CN102591299A

CN102591299A - 可扩展型多功能控制系统

Info

Publication number: CN102591299A
Application number: CN2012100519743A
Authority: CN
Inventors: 缪植平
Original assignee: CHANGZHOU RENPING ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHANGZHOU RENPING ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明公开了一种可扩展型多功能控制系统。它包括由张力控制器模块、纠偏控制器模块和温度控制器模块组成的多功能控制器，若干个张力传感器、纠偏传感器和温度传感器，以及若干个张力执行机构控制器、纠偏执行机构控制器和温度执行机构控制器；多功能控制器中的张力控制器模块通过总线连接一组张力传感器和张力执行机构控制器构成一路张力控制系统；多功能控制器中的纠偏控制器模块通过总线连接一组纠偏传感器和纠偏执行机构控制器构成一路纠偏控制系统；多功能控制器中的温度控制器模块通过总线连接一组温度传感器和温度执行机构控制器构成一路温度控制系统；系统的多功能控制器通过总线连接设有多路张力控制系统、纠偏控制系统和温度控制系统。

Description

可扩展型多功能控制系统

技术领域：

本发明涉及一种集纠偏控制、恒张力控制、温度控制为一体的控制器，特别涉及一可扩展型多功能控制系统。

背景技术：

随着终端产品竞争带来的生产工艺提高需要和工厂为了降低对操作工人技能水平的依赖，越来越多的新型生产设备都用上的各类自动化控制仪表。

在印刷、包装、防伪标签设备和纺织设备上，恒张力控制器、纠偏控制器、温度控制器已经随处可见。但现有的产品基本都是以单一功能，单路控制为主，如要有多种功能多路控制的需求时，设备制造商的成本压力较大。现有控制器核心的处理器依然是以老旧8051单片机为主，当有响应速度要求非常快的需求时，现有的控制器往往都无法使用。

另外，现有的恒张力控制器、纠偏控制器、温度控制器无法支持总线控制，每个控制上少则要接四根线，多则要接十五六根线，再加上有些设备有20～30米长，材料上是一个很大的浪费，从调试到后期维修都是笔不少的费用；其次由于现有设备厂家的生产工艺问题，目前很多传感器的线都于大功率的线混走，产生的信号干扰问题往往使各类控制器无法达到预期的效果。

另一方面，现有的纠偏控制器、恒张力控制器、温度控制器无法扩展人机操作界面，现有的控制器要么就装在总控制柜里，要么就是装在设备操作工位附近，无法2头兼顾，设备调试和维修时往往需要2个人配，然而有些设备有20～30米长，设备这样在操作存在一定的安全隐患。

发明内容：

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种集恒张力控制，纠偏控制，温度控制多种功能为一体，一个功能实现多路控制的可扩展型多功能系统。该系统中的多功能控制器作为一个仪表支持多路恒张力控制，多路纠偏控制和多路加热控制功能。另外，系统还支持二路总线：其中一路总线用于连接各路张力传感器、各路纠偏传感器和各路温度传感器，同时也连接各类执行机构控制器；另一路总线用于扩展人机操作界面，也可用于扩展其他功能扩展模块。

本发明的具体技术方案如下：

可扩展型多功能控制系统，包括一由张力控制器模块、纠偏控制器模块和温度控制器模块组成的多功能控制器，若干个张力传感器、纠偏传感器和温度传感器，以及若干个张力执行机构控制器、纠偏执行机构控制器和温度执行机构控制器；所述多功能控制器中的张力控制器模块通过总线连接一组张力传感器和张力执行机构控制器构成一路张力控制系统；所述多功能控制器中的纠偏控制器模块通过总线连接一组纠偏传感器和纠偏执行机构控制器构成一路纠偏控制系统；所述多功能控制器中的温度控制器模块通过总线连接一组温度传感器和温度执行机构控制器构成一路温度控制系统；所述系统的多功能控制器通过总线连接，设有多路张力控制系统、纠偏控制系统和温度控制系统。

张力控制系统事先对张力控制模块设定的需要张力值，然后张力控制器模块执行以下过程：采集张力传感器上的张力值，继而根据事先设定的需要张力值和张力传感器上的采集到张力值，计算出张力执行机构需要的运行的修正值；并把修正值传输给张力执行机构控制器，进行实际修正；上述张力控制器模块的执行过程依次循环往复，直到张力传感器返回的张力值符合系统事先设定的张力值。

纠偏控制系统事先从结构上调试好纠偏传感器的位置，在纠偏控制器模块上设定好跟边的纠偏精度，然后纠偏控制器模块执行以下过程：通过纠偏传感器探测材料的边缘或线条，采集纠偏传感器上的数值(实际位置)，之后计算出偏移量，在根据偏移量计算出执行机构需要的运行的修正值；并把修正值传输给纠偏执行机构控制器，进行实际修正；上述纠偏控制器模块的执行过程依次循环往复，直到材料的边缘或线条在纠偏传感器的中心位置。

温度控制系统事先通过对温度控制器模块设定需要的温度值，然后温度控制器模块执行以下步骤：采集温度传感器上的温度值，继而根据事先设定需要温度值和温度传感器上的采集到温度值，计算出执行机构需要的运行的修正值；并把修正值传输给温度执行机构控制器，进行实际修正；上述温度控制器模块的执行过程依次循环往复，直到温度传感器返回的温度值符合系统事先设定的温度值。

作为优选方案，所述系统还设有另一总线，该总线用来连接控制若干个控制显示屏(人机操作界面)，这些控制显示屏通过总线连接安置在设备中各个操作工位上。以便操作者能更好地操作和控制整个系统。

作为优选方案，所述系统中每个张力传感器通过连接适配器来与总线连接。

作为优选方案，所述系统中每个纠偏传感器通过连接适配器来与总线连接。

作为优选方案，所述系统中每个温度传感器通过连接适配器来与总线连接。

作为优选方案，所述多功能控制器的处理器采用主频为150M赫兹的ARM M4处理器。

本发明系统由于支持多路恒张力控制、多路纠偏控制、多路温度控制，对设备制造商用到单一功能多路控制或多个功能多路控制器，成本压力会大大减轻，更好地提高设备性价比；其中的多功能控制器支持总线模式，设备上可以节约电线等材料和人工，调试与维修的工作量也会大大降少，后期的维护费用也可以降低；可以支持扩展人机操作，可以实现多点控制，可以减少调试工程中的产品损耗，设备在使用安全性也大大提高。另外，多功能控制器的核心处理采用最新的ARM M4(双核处理器)处理器，支持150M主频，控制器的数据处理能力大大提高，缩短了响应时间；由于系统采用的是总线控制，产品的扩展的性能很强，可以按客户需要扩展其他功能。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明所述的多合一恒张力控制系统的结构框图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，本发明实施例中所述的可扩展型多功能控制系统，包括一由张力控制器模块110、纠偏控制器模块120和温度控制器模块130组成的多功能控制器100，若干个张力传感器111、纠偏传感器121和温度传感器131，以及若干个张力执行机构控制器112、纠偏执行机构控制器122和温度执行机构控制器132。其中，系统中的多功能控制器100的处理器采用主频为150M赫兹的ARM M4处理器。而系统中每个张力传感器111、纠偏传感器121以及温度传感器131都通过连接各自的适配器(113、123、133)来实现与总线连接。

需要指出的是，多功能控制器100中的张力控制器模块110通过总线A1连接一组张力传感器111和张力执行机构控制器112构成一路张力控制系统。本发明系统根据实际需要通过总线可以扩展多路这样的张力控制系统。多功能控制器100中的纠偏控制器模块120通过总线A2连接一组纠偏传感器121和纠偏执行机构控制器122构成一路纠偏控制系统。本发明系统根据实际需要通过总线可以扩展多路这样的纠偏控制系统。多功能控制器100中的温度控制器模块130通过总线A3连接一组温度传感器131和温度执行机构控制器132构成一路温度控制系统。本发明系统根据实际需要通过总线可以扩展多路这样的温度控制系统。这样一来系统的多功能控制器100通过总线(A1、A2、A3)连接，可以设置多路包括张力控制系统、纠偏控制系统和温度控制系统的子控制系统。

以下对给子系统进行具体说明：

张力控制系统事先对张力控制模块110设定的需要张力值，然后张力控制器模块110执行以下过程：采集张力传感器111上的张力值，继而根据事先设定的需要张力值和张力传感器上的采集到张力值，计算出张力执行机构需要的运行的修正值；并把修正值传输给张力执行机构控制器112，进行实际修正；上述张力控制器模块110的执行过程依次循环往复，直到张力传感器111返回的张力值符合系统事先设定的张力值。

纠偏控制系统事先从结构上调试好纠偏传感器121的位置，在纠偏控制器模块120上设定好跟边的纠偏精度，然后纠偏控制器模块120执行以下过程：通过纠偏传感器121探测材料的边缘或线条，采集纠偏传感器121上的数值(实际位置)，之后计算出偏移量，在根据偏移量计算出执行机构需要的运行的修正值；并把修正值传输给纠偏执行机构控制器122，进行实际修正；上述纠偏控制器模块120的执行过程依次循环往复，直到材料的边缘或线条在纠偏传感器122的中心位置。

温度控制系统事先通过对温度控制器模块130设定需要的温度值，然后温度控制器模块130执行以下步骤：采集温度传感器131上的温度值，继而根据事先设定需要温度值和温度传感器131上的采集到温度值，计算出执行机构需要的运行的修正值；并把修正值传输给温度执行机构控制器132，进行实际修正；上述温度控制器模块130的执行过程依次循环往复，直到温度传感器132返回的温度值符合系统事先设定的温度值。

另外，系统还设有另一总线B，该总线B用来连接控制若干个控制显示屏200(人机操作界面)，这些控制显示屏200通过总线B连接安置在设备中各个操作工位上。以便操作者能更好地操作和控制整个系统。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.可扩展型多功能控制系统，包括一由张力控制器模块、纠偏控制器模块和温度控制器模块组成的多功能控制器，若干个张力传感器、纠偏传感器和温度传感器，以及若干个张力执行机构控制器、纠偏执行机构控制器和温度执行机构控制器；所述多功能控制器中的张力控制器模块通过总线连接一组张力传感器和张力执行机构控制器构成一路张力控制系统；所述多功能控制器中的纠偏控制器模块通过总线连接一组纠偏传感器和纠偏执行机构控制器构成一路纠偏控制系统；所述多功能控制器中的温度控制器模块通过总线连接一组温度传感器和温度执行机构控制器构成一路温度控制系统；所述系统的多功能控制器通过总线连接，设有多路张力控制系统、纠偏控制系统和温度控制系统；其特征在于，

所述张力控制系统事先对张力控制模块设定的需要张力值，然后张力控制器模块执行以下过程：采集张力传感器上的张力值，继而根据事先设定的需要张力值和张力传感器上的采集到张力值，计算出张力执行机构需要的运行的修正值；并把修正值传输给张力执行机构控制器，进行实际修正；上述张力控制器模块的执行过程依次循环往复，直到张力传感器返回的张力值符合系统事先设定的张力值；

所述纠偏控制系统事先从结构上调试好纠偏传感器的位置，在纠偏控制器模块上设定好跟边的纠偏精度，然后纠偏控制器模块执行以下过程：通过纠偏传感器探测材料的边缘或线条，采集纠偏传感器上的数值(实际位置)，之后计算出偏移量，在根据偏移量计算出执行机构需要的运行的修正值；并把修正值传输给纠偏执行机构控制器，进行实际修正；上述纠偏控制器模块的执行过程依次循环往复，直到材料的边缘或线条在纠偏传感器的中心位置；

所述温度控制系统事先通过对温度控制器模块设定需要的温度值，然后温度控制器模块执行以下步骤：采集温度传感器上的温度值，继而根据事先设定需要温度值和温度传感器上的采集到温度值，计算出执行机构需要的运行的修正值；并把修正值传输给温度执行机构控制器，进行实际修正；上述温度控制器模块的执行过程依次循环往复，直到温度传感器返回的温度值符合系统事先设定的温度值。

2.根据权利要求1的可扩展型多功能控制系统，其特征在于，所述系统还设有另一总线，该总线用来连接控制若干个控制显示屏，这些控制显示屏通过总线连接安置在设备中各个操作工位上。

3.根据权利要求2的可扩展型多功能控制系统，其特征在于，所述系统中每个张力传感器通过连接适配器来与总线连接。

4.根据权利要求2的可扩展型多功能控制系统，其特征在于，所述系统中每个纠偏传感器通过连接适配器来与总线连接。

5.根据权利要求2的可扩展型多功能控制系统，其特征在于，所述系统中每个温度传感器通过连接适配器来与总线连接。

6.根据权利要求1至5的可扩展型多功能控制系统，其特征在于，所述多功能控制器的处理器采用主频为150M赫兹的ARMM4处理器。