一种高压变频器的分布式控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电子技术领域，具体设及一种高压变频器分布式控制系统。
【背景技术】
[0002] 高压变频器如图1所示，主要由移相变压器、不同数量的功率单元W及控制系统构 成。高压变频器的移相变压器、功率单元及控制系统如图2所示，分别放在变压器柜、功率单 元柜和控制柜之中。随着高压变频器的容量越做越大，变压器柜与单元柜所用的柜体数量 在不断增加。而且在实际项目中，一般情况下还会增加旁路柜、软启动柜等功能柜体。
[0003]处于对人身安全和设备保护的考虑，每个柜体都需要进行W下Ξ项检测：柜口状 态检测、柜内溫度实时检测、柜顶风机运行状态检测。现有技术的做法就是所有单独柜体的 检测信号通过接线直接连接主控制系统。但随着柜体数量的增加，运些连线的数量与长度 都会大大增加，同时主控制系统侧的对应接口也必须增加。运就导致柜体间连线数量较多、 连线长度较长、线缆交错复杂等问题，不便于生产装配、现场维护，同时也增加了产品的故 障率和维护成本。
[0004]本发明的目的在于解决现有的技术缺陷，提供一种可少量连接线来取代原来 柜体间的大量连接线，既可W减少柜体间布线的数量与长度，节约现场布线时间与生产成 本，又能降低故障率的高压变频器分布式控制系统。
【发明内容】
[0005]本发明的第一技术方案为一种高压变频器的分布式控制系统，其特征在于，包括： 主控制系统和多套柜体信息采集模块，
[0006]主控制系统(2、3、4)用于控制高压变频器的功率单元，
[0007]多个所述柜体信息采集模块（1)，用于采集高压变频器各个柜体内（1~N)的溫度 信息、柜口开关信息W及风机运行状态信息，多个所述柜体信息采集模块(1)之间通过串行 总线化1)相互连接，并与主控制系统连接(2、3、4)。
[000引第二技术方案基于第一技术方案，其特征在于，所述主控制系统包括人机界面 (4)、控制器(3)化诚统(2)。
[0009]第Ξ技术方案基于第二技术方案，其特征在于，柜体信息采集模块（1)包含可编程 的控制忍片（10)，由该控制忍片（10)将采集到的柜口开关状态信息、柜内溫度信息W及风 机运行状态信息进行编码处理后与主控制系统中的化C系统(2)进行数据交换。
[0010] 第四技术方案基于第二技术方案，其特征在于，柜体信息采集模块（1)与主控制系 统中的控制器(3)进行数据交换。
[0011] 第五技术方案基于第二技术方案，其特征在于，柜体信息采集模块（1)与主控制系 统中的人机界面(4)进行数据交换。
[0012] 第六技术方案基于第Ξ技术方案，其特征在于，所述柜体信息采集模块（1)与主控 制系统(2、3、4)通过串行通信总线化1)连接；
[0013]主控制系统(2、3、4)为主站，采用查询方式来读取各个柜体的信息；
[0014]柜体信息采集模块（1)作为从站，柜体信息采集模块（1)内部有地址设定功能，不 同柜体中的柜体信息采集模块拥有不同的从站地址。
[0015]第屯技术方案基于第一至第六中任一技术方案，其特征在于，所述柜体信息采集 模块（1)与主控制系统（2、3、4)的连接除了通信总线外，还包括电源总线与其它连接线 (L2)；
[0016]电源总线用于给各个柜体信息采集模块供电；柜口开关信息或风机运行状态信息 通过其它连接线化2)串联连接到主控制系统(2、3、4)，用于紧急故障的快速响应。
【附图说明】
[0017]附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附 图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
[0018]图1是单元级联型高压变频器电路原理图；
[0019]图2是单元级联型高压变频器组柜平面示意图；
[0020] 图3是所述分布式控制系统结构框图；
[0021 ]图4是化C系统与柜体信息采集模块串行通信拓扑图；
[0022] 图5是变压器柜、功率单元柜和控制柜各一套的柜体信息采集模块功能示意图；
[0023]图6是溫度信息采集通路；
[0024]图7是柜口开关状态与风机运行状态采集通路；
[0025]图8是柜口开关状态信号接线图。
【具体实施方式】
[0026]本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上 下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的【具体实施方式】的 示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。
[0027]下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
[00%]图1是单元级联型高压变频器电路原理图。如图1所示，单元级联型高压变频器，主 要由移相变压器、不同数量的功率单元W及未图示的控制系统构成。移相变压器、功率单元 及控制系统如图2所示，分别放在变压器柜、功率单元柜和控制柜之中。在图2中，代表性的 示出了一个单元柜，根据变频器的输出功率及功率单元的数量不同，功率单元柜的数量也 不同。变压器柜与功率单元柜和控制柜都具有柜口和风机，W下除另行说明之外，变压器柜 与功率单元柜和控制柜统称为柜体，并且W柜体数量N进行说明。
[0029]图3是所述分布式控制系统结构框图。各个柜体(1~N)设置有柜体信息采集模块， 在本实施方式中，各个柜体信息采集模块均相同，W下统一用标号1进行说明。对于本发明 而言，各个柜体的柜体信息采集模块既可相同也可不同。高压变频器具有主控系统，其由 PLC系统（可编程逻辑控制器)2、控制器3、人机界面4构成。控制器3通过光纤通讯控制外部 功率单元，控制器3、人机界面4、化C系统（可编程逻辑控制器)2通过通讯线互相连接。各个 柜体（1~N)的柜体信息采集模块1通过串行总线L1相互连接。图4是化C系统与柜体信息采 集模块串行通信拓扑图。如图4所示，PLC系统2与柜体信息采集模块1之间通过串行通信总 线连接，PLC系统2采用查询方式定期查询各个柜体的状态。
[0030] 图5是变压器柜、功率单元柜和控制柜各一套的柜体信息采集模块功能示意图。变 压器柜、功率单元柜中设有风机和柜口开关W及检测溫度的传感器，控制柜除没有风机外， 其余与变压器柜、功率单元柜相同。柜体信息采集模块1由控制忍片10和周边电路构成，对 外接口有柜内10输入接口，柜内溫度的输入接口（ 4-20mA)
[0031]风机1、风机2、风机3,柜口 1、柜口 2、柜口 3W及备用1、2的状态检测信号的输入接 口，与输入电源连接的24V的电源、COM接口，串行通讯用的通讯总线，101输出接口，102输出 接口。101输出接口用于柜口报警，102输出接口用于风机报警。
[0032]各个柜体内的溫度传感器，采集Ξ个溫度信号，单元柜中采集进风口、出风口与柜 体中间区域溫度，变压器柜分别采集Ξ相绕