[发明专利]一种高压变频器级联式功率单元的通信方法

说明书

本发明公开了一种高压变频器级联式功率单元的通信方法，高压变频器包括主电路和控制电路，主电路包括三个电压输出模块，三个电压输出模块星形或三角形连接；电压输出模块包括串接的多个功率单元，控制电路包括主控板、电压电流采集板和数据转换板，电压输出模块包括数据采集板，数据采集板与本电压输出模块的功率单元通信连接；主控板分别与数据转换板和数据采集板通信连接；数据转换板与各电压输出模块的数据采集板以及电压电流采集板通信连接。本发明在主控板不重新设计的情况下，扩展了主控板的通信能力和模拟信号处理能力。

[技术领域]

本发明涉及高压变频器，尤其涉及一种高压变频器级联式功率单元的通信方法。

[背景技术]

地面以及矿用级联式高压变频器，由于功率单元多，信号量大，实时控制响应要求高，主控板使用普通单片机做通信控制，第一是资源有限，串口少，第二串口通信需要占用CPU时间，并且是分时复用，实时数据处理时性能不足，通信能力较差。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种通信能力强的高压变频器级联式功率单元的通信方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种高压变频器级联式功率单元的通信方法，高压变频器包括主电路和控制电路，主电路包括三个电压输出模块，三个电压输出模块星形或三角形连接；电压输出模块包括串接的多个功率单元，控制电路包括主控板、电压电流采集板和数据转换板，电压输出模块包括数据采集板，数据采集板与本电压输出模块的功率单元通信连接；主控板分别与数据转换板和数据采集板通信连接；数据转换板与各电压输出模块的数据采集板以及电压电流采集板通信连接。

以上所述的通信方法，在工作状态下，主控板向功率单元发送信号控制功率单元工作，功率单元发送数据给数据采集板，数据采集板分发信号给主控板和数据转换板；在故障状态下，无论是功率单元报故障、主控板报故障或数据转换板报故障，报故障的信息汇集送到数据转换板，数据转换板实时发送故障命令给数据采集板，控制数据采集板进行故障处理。

以上所述的通信方法，数据转换板包括DSP处理器、模拟信号采集接口、模拟信号输出接口、第一485接口和第二485接口；模拟信号采集接口、模拟信号输出接口、第一485接口和第二485接口分别接DSP处理器；数据采集板包括FPGA处理器、多个光纤接口、多个主板接口和第三485接口，多个光纤接口、多个主板接口和第三485接口分别接FPGA处理器；数据转换板的第一485接口与所有数据采集板的第三485接口通信连接，第二485接口与主控板的485接口及高压变频器的PLC控制器通信连接；数据转换板的模拟信号输出接口与主控板的模拟量输入接口通信连接，模拟信号采集接口与电压电流采集板通信连接。

以上所述的通信方法，数据采集板的FPGA处理器包括实时数据缓存和故障数据缓存，第三485接口收到数据转换板送来的故障命令后，故障数据缓存停止更新，第三485接口读取故障前和故障后的数据，并将故障数据转发给数据转换板。

以上所述的通信方法，电压输出模块包括两块所述的数据采集板，数据采集板包括5个所述的光纤接口和5个所述的主板接口；电压输出模块中的功率单元分成两组，分别与两块所述的数据采集板连接。

以上所述的通信方法，光纤接口接收到数据后，筛选出模拟量信号、开关量信号和实时控制信号，其中模拟量信号和开关量信号送到数据采集板FPGA处理器的数据缓存，实时控制信号送到主控板接口。

以上所述的通信方法，数据采集板的光纤接口作为串口，工作时包括以下步骤：

701)串行信号通过IO口输入，先经过数字抗干扰滤波，把上升沿和下降沿的震荡脉冲剪切掉，保证信号干净；

702)滤波后的信号进入波特率时钟边缘捕捉和波特率时钟同步模块，每接收一帧信号都进行一次波特率时钟对齐，消除串口通信时钟误差积累；