[發明專利]煉鋼連鑄車間的物流仿真方法

有效

• 申請號: 201010296403.7
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN101923600A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 曾亮;陳建輝;葉理德;邵遠敬;沈靜娟;杜斌
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明涉及一種物流仿真方法，尤其涉及一種煉鋼連鑄車間的物流仿真方法。

背景技術

煉鋼連鑄生產過程是指由鐵礦石還原成的高溫鐵水經預處理后送往轉爐進行煉鋼處理，經氧化冶煉后轉變為鋼水，再由二次精煉成為含有特定成份的鋼水，處理好的高溫鋼水經過連鑄方式轉變為鋼坯的全過程。

從物流的角度來看，煉鋼連鑄生產過程是一個多段生產、多段運輸、多段存儲的離散和連續相混雜的大型高溫生產過程。作為被加工對象的高溫鐵水/鋼水具有不同工藝路徑；實施加工作業的各主體工藝設備具有大型化，運行成本高，操作復雜等特點；為保證生產連續性要求各工序銜接緊密，對各處物流的到達時間、溫度等均有較嚴格的要求；生產過程中還穿插著鐵水罐車、鋼水罐車、吊車和火車運輸等多種復雜的運輸條件。煉鋼連鑄生產過程的離散性、隨機性、多目標和多約束性等特點為直接用數學建模方式研究該問題帶來了一定的難度，而仿真方法對類似的復雜系統具有良好的適應性，避免了直接建模和求解的困難，也更符合人們的思維習慣，因而能夠彌補數學建模方式的不足。

但目前還未見專門針對該問題而設計的仿真方法，類似的方法在開放性和可移植性，以及對仿真模型內對象實體的行為活動進行靈活控制等諸多方面存在不足。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種煉鋼連鑄車間的物流仿真方法，該方法能夠實現煉鋼連鑄工程的模型化和模擬生產過程的動態演示，以及調度策略的分析和綜合等功能，從而為在煉鋼工藝流程設計環節提供決策支持。

本發明解決其技術問題采用以下的技術方案：

本發明提供的煉鋼連鑄車間的物流仿真方法，該方法包含以下步驟：

（1）主體工藝設備、運輸工具和空罐暫存區域的對象模型和對象庫的創建：

在創建過程中，先根據煉鋼連鑄工程的工藝特點構建基類，在繼承自基類的基礎上，導入主體工藝設備、運輸工具和空罐暫存區域的三維模型，并對多種接口進行編程，實現定制對象模型的復雜處理邏輯，然后在定制對象模型的基礎上創建對象庫；

（2）平面布置圖的建立：

根據工程對象的實際尺寸，按照設定的比例繪制平面布置圖，繪制過程中，重點參考下列信息：各臺吊車的位置和尺寸，與進廠鐵水線和各個主體工藝設備對應的鐵水罐車、鋼水罐車的運行線路，各主體工藝設備的位置；

（3）運輸工具行進路徑的網絡節點表示：

用網絡路徑限定包括鐵水罐車和鋼水罐車在內的運輸工具的行進路線，而鐵水罐車、鋼水罐車的啟車點和停車點，以及吊車的吊包位和落包位則用網絡節點指定；

?（4）流定義：

所述流定義為鐵水、鋼水、鐵水罐和鋼水罐在煉鋼連鑄車間內加工和轉運的工藝路線，具體包含：鐵水/鋼水對象流、鐵水罐對象流、半鋼罐對象流和鋼罐對象流；

（5）任務序列化和任務序列的協同：

所述任務序列化是指將鐵水、鋼水、鐵水罐或鋼水罐在各個主體工藝設備之間的加工和轉運過程分解為時間上前后相繼的子任務，多個連續執行的子任務即構成任務序列；而任務序列的協同則是指需要兩個或多個對象為完成任務序列進行的復雜協同操作；

（6）消息通訊機制的設計：

消息方式是對象實體間通訊的基本方式，任一對象實體都具有消息接口，都作為消息的發送方和接收方；發往同一目的對象的消息通過消息類型編號區分，消息中帶多個不同數據類型的參數；消息方式也是觸發同一對象內和不同對象間邏輯關聯事件的有效方式；

（7）多吊車的沖突處理：

為避免或消除位于煉鋼連鑄車間內同一跨中的多臺吊車之間的沖突，而設計包括以下的避撞方法：吊車的任務或作業區域的劃分方法，沖突處理函數，以及吊車任務序列的優先級和先占值的設定方法；

（8）對象的合成與分解：

其方法是：用父對象表示鐵水/鋼水，而用子對象表示鐵水罐/鋼水罐；鐵水罐的兌鐵和鋼水罐的澆注，以及轉爐的出鋼過程均用對象的分解和合成來表示；

（9）多種動畫效果以及返空罐和上空罐的實現：

其方法是：均應用任務序列的編程實現；所述多種動畫效果包括兌鐵、加廢鋼和倒鑄余渣在內的動畫效果。

本發明與現有技術相比，具有以下的主要有益效果：

其一.應用面向對象技術構建仿真對象模型，不僅根據煉鋼連鑄車間主要設備的工藝特點抽象出可繼承、可擴展的基類，而且為每一對象實體提供了豐富的可編程接口，在系統的開放性和可移植性，以及對仿真模型內對象實體的行為活動進行控制的靈活性等方面具有明顯優勢。