变频器的可编程逻辑控制处理方法、数字处理器及变频器

摘要

本发明实施例公开了一种变频器的可编辑逻辑控制处理方法、数字信号处理器及变频器，用于在变频器中实现软件逻辑控制，降低变频器的成本。本发明实施例方法包括：变频器的数字信号处理器DSP获取逻辑控制输入信号，所述DSP中设置有PLC程序解析模块，且所述DSP中划分有逻辑控制区域，所述逻辑控制区域中存储有PLC文件；所述DSP从所述逻辑控制区域读取所述PLC文件，并根据所述逻辑控制输入信号，通过所述PLC程序解析模块对所述PLC文件进行解析，得到解析结果；所述DSP根据所述解析结果对所述变频器和/或外部设备进行逻辑控制。

说明书

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，具体涉及一种变频器的可编程逻辑控制处 理方法、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)及变频器。

背景技术

可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)和变频器是自 动化设备上常见的部件。现有技术中通常是在变频器中内置PLC硬件模块或 者将变频器外接PLC装置来实现PLC控制功能，如图1所示，目前在变频器 中内置PLC硬件模块，集成联控运行，对变频器和各类外部设备进行逻辑控 制。然而，PLC硬件模块的价格比较高，会增加变频器的成本。而在变频器 中内置PLC硬件模块，也会加大变频器体积，使得内置PLC硬件模块的变频 器的广泛应用受限。

发明内容

本发明实施例提供了一种变频器的可编程逻辑控制处理方法、DSP及变 频器，用于在变频器中实现软件逻辑控制，降低变频器成本。

本发明第一方面提供了一种变频器的可编程逻辑控制处理方法，包括：

变频器的数字信号处理器DSP获取逻辑控制输入信号，所述DSP中设置 有PLC程序解析模块，且所述DSP中划分有逻辑控制区域，所述逻辑控制区 域中存储有PLC文件；

所述DSP从所述逻辑控制区域读取所述PLC文件，并根据所述逻辑控制 输入信号，通过所述PLC程序解析模块对所述PLC文件进行解析，得到解析 结果；

所述DSP根据所述解析结果对所述变频器和/或外部设备进行逻辑控制。

本发明第二方面提供了一种数字信号处理器DSP，所述DSP中设置有 PLC程序解析模块，且所述DSP中划分有逻辑控制区域，所述逻辑控制区域 中存储有PLC文件，所述DSP包括：

获取单元，用于获取逻辑控制输入信号；

解析单元，用于从所述逻辑控制区域读取所述PLC文件，并根据所述逻 辑控制输入信号，通过所述PLC程序解析模块对所述PLC文件进行解析，得 到解析结果；

处理单元，用于根据所述解析结果对所述变频器和/或外部设备进行逻辑 控制。

本发明第三方面提供了一种变频器，包括上述第二方面提供的DSP，以 及变频器可编程逻辑控制功能实现装置；

其中，所述变频器可编程逻辑控制功能实现装置包括：

划分单元，用于在变频器的数字信号处理器DSP中划分出逻辑控制区域， 所述DSP中设置有PLC程序解析；

接收单元，用于接收下载指令，所述下载指令包括PLC文件，所述PLC 文件在上位机中进行开发处理得到；

加载单元，用于将所述PLC文件加载到所述逻辑控制区域。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

在本发明实施例中，变频器的DSP中设置了PLC程序解析模块，之后， 通过在DSP中划分出一个逻辑控制区域，将在上位机中开发处理的PLC文件 加载到该逻辑控制区域中，进而在DSP获取到逻辑控制输入信号后，根据逻 辑控制输入信号，通过PLC程序解析模块对PLC文件进行解析，得到解析结 果，再根据解析结果对变频器和/或外部设备进行逻辑控制。在本发明实施例 中通过在DSP中划分出逻辑控制区域来加载PLC文件，实现了软件逻辑控制， 去掉了变频器中的PLC硬件模块，降低变频器的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中 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 发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的变频器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的变频器应用示意图；

图3为本发明实施例提供的变频器可编程逻辑控制功能实现方法的流程 示意图；

图4为本发明另一实施例提供的变频器可编程逻辑控制功能实现方法的 流程示意图；

图5为本发明实施例提供的变频器的可编辑逻辑控制处理方法的流程示 意图；

图6为本发明另一实施例提供的变频器的可编辑逻辑控制处理方法的流 程示意图；

图7为本发明另一实施例提供的变频器的可编辑逻辑控制处理方法的流 程示意图；

图8为本发明实施例提供的变频器可编程逻辑控制功能实现装置的结构 图；

图9为本发明实施例提供的数字信号处理器的结构图；

图10为本发明实施例提供的变频器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出 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。

本发明实施例提供了一种变频器的可编辑逻辑控制处理方法、DSP及变 频器，用于在变频器中实现软件逻辑控制，降低变频器成本。同时，本发明 实施例还提供了一种变频器可编程逻辑控制功能实现方法及装置。

本发明实施例中提供的PLC文件在上位机，例如个人电脑(PC，Personal  Computer)开发平台上进行开发。在开发过程中，先编写PLC程序，然后再 编译该PLC程序生成目标文件，目标文件即为本发明实施例提供的PLC文件。 具体地，PLC程序用简明的功能梯形图表示，包括基本指令和功能指令，在 变频器中主要实现如表1所示的数十种功能。

其中，编译PLC程序生成.cmf文件，然后将.dat文件和.cmf文件生成.gsf 文件，.gsf文件为本发明实施例提供的PLC文件，后缀.gsf是PLC文件的格 式。

以上述功能梯形图表示PLC程序为例，上述编译PLC程序生成PLC文 件具体包括：

A11、读入表示PLC程序的梯形图；

A12、对梯形图进行语法分析；

A13、根据语法分析结果，将梯形图转换成顶点活动网(AOV，Activity On  Vertex Network)有向图；

A14、将AOV有向图转换成二叉树；

A15、将二叉树转换成指令表；

A16、将指令表生成.gsf文件；

A17、对.gsf文件加密。

其中，上述是编译过程，根据需要还可以对上述.gsf文件进行反编译，包 括：

A21、对.gsf文件解密；

A22、将.gsf文件转换成指令表；

A23、将指令表转换成二叉树；

A24、将二叉树转换成梯形图。

可以理解的是，PLC文件可以有若干条指令代码组成。

表1

本发明实施例提供的变频器结构如图2所示，主要包括DSP控制板，在 DSP中设置有PLC程序解析模块，安装有PLC程序解析程序。该DSP还包 括通讯接口，通过该通讯接口与上位机连接。且与外部设备进行连接，且在 DSP中划分出一个逻辑控制区域。

上述通讯接口具体可以是RS485接口。

基于上述介绍，本发明实施例提供了一种变频器可编程逻辑控制功能实 现方法，包括如图3所示的步骤：

S301、在变频器的数字信号处理器DSP中划分出逻辑控制区域；

在变频器的DSP中划分出一个逻辑控制区域。

S302、接收下载指令；

本发明实施例提供的下载指令包括PLC文件。

可以理解的是，本发明实施例中，可以以两种方式接收下载指令，具体 如下：

方式一、在变频器上电或复位时，启动DSP，开发PLC文件的上位机连 接变频器，在通讯建立时，触发下载操作，从上位机中接收到下载命令。

方式二、将PLC文件下载到移动存储器上，在变频器上电或复位时，启 动DSP，连接移动存储器与变频器，触发到下载操作，从移动存储器接收到 下载命令。

S303、将所述PLC文件加载到所述逻辑控制区域，以使得所述DSP通过 所述PLC程序解析模块解析所述PLC文件得到解析结果，所述解析结果用于 对所述变频器和/或外部设备进行逻辑控制。

通过将PLC文件加载到逻辑控制区域，那么DSP通过安装的PLC程序 解析模块对PLC文件进行解析，得到解析结果，从而可以对变频器和/或外部 设备进行逻辑控制。

在本发明实施例中，通过在变频器的DSP中划分出一个逻辑控制区域， 然后在逻辑控制区域中加载PLC文件，利用DSP中的PLC程序解析模块对 PLC文件进行解析，得到解析结果，实现对变频器和/或外部设备的逻辑控制， 因此，本发明实施例通过在变频器DSP中加载PLC文件，通过软件实现可编 程逻辑控制，降低变频器的成本。

可以理解的是，上述步骤S302中具体通过变频器上的通讯接口连接变频 器与上位机或者移动存储器。

可以理解的是，本发明实施例中将PLC文件加载到逻辑控制区域，实质 是先将PLC文件下载到DSP的缓存中，然后再从缓存中读取PLC文件存储 到逻辑控制区域。而本发明实施例提供的变频器中使用的DSP具体是 TMS320F28335芯片，当然，还可以是其它芯片，在此不作限定。其中， TMS320F28335芯片中不支持运行一个区域的程序去加载另一个区域的程序， 因此，在本发明实施例中，需要通过RAM进行加载过渡。如图4所示，上述 步骤S303包括如图4所示的步骤：

S401、通过所述通讯接口从所述上位机将所述PLC文件下载到所述DSP 的缓存区；

可以理解的是，PLC文件中有开始标识和结束标识，开始标识用于表示 PLC文件从某一个字节开始，结束标识用于表示PLC文件从某一个字节结束。

还可以理解的是，从PC机或移动存储器读取PLC文件，先将读取的PLC 文件存储到缓存区。由于缓存区内存有限，因此需要反复多次将PLC文件读 取到缓存区，经过缓存区加载到逻辑控制区域。

在读取PLC文件时，从开始标识表示的字节开始读取，到结束标识表示 的字节结束读取。因此，本发明实施例在读取PLC文件中，需要对读取的最 后一个字节进行标识，以便下次从标识的字节的下一个字节开始读取操作， 避免重复读取或漏读，且每次表示读取的最后字节所采用的标识与开始标识 和结束标识不同，在本发明实施例中可以采用一个区别于开始标识和结束标 识的标识，在本发明实施例中称之为中间标识。

在PLC文件的多次读取次数中，第一次读取从开始标识的字节开始读取， 在之后的读取次数中，需要从中间标识的字节的下一个字节开始读取。

S402、若缓存区满或者下载完PLC文件，则在所述DSP的随机存储器 RAM中加载软中断程序；

可以理解的是，在步骤S402中，通过结束标识确定是否下载完PLC文件。

在缓存区满或下载完PLC文件时，停止读取，将读取的最后一个字节标 以中间标识。

具体地，将FLASH_API函数加载到RAM中作为RAM软中断程序。

S403、启动所述软中断程序，从所述缓存区读取PLC文件并存储到逻辑 控制区域。

通过RAM软中断程序来实现缓存区PLC文件加载到逻辑控制区域。

可以理解的是，需要多次将PLC文件的字节读取到RAM缓存中，同样， 也多次从RAM缓存中读取PLC文件的字节存储到逻辑控制区域中，根据在 读取PLC文件时采用的中间标识目的相同，在本发明实施例中对逻辑控制区 域中的PLC文件存储地址也需要标识，本发明实施例中采用地址标识进行标 识逻辑控制区域中的存储地址。

例如，在第一次在逻辑控制区域中加载PLC文件时，先从逻辑控制区域 中的首地址开始存储，在将RAM缓存的PLC文件的字节存储完后，对下一 个可以利用的存储地址进行标识，也就是地址标识指示着一个可以开始存储 的地址，那么在将下一次RAM缓存的PLC文件的字节存储到逻辑控制区域 时，将从地址标识指示的地址开始存储，从而将接着上次存储的地址开始。

为了保证加载到逻辑控制区域的PLC文件无误，可以在每一次从RAM 缓存读取字节存储到逻辑控制区域后，对逻辑控制区域存储的字节和RAM缓 存的字节进行校验，以免出差。

在将整个PLC文件加载到逻辑控制区域后，将根据PLC文件实现变频器 的可编程逻辑控制处理，如图5所示，一种变频器的可编程逻辑控制处理方 法，可包括：

S501、DSP获取逻辑控制输入信号；

本发明实施例实现的是对变频器进行逻辑控制，以及连接变频器的外部 设备进行逻辑控制，因此，本发明实施例提供的逻辑控制输入信号可以包括 虚拟模拟输入量、开关输入量、数字输入量或模拟输入量等，其中，虚拟模 拟输入量是指变频器的内部参数，开关输入量和数字输入量可以是变频器的 内部参数还可以是外部设备给以的参数，模拟输入量是外部设备给以的参数。

S502、DSP从所述逻辑控制区域读取所述PLC文件，并根据所述逻辑控 制输入信号，通过所述PLC程序解析模块对所述PLC文件进行解析，得到解 析结果；

DSP从逻辑控制区域读取了PLC文件，利用PLC程序解析模块对PLC 文件进行解析，得到用以对变频器或外部设备进行逻辑控制的解析结果。

S503、DSP根据所述解析结果对所述变频器和/或外部设备进行逻辑控制。

根据上述逻辑控制输入信号的内容，可以得知，解析结果包括虚拟模拟 输出量、开关输出量、数字输出量、模拟输出量，其中，虚拟模拟输出量主 要用于变频器内部使用，开关输出量和数字输出量可以是用于变频器内部使 用，也可以是用于外部设备使用，模拟输出量用于外部设备使用。

在本发明实施例中，DSP获取到逻辑控制输入信号，然后从逻辑控制区 域中读取PLC文件，根据逻辑控制输入信号，利用DSP中的PLC程序解析 模块对PLC文件进行解析，得到解析结果，进而对变频器和/或外部设备进行 逻辑控制，在整个过程中实现软件逻辑控制，不再依赖传统的PLC硬件模块， 可以降低变频器成本。

可以理解的是，变频器中还设置有虚拟模拟量输入端子、开关量输入端 子、数字量输入端子、模拟量输入端子及其它端子，因此，本发明实施例中， 可以通过上述提供的通讯接口，或者通过虚拟模拟量输入端子、开关量输入 端子、数字量输入端子、模拟量输入端子等接收逻辑控制输入信号。

同样，变频器中还设置有虚拟模拟量输出端子、开关量输出端子、数字 量输出端子、模拟输出端子及其它端子，因此，本发明实施例中，可以通过 上述提供的通讯接口、或者虚拟模拟量输出端子、开关量输出端子、数字量 输出端子、模拟输出端子等输出解析结果，对变频器或外部设备进行逻辑控 制。

如图6所示，本发明实施例提供的一种变频器的可编程逻辑控制处理方 法可包括：

S601、DSP确定可编程逻辑控制功能使能；

S602-S604；

S602～S604与上述步骤S501～S503相同，在此不再赘述。

其中，PLC文件中包括若干条指令代码，在读取该PLC文件进行解析时， 主要是逐条读取指令代码，然后进行解析，直到解析完成。

如图7所示，上述步骤S502或S603具体包括：

S701、DSP从所述FLASH中将所述PLC文件读取并存储到随机存储器 RAM中；

可以理解的是，本发明实施例提供的PLC程序解析模块可以不直接从逻 辑控制区域中读取PLC文件进行解析，同样，需要通过RAM进行缓存。

因此，本发明实施例中需要先将PLC文件读取到RAM中。

S702、DSP从所述RAM中逐条读取所述PLC文件的指令代码；

可以理解的是，代码按顺序逐条解析，因此，本发明实施例中，DSP也 是从RAM缓存中逐条读取PLC文件中的指令代码来解析。

S703、根据所述逻辑控制输入信号，DSP对读取的指令代码进行解析， 得到解析结果，所述解析结果包括虚拟模拟输出量、开关量输出量、数字输 出量或模拟输出量。

如下表2所示，表2为本发明实施例提供的虚拟模拟输入量、开关量输 入量和模拟输入量，以及对应的虚拟模拟输出量、开关量输出量、模拟输出 量，以及一些中间量。

表2

本发明实施例提供的变频器中数字输入量有9路，数字输出量有3路， 模拟输入量有3路，模拟输出量有2路，还包括8路内部虚拟模拟输入/输出 量。通过在变频器中加载PLC文件，使得变频器具有可编程逻辑控制功能。

如图8所示，本发明实施例提供了一种变频器可编程逻辑控制功能实现 方法对应的装置800，可包括：

划分单元810，用于在DSP中划分出逻辑控制区域，所述DSP中设置有 可编程逻辑控制器PLC程序解析；：

接收单元820，用于接收下载指令，所述下载指令包括PLC文件，所述 PLC文件在上位机中进行开发处理得到；

加载单元830，用于将所述PLC文件加载到所述逻辑控制区域，以便所 述DSP通过所述PLC程序解析模块解析所述PLC文件得到解析结果，所述 解析结果对所述变频器和/或外部设备进行逻辑控制。

本发明实施例提供的DSP中安装有PLC程序解析模块，划分单元810将 DSP划分出一个逻辑控制区域，接收单元820接收下载指令，加载单元830 将下载指令中包括的PLC文件加载到逻辑控制区域，然后通过PLC程序解析 模块解析该PLC文件，得到解析结果，进而根据解析结果对变频器和/或外部 设备进行逻辑控制。

进一步地，上述划分单元具体用于，在所述DSP的闪存FLASH中划分 出逻辑控制区域。

在变频器中设置有通讯接口，进一步地，上述加载单元830具体用于， 通过所述通讯接口从所述上位机将所述PLC文件下载到所述DSP的缓存区； 若缓存区满或者下载完PLC文件，则在所述DSP的随机存储器RAM中加载 软中断程序；启动所述软中断程序，将所述缓存区中的PLC文件存储到所述 逻辑控制区域。

如图9所示，本发明实施例还提供了一种变频器的可编程逻辑控制处理 方法对应的数字信号处理器DSP-900，其中，该DSP中设置有可编程逻辑控 制器PLC程序解析模块，且所述DSP中划分有逻辑控制区域，所述逻辑控制 区域中存储有PLC文件，该DSP可包括：

获取单元910，用于获取逻辑控制输入信号；

解析单元920，用于从所述逻辑控制区域读取所述PLC文件，并根据所 述逻辑控制输入信号，通过所述PLC程序解析模块对所述PLC文件进行解析， 得到解析结果；

处理单元930，用于根据所述解析结果对所述变频器和/或外部设备进行 逻辑控制。

本发明实施例提供的DSP中安装有PLC程序解析模块，DSP中的获取单 元910获取逻辑控制输入信号，解析单元920从逻辑控制区域读取PLC文件， 然后处理单元930根据逻辑控制输入信号，通过PLC程序解析模块对PLC文 件进行解析，得到解析结果，对变频器和/或外部设备进行逻辑控制，本发明 实施例提供的变频器中实现了软件逻辑控制，能够减少变频器中的PLC硬件 模块，降低变频器成本。

进一步地，上述DSP-900还包括确定单元，用于确定可编程逻辑控制功 能使能。

进一步地，上述逻辑控制输入信号包括虚拟模拟输入量、开关输入量、 数字输入量或模拟输入量，上述获取单元910具体用于，通过虚拟模拟输入 端子、开关量输入端子、数字量输入端子、模拟量输入端子或通讯接口获取 所述逻辑控制输入信号。

具体地，是在DSP的FLASH中划分所述逻辑控制区域，而上述解析单 元920具体用于，从所述逻辑控制区域中将所述PLC文件读取并存储到随机 存储器RAM中，其中，所述PLC文件包括若干条指令代码；从所述RAM中 逐条读取所述PLC文件的指令代码；根据所述逻辑控制输入信号，对读取的 指令代码进行解析，得到解析结果，所述解析结果包括虚拟模拟输出量、开 关量输出量、数字输出量或模拟输出量。

进一步地，上述处理单元930具体用于，在确定满足调度条件时，通过 相应输出端子输出所述解析结果，对所述变频器和/或外部设备进行逻辑控制， 所述调度条件包括时间期限。

如图10所示，本发明实施例还提供了一种变频器，具体包括如附图8所 示的变频器可编程逻辑控制功能实现装置，以及如附图9所示的DSP。

其中，请参阅上述对变频器可编程逻辑控制功能实现装置和DSP的介绍， 在此不再赘述。

在本发明实施例中，变频器的DSP中设置了PLC程序解析模块，之后， 通过在DSP中划分出一个逻辑控制区域，将在上位机中开发处理的PLC文件 加载到该逻辑控制区域中，进而在DSP获取到逻辑控制输入信号后，根据逻 辑控制输入信号，通过PLC程序解析模块对PLC文件进行解析，得到解析结 果，再根据解析结果对变频器和/或外部设备进行逻辑控制。在本发明实施例 中通过在DSP中划分出逻辑控制区域来加载PLC文件，实现了软件逻辑控制， 减少变频器中的硬件逻辑模块，降低变频器的成本。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有 详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描 述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应 过程，在此不再赘述。

本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术 方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储 在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计 算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或 部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM， Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁 碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本发明所提供的一种变频器可编程逻辑控制功能实现方法及装 置、变频器的可编辑逻辑控制处理方法、DSP及变频器进行了详细介绍，对 于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应 用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的 限制。