一种变频器控制系统信号监控方法、装置及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种变频器控制系统信号监控方法，包括：获取变频器控制系统内部件反馈的信号传输状态信息；记录所述信号传输状态；该方法通过获取并记录变频器控制系统内部件反馈的信号传输状态信息，实现了对变频器控制系统内信号传输状况的监控，解决了变频器控制系统内信号传输的准确性、可靠性问题，以及信号传输异常时的故障快速处理问题。本发明还公开了一种变频器控制系统信号监控装置及系统。
【专利说明】
-种变频器控制系统信号监控方法、装置及系统
技术领域
[0001] 本发明设及电力电子技术领域，特别设及一种变频器控制系统信号监控方法、装 置及系统。
【背景技术】
[0002] 随着电力电子技术和自动控制技术的迅速发展，变频器的运用范围越来越广泛， 对变频器控制系统的要求也越来越多样化。
[0003] 变频器控制系统由多个部件组成，大量控制信号在各部件间传输，W实现对变频 器的控制。目前，变频器控制系统内信号传输采用正向模式，各部件间制定好协议来保证信 号传输的准确性和可靠性。但是，因为缺少反馈监控机制，无法得知变频器控制系统内信号 传输状态，不能及时检测出信号在具体环节的异常，导致信号故障无法及时修复。
[0004] 因此，如何监控变频器控制系统内信号的传输状态是本领域技术人员目前需要解 决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种变频器控制系统信号监控方法及装置，用于解决变频器 控制系统内信号状态监控的问题。本发明的另一目的是提供一种包括上述方法及装置的变 频器控制系统。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] -种变频器控制系统信号监控方法，包括：
[000引获取变频器控制系统内部件反馈的信号传输状态信息；其中，所述信号传输状态 信息包括:部件的信号发送状态信息和/或部件的信号接收状态信息；
[0009] 记录所述信号传输状态信息。
[0010] 其中，所述获取变频器控制系统内部件反馈的信号传输状态信息，包括：
[0011] 选取变频器控制系统内指定部件；
[0012] 获取所述指定部件的信号传输状态信息。
[0013] 其中，所述变频器控制系统信号监控方法，还包括：
[0014] 判断所述指定部件的信号传输状态信息与报错列表中的信息是否相同；
[0015] 若是，则对该信号传输状态信息和/或其对应的所述指定部件进行报错。
[0016] 其中，所述变频器控制系统信号监控方法，还包括：
[0017] 定期对所述报错列表进行更新。
[001引本发明实施例还提供一种ARM忍片，包括：
[0019] 获取模块，用于获取所述变频器控制系统内部件的信号传输状态信息；
[0020] 记录模块，用于记录所述变频器控制系统内部件的信号传输状态信息。
[0021 ]其中，所述获取模块包括：
[0022]选择单元，用于选取变频器控制系统内指定部件；
[0023] 获取单元，用于获取所述指定部件的信号传输状态信息。
[0024] 其中，所述变频器控制系统信号监控装置，还包括：
[0025] 分析模块，用于判断所述指定部件的信号传输状态信息与报错列表中的信息是否 相同；
[0026] 报错模块，用于对与报错列表中信息相同的信号传输状态信息和/或其对应的所 述指定部件进行报错。
[0027] 其中，所述变频器控制系统信号监控装置，还包括：
[0028] 更新模块，用于定期对所述报错列表进行更新。
[0029] 本发明实施例还提供一种变频器控制系统，包括上述所述的ARM忍片。
[0030] 基于上述技术方案，本发明实施例提供的变频器控制系统信号监控方法，相比于 现有变频器控制系统，增设了反馈监控机制，通过获取并记录变频器控制系统内部件反馈 的信号传输状态信息，实现了对变频器控制系统内信号传输状况的监控，解决了变频器控 制系统内信号传输的准确性、可靠性问题，W及信号传输异常时的故障快速处理问题。
【附图说明】
[0031] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据 提供的附图获得其他的附图。
[0032] 图1为本发明实施例所提供的一种变频器控制系统信号监控方法流程图；
[0033] 图2为本发明实施例所提供的一种获取变频器控制系统内部件信号传输状态信息 流程图；
[0034] 图3为本发明实施例所提供的一种状态信号反馈过程示例；
[0035] 图4为本发明实施例所提供的另一种状态信号反馈过程示例；
[0036] 图5为本发明实施例所提供的再一种状态信号反馈过程示例；
[0037] 图6为本发明实施例所提供的又一种状态信号反馈过程示例；
[0038] 图7为本发明实施例所提供的又一种状态信号反馈过程示例；
[0039] 图8为本发明实施例所提供的又一种状态信号反馈过程示例；
[0040] 图9为本发明实施例提供的另一种变频器控制系统信号监控方法流程图；
[0041 ]图10为本发明实施例提供的再一种变频器控制系统信号监控方法流程图；
[0042] 图11为本发明实施例提供的一种变频器控制系统内部件信号传输和状态信息反 馈示例；
[0043] 图12为本发明实施例所提供的一种ARM忍片结构框图；
[0044] 图13为本发明实施例所提供的另一种ARM忍片结构框图；
[0045] 图14为本发明实施例所提供的再一种ARM忍片结构框图；
[0046] 图15为本发明实施例所提供的获取模块的一种结构框图；
[0047] 图16为本发明实施例所提供的一种变频器控制系统双0MAP+FPGA架构。
【具体实施方式】
[004引本发明的核屯、是提供一种变频器控制系统信号监控方法及装置，该方法能够实现 对变频器控制系统内部件的信号传输状态的监控，进而解决了变频器控制系统内信号传输 的准确性、可靠性问题，W及信号传输异常时的故障快速处理问题。
[0049] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0050] 图1为本发明实施例所提供的一种变频器控制系统信号监控方法流程图，可用于 对变频器控制系统内信号传输状况的监控。参考图1，该方法可W包括：
[0051] 步骤SlOO，获取变频器控制系统内部件反馈的信号传输状态信息;可选的，选取的 指定部件，可W是全部部件;可选的，获取的信号传输状态信息，可W是部件的信号发送状 态信息，可W是部件的信号接收状态信息，也可W是两者。
[0052] 步骤S200，记录所述信号传输状态信息。
[0化3] 优选的，参照图2，步骤Sioo可W包括：
[0054] 步骤Sl 10，选取变频器控制系统内指定部件；
[0055] 可选的，选取的指定部件可W根据用户需求任意指定，如用户可W根据历史故障 记录，统计出变频器控制系统内部件的故障频率和概率，指定某些故障频率高或概率大的 部件进行监控；
[0056] 步骤S120,获取所述指定部件的信号传输状态信息；
[0057] 可选的，获取的信号传输状态信息，可W是部件的信号发送状态信息，可W是部件 的信号接收状态信息，也可W是两者。
[0058] 根据上述变频器控制系统信号监控方法，下面W指定部件的不同和信号传输状态 信息的不同，分别列举实施例进行说明。
[0059] 实施例一为指定部分相邻部件并获取记录部件的信号发送和接收状态信息时的 过程示例，参照图3。部件2接收到信号a，则给ARM反馈"部件2收到信号a"状态信息;部件2发 送信号a给部件3，则部件2给ARM反馈"部件2发出信号a"状态信息，部件3接收到信号a后，给 ARM反馈"部件3收到信号a"状态信息;若部件2将信号a处理成信号b，然后发出信号b给部件 3,则部件2给ARM反馈"部件2发送信号b"状态信息，部件3收到信号b后给ARM反馈"部件3收 到信号b"状态信息。也就是说，部件只要接收或发送信号，都要将动作状态信息反馈给ARM， 如"部件2收到信号a"或"部件2发出信号b";部分部件的数量不仅限于图中所示个数。
[0060] 实施例二为指定部分不相邻部件并获取记录部件的信号发送和接收状态信息时 的过程示例，参照图4。部件2接收到信号a，则给ARM反馈"部件2收到信号a"状态信息;部件4 接收到信号b后，给ARM反馈"部件4收到信号b"状态信息；部件4发出信号C后给ARM反馈"部 件4发出信号C"状态信息。也就是说，部件只要接收或发送信号，都要将动作状态信息反馈 给ARM,如"部件2收到信号a"或"部件2发出信号b";部分部件的数量不仅限于图中所示个 数。
[0061] 实施例=为指定全部部件并获取记录部件的信号发送和接收状态信息时的过程 示例，参照图5。部件2发送信号a给部件3,则部件2给ARM反馈"部件2发出信号a"状态信息， 部件3接收到信号a后，给ARM反馈"部件3收到信号a"状态信息;若部件2将信号a处理成信号 b，然后发出信号b给部件3,则部件2给ARM反馈"部件2发送信号b"状态信息，部件3收到信号 b后给ARM反馈"部件3收到信号b"状态信息。部件3发送信号C给部件4，则部件3给ARM反馈 "发送信号C"给部件4;部件4收到信号C后，给ARM反馈"收到信号C"状态信息。也就是说，部 件只要接收或发送信号，都要将动作状态信息反馈给ARM,如"部件2收到信号a"或"部件2发 出信号b";全部部件的数量不仅限于图中所示个数。
[0062] 实施例四为指定部分相邻部件并获取记录部件的信号接收状态信息时的过程示 例，参照图6。部件2收到信号a后，向ARM反馈"部件2收到信号a"状态信息；部件3收到信号a 后，向ARM反馈"部件3收到信号a"状态信息;部件3收到信号b后，向ARM反馈"部件3收到信号 b"状态信息。部分部件的数量不仅限于图中所示个数；同样的方法和过程可应用于获取并 记录所述部件的信号发送状态信息。
[0063] 实施例五为指定部分不相邻部件并获取记录部件的信号接收状态信息时的过程 示例，参照图7。部件2收到信号a后，向ARM反馈"部件2收到信号a"状态信息;部件4收到信号 b后，向ARM反馈"部件4收到信号b"状态信息。部分部件的数量不仅限于图中所示个数;同样 的方法和过程可应用于获取并记录所述部件的信号发送状态信息。
[0064] 实施例六为指定全部部件并获取记录部件的信号接收状态信息时的过程示例，参 照图8。部件3收到信号a后，向ARM反馈"部件3收到信号a"状态信息；部件3收到信号b后，向 ARM反馈"部件3收到信号b"状态信息；部件4收到信号C后，向ARM反馈"部件4收到信号C"状 态信息。全部部件的数量不仅限于图中所示个数；同样的方法和过程可应用于获取并记录 所述部件的信号发送状态信息。
[0065] 基于上述技术方案，本发明实施例提供的变频器控制系统信号监控方法，相比于 现有变频器控制系统，增设了反馈监控机制，通过获取并记录变频器控制系统内部件反馈 的信号传输状态信息，实现了对变频器控制系统内信号传输状况的监控，解决了变频器控 制系统内信号传输的准确性、可靠性问题，W及信号传输异常时的故障快速处理问题。
[0066] 可选的，图9为本发明实施例提供的另一种变频器控制系统信号监控方法流程图， 可用于变频器控制系统内信号传输状况的监控。参照图9,基于上述实施例，该方法还可W 包括：
[0067] 步骤S120,判断所述指定部件的信号传输状态信息与报错列表中的信息是否相 同；
[0068] 步骤S130,若是，则对该信号传输状态信息和/或其对应的所述指定部件进行报 错。
[0069] 可选的，报错时可W对与报错列表中的信息相同的状态信息进行报错，也可W对 该状态信息所对应的部件进行报错，也可W对两者都进行报错；
[0070] 可选的，报错的方式可W包括:报警，或封锁变频器；
[0071] 可选的，图10为本发明实施例提供的再一种变频器控制系统信号监控方法流程 图，可用于变频器控制系统内信号传输状况的监控。参照图10,该方法还可W包括：
[0072] 步骤S140，定期对所述报错列表进行更新；
[0073] 可选的，所述更新可W根据用户需求或历史记录来更新，如增加或删除报错列表 中的某条信息。
[0074] 为便于理解本发明实施例提供的变频器控制系统信号监控方法，下面W变频器控 制系统下发脉冲使能为例，参照图11，一种变频器控制系统内部件信号传输和状态信息反 馈示例。该变频器控制系统由ARM下启动命令，DSP收到此信号后自检，正常后给FPGA发送脉 冲使能1;FPGA自检通过后把脉冲使能2发动给功率模块。功率模块收到脉冲使能2后，自检 正常后再产生脉冲使能3,之后便可W再根据控制系统的PWM波来工作了。
[0075] 参照图11，上述变频器控制系统内部件的信号反馈过程为:DSP收到启动使能后给 ARM反馈"DSP收到启动命令"，DSP发送脉冲使能1后给ARM反馈"DSP发送脉冲使能r ; FPGA收 到脉冲使能1后给ARM反馈叩PGA收到脉冲使能r，FPGA发送脉冲使能2后给ARM反馈"FPGA发 送脉冲使能2";功率模块收到脉冲使能2后，给ARM反馈"功率模块收到脉冲使能2"，功率模 块发送脉冲使能3后，给ARM反馈"功率模块发送脉冲使能3"。
[0076] 当某个环节异常时，ARM就可W记录下故障事件，形式如表1所示：
[0077] 表1ARM故障事件记录形式 TnnyRl
[0079] 若某故障事件与报错列表中的信息相同，ARM则对该故障事件和/或其对应的部件 进行报错，如对"DSP未发出脉冲使能r报错，或对DSP报错;若为严重故障，ARM还可W封锁 变频器。
[0080] 本发明实施例提供了变频器控制系统信号监控方法，可W通过上述方法能够实现 对变频器控制系统内部件的信号传输状态的监控，解决了变频器控制系统内信号传输的准 确性、可靠性问题，W及信号传输异常时的故障快速处理问题。
[0081] 下面对本发明实施例提供的ARM忍片和变频器控制系统进行介绍，下文描述的ARM 忍片和变频器控制系统与上文描述的变频器控制系统信号监控方法可相互对应参照。
[0082] 图12为本发明实施例所提供的一种ARM忍片结构框图，该ARM忍片可W应用于变频 器控制系统，参照图12，该ARM忍片可W包括：
[0083] 获取模块100,用于获取所述变频器控制系统内部件的信号传输状态信息；
[0084] 记录模块200,用于记录所述变频器控制系统内部件的信号传输状态信息；
[0085] 图13为本发明实施例所提供另一种的ARM忍片结构框图，该ARM忍片可W应用于变 频器控制系统，参照图13，该ARM忍片还可W包括：
[0086] 分析模块300,用于判断所述指定部件的信号传输状态信息与报错列表中的信息 是否相同；
[0087] 报错模块400,用于对与报错列表中信息相同的信号传输状态信息和/或其对应的 所述指定部件进行报错；
[0088] 图14为本发明实施例所提供的再一种ARM忍片结构框图，该ARM忍片可W应用于变 频器控制系统，参照图14，该ARM忍片还可W包括：
[0089] 更新模块500，用于定期对所述报错列表进行更新。
[0090] 可选的，图15为本发明实施例所提供的获取模块的一种结构框图，参照图15,获取 模块100可W包括：
[0091] 选择单元101，用于选取变频器控制系统内指定部件；
[0092] 获取单元102,用于获取所述指定部件的信号传输状态信息。
[0093 ]所述变频器控制系统包括上述任一项所述的ARM忍片。该变频器控制系统的ARM忍 片，能够实现对变频器控制系统内部件的信号传输状态的监控，解决了变频器控制系统内 信号传输的准确性、可靠性问题，W及信号传输异常时的故障快速处理问题。
[0094] 图16为本发明实施例所提供的一种变频器控制系统双0MAP+FPGA架构，其中的 MCUl的ARM完成整个系统的逻辑控制、通信管理，MCUl的DSP完成逆变控制，MCU2的DSP完成 四象限整理控制，FPGA负责A/D转换控制等;双0MAP+FPGA架构内部可W利用UPP通信完成高 效的内部通信。其中，MCUl的ARM即为上述ARM忍片。
[0095] 说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实 施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而 言，由于其与实施例公开的方法相对应，所W描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明 即可。
[0096] 专业人员还可W进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元 及算法步骤，能够W电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和 软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。运些 功能究竟W硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业 技术人员可W对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是运种实现不应 认为超出本发明的范围。
[0097] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可W直接用硬件、处理器执 行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可W置于随机存储器(RAM)、内存、只读存 储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术 领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0098] W上对本发明所提供的变频器控制系统信号监控方法进行了详细介绍。本文中应 用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，W上实施例的说明只是用于帮助理 解本发明的方法及其核屯、思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离 本发明原理的前提下，还可W对本发明进行若干改进和修饰，运些改进和修饰也落入本发 明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1. 一种变频器控制系统信号监控方法，其特征在于，包括： 获取变频器控制系统内部件反馈的信号传输状态信息；其中，所述信号传输状态信息 包括:部件的信号发送状态信息和/或部件的信号接收状态信息； 记录所述信号传输状态信息。2. 如权利要求1所述的变频器控制系统信号监控方法，其特征在于，所述获取变频器控 制系统内部件反馈的信号传输状态信息，包括： 选取变频器控制系统内指定部件； 获取所述指定部件的信号传输状态信息。3. 如权利要求1或2所述的变频器控制系统信号监控方法，其特征在于，还包括： 判断所述指定部件的信号传输状态信息与报错列表中的信息是否相同； 若是，则对该信号传输状态信息和/或其对应的所述指定部件进行报错。4. 如权利要求3所述的变频器控制系统信号监控方法，其特征在于，还包括： 定期对所述报错列表进行更新。5. -种ARM芯片，用于变频器控制系统，其特征在于，包括： 获取模块，用于获取所述变频器控制系统内部件的信号传输状态信息； 记录模块，用于记录所述变频器控制系统内部件的信号传输状态信息。6. 如权利要求5所述的ARM芯片，其特征在于，所述获取模块包括： 选择单元，用于选取变频器控制系统内指定部件； 获取单元，用于获取所述指定部件的信号传输状态信息。7. 如权利要求5或6所述的变频器控制系统信号监控装置，其特征在于，还包括： 分析模块，用于判断所述指定部件的信号传输状态信息与报错列表中的信息是否相 同； 报错模块，用于对与报错列表中信息相同的信号传输状态信息和/或其对应的所述指 定部件进行报错。8. 如权利要求5所述的变频器控制系统信号监控装置，其特征在于，还包括： 更新模块，用于定期对所述报错列表进行更新。9. 一种变频器控制系统，其特征在于，包括权利要求5至8任一项所述的ARM芯片。
【文档编号】G05B19/048GK105955160SQ201610318725
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】韩志成, 刘浩平, 张志学, 张新锐, 杨成, 丁晓帆, 何成昭, 胡斌炜, 喻通, 王建东
【申请人】中车株洲电力机车研究所有限公司