CN110158120B - 生箔机在线监测系统及其监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种生箔机在线监测系统及监测方法，包括电流采集模块，用于实时采集生箔机当前电流；速度采集模块，用于实时采集钛辊驱动速度；控制器，该控制器用于接收电流电压采集模块和速度采集模块的数据；后台服务器，用于将控制器采集的数据进行计算，得到所生产的铜箔当前厚度D。本发明生箔机在线监测系统对开机时生箔机当前电流、钛辊速度等参数的实时监控，并将数据传送到后台系统中，CPU通过特定的算法，实时计算出所生产的铜箔当前厚度，在中间过程中，一旦铜箔厚度超出设定范围，触发报警器，提示现场人员，急时处理，并自动记录异常时间段和异常米数。

Description

生箔机在线监测系统及其监测方法
技术领域
本发明涉及铜箔生产技术领域，具体涉及一种用于生箔机在线监测的系统及其监测方法。
背景技术
铜箔生产时，一个最基础的技术参数是，铜箔的厚度，如常用的规格9um、12um、18um、35um等等。目前行业中，对铜箔厚度的监控，基本上是开机时测量卷芯标重，如果与在生产的产品厚度不符，则通过对供液流量、浓度、电流、钛辊转速的调整，来达到需要的铜箔厚度。停机时，测量卷外标重，如果在范围内，则认为这卷铜箔是合格的。
此种方法的缺点是：铜箔的生产是连续性的，一卷3000米的铜箔，生产出来需要二十多个小时，过程中供液流量，浓度，电流，钛辊速度等任一个值的波动，都会对铜箔的厚度产生影响，从开机到下卷，中间二十多个小时，处在无法监控的状态，对产品的品质影响非常大。
目前在行业中，有对单个的参数进行监控，如当电流超出设定值范围时，有报警器会亮，单参数监控无法准确反映出电流大小，对铜箔厚度有多少影响，更无法反映出，受影响的铜箔米数和时间段。
发明内容
本发明提供一种能够多参数监测、高效精准的生箔机在线监测系统，具体方案如下：
一种生箔机在线监测系统，包括：
电流采集模块，用于实时采集生箔机当前电流；
速度采集模块，用于实时采集钛辊驱动速度，并换算成铜箔的长度L；
控制器，该控制器用于接收电流电压采集模块和速度采集模块的数据；
后台服务器，用于将控制器采集的数据进行计算，得到所生产的铜箔当前厚度D，公式如下：
D＝M/PLW＝KIT/PLW
其中，K为固定系数，I为当前电流值，T为电镀时间；P为铜箔的密度，L为铜箔的长度，W为铜箔的宽度。
优选地，所述固定系数K为1.186。
优选地，还包括流量浓度采集模块，该流量浓度采集模块用于实时采集电解液供液流量和浓度。
优选地，所述流量浓度采集模块采集电磁流量计反馈的实时流量和铜离子浓度计的实时铜离子浓度，通过PLC的PID功能，将流量和铜离子浓度，控制在固定的范围内，若超出则报警。
一种生箔机在线监测方法，包括如下步骤：
实时采集生箔机当前电流；
实时采集钛辊驱动速度，并换算成铜箔的长度L；
将采集的数据进行计算，得到所生产的铜箔当前厚度D，公式如下：
D＝M/PLW＝KIT/PLW
其中，K为固定系数，I为当前电流值，T为电镀时间；P为铜箔的密度，L为铜箔的长度，W为铜箔的宽度；
根据铜箔当前厚度D，判断铜箔厚度是否超出设定范围，若超出，则触发报警。
由以上技术方案可知，本发明生箔机在线监测系统对开机时生箔机当前电流、钛辊速度等参数的实时监控，并将数据传送到后台系统中，CPU通过特定的算法，实时计算出所生产的铜箔当前厚度，在中间过程中，一旦铜箔厚度超出设定范围，触发报警器，提示现场人员，急时处理，并根据电镀时间和铜箔的长度自动记录异常时间段和异常米数。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
如图1所示，所述生箔机在线监测系统包括电流采集模块1、速度采集模块3、控制器4和后台服务器5。
所述电流采集模块1用于实时采集生箔机当前电流。本实施例中，电流采集模块通过通讯模块与单台整流柜进行通讯，实时采集整流柜当前电流，还可以采集整流柜的电压和运行状况。
所述速度采集模块3用于实时采集钛辊驱动速度，并能够换算成铜箔的长度L。
系统还包括所述流量浓度采集模块2用于实时采集电解液供液流量和浓度，本实施例中，使用分布式子站，采用高速摸拟量通道16bits，采集电磁流量计反馈的实时流量和铜离子浓度计的实时铜离子浓度。通过PLC的PID功能，将流量和铜离子浓度，控制在固定的范围内，超出就会报警，由法拉第第一电解定律得知，流量和浓度不影响铜箔的厚度。
所述控制器4用于接收电流电压采集模块、流量浓度采集模块和速度采集模块的数据，并将上述信息发送至后台服务器。本实施例中，控制器采用SIEMENS S7-300315/2PN-DP。
所述后台服务器5用于将控制器采集的数据进行计算，得到所生产的铜箔当前厚度D，公式如下：
D＝M/PLW＝KIT/PLW
其中，K为固定系数，I为当前电流值，T为电镀时间；P为铜箔的密度，L为铜箔的长度，W为铜箔的宽度。
通过对以上数据的实时、精准的采集，为后台计算做好充足准备，实时计算出各参数对箔厚度的影响量，并通过计算机实时显示出来。W宽度就是钛锟的宽度，是一个固定值。
因为铜箔生产是以厚度为标准的，如9微米、12微米、15微米、18微米、35微米、70微米等等，厚度便差微米，就判定不可格，铜箔的生产是连续性的生产，一卷几千米，只在上下卷时才能测出厚度，开机后厚度无法监控，出现问题时，不能及时发现，从而导致不合格产品流向客户。本发明将当前电流值I和铜箔的长度L，这两个变量作为主要的采集量，避免了只监控单个因素而影响对铜箔厚度的准确控制。
由法拉第第二电解定律可知，在不同的电解液中，通过相同的电量时，多个溶液中所析出的物质质量与它的化学当量成正比，并析出1G当量任何物质定通过96500C或26.8A.h的电量。由上述两个定律可知(M.电极上所析出物质的量Q.通过的电量a/n.该物质的克当量)m＝aq/nf，将M＝KIT代入上式可得出K＝(1/F)*(A/N)在酸性硫酸铜溶液中进行生箔电解铜时铜是两价的，一个二价铜需要与两个电子结合。此时铜的克当时是铜克原子量的一半，但在铜箔表面处理氰化物镀黄铜时，铜是一价的，一个CU+离子只需要与一个电子结合：CU++e＝CU，铜的克当量与克原子当量相等，所以，二价和一价铜的电化当量分别为1.188g/A.h和2.372g/a.h得出铜箔生产时，K的系数为1.186。
优选地，所述流量浓度采集模块采集电磁流量计反馈的实时流量和铜离子浓度计的实时铜离子浓度。通过PLC的PID功能，将流量和铜离子浓度，控制在固定的范围内，若超出则报警
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种生箔机在线监测系统，其特征在于，包括：
电流采集模块，用于实时采集生箔机当前电流I；
速度采集模块，用于实时采集钛辊驱动速度，并换算成铜箔的长度L；
流量浓度采集模块，用于采集电磁流量计反馈的实时流量和铜离子浓度计的实时铜离子浓度，通过PLC的PID功能，将流量和铜离子浓度，控制在固定的范围内，若超出则报警；
控制器，该控制器用于接收所述电流采集模块和所述速度采集模块的数据；
后台服务器，用于将所述控制器采集的数据进行计算，得到所生产的铜箔当前厚度D，公式如下：
D＝M/PLW＝KIT/PLW
其中，K为固定系数，I为当前电流值，T为电镀时间；P为铜箔的密度，L为铜箔的长度，W为铜箔的宽度；所述固定系数K为1.186。
2.一种生箔机在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
实时采集生箔机当前电流；
实时采集钛辊驱动速度，并换算成铜箔的长度L；
将采集的数据进行计算，得到所生产的铜箔当前厚度D，公式如下：
D＝M/PLW＝KIT/PLW
其中，K为固定系数，I为当前电流值，T为电镀时间；P为铜箔的密度，L为铜箔的长度L，W为铜箔的宽度；
根据铜箔当前厚度D，判断铜箔厚度是否超出设定范围，若超出，则触发报警。
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