一种炼钢智能调度算法制造技术

本发明专利技术公开了一种炼钢智能调度算法，该算法基于炼钢现场的工艺约束条件和规则、工序优先级以及专家调度经验制定，主要包括以下步骤：a.在企业炼钢生产作业计划的指导下，编排产生作业任务；b.对运输工具进行选择，根据运输路线和工艺条件的不同，选择台车或者天车作为任务的执行工具；c.根据生产工艺条件和约束，确定任务优先级顺序；d.容器的选择；e.工位的选择，f.天车的选择；g.天车防碰撞设计；h.优化天车行走路径。本发明专利技术可用来支持相应的炼钢生产管理调度系统的运行，其提供的计划编排能力、预测能力能够对生产操作人员提供有效辅助，进而节约钢企的生产成本，降低能耗，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁冶炼
，具体涉及。
技术介绍
钢铁工业是我国重要的基础产业，在全球经济一体化的形式下，钢铁企业直接面 临着同国际一流企业在技术、质量、管理、价格及服务等方面的竞争。当前的金融危机，更让 我国的钢铁企业承受着前所未有的严峻考验。一方面，客户对产品的质量要求越来越高，合 同交货期越来越短，对产品品种、规格、数量的要求越来越多样化；另一方面，钢材价格一路 下滑，利润空间越来越小，从而迫使企业必须通过技术水平的提高，降低企业的生产成本。 因此，钢铁企业应该采用先进的管理理念，加快信息化、自动化技术改造，由现有的分散化 生产向集约化、规模化转变，进一步调整产品结构，使高附加值产品成为钢铁工业新的增长 点，逐步淘汰企业生产中落后的设备，实现设备大型化，生产过程连续化、高速化和自动化， 节约能耗。 生产调度系统作为生产组织，管理的重要环节，实际上它是对区域内的原材物料， 水电风气等能源介质进行有效的配置和管理，以保障各用户和环节有序进行。对整个生产 流程进行有效控制，最大限度发挥企业装备的生产能力，向有利于企业的安全生产和有序 生产的方向发展。 调度算法是调度系统的核心，是实现调度系统的关键。由于生产调度问题，尤其是 炼钢生产调度问题，存在复杂性、动态随机性、多约束和多目标性等问题，使的调度算法的 研究还存在于理论研究和实验室模拟阶段。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种节约生产成本，降低能 耗，提高钢企生产效率的炼钢智能调度算法。 为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：，该算法基 于炼钢现场的工艺约束条件和规则、工序优先级以及专家调度经验制定，主要包括以下步 骤： a.在企业炼钢生产作业计划的指导下，编排产生作业任务，作业任务主要包括以 下四个内容：执行任务需要的容器、任务起始工位、任务目标工位、执行任务的运输工具； b.对运输工具进行选择，根据运输路线和工艺条件的不同，选择台车或者天车作 为任务的执行工具； c.根据生产工艺条件和约束，确定任务优先级顺序，一个作业任务产生后，根据任 务在炼钢生产环节中的重要和紧迫程度需要给任务分配一个优先级，以便确定执行任务的 先后顺序，在一个炼钢生产车间中，同一跨有多台天车，各自执行不同的作业任务，当同一 跨的多台天车在执行作业任务出现冲突时，根据任务的优先级高低来确定执行任务的先后 顺序，任务优先级低的天车需要给任务优先级高的天车避让，以确保炼钢生产顺畅有序的 进行； d.容器的选择，根据铁水包、钢包的材质、包龄、水口、温度和包号的不同，设计容 器的选择规则和策略，并为待执行任务选择容器； e.工位的选择，对于含有工位集的冷修位、热修位、烤包位以及炼钢现场其他工位 集合，设计工位的选择规则和策略放置容器； f.天车的选择，根据工艺和空间约束以及天车运行规则、分区规则等规则，对天车 进行选择； g.天车防碰撞设计，针对各天车在完成各自当前作业任务的过程中走行路径出现 冲突的情况，规定天车避让规则防止天车在运行过程中发现碰撞等意外事故； h.优化天车行走路径，计算出天车运行路径，确保天车运行路径短，各工序的衔接 顺畅，钢水、铁水温度损失低，最快转炉衔接最紧铸机。 本专利技术所采用的技术方案具有以下有益效果：本专利技术基于炼钢现场的工艺约束 条件和规则、工序优先级以及专家调度经验制定，该算法结构简单易懂，便于升级和维护， 易于理解，增减规则方便，对动态系统适应性比较强，尤其对炼钢环境复杂随变的动态环境 有较强适应能力。本专利技术可用来支持相应的炼钢生产管理调度系统的运行，其提供的计划 编排能力、预测能力能够对生产操作人员提供有效辅助，进而节约钢企的生产成本，降低能 耗，提尚生广效率。【附图说明】 图1为本专利技术设计流程图。 图2为本专利技术部分任务优先级排序图。 图3为本专利技术容器选择策略的算法流程图。【具体实施方式】 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本专利技术的技术方案。 -种炼钢智能调度算法，该算法基于炼钢现场的工艺约束条件和规则、工序优先 级以及专家调度经验制定，主要包括以下步骤： a.在企业炼钢生产作业计划的指导下，编排产生作业任务，作业任务主要包括以 下四个内容：执行任务需要的容器、任务起始工位、任务目标工位、执行任务的运输工具； b.对运输工具进行选择，根据运输路线和工艺条件的不同，选择台车或者天车作 为任务的执行工具； c.根据生产工艺条件和约束，确定任务优先级顺序，一个作业任务产生后，根据任 务在炼钢生产环节中的重要和紧迫程度需要给任务分配一个优先级，以便确定执行任务的 先后顺序，在一个炼钢生产车间中，同一跨有多台天车，各自执行不同的作业任务，当同一 跨的多台天车在执行作业任务出现冲突时，根据任务的优先级高低来确定执行任务的先后 顺序，任务优先级低的天车需要给任务优先级高的天车避让，以确保炼钢生产顺畅有序的 进行； d.容器的选择，根据铁水包、钢包的材质、包龄、水口、温度和包号的不同，设计容 器的选择规则和策略，并为待执行任务选择容器；作为优选方案：1、优先选择材质：如果能 使用材质为5 (高Al)的钢包，则能使用材质为6 (Mg-C)的钢包；如果使用材质为6的钢包， 则不能使用材质为5的钢包；如果可以选择材质为5或6的钢包时，则优先选择材质为5的 钢包；2、优先选择水口 ：如果能使用单水口的钢包，则一定能使用双水口的钢包；如果要求 使用双水口的钢包，则不能使用单水口的钢包；如果可以使用单水口和双水口的钢包时，则 优先选择单水口的钢包；3、优先选择温度：如果温度不同，则优先选择温度高的钢包，默认 刚下线的钢包温度高；4、优先选择包龄：如果包龄不同，则优先选择包龄高的钢包；5、优先 选择包号低的钢包。 e.工位的选择，对于含有工位集的冷修位、热修位、烤包位以及炼钢现场其他工位 集合，设计工位的选择规则和策略来放置容器；作为优选方案：1、优先考虑"就近原则"选 择工位：优先选择距离起点位置最近且空闲的工位；2、所有浇注完毕的空钢包都必须经过 热修位进行处理；3、包龄达到修理年龄的钢包或铁水包，必须到冷修位进行下线修理；4、 冷修位修理完毕的钢包或铁水包，必须到烤包位进行烘烤。 f.天车的选择，根据工艺和空间约束以及当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼钢智能调度算法，其特征在于：该算法基于炼钢现场的工艺约束条件和规则、工序优先级以及专家调度经验制定，主要包括以下步骤：a.在企业炼钢生产作业计划的指导下，编排产生作业任务，作业任务主要包括以下四个内容：执行任务需要的容器、任务起始工位、任务目标工位、执行任务的运输工具；b.对运输工具进行选择，根据运输路线和工艺条件的不同，选择台车或者天车作为任务的执行工具；c.根据生产工艺条件和约束，确定任务优先级顺序，一个作业任务产生后，根据任务在炼钢生产环节中的重要和紧迫程度需要给任务分配一个优先级，以便确定执行任务的先后顺序，在一个炼钢生产车间中，同一跨有多台天车，各自执行不同的作业任务，当同一跨的多台天车在执行作业任务出现冲突时，根据任务的优先级高低来确定执行任务的先后顺序，任务优先级低的天车需要给任务优先级高的天车避让，以确保炼钢生产顺畅有序的进行；d.容器的选择，根据铁水包、钢包的材质、包龄、水口、温度和包号的不同，设计容器的选择规则和策略，并为待执行任务选择容器；e.工位的选择，对于含有工位集的冷修位、热修位、烤包位以及炼钢现场其他工位集合，设计工位的选择规则和策略放置容器；f.天车的选择，根据工艺和空间约束以及天车运行规则、分区规则，对天车进行选择；g.天车防碰撞设计，针对各天车在完成各自当前作业任务的过程中走行路径出现冲突的情况，规定天车避让规则防止天车在运行过程中发现碰撞等意外事故；h.优化天车行走路径，计算出天车运行路径，确保天车运行路径短，各工序的衔接顺畅，钢水、铁水温度损失低，最快转炉衔接最紧铸机。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇波，宁利，马天雨，李国明，
申请(专利权)人：湖南千盟物联信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43