专利名称：一种变频器运行状态转移控制方法
技术领域：
本发明涉及变频器技术领域，更具体地说涉及一种变频器运行状态转 移控制方法。
背景技术：
现有的变频器运行状态转移控制方法一般采用轮询测试、条件转移方 式，如图1中的功能逻辑程序框架所示，首先设置有一组运行状态，欠压、 故障、速度控制、转矩控制、位置控制、启动、运行中、制动等状态，从 结构上看各个运行状态都是并列关系。每个运行状态对应一个条件转移控 制标志位，而以后在每个程序周期对每个运行状态进行轮询测试，判断是 否满足这个运行状态要求的条件(即是否与这个运行状态的条件转移控制标志位相一致)，当满足这个状态要求的条件时，就去执行这个状态；否则， 继续向下轮询测试。这种运行状态转移控制方法由于采用轮询测试，所以 每个程序周期内所有的运行状态的条件都要测试到，程序的执行效率很难 提高。并且在任何时刻，都需要把所有的运行状态的条件转移控制标志位 维护到反映到当前的真实情况，才能保证这些标志位在任意时刻都能控制 转移到指定的运行状态去，工作量大且容易出错。并且由于上述转移控制方法的每个运行状态的条件是逐一判断的，必 然使得每个运行状态的条件在程序执行时存在査询的先后顺序，当两个条 件同时满足时，哪个条件先被查询，哪个条件转移分支的优先级就高，而 事实上这两个条件转移不存在优先级或存在优先级但不是程序设计的顺 序，遇到这种情况就很难处理，即便是能处理也需增加标志位控制优先级 或增加特殊处理，势必增加程序的复杂度。对于轮询测试、条件转移方式，目前的功能软件设计多采用汇编语言或00++语言编程，或者汇编语言和<:^++语言混合编程。汇编语言编程很难实现模块化，程序维护困难。<:"++语言编程能很好地实现面向对象 和模块化编程，易于进行程序维护，但编程的规范性和易读性很难保证。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种可以减少工作量、提高工作效 率的通过触发实现运行状态转移的控制方法。本发明所述的变频器运行状态转移控制方法，其首先设置有一组变频 器运行状态，其特征在于变频器运行状态之间的转移是通过触发来实现 的。所述的触发是条件触发。这是触发的一种方式，当然也可以采用事件 触发的方式。所述的变频器运行状态是从属结构，下一级的运行状态都从属于上一 级的一个运行状态，同级的运行状态之间是并列结构。相对于平行结构， 这种从属结构可以在收到触发信号时，直接按照自己的约束结构转移，如 在初次运行时，上级状态逐级向下级状态转移；退出时，下级状态转移到 上级状态，即在触发时转移到何种状态是有明确路线的，而在平行结构下， 还需要判断向何种状态转移。这样在正常运行状态转移中，在每一级，只 走一个状态，节省了工作量，提高了工作效率。所述的变频器运行状态包括并列的欠压、故障、准备就绪三个运行 状态；准备就绪包括下级并列的停机、运行两个运行状态；运行包括下级 并列的速度控制、转矩控制、位置控制三个运行状态；速度控制包括下级 并列的启动、运行中、制动三个运行状态。这是最为基本的一种运行状态 从属结构。所述的从属结构的运行状态在满足触发条件时，都可以实现向欠压、 故障、停机三个状态的超级跳转。如并列的启动、运行中、制动三个运行状态及上级的并列的速度控制、转矩控制、位置控制三个运行状态在满足停机的触发条件时，都可以实现向停机的超级跳转；而并列的启动、运 行中、制动三个运行状态，上级的并列的速度控制、转矩控制、位置控制 三个运行状态，以及再上一级的并列的停机、运行两个运行状态在满足欠 压、故障的触发条件时，都可以实现向欠压、故障运行状态超级跳转。这 样不需要一级级退出，就可以转移到所述的欠压、故障、停机三个状态， 可以进一步提高工作效率。所述的变频器运行状态包括并列的欠压、故障、准备就绪三个运行 状态；准备就绪包括下级并列的停机、运行两个运行状态；运行包括下级 并列的等待、PWM封锁、PWM使能三个运行状态；PWM使能包括下级 并列的速度控制、转矩控制、位置控制三个运行状态；速度控制包括下级 并列的启动、运行中、制动三个运行状态。原来是由用户对电机的断电进 行控制，而增加了等待、PWM封锁、PWM使能三个运行状态后，可以实 现对电机断电的自动控制。所述的从属结构的运行状态在满足触发条件时，都可以实现向欠压、 故障、停机、PWM封锁四个状态的超级跳转。这样不需要一级级退出， 就可以转移到所述的四个状态，可以进一步提高工作效率。所述并列的欠压、故障向准备就绪运行状态转移时，有一个默认的初 始状态停机。这样在转移时，不需对準备就绪运行状态所包含的运行状态 进行判断，可以提高工作效率。所述停机向运行状态转移时，有一个默认的初始状态等待。这样在转 移时，不需对运行状态所包含的PWM封锁、PWM使能运行状态进行判 断，可以提高工作效率。所述速度控制、转矩控制向位置控制运行状态转移时，有一个默认的 初始状态启动。这样在转移时，不需对位置控制运行状态所包含的运行、 运行中运行状态进行判断，可以提高工作效率。本发明由于采用触发的方式实现变频器运行状态转移，因此对于不满 足触发要求的运行状态可以不去访问，克服了现有的运行状态转移中所有 状态都要轮询访问的不足之处，且不需要在任何时候都维护运行状态的条 件转移标志位，只维护当前运行状态的条件转移标志位，从而可以减少工 作量、提高工作效率。
图1是现有的轮询测试、条件转移方式的运行状态转移流程图。
图2是本发明实施例中的状态转移图。图3是本发明实施例中的状态划分及其结构图。
具体实施方式
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。实施例中的变频器运行状态及其转换关系是在Matlab-StateFlow图形 化编程环境下实现的。Matlab-StateFlow工具箱也是一种自动代码产生工 具，其建立Matlab平台下的，可以利用Matlab强大的计算和仿真功能， 在生成代码之前将设计进行仿真验证，能将问题暴露在代码编写阶段，能 对变量进行边界测试和逻辑穷举。应用Matlab-StateFlow进行变频器功能 逻辑设计较汇编语言或0€++语言编程更容易实现模块化编程，其强大的 仿真验证功能也较其他自动代码产生工具强大得多参看图2和图3，实施例中的变频器运行状态是从属结构，其包括 并列的欠压(POFF)、故障(FAULT)、准备就绪(READY)三个运行状 态；准备就绪包括下级并列的停机(STOP)、运行(RUN)两个运行状态； 运行包括下级并列的等待(WAIT)、 PWM封锁(PWMOFF)、 PWM使能 (PWMON)三个运行状态;PWM使能包括下级并列的速度控制(SPEED)、 转矩控制(TORQUE)、位置控制(POSITION)三个运行状态；速度控制 包括下级并列的启动(START)、运行中(RUNNING)、制动(DCBRAKE) 三个运行状态。各个运行状态之间的转移是通过条件触发实现的。所述的从属级别的运行状态在满足触发条件时，都可以实现向欠压、 故障、停机、PWM封锁四个状态的超级跳转。如并列的启动、运行中、 制动三个运行状态及上级的并列的速度控制、转矩控制、位置控制三个运 行状态在满足PWM封锁的触发条件时，都可以实现向PWM封锁运行状 态的超级跳转；并列的启动、运行中、制动三个运行状态，上级的并列的 速度控制、转矩控制、位置控制三个运行状态，再上一级的等待、PWM 封锁、PWM使能三个运行状态，在满足停机的触发条件时，都可以实现 向停机运行状态的超级跳转；而并列的启动、运行中、制动三个运行状态， 上级的并列的速度控制、转矩控制、位置控制三个运行状态，再上一级的
等待、PWM封锁、PWM使能三个运行状态，以及再再上一级的的并列的 停机、运行两个运行状态在满足欠压、故障的触发条件时，都可以实现向 欠压、故障运行状态超级跳转。所述并列的欠压、故障向准备就绪运行状态转移时，有一个默认的初 始状态停机。所述并列的停机向运行状态转移时，有一个默认的初始状态 等待。所述并列速度控制、转矩控制向位置控制运行状态转移时，有一个 默认的初始状态启动。这样在转移时，可不必对需转移到的目标运行状态 所包含的其它下级运行状态进行判断，可以提高工作效率。下面简单介绍一下实施例中各个运行状态的转移过程。如下图所示。 在执行运行控制(CONTROL)时各状态按条件相互转移，如上电之 初，变频器处于欠压(P0FF)状态，当母线电压建立，且没有故障即转移 到准备就绪(READY)状态，若此时有故障即转移到故障(FAULT)状态。 处于故障状态时只有故障消失且当用户对故障进行复位处理，才能从故障 状态跳出，从故障状态跳出时若母线电压未建立则转移到欠压状态，若母 线电压已经建立则转移到准备就绪状态。在准备就绪状态下先进入停机 (STOP)状态，收到启动命令即进入运行(RUN)状态，在运行状态下 收到停机命令且停机运行处理完毕就进入停机状态。进入运行状态首先判 断是否需要等待，若需要等待则进入等待(WAIT)状态。当等待命令撤销， 则进入PWM使能(PWMON)状态，在PWM使能状态若收到封锁PWM 命令就进入PWM封锁(PWMOFF)状态。在PWM使能状态中要判断当 前的控制模式是速度控制就进入速度控制(SPEED)状态，是转矩控制就 进入转矩控制(TORQUE)状态，是位置控制就进入位置控制(POSITION) 状态。在速度控制状态下又分为启动(START)状态、运行中(RUNNING) 状态、制动(DCBRAKE)状态，它们是按照当前处于的速度控制阶段切 换的。实施例中的变频器运行状态具有如下优点因此对于不满足触发要求的运行状态可以不去访问，克服了现有的运 行状态转移中所有状态都要轮询访问的不足之处；不需要在任何时候都维护运行状态的条件转移标志位，只维护当前运
行状态的条件转移标志位，从而可以减少工作量、提高工作效率；不需要设置每个运行状态的条件在程序执行时査询的先后顺序，触发 时转移到何种状态是有明确的路线的；应用Matlab-StateFlow进行变频器功能逻辑设计较汇编语言或C/C++ 语言编程更容易实现模块化编程，其强大的仿真验证功能也较其他自动代 码产生工具强大得多。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，如变频器运行状态也可以采用平行结构转移关系； 触发方式也可采用事件触发方式等，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1、一种变频器运行状态转移控制方法，其首先设置有一组变频器运行状态，其特征在于，变频器运行状态之间的转移是通过触发来实现的。
2、 根据权利要求1所述的变频器运行状态转移控制方法，其特征在 于，所述的触发是条件触发。
3、 根据权利要求2所述的变频器运行状态转移控制方法，其特征在 于，所述的变频器运行状态是从属结构，下一级的运行状态都从属于上一 级的一个运行状态，同级的运行状态之间是并列结构。
4、 根据权利要求3所述的变频器运行状态转移控制方法，其特征在 于，所述的变频器运行状态包括并列的欠压、故障、准备就绪三个运行 状态；准备就绪包括下级并列的停机、运行两个运行状态；运行包括下级 并列的速度控制、转矩控制、位置控制三个运行状态；速度控制包括下级 并列的启动、运行中、制动三个运行状态。
5、 根据权利要求4所述的变频器运行状态转移控制方法，其特征在 于，所述的从属结构的运行状态在满足触发条件时，都可以实现向欠压、 故障、停机三个状态的超级跳转。
6、 根据权利要求3所述的变频器运行状态转移控制方法，其特征在 于，所述的变频器运行状态包括并列的欠压、故障、准备就绪三个运行 状态；准备就绪包括下级并列的停机、运行两个运行状态；运行包括下级 并列的等待、PWM封锁、PWM使能三个运行状态；PWM使能包括下级 并列的速度控制、转矩控制、位置控制三个运行状态；速度控制包括下级 并列的启动、运行中、制动三个运行状态。
7、 根据权利要求6所述的变频器运行状态转移控制方法，其特征在 于，所述的从属结构的运行状态在满足触发条件时，都可以实现向欠压、 故障、停机、PWM封锁四个状态的超级跳转。
8、 根据权利要求6或7所述的变频器运行状态转移控制方法，其特 征在于，其特征在于，所述欠压、故障向准备就绪运行状态转移时，有一 个默认的初始状态停机。
9、 根据权利要求6或7所述的变频器运行状态转移控制方法，其特 征在于，其特征在于，所述停机向运行状态转移时，有一个默认的初始状 态等待。
10、根据权利要求6或7所述的变频器运行状态转移控制方法，其特 征在于，所述速度控制、转矩控制向位置控制运行状态转移时，有一个默 认的初始状态启动。
全文摘要
本发明公开一种变频器运行状态转移控制方法，涉及变频器技术领域，其首先设置有一组变频器运行状态，其特征在于，变频器运行状态之间的转移是通过触发来实现的。本发明由于采用触发的方式实现变频器运行状态转移，因此对于不满足触发要求的运行状态可以不去访问，克服了现有的运行状态转移中所有状态都要轮询访问的不足之处，且不需要在任何时候都维护运行状态的条件转移标志位，只需维护当前运行状态的条件转移标志位即可，从而可以减少工作量、提高工作效率。
文档编号H02P27/04GK101162886SQ200710123859
公开日2008年4月16日 申请日期2007年10月15日 优先权日2007年10月15日
发明者廖海平, 王茂峰 申请人:艾默生网络能源有限公司