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确定卷径的方法、装置、设备及系统

阅读:825发布:2022-08-12

专利汇可以提供确定卷径的方法、装置、设备及系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种确定卷径的方法、装置、设备及系统,在一个 实施例 中,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被 马 达驱动旋转,马达设置有脉冲 编码器 ,计数模 块 对脉冲编码器发出的脉冲进行计数;所述方法包括:获取卷轴的 单层 脉冲数和周期脉冲变化量,单层脉冲数为卷轴上的卷材变化一层时计数模块接收到的脉冲数,周期脉冲变化量为计数模块在今回周期接收到的脉冲数与其在前回周期接收到的脉冲数的差;基于单层脉冲数和周期脉冲变化量,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,预设规则与卷材厚度相关联;根据卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。利用本发明的技术方案可以较为准确的确定卷径值。,下面是确定卷径的方法、装置、设备及系统专利的具体信息内容。

1.一种确定卷径的方法,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被达驱动旋转,马达设置有脉冲编码器,计数模对脉冲编码器发出的脉冲进行计数;其特征在于,所述方法包括:
获取卷轴的单层脉冲数和周期脉冲变化量,所述单层脉冲数为卷轴上的卷材层数变化一层时计数模块统计的脉冲数,所述周期脉冲变化量为计数模块在今回周期累积统计的脉冲数与其在前回周期累积统计的脉冲数的差;
基于所述单层脉冲数和周期脉冲变化量,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联;
根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述单层脉冲数为根据如下公式得到:
PPR=A*B*C;
其中,PPR为单层脉冲数,A为马达旋转一圈所对应的脉冲数,B为卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数,C为减速器的传动比
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,当卷材为线材时,卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数根据卷轴的轴向卷绕长度和线材的径向尺寸确定。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,当卷材为板材时,卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数为1。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,计数模块能够统计的脉冲数具有上限值;
当计数模块统计的脉冲数处于所述上限值范围内时,所述周期脉冲变化量为根据如下公式得到:
ΔP=U今回值-U前回值;
其中,ΔP为周期脉冲变化量,U今回值为计数模块在今回周期累积统计的脉冲数,U前回值为计数模块在前回周期累积统计的脉冲数。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,当计数模块统计的脉冲数不处于所述上限值范围内时,所述周期脉冲变化量为根据如下公式得到:
ΔP=U今回值-U前回值+U上限值;
其中,U上限值为上限值。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设规则如下:
ΔD=ΔP*2*D/A*B*C;
其中,ΔD为卷径变化量,ΔP为周期脉冲变化量,D为卷材厚度,A*B*C为单层脉冲数,A为马达旋转一圈所对应的脉冲数,B为卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数,C为减速器的传动比。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,卷径今回值为根据如下公式得到:
D今回值=D前回值+ΔD;
其中,D今回值为卷径今回值,D前回值为卷径前回值,ΔD为卷径变化量。
9.一种确定卷径的装置,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达设置有脉冲编码器,计数模块对脉冲编码器发出的脉冲进行计数;其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取卷轴的单层脉冲数和周期脉冲变化量,所述单层脉冲数为卷轴上的卷材层数变化一层时计数模块统计的脉冲数,所述周期脉冲变化量为计数模块在今回周期累积统计的脉冲数与其在前回周期累积统计的脉冲数的差;
卷径变化量确定模块,用于基于所述单层脉冲数和周期脉冲变化量,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联;
卷径今回值确定模块,用于根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
10.一种确定卷径的设备,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达设置有脉冲编码器;其特征在于,所述设备包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤:
获取卷轴的单层脉冲数和周期脉冲变化量,所述单层脉冲数为卷轴上的卷材层数变化一层时计数模块统计的脉冲数,所述周期脉冲变化量为计数模块在今回周期累积统计的脉冲数与其在前回周期累积统计的脉冲数的差;
基于所述单层脉冲数和周期脉冲变化量,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联;
根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
11.一种确定卷径的系统,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达设置有脉冲编码器;其特征在于,所述系统包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述指令被所述处理器执行时实现权利要求1至8任意一项所述方法的步骤。
12.一种确定卷径的方法,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达配置有变频器;其特征在于,所述方法包括:
依据变频器的输出频率,确定卷轴在今回周期内旋转的圈数;
基于卷轴在今回周期内旋转的圈数,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联;
根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,确定卷轴在今回周期内旋转的圈数的步骤包括:
基于变频器的输出频率,依据单位变换规则,确定马达在今回周期内旋转的圈数;
基于马达在今回周期内旋转的圈数,依据轴变换规则,确定卷轴在今回周期内旋转的圈数。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述单位变换规则如下:
对变频器的输出频率进行第一单位变换,得到马达的转速;
对马达的转速进行第二单位变换,得到马达在今回周期内的弧度变化量;
对马达在今回周期内的弧度变化量进行第三单位变换,得到马达在今回周期内旋转的圈数。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,根据如下公式进行第二单位变换:
ΔR=E*2π/F;
其中,ΔR为马达在今回周期内的弧度变化量,E为马达的转速,F为今回周期。
16.如权利要求14所述的方法,其特征在于,根据如下公式进行第三单位变换:
r马达=ΔR/2π=E/F;
其中,r马达为马达在今回周期内旋转的圈数,ΔR为马达在今回周期内的弧度变化量,E为马达的转速,F为今回周期。
17.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述轴变换规则如下:
r卷轴=r马达/(B*C*G)=E/(F*B*C*G);
其中,r卷轴为卷轴在今回周期内旋转的圈数,r马达为马达在今回周期内旋转的圈数,E为马达的转速,F为今回周期,B为卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数,C为减速器的传动比,G为马达的级数。
18.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述预设规则如下:
ΔD=2*D*E/(F*B*C*G);
其中,ΔD为卷径变化量,D为卷材厚度,E/(F*B*C*G)为卷轴在今回周期内旋转的圈数,E为马达的转速,F为今回周期,B为卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数,C为减速器的传动比,G为马达的级数。
19.一种确定卷径的装置,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达配置有变频器;其特征在于,所述装置包括:
圈数确定模块,用于依据变频器的输出频率,确定卷轴在今回周期内旋转的圈数;
卷径变化量确定模块,用于基于卷轴在今回周期内旋转的圈数,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联;
卷径今回值确定模块,用于根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
20.一种确定卷径的设备,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转;其特征在于,所述设备包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤:
依据变频器的输出频率,确定卷轴在今回周期内旋转的圈数;
基于卷轴在今回周期内旋转的圈数,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联;
根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
21.一种确定卷径的系统,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转;其特征在于,所述系统包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述指令被所述处理器执行时实现权利要求12至18任意一项所述方法的步骤。

说明书全文

确定卷径的方法、装置、设备及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及卷径计算技术领域,尤其涉及一种确定卷径的方法、装置、设备及系统。

背景技术

[0002] 本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息,而不构成现有技术
[0003] 出于工艺及产品质量的要求,卷绕机组恒定的张控制至关重要。卷绕机在收卷或放卷的过程中,卷材的卷径会实时发生变化,而卷径与张力控制之间相互影响。因此,准确的确定卷材的卷径,是保证卷绕机组稳定运行和张力控制的重要前提。
[0004] 虽然声波传感器能够较为准确的得到卷材的卷径,但受成本较高的制约,难以得到大面积的推广应用。因此,目前在现场应用最多的方式,仍是采用传统的线速度法计算卷径。
[0005] 然而,通过线速度法得到的卷径,常由于受外界因素影响而导致卷径计算不准确。具体的,线速度法计算卷径的公式如下:
[0006]
[0007] 其中,V为线速度m/s,i为减速器的传动比,n为达的转速rpm,D为卷径m。线速度V为指令速度。但马达的转速n为实际值,其可能是变化或波动的。由此,导致卷径计算不准确。
[0008] 具体的,例如,在接收到加速指令后,马达的实际转速会逐渐增大以追随指令转速,至与指令转速相同。因此,在加速的过程中,马达的实际转速n是变化的(逐渐增大)。同样的,在减速的过程中,马达的实际转速n也是变化的(逐渐减小)。而当卷绕机组发生中间轴打滑、卡死等情况时,则会导致马达的实际转速n发生波动。
[0009] 应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

[0010] 基于前述的现有技术缺陷,本发明实施例提供一种确定卷径的方法、装置、设备及系统,其可以较为准确的确定卷径值。
[0011] 为了实现上述目的,本发明提供了如下的技术方案。
[0012] 一种确定卷径的方法,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达设置有脉冲编码器,计数模对脉冲编码器发出的脉冲进行计数;所述方法包括:获取卷轴的单层脉冲数和周期脉冲变化量,所述单层脉冲数为卷轴上的卷材层数变化一层时计数模块统计的脉冲数,所述周期脉冲变化量为计数模块在今回周期累积统计的脉冲数与其在前回周期累积统计的脉冲数的差;基于所述单层脉冲数和周期脉冲变化量,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联;根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
[0013] 一种确定卷径的方法,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达配置有变频器;所述方法包括:依据马达的输出频率变频器的输出频率,确定卷轴在今回周期内旋转的圈数;基于卷轴在今回周期内旋转的圈数,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联;根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
[0014] 本发明实施例的确定卷径的方法,以及在该方法的发明构思的指引下所得到的卷径确定装置、设备及系统,在计算卷径时,卷径的确定不受马达转速变化或波动的影响,从而可以较为准确的确定卷径值。
[0015] 参照后文的说明和附图,详细公开了本发明的特定实施例,指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解,本发明的实施例在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内,本发明的实施例包括许多改变、修改和等同。
[0016] 针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用,与其它实施例中的特征相组合,或替代其它实施例中的特征。
[0017] 应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

[0018] 在此描述的附图仅用于解释目的,而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外,图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的,用于帮助对本发明的理解,并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下,可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。在附图中:
[0019] 图1为根据本发明第一较佳实施例的确定卷径的方法的流程图
[0020] 图2为根据本发明第一较佳实施例的确定卷径的装置的模块图;
[0021] 图3为根据本发明第二较佳实施例的确定卷径的方法的流程图;
[0022] 图4为根据本发明第二较佳实施例的确定卷径的装置的模块图。具体实施例
[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0024] 图1和图3分别为根据本发明第一较佳实施例和第二较佳实施例的确定卷径的方法的流程图。虽然本发明提供了如下述实施例或流程图所述的方法操作步骤,但是基于常规或者无需创造性的劳动,在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。此外,所述方法在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中,这些步骤的执行顺序不限于本发明实施例中所提供的执行顺序。
[0025] 由于卷轴上的卷材变化一层时,卷径将变化2倍的卷材厚度。基于此原理,得到本发明的技术方案。
[0026] 在根据本发明第一较佳实施例的确定卷径的方法中,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达设置有脉冲编码器,计数模块对脉冲编码器发出的脉冲进行计数。如图1所示,本发明第一较佳实施例的确定卷径的方法包括如下步骤:
[0027] 步骤S101:获取卷轴的单层脉冲数和周期脉冲变化量,所述单层脉冲数为卷轴上的卷材层数变化一层时计数模块统计的脉冲数,所述周期脉冲变化量为计数模块在今回周期累积统计的脉冲数与其在前回周期累积统计的脉冲数的差。
[0028] 在本实施例中,单层脉冲数即为卷轴上的卷材变化一层时所对应的脉冲数,其可以根据公式PPR=A*B*C计算得到。其中,PPR为单层脉冲数,A为马达旋转一圈所对应的脉冲数,即马达旋转一个圆周的过程中,计数模块接收到的由脉冲编码器发出的脉冲的数量,B为卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数,C为减速器的传动比。
[0029] 本实施例的卷径确定方法尤其适用于线材在卷绕过程中的卷径计算,但也可以用于板材的卷径计算。当卷材为线材时,卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数B可根据卷轴的轴向卷绕长度和线材的径向尺寸确定。具体的,轴向卷绕长度为线材在卷轴上卷绕时所占据的轴向长度,其一般小于或等于卷轴的轴长。卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数B具体的确定方式为轴向卷绕长度与线材的径向尺寸之比。此外,卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数B既可以为卷轴的旋转圈数,也可以为线材的卷绕圈数。而当卷材为板材时,卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数B为1,即当板材卷绕或释放一圈时,其在卷轴上的层数便变化一层。
[0030] 周期脉冲变化量为计数模块在今回周期累积统计的脉冲数与其在前回周期累积统计的脉冲数的差。其中,今回周期和前回周期可以以马达的变频器的扫描周期为计量单位,具体可以为今回周期和前回周期均为变频器的一个扫描周期。
[0031] 当马达在加减速过程中,或者,当卷绕机组的中间轴发生打滑、卡死等情况时,马达的转速发生实时变化。那么,在变频器的同一个扫描周期内,计数模块接收到的脉冲数将是不相同的。计数模块可以计量每个扫描周期内的脉冲数,并且,计量得到的每个扫描周期内的脉冲数被存储起来。籍此,当统计得到截止今回周期所累积的脉冲数后,通过与存储的前回周期内的脉冲数进行对比并做差值运算,即可得到周期脉冲变化量。由此,周期脉冲变化量即为今回周期这一单个时间周期内的脉冲数,也就是马达在今回周期所限定的时长内旋转时所走过的脉冲数。
[0032] 计数模块能统计的脉冲数具有上限值,该上限值与计数模块的位数有关。例如,当计数模块为16位时,该上限值为2^16=65536。因此,当计数模块统计的脉冲数处于上限值范围内时,周期脉冲变化量可以根据ΔP=U今回值-U前回值计算得到。其中,ΔP为周期脉冲变化量,U今回值为计数模块在今回周期累积统计的脉冲数,U前回值为计数模块在前回周期累积统计的脉冲数。
[0033] 当计数模块统计的脉冲数超出该上限值后,其会将当前统计的脉冲数进行清零处理,并重新开始计数。例如,上限值为65536,计数模块在前回周期累积统计的脉冲数U前回值=65530。随后,今回周期的脉冲数增加了10个。如此,计数模块在今回周期内所累积统计的脉冲数超出65536这一上限值,从而会被清零重新计数。那么,计数模块在今回周期累积统计的脉冲数将变为4个。这样,周期脉冲变化量为负值,导致卷径计算无法持续的进行。
[0034] 因此,当计数模块统计的脉冲数不处于上限值范围内时,周期脉冲变化量可根据ΔP=U今回值-U前回值+U上限值。其中,U上限值为上限值。举例为,上限值U上限值=65536,当计数模块在前回周期累积统计的脉冲数U前回值=65530,在今回周期累积统计的脉冲数U前回值=4。那么,今回周期相较于前回周期的脉冲变化量即为ΔP=4-65530+65536=10。如此,周期脉冲变化量为正值,卷径计算得以持续不间断进行。
[0035] 此外,当马达正向旋转时,计数模块统计的脉冲数应该是正向累加的。即采用ΔP=U今回值-U前回值计算得到的ΔP应当是正值。而如果检测到ΔP=U今回值-U前回值<0,则说明计数模块所累积统计的脉冲数超出其上限值。此时,周期脉冲变化量ΔP的计算公式作出如下改变:ΔP=U今回值-U前回值+U上限值。
[0036] 或者,当马达反向旋转时,计数模块统计的脉冲数应该是反向递减的。即采用ΔP=U今回值-U前回值计算得到的ΔP应当是负值。而如果检测到ΔP=U今回值-U前回值>0,则也可以说明计数模块所累积统计的脉冲数超出其上限值。此时,周期脉冲变化量ΔP的计算公式同样作出如下改变:ΔP=U今回值-U前回值+U上限值。
[0037] 步骤S102:基于所述单层脉冲数和周期脉冲变化量,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联。
[0038] 基于上文描述确定了单层脉冲数和周期脉冲变化量,即可依据与卷材厚度相关联的预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量。
[0039] 具体的,预设规则为ΔD=ΔP*2*D/A*B*C。其中,ΔD为卷径变化量,ΔP为周期脉冲变化量,D为卷材厚度,A*B*C为单层脉冲数,A为马达旋转一圈所对应的脉冲数,B为卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数,C为减速器的传动比。
[0040] 步骤S103:根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
[0041] 确定了卷轴上的卷材在今回周期相较于前回周期的卷径变化量ΔD,即可根据D今回值=D前回值+ΔD确定卷材在今回周期的卷径今回值。其中,D今回值为卷径今回值,D前回值为卷径前回值。此外,上述为收卷时计算卷径今回值的公式。当放卷时,可根据D今回值=D前回值-ΔD确定卷材在今回周期的卷径今回值。
[0042] 其中,本实施例用于确定卷径今回值D今回值的方法,同样适用于确定卷径前回值D前回值,即卷径前回值D前回值也可以依据上述用于确定卷径今回值D今回值的方法来获得。
[0043] 循环步骤S101至步骤S103,即可持续的确定卷材的卷径值。
[0044] 本发明实施例的确定卷径的方法,通过获取卷轴的单层脉冲数和周期脉冲变化量,并根据与卷材厚度相关联的预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,进而得到卷材的卷径今回值。如此,卷径的确定不受马达转速变化或波动的影响,从而可以较为准确的确定卷径值。
[0045] 基于同一构思,本发明第一较佳实施例还提供了一种确定卷径的装置,如下面的实施例所述。由于确定卷径的装置解决问题的原理,以及能够取得的技术效果与确定卷径的方法相似,因此确定卷径的装置的实施可以参见上述确定卷径的方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”,可以是基于软件实现,也可以是基于硬件实现,还可以是以软硬件结合的方式实现。
[0046] 在根据本发明第一较佳实施例的确定卷径的装置中,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达设置有脉冲编码器,计数模块对脉冲编码器发出的脉冲进行计数。如图2所示,本发明第一较佳实施例的确定卷径的装置包括:
[0047] 获取模块101,用于获取卷轴的单层脉冲数和周期脉冲变化量,所述单层脉冲数为卷轴上的卷材层数变化一层时计数模块统计的脉冲数,所述周期脉冲变化量为计数模块在今回周期累积统计的脉冲数与其在前回周期累积统计的脉冲数的差;
[0048] 卷径变化量确定模块102,用于基于所述单层脉冲数和周期脉冲变化量,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联;
[0049] 卷径今回值确定模块103,用于根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
[0050] 本发明第一较佳实施例还提供一种确定卷径的设备,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达设置有脉冲编码器。所述设备包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤:获取卷轴的单层脉冲数和周期脉冲变化量,所述单层脉冲数为卷轴上的卷材层数变化一层时计数模块统计的脉冲数,所述周期脉冲变化量为计数模块在今回周期累积统计的脉冲数与其在前回周期累积统计的脉冲数的差;基于所述单层脉冲数和周期脉冲变化量,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联;根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
[0051] 本发明第一较佳实施例还提供一种确定卷径的系统,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达设置有脉冲编码器。所述系统包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述指令被所述处理器执行时上述任意一个实施例所述方法的步骤。
[0052] 在上述确定卷径的方法、装置、设备及系统的第一较佳实施例中,马达设置有脉冲编码器。本发明还提供了另一种确定卷径的方法、装置、设备及系统的第二较佳实施例,在该第二较佳实施例中,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达配置有变频器,但马达未设置脉冲编码器。如图3所示,本发明第二较佳实施例的确定卷径的方法包括如下步骤:
[0053] 步骤S201:依据变频器的输出频率,确定卷轴在今回周期内旋转的圈数。
[0054] 在本实施例中,变频器的输出频率为实际频率,而非频率指令。实际上,变频器的输出频率大于频率指令,即两者之间存在频率滑差,也正是由于频率滑差的存在,马达才能输出转矩。
[0055] 基于在上文所描述的,卷轴上的卷材变化一层,卷径变化2倍的卷材厚度的原理,只要确定卷轴在今回周期内旋转过的圈数(或者度),即可确定卷材在今回周期内的卷径变化量。
[0056] 根据变频器的输出频率确定卷轴在今回周期内旋转的圈数的步骤包括:
[0057] 基于变频器的输出频率,依据单位变换规则,确定马达在今回周期内旋转的圈数;
[0058] 基于马达在今回周期内旋转的圈数,依据轴变换规则,确定卷轴在今回周期内旋转的圈数。
[0059] 其中,单位变换规则如下:
[0060] 对变频器的输出频率进行第一单位变换,得到马达的转速;对变频器的输出频率进行第一单位变换得到转速是比较常规的技术,在此不作赘述;
[0061] 对马达的转速进行第二单位变换,得到马达在今回周期内的弧度变化量;第二单位变换具体为ΔR=E*2π/F,其中,ΔR为马达在今回周期内的弧度变化量,E为马达的转速,F为今回周期;
[0062] 对马达在今回周期内的弧度变化量进行第三单位变换,得到马达在今回周期内旋转的圈数;第三单位变换具体为r马达=ΔR/2π=E/F,其中,r马达为马达在今回周期内旋转的圈数,ΔR为马达在今回周期内的弧度变化量,E为马达的转速,F为今回周期。
[0063] 轴变换规则如下:
[0064] r卷轴=r马达/(B*C*G)=E/(F*B*C*G);
[0065] 其中,r卷轴为卷轴在今回周期内旋转的圈数,r马达为马达在今回周期内旋转的圈数,E为马达的转速,F为今回周期,B为卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数,C为减速器的传动比,G为马达的级数。
[0066] 借由上述的单位换算,即可通过变频器的输出频率,确定卷轴在今回周期内旋转的圈数。
[0067] 步骤S202:基于卷轴在今回周期内旋转的圈数,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联。
[0068] 预设规则如下:
[0069] ΔD=2*D*E/(F*B*C*G);
[0070] 其中,ΔD为卷径变化量,D为卷材厚度,E/(F*B*C*G)为卷轴在今回周期内旋转的圈数,E为马达的转速,F为今回周期,B为卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数,C为减速器的传动比,G为马达的级数。
[0071] 其中,E/(F*B*C*G)即为卷轴上的卷材在今回周期内的层数变化量,基于上述的卷材变化一层,卷径变化2倍的卷材厚度的原理,则卷材在今回周期内的层数变化量与2倍的卷材厚度的之积,即为卷径在今回周期内的卷径变化量ΔD。
[0072] 卷材层数变化一层时卷轴需要旋转的圈数B可参照上文描述确定,在此不作赘述。
[0073] 步骤S203:根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
[0074] 同样的,确定了卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量ΔD,即可根据D今回值=D前回值+ΔD确定卷材在今回周期的卷径今回值。
[0075] 同样的,循环步骤S201至步骤S203,即可持续的确定卷材的卷径值。
[0076] 本发明实施例的确定卷径的方法,通过采用对变频器的输出频率进行单位变换的方式,来确定卷轴在今回周期内旋转的圈数,并根据与卷材厚度相关联的预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,进而得到卷材的卷径今回值。如此,卷径的确定不受马达转速变化或波动的影响,从而可以准确的确定卷径值。
[0077] 基于同一构思,本发明第二较佳实施例还提供了一种确定卷径的装置,如下面的实施例所述。由于确定卷径的装置解决问题的原理,以及能够取得的技术效果与确定卷径的方法相似,因此确定卷径的装置的实施可以参见上述确定卷径的方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”,可以是基于软件实现,也可以是基于硬件实现,还可以是以软硬件结合的方式实现。
[0078] 在根据本发明第二较佳实施例的确定卷径的装置中,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达配置有变频器,但马达未设置脉冲编码器。如图4所示,本发明第二较佳实施例的确定卷径的装置包括:
[0079] 圈数确定模块201,用于依据变频器的输出频率,确定卷轴在今回周期内旋转的圈数;
[0080] 卷径变化量确定模块202,用于基于卷轴在今回周期内旋转的圈数,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联;
[0081] 卷径今回值确定模块203,用于根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
[0082] 本发明第二较佳实施例还提供一种确定卷径的设备,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达未设置脉冲编码器。所述设备包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤:依据变频器的输出频率,确定卷轴在今回周期内旋转的圈数;基于卷轴在今回周期内旋转的圈数,根据预设规则,确定卷轴上的卷材在今回周期内的卷径变化量,所述预设规则与卷材厚度相关联;根据所述卷径变化量及卷材的卷径前回值,确定卷材在今回周期的卷径今回值。
[0083] 本发明第二较佳实施例还提供一种确定卷径的系统,卷材卷绕在卷轴上,卷轴通过减速器被马达驱动旋转,马达未设置脉冲编码器。所述系统包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述指令被所述处理器执行时上述任意一个实施例所述方法的步骤。
[0084] 在本发明第一较佳实施例和第二较佳实施例中,所述存储器可以包括用于存储信息的物理装置,通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方法的媒体加以存储。本发明第一较佳实施例和第二较佳实施例所述的存储器又可以包括:利用电能方式存储信息的装置,如RAM、ROM等;利用磁能方式存储信息的装置,如硬盘软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、U盘;利用光学方式存储信息的装置,如CD或DVD。当然,还有其他方式的存储器,例如量子存储器、石墨烯存储器等等。
[0085] 在本发明第一较佳实施例和第二较佳实施例中,所述处理器可以按任何适当的方式实现。例如,所述处理器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。
[0086] 在20世纪90年代,对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如,对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而,随着技术的发展,当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此,不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如,可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA))就是这样一种集成电路,其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上,而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且,如今,取代手工地制作集成电路芯片,这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现,它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似,而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写,此称之为硬件描述语言
(Hardware Description Language,HDL),而HDL也并非仅有一种,而是有许多种,如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware Description 
Language)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby Hardware Description Language)等。目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-Speed 
Integrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚,只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中,就可以较容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
[0087] 为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
[0088] 通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,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可以以软件产品的形式体现出来。在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以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方式或者实施方式的某些部分所述的方法。该计算机软件产品可以存储在内存中,内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其它数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其它类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其它内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其它光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其它磁性存储设备或任何其它非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
[0089] 本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述,各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施方式重点说明的都是与其它实施方式的不同之处。尤其,对于系统/电子设备实施方式而言,由于其处理器执行的软件功能基本相似于方法实施方式,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施方式的部分说明即可。
[0090] 虽然通过实施方式描绘了本发明,本领域普通技术人员知道,本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神,希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。
[0091] 需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象,两者之间并不存在先后顺序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0092] 应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。
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