一種變頻器多機主從控制系統及其方法與流程

本發明主要涉及電力電子技術領域，具體涉及一種變頻器多機主從控制系統和主機故障處理方法。

背景技術：

在變頻器控制系統中，現階段市場上的主流產品對于主從系統的配置主要是以下兩種方式：

1、變頻器主從控制系統通過485通訊協議與PLC(可編程控制器)自動控制系統進行通訊，變頻器主從裝置之間的數據交換則通過開關量和模擬量接口由導線連接。

2、變頻器主從控制系統通過485通訊協議與PLC自動控制系統進行通訊，變頻器主從裝置之間通過變頻器廠家提供的專用通訊協議交換數據，通過光介質或通訊電纜進行連接。

現有的主流變頻器系統在多機主從控制應用時存在一些問題：由于變頻器主從控制處于一個基本封閉的通訊環路中，當主機故障時導致整個通訊環路斷開，主從設備不能進行通訊。另外在變頻器多機主從控制系統中數字量信號和模擬量信號的電纜數量較大，線路復雜，當主機或從機出現故障時，故障處理操作繁瑣，不易快速恢復主從控制，對實際使用有較大影響。

技術實現要素：

本發明實施例提供一種變頻器多機主從控制系統和主機故障的處理方法，以期優化變頻器主從控制系統的通訊方式，在其中一臺變頻器出現故障后，尤其是主機出現故障后，可由可編程控制器系統自動切換變頻器的主從關系。

一種變頻器多機主從控制系統，包括可編程控制器、主變頻器、一個或多個從變頻器；其中，所述主變頻器通過第三端口和可編程控制器進行通訊，從變頻器通過第三端口和可編程控制器進行通訊。

所述的通訊內容包括控制字、控制過程數據、狀態字和狀態過程數據；每臺變頻器均發送和接收相同定義的控制字、控制過程數據、狀態字和狀態過程數據。

所述的控制字包括啟動、停止、快停、急停、運行使能、運行方向、主從命令；所述的控制過程數據包括輸出頻率命令、輸出轉矩命令；所述狀態字包括運行、停止、使能、急停、快停、運行方向、主從狀態；所述的狀態過程數據包括運行頻率、輸出轉矩命令。

一種變頻器多機主從控制方法，當主變頻器在發生故障后，做如下處理：

步驟一、故障變頻器切換到故障狀態并通過所述第三端口發送主機狀態信號至可編程控制器；

步驟二、由可編程控制器綜合判斷符合代理主變頻器功能的從變頻器，判斷條件成立后，將此從變頻器確定為代理主變頻器；

所述綜合判斷條件為：變頻器處于準備好狀態或運行狀態，并且變頻器無故障；判斷變頻器主回路為接通狀態；

步驟三、可編程控制器根據工藝控制需要向此從變頻器發送控制字和過程控制字，控制此從變頻器作為代理主變頻器運行，將代理主變頻器的轉矩輸出命令作為其他從變頻器的轉矩輸出命令；

步驟四、可編程控制器通過通訊網絡將控制字和過程數據發送給其他從變頻器；

步驟五、其他從變頻器自第三端口接收到控制字和過程數據作為從變頻器運行；

步驟六、同時故障變頻器可以斷電進行維修或更換，不影響系統其他設備運行；

步驟七、當故障變頻器完成修復或更換后，恢復成正常變頻器狀態；

步驟八、由可編程控制器決定運行在主變頻器狀態還是從變頻器狀態。

由于主從裝置之間沒有直接聯系，因此可以在不影響系統正常運行的條件下迅速對故障設備展開維修，快速恢復整個系統，因此大大提高了電氣傳動系統的穩定可靠性和可維護性。

附圖說明

為了更清楚的說明本發明實例，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例。

圖1本發明實施例提供的一種變頻器多機主從控制系統示意圖；

圖2本發明實施例提供的一種提供故障處理方法的流程示意圖；

圖3本發明實施例提供的一種控制字及過程字示意圖；

圖4本發明實施例提供的一種狀態字及過程字示意圖；

具體實施方式

本發明一方面提供一種變頻器多機主從控制系統，可包括：

主變頻器、1從變頻器…N從變頻器(N≥2)。

其中，所述主變頻器通過第三端口和上層PLC進行通訊，包括控制字、控制過程數據、狀態字和狀態過程數據。從變頻器通過第三端口和上層PLC進行通訊，包括控制字、控制過程數據、狀態字和狀態過程數據。

可選的，所述控制字包括啟動、停止、快停、急停、運行使能、運行方向、主從命令；控制過程數據包括輸出頻率命令、輸出轉矩命令；

可選的，所述狀態字包括運行、停止、使能、急停、快停、運行方向、主從狀態；狀態過程數據包括運行頻率、輸出轉矩命令。

每臺變頻器均發送和接收相同定義的控制字、控制過程數據、狀態字和狀態過程數據，便于PLC統一管理。

此配置可以向多機主從控制推廣。

本發明第二方面提供一種故障處理方法，其特征在于，所述故障處理方法應用于變頻器多機主從控制系統中，所述變頻器多機主從控制系統，包括：主變頻器，1從變頻器、N從變頻器。其中所述主變頻器和1從變頻器、N從變頻器均通過第三端口以相同的數據格式和PLC進行通訊。

所述故障處理方法包括：所述主變頻器在發生故障后，

1.故障變頻器切換到故障狀態并通過所述第三端口發送主機狀態信號至PLC；

2.由PLC綜合判斷符合代理主變頻器功能的從變頻器，綜合判斷條件為：變頻器處于準備好狀態或運行狀態，并且變頻器無故障。另外還需判斷變頻器主回路是否接通；

3. PLC向此從變頻器發送控制字，控制此從變頻器作為代理主變頻器運行，將代理主變頻器的轉矩輸出命令作為其他從變頻器的轉矩輸出命令；

4. PLC根據工藝控制需要向此從變頻器發送控制字和過程控制字(轉速設定值等)，控制此從變頻器作為代理主變頻器運行，將代理主變頻器的轉矩輸出命令作為其他從變頻器的轉矩輸出命令；

5.其他從變頻器自第三端口接收到控制字和過程數據作為從變頻器運行；

6.同時故障變頻器可以斷電進行維修或更換，不影響系統其他設備運行。

7.當故障變頻器完成修復或更換后，即可送電恢復成正常變頻器狀態；

8.由PLC決定運行在主變頻器狀態還是從變頻器狀態。

按照所述主從控制方式，變頻器多機主從控制系統中，任意一臺變頻器均可作為主變頻器或從變頻器運行。

可以看出，在本發明一些實例中，以單獨485通訊協議方式實現多機主從控制，系統結構簡單，各裝置之間沒有直接聯系，同時也有利于實現各單機的通用性，任意單擊均可通過通訊快速簡單的實現主從角色之間的轉換，使整個系統的使用靈活簡便。主變頻器在發生故障后，任何一個從變頻器均可迅速轉變為代理主變頻器，按照當前工藝需要由PLC控制運行，如此，在主變頻器故障之后，系統仍然能夠在代理主變頻器的協助下正常有效運行，這樣提高了變頻器多機主從控制系統的運行可靠性，同時還能在不影響系統運行的前提下對故障變頻器進行修復或更換，也提高了系統的可修復性。