本技术涉及信号处理，尤其是涉及一种张力信号处理方法、设备及存储介质。
背景技术：
1、卷材设备在收卷和放卷过程中，要保持材料的张力恒定，以避免材料损坏。在维持张力恒定的过程中，需要由张力传感器进行对材料的张力进行检测并输出张力信号，张力信号放大器采集张力传感器输出的张力信号，对张力信号进行信号放大，再输出给plc、工业电脑等上级控制器，从而对卷材设备进行张力控制。
2、然而，在工业生产过程中会存在许多不可控的因素，可能导致张力信号放大器输出的信号出现误差，例如张力传感器老化导致输出的张力信号异常，高温导致传感器线材老化短路，大型设备挤压导致传感器线材短路或开路，设备长期的晃动导致接线端子松动等。当出现上述问题时，张力信号放大器采集到的张力信号必然是存在异常的，但现有的张力信号放大器无法判断张力信号的异常情况，只会根据采集到的张力信号进行放大输出，从而导致输出的放大后的张力信号也存在误差，容易造成上级控制器对卷材设备进行张力控制时做出错误的动作，从而造成材料损坏或者生产事故。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种张力信号处理方法、设备及存储介质，提升张力控制的精准性。
2、第一方面，本技术提供的一种张力信号处理方法采用如下的技术方案：
3、一种张力信号处理方法，包括：
4、获取电流采集单元采集到的张力传感器的电源高侧电流和电源低侧电流；
5、根据电源高侧电流和电源低侧电流判断当前电源是否存在异常；
6、当电源不存在异常时，根据预设的采样周期对张力传感器输出的差分信号进行采样；
7、通过预处理单元对张力传感器输出的差分信号进行预处理；
8、获取电压采集单元采集到的差分信号正端电压和差分信号负端电压，得到差分信号正端电压和差分信号负端电压的偏差值；
9、根据差分信号正端电压和差分信号负端电压的偏差值判断当前张力传感器是否存在异常；
10、当张力传感器不存在异常时，对张力传感器差分信号进行放大处理。
11、通过采用上述技术方案，本技术除了能够对张力传感器差分信号进行放大处理外，还具有张力传感器故障识别功能，能够通过检测张力传感器的电源电流判断当前电源是否存在异常、根据差分信号的单端电压判断当前张力传感器是否存在异常，在不存在异常的情况下再对差分信号进行放大处理，确保经过放大后的差分信号准确无误，提升从而提升张力控制的精准性。
12、进一步的，所述通过预处理单元对张力传感器输出的差分信号进行预处理，包括：
13、通过滤波子单元对张力传感器输出的差分信号进行滤波处理；
14、通过放大子单元对滤波处理后的差分信号进行放大处理；
15、通过a/d转换子单元将放大处理后的差分信号转换为数字信号。
16、通过采用上述技术方案，本技术通过滤波子单元和放大子单元对张力传感器变化微弱的差分信号进行滤波和放大处理，再由a/d转换子单元将模拟信号转换成数字信号，从而能够便于对数字信号进行处理，进一步确保了差分信号的精准性。
17、进一步的，所述根据电源高侧电流和电源低侧电流判断当前电源是否存在异常，具体包括：
18、判断电源高侧电流和电源低侧电流是否相等；
19、当电源高侧电流和电源低侧电流相等时，当前电源不存在异常；
20、当电源高侧电流和电源低侧电流不相等时，当前电源存在异常。
21、通过采用上述技术方案，由于张力传感器在正常工作过程中消耗的电流大小基本不变，当检测到电流存在较大波动时，即可判张力断传感器工作出现异常。本技术通过对张力传感器工作时消耗的电流大小进行检测，通过同时对电源高侧电流和电源低侧电流进行采样，即分别采集张力传感器电源正端和电源负端的电流，判断电源正端和电源负端的电流是否相等，当两者电流不相等时，则判断传感器工作出现异常或任意信号线与电源负极或者电源正极可能短路，当两者电流相等时，则电源不存在异常，可以继续进行后续的张力信号处理，以减少由于异常情况导致信号误差较大的情况发生。
22、进一步的，所述根据差分信号正端电压和差分信号负端电压的偏差值判断当前张力传感器是否存在异常，具体包括：
23、判断差分信号正端电压和差分信号负端电压是否相等；
24、当差分信号正端电压和差分信号负端电压在两个及以上的信号采样周期内一直相等时，当前张力传感器存在异常；
25、当差分信号正端电压和差分信号负端电压在两个及以上的信号采样周期内一直不相等时，判断差分信号正端电压和差分信号负端电压的偏差值是否超出预设的偏差值阈值；
26、当差分信号正端电压和差分信号负端电压的偏差值未超出偏差值阈值时，当前张力传感器不存在异常；
27、当差分信号正端电压和差分信号负端电压的偏差值超出偏差值阈值时，当前张力传感器存在异常。
28、通过采用上述技术方案，由于张力传感器正常工作时，差分信号两条信号线不相等且偏差不大于预设的偏差值阈值，本技术对张力传感器输出差分信号的两根信号线分别进行采样，即采集差分信号正端电压和差分信号负端电压，从而判断张力传感器异常情况，差分信号正端电压和差分信号负端电压不相等且偏差值未超出预设的偏差值阈值，则当前张力传感器不存在异常，可以继续进行后续的张力信号处理，以减少由于异常情况导致信号误差较大的情况发生。
29、进一步的，还包括：
30、获取电压采集单元采集到的电源高侧电压和电源低侧电压；
31、根据电源高侧电压、电源低侧电压、差分信号正端电压和差分信号负端电压判断当前张力传感器是否存在异常。
32、通过采用上述技术方案，由于通过检测差分信号两根信号线各自电压与电源正端和电源负端电压能够获取张力传感器更多的工作状态，因此本技术根据电源高侧电压、电源低侧电压、差分信号正端电压和差分信号负端电压判断当前张力传感器是否存在异常，进一步提升张力传感器故障识别的准确性。
33、进一步的，所述根据电源高侧电压、电源低侧电压、差分信号正端电压和差分信号负端电压判断当前张力传感器是否存在异常，具体包括：
34、判断差分信号正端电压和差分信号负端电压与电源高侧电压和电源低侧电压是否相等；
35、当差分信号正端电压和差分信号负端电压与电源高侧电压和电源低侧电压均不相等时，当前张力传感器不存在异常；
36、当差分信号正端电压和差分信号负端电压与电源高侧电压和电源低侧电压任一相等时，当前张力传感器存在异常。
37、通过采用上述技术方案，由于张力传感器正常工作时，差分信号的两根信号线各自电压与电源正端和电源负端电压均不相等，因此本技术通过判断差分信号正端电压和差分信号负端电压与电源高侧电压和电源低侧电压是否相等判断张力传感器是否存在异常，进一步提升张力传感器故障识别的准确性。
38、进一步的，还包括：
39、当电源存在异常时，生成电源异常报警信号；
40、当张力传感器存在异常时，生成张力传感器异常报警信号。
41、通过采用上述技术方案，本技术通过生成电源异常报警信号和张力传感器异常报警信号以提醒工作人员当前存在异常情况，以使工作人员及时进行调整和检修，进一步确保张力控制过程的精准性。
42、进一步的，包括：
43、根据放大后的张力传感器差分信号得到当前张力值；
44、预设最大张力阈值和最小张力阈值；
45、当前张力值大于最大张力阈值时，生成张力上限位报警信号；
46、当前张力值小于最小张力阈值时，生成张力下限位报警信号。
47、通过采用上述技术方案，本技术通过设置最大张力阈值和最小张力阈值对当前张力值进行监控，当张力值超出范围时，可能会导致设备故障或影响张力控制的精准性，生成张力上限位报警信号或张力下限位报警信号以提示工作人员当前张力值超出范围，确保张力控制的精准性。
48、第二方面，本技术提供的一种张力信号处理设备采用如下的技术方案：
49、一种张力信号处理设备，包括主控芯片，所述主控芯片用于执行第一方面所述的一种张力信号处理方法；
50、还包括电流采集单元、电压采集单元和预处理单元，所述电流采集单元、电压采集单元和预处理单元分别与所述主控芯片通信连接；
51、所述电流采集单元用于采集张力传感器的电源高侧电流和电源低侧电流，所述电压采集单元用于采集张力传感器输出的差分信号正端电压和差分信号负端电压，所述预处理单元用于对张力传感器输出的差分信号进行预处理。
52、通过采用上述技术方案，本技术的张力信号处理设备能够替代现有技术中的张力放大器，能够对张力传感器差分信号进行放大处理的同时，还具有张力传感器故障识别功能，确保经过放大后的差分信号准确无误，提升从而提升张力控制的精准性。
53、第三方面，本技术提供的一种计算机可读存储介质采用如下的技术方案：
54、一种计算机可读存储介质，存储有能够被主控芯片加载并执行如第一方面所述的一种张力信号处理方法的计算机程序。
55、通过采用上述技术方案，本技术通过计算机程序自动对张力传感器的电源高侧电流和电源低侧电流、差分信号正端电压和差分信号负端电压进行采集，对张力传感器输出的差分信号进行预处理，并根据采集到的数据判断张力传感器的故障情况和对差分信号进行放大处理，提升张力控制的工作效率和精准性。
56、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
57、1.申请除了能够对张力传感器差分信号进行放大处理外，还具有张力传感器故障识别功能，能够通过检测张力传感器的电源电流判断当前电源是否存在异常、根据差分信号的单端电压判断当前张力传感器是否存在异常，在不存在异常的情况下再对差分信号进行放大处理，确保经过放大后的差分信号准确无误，提升从而提升张力控制的精准性；
58、2.本技术通过滤波子单元和放大子单元对张力传感器变化微弱的差分信号进行滤波和放大处理，再由a/d转换子单元将模拟信号转换成数字信号，从而能够便于对数字信号进行处理，进一步确保了差分信号的精准性；
59、3.本技术对张力传感器输出差分信号的两根信号线分别进行采样，即采集差分信号正端电压和差分信号负端电压，从而判断张力传感器异常情况，差分信号正端电压和差分信号负端电压的偏差值未超出偏差值阈值，则当前张力传感器不存在异常，可以继续进行后续的张力信号处理，以减少由于异常情况导致信号误差较大的情况发生；
60、4.本技术根据电源高侧电压、电源低侧电压、差分信号正端电压和差分信号负端电压判断当前张力传感器是否存在异常，进一步提升张力传感器故障识别的准确性。
1.一种张力信号处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种张力信号处理方法，其特征在于，所述通过预处理单元对张力传感器输出的差分信号进行预处理，包括：
3.根据权利要求1所述的一种张力信号处理方法，其特征在于，所述根据电源高侧电流和电源低侧电流判断当前电源是否存在异常，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种张力信号处理方法，其特征在于，所述根据差分信号正端电压和差分信号负端电压的偏差值判断当前张力传感器是否存在异常，具体包括：
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种张力信号处理方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求5所述的一种张力信号处理方法，其特征在于 ，所述根据电源高侧电压、电源低侧电压、差分信号正端电压和差分信号负端电压判断当前张力传感器是否存在异常，具体包括：
7.根据权利要求1-4任一项所述的一种张力信号处理方法，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求1-4任一项所述的一种张力信号处理方法，其特征在于，还包括：
9.一种张力信号处理设备，其特征在于，包括主控芯片(201)，所述主控芯片(201)用于执行权利要求1-8任一项所述的一种张力信号处理方法；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被主控芯片(201)加载并执行如权利要求1-8任一项所述的一种张力信号处理方法的计算机程序。
