一种变频器多机主从控制系统及其方法与流程

本发明主要涉及电力电子技术领域，具体涉及一种变频器多机主从控制系统和主机故障处理方法。

背景技术：

在变频器控制系统中，现阶段市场上的主流产品对于主从系统的配置主要是以下两种方式：

1、变频器主从控制系统通过485通讯协议与PLC(可编程控制器)自动控制系统进行通讯，变频器主从装置之间的数据交换则通过开关量和模拟量接口由导线连接。

2、变频器主从控制系统通过485通讯协议与PLC自动控制系统进行通讯，变频器主从装置之间通过变频器厂家提供的专用通讯协议交换数据，通过光介质或通讯电缆进行连接。

现有的主流变频器系统在多机主从控制应用时存在一些问题：由于变频器主从控制处于一个基本封闭的通讯环路中，当主机故障时导致整个通讯环路断开，主从设备不能进行通讯。另外在变频器多机主从控制系统中数字量信号和模拟量信号的电缆数量较大，线路复杂，当主机或从机出现故障时，故障处理操作繁琐，不易快速恢复主从控制，对实际使用有较大影响。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种变频器多机主从控制系统和主机故障的处理方法，以期优化变频器主从控制系统的通讯方式，在其中一台变频器出现故障后，尤其是主机出现故障后，可由可编程控制器系统自动切换变频器的主从关系。

一种变频器多机主从控制系统，包括可编程控制器、主变频器、一个或多个从变频器；其中，所述主变频器通过第三端口和可编程控制器进行通讯，从变频器通过第三端口和可编程控制器进行通讯。

所述的通讯内容包括控制字、控制过程数据、状态字和状态过程数据；每台变频器均发送和接收相同定义的控制字、控制过程数据、状态字和状态过程数据。

所述的控制字包括启动、停止、快停、急停、运行使能、运行方向、主从命令；所述的控制过程数据包括输出频率命令、输出转矩命令；所述状态字包括运行、停止、使能、急停、快停、运行方向、主从状态；所述的状态过程数据包括运行频率、输出转矩命令。

一种变频器多机主从控制方法，当主变频器在发生故障后，做如下处理：

步骤一、故障变频器切换到故障状态并通过所述第三端口发送主机状态信号至可编程控制器；

步骤二、由可编程控制器综合判断符合代理主变频器功能的从变频器，判断条件成立后，将此从变频器确定为代理主变频器；

所述综合判断条件为：变频器处于准备好状态或运行状态，并且变频器无故障；判断变频器主回路为接通状态；

步骤三、可编程控制器根据工艺控制需要向此从变频器发送控制字和过程控制字，控制此从变频器作为代理主变频器运行，将代理主变频器的转矩输出命令作为其他从变频器的转矩输出命令；

步骤四、可编程控制器通过通讯网络将控制字和过程数据发送给其他从变频器；

步骤五、其他从变频器自第三端口接收到控制字和过程数据作为从变频器运行；

步骤六、同时故障变频器可以断电进行维修或更换，不影响系统其他设备运行；

步骤七、当故障变频器完成修复或更换后，恢复成正常变频器状态；

步骤八、由可编程控制器决定运行在主变频器状态还是从变频器状态。

由于主从装置之间没有直接联系，因此可以在不影响系统正常运行的条件下迅速对故障设备展开维修，快速恢复整个系统，因此大大提高了电气传动系统的稳定可靠性和可维护性。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1本发明实施例提供的一种变频器多机主从控制系统示意图；

图2本发明实施例提供的一种提供故障处理方法的流程示意图；

图3本发明实施例提供的一种控制字及过程字示意图；

图4本发明实施例提供的一种状态字及过程字示意图；

具体实施方式

本发明一方面提供一种变频器多机主从控制系统，可包括：

主变频器、1从变频器…N从变频器(N≥2)。

其中，所述主变频器通过第三端口和上层PLC进行通讯，包括控制字、控制过程数据、状态字和状态过程数据。从变频器通过第三端口和上层PLC进行通讯，包括控制字、控制过程数据、状态字和状态过程数据。

可选的，所述控制字包括启动、停止、快停、急停、运行使能、运行方向、主从命令；控制过程数据包括输出频率命令、输出转矩命令；

可选的，所述状态字包括运行、停止、使能、急停、快停、运行方向、主从状态；状态过程数据包括运行频率、输出转矩命令。

每台变频器均发送和接收相同定义的控制字、控制过程数据、状态字和状态过程数据，便于PLC统一管理。

此配置可以向多机主从控制推广。

本发明第二方面提供一种故障处理方法，其特征在于，所述故障处理方法应用于变频器多机主从控制系统中，所述变频器多机主从控制系统，包括：主变频器，1从变频器、N从变频器。其中所述主变频器和1从变频器、N从变频器均通过第三端口以相同的数据格式和PLC进行通讯。

所述故障处理方法包括：所述主变频器在发生故障后，

1.故障变频器切换到故障状态并通过所述第三端口发送主机状态信号至PLC；

2.由PLC综合判断符合代理主变频器功能的从变频器，综合判断条件为：变频器处于准备好状态或运行状态，并且变频器无故障。另外还需判断变频器主回路是否接通；

3. PLC向此从变频器发送控制字，控制此从变频器作为代理主变频器运行，将代理主变频器的转矩输出命令作为其他从变频器的转矩输出命令；

4. PLC根据工艺控制需要向此从变频器发送控制字和过程控制字(转速设定值等)，控制此从变频器作为代理主变频器运行，将代理主变频器的转矩输出命令作为其他从变频器的转矩输出命令；

5.其他从变频器自第三端口接收到控制字和过程数据作为从变频器运行；

6.同时故障变频器可以断电进行维修或更换，不影响系统其他设备运行。

7.当故障变频器完成修复或更换后，即可送电恢复成正常变频器状态；

8.由PLC决定运行在主变频器状态还是从变频器状态。

按照所述主从控制方式，变频器多机主从控制系统中，任意一台变频器均可作为主变频器或从变频器运行。

可以看出，在本发明一些实例中，以单独485通讯协议方式实现多机主从控制，系统结构简单，各装置之间没有直接联系，同时也有利于实现各单机的通用性，任意单击均可通过通讯快速简单的实现主从角色之间的转换，使整个系统的使用灵活简便。主变频器在发生故障后，任何一个从变频器均可迅速转变为代理主变频器，按照当前工艺需要由PLC控制运行，如此，在主变频器故障之后，系统仍然能够在代理主变频器的协助下正常有效运行，这样提高了变频器多机主从控制系统的运行可靠性，同时还能在不影响系统运行的前提下对故障变频器进行修复或更换，也提高了系统的可修复性。