CN116880428B - 基于动态控制的保温板材生产管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生产管理系统技术领域，尤其是基于动态控制的保温板材生产管理系统，板材信息监控获取单元、特征校验对比评估模块、生产参数获取单元、生产参数评估模块、反向调控模块、数据库；板材信息监控获取单元分别与聚氨酯复合保温板生产线上的各控制工位、特征校验对比评估模块实现双向信号连接，反向调控模块与聚氨酯复合保温板生产线上的各控制工位实现双向信号连接。根据动态分析的参数结果反向控制和调整聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数信息，以后续动态监测的保温板材的各参数信息验证反向控制调整结果，有效地提高聚氨酯复合保温板生产线的调控准确性及效率。
Description
技术领域
本发明涉及生产管理系统技术领域，尤其是基于动态控制的保温板材生产管理系统。
背景技术
隔热隔音保温板材中多以聚氨酯复合板为代表，聚氨酯复合板是利用发泡设备生产得到的阻燃、隔热、隔音、环保、节能的复合保温板，主要是由上下层彩钢板加中间发泡聚氨酯组成的高强度、节能型、绿色环保的建筑板材，广泛应用于工厂、购物中心、别墅等工业和民用建筑的屋面和墙面的建筑领域。
聚氨酯复合的隔热隔音保温板材在市面中的品类众多，而且目前的聚氨酯复合的隔热隔音保温板材的原料配方配比也大同小异，但是生产质量却存在参差不齐的现象，其质量的出现参差不齐的原因主要是由于生产工艺控制的问题导致的。
目前聚氨酯复合的隔热隔音保温板材常见的缺陷如下：第一，聚氨酯复合的隔热隔音保温板材发泡成型后边缘整齐性较差；第二，聚氨酯复合的隔热隔音保温板材成型后的表面质量差；第三，聚氨酯复合的隔热隔音保温板材密度分布不均匀。
现有技术中，在进行聚氨酯复合的隔热隔音保温板材生产时一般主要是通过控制出料、排料速度的方式实现对板材的平稳输送，但是在实际操作控制时整体的联动效果较差；另外，在完成整批发泡板材的成型的过程中，收到很多因素的影响，目前参数定量化的生产控制管理方式也很难根据实际板材的质量来进行及时校正和矫正生产系统的参数，无法从生产流程上提高整批聚氨酯复合的隔热隔音保温板材的整体合格率，因此会时长导致板材出现批次合格率低的问题。
为此，本发明针对现有的聚氨酯复合的隔热隔音保温板材生产工艺做出了新的改进与设计，特此提出了一种能够综合监测并协调控制聚氨酯复合的隔热隔音保温板材生产参数的新系统，用以更好地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：基于动态控制的保温板材生产管理系统，包括：
板材信息监控获取单元：用于实现对成型输送状态下的保温板材的表面及内部特征进行实时获取并将获取数据实时录入数据库；
特征校验对比评估模块：用于获取数据库内存储的保温板材相关信息并与板材标准参数进行校验对比，经分析得到当前段的保温板材的表面及内部质量状态；
生产参数获取单元：用于获取当前聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数信息；其中，生产参数信息包括生产线上的各部件的运动参数信息、尺寸参数信息、温度参数信息、压力参数信息；
生产参数评估模块：用于针对当前获取的生产参数信息进行分析评估，并判断当前的各生产参数是否存在异常，当出现异常时进行警示，否则执行反向调控模块；
反向调控模块：用于根据特征校验对比评估模块反馈的结果中的保温板材的各项参数状况反向控制对当前聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数的动态调控，以达到调控保温板材生产状态的目的，调控完毕后，继续执行板材信息监控获取单元，如此往复直至特征校验对比评估模块获取的保温板材信息合格为止；
数据库：用于记录和存储系统中的全部参数信息。
在上述任一方案中优选的是，所述板材信息监控获取单元的具体工作步骤如下：
三维超声动态扫描获取成型输送状态下的保温板材的三维超声扫描图像；
获取动态图像扫描状态下的保温板材的各表面扫描图像；
将所获得的保温板材的三维超声扫描图像参数信息、各表面扫描图像信息录入数据库。
在上述任一方案中优选的是，所述特征校验对比评估模块的具体工作步骤如下：
获取数据库内存储的保温板材全部相关信息；
根据板材信息监控获取单元获取的三维超声扫描图像的全部参数信息，在参数化建模软件内重构保温板材参数化的板材三维模型；
根据板材三维模型参数信息获取板材沿长度方向上各竖直面与板材三维模型的对应位置处的上表面相交处的上表面宽度起伏曲线，通过分析公式，得到保温板材的上表面平整度偏差α上，其中，/>，μ上表示上表面对应位置处的上表面宽度起伏曲线上各点的平均高度坐标起伏度，/>表示保温板材的上表面对应宽度起伏曲线上点位处的高度坐标，a表示当前保温板材的上表面宽度起伏曲线上第a个测量点，b表示第b条上表面宽度起伏曲线，h标上表示当前保温板材的上表面标准高度坐标，a,b均为自然数；
根据板材三维模型参数信息获取板材沿长度方向上各竖直面与板材三维模型的对应位置处的下表面相交处的下表面宽度起伏曲线，通过分析公式，得到保温板材的下表面平整度偏差α下，其中，/>，μ下表示下表面对应位置处的下表面宽度起伏曲线上各点的平均高度坐标起伏度，a1表示当前保温板材的下表面宽度起伏曲线上第a个测量点，b1表示第b条上表面宽度起伏曲线，h标下表示当前保温板材的上表面标准高度坐标，a1，b1均为自然数；
当α上、α下均符合要求时，表示当前保温板材的上、下表面平整度符合要求；
根据动态分析得到的α上、μ上、α下、μ下数值，控制反向调控模块；
获取保温板材模型的内部质量状态；
反向调控模块整合特征校验对比评估模块及数据库的反馈信息并实现对当前聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数的动态调控。
在上述任一方案中优选的是，所述获取保温板材模型的内部质量状态的具体步骤如下：
导入板材三维模型的全参数信息；
获取当前板材三维模型的尺寸参数，利用反向调控模块反向控制当前聚氨酯复合保温板生产线完毕后，重复运行板材信息监控获取单元、特征校验对比评估模块并获取新的保温板材参数信息，以此实现动态监测及参数的动态调整，至保温板材质量保持达标分析公式得到板材三维模型长度方向上的边沿缺损率/>，其中，k表示在板材三维模型实体长度方向的样本数量，h表示当前板材三维模型的厚度，w表示当前板材三维模型的宽度，S表示当前样本截面位置处的缺失面积；
在进行边沿缺损率分析计算时，依次将板材三维模型的顶部内侧的边沿缺损率、顶部外侧的边沿缺损率/>、底部内侧的边沿缺损率/>、底部外侧的边沿缺损率/>分别进行计算并得到对应的边沿缺损率数值；
将边沿缺损率数值、/>、/>、/>分别单独与边沿缺损率标准值/>比较，当对应的边沿缺损率数值小于/>时,则当前位置处的板材三维模型的边沿缺损率符合要求，否则边沿缺损率过大且不符合要求；
当边沿缺损率不符合要求时，将边沿缺损率过大及当前板材边沿位置的相关信息一并反馈至数据库并由反向调控模块接收；
边沿缺损率分析完毕后，继续完成板材三维模型的密度分布分析；
板材三维模型的密度分布分析完成后，将所得模型密度信息一并反馈至数据库并由反向调控模块接收。
在上述任一方案中优选的是，其中，板材三维模型的密度分布分析的具体步骤包括：
在参数建模软件内部沿宽度方向依次获取若干个当前板材三维模型弯曲段的侧向特征截面，利用分析公式得到板材三维模型弯曲段上获取的各个侧向特征截面的平均翘曲度q及翘曲方向，其中，d1表示当前的侧向特征截面上对应的弯曲长边所在的基圆直径，d2表示当前的侧向特征截面上对应的弯曲短边所在的基圆直径，s表示当前的侧向特征截面上的弯曲长边的长度，j表示当前获取的侧向特征截面的数量；
将平均翘曲度q数值与极限翘曲度数值进行比较，当平均翘曲度q数值小于极限翘曲度数值时，则当前板材三维模型的密度均匀度符合要求，否则不符合要求，同时将平均翘曲度q数值信息上传至数据库并由所述反向调控模块获取。
在上述任一方案中优选的是，所述反向调控模块的具体工作过程如下：
获取数据库中关于来自特征校验对比评估模块的保温板各项参数；
根据获取的当前保温板材的上、下表面平整度情况结果，进行反向控制当前聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数；
当保温板材的上表面平整度不合格时，判断上表面出现横向起伏波纹，反向控制聚氨酯复合保温板生产线工位处的顶层皮带降速并与底层皮带保持同步，同时减少顶部皮带压料辊的压力，或用调节辊拉紧底部皮带的松弛部分；
当保温板材的边沿缺损率不符合要求时，降低当前工位处的横向往返运动速率、控制凝胶速度，增加发泡混合物在边缘近处沉积量；
当保温板材的平均翘曲度不符合要求时，判断当前板材的密度均匀性不符合要求，提高对应工位处的加热器的输热量，提高对应位置侧的泡沫的熟化速度；
反向调控模块反向控制当前聚氨酯复合保温板生产线完毕后，重复运行板材信息监控获取单元、特征校验对比评估模块并获取新的保温板材参数信息，以此实现动态监测及参数的动态调整，至保温板材质量保持达标。
在上述任一方案中优选的是，将获取得到的保温板材的各表面扫描图像录入图像处理软件；
图像二值化处理后，获取经处理后图像表面的凹坑特征；
获取所有代表表面孔缺陷的凹坑特征并求取所有凹坑特征的面积之和；
统计得到当前凹坑特征的数量及面积占比；
判断当前的板材表面孔缺陷是否满足生产要求；
当板材表面孔缺陷不满足生产要求时，将信息反馈至数据库并由反向调控模块获取后调控当前聚氨酯复合保温板生产线上对应工位的生产参数。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本隔热隔音保温板材生产管理系统在进行保温板材的生产处理时，采用实时动态获取已经生产出的保温板材的表面特征，同步完成内部特征分析，能够快速有效地根据分析结果，反映当前的保温板材的各参数合格率；根据动态分析的参数结果反向控制和调整聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数信息，以后续动态监测的保温板材的各参数信息验证反向控制调整结果，有效地提高聚氨酯复合保温板生产线的调控准确性及效率。
2、本发明中利用特征校验对比评估模块可以分析并得到当前输送状态下经监测的保温板材的上表面平整度、下表面平整度、边沿缺损率、平均翘曲度等参数判断保温板材的基础合格状态，根据多参数监测结果实现对聚氨酯复合保温板生产线的反向调控，能够有效地形成循环管理状态，提升保温板材的生产质量。
3、在利用反向调控模块调控生产参数时，生产参数评估模块时刻监测各参数的调节幅度，有效地实现多频次、小幅度的调试，以达到精确控制保温板材生产质量的变化，使其趋于产品合理化、规格合格化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的基于动态控制的保温板材生产管理系统的连接图。
图2为本发明的保温板对应的板材三维模型的端部断面结构示意图。
图3为本发明的保温板对应的板材三维模型的侧部断面结构示意图。
图中，1、板材三维模型的顶部外侧的边沿缺损部位；2、板材三维模型的顶部内侧的边沿缺损部位；3、板材三维模型的底部外侧的边沿缺损部位；4、板材三维模型的底部内侧的边沿缺损部位；5、板材三维模型的实体断面部位；6、板材断面的弯曲长边；7、板材断面的弯曲短边。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。本发明具体结构如图1-图3中所示。
实施例：基于动态控制的保温板材生产管理系统，包括：板材信息监控获取单元、特征校验对比评估模块、生产参数获取单元、生产参数评估模块、反向调控模块、数据库；板材信息监控获取单元分别与聚氨酯复合保温板生产线上的各控制工位、特征校验对比评估模块实现双向信号连接，生产参数获取单元分别与聚氨酯复合保温板生产线上的各控制工位、生产参数评估模块实现双向信号连接，反向调控模块与聚氨酯复合保温板生产线上的各控制工位实现双向信号连接，板材信息监控获取单元、特征校验对比评估模块、生产参数获取单元、生产参数评估模块、反向调控模块均与数据库实现双向信号连接。
板材信息监控获取单元：用于实现对成型输送状态下的保温板材的表面及内部特征进行实时获取并将获取数据实时录入数据库；
特征校验对比评估模块：用于获取数据库内存储的保温板材相关信息并与板材标准参数进行校验对比，经分析得到当前段的保温板材的表面及内部质量状态；
生产参数获取单元：用于获取当前聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数信息；其中，生产参数信息包括生产线上的各部件的运动参数信息、尺寸参数信息、温度参数信息、压力参数信息；
生产参数评估模块：用于针对当前获取的生产参数信息进行分析评估，并判断当前的各生产参数是否存在异常，当出现异常时进行警示，否则执行反向调控模块；
反向调控模块：用于根据特征校验对比评估模块反馈的结果中的保温板材的各项参数状况反向控制对当前聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数的动态调控，以达到调控保温板材生产状态的目的，调控完毕后，继续执行板材信息监控获取单元，如此往复直至特征校验对比评估模块获取的保温板材信息合格为止；
数据库：用于记录和存储系统中的全部参数信息。
本基于动态控制的保温板材生产管理系统与当前的聚氨酯复合保温板生产线上的各控制工位的控制中心实现双向信号连接，利用板材信息监控获取单元可以准确的获取已经完成发泡生产且位于输送状态下的保温板材的相关信息，同时对与一个时间周期内动态输送的相关板材信息可以直接送入特征校验对比评估模块进行及时评估分析，同时相关数据及结果存入数据库内部等待后续模块单元的提取，经过对获取的保温板材的参数分析、建模分析处理能够有效地与标准板材生产指标进行参数对比，从而得到当前的板材存在的质量问题，以此在保证配方不变的情况下，达到对保温板材成品的高效高质量生产。
通过反向调控模块获取特征校验对比评估模块的评估结果可以针对性的实现反向调控聚氨酯复合保温板生产线上的对应的控制工位的控制中心，从而达到对一个或者相关几个参数的调节，从而实现对后续生产的保温板材的性状的改变，同时对改变后的保温板材继续重复上述的板材信息监控获取单元、特征校验对比评估模块来继续矫正当前保温板材的质量，直至生产得到的保温板材处于动态状态下均处于合格的状态，以此达到提升保温板材生产质量的目的。
在上述任一方案中优选的是，所述板材信息监控获取单元的具体工作步骤如下：
三维超声动态扫描获取成型输送状态下的保温板材的三维超声扫描图像；
获取动态图像扫描状态下的保温板材的各表面扫描图像；
将所获得的保温板材的三维超声扫描图像参数信息、各表面扫描图像信息录入数据库。
在上述任一方案中优选的是，所述特征校验对比评估模块的具体工作步骤如下：
获取数据库内存储的保温板材全部相关信息；
根据板材信息监控获取单元获取的三维超声扫描图像的全部参数信息，在参数化建模软件内重构保温板材参数化的板材三维模型；
根据板材三维模型参数信息获取板材沿长度方向上各竖直面与板材三维模型的对应位置处的上表面相交处的上表面宽度起伏曲线，通过分析公式，得到保温板材的上表面平整度偏差α上，其中，/>，μ上表示上表面对应位置处的上表面宽度起伏曲线上各点的平均高度坐标起伏度，/>表示保温板材的上表面对应宽度起伏曲线上点位处的高度坐标，a表示当前保温板材的上表面宽度起伏曲线上第a个测量点，b表示第b条上表面宽度起伏曲线，h标上表示当前保温板材的上表面标准高度坐标，a,b均为自然数；
根据板材三维模型参数信息获取板材沿长度方向上各竖直面与板材三维模型的对应位置处的下表面相交处的下表面宽度起伏曲线，通过分析公式，得到保温板材的下表面平整度偏差α下，其中，/>，μ下表示下表面对应位置处的下表面宽度起伏曲线上各点的平均高度坐标起伏度，a1表示当前保温板材的下表面宽度起伏曲线上第a个测量点，b1表示第b条上表面宽度起伏曲线，h标下表示当前保温板材的上表面标准高度坐标，a1，b1均为自然数；
当α上、α下均符合要求时，表示当前保温板材的上、下表面平整度符合要求；
根据动态分析得到的α上、μ上、α下、μ下数值，控制反向调控模块；
获取保温板材模型的内部质量状态；
反向调控模块整合特征校验对比评估模块及数据库的反馈信息并实现对当前聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数的动态调控。
本本步骤中利用获取与计算与保温板材具有相同结构的板材三维模型的上、下表面平整度，以及内部的内部质量状态来达到对保温板材的内部及表面特征进行全面分析的目的，依靠上、下表面平整度的判断可以判断出在生产过程中板材表面的横向起伏程度及当前表面的平整效果，当出现横向波纹起伏时能够被监测到，从而便于反向控制产生错误或者起伏度的相关参数因素，以此达到矫正调控的目的，最终完成对整个保温板材的表面平整度的有效调控与提高。
在上述任一方案中优选的是，所述获取保温板材模型的内部质量状态的具体步骤如下：
导入板材三维模型的全参数信息；
获取当前板材三维模型的尺寸参数，利用分析公式得到板材三维模型长度方向上的边沿缺损率/>，在宽度方向上以两侧的十分之一的宽度部位作为边沿测量部位，同时以厚度中心面为分界面实现对上部和下部的边沿区域进行单独计算，便于后续相关影响的生产参数的对应调控；其中，k表示在板材三维模型实体长度方向的样本数量，h表示当前板材三维模型的厚度，w表示当前板材三维模型的宽度，S表示当前样本截面位置处的缺失面积；
在进行边沿缺损率分析计算时，依次将板材三维模型的顶部内侧的边沿缺损率、顶部外侧的边沿缺损率/>、底部内侧的边沿缺损率/>、底部外侧的边沿缺损率/>分别进行计算并得到对应的边沿缺损率数值；
将边沿缺损率数值、/>、/>、/>分别单独与边沿缺损率标准值/>比较，当对应的边沿缺损率数值小于/>时,则当前位置处的板材三维模型的边沿缺损率符合要求，否则边沿缺损率过大且不符合要求；
当边沿缺损率不符合要求时，将边沿缺损率过大及当前板材边沿位置的相关信息一并反馈至数据库并由反向调控模块接收；
边沿缺损率分析完毕后，继续完成板材三维模型的密度分布分析；
板材三维模型的密度分布分析完成后，将所得模型密度信息一并反馈至数据库并由反向调控模块接收。
在对保温板材模型的内部质量进行分析时，首先采用期望值计算得到一定程度范围内的保温板材上的四角部位边沿的破损率，从而可以有效地判断当前位置边角处的缺损状态，以达到有效地判断整个长度方向上的保温板材的缺失程度是否符合要求，以此实现后续生产中对新生产的保温板材的缺损状态的改良。
在上述任一方案中优选的是，其中，板材三维模型的密度分布分析的具体步骤包括：
在参数建模软件内部沿宽度方向依次获取若干个当前板材三维模型弯曲段的侧向特征截面，利用分析公式得到板材三维模型弯曲段上获取的各个侧向特征截面的平均翘曲度q及翘曲方向，其中，d1表示当前的侧向特征截面上对应的弯曲长边所在的基圆直径，d2表示当前的侧向特征截面上对应的弯曲短边所在的基圆直径，s表示当前的侧向特征截面上的弯曲长边的长度，j表示当前获取的侧向特征截面的数量；
将平均翘曲度q数值与极限翘曲度数值进行比较，当平均翘曲度q数值小于极限翘曲度数值时，则当前板材三维模型的密度均匀度符合要求，否则不符合要求，同时将平均翘曲度q数值信息上传至数据库并由所述反向调控模块获取。
考虑保温板材的材料性能及密度不均化程度的影响，当保温板材不存在变形时将其认为其密度不均化程度较小且处于误差范围内；当因上下部位的板材密度不均造成板材出现翘曲度时，则需要利用上述的分析公式判断对应长度范围内的保温板材的翘曲度情况，并根据翘曲度情况判断密度不均化达到临界值的情况，以此来根据判断结果反向控制影响保温板材密度生产的相关参数的调节与变化。
在上述任一方案中优选的是，所述反向调控模块的具体工作过程如下：
获取数据库中关于来自特征校验对比评估模块的保温板各项参数；
根据获取的当前保温板材的上、下表面平整度情况结果，进行反向控制当前聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数；
当保温板材的上表面平整度不合格时，判断上表面出现横向起伏波纹，反向控制聚氨酯复合保温板生产线工位处的顶层皮带降速并与底层皮带保持同步，同时减少顶部皮带压料辊的压力，或用调节辊拉紧底部皮带的松弛部分；
根据上表面平整度来判断出现横向起伏波纹时，可以根据得到的特征校验对比评估模块的保温板各项参数值来分析对应的当前保温板材的影响因素，从而通过调节对应的相关影响因素（顶层皮带降速并与底层皮带保持同步，减少顶部皮带压料辊的压力，或用调节辊拉紧底部皮带的松弛部分）来实现减轻或者消除上表面平整度误差的目的；下表面平整度调控情况与上表面调控同理。
当保温板材的边沿缺损率不符合要求时，降低当前工位处的横向往返运动速率、控制凝胶速度，增加发泡混合物在边缘近处沉积量；
根据边沿缺损率的情况来判断当前保温板材的边沿填充成型效果，可以根据得到的特征校验对比评估模块的保温板各项参数值来分析对应的当前保温板材的影响因素，从而通过调节对应的相关影响因素（横向往返运动速率、凝胶速度、边缘近处沉积量等因素）来实现减轻或者消对应位置处的除边沿缺损率。
当保温板材的平均翘曲度不符合要求时，判断当前板材的密度均匀性不符合要求，提高对应工位处的加热器的输热量，提高对应位置侧的泡沫的熟化速度；
当保温板材的密度不均匀度较大时，控制泡沫的熟化速度以及泡沫成型过程中的加热器的输热量以及相关成型压力来达到改变后续新生产的保温板上部和下部的成型密度的目的，有效地减轻或者消除密度过度不均匀的情况，提高整个保温板材生产中的密度均匀度。
反向调控模块反向控制当前聚氨酯复合保温板生产线完毕后，重复运行板材信息监控获取单元、特征校验对比评估模块并获取新的保温板材参数信息，以此实现动态监测及参数的动态调整，至保温板材质量保持达标。
在上述任一方案中优选的是，将获取得到的保温板材的各表面扫描图像录入图像处理软件；
图像二值化处理后，获取经处理后图像表面的凹坑特征；
获取所有代表表面孔缺陷的凹坑特征并求取所有凹坑特征的面积之和；
统计得到当前凹坑特征的数量及面积占比；
判断当前的板材表面孔缺陷是否满足生产要求；
当板材表面孔缺陷不满足生产要求时，将信息反馈至数据库并由反向调控模块获取后调控当前聚氨酯复合保温板生产线上对应工位的生产参数。
图像表面的较浅的凹坑特征作为保温板材中影响美观度的相对次要因素，在此主要是利用图像分析处理的方式实现快速的计算其临界值，当图像表面的凹坑特征过大过多时，再反向控制相关因素的调控，因此达到改善表面浅坑质量的问题。
本隔热隔音保温板材生产管理系统在进行保温板材的生产处理时，采用实时动态获取已经生产出的保温板材的表面特征，同步完成内部特征分析，能够快速有效地根据分析结果，反映当前的保温板材的各参数合格率；根据动态分析的参数结果反向控制和调整聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数信息，以后续动态监测的保温板材的各参数信息验证反向控制调整结果，有效地提高聚氨酯复合保温板生产线的调控准确性及效率；利用特征校验对比评估模块可以分析并得到当前输送状态下经监测的保温板材的上表面平整度、下表面平整度、边沿缺损率、平均翘曲度等参数判断保温板材的基础合格状态，根据多参数监测结果实现对聚氨酯复合保温板生产线的反向调控，能够有效地形成循环管理状态，提升保温板材的生产质量；在利用反向调控模块调控生产参数时，生产参数评估模块时刻监测各参数的调节幅度，有效地实现多频次、小幅度的调试，以达到精确控制保温板材生产质量的变化，使其趋于产品合理化、规格合格化。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (5)
1.基于动态控制的保温板材生产管理系统，其特征在于：包括：
板材信息监控获取单元：用于实现对成型输送状态下的保温板材的表面及内部特征进行实时获取并将获取数据实时录入数据库；
特征校验对比评估模块：用于获取数据库内存储的保温板材相关信息并与板材标准参数进行校验对比，经分析得到当前段的保温板材的表面及内部质量状态；
生产参数获取单元：用于获取当前聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数信息；其中，生产参数信息包括生产线上的各部件的运动参数信息、尺寸参数信息、温度参数信息、压力参数信息；
生产参数评估模块：用于针对当前获取的生产参数信息进行分析评估，并判断当前的各生产参数是否存在异常，当出现异常时进行警示，否则执行反向调控模块；
反向调控模块：用于根据特征校验对比评估模块反馈的结果中的保温板材的各项参数状况反向控制对当前聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数的动态调控，以达到调控保温板材生产状态的目的，调控完毕后，继续执行板材信息监控获取单元，如此往复直至特征校验对比评估模块获取的保温板材信息合格为止；
数据库：用于记录和存储系统中的全部参数信息；
所述板材信息监控获取单元的具体工作步骤如下：三维超声动态扫描获取成型输送状态下的保温板材的三维超声扫描图像；获取动态图像扫描状态下的保温板材的各表面扫描图像；将所获得的保温板材的三维超声扫描图像参数信息、各表面扫描图像信息录入数据库；
获取数据库内存储的保温板材全部相关信息；根据板材信息监控获取单元获取的三维超声扫描图像的全部参数信息，在参数化建模软件内重构保温板材参数化的板材三维模型；
根据板材三维模型参数信息获取板材沿长度方向上各竖直面与板材三维模型的对应位置处的上表面相交处的上表面宽度起伏曲线，通过分析公式 ，得到保温板材的上表面平整度偏差α上，其中，/>，μ上表示上表面对应位置处的上表面宽度起伏曲线上各点的平均高度坐标起伏度，ha表示保温板材的上表面对应宽度起伏曲线上点位处的高度坐标，a表示当前保温板材的上表面宽度起伏曲线上第a个测量点，b表示第b条上表面宽度起伏曲线，h标上表示当前保温板材的上表面标准高度坐标，a,b均为自然数；
根据板材三维模型参数信息获取板材沿长度方向上各竖直面与板材三维模型的对应位置处的下表面相交处的下表面宽度起伏曲线，通过分析公式，得到保温板材的下表面平整度偏差α下，其中，/>，μ下表示下表面对应位置处的下表面宽度起伏曲线上各点的平均高度坐标起伏度，ha1表示保温板材的下表面对应宽度起伏曲线上点位处的高度坐标，a1表示当前保温板材的下表面宽度起伏曲线上第a个测量点，b1表示第b条上表面宽度起伏曲线，h标下表示当前保温板材的上表面标准高度坐标，a1，b1均为自然数；
当α上、α下均符合要求时，表示当前保温板材的上、下表面平整度符合要求；
根据动态分析得到的α上、μ上、α下、μ下数值，控制反向调控模块；
获取保温板材模型的内部质量状态；
反向调控模块整合特征校验对比评估模块及数据库的反馈信息并实现对当前聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数的动态调控。
2.根据权利要求1所述的基于动态控制的保温板材生产管理系统，其特征在于：所述获取保温板材模型的内部质量状态的具体步骤如下：
导入板材三维模型的全参数信息；
获取当前板材三维模型的尺寸参数，利用分析公式得到板材三维模型长度方向上的边沿缺损率/>，其中，k表示在板材三维模型实体长度方向的样本数量，h表示当前板材三维模型的厚度，w表示当前板材三维模型的宽度，S表示当前样本截面位置处的缺失面积；
在进行边沿缺损率分析计算时，依次将板材三维模型的顶部内侧的边沿缺损率/>、顶部外侧的边沿缺损率/>、底部内侧的边沿缺损率/>、底部外侧的边沿缺损率/>分别进行计算并得到对应的边沿缺损率数值；
将边沿缺损率数值、/>、/>、/>分别单独与边沿缺损率标准值/>比较，当对应的边沿缺损率数值小于/>时,则当前位置处的板材三维模型的边沿缺损率符合要求，否则边沿缺损率过大且不符合要求；
当边沿缺损率不符合要求时，将边沿缺损率过大及当前板材边沿位置的相关信息一并反馈至数据库并由反向调控模块接收；
边沿缺损率分析完毕后，继续完成板材三维模型的密度分布分析；
板材三维模型的密度分布分析完成后，将所得模型密度信息一并反馈至数据库并由反向调控模块接收。
3.根据权利要求2所述的基于动态控制的保温板材生产管理系统，其特征在于：其中，板材三维模型的密度分布分析的具体步骤包括：
在参数建模软件内部沿宽度方向依次获取若干个当前板材三维模型弯曲段的侧向特征截面，利用分析公式得到板材三维模型弯曲段上获取的各个侧向特征截面的平均翘曲度q及翘曲方向，其中，d1表示当前的侧向特征截面上对应的弯曲长边所在的基圆直径，d2表示当前的侧向特征截面上对应的弯曲短边所在的基圆直径，s表示当前的侧向特征截面上的弯曲长边的长度，j表示当前获取的侧向特征截面的数量；
将平均翘曲度q数值与极限翘曲度数值进行比较，当平均翘曲度q数值小于极限翘曲度数值时，则当前板材三维模型的密度均匀度符合要求，否则不符合要求，同时将平均翘曲度q数值信息上传至数据库并由所述反向调控模块获取。
4.根据权利要求3所述的基于动态控制的保温板材生产管理系统，其特征在于：所述反向调控模块的具体工作过程如下：
获取数据库中关于来自特征校验对比评估模块的保温板各项参数；
根据获取的当前保温板材的上、下表面平整度情况结果，进行反向控制当前聚氨酯复合保温板生产线上的各工位处的生产参数；
当保温板材的上表面平整度不合格时，判断上表面出现横向起伏波纹，反向控制聚氨酯复合保温板生产线工位处的顶层皮带降速并与底层皮带保持同步，同时减少顶部皮带压料辊的压力，或用调节辊拉紧底部皮带的松弛部分；
当保温板材的边沿缺损率不符合要求时，降低当前工位处的横向往返运动速率、控制凝胶速度，增加发泡混合物在边缘近处沉积量；
当保温板材的平均翘曲度不符合要求时，判断当前板材的密度均匀性不符合要求，提高对应工位处的加热器的输热量，提高对应位置侧的泡沫的熟化速度；
反向调控模块反向控制当前聚氨酯复合保温板生产线完毕后，重复运行板材信息监控获取单元、特征校验对比评估模块并获取新的保温板材参数信息，以此实现动态监测及参数的动态调整，至保温板材质量保持达标。
5.根据权利要求4所述的基于动态控制的保温板材生产管理系统，其特征在于：将获取得到的保温板材的各表面扫描图像录入图像处理软件；
图像二值化处理后，获取经处理后图像表面的凹坑特征；
获取所有代表表面孔缺陷的凹坑特征并求取所有凹坑特征的面积之和；
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判断当前的板材表面孔缺陷是否满足生产要求；
当板材表面孔缺陷不满足生产要求时，将信息反馈至数据库并由反向调控模块获取后调控当前聚氨酯复合保温板生产线上对应工位的生产参数。
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