[发明专利]一种变频器现场总线通信卡、系统、方法、装置及介质

说明书

本申请公开了一种变频器现场总线通信卡、系统、方法、装置及介质，涉及工业控制领域，用于实现对变频器等工业现场设备的总线控制，针对目前的总线控制方案结构复杂、效率低的问题，提供了一种变频器现场总线通信卡，利用ASi‑5总线协议支持同时传输信号和能量的特点，代替传统现场总线系统中通常使用的Profibus总线，通过解耦电路分离ASi‑5总线上传输信号的高频信号部分和低频电源部分；使得对于变频器的驱动控制不再需要变频器内部提供电源，改由ASi‑5现场总线提供，一方面简化控制系统结构，降低部署成本，另一方面也提高了系统控制的响应速率，更好地满足了工业现场对于变频器等设备的控制需要。

技术领域

本申请涉及工业控制领域，特别是涉及一种变频器现场总线通信卡、系统、方法、装置及介质。

背景技术

在如今的工业现场中，若需要将变频器接入到现场总线系统中以实现通信控制，一般需要额外的部署，例如需要部署额外的通信设备以将变频器等设备接入到现场总线系统中。

目前，工业部署常见的现场总线通信采用过程现场总线(Profibus)，其一种应用于变频器的总线网络结构如图1所示，包括：作为上位机的主站可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)、现场总线通信卡和变频器。

在如图1所示的总线通信结构下，若上位机PLC需要关闭变频器功率板的电源主回路的继电器时，则其具体的信号传输过程为：主站PLC→现场总线通信卡→变频器主控板(更具体为变频器主控板中的DSP)→功率板(更具体为功率板中的继电器的线圈驱动电路部分)。

DSP：Digital Signal Processor，数字信号处理器，是一种由大规模或超大规模集成电路芯片组成的用来完成数字信号处理任务的处理器。

由此可见，在现有的总线控制结构中，由于继电器的线圈驱动无法通过目前的总线信号实现控制，通常需要变频器内部提供，所以需要多经过变频器的主控板以生成控制功率板开关动作的信号，继电器关断和开通信号传输过程经过的环节较多，布线复杂的同时，通信效率以及动作响应速度也较差。

所以，现在本领域的技术人员亟需要一种变频器现场总线通信卡，解决当前变频器接入现场总线中在通信过程中所经环节多、布线复杂且通信效率低的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种变频器现场总线通信卡、系统、方法、装置及介质，以解决当前变频器接入现场总线中在通信过程中所经环节多、布线复杂且通信效率低的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种变频器现场总线通信卡，包括：解耦电路、ASi-5协议芯片和控制器；

解耦电路的输入端与上位机连接、第一输出端与变频器功率板连接、第二输出端与ASi-5协议芯片连接，用于将上位机发送的ASi-5总线信号解耦，得到低频电源部分通过第一输出端供给变频器功率板、得到高频信号部分通过第二输出端发送至ASi-5协议芯片；

ASi-5协议芯片和控制器连接，用于解析解耦电路第二输出端发送的高频信号以得到数据帧，并将数据帧发送至控制器；

控制器与变频器连接，用于根据数据帧对变频器进行相应的控制操作。

另一方面，还包括：设置于控制器和解耦电路之间的数模转换电路。

另一方面，解耦电路包括：电感解耦电路、电容解耦电路；

其中，电感解耦电路和电容解耦电路的输入端与上位机连接，对应于解耦电路的输入端；电感解耦电路的输出端与变频器功率板连接，对应于解耦电路的第一输出端；电容解耦电路的输出端与控制器连接，对应于解耦电路的第二输出端。

另一方面，还包括：设置于电容解耦电路的输出端与控制器之间的变压器。