本發(fā)明涉及瓦楞紙生產(chǎn)，具體而言，涉及一種瓦楞紙生產(chǎn)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、瓦楞紙是一種重要的包裝材料，因其優(yōu)異的緩沖性能、輕便性和環(huán)保特性，廣泛應(yīng)用于物流包裝、商品運(yùn)輸以及工業(yè)包裝等領(lǐng)域。隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和物流行業(yè)的蓬勃興起，瓦楞紙的需求量持續(xù)增長，推動(dòng)了瓦楞紙生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新。

2、瓦楞紙的生產(chǎn)過程通常包括紙張預(yù)處理、粘合劑制備、芯紙成型、高溫高壓固化以及多層復(fù)合等工藝步驟。其中，高溫高壓固化是瓦楞紙生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響紙張的強(qiáng)度、緩沖性能和耐久性。傳統(tǒng)的高溫高壓固化工藝往往采用固定參數(shù)進(jìn)行操作，難以根據(jù)紙張的實(shí)際狀態(tài)(如厚度、濕度等)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，容易導(dǎo)致固化不足或過度固化的問題，從而影響紙張的性能和質(zhì)量穩(wěn)定性。

3、因此，有必要設(shè)計(jì)一種瓦楞紙生產(chǎn)方法及系統(tǒng)用以解決當(dāng)前技術(shù)中存在的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本發(fā)明提出了一種瓦楞紙生產(chǎn)方法及系統(tǒng)，旨在解決當(dāng)前瓦楞紙生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定性差的問題。

2、一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種瓦楞紙生產(chǎn)方法，包括：

3、對紙張進(jìn)行原料預(yù)處理，并制備粘合劑；所述紙張?jiān)习婕垺⒅懈艏?、芯紙和底紙?/p>

4、將原料預(yù)處理后的所述芯紙放入瓦楞輥，并加入潤滑劑，通過壓楞成型制成第一芯紙和第二芯紙；

5、將預(yù)處理后的面紙涂布所述粘合劑后，與所述第一芯紙疊合，并通過高溫高壓固化，得到第一單層瓦楞紙；將預(yù)處理后的底紙涂布所述粘合劑后，與所述第二芯紙疊合，并通過高溫高壓固化，得到第二單層瓦楞紙；

6、當(dāng)進(jìn)行高溫高壓固化時(shí)，獲取單層瓦楞紙紙張數(shù)據(jù)，基于所述紙張數(shù)據(jù)確定當(dāng)前高溫高壓固化狀態(tài)；

7、所述第一單層瓦楞紙和所述第二單層瓦楞紙通過所述中隔紙，基于冷壓粘合得到瓦楞紙。

8、進(jìn)一步的，獲取單層瓦楞紙紙張數(shù)據(jù)時(shí)，包括：

9、獲取所述單層瓦楞紙的溫度數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)、粘合劑糊化狀態(tài)和含水率數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理；

10、所述預(yù)處理包括：數(shù)據(jù)清洗，用于剔除無效值；

11、時(shí)間同步，用于同步時(shí)間戳，確保數(shù)據(jù)的時(shí)間一致性；

12、采樣頻率統(tǒng)一，用于保持?jǐn)?shù)據(jù)頻率一致。

13、進(jìn)一步的，基于所述紙張數(shù)據(jù)確定當(dāng)前高溫高壓固化狀態(tài)時(shí)，包括：

14、將所述單層瓦楞紙紙張數(shù)據(jù)輸入到預(yù)先訓(xùn)練的狀態(tài)模型中進(jìn)行比對，并獲取紙張預(yù)測值；

15、將所述紙張預(yù)測值通過plc控制器計(jì)算最優(yōu)控制參數(shù)；

16、獲取獲取單層瓦楞紙的歷史數(shù)據(jù)，并將所述歷史數(shù)據(jù)輸入到自編碼器中進(jìn)行重構(gòu)；

17、所述歷史數(shù)據(jù)包括歷史溫度值數(shù)據(jù)、歷史壓力數(shù)據(jù)、歷史粘合劑糊化狀態(tài)、歷史含水率數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)；

18、將實(shí)時(shí)采集的所述單層瓦楞紙紙張數(shù)據(jù)輸入到自編碼器中，并計(jì)算重構(gòu)誤差值；

19、基于所述重構(gòu)誤差值確定當(dāng)前控制參數(shù)狀態(tài)，并補(bǔ)償控制參數(shù)至plc控制器中。

20、進(jìn)一步的，將所述單層瓦楞紙紙張數(shù)據(jù)輸入到預(yù)先訓(xùn)練的狀態(tài)模型中進(jìn)行比對，并獲取紙張預(yù)測值時(shí)，包括：

21、獲取所述單層瓦楞紙紙張數(shù)據(jù)的兩組時(shí)間序列，所述兩組時(shí)間序列分別為核心時(shí)序數(shù)據(jù)和輔助時(shí)序數(shù)據(jù)；

22、在底層特征學(xué)習(xí)階段，獲取核心時(shí)序特征學(xué)習(xí)和輔助時(shí)序數(shù)據(jù)編碼，并拼接核心特征與輔助特征，形成增強(qiáng)時(shí)序特征；

23、在高層特征學(xué)習(xí)階段，使用具有兩層結(jié)構(gòu)的全連接網(wǎng)絡(luò)基于增強(qiáng)時(shí)序特征，逐層提取高階非線性特征，形成狀態(tài)模型；

24、將所述單層瓦楞紙紙張數(shù)據(jù)輸入到狀態(tài)模型中，進(jìn)行波形重構(gòu)并基于重構(gòu)誤差值，獲取紙張預(yù)測值。

25、進(jìn)一步的，將所述紙張預(yù)測值通過plc控制器計(jì)算最優(yōu)控制參數(shù)時(shí)，包括：

26、對plc控制器進(jìn)行約束；

27、基于紙張預(yù)測值的預(yù)測序列確定目標(biāo)函數(shù)；

28、將plc控制器的滾動(dòng)優(yōu)化求解轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)二次型規(guī)劃求解，得出最優(yōu)的一組控制量，取一組控制量中的第一個(gè)控制量作用于下一時(shí)刻；

29、將第一個(gè)控制量轉(zhuǎn)換為參數(shù)控制值，從而實(shí)現(xiàn)通過plc控制器進(jìn)行最優(yōu)參數(shù)控制。

30、進(jìn)一步的，獲取所述獲取單層瓦楞紙的歷史數(shù)據(jù)，并將所述歷史數(shù)據(jù)輸入到自編碼器中進(jìn)行重構(gòu)時(shí)，包括：

31、將所述歷史數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集和驗(yàn)證集；

32、將所述訓(xùn)練集轉(zhuǎn)化為時(shí)間窗口矩陣，并基于所述時(shí)間窗口矩陣構(gòu)建編碼器；

33、基于反向傳播和梯度下降訓(xùn)練所述編碼器，得到所述自編碼器；

34、所述自編碼器僅使用正常工況數(shù)據(jù)訓(xùn)練，并通過所述驗(yàn)證集確定重構(gòu)誤差的異常閾值。

35、進(jìn)一步的，所述自編碼器僅使用正常工況數(shù)據(jù)訓(xùn)練，并通過所述驗(yàn)證集確定重構(gòu)誤差的異常閾值時(shí)，包括：

36、將所述驗(yàn)證集輸入到所述自編碼器中確定其重構(gòu)誤差，并構(gòu)建誤差集；

37、將所述誤差集按升序排列，并確定重構(gòu)誤差的異常閾值；

38、當(dāng)實(shí)時(shí)獲取的所述重構(gòu)誤差值大于所述異常閾值時(shí)，觸發(fā)干擾補(bǔ)償機(jī)制，并觸發(fā)異常警報(bào)。

39、進(jìn)一步的，當(dāng)實(shí)時(shí)獲取的所述重構(gòu)誤差值大于所述異常閾值時(shí)，觸發(fā)干擾補(bǔ)償機(jī)制，并觸發(fā)異常警報(bào)時(shí)，包括：

40、計(jì)算紙張數(shù)據(jù)的所述重構(gòu)誤差值；

41、當(dāng)所述重構(gòu)誤差值大于所述異常閾值時(shí)，標(biāo)記為異常點(diǎn)，并觸發(fā)異常警報(bào)；

42、基于所述重構(gòu)誤差值的幅度對所述最優(yōu)參數(shù)控制進(jìn)行補(bǔ)償。

43、進(jìn)一步的，基于所述重構(gòu)誤差值確定當(dāng)前控制參數(shù)狀態(tài)，并補(bǔ)償控制參數(shù)至plc控制器中時(shí)，包括：

44、當(dāng)所述重構(gòu)誤差值大于所述異常閾值時(shí)，基于比例反饋確定控制補(bǔ)償向量；

45、基于所述控制補(bǔ)償向量對所述最優(yōu)控制參數(shù)進(jìn)行更新。

46、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：通過針對不同功能層(面紙、芯紙、底紙等)的預(yù)處理，增強(qiáng)了各類紙張的潔凈度、尺寸精度及功能性。粘合劑確保膠水具備適宜的粘附力與滲透性，既避免膠水過稀導(dǎo)致的粘合不牢，又防止過稠引發(fā)的涂布不均。瓦楞輥的壓楞成型工藝賦予芯紙規(guī)則波浪結(jié)構(gòu)，既提升紙板的緩沖性能，又通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化垂直抗壓強(qiáng)度。高溫高壓固化階段的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測與狀態(tài)反饋，動(dòng)態(tài)調(diào)整溫度、壓力參數(shù)，避免膠水未糊化或過度干燥引發(fā)的脫膠、分層。高溫高壓固化過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)測能夠?qū)崟r(shí)獲取紙張數(shù)據(jù)，從而動(dòng)態(tài)調(diào)整固化參數(shù)，確保粘合劑充分固化的同時(shí)避免過度固化，進(jìn)一步提升紙張的強(qiáng)度和耐久性。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并調(diào)整生產(chǎn)中的異常情況，減少廢品率，優(yōu)化資源利用，降低能耗。在高溫高壓固化過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測通過動(dòng)態(tài)調(diào)整固化參數(shù)，能夠根據(jù)紙張的實(shí)時(shí)狀態(tài)優(yōu)化固化時(shí)間和溫度，避免因過度固化導(dǎo)致的紙張性能下降或因固化不足導(dǎo)致的粘合不良問題，不僅提升了紙張的物理性能，如抗壓強(qiáng)度和緩沖性能，還延長了瓦楞紙的使用壽命，使其在包裝應(yīng)用中表現(xiàn)更加優(yōu)異。

47、另一方面，本技術(shù)還提供了一種瓦楞紙生產(chǎn)系統(tǒng)，用于應(yīng)用上述瓦楞紙生產(chǎn)方法，包括：

48、采集模塊，被配置為獲取單層瓦楞紙紙張數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理；

49、判斷模塊，被配置為將所述單層瓦楞紙紙張數(shù)據(jù)輸入到預(yù)先訓(xùn)練的狀態(tài)模型中進(jìn)行比對，并獲取紙張預(yù)測值；

50、管理模塊，被配置為將所述紙張預(yù)測值通過plc控制器計(jì)算最優(yōu)控制參數(shù)；

51、補(bǔ)償模塊，被配置為將所述歷史數(shù)據(jù)輸入到自編碼器中進(jìn)行重構(gòu)，所述補(bǔ)償模塊還被配置為基于重構(gòu)誤差值確定當(dāng)前控制參數(shù)狀態(tài)，并補(bǔ)償控制參數(shù)至plc控制器中。

52、可以理解的是，上述一種瓦楞紙生產(chǎn)系統(tǒng)具備相同的有益效果，在此不再贅述。