CN115421531B - 一种热处理温度控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热处理温度控制方法，包括建立云端加热参数数据服务器，通过数据传输模块传输到匹配的分布式数据节点；分布式数据节点将待加热产品的型号发送到云端加热参数数据服务器，匹配得到对应待加热产品的型号的加热时长、保温时长、加热温度、温度上升率，并传输到分布式数据节点，分布式存储节点根据得到的温度上升率，以及获取的环境温度数据，对热处理装置进行加热测试，得到测试温度上升率，若测试温度上升率与温度上升率的差值在设定的差值阈值范围内，则将获取的加热时长、保温时长、加热温度发送到数据处理模块，数据处理模块根据接收到的加热参数，控制热处理控制装置以及时间控制装置执行加热参数，完成待加热产品的加热。

Description

一种热处理温度控制方法及系统

技术领域

本发明涉及控制领域，具体是一种热处理温度控制方法及系统。

背景技术

双相钢在理想的状态下，其固溶组织中的铁素体相和奥氏体相各占一半，因此，该类钢铁素体和奥氏体不锈钢的特点，塑性、韧性和强度高的同时，也具有很强的抗氯离子腐蚀和点腐蚀的能力，被广泛应用于沿海领域的建设和具有在恶劣工况下运行的设备的制造，作为当今高级的耐腐蚀材料，应用十分广泛。

在实际的过程中，由于双相钢化学成分、最终热处理等差异，难以使双相钢达到最佳的双相比状态，且双相钢的热处理由于两种相的存在，也较难控制，从而使得双相钢的优秀性能无法得到充分发挥，甚至由于铁素体相和奥氏体相的比例无法达到要求的状态，从而导致产品无法满足使用要求。

因此，现阶段需设计一种热处理温度控制方法及系统，来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种热处理温度控制方法，包括如下步骤：

步骤一，建立云端加热参数数据服务器，所述的加热参数包括加热产品的型号、加热时长、保温时长、加热温度、温度上升率；

步骤二，将数据传输模块与分布式数据模块中的各分布式数据节点进行匹配，得到匹配的分布式数据节点，获取待加热产品的型号和待加热产品所在环境的环境温度数据，将获取的待加热产品型号以及获取的环境温度数据，通过数据传输模块传输到匹配的分布式数据节点；

步骤三，分布式数据节点将待加热产品的型号发送到云端加热参数数据服务器，匹配得到对应待加热产品的型号的加热时长、保温时长、加热温度、温度上升率，并传输到分布式数据节点，分布式存储节点根据得到的温度上升率，以及获取的环境温度数据，对热处理装置进行加热测试，得到测试温度上升率，若测试温度上升率与温度上升率的差值在设定的差值阈值范围内，则将获取的加热时长、保温时长、加热温度发送到数据处理模块，进入步骤五；否则，则进入步骤四；

步骤四，根据得到的测试温度上升率，通过热处理控制装置调节热处理装置的加热功率，再次进行测试，得到调节热处理装置的加热功率后的测试温度上升率，直到得到的测试温度上升率与温度上升率的差值在设定的差值阈值范围内，完成调节，将调节完成后的热处理装置的加热功率数据、环境温度数据以及加热的产品型号，在分布式数据节点打包生成对应加热的产品型号的加热特征数据，并上传到加热参数数据服务器；将调节完成后的热处理装置的加热功率数据、加热时长、保温时长发送到数据处理模块；

步骤五，数据处理模块根据接收到的加热参数，控制热处理控制装置以及时间控制装置执行加热参数，完成待加热产品的加热。

进一步的，所述的将数据传输模块与分布式数据模块中的各分布式数据节点进行匹配，得到匹配的分布式数据节点，包括如下过程：

步骤一，分别获取分布式数据模块中的各分布式数据节点的内存占用、磁盘占用和CPU占用，根据内存占用、磁盘占用和CPU占用获取各分布式数据节点获取任务的权重，根据分布式数据节点获取任务的权重对分布式数据节点进行排序，得到第一分布式数据序列；

步骤二，根据第一分布式数据序列，获取数据传输模块与第一分布式数据序列中各分布式数据节点的访问延迟，根据访问延迟进行排序得到对应数据传输模块的第二分布式数据序列；

步骤三，分别计算对应数据传输模块的第二分布式数据序列中各分布式数据节点对任务的处理速率，根据分布式数据节点对任务的处理速率以及该分布式数据节点获取任务的权重，得到对应数据传输模块的分布式数据节点获取任务的权重，根据对应数据传输模块的分布式存储节点获取任务的权重进行排序，得到第三分布式数据序列；第三分布式数据序列排序第一对应的分布式数据节点，即为匹配的分布式数据节点。

进一步的，所述的根据内存占用、磁盘占用和CPU占用获取分布式存储节点获取任务的权重，采用如下公式：

其中a表示内存占用，b表示磁盘占用，c表示CPU占用，d表示距离权重。

进一步的，所述的分别计算对应数据传输模块的第二分布式数据序列中各分布式数据节点对任务的处理速率，包括：获取分布式数据节点完成测试数据计算的时刻，根据分布式数据节点接收到测试数据的时刻与分布式数据节点完成测试数据计算的时刻，得到测试数据计算时长，即为任务的处理速率。

进一步的，所述的根据分布式数据节点对任务的处理速率以及该分布式数据节点获取任务的权重，得到对应数据传输模块的分布式数据节点获取任务的权重，包括根据得到的任务的处理速率与分布式数据节点获取任务的权重的乘积，得到对应数据传输模块的分布式数据节点获取任务的权重。

进一步的，所述的根据得到的测试温度上升率，通过热处理控制装置调节热处理装置的加热功率，包括若测试温度上升率大于温度上升率，则降低热处理装置的加热功率；若测试温度上升率小于温度上升率，则增加热处理装置的加热功率。

应用所述的一种热处理温度控制方法的一种热处理温度控制系统，包括数据处理模块、温度监控终端、热处理装置、热处理控制装置、时间控制装置、数据传输模块、云端加热参数数据服务器、分布式数据模块、故障监测模块；所述的温度监控终端、热处理控制装置、时间控制装置、数据传输模块、故障监测模块分别与所述的数据处理模块连接，所述的热处理装置与所述的热处理控制装置连接，所述的分布式数据模块与所述的数据传输模块通信连接；所述的云端加热参数数据服务器与所述的分布式数据模块通信连接。

本发明的有益效果是：通过本发明所提供的技术方案，可以实现更精确且更迅速的得到待加热产品的加热方案，提高了产品加热效率。

附图说明

图1为一种热处理温度控制方法的原理示意图；

图2为一种热处理温度控制系统的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1所示，一种热处理温度控制方法，包括如下步骤：

步骤一，建立云端加热参数数据服务器，所述的加热参数包括加热产品的型号、加热时长、保温时长、加热温度、温度上升率；

步骤二，将数据传输模块与分布式数据模块中的各分布式数据节点进行匹配，得到匹配的分布式数据节点，获取待加热产品的型号和待加热产品所在环境的环境温度数据，将获取的待加热产品型号以及获取的环境温度数据，通过数据传输模块传输到匹配的分布式数据节点；

步骤三，分布式数据节点将待加热产品的型号发送到云端加热参数数据服务器，匹配得到对应待加热产品的型号的加热时长、保温时长、加热温度、温度上升率，并传输到分布式数据节点，分布式存储节点根据得到的温度上升率，以及获取的环境温度数据，对热处理装置进行加热测试，得到测试温度上升率，若测试温度上升率与温度上升率的差值在设定的差值阈值范围内，则将获取的加热时长、保温时长、加热温度发送到数据处理模块，进入步骤五；否则，则进入步骤四；

步骤四，根据得到的测试温度上升率，通过热处理控制装置调节热处理装置的加热功率，再次进行测试，得到调节热处理装置的加热功率后的测试温度上升率，直到得到的测试温度上升率与温度上升率的差值在设定的差值阈值范围内，完成调节，将调节完成后的热处理装置的加热功率数据、环境温度数据以及加热的产品型号，在分布式数据节点打包生成对应加热的产品型号的加热特征数据，并上传到加热参数数据服务器；将调节完成后的热处理装置的加热功率数据、加热时长、保温时长发送到数据处理模块；

步骤五，数据处理模块根据接收到的加热参数，控制热处理控制装置以及时间控制装置执行加热参数，完成待加热产品的加热。

所述的将数据传输模块与分布式数据模块中的各分布式数据节点进行匹配，得到匹配的分布式数据节点，包括如下过程：

步骤一，分别获取分布式数据模块中的各分布式数据节点的内存占用、磁盘占用和CPU占用，根据内存占用、磁盘占用和CPU占用获取各分布式数据节点获取任务的权重，根据分布式数据节点获取任务的权重对分布式数据节点进行排序，得到第一分布式数据序列；

步骤二，根据第一分布式数据序列，获取数据传输模块与第一分布式数据序列中各分布式数据节点的访问延迟，根据访问延迟进行排序得到对应数据传输模块的第二分布式数据序列；

步骤三，分别计算对应数据传输模块的第二分布式数据序列中各分布式数据节点对任务的处理速率，根据分布式数据节点对任务的处理速率以及该分布式数据节点获取任务的权重，得到对应数据传输模块的分布式数据节点获取任务的权重，根据对应数据传输模块的分布式存储节点获取任务的权重进行排序，得到第三分布式数据序列；第三分布式数据序列排序第一对应的分布式数据节点，即为匹配的分布式数据节点。

所述的根据内存占用、磁盘占用和CPU占用获取分布式存储节点获取任务的权重，采用如下公式：

其中a表示内存占用，b表示磁盘占用，c表示CPU占用，d表示距离权重。

所述的分别计算对应数据传输模块的第二分布式数据序列中各分布式数据节点对任务的处理速率，包括：获取分布式数据节点完成测试数据计算的时刻，根据分布式数据节点接收到测试数据的时刻与分布式数据节点完成测试数据计算的时刻，得到测试数据计算时长，即为任务的处理速率。

所述的根据分布式数据节点对任务的处理速率以及该分布式数据节点获取任务的权重，得到对应数据传输模块的分布式数据节点获取任务的权重，包括根据得到的任务的处理速率与分布式数据节点获取任务的权重的乘积，得到对应数据传输模块的分布式数据节点获取任务的权重。

所述的根据得到的测试温度上升率，通过热处理控制装置调节热处理装置的加热功率，包括若测试温度上升率大于温度上升率，则降低热处理装置的加热功率；若测试温度上升率小于温度上升率，则增加热处理装置的加热功率。

如图2所示，应用一种热处理温度控制方法的一种热处理温度控制系统，包括数据处理模块、温度监控终端、热处理装置、热处理控制装置、时间控制装置、数据传输模块、云端加热参数数据服务器、分布式数据模块、故障监测模块；所述的温度监控终端、热处理控制装置、时间控制装置、数据传输模块、故障监测模块分别与所述的数据处理模块连接，所述的热处理装置与所述的热处理控制装置连接，所述的分布式数据模块与所述的数据传输模块通信连接；所述的云端加热参数数据服务器与所述的分布式数据模块通信连接。

具体的，应用本发明的一种控制双相钢双相比的热处理温度装置，包括主控制器、温度监控终端、热处理装置、时间调节装置、双相比测量装置和数据结果输出装置；所述主控制器分别控制所述热处理装置、时间调节装置、双相比测量装置和数据结果输出装置；

所述热处理装置用于控制、检测双相钢零件的温度环境；

所述温度监控终端用于实时收集双相钢零件的温度数据；

所述时间调节装置用于调节热处理时上升、保温的时间；

所述双相比测量装置用于检测双相钢零件的奥氏体组织和铁素体组织的分布比例；

所述数据结果输出装置用于双相钢零件的温度数据处理及结果输出。

其中，所述步骤如下：

A.取双相钢原材料的试样，通过双相比测量装置测得双相钢原材料的铁素体含量为A₀%，同时查询双相钢的原材料热处理温度为T₀℃；

B.启动所述主控制器，输入测定的A₀、T₀数据、升温速率及双相钢零件所要得到的铁素体含量；

C.主控制器启动所述热处理装置、时间调节装置、数据结果输出装置，热处理装置启动所述的温度监控终端；

D.在热处理装置中放入已完成加工的双相钢零件，系统通过程序自动设定升温和保温的要求，进行双相钢的热处理；

E.整个热处理过程，所述温度控制装置完成各区域温度数据收集后进行控制调节加热装置，以完成双相钢零件整个固溶热处理；在热处理的过程中，主控制器始终输出数据至数据结果输出装置进行数据的处理，生成实际的热处理曲线。

进一步的，所述的一种控制双相钢双相比的热处理温度装置，其特征在于，所述热处理装置包括温度传感器、加热装置、第一处理器、数据存储器；

所述第一处理器分别与所述温度传感器、加热装置、数据存储器、主控制器、温度监控终端连接；

所述温度传感器用于检测双相钢零件热处理场景的实际环境温度信息；

所述数据存储器用于存储双相钢零件热处理场景所需的阈值环境温度信息；

所述加热装置用于提供双相钢零件热处理所需的温度场。

进一步的，所述的一种控制双相钢双相比的热处理温度装置，其特征在于，所述时间调节装置包括第二处理器、计时器。

所述时间调节装置用于控制调节热处理升温所需的时间、保温所需的时间；

所述第二处理器用于接受计时器的信号，并依据信号反馈至热处理装置；

所述计时器用于计时并将信息反馈至第二处理器。

进一步的，所述的一种控制双相钢双相比的热处理温度装置，其特征在于，通过铁素体相和奥氏体相在不同温度下的状态和变化，以及大量的试验，研究出的所述主控制器的双相钢热处理程序：

——升温速率V₁≤180℃/h；

——保温温度T=T₀-25*（A₀-50）/4（℃）；

——保温时间S：

当零件厚度t≤20mm，双相钢零件保温30分钟；

当零件厚度t＞20mm，双相钢零件保温1.5*t分钟。

进一步的，所述的一种控制双相钢双相比的热处理温度装置,包括任一项所述的一种控制双相钢双相比的热处理温度装置，还包括温度监控终端，所述主控制器与所述温度监控终端进行数据交互。

进一步的，所述的一种控制双相钢双相比的热处理温度装置，采用一种控制双相钢双相比的热处理温度装置进行双相钢零件的固溶热处理，以调整至双相钢零件的最佳或所需的双相比。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种热处理温度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，建立云端加热参数数据服务器，所述的加热参数包括加热产品的型号、加热时长、保温时长、加热温度、温度上升率；

步骤二，将数据传输模块与分布式数据模块中的各分布式数据节点进行匹配，得到匹配的分布式数据节点，获取待加热产品的型号和待加热产品所在环境的环境温度数据，将获取的待加热产品型号以及获取的环境温度数据，通过数据传输模块传输到匹配的分布式数据节点；

步骤三，分布式数据节点将待加热产品的型号发送到云端加热参数数据服务器，匹配得到对应待加热产品的型号的加热时长、保温时长、加热温度、温度上升率，并传输到分布式数据节点，分布式存储节点根据得到的温度上升率，以及获取的环境温度数据，对热处理装置进行加热测试，得到测试温度上升率，若测试温度上升率与温度上升率的差值在设定的差值阈值范围内，则将获取的加热时长、保温时长、加热温度发送到数据处理模块，进入步骤五；否则，则进入步骤四；

步骤四，根据得到的测试温度上升率，通过热处理控制装置调节热处理装置的加热功率，再次进行测试，得到调节热处理装置的加热功率后的测试温度上升率，直到得到的测试温度上升率与温度上升率的差值在设定的差值阈值范围内，完成调节，将调节完成后的热处理装置的加热功率数据、环境温度数据以及加热的产品型号，在分布式数据节点打包生成对应加热的产品型号的加热特征数据，并上传到加热参数数据服务器；将调节完成后的热处理装置的加热功率数据、加热时长、保温时长发送到数据处理模块，进入步骤五；

步骤五，数据处理模块根据接收到的加热参数，控制热处理控制装置以及时间控制装置执行加热参数，完成待加热产品的加热。

2.根据权利要求1所述的一种热处理温度控制方法，其特征在于，所述的将数据传输模块与分布式数据模块中的各分布式数据节点进行匹配，得到匹配的分布式数据节点，包括如下过程：

步骤一，分别获取分布式数据模块中的各分布式数据节点的内存占用、磁盘占用和CPU占用，根据内存占用、磁盘占用和CPU占用获取各分布式数据节点获取任务的权重，根据分布式数据节点获取任务的权重对分布式数据节点进行排序，得到第一分布式数据序列；

步骤二，根据第一分布式数据序列，获取数据传输模块与第一分布式数据序列中各分布式数据节点的访问延迟，根据访问延迟进行排序得到对应数据传输模块的第二分布式数据序列；

步骤三，分别计算对应数据传输模块的第二分布式数据序列中各分布式数据节点对任务的处理速率，根据分布式数据节点对任务的处理速率以及该分布式数据节点获取任务的权重，得到对应数据传输模块的分布式数据节点获取任务的权重，根据对应数据传输模块的分布式存储节点获取任务的权重进行排序，得到第三分布式数据序列；第三分布式数据序列排序第一对应的分布式数据节点，即为匹配的分布式数据节点。

3.根据权利要求2所述的一种热处理温度控制方法，其特征在于，所述的根据内存占用、磁盘占用和CPU占用获取分布式存储节点获取任务的权重，采用如下公式：

其中a表示内存占用，b表示磁盘占用，c表示CPU占用，d表示距离权重。

4.根据权利要求3所述的一种热处理温度控制方法，其特征在于，所述的分别计算对应数据传输模块的第二分布式数据序列中各分布式数据节点对任务的处理速率，包括：获取分布式数据节点完成测试数据计算的时刻，根据分布式数据节点接收到测试数据的时刻与分布式数据节点完成测试数据计算的时刻，得到测试数据计算时长，即为任务的处理速率。

5.根据权利要求4所述的一种热处理温度控制方法，其特征在于，所述的根据分布式数据节点对任务的处理速率以及该分布式数据节点获取任务的权重，得到对应数据传输模块的分布式数据节点获取任务的权重，包括根据得到的任务的处理速率与分布式数据节点获取任务的权重的乘积，得到对应数据传输模块的分布式数据节点获取任务的权重。

6.根据权利要求1所述的一种热处理温度控制方法，其特征在于，所述的根据得到的测试温度上升率，通过热处理控制装置调节热处理装置的加热功率，包括若测试温度上升率大于温度上升率，则降低热处理装置的加热功率；若测试温度上升率小于温度上升率，则增加热处理装置的加热功率。

7.应用权利要求1-6任一所述的一种热处理温度控制方法的一种热处理温度控制系统，其特征在于，包括数据处理模块、温度监控终端、热处理装置、热处理控制装置、时间控制装置、数据传输模块、云端加热参数数据服务器、分布式数据模块、故障监测模块；所述的温度监控终端、热处理控制装置、时间控制装置、数据传输模块、故障监测模块分别与所述的数据处理模块连接，所述的热处理装置与所述的热处理控制装置连接，所述的分布式数据模块与所述的数据传输模块通信连接；所述的云端加热参数数据服务器与所述的分布式数据模块通信连接。

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