一种旋转同步控制方法、系统、计算机设备及存储介质与流程

1.本发明涉及骨架型光缆生产技术领域，尤其涉及一种旋转同步控制方法、系统、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.骨架型光缆是市场上众多光缆产品中光纤密度最大地一种光缆，也是最新流行的光缆中的一种。骨架型光缆的中心是强度钢丝，中心外层是具有v型槽的螺旋型塑料骨架，用绞合成缆的方法将光纤带放入v型槽内、绕包阻水带并外护护套层后成型。骨架型光缆在生产过程中，由于骨架上的v型槽是螺旋结构，而光纤带放入v型槽时需要保证入槽点的槽口的相对位置保持相对静止(即将光纤带放入槽内时需要光纤带始终在槽内)，因此在生产过程中，如果不做特殊控制，那么v型槽的槽口朝向是始终在变化的，所以最复杂、最困难的工艺是在光纤带放入v型槽时，如何保证v型槽的槽口朝向保持不变。
3.目前，骨架型光缆的生产设备由放线旋转体、光纤带放线架、光纤带入v型槽装置、阻水带绕包装置和收线旋转体组成。在生产过程中，通过让光纤带入v型槽装置是保持不动的，而让放线旋转体和收线旋转体同步旋转，可以达到v型槽的槽口朝向始终保持不变的目的。不过，随之而来的是，如何保证收线旋转体和放线旋转的同步旋转又成为了下一个需要解决的技术难题。现有的方案是在入槽位置安装用于监控槽口朝向角度的角度传感器，当从角度传感器中观察到角度偏差大时，通过人工手动调节，加快或者减慢旋转体的旋转速度，以保证槽口朝向角度不变。该方案存在的问题是需要人工时时刻刻的干预，生产速度低下、自动化程度太低，影响产能。
4.因此，需要为骨架型光缆的生产设备提供一种新的控制方案。
5.以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。


技术实现要素：

6.本发明提供一种旋转同步控制方法、系统、计算机设备及存储介质，以解决现有技术的不足。
7.为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
8.第一方面，本发明实施例提供一种旋转同步控制方法，用于生产骨架型光缆，所述方法包括：
9.根据生产速度和骨架上螺旋槽的节距计算收线旋转体的旋转速度；
10.检测所述螺旋槽的角度变化量，并根据所述角度变化量对所述收线旋转体的旋转速度进行pid调节；
11.将经过pid调节后的所述收线旋转体的旋转速度同步给放线旋转体，以控制所述放线旋转体与所述收线旋转体的旋转同步。
12.进一步地，所述旋转同步控制方法中，所述根据生产速度和骨架上螺旋槽的节距
计算收线旋转体的旋转速度的步骤包括：
13.从生产数据中获取生产速度以及骨架上螺旋槽的节距；
14.将所述生产速度和所述节距按照以下公式进行计算，得到收线旋转体的旋转速度：
15.a/b；
16.其中，a为生产速度，b为节距。
17.进一步地，所述旋转同步控制方法中，所述检测所述螺旋槽的角度变化量，并根据所述角度变化量对所述收线旋转体的旋转速度进行pid调节的步骤包括：
18.检测所述螺旋槽的角度变化量；
19.将所述角度变化量和所述收线旋转体的旋转速度按照以下公式进行计算，以对所述收线旋转体的旋转速度进行pid调节；
20.a/(b c*d)；
21.其中，a为生产速度，b为节距，c为角度变化量，d为每单位角度变化量所对应的节距差值。
22.进一步地，所述旋转同步控制方法中，所述将经过pid调节后的所述收线旋转体的旋转速度同步给放线旋转体，以控制所述放线旋转体与所述收线旋转体的旋转同步的步骤包括：
23.将经过pid调节后的所述收线旋转体的旋转速度通过变频器的同步卡同步给放线旋转体，以控制所述放线旋转体与所述收线旋转体的旋转同步。
24.第二方面，本发明实施例提供提供一种旋转同步控制系统，用于生产骨架型光缆，所述系统包括：
25.速度计算模块，用于根据生产速度和骨架上螺旋槽的节距计算收线旋转体的旋转速度；
26.速度调节模块，用于检测所述螺旋槽的角度变化量，并根据所述角度变化量对所述收线旋转体的旋转速度进行pid调节；
27.速度同步模块，用于将经过pid调节后的所述收线旋转体的旋转速度同步给放线旋转体，以控制所述放线旋转体与所述收线旋转体的旋转同步。
28.进一步地，所述旋转同步控制系统中，所述速度计算模块具体用于：
29.从生产数据中获取生产速度以及骨架上螺旋槽的节距；
30.将所述生产速度和所述节距按照以下公式进行计算，得到收线旋转体的旋转速度：
31.a/b；
32.其中，a为生产速度，b为节距。
33.进一步地，所述旋转同步控制系统中，所述速度调节模块具体用于：
34.检测所述螺旋槽的角度变化量；
35.将所述角度变化量和所述收线旋转体的旋转速度按照以下公式进行计算，以对所述收线旋转体的旋转速度进行pid调节；
36.a/(b c*d)；
37.其中，a为生产速度，b为节距，c为角度变化量，d为每单位角度变化量所对应的节
距差值。
38.进一步地，所述旋转同步控制系统中，所述速度同步模块具体用于：
39.将经过pid调节后的所述收线旋转体的旋转速度通过变频器的同步卡同步给放线旋转体，以控制所述放线旋转体与所述收线旋转体的旋转同步。
40.第三方面，本发明实施例提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一方面所述的旋转同步控制方法。
41.第四方面，本发明实施例提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令由计算机处理器执行，以实现如上任一方面所述的旋转同步控制方法。
42.与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
43.本发明实施例提供的一种旋转同步控制方法、系统、计算机设备及存储介质，通过对收线旋转体与放线旋转体建立同步关系，并基于螺旋槽的角度变化量进行pid调节，能够时时刻刻保证旋转的自动同步，无需人工干预，提高了生产的自动化程度以及生产速度，具有较高的市场推广价值。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
45.图1是本发明实施例一提供的一种旋转同步控制方法的流程示意图；
46.图2是本发明实施例二提供的一种旋转同步控制系统的功能模块示意图；
47.图3是本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
48.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
49.在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
50.此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。
51.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
52.实施例一
53.有鉴于现有技术存在的缺陷，本发明人基于从事该行业多年丰富的实务经验及专
业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种切实可行的旋转同步控制技术，使其更具有实用性。在经过不断的研究、设计并反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
54.请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种旋转同步控制方法的流程示意图，该方法适用于生产骨架型光缆时控制收线旋转体和放线旋转同步旋转的场景，该方法由旋转同步控制系统来执行，该系统可以由软件和/或硬件实现，集成于骨架型光缆的生产设备的内部。如图1所示，该旋转同步控制方法可以包括以下步骤：
55.s101、根据生产速度和骨架上螺旋槽的节距计算收线旋转体的旋转速度；
56.需要说明的是，生产速度指的是用于生产骨架型光缆的生产设备所设定的生产速度，而节距则指的是骨架上螺旋槽与螺旋槽之间的距离。一般情况下，生产速度和骨架上螺旋槽的节距都是可以直接获取的，就存储在生产数据中。
57.在本实施例中，所述步骤s101进一步包括：
58.从生产数据中获取生产速度以及骨架上螺旋槽的节距；
59.将所述生产速度和所述节距按照以下公式进行计算，得到收线旋转体的旋转速度：
60.a/b；
61.其中，a为生产速度，b为节距。
62.比如，生产速度a为20m/min，骨架上螺旋槽的节距为0.5m，则收线旋转体的旋转速度为20/0.5＝40r/min，即收线旋转体的旋转速度为每分钟40转。
63.s102、检测所述螺旋槽的角度变化量，并根据所述角度变化量对所述收线旋转体的旋转速度进行pid调节。
64.需要说明的是，螺旋槽的角度变化量是由角度传感器采集的，是对螺旋槽发生偏转时偏转角度的量化。
65.由于同一根骨架上螺旋槽的节距有可能不都是标准的0.5m，因此收线旋转体的旋转速度不能一直保持40r/min，而是需要跟随节距时刻变化，比如节距突然变成0.48m，则收线旋转体的旋转速度将变为：20/0.48m＝41.67r/min，即收线旋转体的旋转速度需要从每分钟40转转变为每分钟41.67转。因此，对收线旋转体的旋转控制不能只做单一的速度控制，而是需要增加pid调节。
66.在本实施例中，所述步骤s102进一步包括：
67.检测所述螺旋槽的角度变化量；
68.将所述角度变化量和所述收线旋转体的旋转速度按照以下公式进行计算，以对所述收线旋转体的旋转速度进行pid调节；
69.a/(b c*d)；
70.其中，a为生产速度，b为节距，c为角度变化量，d为每单位角度变化量所对应的节距差值。
71.需要说明的是，角度变化量是有正负之分，比如，设定一个方向为正方向后，若检测到螺旋槽沿着正方向偏转到10
°
，则螺旋槽的角度变化量为 10，而若检测到螺旋槽沿着正方向的反方向偏转到10
°
，则螺旋槽的角度变化量为
‑
10。标准的0.5m节距的螺旋槽槽，其对应的角度变化量为0。在本实施例中，每单位角度变化量所对应的节距差值d指的是每偏
转1
°
时节距相差的值，比如可以是，根据现场测量，相差10
°
时，节距相差为0.05m，则每单位角度变化量，即每1
°
所对应的节距差值为0.005m。
72.为了更加清晰的展现本实施例的方案实施过程，下面以一具体实例进行详细介绍。
73.假设每单位角度变化量对应的节距差值为0.005m，生产速度a为20m/min，骨架上螺旋槽的节距为0.5m，则如果检测到的所述螺旋槽的角度变化量c为10(即螺旋槽偏转了10
°
)，那么经过pid调节后的所述收线旋转体的旋转速度为20/(0.5 10*0.005)＝36.36r/min，即收线旋转体的旋转速度为每分钟36.36转。同理，如果检测到的所述螺旋槽的角度变化量c为
‑
10(即螺旋槽偏转了
‑
10
°
)，那么经过pid调节后的所述收线旋转体的旋转速度为20/(0.5 (
‑
10)*0.005)＝44.44r/min，即收线旋转体的旋转速度为每分钟44.44转。
74.s103、将经过pid调节后的所述收线旋转体的旋转速度同步给放线旋转体，以控制所述放线旋转体与所述收线旋转体的旋转同步。
75.需要说明的是，本实施例在确定了所述收线旋转体的旋转速度，通过将其同步赋给放线旋转体，可以保证放线旋转体的旋转速度能与收线旋转体的旋转速度具有同步性。
76.在本实施例中，所述步骤s103进一步包括：
77.将经过pid调节后的所述收线旋转体的旋转速度通过变频器的同步卡同步给放线旋转体，以控制所述放线旋转体与所述收线旋转体的旋转同步。
78.需要说明的是，所述放线旋转体和所述收线旋转体的旋转速度均是通过各自的变频器控制的，本实施例通过变频器的同步卡，建立放线旋转体和收线旋转体的同步关系，以收线旋转体为主站，放线旋转体为从站，然后通过同步卡采集主站实时的旋转速度(速度脉冲)，以作为从站的速度控制信号，保证了收放线的同步性。
79.本发明实施例提供的一种旋转同步控制方法，通过对收线旋转体与放线旋转体建立同步关系，并基于螺旋槽的角度变化量进行pid调节，能够时时刻刻保证旋转的自动同步，无需人工干预，提高了生产的自动化程度以及生产速度，具有较高的市场推广价值。
80.实施例二
81.请参阅附图2，为本发明实施例二提供的一种旋转同步控制系统的功能模块示意图，该系统适用于执行本发明实施例提供的旋转同步控制方法。该系统具体包含如下模块：
82.速度计算模块201，用于根据生产速度和骨架上螺旋槽的节距计算收线旋转体的旋转速度；
83.速度调节模块202，用于检测所述螺旋槽的角度变化量，并根据所述角度变化量对所述收线旋转体的旋转速度进行pid调节；
84.速度同步模块203，用于将经过pid调节后的所述收线旋转体的旋转速度同步给放线旋转体，以控制所述放线旋转体与所述收线旋转体的旋转同步。
85.优选的，所述速度计算模块201具体用于：
86.从生产数据中获取生产速度以及骨架上螺旋槽的节距；
87.将所述生产速度和所述节距按照以下公式进行计算，得到收线旋转体的旋转速度：
88.a/b；
89.其中，a为生产速度，b为节距。
90.优选的，所述速度调节模块202具体用于：
91.检测所述螺旋槽的角度变化量；
92.将所述角度变化量和所述收线旋转体的旋转速度按照以下公式进行计算，以对所述收线旋转体的旋转速度进行pid调节；
93.a/(b c*d)；
94.其中，a为生产速度，b为节距，c为角度变化量，d为每单位角度变化量所对应的节距差值。
95.优选的，所述速度同步模块203具体用于：
96.将经过pid调节后的所述收线旋转体的旋转速度通过变频器的同步卡同步给放线旋转体，以控制所述放线旋转体与所述收线旋转体的旋转同步。
97.本发明实施例提供的一种旋转同步控制系统，通过对收线旋转体与放线旋转体建立同步关系，并基于螺旋槽的角度变化量进行pid调节，能够时时刻刻保证旋转的自动同步，无需人工干预，提高了生产的自动化程度以及生产速度，具有较高的市场推广价值。
98.上述系统可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
99.实施例三
100.图3为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图3显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
101.如图3所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
102.总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线，微通道体系结构(mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。
103.计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
104.系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(ram)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如cd
‑
rom，dvd
‑
rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
105.具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及
程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
106.计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图3中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
107.处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的旋转同步控制方法。
108.也即，所述处理单元执行所述程序时实现：根据生产速度和骨架上螺旋槽的节距计算收线旋转体的旋转速度；检测所述螺旋槽的角度变化量，并根据所述角度变化量对所述收线旋转体的旋转速度进行pid调节；将经过pid调节后的所述收线旋转体的旋转速度同步给放线旋转体，以控制所述放线旋转体与所述收线旋转体的旋转同步。
109.实施例四
110.本发明实施例四提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，该指令被处理器执行时实现如本技术所有发明实施例提供的旋转同步控制方法：
111.也即，所述处理器执行所述计算机可执行指令时实现：根据生产速度和骨架上螺旋槽的节距计算收线旋转体的旋转速度；检测所述螺旋槽的角度变化量，并根据所述角度变化量对所述收线旋转体的旋转速度进行pid调节；将经过pid调节后的所述收线旋转体的旋转速度同步给放线旋转体，以控制所述放线旋转体与所述收线旋转体的旋转同步。
112.可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd
‑
rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
113.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
114.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
115.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
116.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。