一种玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信方法及系统

技术领域

本发明涉及一种生产控制技术，尤其涉及一种玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信方法及系统。

背景技术

模冷风机是玻璃器皿厂主要的生产设备，也是整条生产线最大的耗能设备，在玻璃器皿的生产过程中，模冷风机提供冷却风，对玻璃器皿进行冷却。目前普遍通过变频器控制模冷风机，即通过调节变频器的工频控制模冷风机的转速，配合风压传感器、可编程逻辑控制器(Programming Logical Controller，简称PLC)等设备，从而实现向玻璃器皿恒压供风的功能。

变频器一般需要与上位机通讯实现人机界面控制和监视变频器。通常的做法是，通过至少需要一个能支持变频器通讯协议的带通讯接口的PLC作为数据处理及中转设备，进而实现上位机与变频器的通讯。但较多的应用场景中，人机界面具有对变频器控制和监视的功能，PLC的功能仅仅用于数据中转，作用有限，但却拉高了设备成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信方法及系统，无需PLC进行数据中转环节，在玻璃生产过程中可以减少通信设备数量，节省了生产成本，改善玻璃冷却效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信方法，包括：在上位机中建立变频器参数及风压参数；在上位机中建立可视化组件；根据变频器参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与变频器信号的对应关系；根据风压参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与风压传感器信号的对应关系；通过可视化组件实时获取变频器信号及风压传感器信号，并在可视化组件上显示；根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机。

作为上述方案的改进，根据变频器参数对可视化组件进行设置的步骤包括：在可视化组件的设置界面中输入对应的变频器参数，并输入变频器信号地址和/或事件输入输出量；根据风压参数对可视化组件进行设置的步骤包括：在可视化组件的设置界面中输入对应的风压参数，并输入风压传感器信号地址和/或事件输入输出量。

作为上述方案的改进，变频器参数包括状态信息；根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机的步骤包括：判断状态信息是否为故障状态，判断为是时，在可视化组件上显示变频器故障警报信息。

作为上述方案的改进，变频器参数包括输出电压及输出电流，风压参数包括实际风压参数及设定风压参数；根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机的步骤包括：判断实际风压是否不等于设定风压，或输出电压是否大于预设电压阈值，或输出电流是否大于预设电流阈值，判断为是时，在可视化组件上显示风机故障警报信息。

作为上述方案的改进，变频器参数包括方向信息，根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机的步骤包括：判断方向信息是否为反向信息，判断为是时，驱动变频器停止运作，并在可视化组件上显示变频器反向警报信息。

本发明还公开了一种玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信系统，包括：信息建立模块，用于在上位机中建立变频器参数及风压参数；可视化组件建立模块，用于在上位机中建立可视化组件；变频组件设置模块，用于根据变频器参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与变频器信号的对应关系；风压组件设置模块，用于根据风压参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与风压传感器信号的对应关系；显示模块，用于通过可视化组件实时获取变频器信号及风压传感器信号，并在可视化组件上显示；检测控制模块，用于根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机。

作为上述方案的改进，变频组件设置模块包括：变频参数设置单元，用于在可视化组件的设置界面中输入对应的变频器参数，并输入变频器信号地址和/或事件输入输出量；风压组件设置模块包括：风压参数设置单元，用于在可视化组件的设置界面中输入对应的风压参数，并输入风压传感器信号地址和/或事件输入输出量。

作为上述方案的改进，变频器参数包括状态信息；检测控制模块包括：故障判断单元，用于判断状态信息是否为故障状态，故障警报单元，用于判断为是时，在可视化组件上显示变频器故障警报信息。

作为上述方案的改进，变频器参数包括输出电压及输出电流，风压参数包括实际风压参数及设定风压参数；检测控制模块包括：风机故障判断单元，用于判断实际风压是否不等于设定风压，或输出电压是否大于预设电压阈值，或输出电流是否大于预设电流阈值，风机故障警报单元，用于判断为是时，在可视化组件上显示风机故障警报信息。

作为上述方案的改进，变频器参数包括方向信息，检测控制模块包括：反向判断单元，用于判断方向信息是否为反向信息，反向警报单元，用于判断为是时，驱动变频器停止运作，并在可视化组件上显示变频器反向警报信息。

实施本发明的有益效果在于：

实施本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信方法及系统，无需PLC进行数据中转环节，在玻璃生产过程中可以减少通信设备数量，节省了生产成本，改善玻璃冷却效果。

具体来说，在上位机中建立变频器参数及风压参数，并建立相应的可视化组件后，根据变频器参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与变频器信号的对应关系，再根据风压参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与风压传感器信号的对应关系，从而直接建立了上位机和变频器的连接，通过上位机上的可视化组件实时监控变频器参数及风压参数，然后根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机，从而实现通过上位机对变频器进行数据处理及控制。上述过程无需PLC作为数据中转环节，在玻璃生产过程中可以减少通信设备数量，并节省了复杂的PLC编程工作，方便生产人员安装调试的变频器控制系统，有效降低了生产成本。另外，上述通信方法实现上位机与变频器的直接通信，提高了数据速度，进而可以对模冷风机的转速进行更快速及时的调节，高效实现恒压供风功能，改善了玻璃冷却效果。

附图说明

图1是本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信方法的总体流程图；

图2是本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信方法的根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机第一实施例流程图；

图3是本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信方法的根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机第二实施例的流程图；

图4是本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信方法的根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机第三实施例的流程图；

图5是本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信系统的总体结构示意图；

图6是本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信系统的变频组件设置模块的结构示意图；

图7是本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信系统的风压组件设置模块的结构示意图；

图8是本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信系统的检测控制模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

图1是本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信方法的总体流程图，其包括：

S101、在上位机中建立变频器参数及风压参数。

S102、在上位机中建立可视化组件。

S103、根据变频器参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与变频器信号的对应关系。

S104、根据风压参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与风压传感器信号的对应关系。

需要说明的是，可视化组件有多种类型，比如按钮、单选框、复选框、文本域、输入输出域等。其中，输入输出域用于接收变频器、风压传感器等设备传输的信号并进行显示的可视化组件。按钮、单选框、复选框等可视化组件用于向变频器输出控制信号。每个变频器参数对应一个或多个可视化组件。每个风压参数也对应一个或多个可视化组件。

S105、通过可视化组件实时获取变频器信号及风压传感器信号，并在可视化组件上显示。

S106、根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机。

实施本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信方法，无需PLC进行数据中转环节，在玻璃生产过程中可以减少通信设备数量，节省了生产成本，改善玻璃冷却效果。

具体来说，在上位机中建立变频器参数及风压参数，并建立相应的可视化组件后，根据变频器参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与变频器信号的对应关系，再根据风压参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与风压传感器信号的对应关系，通过上位机上的可视化组件实时监控变频器参数及风压参数，然后根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机，从而实现通过上位机对变频器进行数据处理及控制。上述过程无需PLC作为数据中转环节，在玻璃生产过程中可以减少通信设备数量，并节省了复杂的PLC编程工作，方便生产人员安装调试的变频器控制系统，有效降低了生产成本。另外，上述通信方法实现上位机与变频器的直接通信，提高了数据速度，进而可以对模冷风机的转速进行更快速及时的调节，高效实现恒压供风功能，改善了玻璃冷却效果。

需要说明的是，本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信方法中，上位机可以采用西门子TP700精智面板，型号为6AV2 124-0GC01-0AX0。变频器可以采用西门子G120变频器，型号为U240E-2PN6SL3244-0BB12-1FA0。上位机及变频器之间通过网线连接。另外，上位机还可以通过TCP/IP协议接入公用通信网络，与后台管理中心联网通信。

进一步地，根据变频器参数对可视化组件进行设置步骤包括：

在可视化组件的设置界面中输入对应的变频器参数，并输入变频器信号地址和/或事件输入输出量。

根据变频器参数的特点设置可视化组件对应的变频器信号地址，从而获取该变频器参数对应的变频器信号。根据变频器参数的特点设置可视化组件对应的事件输入输出量，则可以在预设定的事件发生时向变频器发出特定的控制信号值。比如变频器参数包含启动状态参数，根据这一个参数特性，可以建立一个启动按钮和一个启动输入输出域作为其对应的可视化组件。其中，启动输入输出域用于获取变频器启动信号，对启动输入输出域进行设置时，在其设置界面中输入变频器启动信号地址。启动按钮用于在点击事件发生时向变频器输出启动控制信号。对启动按钮进行设置时，在其设置界面中输入事件输入输出量。

需要说明的是，除了变频器信号地址及事件输入输出量，还可以输入其他设置参数，比如对于输入输出域等可视化组件，可以输入显示颜色值等设置参数。另外，变频器参数是必须输入的参数，但其他设置参数不是必须输入的参数，根据可视化组件的特点可以只输入部分设置参数。

根据风压参数对可视化组件进行设置的步骤包括：

在可视化组件的设置界面中输入对应的风压参数，并输入风压传感器信号地址和/或事件输入输出量。

该步骤与根据变频器参数对可视化组件进行设置的原理类似。

变频器参数包括状态信息。

图2是根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机第一实施例的流程图，其步骤包括：

S201、判断状态信息是否为故障状态，

S202、判断为是时，在可视化组件上显示变频器故障警报信息。

状态信息对应的是变频器的自诊断状态信号，该信号反映变频器是否运行正常。

变频器参数包括输出电压及输出电流，风压参数包括实际风压参数及设定风压参数；

图3是根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机第二实施例的流程图，其步骤包括：

S301、判断实际风压是否不等于设定风压，或输出电压是否大于预设电压阈值，或输出电流是否大于预设电流阈值，

S302、判断为是时，在可视化组件上显示风机故障警报信息。

当实际风压不等于设定风压，说明风机运行可能出现问题，导致实际风压无法达到设定的风压水平。另外，输出电压大于预设电压阈值，或输出电流大于预设电流阈值，也说明风机可能出现问题，比如被物体卡住而无法转动或转动缓慢，使得输出电压或输出电压陡升，上述三种情况都需要在可视化组件上显示风机故障警报信息。

变频器参数包括方向信息，

图4根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机第三实施例的流程图，其步骤包括：

S401、判断方向信息是否为反向信息，

S402、判断为是时，驱动变频器停止运作，并在可视化组件上显示变频器反向警报信息。

当变频器反向运作时，导致风机产生的气流方向错误，比如需要出风时变成了进风，这时需要停止变频器运作防止事故发生，并在可视化组件上显示变频器反向警报信息，提示生产人员进行排查。

另外，变频器参数及风压参数还可以包含其他的信息，比如，变频器参数还可以包含启停状态信息，该信息用于监控变频器的启动与关闭状态。所有的变频器参数及风压参数都需要在一开始时在上位机建立并进行属性设置，比如可以进行表1的数据属性设置：

表1

本发明还公开了一种玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信系统。

图5是本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信系统100的总体结构示意图，其包括：

信息建立模块1，用于在上位机中建立变频器参数及风压参数；

可视化组件建立模块2，用于在上位机中建立可视化组件；

变频组件设置模块3，用于根据变频器参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与变频器信号的对应关系；

风压组件设置模块4，用于根据风压参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与风压传感器信号的对应关系；

需要说明的是，可视化组件有多种类型，比如按钮、单选框、复选框、文本域、输入输出域等。其中，输入输出域用于接收变频器、风压传感器等设备传输的信号并进行显示的可视化组件。按钮、单选框、复选框等可视化组件用于向变频器输出控制信号。每个变频器参数对应一个或多个可视化组件。每个风压参数也对应一个或多个可视化组件。

显示模块5，用于通过可视化组件实时获取变频器信号及风压传感器信号，并在可视化组件上显示；

检测控制模块6，用于根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机。

实施本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信系统，无需PLC进行数据中转环节，在玻璃生产过程中可以减少通信设备数量，节省了生产成本，改善玻璃冷却效果。

具体来说，信息建立模块1在上位机中建立变频器参数及风压参数，可视化组件建立模块2建立相应的可视化组件后，变频组件设置模块3根据变频器参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与变频器信号的对应关系，风压组件设置模块4再根据风压参数对可视化组件进行设置，以建立可视化组件与风压传感器信号的对应关系，从而直接建立了上位机和变频器的连接，显示模块5通过上位机上的可视化组件实时监控变频器参数及风压参数，然后检测控制模块6根据变频器参数及风压参数分别进行变频器运行监测及风机运行检测，将检测结果显示在可视化组件上，并根据检测结果控制变频器及风机，从而实现通过上位机对变频器进行数据处理及控制。上述过程无需PLC作为数据中转环节，在玻璃生产过程中可以减少通信设备数量，并节省了复杂的PLC编程工作，方便生产人员安装调试的变频器控制系统，有效降低了生产成本。另外，上述通信系统实现上位机与变频器的直接通信，提高了数据速度，进而可以对模冷风机的转速进行更快速及时的调节，高效实现恒压供风功能，改善了玻璃冷却效果。

需要说明的是，本发明玻璃模冷风机恒压供风的变频器通信系统中，上位机可以采用西门子TP700精智面板，型号为6AV2 124-0GC01-0AX0。变频器可以采用西门子G120变频器，型号为U240E-2PN6SL3244-0BB12-1FA0。上位机及变频器之间通过网线连接。另外，上位机还可以通过TCP/IP协议接入公用通信网络，与后台管理中心联网通信。

图6是变频组件设置模块3的结构示意图，其包括：

变频参数设置单元31，用于在可视化组件的设置界面中输入对应的变频器参数，并输入变频器信号地址和/或事件输入输出量；

根据变频器参数的特点设置可视化组件对应的变频器信号地址，从而获取该变频器参数对应的变频器信号。根据变频器参数的特点设置可视化组件对应的事件输入输出量，则可以在预设定的事件发生时向变频器发出特定的控制信号值。比如变频器参数包含启动状态参数，根据这一个参数特性，可以建立一个启动按钮和一个启动输入输出域作为其对应的可视化组件。其中，启动输入输出域用于获取变频器启动信号，对启动输入输出域进行设置时，在其设置界面中输入变频器启动信号地址。启动按钮用于在点击事件发生时向变频器输出启动控制信号。对启动按钮进行设置时，在其设置界面中输入事件输入输出量。

需要说明的是，除了变频器信号地址及事件输入输出量，还可以输入其他设置参数，比如对于输入输出域等可视化组件，可以输入显示颜色值等设置参数。另外，变频器参数是必须输入的参数，但其他设置参数不是必须输入的参数，根据可视化组件的特点可以只输入部分设置参数。

图7是风压组件设置模块4的结构示意图，其包括：

风压参数设置单元41，用于在可视化组件的设置界面中输入对应的风压参数，并输入风压传感器信号地址和/或事件输入输出量。

该单元与变频参数设置单元31对可视化组件进行设置的原理类似。

变频器参数包括状态信息；

图8是检测控制模块6的结构示意图，其包括：

故障判断单元61，用于判断状态信息是否为故障状态，

故障警报单元62，用于判断为是时，在可视化组件上显示变频器故障警报信息。

状态信息对应的是变频器的自诊断状态信号，该信号反映变频器是否运行正常。

变频器参数包括输出电压及输出电流，风压参数包括实际风压参数及设定风压参数；

检测控制模块6还包括：

风机故障判断单元63，用于判断实际风压是否不等于设定风压，或输出电压是否大于预设电压阈值，或输出电流是否大于预设电流阈值，

风机故障警报单元64，用于判断为是时，在可视化组件上显示风机故障警报信息。

当实际风压不等于设定风压，说明风机运行可能出现问题，导致实际风压无法达到设定的风压水平。另外，输出电压大于预设电压阈值，或输出电流大于预设电流阈值，也说明风机可能出现问题，比如被物体卡住而无法转动或转动缓慢，使得输出电压或输出电压陡升，上述三种情况风机故障警报单元54都需要在可视化组件上显示风机故障警报信息。

变频器参数包括方向信息，

检测控制模块6还包括：

反向判断单元65，用于判断方向信息是否为反向信息，

反向警报单元66，用于判断为是时，驱动变频器停止运作，并在可视化组件上显示变频器反向警报信息。

当变频器反向运作时，导致风机产生的气流方向错误，比如需要出风时变成了进风，这时反向警报单元66需要停止变频器运作防止事故发生，并在可视化组件上显示变频器反向警报信息，提示生产人员进行排查。

另外，变频器参数及风压参数还可以包含其他的信息，比如，变频器参数还可以包含启停状态信息，该信息用于监控变频器的启动与关闭状态。所有的变频器参数及风压参数都需要在一开始时在上位机建立并进行属性设置，比如可以进行表1的数据属性设置。

以上所述是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。