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《重庆大学》 2004年
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分布式炼钢-连铸过程监视与生产调度辅助系统的研究与应用

欧阳奇  
【摘要】:本文以某炼钢厂全连铸生产模式下L3建设为研究背景,在基础自动化、过程控制机、管理级的基础上,建立分布式C/S、B/S混合模式网络,实现炼钢各工序生产过程参数的网络化在线监视和优化生产调度。全连铸条件下的钢厂生产为多工序、间歇与连续作业相混杂、平面与空间立体运输交叉的多品种、多阶段、多路径的生产过程,其生产组织和调度是典型的多工位、复杂和动态化的随机系统。生产中的主要物质对象是待加工的高温铁水和钢水,随着过程的进行,它将发生包括化学成分、温度和物态在内的物性改变和位置的迁移,并且作为产品的钢坯品种规格不同,冶炼的钢种、物流性质、工艺路径以及处理时间也将随之变化,在这种生产模式下,建立炼钢-连铸过程在线监视和生产调度对于提高生产效率和降低生产成本有着重要的意义。 目前国内钢厂的动态计划与调度主要依靠人工完成,调度人员的工作量大,效率低,人为的随机影响大,对企业信息资源的利用程度低,存在机器冲突,难以保证炉次之间因为等待导致的温降最低、连铸连浇和准时交货。同时各工序的过程监视参数分散,不能从整体上把握工序之间的能耗、物耗和过程参数,难以满足精细化生产和精细化管理的要求。因此,本文主要任务对全连铸生产模式下,在原过程机网络系统基础上,建立分布式过程监视和生产调度虚拟子网,以罐号、熔炼号为主线,对炉次在各机器加工过程中的物性参数、设备参数、操作参数和物耗参数等进行在线过程监视,同时生成实时数据库和历史数据库,在此基础上,对炉次在处理过程中的路由选择、机器加工开始时间等目标变量,按照前后工序机器之间因为等待引起温降最小、准时交货和连浇连铸约束条件下建立非线性规划模型,通过变量变换,将非线性规划模型转换为标准线性规划方程,用标准线性方程算法和程序求解,得出各炉次在不同机器的开始处理时间,以保证炉次之间等待时间最短、准时交货和连连铸。最终实现炼钢-连铸生产网络化过程监视、优化调度和调度调整在线系统,以提高生产效率和降低生产成本。
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