[發(fā)明專利]基于強擾動的煉鋼連鑄重調度系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106779486A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 蔣國璋;吳秉澤;張瀚;陳小武;陳曦;王黎;黎重遠;董胡適;陳煒
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙)11504
• 代理人: 宋林清

技術領域

本發(fā)明屬于鋼鐵生產(chǎn)計劃調度技術領域，具體涉及一種基于強擾動的煉鋼連鑄重調度系統(tǒng)及方法。

背景技術

煉鋼連鑄生產(chǎn)過程是現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)流程中的核心環(huán)節(jié)，包括轉爐冶煉、精煉爐精煉和連鑄機澆鑄三大工藝過程。煉鋼連鑄生產(chǎn)調度是以澆次計劃為基礎，在爐次的生產(chǎn)工藝路徑和爐次在連鑄工序澆鑄的連鑄機已知條件下，以澆次在連鑄機上準時開澆，澆次內的爐次連續(xù)澆鑄，同一設備加工的兩個相鄰爐次不能產(chǎn)生作業(yè)沖突為調度目標，確定各澆次中的爐次在哪臺轉爐、哪臺精煉爐上加工，并確定出各爐次在轉爐，精煉爐及連鑄機上的開工時間和完工時間，形成煉鋼連鑄生產(chǎn)作業(yè)時間表。由于煉鋼連鑄生產(chǎn)過程具有多工序、多設備、多擾動和動態(tài)實時性等特征，整個生產(chǎn)過程工藝復雜、物流交錯，又具有多目標、強約束等建模特點，使得研究的煉鋼連鑄生產(chǎn)調度算法必須經(jīng)過有效的測試評價才能真正應用于實際生產(chǎn)過程。

目前對煉鋼連鑄生產(chǎn)調度算法的測試主要分為三類情況：第一類情況是對煉鋼連鑄生產(chǎn)調度算法進行離線測試，這種測試僅是對算法功能的測試，即根據(jù)輸入數(shù)據(jù)來驗證經(jīng)過算法處理后能否得到正確的計劃調度結果(如單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試等)，并沒有對算法優(yōu)劣進行測試分析。第二類情況是在實際生產(chǎn)過程中對煉鋼連鑄生產(chǎn)調度算法進行在線測試，將調度算法處理后得到的調度結果形成指令下發(fā)到生產(chǎn)過程，驗證計劃調度結果是否可以正確指導生產(chǎn)，該方法也沒有對算法優(yōu)劣進行測試分析，只是驗證調度結果是否適用于實際生產(chǎn)過程，同時過長的在線測試時間也影響了調度算法的實際應用。第三類情況是對煉鋼連鑄生產(chǎn)調度算法的仿真測試，該類研究主要是對調度算法優(yōu)劣程度進行測試驗證，但這些方法并沒有將調度算法與實際生產(chǎn)過程(或者是接近實際生產(chǎn)過程)相連進行在線測試，使得被研究的算法在實際應用過程中仍然存在著諸多問題，導致算法并不能真正很好的進行實際應用。綜上所述可以看出，目前還沒有做到將煉鋼連鑄生產(chǎn)調度算法在實際生產(chǎn)過程(或者是接近實際生產(chǎn)過程)的環(huán)境下進行調度算法優(yōu)劣的測試，從而使得所研究的煉鋼連鑄生產(chǎn)調度算法難以有效指導實際生產(chǎn)過程。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種基于強擾動的煉鋼連鑄重調度系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：

基于強擾動的煉鋼連鑄重調度系統(tǒng)，包括：

信息獲取單元：用于獲取工廠煉鋼連鑄生產(chǎn)設備基礎信息和工廠煉鋼連鑄生產(chǎn)計劃信息；工廠煉鋼連鑄生產(chǎn)設備基礎信息包括：工廠的設備類型、每種類型設備總數(shù)、每臺設備處理時間及設備間運輸時間；工廠煉鋼連鑄生產(chǎn)計劃信息包括：澆次計劃、爐次計劃、每個爐次的精煉重數(shù)和精煉類型及每個澆次的開工時間和澆鑄的連鑄機；

工廠單元：包括：煉鋼連鑄生產(chǎn)設備模塊和煉鋼連鑄生產(chǎn)流程模塊；煉鋼連鑄生產(chǎn)設備模塊用于根據(jù)工廠煉鋼連鑄生產(chǎn)設備基礎信息構建煉鋼連鑄生產(chǎn)設備，包括：轉爐設備、精煉設備、連鑄機設備、鋼包、天車和臺車；煉鋼連鑄生產(chǎn)流程模塊用于連接煉鋼連鑄生產(chǎn)設備形成煉鋼連鑄車間的生產(chǎn)線布局，并根據(jù)煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃驅動煉鋼連鑄生產(chǎn)設備在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生各種煉鋼連鑄生產(chǎn)運行動作，并產(chǎn)生煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃執(zhí)行結果，且將該煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃執(zhí)行結果發(fā)送至煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃評價單元；

煉鋼連鑄生產(chǎn)調度單元：用于根據(jù)工廠煉鋼連鑄生產(chǎn)計劃信息編制煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃，并將該煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃分別發(fā)送至擾動單元、煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃執(zhí)行單元和煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃評價單元；

擾動設置單元：用于根據(jù)煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃評價是否需要擾動，設置擾動狀態(tài)，若是，則設置為有擾動狀態(tài)，若否，則設置為無擾動狀態(tài)，并將設置好的擾動狀態(tài)分別發(fā)送至擾動單元；

擾動單元：用于根據(jù)擾動設置單元發(fā)送來的擾動狀態(tài)判斷是否產(chǎn)生擾動信息，若擾動狀態(tài)為無擾動狀態(tài)，則不產(chǎn)生擾動信息；若擾動狀態(tài)為有擾動狀態(tài)，則根據(jù)煉鋼連鑄生產(chǎn)調度單元發(fā)送來的煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃產(chǎn)生擾動信息且將該擾動信息發(fā)送至煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃執(zhí)行單元，擾動信息包括：發(fā)生擾動的爐次計劃、擾動類別、擾動強度、擾動發(fā)生的工序點、擾動發(fā)生的偏差類別和擾動發(fā)生的偏差量；

煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃執(zhí)行單元：用于未接收到擾動單元發(fā)送來擾動信息時，將煉鋼連鑄生產(chǎn)調度單元發(fā)送來的煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃發(fā)送至工廠單元進行執(zhí)行；或者用于接收到擾動單元發(fā)送來的擾動信息時，將煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃執(zhí)行單元發(fā)送來的煉鋼連鑄生產(chǎn)調度計劃和擾動單元發(fā)送來的擾動信息均發(fā)送至工廠單元進行執(zhí)行；