本实用新型涉及锂电池制造设备技术领域，具体涉及一种专用放卷及纠偏控制系统。
背景技术：
随着锂电行业的快速发展，锂电池产品的需求日益增大，产品质量的要求日益增高，因而锂电池设备设计的合理性、稳定性与生产效率也在不断的优化改进中日益提高。
在如今很多设备多使用plc(可编程逻辑控制器)进行放卷和纠偏组合控制，用plc来构建放卷同步及纠偏组合控制的难度较大，而且成本高，不利益企业成本的控制。plc优势在于过程逻辑控制，而对于同步控制(放卷和纠偏组合控制)是其劣势，plc很难实现高精度的同步控制，而且，plc存储空间有限，在逻辑控制占用一定资源的情况下，扫描周期长、响应慢、控制精度低。通过plc来实现放卷同步及纠偏的控制，浪费plc的资源多，往往单个的中小型plc不能满足需要，需要配置更多的plc或使用大中型以上的plc才能满足控制要求，耗费的成本高；除此之外，当需要控制多个电机时，需要的plc数量也需要增加，增加了成本。
技术实现要素：
为解决上述问题，本申请提供了一种专用放卷及纠偏控制系统，通过一个放卷控制器即可实现放卷和纠偏的组合控制，且控制精度高、响应速度快、能有效控制成本。
本申请提供了一种专用放卷及纠偏控制系统，包括：牵引电机、可编程逻辑控制器、放卷装置、张力张紧装置、编码器和纠偏传感器，所述可编程逻辑控制器用于所述专用放卷及纠偏控制系统的逻辑控制，所述编码器用于检测隔离膜料卷的速度；
所述放卷装置包括：放卷电机和放卷控制器，所述放卷电机与所述放卷控制器电连接，所述编码器、纠偏传感器与所述放卷控制器电连接，所述放卷控制器用于控制所述放卷电机放卷和放卷纠偏；
所述张力张紧装置包括：摆杆和电位器，所述电位器设置于所述摆杆上，所述电位器与所述放卷控制器电连接，所述电位器用于检测隔离膜料卷的角度。
在一些实施例，所述放卷控制器包括：开关、浮点处理器及与所述浮点处理器电连接的控制器电源接口、fpga器件、can接口、网络接口、rs232串行接口、电机输出口、编码器接口、a/d接口、i/o接口；所述编码器接口包括：编码器输入口和编码器输出口；所述i/o接口包括：i/o信号输入口和i/o信号输出口，所述电机输出口、编码器接口、a/d接口、i/o接口均设置有多个；
所述can接口用于连接局域网，所述网络接口用于连接以太网，所述rs232串行接口用于连接显示器。
在一些实施例，所述i/o接口为光电隔离i/o接口。
在一些实施例，所述放卷控制器包括：u盘接口和可掉电储存器，所述u盘接口用于外接u盘，所述可掉电储存器用于数据的掉电保存。
在一些实施例，所述放卷控制器还包括：i/o电源接口，所述i/o电源接口与所述i/o接口电连接。
依据上述实施例，由于本申请提供的专用放卷及纠偏控制系统设置有牵引电机、可编程逻辑控制器、放卷装置、张力张紧装置、编码器和纠偏传感器，放卷装置设置放卷控制器，在充分发挥plc在逻辑控制方面优点的基础上，通过放卷控制器进行同步控制，一个放卷控制器即可进行放卷及放卷纠偏的组合控制，与现有的放卷及纠偏控制系统相比，减少了控制器的数量和不必要的通讯传输，最大限度的保证了精度和响应速度，降低了生产成本；并且，放卷控制器内置浮点处理器和fpga器件，能有效提高控制精度、系统稳定性和数据处理速度、响应速度，能更好的处理张力波动和进行同步控制。
附图说明
图1为本申请实施例的专用放卷及纠偏控制系统的结构示意图；
图2为本申请实施例的放卷控制器的结构框图；
图3为本申请实施例的放卷控制器的结构示意图。
附图标记：
1-放卷电机；2-可编程逻辑控制器；3-放卷控制器；31-浮点处理器；32-fpga器件；331-开关；332-控制器电源接口；341-网络接口；342-rs232串行接口；343-can接口；351-电机输出口；352-i/o接口；3521-i/o信号输入口；3522-i/o信号输出口；353-i/o电源接口；36-编码器接口；361-编码器输入口；362-编码器输出口；37-a/d接口；38-u盘接口；39-可掉电储存器；4-纠偏传感器；5-过度辊；61-电位器；62-摆杆；7-编码器；8-牵引电机；9-隔离膜料卷。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
如图1-3所示，本申请提供了一种专用放卷及纠偏控制系统，包括：牵引电机8、可编程逻辑控制器2、放卷装置、张力张紧装置、编码器7和纠偏传感器4。所述放卷装置包括：放卷电机1和放卷控制器3，放卷电机1与放卷控制器3电连接，编码器7、纠偏传感器4与放卷控制器3电连接，编码器7用于检测隔离膜料卷9的速度，并将检测到的速度反馈给放卷控制器3；纠偏传感器4用于检测隔离膜料卷9边的位置，以拾取边的位置偏差信号，并将位置偏差信号反馈给放卷控制器3。可编程逻辑控制器2用于该专用放卷及纠偏控制系统的逻辑控制，放卷控制器3用于控制放卷电机1放卷和放卷纠偏。本申请提供的专用放卷及纠偏控制系统与现有的plc控制系统相比，既发挥了plc逻辑控制的优点，又发挥了专用的放卷控制器3的高速及高精度的性能。
所述张力张紧装置包括：摆杆62和电位器61，电位器61设置于摆杆62上，电位器61与放卷控制器3电连接，电位器61用于检测隔离膜料卷9的角度。
参考图1，该系统的工作原理为：
在牵引电机8的作用下，隔离膜料卷9向前运动，带动编码器7旋转，摆杆62发生摆动，脱离平衡位置，电位器61的角度发生变化，此时，放卷控制器3会根据由编码器7检测的隔离膜料卷9的运动速度和电位器61检测的隔离膜料卷9的角度调整放卷电机1的放卷速度，做的放卷与牵引速度的同步。
具体地，放卷电机的放卷速度＝主动速度*主动倍率 被动速度*被动倍率；其中，
主动速度＝(编码器两次脉冲差值*编码器的直径*π*放卷电机旋转一圈的脉冲值)/(放卷电机的直径*编码器旋转一圈的脉冲值*π)；
编码器两次脉冲差值＝上一次编码器检测到的速度-当前编码器检测到的速度；
被动速度＝(当前位置电位器检测到的值-摆杆处于平衡位置时电位器检测到的值) (当前位置电位器检测到的值-摆杆处于平衡位置时电位器检测到的值)*系数；
主动速度表示放卷电机1同步的牵引电机8的速度；被动速度表示摆杆62处于当前位置时的速度和处于平衡位置时的速度的差值；主动倍率、被动倍率和系数均为使用者根据生产需求和生产状况自己设定的参数。
纠偏传感器4用于检测隔离膜料卷9边的位置，以拾取边的位置偏差信号，并将位置偏差信号反馈给放卷控制器3，放卷控制器3根据位置偏差信号进行纠偏，保证隔离膜料卷9直线行走。需要说明的是，放卷控制器3的纠偏原理与现有的纠偏控制器的纠偏原理相同，且控制算法上并无改进，无需付出创造性劳动，依赖了fpga强大的数据处理能力和资源。
本申请提供的专用放卷及纠偏控制系统，由于系统的逻辑控制由可编程逻辑控制器2完成，而放卷和纠偏的组合控制则由放卷控制器3来完成，充分发挥了可编程逻辑控制器在逻辑控制方面的优点，并且一个放卷控制器即可实现放卷和纠偏的组合控制，减少了控制器的数量和不必要的通讯传输，最大限度的保证了精度和响应速度，降低了生产成本。
放卷控制器3包括：i/o电源接口353、开关331、浮点处理器31，及其与浮点处理器31电连接的控制器电源接口332、fpga器件32、can接口343、网络接口341、rs232串行接口432、电机输出口351、编码器接口36、a/d接口37、i/o接口352。控制器电源接口332用于外接电源，给放卷控制器3提供能源；浮点处理器31和fpga器件32的使用，确保了放卷控制器3数据处理的速度和精度，响应更快，使放卷控制器3能够更好的进行放卷同步控制和纠偏，还能系统的稳定性。
编码器接口36包括：编码器输入口361和编码器输出口262，编码器接口36用于连接编码器7，实时获取编码器7检测的隔离膜料卷9的运动速度。i/o接口351包括：i/o信号输入口3521和i/o信号输出口3522，i/o接口351用于连接放卷电机1。电机输出口351、编码器接口36、a/d接口37、i/o接口352均设置有多个。优选地，电机输出口351设置有4个，编码器输入口361设置有4路，编码器输出口362设置有2路，a/d接口37设置有4路、i/o信号输入口3521设置有32个，i/o信号输出口2522设置有16个，使得一个放卷控制器3即可控制4个放卷电机1，能有效降低成本。
i/o电源接口353与i/o接口352电连接，用于给i/o接口352单独供电。具体地，i/o接口352为光电隔离i/o接口，i/o接口352采用单独的供电的方式，可以减少放卷控制器3的外部干扰，确保系统的稳定性。
can接口343用于连接局域网，网络接口341用于连接以太网，rs232串行接口342用于连接显示器，使得多个放卷控制器3可通过局域网和以太网进行组网，便于集中管控。
在一些实施例，放卷控制器3还包括：u盘接口38和可掉电储存器39，u盘接口38用于外接u盘，便于存储文件和数据；可掉电储存器39用于数据的掉电保存，能有效保护数据，防止数据丢失。
以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
1.一种专用放卷及纠偏控制系统，其特征在于，包括：牵引电机、可编程逻辑控制器、放卷装置、多个过度辊、张力张紧装置、编码器和纠偏传感器，所述可编程逻辑控制器用于所述专用放卷及纠偏控制系统的逻辑控制，所述编码器用于检测隔离膜料卷的速度；
所述放卷装置包括：放卷电机和放卷控制器，所述放卷电机与所述放卷控制器电连接，所述编码器、纠偏传感器与所述放卷控制器电连接，所述放卷控制器用于控制所述放卷电机放卷和放卷纠偏；
所述张力张紧装置包括：摆杆和电位器，所述电位器设置于所述摆杆上，所述电位器与所述放卷控制器电连接，所述电位器用于检测隔离膜料卷的角度。
2.如权利要求1所述的专用放卷及纠偏控制系统，其特征在于，所述放卷控制器包括：开关、浮点处理器，及其与所述浮点处理器电连接的控制器电源接口、fpga器件、can接口、网络接口、rs232串行接口、电机输出口、编码器接口、a/d接口、i/o接口；所述编码器接口包括：编码器输入口和编码器输出口；所述i/o接口包括：i/o信号输入口和i/o信号输出口，所述电机输出口、编码器接口、a/d接口、i/o接口均设置有多个；
所述can接口用于连接局域网，所述网络接口用于连接以太网，所述rs232串行接口用于连接显示器。
3.如权利要求2所述的专用放卷及纠偏控制系统，其特征在于，所述i/o接口为光电隔离i/o接口。
4.如权利要求2所述的专用放卷及纠偏控制系统，其特征在于，所述放卷控制器包括：u盘接口和可掉电储存器，所述u盘接口用于外接u盘，所述可掉电储存器用于数据的掉电保存。
5.如权利要求2所述的专用放卷及纠偏控制系统，其特征在于，所述放卷控制器还包括：i/o电源接口，所述i/o电源接口与所述i/o接口电连接。
技术总结