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：

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，廣泛應用于物流包裝、商品運輸以及工業(yè)包裝等領域。隨著全球經(jīng)濟的快速發(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，推動了瓦楞紙生產(chǎn)技術的不斷進步和創(chuàng)新。

2、瓦楞紙的生產(chǎn)過程通常包括紙張預處理、粘合劑制備、芯紙成型、高溫高壓固化以及多層復合等工藝步驟。其中，高溫高壓固化是瓦楞紙生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)，直接影響紙張的強度、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)進行操作，難以根據(jù)紙張的實際狀態(tài)(如厚度、濕度等)進行動態(tài)調整，容易導致固化不足或過度固化的問題，從而影響紙張的性能和質量穩(wěn)定性。

3、因此，有必要設計一種瓦楞紙生產(chǎn)方法及系統(tǒng)用以解決當前技術中存在的問題。

技術實現(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)，旨在解決當前瓦楞紙生產(chǎn)質量穩(wěn)定性差的問題。

2、一個方面，本發(fā)明提出了一種瓦楞紙生產(chǎn)方法，包括：

3、對紙張進行原料預處理，并制備粘合劑；所述紙張原料包括面紙、中隔紙、芯紙和底紙；

4、將原料預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、當進行高溫高壓固化時，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、進一步的，獲取單層瓦楞紙紙張數(shù)據(jù)時，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)，并進行預處理；

10、所述預處理包括：數(shù)據(jù)清洗，用于剔除無效值；

11、時間同步，用于同步時間戳，確保數(shù)據(jù)的時間一致性；

12、采樣頻率統(tǒng)一，用于保持數(shù)據(jù)頻率一致。

13、進一步的，基于所述紙張數(shù)據(jù)確定當前高溫高壓固化狀態(tài)時，包括：

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

15、將所述紙張預測值通過plc控制器計算最優(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行重構；

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)和設備狀態(tài)數(shù)據(jù)；

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

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

20、進一步的，將所述單層瓦楞紙紙張數(shù)據(jù)輸入到預先訓練的狀態(tài)模型中進行比對，并獲取紙張預測值時，包括：

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

22、在底層特征學習階段，獲取核心時序特征學習和輔助時序數(shù)據(jù)編碼，并拼接核心特征與輔助特征，形成增強時序特征；

23、在高層特征學習階段，使用具有兩層結構的全連接網(wǎng)絡基于增強時序特征，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，進行波形重構并基于重構誤差值，獲取紙張預測值。

25、進一步的，將所述紙張預測值通過plc控制器計算最優(yōu)控制參數(shù)時，包括：

26、對plc控制器進行約束；

27、基于紙張預測值的預測序列確定目標函數(shù)；

28、將plc控制器的滾動優(yōu)化求解轉化為標準二次型規(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控制量作用于下一時刻；

29、將第一個控制量轉換為參數(shù)控制值，從而實現(xiàn)通過plc控制器進行最優(yōu)參數(shù)控制。

30、進一步的，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行重構時，包括：

31、將所述歷史數(shù)據(jù)分為訓練集和驗證集；

32、將所述訓練集轉化為時間窗口矩陣，并基于所述時間窗口矩陣構建編碼器；

33、基于反向傳播和梯度下降訓練所述編碼器，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)訓練，并通過所述驗證集確定重構誤差的異常閾值。

35、進一步的，所述自編碼器僅使用正常工況數(shù)據(jù)訓練，并通過所述驗證集確定重構誤差的異常閾值時，包括：

36、將所述驗證集輸入到所述自編碼器中確定其重構誤差，并構建誤差集；

37、將所述誤差集按升序排列，并確定重構誤差的異常閾值；

38、當實時獲取的所述重構誤差值大于所述異常閾值時，觸發(fā)干擾補償機制，并觸發(fā)異常警報。

39、進一步的，當實時獲取的所述重構誤差值大于所述異常閾值時，觸發(fā)干擾補償機制，并觸發(fā)異常警報時，包括：

40、計算紙張數(shù)據(jù)的所述重構誤差值；

41、當所述重構誤差值大于所述異常閾值時，標記為異常點，并觸發(fā)異常警報；

42、基于所述重構誤差值的幅度對所述最優(yōu)參數(shù)控制進行補償。

43、進一步的，基于所述重構誤差值確定當前控制參數(shù)狀態(tài)，并補償控制參數(shù)至plc控制器中時，包括：

44、當所述重構誤差值大于所述異常閾值時，基于比例反饋確定控制補償向量；

45、基于所述控制補償向量對所述最優(yōu)控制參數(shù)進行更新。

46、與現(xiàn)有技術相比，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)的預處理，增強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)則波浪結構，既提升紙板的緩沖性能，又通過結構設計優(yōu)化垂直抗壓強度。高溫高壓固化階段的實時數(shù)據(jù)監(jiān)測與狀態(tài)反饋，動態(tài)調整溫度、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時監(jiān)測能夠實時獲取紙張數(shù)據(jù)，從而動態(tài)調整固化參數(shù)，確保粘合劑充分固化的同時避免過度固化，進一步提升紙張的強度和耐久性。通過實時監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)并調整生產(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，實時監(jiān)測通過動態(tài)調整固化參數(shù)，能夠根據(jù)紙張的實時狀態(tài)優(yōu)化固化時間和溫度，避免因過度固化導致的紙張性能下降或因固化不足導致的粘合不良問題，不僅提升了紙張的物理性能，如抗壓強度和緩沖性能，還延長了瓦楞紙的使用壽命，使其在包裝應用中表現(xiàn)更加優(yōu)異。

47、另一方面，本技術還提供了一種瓦楞紙生產(chǎn)系統(tǒng)，用于應用上述瓦楞紙生產(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)，并進行預處理；

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

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

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