多通道挤压筒的加热控制方法、加热系统、设备及介质与流程

本申请涉及金属挤压成型，尤其涉及多通道挤压筒的加热控制方法、加热系统、设备及介质。

背景技术：

1、现有技术中，针对多通道挤压筒的加热策略通常是先在外筒中沿轴向布置电加热管、再对电加热管进行功率调节，然而这种加热策略至少存在以下缺陷：

2、其一，由于多通道挤压筒的内外筒之间通常采用过盈配合，当电加热管布置在外筒时，容易因外筒的热膨胀而使得内外筒之间的过盈力减小甚至消失，过盈力的减小会削弱内筒的预应力，从而降低内筒抵抗挤压力的能力，影响多通道挤压筒的寿命和安全性；此外，内外筒之间的过盈配合会使得外筒承受较大应力，从而在电加热管的安装孔处产生局部拉应力集中，增加外筒开裂风险；

3、其二，在对外筒中布置的电加热管进行功率调节时，通常以外筒的实测温度作为唯一反馈量，未考虑到电加热管本身的温度限制，为实现筒体的快速升温或补偿热损失，通常需要提高电加热管的功率，然而电加热管的表面温度过高会导致电加热管周边的筒体材料软化或产生热疲劳裂纹，从而降低多通道挤压筒的使用寿命。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提出多通道挤压筒的加热控制方法、加热系统、设备及介质，旨在延长多通道挤压筒的使用寿命。

2、为实现上述目的，本申请的一方面提出一种多通道挤压筒的加热控制方法，所述多通道挤压筒包含外筒和套设于所述外筒内的内筒，在所述内筒中沿轴向开设有挤压孔阵列和多个安装孔，所述多个安装孔围绕所述挤压孔阵列的外周环向设置，所述多个安装孔内对应设置有多个电加热管；所述加热控制方法包括：

3、获取所述内筒的实际温度和目标电加热管的实际表面温度，所述目标电加热管为设置在所述内筒中加热温升最快区域内的一个电加热管；

4、根据所述内筒的实际温度和预设目标温度，确定初始控制输出量；

5、根据所述目标电加热管的实际表面温度，对所述初始控制输出量进行合理性约束，以确定目标控制输出量；

6、根据所述目标控制输出量，控制功率调节器调节所述多个电加热管的功率。

7、进一步地，所述根据所述目标电加热管的实际表面温度，对所述初始控制输出量进行合理性约束，以确定目标控制输出量包括：

8、根据所述目标电加热管的实际表面温度与预设管温阈值之间的关系，确定调节系数；

9、将所述初始控制输出量与所述调节系数相乘，得到所述目标控制输出量。

10、进一步地，所述预设管温阈值包括第一管温阈值和第二管温阈值，所述第一管温阈值小于所述第二管温阈值；所述根据所述目标电加热管的实际表面温度与预设管温阈值之间的关系，确定调节系数包括：

11、当所述目标电加热管的实际表面温度小于或等于所述第一管温阈值时，确定所述调节系数为第一预设系数；

12、当所述目标电加热管的实际表面温度大于或等于所述第二管温阈值时，确定所述调节系数为第二预设系数；

13、当所述目标电加热管的实际表面温度大于所述第一管温阈值但小于所述第二管温阈值时，根据所述目标电加热管的实际表面温度，对所述第一预设系数进行下调，得到所述调节系数，并且所述调节系数大于所述第二预设系数。

14、进一步地，所述第一预设系数的取值为1，所述第二预设系数的取值为0；所述根据所述目标电加热管的实际表面温度，对所述第一预设系数进行下调，得到所述调节系数包括：

15、将所述目标电加热管的实际表面温度与所述第一管温阈值相减，得到第一差值；以及将所述第二管温阈值与所述第一管温阈值相减，得到第二差值；

16、计算所述第一差值与所述第二差值之间的比例值，再将所述第一预设系数与所述比例值相减，得到所述调节系数。

17、为实现上述目的，本申请的另一方面提出一种多通道挤压筒的加热系统，所述多通道挤压筒包含外筒和套设于所述外筒内的内筒，在所述内筒中沿轴向开设有挤压孔阵列和多个安装孔，所述多个安装孔围绕所述挤压孔阵列的外周环向设置；所述加热系统包括多个电加热管、功率调节器和控制模块，所述多个电加热管对应设置在所述多个安装孔内；

18、所述多个电加热管的电源输入端与所述功率调节器的电源输出端连接，所述功率调节器的电源输入端连接外部供电电源，所述功率调节器的控制输入端与所述控制模块的第一输出端连接，所述控制模块用于实现上述的加热控制方法。

19、进一步地，所述加热系统还包括第一温度传感器和第二温度传感器；

20、所述第一温度传感器的输出端与所述控制模块的第一输入端连接，所述第一温度传感器用于采集所述内筒的实际温度并发送至所述控制模块；所述第二温度传感器的输出端与所述控制模块的第二输入端连接，所述第二温度传感器用于采集目标电加热管的实际表面温度并发送至所述控制模块。

21、进一步地，所述加热系统还包括导电组件，所述导电组件设置在所述多通道挤压筒的后端面；

22、所述导电组件的输入端与所述功率调节器的电源输出端连接，所述导电组件的输出端与所述多个电加热管的电源输入端连接。

23、进一步地，所述加热系统还包括开关模块，所述开关模块串接在所述功率调节器与所述外部供电电源之间的供电线路上，所述开关模块的控制端与所述控制模块的第二输出端连接；

24、所述控制模块还用于：实时获取目标电加热管的表面温度并进行检测，若检测到所述目标电加热管的表面温度大于预设管温极限报警值，则控制所述开关模块关断，以切断所述供电线路，并进行超温报警。

25、为实现上述目的，本申请的另一方面提出一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的加热控制方法。

26、为实现上述目的，本申请的另一方面提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的加热控制方法。

27、本申请至少包括以下有益效果：通过在多通道挤压筒的内筒中沿轴向开设多个安装孔，并在多个安装孔内对应设置多个电加热管，可以使得内筒的温度高于外筒的温度，有利于维持甚至增强内外筒之间的过盈力，从而增强内筒的预应力，提高内筒承受挤压力的能力，同时降低外筒开裂风险；通过在多通道挤压筒的内筒中沿轴向开设挤压孔阵列，并且约束多个安装孔围绕挤压孔阵列的外周环向设置，可以在多个电加热管以相同功率加热时使得各个挤压孔周边的温差最小化，即提高温度均匀性，有利于提高金属型材多通道挤压的成形质量和生产效率。通过先获取内筒的实际温度和目标电加热管的实际表面温度，目标电加热管为设置在内筒中加热温升最快区域内的一个电加热管，接着根据内筒的实际温度和预设目标温度来确定初始控制输出量，再根据目标电加热管的实际表面温度来对初始控制输出量进行合理性约束，随后根据经合理性约束确定的目标控制输出量来控制功率调节器调节多个电加热管的功率，可以降低因电加热管发生超温而损伤筒体的风险，从而延长多通道挤压筒的使用寿命。

1.一种多通道挤压筒的加热控制方法，所述多通道挤压筒包含外筒和套设于所述外筒内的内筒，其特征在于，在所述内筒中沿轴向开设有挤压孔阵列和多个安装孔，所述多个安装孔围绕所述挤压孔阵列的外周环向设置，所述多个安装孔内对应设置有多个电加热管；所述加热控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的加热控制方法，其特征在于，所述根据所述目标电加热管的实际表面温度，对所述初始控制输出量进行合理性约束，以确定目标控制输出量包括：

3.根据权利要求2所述的加热控制方法，其特征在于，所述预设管温阈值包括第一管温阈值和第二管温阈值，所述第一管温阈值小于所述第二管温阈值；所述根据所述目标电加热管的实际表面温度与预设管温阈值之间的关系，确定调节系数包括：

4.根据权利要求3所述的加热控制方法，其特征在于，所述第一预设系数的取值为1，所述第二预设系数的取值为0；所述根据所述目标电加热管的实际表面温度，对所述第一预设系数进行下调，得到所述调节系数包括：

5.一种多通道挤压筒的加热系统，所述多通道挤压筒包含外筒和套设于所述外筒内的内筒，其特征在于，在所述内筒中沿轴向开设有挤压孔阵列和多个安装孔，所述多个安装孔围绕所述挤压孔阵列的外周环向设置；所述加热系统包括多个电加热管、功率调节器和控制模块，所述多个电加热管对应设置在所述多个安装孔内；

6.根据权利要求5所述的加热系统，其特征在于，所述加热系统还包括第一温度传感器和第二温度传感器；

7.根据权利要求5所述的加热系统，其特征在于，所述加热系统还包括导电组件，所述导电组件设置在所述多通道挤压筒的后端面；

8.根据权利要求5所述的加热系统，其特征在于，所述加热系统还包括开关模块，所述开关模块串接在所述功率调节器与所述外部供电电源之间的供电线路上，所述开关模块的控制端与所述控制模块的第二输出端连接；

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一项所述的加热控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的加热控制方法。