[发明专利]一种在线控制炼钢连铸的方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢连铸技术领域，特别涉及一种在线控制炼钢连铸的方法。

背景技术

炼钢连铸生产过程主要是根据MES层的计划部门下发的日生产计划，将高炉铁水及废钢 等生产原料，经过转炉(钢水冶炼)、精炼炉(钢水精炼)及连铸机(钢水定型拉坯)等过程，生 产出一定规格的铸坯，并为热轧生产工序提供原料。

炼钢连铸生产过程有其特殊性，其主要表现是生产计划必须顺序执行，且在完成时间上 有一定限制，工位间的超期等待意味着钢水温度及成份将不能满足生产工艺要求；连铸机在 一个浇次内要求连续浇铸；加工工艺复杂，不同连铸机上的各炉次计划可能有不同的精炼重 数(如一重精炼或二、三重精炼)，精炼重数越多，炉次计划的完成时间越长，执行时间范围 越大，多种精炼重数的炉次相互交织给计划的编制和调整带来很大难度。作业过程钢水始终 需要保持在高温状态，且有成份要求，无中间库存，只能在一定条件下置于精炼工位。生产 过程的特殊性造成了生产在线控制的难度，这直接体现在生产调度人员对生产过程不当的控 制将可能导致生产过程的不稳定、连铸机的断浇、产品质量的下降和生产成本的增加等不利 影响。

炼钢连铸生产条件复杂，多种工艺路径交织，多个浇次中各计划在固定的设备环境内以 各自的工艺路径进行作业，生产过程紧密，计划执行期内的不确定因素多，事先编排的下发 计划在执行中经常与原计划发生偏差，其中主要的偏差包括如时间偏差、设备故障、执行中 加工路径或工艺变更等等。这部分偏差虽然直接体现在发生变更的作业计划或设备上，但更 主要的是由于这部分偏差造成了原生产计划中后续部分(也就是原计划中未执行部分)的紊乱 和冲突，会造成连铸机的断浇和浇铸冲突，特别是在转炉设备故障时转炉与连铸机的能力已 不在完全匹配，因而此时原计划已经失去了对生产过程的预见性和指导性。如何在计划执行 过程中，按生产实绩不断修正并在线实时进行优化调整，以恢复计划对生产过程的指导作用， 是保证生产顺利进行的关键。目前对于连铸机出现断浇和冲突、转炉设备故障导致转炉与连 铸机产能不匹配以及非连铸时间出现偏差等生产过程中常见的异常情况，主要是通过人机交 互，或者是单一的调度模型来进行生产调度，很难对这几种情况下均实现优化调度。

目前在生产计划编制方面已有多个专利，如“200510111354.4(炼钢连铸生产工艺中的 出钢计划排程方法)”；“200310120845.6(一种钢铁生产的递阶协调计划调度方法)”等专利 对炼钢连铸生产计划的编制都提出了各自的方法。在计划调整方面，主要手段是时间顺延、 人机交互(人工调整)、仿真模拟等方式，如“200410021578.1(基于规则的特钢行业生产动态 调度方法)”和“200410009705.6(一种炼钢连铸生产在线动态调度方法)”，实现了一种通过 缩小编制计划的规模来减少改变影响，并对计划发生改变时采用人工调整和仿真模拟方式， 基于滑动窗口的动态调度方法。上述专利均未针对炼钢连铸生产计划在出现不同的生产异常 情况下，特别是对于连铸机出现断浇和冲突、转炉设备故障导致转炉与连铸机产能不匹配以 及非连铸时间出现偏差等的情况下，没有进行局部时间和全局时间在线优化调整方法，

发明内容

本发明针对现有炼钢连铸生产时间优化调度存在的问题，提供一种能够简化调度人员手 工操作，提高调度效率和优化程度的在线控制炼钢连铸的方法。

本发明系统，硬件包括接口管理服务器、数据库服务器、应用服务器、客户端工作站、 现场控制器和传感器。本发明方法包括如下步骤：

(1)接口管理服务器通过网络与现场控制器相连，将现场采集的各种状态信息和工艺数据 经过数据处理和格式转换，存入数据库中，同时将上层下达的生产计划存贮在数据库中；

(2)数据库服务器将生产现场的实时过程数据、计划编制数据以及各种系统组态数据，存 储在数据库中；

(3)应用服务器执行炼钢连铸生产计划在线调整方法，从数据库服务器中获取数据，并将 调度计划结果存入数据库；其中所述的在线调整方法，过程如下：

步骤1：设置工艺参数，包括制造标准、计划状态码、设备属性参数、设备处理时间和 工位运输时间；

步骤2：设置单目标线性规划模型参数和优先级字典序多目标线性规划模型参数；

步骤3：接受生产实绩信息，包括转炉设备生产实绩信息、精炼设备生产实绩信息和连 铸设备生产实绩信息，并将接收到的生产实绩信息写入本地数据库；