專利名稱：無縫嵌入變頻調(diào)速系統(tǒng)的智能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)變頻調(diào)速智能控制的裝置，特別涉及一種采用無縫嵌入的方式。對多臺(tái)電機(jī)(組)分別實(shí)施獨(dú)立的變頻調(diào)速智能控制的裝置。
背景技術(shù)：
變頻調(diào)速方法是當(dāng)今交流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)速度控制和智能控制的主流技術(shù)，已得到廣泛的應(yīng)用。有實(shí)際工程中，通常都是用PLC(可編程序控制器)或智能控制器作系統(tǒng)整體運(yùn)行的混合控制控制器既用作調(diào)速節(jié)能控制，又用作動(dòng)力回路的投/切控制、保護(hù)控制，還用作運(yùn)行順序、運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行保護(hù)、操作顯示、管理等工作狀態(tài)控制。這種用一個(gè)控制器對多個(gè)對象作混合控制的方式，造成接入系統(tǒng)的變頻調(diào)速節(jié)能控制裝置在設(shè)計(jì)、制造和使用時(shí)，存在下述問題。
(1)變頻調(diào)速控制裝置的部分功能經(jīng)常與系統(tǒng)原有的電氣控制功能重復(fù)配置；造成不必要的過度保護(hù)或替換。系統(tǒng)控制邏輯復(fù)雜化、資源配置冗余。這類問題在對既有系統(tǒng)實(shí)施變頻調(diào)速智能改造時(shí)尤其突出。
(2)混合控制必須的大量中繼元件，經(jīng)眾多的線纜與控制器的輸入、輸出端口互連；造成生產(chǎn)、檢測、維護(hù)成本的上升；同時(shí)，由于弱電信號線纜在混合控制構(gòu)架下難以遠(yuǎn)離強(qiáng)電動(dòng)力線纜布局走線，裝置內(nèi)電磁干擾環(huán)境十分復(fù)雜而且易變，解決系統(tǒng)電磁兼容問題的代價(jià)往往很高。
(3)控制對象特性的多樣性和數(shù)量眾多，導(dǎo)致對控制器及其輸入、輸出接口的硬件配置、對控制軟件設(shè)計(jì)和編程的要求，都趨向高級化；使裝置的研發(fā)、制造和使用成本增加。
(4)混合控制下的操作界面，含有裝在控制面板上眾多的開關(guān)、按鈕、指示燈等，需由人工干預(yù)作業(yè)；造成操作和維護(hù)人員工作強(qiáng)度較大；還存在因誤操作導(dǎo)致系統(tǒng)故障的隱患，而防誤操作保護(hù)和制造的代價(jià)一般較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)而提供的一種不改變系統(tǒng)原有的控制功能和控制形態(tài)，接入后只提供智能/節(jié)能控制服務(wù)；可同時(shí)接入二個(gè)或二個(gè)以上變頻調(diào)速控制回路，對二個(gè)或二個(gè)以上變頻器組分別實(shí)施各自獨(dú)立的智能/節(jié)能控制運(yùn)行；操作界面簡約、方便的無縫嵌入變頻調(diào)速系統(tǒng)的智能控制裝置。
本發(fā)明的一種無縫嵌入變頻調(diào)速系統(tǒng)的智能控制裝置，由中央控制器(CPU)、模數(shù)變換器(ADC)、數(shù)模變換器(DAC)、接口電路、分路電路組成，CPU通過總線1、總線2分別與ADC、DAC連結(jié)，ADC連結(jié)n個(gè)接口電路，接口電路連結(jié)外部n個(gè)獨(dú)立傳感器(2≤n≤16)；DAC連結(jié)m個(gè)分路電路(2≤m≤8)，每個(gè)分路電路連結(jié)外部二個(gè)變頻器控制端；兩個(gè)端口接入一個(gè)變頻調(diào)速系統(tǒng)，端口A和端口B為變頻器控制信號輸入端。
本發(fā)明為多路模擬量輸入、多路模擬量輸出電路結(jié)構(gòu)。被控制系統(tǒng)的n個(gè)傳感器((2≤n≤16))經(jīng)各接口電路。將模擬量信號送至ADC(模擬/數(shù)字變換器)，ADC對它們作數(shù)字化處理后經(jīng)總線1送至CPU(中央處理器)作為智能控制輸入信息；CPU按內(nèi)建的控制算法輸出數(shù)字化控制信號，經(jīng)總線2送至DAC(數(shù)字/模擬變換器)；DAC對它們作模擬量變換再經(jīng)分路向m個(gè)變頻器分送頻率控制信號(2≤m≤8)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明可明顯降低既有交流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)變頻調(diào)速智能改造的初投資和運(yùn)行費(fèi)用；改善變頻調(diào)速系統(tǒng)的電磁兼容性；可同時(shí)對多個(gè)變頻調(diào)速回路實(shí)施節(jié)能控制；方便操作使用。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1為無縫嵌入變頻調(diào)速系統(tǒng)的智能控制裝置的原理圖；圖2為常規(guī)交流電機(jī)拖動(dòng)混合控制系統(tǒng)原理圖；圖3為單回路交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)智能控制原理圖；圖4為本發(fā)明用于中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能原理圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的無縫嵌入變頻調(diào)速系統(tǒng)的智能控制裝置其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后參見圖1，無縫嵌入變頻調(diào)速系統(tǒng)的智能控制裝置，由中央控制器(CPU)、模數(shù)變換器(ADC)、數(shù)模變換器(DAC)、接口電路、分路電路組成，CPU通過總線1、總線2分別與ADC、DAC連結(jié)，ADC連結(jié)n個(gè)接口電路，接口電路連結(jié)外部n個(gè)獨(dú)立傳感器(2≤n≤16)；DAC連結(jié)m個(gè)分路電路(2≤m≤8)，每個(gè)分路電路連結(jié)外部二個(gè)變頻器控制端；兩個(gè)端口接入一個(gè)變頻調(diào)速系統(tǒng)，端口A和端口B為變頻器控制信號輸入端。
本發(fā)明為多路模擬量輸入、多路模擬量輸出電路結(jié)構(gòu)。被控制系統(tǒng)的n個(gè)傳感器((2≤n≤16))經(jīng)各接口電路。將模擬量信號送至ADC(模擬/數(shù)字變換器)，ADC對它們作數(shù)字化處理后經(jīng)總線1送至CPU(中央處理器)作為智能控制輸入信息；CPU按內(nèi)建的控制算法輸出數(shù)字化控制信號，經(jīng)總線2送至DAC(數(shù)字/模擬變換器)；DAC對它們作模擬量變換再經(jīng)分路向m個(gè)變頻器分送頻率控制信號(2≤m≤8)。
本裝置的操作界面僅由6個(gè)小型輕觸按鈕構(gòu)成，顯示屏為小型液晶漢字屏，與混合控制相比，簡化、方便了很多。
本發(fā)明用于常規(guī)的交流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)參見圖2，常規(guī)的交流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)變頻調(diào)速混合控制方式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型中，將混合控制器中的智能/節(jié)能控制部分分離出來，組成功能專一且獨(dú)立的智能控制器；選擇圖2中的A、B兩端為本發(fā)明的無縫嵌入端。
本發(fā)明用于單個(gè)控制回路的交流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)參見圖3，A端為節(jié)能用傳感器輸出端即智能控制器輸入端，B端為智能控制器輸出端即變頻器控制信號輸入端；圖3中用虛線和虛線框表示的部分是系統(tǒng)智能控制以外的其他控制線路。采用以上方法可實(shí)現(xiàn)智能控制器無縫嵌入交流電機(jī)變頻調(diào)速拖動(dòng)系統(tǒng)。
本發(fā)明用于中央空調(diào)系統(tǒng)參見圖4，P1、P2是冷水泵，P3、P4是冷卻水泵，B是冷卻塔風(fēng)機(jī)，T1是冷水供水溫度傳感器，T2是冷水回水溫度傳感器，T3是冷卻水出水溫度傳感器，T4是冷卻水進(jìn)水溫度傳感器。本裝置以冷水供水溫度傳感器T1、冷水回水溫度傳感器T2、冷卻水出水溫度傳感器T3、冷卻水進(jìn)水溫度傳感器T4為輸入元件，按裝置內(nèi)建的控制模型和控制算法，分別輸出冷水泵P1、冷水泵P2變頻器，冷卻水泵P3、冷卻水泵P4變頻器、冷卻塔風(fēng)機(jī)B變頻器的工作頻率F1、F2、F3，控制冷水、冷卻水和冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)變頻調(diào)速節(jié)能運(yùn)行。其連接方式保證本裝置智能控制不改變系統(tǒng)原有的動(dòng)力回路和工作狀態(tài)控制功能和控制形態(tài)。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無縫嵌入變頻調(diào)速系統(tǒng)的智能控制裝置，其特征在于由中央控制器、模數(shù)變換器、數(shù)模變換器、接口電路、分路電路組成，中央控制器通過總線(1)、總線(2)分別與模數(shù)變換器、數(shù)模變換器連結(jié)，模數(shù)變換器連結(jié)n個(gè)接口電路，接口電路連結(jié)外部n個(gè)獨(dú)立傳感器；數(shù)模變換器連結(jié)m個(gè)分路電路，每個(gè)分路電路連結(jié)外部二個(gè)變頻器控制端；兩個(gè)端口接入一個(gè)變頻調(diào)速系統(tǒng)，端口A和端口B為變頻器控制信號輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的無縫嵌入變頻調(diào)速系統(tǒng)的智能控制裝置，其特征在于n個(gè)傳感器經(jīng)各接口電路，將模擬量信號送至模數(shù)變換器，模數(shù)變換器對它們作數(shù)字化處理后經(jīng)總線(1)送至中央處理器作為智能控制輸入信息；中央處理器按內(nèi)建的控制算法輸出數(shù)字化控制信號，經(jīng)總線(2)送至數(shù)模變換器；數(shù)模變換器對它們作模擬量變換再經(jīng)分路向m個(gè)變頻器分送頻率控制信號。n為2～16，m為2～8。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無縫嵌入變頻調(diào)速系統(tǒng)的智能控制裝置，其特征在于n為2～16，m為2～8。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無縫嵌入變頻調(diào)速系統(tǒng)的智能控制裝置，其特征在于由中央控制器、模數(shù)變換器、數(shù)模變換器、接口電路、分路電路組成，中央控制器通過總線(1)、總線(2)分別與模數(shù)變換器、數(shù)模變換器連結(jié)，模數(shù)變換器連結(jié)n個(gè)接口電路，接口電路連結(jié)外部n個(gè)獨(dú)立傳感器；數(shù)模變換器連結(jié)m個(gè)分路電路，每個(gè)分路電路連結(jié)外部二個(gè)變頻器控制端；兩個(gè)端口接入一個(gè)變頻調(diào)速系統(tǒng)，端口A和端口B為變頻器控制信號輸入端。具有不改變系統(tǒng)原有的控制功能和控制形態(tài)，接入后只提供智能/節(jié)能控制服務(wù)；可同時(shí)接入二個(gè)或二個(gè)以上變頻調(diào)速控制回路，對二個(gè)或二個(gè)以上變頻器組分別實(shí)施各自獨(dú)立的智能/節(jié)能控制運(yùn)行；操作界面簡約、方便特點(diǎn)。
文檔編號G05B15/02GK1949660SQ200610051269
公開日2007年4月18日 申請日期2006年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月9日
發(fā)明者智勇, 呂林生 申請人:智勇, 呂林生