一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法及系统，涉及自动化控制技术领域，确定目标性能需求信息，获得相似钢材生产信息，进行目标钢材生产试运行，进行性能测试，获得性能参数偏差集合，进行关键工艺步骤定位，获得M个关键工艺步骤，进行设备控制参数寻优，获得M个工艺优化信息，进行设备运行参考数据集的设备参数替换，并基于设备参数替换结果控制参考生产线运行生产目标钢材。本发明专利技术解决了现有技术中特种钢材的冶炼和加工为人工管理，使得生产中加工设备的控制参数的稳定性和准确性不足的技术问题，实现了设备控制参数的自动化寻优，进而降低人为因素对于生产的影响，达到提高钢材生产稳定性和成品合格率的技术效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法及系统


[0001]本专利技术涉及自动化控制
，具体涉及一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法及系统。

技术介绍

[0002]特种钢材是一类具有特殊性能和用途的钢材，广泛应用于航空航天、核能、汽车、工程机械、船舶等领域，与普通钢材相比，特种钢材的生产过程更为复杂，对其性能要求较高。而现今常用的特种钢材冶炼的加工管控方法还存在着一定的弊端，对于特种钢材冶炼的加工管控方法还存在着一定的可提升空间。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法及系统，用于针对解决现有技术中存在特种钢材的冶炼和加工为人工管理，使得生产中加工设备的控制参数的稳定性和准确性不足，导致生产成品合格率低的技术问题。
[0004]鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法及系统。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法，所述方法包括：根据目标钢材的应用场景信息分析确定所述目标钢材的目标性能需求信息；将所述目标性能需求信息输入钢材生产数据库匹配获得相似钢材生产信息，其中，所述相似钢材生产信息包括参考原料配比、参考生产线和设备运行参考数据集；基于所述相似钢材生产信息进行所述目标钢材生产试运行，获得试生产钢材；对所述试生产钢材进行性能测试，并将测试结果与所述目标性能需求信息进行遍历比对，获得性能参数偏差集合，其中，所述性能参数偏差集合包括M个性能参数偏差值；根据所述性能参数偏差集合在所述参考生产线中进行关键工艺步骤定位，获得M个关键工艺步骤，其中，每个关键工艺步骤包括多个生产设备，且每一生产设备标识有参考设备参数；根据所述性能参数偏差集合对所述M个关键工艺步骤进行设备控制参数寻优，获得M个工艺优化信息；基于所述M个工艺优化信息进行所述设备运行参考数据集的设备参数替换，并基于设备参数替换结果控制所述参考生产线运行生产所述目标钢材。
[0006]第二方面，本申请实施例提供了一种用于特种钢材冶炼的加工管控系统，所述系统包括：性能需求信息获取模块，所述性能需求信息获取模块用于根据目标钢材的应用场景信息分析确定所述目标钢材的目标性能需求信息；相似生产信息获取模块，所述相似生产信息获取模块用于将所述目标性能需求信息输入钢材生产数据库匹配获得相似钢材生产信息，其中，所述相似钢材生产信息包括参考原料配比、参考生产线和设备运行参考数据集；试生产钢材获取，所述试生产钢材获取基于所述相似钢材生产信息进行所述目标钢材生产试运行，获得试生产钢材；性能参数偏差获取模块，所述性能参数偏差获取模块用于对所述试生产钢材进行性能测试，并将测试结果与所述目标性能需求信息进行遍历比对，获
得性能参数偏差集合，其中，所述性能参数偏差集合包括M个性能参数偏差值；关键工艺步骤获取模块，所述关键工艺步骤获取模块用于根据所述性能参数偏差集合在所述参考生产线中进行关键工艺步骤定位，获得M个关键工艺步骤，其中，每个关键工艺步骤包括多个生产设备，且每一生产设备标识有参考设备参数；工艺优化信息获取模块，所述工艺优化信息获取模块用于根据所述性能参数偏差集合对所述M个关键工艺步骤进行设备控制参数寻优，获得M个工艺优化信息；目标钢材生产控制模块，所述目标钢材生产控制模块用于基于所述M个工艺优化信息进行所述设备运行参考数据集的设备参数替换，并基于设备参数替换结果控制所述参考生产线运行生产所述目标钢材。
[0007]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请实施例提供的一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法，涉及自动化控制
，确定目标性能需求信息，获得相似钢材生产信息，进行目标钢材生产试运行，进行性能测试，获得性能参数偏差集合，进行关键工艺步骤定位，获得M个关键工艺步骤，进行设备控制参数寻优，获得M个工艺优化信息，进行设备运行参考数据集的设备参数替换，并基于设备参数替换结果控制参考生产线运行生产目标钢材。解决了现有技术中存在特种钢材的冶炼和加工为人工管理，使得生产中加工设备的控制参数的稳定性和准确性不足，导致生产成品合格率低的技术问题，实现了设备控制参数的自动化寻优，进而降低人为因素对于特种钢材生产过程的影响，达到提高钢材生产稳定性和生产成品合格率的技术效果。
[0008]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0009]图1为本申请实施例提供了一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法流程示意图；图2为本申请实施例提供了一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法中确定目标钢材的目标性能需求信息流程示意图；图3为本申请实施例提供了一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法中构建钢材生产数据库流程示意图；图4为本申请实施例提供了一种用于特种钢材冶炼的加工管控系统结构示意图。
[0010]附图标记说明：性能需求信息获取模块10，相似生产信息获取模块20，试生产钢材获取模块30，性能参数偏差获取模块40，关键工艺步骤获取模块50，工艺优化信息获取模块60，目标钢材生产控制模块70。
具体实施方式
[0011]本申请实施例通过提供一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法，用于针对解决现有技术中存在特种钢材的冶炼和加工为人工管理，使得生产中加工设备的控制参数的稳定性和准确性不足，导致生产成品合格率低的技术问题。
[0012]实施例1
[0013]如图1所示，本申请实施例提供了一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法，所述方法包括：
步骤S100：根据目标钢材的应用场景信息分析确定所述目标钢材的目标性能需求信息；进一步而言，如图2所示，本申请步骤S100还包括：步骤S110：根据所述应用场景信息分析确定目标钢材用途信息和目标钢材环境信息；步骤S120：根据所述目标钢材用途信息获得目标物理性能指标集合；步骤S130：根据所述目标钢材环境信息获得目标化学性能指标集合；步骤S140：所述目标物理性能指标集合和目标化学性能指标集合构成所述目标性能需求信息。
[0014]具体而言，首先对目标钢材的应用场景进行详细分析，应用场景包括建筑、交通、制造、能源等领域。根据应用场景分析结果，确定目标钢材的具体用途，例如，钢材被用于制造桥梁、汽车零件、管道等；同时，分析目标钢材在使用过程中面临的环境条件，例如温度、湿度、氧化物成分、腐蚀性、磨损等因素。
[0015]根据钢材的用途信息，确定与其相关的物理性能指标，例如，需要生产高强度焊接结构钢，则需考虑其抗拉强度、屈服强度、冲击韧性等物理性能指标，物理性能指标还包括伸长率、硬度等，其中，抗拉强度指材料在受到拉力时所能承受的最大应力，用于衡量材料的抗拉能力；屈服强度指材料在受到外力时发生永久变形的临界应力，用于衡量材料在受力过程中的弹性范围；伸长率指材料在受到拉力时，其长度相对于原长度的增加百分比，用于衡量材料的延展本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于特种钢材冶炼的加工管控方法，其特征在于，所述方法包括：根据目标钢材的应用场景信息分析确定所述目标钢材的目标性能需求信息；将所述目标性能需求信息输入钢材生产数据库匹配获得相似钢材生产信息，其中，所述相似钢材生产信息包括参考原料配比、参考生产线和设备运行参考数据集；基于所述相似钢材生产信息进行所述目标钢材生产试运行，获得试生产钢材；对所述试生产钢材进行性能测试，并将测试结果与所述目标性能需求信息进行遍历比对，获得性能参数偏差集合，其中，所述性能参数偏差集合包括M个性能参数偏差值；根据所述性能参数偏差集合在所述参考生产线中进行关键工艺步骤定位，获得M个关键工艺步骤，其中，每个关键工艺步骤包括多个生产设备，且每一生产设备标识有参考设备参数；根据所述性能参数偏差集合对所述M个关键工艺步骤进行设备控制参数寻优，获得M个工艺优化信息；基于所述M个工艺优化信息进行所述设备运行参考数据集的设备参数替换，并基于设备参数替换结果控制所述参考生产线运行生产所述目标钢材。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据目标钢材的应用场景信息分析确定所述目标钢材的目标性能需求信息，包括：根据所述应用场景信息分析确定目标钢材用途信息和目标钢材环境信息；根据所述目标钢材用途信息获得目标物理性能指标集合；根据所述目标钢材环境信息获得目标化学性能指标集合；所述目标物理性能指标集合和目标化学性能指标集合构成所述目标性能需求信息。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：获得多个样本钢材型号信息；基于所述多个样本钢材型号信息进行信息提取，获得多个样本原料配比信息、多个样本生产信息和多个样本钢材性能指标集，其中，所述样本生产信息包括样本生产线和样本设备运行数据集；将钢材型号作为第一属性，所述多个样本钢材型号信息作为第一属性值，将钢材性能指标作为第二属性，所述多个样本钢材性能指标集作为第二属性值；根据所述第一属性和多个第一属性值、所述第二属性和多个第二属性值之间的映射关系，基于知识图谱构建所述钢材生产数据库；根据所述多个样本原料配比信息、所述多个样本生产信息和所述多个样本钢材型号信息之间的映射关系，进行所述钢材生产数据库的信息填充。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述目标性能需求信息输入钢材生产数据库匹配获得相似钢材生产信息，包括：对所述目标性能需求信息进行权重赋值并根据权重赋值结果进行筛选，获得目标性能指标序列，其中，所述目标性能指标序列包括K个优先性能指标；以所述目标性能指标序列为约束，在所述钢材生产数据库提取获得第一钢材数据库，其中，所述第一钢材数据库包括N个样本钢材性能指标集，且每一样本钢材性能指标集包含所述K个优先性能指标；计算所述K个优先性能指标与所述N个样本钢材性能指标集的指标偏差率，获得N个指
标偏差率集合；根据所述目标性能指标序列对所述N个指标偏差率集合进行加权计算，获得N个性能偏差指数；提取所述N个性能偏差指数中性能偏差指数极值对应的样本钢材型号信息，作为第一钢材型号信息；将所述第一钢材型号信息输入所述钢材生产数据库，获得第一钢材原料配比信息和第一钢材生产信息；将所述第一钢材原料配比信息作为所述参考原料配比，将所述第一钢材生产信息作为所述参考生产线和所述设备运行参考数据集，构成所述相似钢材生产信息。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述性能参数偏差集合在所述参考生产线中进行关键工艺步骤定位，获得M个关键工艺步骤，包括：根据所述参考生产线获得参考工艺步骤；根据所述参...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗晓芳，
申请(专利权)人：张家港广大特材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：