一种卷对卷狭缝挤压设备调节装置的控制系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种卷对卷狭缝挤压设备调节装置的控制系统及方法，包括PLC控制器，所述PLC控制器电连接有数据采集设备和卷对卷狭缝挤压设备模头调节装置，所述PLC控制器内设有ILC计算模块，所述ILC计算模块设有闭环ILC算法，所述ILC计算模块用于将数据采集设备采集的生产数据进行ILC计算，所述PLC控制器再将ILC计算的结果用于对卷对卷狭缝挤压设备模头调节装置进行控制。本发明专利技术采用在线闭环控制算法，对重复性扰动具有在线学习机制，通过不断地重复对同一过程的控制及误差学习，实现克服重复性扰动。重复性扰动。重复性扰动。

【技术实现步骤摘要】
一种卷对卷狭缝挤压设备调节装置的控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及涂布机
，尤其是一种卷对卷狭缝挤压设备调节装置的控制系统及方法。

技术介绍

[0002]涂布机：锂电池是由极片卷绕、堆叠、焊接及封装而成，极片是电源充放电的载体。极片制作工艺是制造锂电池的基础工艺，目前最为广泛应用的极片制作工艺是狭缝挤压式涂布，所使用的涂布设备称为涂布机。
[0003]模头：模头是涂布机的核心组件，通过模头而实现狭缝挤压，使浆料挤出后涂在基材上。
[0004]调节装置：传统的调整装置是手动装置，新型的调节装置是可自动控制的调节装置。调节装置主要的功能是通过上下移动，在模头原有的狭缝中形成一定的阻挡，从而起到调节通过狭缝的浆料的流量的作用，从而在一定范围内调整所涂浆料厚度，起到提高涂布均匀性的效果。调节装置可以是一个整体，也可以是多个相互独立的调节装置横向组成，横向多调节装置时可以调节浆料在横向上不同位置的流量。本专利技术适用于可自动控制的调节装置，无论多少个调节装置均可。
[0005]参考中国专利公开号为CN112676106B的一种整体式调节条涂布模头，涉及极片涂布
；包括下模、上模、位于下模和上模之间的调节垫片、蓄液槽、挤液块、滑槽、调节条、调节装置；所述挤液块固接在调节垫片下侧，所述调节垫片使得上模和下模之间隔开从而形成出浆通道，所述蓄液槽和挤液块形成横截面为U字形的挤液通道，所述挤液通道一端被调节垫片封堵，所述挤液通道另一端和出浆通道连通，所述滑槽下端和出浆通道连通；所述调节条的材质为橡胶。该专利的调节条和调节杆连接牢固，调节条采用橡胶材质调节条，不含金属材质，涂布过程中在腔体压力以及流动的状态下，涂布浆料冲刷调节条的底部，调节条被磨损产生的是非金属材料，不会对锂电池带来安全隐患。
[0006]涂布机、模头、调节装置三者属于从属关系，模头是涂布机必不可少的重要核心组件，调节装置是模头上的部件。
[0007]涂布工艺介绍：以卷对卷涂布为例，以下主要介绍以模头为核心的涂布部分，其他部分与本方案相关性不大，不做描述。在涂布机模头的上半部分和下半部分中间形成狭缝，狭缝的出口处称为唇口。唇口与背辊之间保持一个微小的间距。基材通过背辊的转动而移动，移动速度为可控速度，根据工艺的不同而调整，但在同一工艺的生产中速度保持恒定。狭缝中的浆料成分、配比等由工艺而定。通过外部力量往狭缝中输送浆料，浆料从唇口溢出，接触到基材，并随着基材的移动被带走，后续新的浆料继续溢出，接触到基材。因此，在一定的工艺下，各参数达到动态平衡，即单位时间内模头挤出的浆料与背辊转动基材带走的浆料平衡，形成稳定的涂布。在没有干扰因素的情况下，涂布的厚度、宽度应维持恒定。但由于工业现场存在诸多干扰，无法长期维持稳定的厚度，因此，在不改变其他工艺参数的情况下，通过调节装置在狭缝中添加一定的阻碍，可以对涂布的厚度进行微调，使得涂布的厚
度满足工艺要求。
[0008]对于传统的手动调节装置，只能通过现场工人对涂布效果的判断，进行手动的调整。调整过程不够及时，且耗时，因此只能对时间范围较大的干扰如厚度定向漂移做修正，而对小时间范围如毫秒级的干扰无法修正、克服。
[0009]新型的自动调节装置，由于其响应速度是毫秒级的，因此可以实现毫秒级的狭缝阻碍程度的改变，从而使得对毫秒级的干扰的减小或消除成为可能。但能否成功减小或消除干扰，取决于对自动调节装置的控制。若控制的不好，反而会引入更大的干扰。
[0010]通过对大量真实涂布数据的分析后，发现，由于背辊存在不可避免的瑕疵，比如不平整、不是绝对的圆形、不平衡即旋转中心与质量中心不重合、不对中即旋转中心与几何圆心不重合等问题，会给涂布过程引入一个固定的、具有周期性的扰动，且在现有的技术条件下，因为其他扰动如泵速的扰动、唇口到背辊间距的扰动等都已经得到了较好的控制，那么背辊扰动成为了目前存在的主要的、最大的扰动，是进一步提高涂布性能的瓶颈。
[0011]现有的对自动调节装置的控制，针对背辊扰动问题，仅采用普通的开环控制，通过足够的数据预估一个固定的背辊扰动后，加入调节装置的动作中。那么这样的方法存在诸多不足，包括：(1)预估一个较为准确的背辊扰动，需要在真实的生产过程中获得大量的实验数据，而这个过程往往会影响生产，导致报废，造成高额损失。(2)预估的背辊扰动不一定准确，达不到最优的效果。(3)预估的背辊扰动设置后无法自动调整，随着时间的发展，很多扰动会发生变化如背辊逐渐磨损等，则需要重新预估背辊扰动，否则调节作用下降。

技术实现思路

[0012]本专利技术解决了现有自动调节装置采用普通的开环控制调节欠佳的问题，提出一种卷对卷狭缝挤压设备调节装置的控制系统及方法，采用在线闭环控制算法，对重复性扰动具有在线学习机制，通过不断地重复对同一过程的控制及误差学习，实现克服重复性扰动。
[0013]为实现上述目的，提出以下技术方案：
[0014]一种卷对卷狭缝挤压设备调节装置的控制系统，包括PLC控制器，所述PLC控制器电连接有数据采集设备和卷对卷狭缝挤压设备模头调节装置，所述PLC控制器内设有ILC计算模块，所述ILC计算模块设有闭环ILC算法，所述ILC计算模块用于将数据采集设备采集的生产数据进行ILC计算，所述PLC控制器再将ILC计算的结果用于对卷对卷狭缝挤压设备模头调节装置进行控制。
[0015]本专利技术通过数据采集设备采集系统所需要的数据，PLC控制器对数据采集设备下达采集指令或其他控制指令、PLC控制器获取所采集的生产数据，ILC计算模块根据获取的数据进行ILC计算，PLC控制器将计算结果下发至卷对卷狭缝挤压设备模头调节装置，对调节装置进行控制。PLC控制器同时可以获得卷对卷狭缝挤压设备模头调节装置的信息，用于判断控制效果等用途。
[0016]作为优选，所述PLC控制器与上位机通讯连接。上位机可与PLC控制器进行通讯，上位机可给PLC控制器下达启停ILC算法等指令，上位机可从PLC控制器获得当前ILC运行情况等数据。
[0017]作为优选，所述数据采集设备包括面密度仪和转角编码器。面密度仪采集涂布产品的面密度或厚度、转角编码器采集或换算背辊转动角度。
[0018]一种卷对卷狭缝挤压设备调节装置的控制方法，适用于上述的一种卷对卷狭缝挤压设备调节装置的控制系统，包括以下步骤：
[0019]S1，设定初始控制率，并根据初始控制率控制卷对卷狭缝挤压设备模头调节装置；同时实时获取生产数据；
[0020]S2，根据获取的生产数据计算误差，并判断误差是否满足要求，若否，进入S3，若是，反馈误差满足要求，再进行S4；
[0021]S3，利用闭环ILC计算控制率，并将计算得出的控制率替换初始控制率，再进行S4；
[0022]S4，判断是否结束迭代更新，若是，停止更新，若否，返回S1，判断的条件是当前的总误差大小满足要求或迭代次数达到上限，决定停止控制率的迭代更新。
[0023]作为优选，还包括终止程序，当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷对卷狭缝挤压设备调节装置的控制系统，其特征是，包括PLC控制器，所述PLC控制器电连接有数据采集设备和卷对卷狭缝挤压设备模头调节装置，所述PLC控制器内设有ILC计算模块，所述ILC计算模块设有闭环ILC算法，所述ILC计算模块用于将数据采集设备采集的生产数据进行ILC计算，所述PLC控制器再将ILC计算的结果用于对卷对卷狭缝挤压设备模头调节装置进行控制。2.根据权利要求1所述的一种卷对卷狭缝挤压设备调节装置的控制系统，其特征是，所述PLC控制器与上位机通讯连接。3.根据权利要求1所述的一种卷对卷狭缝挤压设备调节装置的控制系统，其特征是，所述数据采集设备包括面密度仪和转角编码器。4.一种卷对卷狭缝挤压设备调节装置的控制方法，适用于权利要求1所述的一种卷对卷狭缝挤压设备调节装置的控制系统，其特征是，包括以下步骤：S1，设定初始控制率，并根据初始控制率控制卷对卷狭缝挤压设备模头调节装置；同时实时获取生产数据；S2，根据获取的生产数据计算误差，并判断误差是否...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐楠，陈光濠，马天行，屈质兵，倪军，
申请(专利权)人：杭州安脉盛智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：