【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业用机械控制系统，具体涉及一种智能化覆膜机控制系统。
技术介绍
1、覆膜机可分为即涂型覆膜机和预涂型覆膜机两大类；是一种用于纸类、板材、裱膜专用设备，经橡皮滚筒和加热滚筒加压后合在一起，形成纸塑合一的产品；涂型覆膜机包括上胶、烘干、热压三部分，其适用范围宽，加工性能稳定可靠，是国内广泛使用的覆膜设备；预涂型覆膜机，无上胶和干燥部分，体积小、造价低、操作灵活方便，适用自动化桌面办公系统等小批量、零散的印刷品的覆膜加工，在大批量印刷品的覆膜加工中也有不错的表现。
2、随着科技的进步；覆膜机的发展在向着智能化、小型化、简易化、降低成本和扩大应用面的方向，发展出了新型覆膜机，如冷裱机和小型过膜机；冷裱机是在常温下作业，没有加热的覆膜机器，通过加压直接将有粘性的膜粘在印刷品上，该种机器便宜，应用广泛，如板材行业，装饰行业和五金行业；小型过膜机，是简单实用的专业覆膜机，也可以做塑封机，冷裱机，和pvc热合，严格说，这类覆膜机也是由内热塑封机升级改造而来的，由于采用内热胶辊压膜，上下进膜，增加了预涂膜的受热时间，并且受热均衡，所以覆出来的膜，平整，光亮，和高档覆膜机覆出来的膜效果一样，但价格在1400-1500元之间，相较于高档覆膜机使用和维护的成本较低，是性价比最高的小型覆膜机，适合于名片覆膜，菜谱覆膜，照片覆膜和图文印刷品覆膜，广泛应用于小型印刷厂，打字复印店，名片制作社和影楼，在生活常见的路边贴膜机也是一种小型过膜机的应用。
3、现存的覆膜机主要存在以下问题：首先，控制系统采用asic专用集成芯片
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述不足之处，本专利技术公开了一种采用fgpa万能芯片作为控制芯片、控制系统的参数采用集成控制、参数调整通过模型训练实现的智能化覆膜机控制系统。
2、为实现上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种智能化覆膜机控制系统，包括：
4、plc控制器，用于为fgpa万能芯片、参数设置模块、外部操作模块和电源配置模块提供安装位置；所述plc控制器通过连接覆膜机和控制系统实现配置安装控制系统接入覆膜机；
5、fgpa万能芯片，用于通过内部算法和连接交互执行模块配置覆膜操作方案；所述fgpa万能芯片通过读取所述参数设置模块和外部操作模块进行的操作和配置算法实现配置操作方案至所述交互执行模块；
6、参数设置模块，用于对所述fgpa万能芯片和覆膜机的模型参数配置；所述参数设置模块通过读取所述外部操作模块的操作数据和添加原材料调试实现对覆膜机工作的运行参数进行设置和调整；
7、外部操作模块，用于为工作人员或检修人员提供操作和控制的窗口；所述外部操作模块通过触摸屏组件实现感应工作人员进行的操作，以实现根据所述触摸屏组件传递的信息对控制系统进行控制；
8、监测保护模块，用于对工作状态下的覆膜机进行各项特征数值的检测并判断是否出现异常；所述监测保护模块通过传感器部件和报警器组件实现对覆膜机运行状况的监测和参数收集，以实现判断覆膜机是否出现异常或故障；
9、交互执行模块，用于引导和控制覆膜机的各执行部件进行覆膜工作；所述交互执行模块通过读取来自所述fgpa万能芯片的操作方案，实现引导和控制覆膜机的工作部件按操作方案进行具体的操作，以实现覆膜机的正常工作；
10、电源配置模块，用于连接所述plc控制器、fgpa万能芯片、参数设置模块和外部操作模块提供电力配置和电路控制，所述电源配置模块通过连接直流电源实现外所述plc控制器、fgpa万能芯片、参数设置模块和外部操作模块提供运行电力；
11、其中，所述plc控制器通过螺丝固定安装在智能化覆膜机的控制器安装区域，所述fgpa万能芯片设置在所述plc控制器的内部，所述参数设置模块、外部操作模块、监测保护模块和电源配置模块设置在所述plc控制器外侧，所述参数设置模块与所述外部操作模块和fgpa万能芯片电性连接，所述fgpa万能芯片与所述监测保护模块、交互执行模块和外部操作模块电性连接，所述交互执行模块设置在覆膜机的执行部件上，所述电源配置模块与所述直流电源电性连接，所述参数设置模块、外部操作模块和监测保护模块与所述电源配置模块电性连接。
12、作为上述方案的进一步描述，
13、所述参数设置模块通过模型训练单元和通信接收单元实现利用原材料进行模型训练和利用信息接口进行信息通讯；所述参数设置模块包括素材引导单元、模型训练单元和通信接收单元；所述素材引导单元通过进料口实现引导其中的原材料进入指定位置，以实现提供原材料用于所述模型训练单元；所述模型训练单元通过预置在线学习算法实现根据配置的原材料训练可调整的控制模型，以实现配置控制模型至所述fgpa万能芯片；所述通信接收单元通过信息接口实现在控制系统和外部组件之间进行信息通讯；所述通信接收单元连接控制系统和外部组件，所述信息接口的外接口设置在所述plc控制器上。
14、作为上述方案的进一步描述，
15、所述模型训练单元通过特征提取算法对原材料进行特征提取识别，以获取覆膜样品的特征参数，通过特征参数和sl在线学习算法，实现训练出与特征参数对应的操作模型，并输出操作模型至所述fgpa万能芯片；所述特征提取算法通过成分分析和特征识别实现的原材料的特征识别提取，所述特征提取算法通过特征提取公式实现特征识别提取，所述特征提取公式的表达式为：
16、
17、上述公式(1)中，n表示提取特征的数目，用于计算待提取特征的数目；θ表示偏差阈值，表示特征坐标的偏差角度；i表示循环特征参数，表示当前是第i个循环；ω表示偏差权重，表示待识别特征在坐标系中的具体偏差值；x为样本数据，用于表示输入需要提取的特征；y为激活函数参数，用于表示所求特征的参数；
18、所述sl在线学习算法通过线上反馈数据和对每一个样本进行训练，实现实时快速的进行反馈调整模型调整，对经过模型的数据进行高密度的筛查和高效率的识别；所述反馈调整模型的训练流程：首先，设置模型的学习率、正则化参数数值；其次，设置模型的并行学习数；第三，往数据池里持续填充数据；第四，与此同时不同的并行线路会从数据池里取数据进行训练；最后，数据抓取完之后，不同线路的模型归并，保存模型；所述在线学习算法通过在线学习公式实现在线学习和训练模型，所述在线学习公式的表达式为：
19、ωt＝1,i＝-(zt,i-sgn(zt,i)-λ1)/(λ2+σ1:t) (2)
20、在公式(2)中i为特征参数，用于表示输入需要训练的特征；t表示迭代参数，表示当前进程是第i个迭代；λ1、λ2为特征值，用于增加参数在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能化覆膜机控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种智能化覆膜机控制系统，其特征在于，所述参数设置模块通过模型训练单元和通信接收单元实现利用原材料进行模型训练和利用信息接口(6)进行信息通讯；所述参数设置模块包括素材引导单元、模型训练单元和通信接收单元；所述素材引导单元通过进料口(4)实现引导其中的原材料进入指定位置，以实现提供原材料用于所述模型训练单元；所述模型训练单元通过预置在线学习算法实现根据配置的原材料训练可调整的控制模型，以实现配置控制模型至所述FGPA万能芯片(5)；所述通信接收单元通过信息接口(6)实现在控制系统和外部组件之间进行信息通讯；所述通信接收单元连接控制系统和外部组件，所述信息接口(6)的外接口设置在所述PLC控制器(1)上。
3.根据权利要求2所述的一种智能化覆膜机控制系统，其特征在于，所述模型训练单元通过特征提取算法对原材料进行特征提取识别，以获取覆膜样品的特征参数，通过特征参数和SL在线学习算法，实现训练出与特征参数对应的操作模型，并输出操作模型至所述FGPA万能芯片(5)；所述特征提取算法通过成分分
4.根据权利要求1所述的一种智能化覆膜机控制系统，其特征在于，所述外部操作模块通过触摸屏组件和控制旋钮组件实现控制覆膜机工作，所述外部操作模块通过外接设备接口(7)实现连接外部设备辅助控制覆膜机工作；所述外部操作模块包括触摸屏组件、控制旋钮组件和外接设备接口(7)；所述触摸屏组件通过触摸屏(2)和压力传感器实现读取所述触摸屏(2)表面进行的操作，以实现根据操作控制相应的部件作出回应；所述控制旋钮组件通过控制旋钮(3)和内部开关实现控制所述PLC控制器的工作状态，以实现控制覆膜机的工作状态；所述外接设备接口(7)通过接口协议和数据读取芯片实现读取连接在外接设备接口(7)上的设备传输的信息，以实现通过外接设备对控制系统进行参数调整、故障检测和模型配置的辅助控制。
5.根据权利要求1所述的一种智能化覆膜机控制系统，其特征在于，所述监测保护模块通过温度传感器(8)和视觉传感器(9)实现对覆膜机的工作状态进行监测，所述监测保护模块通过电磁阀(11)和报警器(10)实现切断电路和发出警报，以实现保护控制系统；所述监测保护模块包括温度传感器(8)、视觉传感器(9)、电磁阀(11)和报警器(10)，所述温度传感器(8)通过温敏元件(801)实现对覆膜机工作温度进行检测并输出温度信息至所述FGPA万能芯片(5)进行进一步处理；所述视觉传感器(9)通过光敏元件(901)实现对覆膜机工作图像进行收集并输出图像信息至所述FGPA万能芯片(5)进行进一步处理分析；所述电磁阀(11)和报警器(10)通过读取所述FGPA万能芯片输出的检测报告和处理方法实现切断电路和发出警报，以实现保护控制系统。
6.根据权利要求1所述的一种智能化覆膜机控制系统，其特征在于，所述交互执行模块通过连接所述FGPA万能芯片(5)和覆膜机的执行部件，实现所述FGPA万能芯片(5)和覆膜机执行部件进行信息互通，以实现所述FGPA万能芯片(5)根据工作状态调整输出的操作方案；所述交互执行模块包括隔离变压单元、温度变送单元、重量变送单元、胶辊驱动单元、电控加热单元和辅助散热单元；所述隔离变压单元通过控制隔离变压器(16)实现隔离绕线圈的电流；所述温度变送单元通过温度变送器(18)实现测量所述监测保护模块中温度传感器(8)的传感器信号；所述重量变送单元通过称重传感器(17)实现转换称重传感器的传感器信号，以实现输出标准工业信号；所述胶辊驱动单元通过连接覆膜机执行部件中的胶辊实现控制胶辊的运行、停止和转速；所述电控加热单元通过连接覆膜机执行部件中的加热滚筒实现配置覆膜机工作的温度；所述辅助散热单元通过内部设置散热风扇(13)和干冰实现在覆膜机工作完成后快速减低工作台的热量和降低控制系统中控制电路的运行温度。
7.根据权利要求1所述的一种智能化覆膜机控制系统，其特征在于，所述电源配置模块通过电控开关(12)和配电组件实现为控制系统配置运行电力，所述电源配置模块通过电路保护单元实现对配电电路(14)进行保护，以实现防止发生电路过载；所述电源配置模块包括电控开关(12)、配电组件和电路保护单元；所述电控开关(12)通过闭合连接或切断配电电路实现调整控制系统的运行电力；所述配电组件通过配电器和分别连接所述参数设置模块、外部操作模块和监测保护模块实现配置不同流量的电流输出至不同的电路中；所述电路保护单元通过连接保护电阻(15)在所述配电电路(14)中实现...
【技术特征摘要】
1.一种智能化覆膜机控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种智能化覆膜机控制系统，其特征在于，所述参数设置模块通过模型训练单元和通信接收单元实现利用原材料进行模型训练和利用信息接口(6)进行信息通讯；所述参数设置模块包括素材引导单元、模型训练单元和通信接收单元；所述素材引导单元通过进料口(4)实现引导其中的原材料进入指定位置，以实现提供原材料用于所述模型训练单元；所述模型训练单元通过预置在线学习算法实现根据配置的原材料训练可调整的控制模型，以实现配置控制模型至所述fgpa万能芯片(5)；所述通信接收单元通过信息接口(6)实现在控制系统和外部组件之间进行信息通讯；所述通信接收单元连接控制系统和外部组件，所述信息接口(6)的外接口设置在所述plc控制器(1)上。
3.根据权利要求2所述的一种智能化覆膜机控制系统，其特征在于，所述模型训练单元通过特征提取算法对原材料进行特征提取识别，以获取覆膜样品的特征参数，通过特征参数和sl在线学习算法，实现训练出与特征参数对应的操作模型，并输出操作模型至所述fgpa万能芯片(5)；所述特征提取算法通过成分分析和特征识别实现的原材料的特征识别提取，所述特征提取算法通过特征提取公式实现特征识别提取，所述特征提取公式的表达式为：
4.根据权利要求1所述的一种智能化覆膜机控制系统，其特征在于，所述外部操作模块通过触摸屏组件和控制旋钮组件实现控制覆膜机工作，所述外部操作模块通过外接设备接口(7)实现连接外部设备辅助控制覆膜机工作；所述外部操作模块包括触摸屏组件、控制旋钮组件和外接设备接口(7)；所述触摸屏组件通过触摸屏(2)和压力传感器实现读取所述触摸屏(2)表面进行的操作，以实现根据操作控制相应的部件作出回应；所述控制旋钮组件通过控制旋钮(3)和内部开关实现控制所述plc控制器的工作状态，以实现控制覆膜机的工作状态；所述外接设备接口(7)通过接口协议和数据读取芯片实现读取连接在外接设备接口(7)上的设备传输的信息，以实现通过外接设备对控制系统进行参数调整、故障检测和模型配置的辅助控制。
5.根据权利要求1所述的一种智能化覆膜机控制系统，其特征在于，所述监测保护模块通过温度传感器(8)和视觉传感器(9)实现对覆膜机的工作状态进行监测，所述监测保护模块通过电磁阀(11)和报警器(10)实现切断电路和发出警报，以实现保护控制系统；所述监测保护模块包括温度传感器(8)、视觉传感器(9)、电磁阀(11)和报警器(10)，所述温度传感器(8)通过温敏元件(801)实现对覆膜机工作温度进行检测并输出温度信息至所述fgpa万能芯片(5)进行进一步处理；所述视觉传感器(9)通过光敏元件(901)实现对覆膜机工作图像进行收集并输出图像信息至所述fgpa万能芯片(5)进行进一步处理分析；所述电磁阀(11)和报警器(10)通过读取所述fgpa万能芯片输出的检测报告和处理方法实现切断电路和发出警报，以实现保...
【专利技术属性】
技术研发人员：张家国，莫金强，张长群，翁兆亮，
申请(专利权)人：浙江强龙工业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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