[发明专利]可扩展型多功能控制系统

说明书

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。