[发明专利]一种通用变频器实时控制器

说明书

技术领域

本发明涉及变频器控制技术领域，特别涉及一种通用变频器实时控制器。

背景技术

随着电力电子技术的发展，通用变频器作为电力电子技术的产物，在国民经济的各个领域如冶金、石油、电力等行业得到广泛的应用。

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率电能的控制装置。通用变频器实时控制器是变频器控制的最关键部件，直接关系到变频器的控制品质以及可靠性。通用变频器实时控制器的作用是根据系统采集的电压电流信号进行一系列复杂的运算，根据运算结果产生驱动功率单元的PWM脉冲，同时根据从外部接收的控制命令实现逻辑控制、控制参数的传递以及实时通信等。目前，有一种通用变频器实时控制器的架构是定点DSP+FPGA，但是这种架构的缺点是定点DSP对浮点数的处理有一定的限制，因此，影响控制精度。为了解决控制精度的问题，现有技术中还有一种通用变频器实时控制器的结构，下面结合图1来详细说明。

参见图1，该图为现有技术中通用变频器实时控制器的结构示意图。

目前通用变频器实时控制器的结构主要采用定点主DSP101+浮点协处理DSP102+PLC103的结构形式。

其中，定点主DSP101主要完成系统逻辑判断、功率单元的控制以及故障中断的处理。定点主DSP101通过双口RAM104与浮点协处理DSP102进行数据交换，具体为：定点主DSP101通过双口RAM104将检测到的电压电流信号发送给专门用于复杂矢量计算、运算速度更快的浮点协处理DSP102；定点主DSP101根据浮点协处理DSP102的运算结果输出控制信号控制各个功率单元的导通时间和频率，改变变频器的输出频率。

PLC103主要用于变频器开关信号的逻辑控制。PLC103与定点主DSP101采用硬连接的信号定义。

由于PLC103进行开关信号的逻辑控制，大大增加了成本。并且，浮点协处理DSP102进行运算以后，再把运算结果送回定点主DSP101，然后定点主DSP101根据运算结果输出PWM控制信号控制各个功率单元的导通时间和频率，改变变频器的输出频率，这在一定程度上影响了系统的实时性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通用变频器实时控制器，结构简单成本低，实时性高。

本发明实施例提供一种通用变频器实时控制器，包括：第一浮点DSP、第一双口RAM和微处理器；

所述微处理器，用于通过所述第一双口RAM将控制命令信息发送给所述第一浮点DSP；并通过所述第一双口RAM将所述第一浮点DSP的运行信息发送给上位机；

所述第一浮点DSP，用于读取外部的电压信号和电流信号，根据所述电压信号、电流信号和控制命令信息进行算法运算，由运算结果产生PWM控制脉冲，实现整流控制。

优选地，还包括第二浮点DSP和第二双口RAM；

所述微处理器，还用于通过所述第二双口RAM将所述控制命令信息发送给所述第二浮点DSP；并通过所述第二双口RAM将所述第二浮点DSP的运行信息发送给所述上位机；

所述第二浮点DSP，用于读取外部的电压信号和电流信号，根据所述电压信号、电流信号和控制命令信息进行算法运算，由运算结果产生PWM控制脉冲，实现逆变控制。

优选地，还包括数据缓冲单元，所述第一浮点DSP和第二浮点DSP将产生的PWM控制脉冲通过所述数据缓冲单元发送给功率单元。

优选地，还包括可编程逻辑控制单元，用于对所述微处理器、第一浮点DSP和第二浮点DSP的地址信号、读写信号以及片选信号进行译码，产生所述微处理器的外围电路、第一双口RAM、第二双口RAM、数据缓冲单元以及并行总线接口的逻辑选通信号、方向控制信号和读写信号。

优选地，所述微处理器挂有以太网接口、RS485接口、USB接口、UART接口、并行总线接口和PROFIBUS接口。

优选地，所述第一浮点DSP和第二浮点DSP均自带FLASH、SDRAM和JTAG接口；

所述FLASH，用于存储DSP程序和运行数据；

所述SDRAM，用于存储DSP运行中的实时数据；

所述JTAG接口，用于程序的下载和调试。

优选地，所述微处理器自带NOR FLASH、NAND FLASH、SDRAM和JTAG接口；

所述NOR FLASH，用于存储操作系统和应用程序；

所述NAND FLASH，用于存储数据和故障记录；

所述SDRAM，用于微处理器的内存使用，所述操作系统和应用程序在该SDRAM中运行。