本实用新型专利技术公开了基于DSP的变频器多接口实时在线监控装置，电路连接上采用两种通信接口来完成变频器运行数据的输出与控制数据的读入，输入接口和输出接口包括CAN总线接口和工业以太网接口；两种通信接口，一个接口可以作为另一个接口的备用接口，也可以在高速数据传输中，将以太网接口作为变频器运行数据的输出接口，而将CAN总线接口作为上位机控制命令的传输接口分开使用，可以提高监控系统的可靠性和系统运行效率。本变频器实时在线监控装置的体积小，成本低，功耗低，实现多种接口的组合使用，具有抗干扰能力强，适应能力强，传输速度快和保密性能好等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及实时在线监控装置技术，具体涉及一种CAN总线接口和工业以太网接口的变频器在线监控装置。
技术介绍
现有的变频器之间的组网技术虽然已有一定的发展，但是它们基本上都是采用基于RS485的现场总线网的通信，RS-485最大的通信距离约为1219M，最大传输速率为IOMb/ S。RS-485采用半双工工作方式，支持多点数据通信，一般支持32个节点。RS-485虽然在通信距离上得到了提高，然而通信速率却成为了实时信号采集的“瓶颈”，这种网络难以组成更多控制节点和更远距离的在线监控系统，不能更好地满足系统的实时性要求，特别是在数据通信量大的系统中，通信速率慢而难以胜任；同时，在需要移动作业的场合中，由于传统的RS-232接口在许多笔记本电脑中已被逐步摒弃，使移动作业也变得越来越尴尬。以太网(Ethernet)是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/ CD(载波监听多路访问及冲突检测)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网采用的CSMA/CD介质访问机制，它的优势在于站点无需依靠中心控制就能进行数据发送，当网络负荷较小的时候冲突很少发生，因此延迟低。此外，以太网支持hternet使用的 TCP/IP协议，因而得到了飞速发展。以太网优越性主要体现在二个方面一是以太网的传输速率从原先的IOMbps发展到100Mbps、1000Mbps，甚至更高；另一个方面就是其网络结构从最初的共享式向交换式发展。这些特点恰好满足了工业控制实时性要求。
技术实现思路
本技术的目的在于为变频器实时在线控制提供两种接口，即CAN总线接口和工业以太网接口，适应不同场合的应用需求，作为变频器组网监控的工业控制系统使用。 把变频器接入以太网或CAN总线网，使得系统的每个变频器不再工作于孤立的环境中，而是能够与监控计算机机相互交换信息，实现变频器参数的远程监测及变频器命令的发布， 适应工业控制自动化的发展趋势。本技术的技术解决方案是上位机配备了支持以太网接口和CAN总线接口通信的应用软件，可以向下位机发送运行控制命令，还可以通过RJ-45接口或CAN总线接口获得变频器的频率、电压、电流、故障信息等实时运行参数，并通过上位机显示界面进行显示。 下位机是以TMS320F2812为核心的变频器，包括变频控制模块、CAN总线和工业以太网传输模块。核心芯片为TMS320F2812芯片，通过信号采集电路和内部数字信号处理程序将运算所得的重要数据存入指定存储区，用于与上位机数据交换。TMS320F2812芯片可以将实时信号处理能力和控制器外设功能集于一身，特别适合于工业控制应用。内核采用哈佛结构，运算速度块，最高可达150MIPS的执行速度；该芯片供电电压为3. 3V，降低了控制器的功耗； 片上有丰富的外设资源，并具有McBSP，SPI，SCI和扩展的CAN总线等接口，不同的片上标准通信端口可为主机、测试设备、显示器及其它组件提供简单方便的连接，价格低廉。这些优势使TMS320F2812基本上提供了整套的片上系统，同时降低了系统成本，实现了更简单、更高效和更经济的设计。下位机的变频控制模块通过核心芯片TMS320F2812产生六路PWM调制信号，达到控制电机的作用。核心芯片TMS320F2812向外扩展RTL8019AS网络芯片发送与接收数据，接收到的数据由TMS320F2812处理，并将实时运行参数发送到工业以太网上，由上位机经由RJ-45以太网接口或CAN总线接口的应用软件获得。下位机的工业以太网传输模块主要由TMS320F2812通过并行数据线与以太网控制芯片RTL8019AS相连，以太网控制芯片再通过隔离变压器HR61 IOlG与RJ-45相连来实现以太网接口连接或通过TMS320F2812 实现CAN总线接口总线连接。本技术的变频器在线监控器包括Ul部分、U2部分、U3部分和U4部分，Ul部分、U2部分、U3部分和U4部分相互连接构成在线监控器的电路；Ul部分以RTL8019AS为主，完成通过以太网接口的变频器运行参数与上位机控制指令的传输；U2部分以LVC16245 为主，完成以太网接口、CAN总线接口与TMS320F2812芯片之间的电平转换；U3部分以 HR61101G为主，完成以太网接口的信号变换与隔离；U4部分以PCA82C250为主，完成通过 CAN总线接口的变频器运行参数与上位机控制指令的传输；其中，通信接口具体电路连接如下Ul 部分(RTL8019AS)RTL8019AS的第1引脚至第4引脚悬空；RTL8019AS的第4引脚连接到AT89S52的第12引脚；RTL8019AS的第5引脚连接到JPlO的第1引脚；RTL8019AS的第6引脚接电源； RTL8019AS的第7引脚至第10引脚分别连接到JPlO的第2引脚至第5引脚；RTL8019AS的第11引脚至第14引脚接地；RTL8019AS的第15引脚至第17引脚接电源；RTL8019AS的第 18引脚至第28引脚接地；RTL8019AS的第29引脚连接到JPlO的第8引脚；RTL8019AS的第30引脚连接到JPlO的第9引脚；RTL8019AS的第31引脚和第32引脚接电源；RTL8019AS 的第33引脚连接到R54的一端和JPlO的第6引脚，R12另一端接电源；RTL8019AS的第34引脚连接到JPlO的第7引脚；RTL8019AS的第35引脚悬空；RTL8019AS的第36、 37引脚分别连接到LVC16245(1)的第2、3引脚；RTL8019AS的第38,39引脚分别连接到 LVC16245(1)的第5、6引脚；RTL8019AS的第40,41引脚分别连接到LVC16245(1)的第8、9 引脚；RTL8019AS的第42,43引脚分别连接到LVC16245(1)的第11、12引脚；RTL8019AS的第44引脚接地；RTL8019AS的第45引脚连接到HR61101G的第1引脚；RTL8019AS的第46 引脚连接到HR61101G的第3引脚；RTL8019AS的第47引脚接电源；RTL8019AS的第48引脚和第49引脚悬空；RTL8019AS的第50引脚连接到Y3和C41的一端，Y3的另一端接C42的一端和RTL8019AS的第51引脚，C42和C41的另一端接地；RTL8019AS的第52引脚接地； RTL8019AS的第53引脚至第56引脚悬空；RTL8019AS的第57引脚接电源；RTL8019AS的第 58引脚连接到R56的一端和HR61101G的第8引脚；RTL8019AS的第59引脚连接到R55的另一端和20F001N的第6引脚；RTL8019AS的第60引脚悬空；RTL8019AS的第61引脚连接到D18的负极，D18的正极接R60的一端，R60的另一端接电源；RTL8019AS的第62引脚连接到D17的负极，D17的正极接R59的一端，R59的另一端接电源；RTL8019AS的第64引脚悬空；RTL8019AS的第65引脚连接到R57的一端，R57的另一端接电源；RTL8019AS的本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种基于ＤＳＰ的变频器多接口实时在线监控装置，其特征在于：本实用新型的电路上连接采用两种通信接口来完成变频器运行数据的输出与控制数据的读入，输入接口和输出接口包括ＣＡＮ总线接口和ＲＪ４５接口；下位机的变频控制模块通过核心芯片ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２产生六路ＰＷＭ调制信号，达到控制电机的作用；核心芯片ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２向外扩展ＲＴＬ８０１９ＡＳ网络芯片发送与接收数据，接收到的数据由ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２处理，并将实时运行参数发送到工业以太网上，由上位机经由ＲＪ－４５以太网接口或ＣＡＮ总线通信接口的应用软件获得；下位机的工业以太网传输模块主要由ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２通过并行数据线与以太网控制芯片ＲＴＬ８０１９ＡＳ相连，以太网控制芯片再通过隔离变压器ＨＲ６１１０１Ｇ与ＲＪ－４５相连来实现以太网接口连接或通过ＣＡＮ总线接口总线连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马岱，朱全银，周海岩，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：实用新型
国别省市：32
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