一种电机远程控制系统及方法与流程

本发明涉及电机监测领域，尤其涉及一种电机远程控制系统及方法。

背景技术

随着科技的快速发展，在工业生产和生活中，交流电机的应用十分广泛。电机作为动力的输出源，电机在运动系统中起到至关重要的作用，一旦电机发生故障，整个系统将会受到影响。因此，维持电机的正常运转，是维护系统的首要任务。

在现有技术中，用户对电机的状态监测通常为人工现场进行监测，对每个电机进行直观巡查，这种监测方式工作量比较大，不能及时发现发生故障的电机，工作效率较低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种电机远程控制系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电机远程控制系统，该控制系统包括：电机、变流器、传感器、光电隔离器、控制器以及无线传输设备，所述传感器的一端与所述电机的一端连接，所述传感器的另一端与所述光电隔离器的第一端连接，所述光电隔离器的第二端与所述变流器的第一端连接，所述变流器的第二端与所述电机的另一端连接，所述变流器的第三端与电源线连接；所述光电隔离器的第三端与所述控制器的一端连接，所述控制器的另一端与所述无线传输设备的一端连接，所述无线传输设备的另一端与天线连接，所述天线与终端连接。

本发明的有益效果是：通过传感器监测电机的运行状态参数，并将电机的运行状态参数通过无线设备发送至控制器，然后根据接收到的用户远程输入的控制指令控制电机，便于用户远程对电机进行监测以及控制，用户在远程可以及时发现故障电机，便于用户对电机进行监测以及控制，提高了工作效率，降低了用户的劳动强度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，所述变流器为ac-dc-ac变流器，所述变流器的第一端传输的为直流电，所述变流器的第二端以及第三端传输的均为交流电。

采用上述进一步方案的有益效果是：变流器的设置，可以将直流电变换为交流电，将交流电变换为直流电，适应不同部件之间对电流不同的需求，降低生产成本，便于控制系统的安装以及维护。

进一步地，所述传感器为：电压传感器和/或电流传感器和/或温度传感器和/或转速传感器。

采用上述进一步方案的有益效果是：传感器为电压传感器和/或电流传感器和/或温度传感器和/或转速传感器，使得传感器可以监测电机的三相电压、电流、电机绕组温度以及转速，通过提取电机的多方面参数，综合评估电机的运行状态，提高监测终端的监测精度，提高监测终端的可靠性。

进一步地，所述电压传感器以及所述电流传感器设置在所述电机的电源输入端；所述温度传感器设置在所述电机的壳体内壁上；所述转速传感器设置在所述电机的转动轴上。

采用上述进一步方案的有益效果是：将传感器设置在电机的特殊位置，便于传感器对电机的运行状态进行检测，提高传感器的检测精度，提高控制系统的可靠性。

进一步地，无线传输设备包括：zigbee射频芯片，所述zigbee射频芯片与所述控制器以及终端连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：zigbee射频芯片的设置，使得zigbee射频芯片，一方面，接受dsp控制模块的数据和指令，并通过无线射频功能来实现zigbee通讯格式的无线交互通讯传输；另一方面，也接受来自其他zigbee通讯设备传来的数据和指令，实现控制器和交流电机控制系统的远程监测和控制。

此外，本发明还提供了一种电机远程控制方法，基于上述任一权利要求所述的一种电机远程控制系统，该控制方法包括如下步骤，

接收用户输入的控制指令；

根据所述控制指令，控制电机。

本发明的有益效果是：通过接受用户输入的控制指令，实现用户对电机的远程控制，便于用户远程对电机进行监测以及控制，用户在远程可以及时发现故障电机，便于用户对电机进行监测以及控制，提高了工作效率，降低了用户的劳动强度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，还包括：

采集电机的运行状态参数；

将所述电机的运行状态参数与第一预设值进行对比，判断所述电机的运行状态参数是否大于所述第一预设值，

若是，则向终端发送报警信息。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过上述方法，使得控制器可以根据预设值，判断电机是否处于正常工作状态，如果电机运行异常，控制器则及时对用户进行报警提醒。

进一步地，所述电机的运行状态参数包括：电压数值和/或电流数值和/或温度数值和/或转速数值。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过提取电机的多方面参数，综合评估电机的运行状态，提高监测终端的监测精度，提高监测终端的可靠性。

进一步地，所述第一预设值包括：电压预设值和/或电流预设值和/或温度预设值和/或转速预设值。

采用上述进一步方案的有益效果是：预设值的设计，使得用户可以根据实际需要自主确定电机的正常运行参数，提高控制系统的应用领域，便于用户使用本发明实施例的控制系统对电机进行监测，降低用户的劳动强度。

进一步地，还包括：

采集变流器的运行状态参数；

将所述变流器的运行状态参数与第二预设值进行对比，判断所述变流器的运行状态参数是否大于所述第二预设值，

若是，则向终端发送报警信息。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设计变流器的反馈系统，使得控制系统可以实时监测变流器的运行状态，及时发现变流器的异常工作，防止电压或者电流过大，导致部件被烧毁。

附图说明

图1为本发明实施例提供的控制系统的示意性结构框图。

图2为本发明实施例提供的控制方法的示意性流程图之一。

图3为本发明实施例提供的控制方法的示意性流程图之二。

图4为本发明实施例提供的控制方法的示意性流程图之四。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图4所示，图1为本发明实施例提供的控制系统的示意性结构框图。图2为本发明实施例提供的控制方法的示意性流程图之一。图3为本发明实施例提供的控制方法的示意性流程图之二。图4为本发明实施例提供的控制方法的示意性流程图之四。

实施例1

本发明实施例提供了一种电机远程控制系统，该控制系统包括：电机、变流器、传感器、光电隔离器、控制器以及无线传输设备，所述传感器的一端与所述电机的一端连接，所述传感器的另一端与所述光电隔离器的第一端连接，所述光电隔离器的第二端与所述变流器的第一端连接，所述变流器的第二端与所述电机的另一端连接，所述变流器的第三端与电源线连接；所述光电隔离器的第三端与所述控制器的一端连接，所述控制器的另一端与所述无线传输设备的一端连接，所述无线传输设备的另一端与天线连接，所述天线与终端连接。

电机作为最主要的动力源，成为生产生活中不可或缺的驱动装置。现在很多工业动力系统都实现了网络化控制。对交流电机的驱动控制也采用网络化控制，是工业控制领域的趋势。对交流电机的远程控制实现无线网络化控制，是本设备的实现功能。

该控制器集成运用dsp(digitalsignalprocessing，数字信号处理)技术、物联网zigbee(紫蜂)技术、igbt(insulatedgatebipolartransistor，绝缘栅双极型晶体管)变流技术以及svpwm(spacevectorpulsewidthmodulation，三相逆变器不同开关模式)逆变技术、矢量控制技术等，实现了中小功率交流电机的无线网络化远程控制。该设备的具体功能如下：

(1)运用dsp技术，以dsp芯片为控制核心，对交流电机的电压、电流、频率、转速进行实时测量，然后运用矢量控制算法进行svpwm逆变器控制，实现了中小功率交流电机的闭环矢量控制。

(2)运用igbt变流技术，实现了根据控制器需要，进行dc-ac电压的逆变。逆变器受dsp芯片输出的六路pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)信号控制，能输出10-100hz，400v的变频交流电压，满足小于等于50kw的中小功率交流电机需求。

(3)运用物联网zigbee技术，能够实现对电机本身运行参数的实时监测，包括交流电机三相电压、电流，电机绕组温度，转速；并能以zigbee无线传输技术与其他zigbee设备进行无线数据交互传输；借此实现远程监测与控制。

(4)多个本控制器能够实现zigbee组网监控。本控制器一方面接受dsp控制模块的数据和指令，并通过无线射频功能来实现zigbee通讯格式的无线交互通讯传输。另一方面也接受来自其他zigbee通讯设备传来的数据和指令，实现控制器和交流电机控制系统的远程监测和控制。

该设备主要由以下模块组成：ac-dc-ac变流器模块、信号采集模块、光电隔离控制模块、dsp控制模块和无线传输模块。

(1)ac-dc-ac变流器模块主要以igbt模组、整流桥和滤波、保护电路构成。其中igbt模组接受dsp控制模块通过光电隔离控制模块传来的pwm信号进行控制，借以实现需要的变频交流电压；并且自身能回馈给dsp控制模块故障信号。

(2)信号采集模块主要实现变流器和交流电机的三相电压、电流、转速、和电机绕组温度、变流器dc电压、变流器频率等参数数据实时采集。采用电压传感器lctv31ce、电流传感器acs712、温度传感器ds18b20和转速传感器a3144e构成电机参数采集电路，采用信号变流器强电dc直流电压采集电路、ac逆变器输出频率采样电路实现对变流器参数的数据采集。

(3)光电隔离控制模块主要以光电隔离信号传输电路、传感检测信号放大调理电路两大部分构成。其中光电隔离信号传输电路主要对dsp控制模块与变流器模块之间的强电和弱电信号进行光电隔离；传感检测信号放大调理主要对变流器的各个参数检测传感信号实现检测信号的采集和信号转换，以能够与cpu(centralprocessingunit/processor，中央处理器)芯片直接采集。控制器的型号可以为：mam-100。

(4)dsp控制模块以dsp芯片为控制核心，由dsp最小系统电路、滤波波电路、串口通讯电路、数据存储电路和人机接口电路等构成。接受来自光电隔离信号模块的传感器数据采集信号，并发出传给变流器模块的各种控制信号，包括：pwm(sinusoidalpwm)控制信号。在软件功能上，dsp实现各个控制任务调度，控制算法计算、故障保护和报警处置等等功能。

(5)无线传输模块设计zigbee射频芯片为核心，主要由射频芯片最小系统电路、dsp通信电路和辅助电路构成。该模块一方面接受dsp控制模块的数据和指令，并通过无线射频功能来实现zigbee通讯格式的无线交互通讯传输。另一方面也接受来自其他zigbee通讯设备传来的数据和指令，实现控制器和交流电机控制系统的远程监测和控制。

数字信号处理器(digitalsignalprocessor)，数字信号处理，是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。

光电隔离器(optoelectronicisolator，英文缩写为oc)亦称光电耦合器、光耦合器，简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用。

通过传感器监测电机的运行状态参数，并将电机的运行状态参数通过无线设备发送至控制器，然后根据接收到的用户远程输入的控制指令控制电机，便于用户远程对电机进行监测以及控制，用户在远程可以及时发现故障电机，便于用户对电机进行监测以及控制，提高了工作效率，降低了用户的劳动强度。

进一步地，所述变流器为ac-dc-ac变流器，所述变流器的第一端传输的为直流电，所述变流器的第二端以及第三端传输的均为交流电。

变流器的设置，可以将直流电变换为交流电，将交流电变换为直流电，适应不同部件之间对电流不同的需求，降低生产成本，便于控制系统的安装以及维护。

进一步地，所述传感器为：电压传感器和/或电流传感器和/或温度传感器和/或转速传感器。

传感器为电压传感器和/或电流传感器和/或温度传感器和/或转速传感器，使得传感器可以监测电机的三相电压、电流、电机绕组温度以及转速，通过提取电机的多方面参数，综合评估电机的运行状态，提高监测终端的监测精度，提高监测终端的可靠性。

进一步地，所述电压传感器以及所述电流传感器设置在所述电机的电源输入端；所述温度传感器设置在所述电机的壳体内壁上；所述转速传感器设置在所述电机的转动轴上。

将传感器设置在电机的特殊位置，便于传感器对电机的运行状态进行检测，提高传感器的检测精度，提高控制系统的可靠性。

实施例5

进一步地，无线传输设备包括：zigbee射频芯片，所述zigbee射频芯片与所述控制器以及终端连接。

zigbee射频芯片的设置，使得zigbee射频芯片，一方面，接受dsp控制模块的数据和指令，并通过无线射频功能来实现zigbee通讯格式的无线交互通讯传输；另一方面，也接受来自其他zigbee通讯设备传来的数据和指令，实现控制器和交流电机控制系统的远程监测和控制。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种电机远程控制方法，基于实施例1所述的一种电机远程控制系统，该控制方法包括如下步骤，

s101，接收用户输入的控制指令；

s102，根据所述控制指令，控制电机。

通过接受用户输入的控制指令，实现用户对电机的远程控制，便于用户远程对电机进行监测以及控制，用户在远程可以及时发现故障电机，便于用户对电机进行监测以及控制，提高了工作效率，降低了用户的劳动强度。

进一步地，还包括：

s201，采集电机的运行状态参数；

s202，将所述电机的运行状态参数与第一预设值进行对比，判断所述电机的运行状态参数是否大于所述第一预设值，

s203，若是，则向终端发送报警信息。

通过上述方法，使得控制器可以根据预设值，判断电机是否处于正常工作状态，如果电机运行异常，控制器则及时对用户进行报警提醒。

进一步地，所述电机的运行状态参数包括：电压数值和/或电流数值和/或温度数值和/或转速数值。

通过提取电机的多方面参数，综合评估电机的运行状态，提高监测终端的监测精度，提高监测终端的可靠性。

进一步地，所述第一预设值包括：电压预设值和/或电流预设值和/或温度预设值和/或转速预设值。

预设值的设计，使得用户可以根据实际需要自主确定电机的正常运行参数，提高控制系统的应用领域，便于用户使用本发明实施例的控制系统对电机进行监测，降低用户的劳动强度。

进一步地，还包括：

s301，采集变流器的运行状态参数；

s302，将所述变流器的运行状态参数与第二预设值进行对比，判断所述变流器的运行状态参数是否大于所述第二预设值，

s303，若是，则向终端发送报警信息。

通过设计变流器的反馈系统，使得控制系统可以实时监测变流器的运行状态，及时发现变流器的异常工作，防止电压或者电流过大，导致部件被烧毁。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。