单元(3)具有安全芯片(6)，所述安全芯片实施对所述控制功能的激活，其中，控制功能通过激活码输入到所述控制单元(3)中来激活。

2.根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，预先安装在所述控制单元(3)中的控制功能通过所述激活码来激活。

3.根据权利要求1所述的变流器，其特征在于，控制功能通过所述输入/输出单元装载到所述控制单元中，并且随后所述控制功能通过输入所述激活码来激活。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的变流器，其特征在于，仅当所述激活码在所述控制单元(3)中识别为有效时，所述控制功能才激活。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的变流器，其特征在于，所述激活码由检验值构成，所述检验值由标识所述变流器的序列号、特定于所述变流器的常数以及加密编码导出。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的变流器，其特征在于，在输入用于控制功能的激活码之后在所述控制单元(3)中计算用于所述控制功能的激活码并且将其与所输入的激活码进行比较。

7.根据权利要求6所述的变流器，其特征在于，在所计算的激活码与所输入的激活码一致的情况下，所属的控制功能激活，在不一致的情况下，在所述控制单元(3)中生成错误报告。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的变流器，其特征在于，所述变流器由逆变器(1)或换流器构成。