颜色传感器TCS230在纠偏控制系统中的应用研究*

2011-10-21赵万剑徐耀良张少成

传感技术学报 2011年12期

关键词：系统

赵万剑，徐耀良，王博，张少成

(上海电力学院电力系统及其自动化，上海 200090)

在现代化工业生产中，纠偏控制系统应用十分广泛，尤其在印刷行业。纠偏控制器主要解决跑偏问题，如果跑偏不加以纠正，就会影响产品质量，还会增加能源和原材料消耗。因此，自动纠偏技术所带来的巨大经济效益早已引起国内有关部门和单位的重视［1］。

目前，国内外的纠偏控制系统绝大多数使用光电传感器，这其中包括世界上发明生产第一台纠偏控制器的FIFE公司以及处于行业领先水平“E+L”公司和日本三桥公司［2－3］。但由于光电传感器受外界光干扰比较大，抗干扰能力差，在检测信号变化较小时，容易产生误差，适用的范围一直比较窄，尤其是对卷材按颜色的方式进行纠偏无能为力。传统使用光电传感器的纠偏控制器响应时间一般为20 ms，纠偏精度最高只能达到±0.1 mm。

本文将美国TAOS公司生产的一款性能卓越的颜色传感器 TCS230引入到纠偏控制器中［4－5］，并与C8051F330单片机相结合，构建采集系统的硬件平台。使用单片机普通I/O口对TCS230输出的数字信号分别进行脉冲和脉宽采集，比较两者优缺点，并利用MATLAB工具箱处理采集数据，选择一种更适合纠偏控制器使用的脉宽信号采集法，并对其采集到的数据进行中值数字滤波。经实验验证，系统响应时间和纠偏精度都得到不同程度的提高。同时，通过对TCS230颜色传感器RGB三种滤波片的设置，也可方便地对卷材按颜色方式进行纠偏［6－7］。