一種基于單片機(jī)的變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于單片機(jī)的變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器，包括通過RS485接口與變頻器連接的復(fù)制系統(tǒng)，所述的復(fù)制系統(tǒng)按ModBus協(xié)議與變頻器通訊。所述的變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器由電源模塊供電，包括單片機(jī)MCU、RS485電平轉(zhuǎn)換模塊及人機(jī)交互模塊等。本實(shí)用新型用于實(shí)現(xiàn)變頻器工作參數(shù)的快速備份、還原、校驗(yàn)、編輯等功能，從而大大簡(jiǎn)化和便利了變頻器的參數(shù)設(shè)置過程，為變頻器應(yīng)用帶來極大的方便。
【專利說明】—種基于單片機(jī)的變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實(shí)用新型涉及電氣控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器。

【背景技術(shù)】
[0003]變頻調(diào)速已成為現(xiàn)代電機(jī)控制技術(shù)的重要發(fā)展方向，在工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)與應(yīng)用的不斷發(fā)展，變頻器的功能日益強(qiáng)大而靈活，這也導(dǎo)致所需設(shè)置的參數(shù)不斷增多，許多變頻器可設(shè)置的參數(shù)動(dòng)咎達(dá)到數(shù)百項(xiàng)，給使用者帶來諸多不變，技術(shù)人員不光需要大量的時(shí)間完成此項(xiàng)設(shè)置工作，而且稍有不慎，或者由于無關(guān)人員無意中的修改，導(dǎo)致參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，將會(huì)給變頻器及生產(chǎn)過程的安全運(yùn)行帶來巨大的隱患。此外，在實(shí)際應(yīng)用中，由于變頻器缺乏良好的人機(jī)交互界面，往往需購(gòu)置專門的操作面板才能進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，增加了系統(tǒng)投資。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型給出一種基于單片機(jī)的變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器，用于實(shí)現(xiàn)變頻器工作參數(shù)的快速備份、還原、校驗(yàn)、編輯等功能，從而大大簡(jiǎn)化和便利了變頻器的參數(shù)設(shè)置過程。
[0005]具體技術(shù)方案如下:
[0006]一種基于單片機(jī)的變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器，包括通過RS485接口與變頻器連接的復(fù)制系統(tǒng)，所述的復(fù)制系統(tǒng)按ModBus協(xié)議與變頻器通訊。所述的復(fù)制系統(tǒng)由單片機(jī)控制模塊I分別連接電源模塊2、人機(jī)交互模塊4及RS485電平轉(zhuǎn)換模塊3構(gòu)成。
[0007]作為優(yōu)選方案，為了實(shí)現(xiàn)可視化的人機(jī)界面并且給用戶提供交互操作接口，所述的人機(jī)交互模塊4包括IXD顯示模塊4-2及按鍵模塊4-1，所述的IXD顯示模塊4_2和按鍵模塊4-1分別與單片機(jī)控制模塊I相連接。
[0008]所述的RS485電平轉(zhuǎn)換模塊3優(yōu)選采用MAX485芯片。
[0009]作為優(yōu)選方案，為了具有更高的安全性、快速性及應(yīng)用的廣泛性，所述的變頻器與單片機(jī)控制模塊I之間通過ModBus-RTU協(xié)議進(jìn)行通信。
[0010]作為優(yōu)選方案，系統(tǒng)采用性價(jià)比較高的AT89C52單片機(jī)為核心。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述的RS485接口可與兩個(gè)以上變頻器連接，方便兩設(shè)備參數(shù)的快速?gòu)?fù)制。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0013](I)本實(shí)用新型將變頻器與單片機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合，構(gòu)成功能靈活的擴(kuò)展模塊，可大大豐富變頻器的應(yīng)用功能。
[0014](2)本復(fù)制器采用性價(jià)比高，功能強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)，采用ModBus通訊協(xié)議，構(gòu)建一個(gè)變頻器應(yīng)用擴(kuò)展系統(tǒng)，用于完成參數(shù)的讀取、寫入、校核、保護(hù)等工作。
[0015](3)本實(shí)用新型可另為變頻器擴(kuò)展一套由4X4薄膜按鍵及128X64 IXD屏構(gòu)成的簡(jiǎn)易人機(jī)接口，為變頻器提供了良好的人機(jī)交互界面。
[0016](4)此外，在學(xué)校的實(shí)踐教育環(huán)節(jié)及在職業(yè)技術(shù)鑒定領(lǐng)域，老師若想快速了解各受試者所設(shè)置的變頻器參數(shù)是否正確，也可采用此裝置，根據(jù)受試者對(duì)變頻參數(shù)的設(shè)置情況直接判斷正誤并加以評(píng)分。
[0017]說明書附圖
[0018]圖1為本實(shí)用新型總體框圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型優(yōu)選方案結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型電路原理圖；
[0022]其中，1-單片機(jī)控制模塊；2-電源模塊；3_RS485電平轉(zhuǎn)換模塊；4_人機(jī)交互模塊；4-1_按鍵模塊；4-2-LCD顯示模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面，結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
[0024]實(shí)施例1
[0025]本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，變頻器與參數(shù)復(fù)制器通過RS485總線連接。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上主要包括MCS51單片機(jī)、IXD顯示模塊，按鍵模塊、RS485通訊及電平變換模塊、電源豐吳塊等。
[0026]變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器的硬件部分電路設(shè)計(jì)參見圖2，由AT89C52單片機(jī)，MAX485串口變換模塊，128 X 64點(diǎn)陣IXD屏及薄膜鍵盤等組成。本設(shè)計(jì)中另使用一片128X64點(diǎn)陣式IXD作為系統(tǒng)的顯示輸出，配合4X4薄膜鍵盤，提供系統(tǒng)的操作輸入及顯示接口。必要時(shí)，也可以作為變頻器的一種輔助人機(jī)接口使用。
[0027]本系統(tǒng)采用性價(jià)比較高的AT89C52單片機(jī)為核心。MCS51系列單片機(jī)串行接口是一個(gè)可編程的全雙工串行通信接口，該接口可通過管腳RXD和TXD與外界通信。因單片機(jī)串行口輸出的是TTL電平，而變頻器ModBus端口輸出的是RS-485信號(hào)，故需使用MAX485芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。由于RS485工作于半雙工模式，故單片機(jī)還需分配一個(gè)1引腳以控制MAX485的傳輸方向，從而避免多個(gè)串行接口同時(shí)進(jìn)入發(fā)送狀態(tài)。
[0028]本實(shí)用新型給出的一種基于單片機(jī)的快速變頻器參數(shù)復(fù)制器，具有如下功能:
[0029]參數(shù)備份:快速讀取指定變頻器內(nèi)的各項(xiàng)設(shè)定參數(shù)，并存儲(chǔ)在復(fù)制器中；
[0030]參數(shù)還原:快速向指定變頻器設(shè)定復(fù)制器中預(yù)存的各項(xiàng)設(shè)定參數(shù)；
[0031]參數(shù)校核:將指定變頻器內(nèi)的參數(shù)與復(fù)制器中預(yù)存的各項(xiàng)設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較，并給出差異信息；
[0032]數(shù)據(jù)維護(hù):本復(fù)制器還可對(duì)其內(nèi)存放的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行密碼保護(hù)，防止使用者有意或無意的破壞；通過連接上位機(jī)，還可在上位機(jī)中備份，修改及更新所需設(shè)定參數(shù)的內(nèi)容。
[0033]一般變頻器均可通過RS485通訊，且支持ModBus-RTU協(xié)議，故考慮采用單片機(jī)裝置實(shí)現(xiàn)ModBus主機(jī)功能，單片機(jī)通過向變頻器發(fā)送查詢命令獲得各變頻器的工作參數(shù)；通過向各變頻器發(fā)送寫入命令更新其內(nèi)置參數(shù)；通過讀出并與預(yù)定義的參數(shù)比較則可完成參數(shù)的校核。
[0034]生產(chǎn)過程自動(dòng)化領(lǐng)域，多數(shù)主流變頻器支持ModBus通訊協(xié)議。本裝置借助通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線ModBus-RTU協(xié)議，單片機(jī)可快速讀取指定變頻器參數(shù)，或?qū)χ付ㄗ冾l器參數(shù)進(jìn)行快速批量修改，也可對(duì)指定變頻器的工作參數(shù)進(jìn)行校核。整個(gè)裝置利用單片機(jī)構(gòu)成，小巧靈活，使用便捷，性價(jià)比較高。本裝置另為變頻器復(fù)制器擴(kuò)展一套由4X4薄膜按鍵及128X64 IXD屏構(gòu)成的簡(jiǎn)易人機(jī)接口。
【權(quán)利要求】
1.一種基于單片機(jī)的變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器，其特征在于，包括通過RS485接口與變頻器連接的復(fù)制系統(tǒng)，所述的復(fù)制系統(tǒng)按ModBus協(xié)議與變頻器通訊，所述的復(fù)制系統(tǒng)由單片機(jī)控制模塊(I)分別連接電源模塊(2)、人機(jī)交互模塊(4)及RS485電平轉(zhuǎn)換模塊(3)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器，其特征在于，所述的人機(jī)交互模塊(4)包括LCD顯示模塊(4-2)及按鍵模塊(4-1)，所述的LCD顯示模塊(4-2)和按鍵模塊(4-1)分別與單片機(jī)控制模塊(I)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于單片機(jī)的變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器，其特征在于，所述的RS485電平轉(zhuǎn)換模塊(3)采用MAX485芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于單片機(jī)的變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器，其特征在于，所述的單片機(jī)控制模塊(I)與變頻器之間通過MODBUS-RTU協(xié)議進(jìn)行通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器，其特征在于，所述的單片機(jī)控制模塊(I)采用AT89C52單片機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5任一權(quán)利要求所述的一種基于單片機(jī)的變頻器參數(shù)快速?gòu)?fù)制器，其特征在于，所述的RS485接口與兩個(gè)以上變頻器連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK204143188SQ201420397801
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】鄒益民, 曹國(guó)紅, 張利民 申請(qǐng)人:南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院