[发明专利]一种数字化钢厂设备控制仿真系统

说明书

技术领域

本发明属于炼钢连铸技术领域，特别涉及一种数字化钢厂设备控制仿真系统。

背景技术

对于生产调度计划较为复杂的工厂，对设备的控制、对钢厂生产计划的调度仍由人来参与制定，这种控制更多的取决于操作者的经验，一旦疏忽大意将造成不可逆转的损失。

目前在生产过程中，有人利用数字化工厂产生动态仿真画面的特点来对实际生产过程进行模拟，但这种方法能事先发现生产计划的缺陷，但却往往只是在生产活动之前进行生产过程的仿真或是在生产活动后进行生产活动的重现，很难实现在生产过程中指导生产的目的。一方面是因为数字化工厂很难与灵活的外部监控信号很好的兼容，另一方面，即使可以很好的兼容外部信号，先有后的数字化工厂也很难实现自身对信号的处理加工，因为数字化工厂的功能在开发时就己经被确定，在使用时难以改变。

传统的数字化工厂所展示的工厂布局往往难于修改，在实际生产过程中每一个工厂都要使用针对自己开发的适合自己工厂布局的一套数字工厂，这使得数字工厂的普及变得十分困难，对于工厂布局的修改往往停留在数字化工厂的开发阶段，用户难以按照自己的意愿方便的对工厂布局进行改变。

除此之外现行的数字工厂模块间的接口对于用户是不可见的，这进一步的限制了数字工厂的通用性，用户只能依靠数字工厂的开发者所规定的方法来操作数字工厂，不能自由的增加外置设备，更不能在己经搭建完毕的工厂上按照自己的所愿意提供的格式提供指导数字工厂运转的信息，这种死板的接口模式也进一步局限了它的发展趋势。

因此，目前尚无法使用数字化工厂与实际钢厂内的设备进行交互，对实际钢产设备进行控制。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可与实际钢厂内设备进行交互、通过调整生产计划或钢厂内设备的布局己达到对实际工厂设备进行控制的目的。

本发明的技术方案是这样实现的:一种数字化钢厂设备控制仿真系统，包括:

用户指令转换器:用于将用户提供的指令转换为可被信号执行器接受的信号格式;

设备逻辑控制器:对双向精炼炉、精炼炉、转炉、行车、RH精炼炉、回转台设备进行3D模拟，并对上述设备的外观进行拆分，赋予动作;

工厂模块:用于接受用户指令或者钢厂内设备传递的实际信号，对数字钢厂中的设备信息进行修改并绘制数字钢厂的运行画面:其中，工厂模块进一步包括:

设备监控器:用于根据接收到的用户指令或工厂内设备传递的实际信号，调用设备逻辑控制器输出的经拆分后的设备模型及设备动作类型，使工厂模块内的设备增加一种动作、告知用户设备当前正在进行的动作、告知用户行车所处的位置、告知工厂模块行车的跨距、设置行车设备的跨距;

工厂管理器:(1)用于管理工厂的设备位置信息、设备的旋转角度信息、设备的名称和行车设备的跨距信息;(2)用于根据接收到的用户指令或工厂内设备传递的实际信号，控制计时器停止计时或者继续运行或者复位或者置数;(3)用于根据接收到的用户指令或工厂内设备传递的实际信号，在工厂模块增加一种设备;(4)用于根据接收到的用户指令或工厂内设备传递的实际信号，在工厂模块删除一种设备;(5)用于根据接收到的用户指令或工厂内设备传递的实际信号，在工厂模块中修改设备的位置;(6)用于根据接收到的用户指令或工厂内设备传递的实际信号，告知用户设备坐标和旋转角度;

计时器:用于根据工厂管理器的输出，向绘制模块提供时间参数;

绘制模块:用于根据计时器输出的时间参数，绘制钢厂在当前时间参数下的运行面面;对于任一设备的任一视角，根据设备的运动幅度，采用帧率优化算法来判断当前帧是否需要绘制;

若有必要则重绘，若没有必要，则跳过此次重绘;

信号执行器:用于接受用户指令转换器发出的用户指令，控制工厂管理器和设备监控器，实现实际工厂与虚拟工厂的交互及用户与虚拟工厂的交互。

所述的设备逻辑控制器还进一步包括:

模型管理器:用于建立实体设备，包括双向精炼炉、精炼炉、转炉、行车、RH精炼炉、回转台的3D模型，并对上述的3D模型进行拆解并保存;