一种极片涂布湿膜面密度闭环控制系统

技术领域

本发明涉及湿膜加工技术领域，具体是一种极片涂布湿膜面密度闭环控制系统。

背景技术

随着湿涂面密度仪的初步应用，通过对湿涂及干涂数据的拟合研究计算，再引入自动控制技术，从而实现湿膜闭环的及时自动控制目标，提升自动化水平，提高产品质量；

如何实现自动测量、准确调整湿涂和干涂数据，从而优化生产和品质，是我们需要解决的问题，为此，现提供一种极片涂布湿膜面密度闭环控制系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极片涂布湿膜面密度闭环控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种极片涂布湿膜面密度闭环控制系统，包括控制中心，所述控制中心通信和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及自动调节模块；

所述数据采集模块用于获取极片基材在加工的过程中的基材数据、湿膜数据和干膜数据；

所述数据处理模块用于对数据采集模块所获得的数据进行处理，获得极片基材表面各个区域的预测模型；

所述数据分析模块用于根据所获得的新的湿膜数据和干膜数据，对极片基材所需调节的面密度是否达到要求进行分析，并在未达到要求时，生成对应的调节指令；

所述自动调节模块用于根据所获得的调节指令，对各个区域的净涂量进行调节。

进一步的，所述数据采集模块获取极片基材在加工的过程中的基材数据、湿膜数据和干膜数据的过程包括：

将极片基材的表面划分为若干个区域；

获得每个区域的面积；

分别获取极片基材的基材数据，所述基材数据为基材净涂量；

分别获取极片基材的湿膜数据，所述湿膜数据为湿膜净涂量；

分别获取极片基材的干膜数据，所述干膜数据为干膜净涂量。

进一步的，所述数据处理模块对数据采集模块所获取到的数据进行处理过程的包括：

根据所获得的极片基材上各个分区的基材数据、湿膜数据以及干膜数据，分别生成对应的基材数据组、湿膜数据组以及干膜数据组；

根据所生成的对应的湿膜数据组和干膜数据组分别获得，极片基材上各个区域对应的平均数据；

根据所获得的各个区域对应的平均数据，获得对应数量个数据点；

将所获得的数据点映射至二维坐标系内；

获得湿膜净涂量的平均值和干膜净涂量的平均值的线性关系；

将二维坐标系内的数据点代入线性关系内，获得各个数据点的补偿值，根据各个数据点的补偿值获得补偿值的平均值；

获得各个数据点的补偿值与补偿值的平均值进行对比；

则获得各个区域的预测模型。

进一步的，所述数据分析模块分析对极片基材所需调节的面密度是否达到要求进行分析的过程包括：

将新的湿膜数据和干膜数据输入至预测模型内，从而获得极片基材表面各个区域的湿膜净涂量预测值和干膜净涂量预测值；

将湿膜净涂量预测值和干膜净涂量预测值分别与新的湿膜数据和新的干膜湿度数据进行对比，获得对应差值；

从而获得极片基材对应的湿膜面密差和干膜面密差；

分别设置湿膜面密度阈值区间和干膜面密度阈值区间；

将所获得的湿膜面密差和干膜面密差分别与湿膜面密差和干膜面密差进行对比，判断干膜密度是否达到要求，若达到要求不作任何操作；

若未达到要求，则生成对应的调节指令。

进一步的，所述自动调节模块对各个区域的净涂量进行调节的过程包括：

当接收对应的调节指令时，则通过对应的区域的T块，使得对应区域的湿膜净涂量或干膜净涂量得到调节。

进一步的，所述T块设置于在湿膜机架和干膜机架内，针对每个区域设置，分别用于调节各个区域的湿膜净涂量和干膜净涂量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过将极片基材的表面划分为若干个区域，并对各个区域的湿膜数据和干膜数据进行监控，从而获得各个区域的预测模型，从而对极片基材表面各个区域的湿膜涂抹密度和干膜涂抹密度是否达到要求进行判断，在未达到要求时，通过调节对应区域的T块，实现对应区域的湿膜净涂量或干膜净涂量，从而实现湿膜和干膜的自动控制调节以及多梯度、多点同时调控的调节策略。

附图说明

图1为本发明的原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种极片涂布湿膜面密度闭环控制系统，包括控制中心，所述控制中心通信和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及自动调节模块；

需要进一步说明的是，在具体实施过程中，所述数据采集模块用于获取极片基材在加工的过程中的基材数据、湿膜数据和干膜数据；

具体地，分别设置三台机架，包括基材机架、湿膜机架以及干膜机架，且基材机架、湿膜机架以及干膜机架保持同步运行；

在湿膜机架的机头处设置有电动模头、涂布辊、湿膜面密度仪，在干膜机架的机尾处设置有干膜面密度仪、背辊和收卷辊，且在湿膜机架和干膜机架之间设置有烘干箱；

需要进一步说明的是，在具体实施过程中，极片基材依次经过基材机架、湿膜机架以及干膜机架若干趟，并对极片基材每趟经过基材机架、湿膜机架以及干膜机架进行标号，记为i，其中i＝1，2，……，N，N为整数；

将极片基材的表面划分为n个区域，并对每个区域进行标号，记为j，其中j＝1，2，……，n，n为整数；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，极片基材上的同一个区域，在经过基材机架、湿膜机架以及干膜机架内时，其轨迹一致，为同步关系；

获得每个区域的面积，并将标号为j的区域的面积记为S

需要进一步说明的是，在具体实施过程中，在湿膜机架和干膜机架内，针对每个区域均设置有对应的T块，分别用于调节各个区域的湿膜净涂量和干膜净涂量；

分别获取极片基材在基材机架内第i趟标号为j的区域的基材数据，并将第i趟标号为j的区域的基材数据记为JC

分别获取极片基材在湿膜机架内第i趟标号为j的区域的湿膜数据，并将第i趟标号为j的区域的湿膜数据记为SM

分别获取极片基材在干膜机架内第i趟标号为j的区域的干膜数据，并将第i趟标号为j的区域的干膜数据记为GM

其中第i趟湿膜净涂量＝第i趟湿膜数据-第i趟基材数据，第i趟干膜净涂量＝第i趟干膜数据-第i趟基材数据；

将所获得的基材数据、湿膜数据以及干膜数据发送至数据处理模块。

所述数据处理模块用于对数据采集模块所获得的数据进行处理，具体处理过程包括：

将所获得的N趟极片基材上各个分区的基材数据、湿膜数据以及干膜数据分别进行标记，分别生成对应的基材数据组、湿膜数据组以及干膜数据组；

根据所生成的对应的湿膜数据组和干膜数据组分别获得第i趟，极片基材上各个区域在湿膜机架以及干膜机架内时对应的平均数据；

将极片基材第N趟在湿膜机架上标号为j的区域的平均数据记为Snj，其中

将极片基材第N趟在干膜机架上标号为j的区域的平均数据记为Gnj，其中

需要进一步说明的是，在具体实施过程中，极片基材在湿膜机架上各个区域的平均数据指的是湿膜净涂量的平均值；极片基材在干膜机架上各个区域的平均数据指的是干膜净涂量的平均值；

建立二维坐标系，需要进一步说明的是，在具体实施过程中，二维坐标系的横坐标为湿膜净涂量、纵坐标为干膜净涂量；

根据所获得的标号为j的区域的平均数据，获得N个数据点，并将数据点记为(Snj，Gnj)；

将所获得的数据点映射至二维坐标系内；

获得湿膜净涂量的平均值和干膜净涂量的平均值的线性关系，即y＝Kx，其中K为系统系数；

需要进一步说明的是，在具体实施过程中，系统系数K的获取过程包括：

在极片基材开始进行加工时，收集m组基材数据、湿膜数据以及干膜数据；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，m＜N；

根据基材机架、湿膜机架以及干膜机架的同步关系，分别获得总湿膜净涂量与总干膜净涂量，并分别将总湿膜净涂量与总干膜净涂量分别记为Wt和Dt；

则获得系统系数K＝Dt/Wt；

将二维坐标系内的n个数据点代入线性关系内，获得各个数据点的补偿值，将补偿值即为Bj；

则Bj＝Gnj-K*Snj；

根据各个数据点的补偿值获得补偿值的平均值，将补偿值的平均值记为b，则

获得各个数据点的补偿值与补偿值的平均值进行对比，获得补偿值差额，将补偿值差额记为bj，其中bj＝Bj-b；

则获得标号为j的区域的预测模型，将标号为j的区域的预测模型记为y＝Kx+b+bj。

需要进一步说明的是，在具体实施过程中，所述数据分析模块用于根据所获得的新的湿膜数据和干膜数据，对极片基材所需调节的面密度是否达到要求进行分析，具体分析过程包括：

将所获得的新的湿膜数据和干膜数据进行标号，记为k，其中k＝N+i；

则将新的湿膜数据和干膜数据输入至预测模型内，从而获得极片基材表面各个区域的湿膜净涂量预测值和干膜净涂量预测值；

将湿膜净涂量预测值与新的湿膜数据进行对比，获得差值，并将标号为j的区域的湿膜净涂量差值记为SC

则获得极片基材的湿膜面密差，将极片基材的湿膜面密差记为MC

其中MC

设置湿膜面密度阈值区间，将湿膜面密度阈值记为[M0，M1]；

则当MC

当MC

当MC

同理，获得极片基材的干膜净涂量差值，并获得干膜面密差；

设置干膜面密度阈值区间，将所获得的干膜面密差与干膜面密度阈值区间进行对比，判断干膜密度是否达到要求，若达到要求不作任何操作；

若干膜密度过低，则生成第一干膜调节指令，若干膜密度过高，则生成第二干膜调节指令。

所述自动调节模块用于根据所获得的调节指令，对各个区域的净涂量进行调节；

具体地，当接收第一湿膜调节指令时，则通过调节湿膜机架内对应的区域的T块，使得对应区域的湿膜净涂量增加；

当接收第二湿膜调节指令时，则通过调节湿膜机架内对应的区域的T块，使得对应区域的湿膜净涂量降低；

同理，当接收第一干膜调节指令时，则通过调节干膜机架内对应的区域的T块，使得对应区域的干膜净涂量增加；

当接收第二干膜调节指令时，则通过调节干膜机架内对应的区域的T块，使得对应区域的干膜净涂量降低。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。