一种带触摸屏的变频器控制面板的制作方法

本实用新型涉及变频器领域，尤其涉及到变频器的控制面板。

背景技术：

变频器是一种常用的低压设备，广泛应用于各个领域。变频器一般由功率板、主控板、控制面板组成。

变频器一般有三种控制方式：控制面板控制、通信控制、端子控制。根据不同场合的应用需求采用相应的控制方式。

传统的变频器控制面板一般采用按键的形式实现信号输入，借助于数码管和指示灯实现信号的输出显示，数码管用来显示功能码和参数，指示灯用来显示参数单位和运行状态。对变频器实施操作以及查询变频器参数均需根据数码管显示的功能码，结合说明书确定功能码所对应的含义。传统的变频器控制面板成本低廉，但其弊端在于操作、读取极为不便、灵活性较差。

市场上已有的变频器控制面板在原有基础上增加了一块用来显示功能码对应含义的LCD液晶屏，采用旋转编码器实现信息输入，旋转编码器的旋转按钮产生脉冲经单片机进行处理实现量值增减的功能，代替先前的增、减按键。无论在界面优化设计还是在操作灵活性上都有了一定的改进。

现有采用触摸屏控制变频器的技术，一般占用了变频器的485通信接口，通过变频器的485通信接口与触摸屏使用信号线进行连接，实现触摸屏对变频器的控制和参数查阅。

综合而言，上述的各种现有技术中还存在以下问题：

1)采用按键的形式实现信息导入，操作灵活性不足；

2)LCD液晶显示屏占用空间较大；

3)一个控制面板只能控制一台变频器；

4)将数码管显示的变频器改进为LCD液晶显示难度系数高；

5)用户不能自主选择液晶显示屏的尺寸。

6)触摸屏控制占用了变频器的485通信接口。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种解决上述问题的变频器控制面板。

本实用新型采用的技术方案是：设计由主控制面板和辅助控制面板两部分组成的变频器控制面板，主控制面板采用传统的按键和旋转编码器输入、数码管和指示灯显示，辅助控制面板采用触摸屏输入和显示。主控制面板上有数码管和指示灯显示模块、按键和旋转编码器输入模块、Zigbee无线通信模块、单片机系统。辅助控制面板上有锂电池和电源管理模块、触摸屏、Zigbee无线通信模块、数据存储模块、单片机系统。主控制面板和辅助控制面板采用Zigbee无线串口通信。主控制面板上有一个通信和电源接口，由变频器的开关电源通过电源接口给主控制面板供电。辅助控制面板由锂电池供电。变频器的主控CPU通过主控制面板的通信接口与主控制面板上的单片机进行SCI通信。主控制面板可以通过按键和旋转编码器对变频器进行控制以及通过数码管和指示灯显示变频器的运行参数和运行状态。辅助控制面板可以通过触摸屏输入对变频器进行控制以及通过触摸屏显示变频器的运行参数和运行状态，不仅可以显示变频器的功能码还可以显示功能码对应的中文说明，辅助控制面板可以通过设置对多台变频器进行控制。主控制面板的电路板上带有Zigbee无线串口模块的扩展接口，Zigbee无线串口模块的电路板和主控制面板的电路板是通过扩展接口连接，用户可以根据需求选择扩展。

本实用新型采用上述技术方案，具有以下有益效果：通过辅助控制面板可以提高操作人员的用户体验，操作简便、灵活度高，辅助控制面板不仅可以显示功能码还可以显示功能码对应的中文说明，显示界面更美观，显示内容更直观、丰富。辅助控制面板与主控制面板不采用机械或者有线连接，减少空间的占用，操作更加方便。用户可以根据需求选择合适的触摸屏尺寸。一个辅助控制面板可以通过设置实现对多台变频器进行控制和操作。主控制面板的规格尺寸可以设计的与原变频器的控制面板一样，方便对原本采用按键、数码管的控制面板进行升级改进，通过修改变频器的主控电路和主程序实现升级改进。主控制面板和辅助控制面板对变频器的控制都需要经过主控制面板上的单片机处理，再经过主控制面板上的通信接口与变频器主控制器进行通信，不会增加变频器主控CPU的负担，对变频器的稳定运行不会产生影响。

附图说明

图1为主控制面板的正面视图。

图2为主控制面板的背面视图。

图3为主控制面板的电路板的简化正面视图。

图4为主控制面板Zigbee无线扩展模块示意图。

图5为辅助控制面板的示意图。

图6为主控制面板和辅助控制面板的结构框图。

图中的标记：101-变频器主控制面板指示灯，102-主控制面板数码管，103-主控制面板旋转编码器，104-主控制面板按键，201-主控制面板通信接口，301-主控制面板Zigbee通信扩展接口，401-主控制面板Zigbee无线扩展模块Zigbee通信接口，501-辅助控制面板功能码和相应参数显示区域，502-辅助控制面板功能码对应的中文说明和相应的参数显示区域，503-辅助控制面板用户自定义快捷键区域，504-辅助控制面板功能键触摸输入区域，505-辅助控制面板数字触摸输入区域，601-主控制面板的单片机，602-主控制面板数码管和显示模块，603-主控制面板按键输入模块，604-旋转按钮模块，605-主控制面板复位电路模块，606-主控制面板时钟电路模块，607-主控制面板Zigbee无线通信模块，608-辅助控制面板由单片机，609-辅助控制面板Zigbee无线通信模块，610-辅助控制面板锂电池与电源管理模块，611-辅助控制面板复位电路模块，612-辅助控制面板时钟电路模块，613-辅助控制面板数据存储模块，614-辅助控制面板串口触摸屏。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型的技术方案进行详细说明。

该控制面板由一块及以上主控制面板(如图1所示)和一块辅助控制面板(如图5所示)组成，辅助控制面板可以和一块及以上主控制面板进行连接，可以查看多台变频器的运行参数和运行状态以及对多台变频器进行控制。

图6所示为控制面板的结构框图。主控制面板由单片机601、主控制面板数码管和显示模块602、主控制面板按键输入模块603、主控制面板旋转按钮模块604、主控制面板复位电路模块605、主控制面板时钟电路模块606、通信与电源接口201、Zigbee通信扩展接口301、主控制面板Zigbee无线通信模块607组成；辅助控制面板由单片机608、辅助控制面板Zigbee无线通信模块609、辅助控制面板锂电池与电源管理模块610、辅助控制面板复位电路模块611、辅助控制面板时钟电路模块612、辅助控制面板数据存储模块613、辅助控制面板串口触摸屏614组成。

主控制面板的工作由单片机601控制，辅助控制面板的工作由单片机608控制。

主控制面板由变频器的开关电源通过通信与电源接口201对其供电。

辅助控制面板通过内部的锂电池和电源管理模块610对其供电。

主控制面板通过主控制面板的单片机601经通信与电源接口201与变频器的主控CPU之间采用SCI通信方式进行通信，从而实现控制面板对变频器的控制以及变频器运行参数、运行状态的显示。

主控制面板通过单片机601控制指示灯101和数码管102进行变频器的运行状态和运行参数显示。

主控制面板通过单片机601读取按键104和旋转编码器103的输入对变频器进行设置和参数修改，操作的过程中，数码管102会显示对应的功能码和参数。

主控制面板上的Zigbee无线通信模块607通过主控制面板的无线扩展接口301与主控制面板的单片机601串口连接，主控制面板的单片机601与主控制面板的Zigbee无线通信模块607之间采用SCI通信方式。

辅助面板的Zigbee无线通信模块609通过串口与辅助控制面板的单片机608串口实现连接，并采用SCI通信方式实现通信。

主控制面板与辅助控制面板通过主控制面板的Zigbee无线通信模块607与辅助控制面板的Zigbee无线通信模块609进行通信。

辅助控制面板的串口触摸屏614由辅助控制面板的单片机608通过串口进行控制。

辅助控制面板的串口触摸屏614划分为几块区域：功能码和相应参数显示区域501、功能码对应的中文说明和相应的参数显示区域502、数字触摸输入区域505、功能键触摸输入区域504、快捷键触摸输入区域503。

功能码和相应参数显示区域501显示的内容和主控制面板和指示灯显示的内容相同。

功能码对应的中文说明和相应的参数显示区域502显示功能码对应的中文说明，显示内容更加直观，方便用户读取和操作。

采用触摸屏对变频器的参数进行修改的时候可以通过数字触摸输入区域505中触摸按键直接输入相应的按键值，数字触摸输入区域505中包括数字“0-9”、小数点“.”、字母“A-F”、退格“←”。

功能键触摸输入区域504中的触摸按键可以对变频器进行相应的操作以及对辅助控制面板进行设置，功能键触摸输入区域504中包括变频器编程键“PRG”、确认键“ENTER”、上翻键“△”、下翻键切换键设置键“SET”、运行键“RUN”、停止键“STOP”。

快捷键触摸输入区域503中的四个触摸按键可以由用户自定义快捷操作方式。

辅助控制面板对变频器的控制和变频器运行参数和运行状态的显示都要通过主控制面板上的单片机601进行处理。

主控制面板和辅助控制面板对变频器的控制都要通过主控制面板上的单片机601进行处理，相当于两个控制面板是独立控制的，主控制面板和辅助控制面板互不影响、互不干扰。

主控制面板和辅助控制面板显示的变频器相关信息都要通过主控制面板的单片机601进行处理，两块控制面板可以同时显示变频器的相关信息。

主控制面板的电路面板上有无线扩展接口301，可由用户自主选择是否扩展Zigbee无线通信模块607和辅助控制面板，图4所示为Zigbee无线通信模块607的示意图，Zigbee无线通信模块607上带有与无线扩展接口301匹配的无线扩展接口401。在用户不选择扩展的情况下，主控制面板可以对变频器进行正常的控制和相关信息的显示，但在操作上简便性和灵活性降低，显示界面的直观性不强、美观度不足；在用户选择扩展的情况下用户可以自主选择辅助控制面板的规格尺寸。

辅助控制面板通过设置可以实现与一台或者多台变频器的主控制面板进行连接，从而实现对连接中的任意一台变频器进行控制和相应信息的显示。