一种钢铁原料场物流传输设备控制方法和装置制造方法及图纸

一种钢铁原料场物流传输设备控制方法和装置，属于钢铁原料生产物流技术领域，利用传送带传输过程中的工艺数据及控制数据，描述工艺过程，并确定工艺过程的约束条件；以拖期成本最小为目标，计算不同时刻传送带的运输原料；将结果下发给二级过程控制系统，实现对物流传输设备的控制。本发明专利技术方法科学定量的描述了钢铁原料传输设备控制过程中的工艺特征，并以此为基础，采用智能优化算法对传输设备进行控制，使得原料传输生产系统处于最优的工作状态，从而在很大程度上避免因分配不合理而造成的原料供应中断等问题，保证设备稳定运行，均衡生产，提高设备利用率，缩短生产周期和提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁原料生产物流
，特别涉及到一种钢铁原料场物流传输设备控制方法和装置。
技术介绍
传送带(即皮带运输机)是钢铁工业生产过程中的重要传输设备，其作用是让物料连续不间断地被运输到指定目的地。钢铁原料场的物流传输设备主要包括传送带及与其配套的中转站，其运输过程主要包括两个阶段一是传送带将原料从码头运送到料场进行存储加工；二是将原料从料场运送到高炉、烧结等生产车间。传送带承担钢铁原料场90% 以上的运输任务，其分配是否合理将直接影响整个原料生产过程以及炼铁生产过程。在原料场中，原料以料堆的形式存储，每一堆原料都有一个唯一的编号，该编号用来表示原料名称、进场时间、进场批次、所在库区等信息。在一个生产周期内，需要使用传送带将多种原料运输到各自的目的地，运料顺序不定，对于一个料堆来说，传送带的传送过程是连续的，在为每种原料分配传送带时要保证在每个生产周期内运料连续。传送带传输控制具有如下特点I)传送带固定在已知的运输线路上，每条传送带都有其各自的编号。当一条传送带可与多条传送带连接时，传送带的衔接是通过中转站完成的，中转站配有解决传送带衔接问题的漏斗小车，通过小车的移动，来完成传送带的连接转换；2)传送带在料场的传输可分为两个运输阶段，分别进行传输第一阶段中传送带将原料从码头运输到料场；第二阶段从料场运输到高炉、混匀车间、烧结车间等目的地。在这个过程中需要充分考虑传送带的合理分配。3)由于下游工序的特殊性，运送原料的到达时间有着较为严格的限制，如果过早到达储料槽，可能会出现无处存放，如果过晚到达，则会影响到下游工序的正常生产，造成重大的经济损失；4)运输过程中，每条传送带必须将此时传输的原料全部清空后，才能进行下一次传输，以避免原料混料。目前，我国大型钢铁厂对传送带传输的控制仍处于人工协调阶段，虽然操作人员分配经验丰富，但受到料场原料品种多、数量大、来料不稳定等因素的限制，人工协调不免会出现不合理运输的现象，造成能源及资源的浪费，甚至导致生产事故的发生。因此，需要提出一个有效的传送带传输设备控制方案，在已有的条件下，保证运料连续正常，节约能耗，缩短传输时间，扩大生产效益。
技术实现思路
针对现有方法存在的不足，本专利技术提出一种钢铁原料场物流传输设备控制方法， 以达到优化控制传送带、缩短传输时间、提高效率的目的。本专利技术的技术方案是这样实现的一种钢铁原料场物流传输设备控制方法，包括以下步骤步骤I :利用传送带传输过程中的工艺数据及控制数据，描述工艺过程，并确定工艺过程的约束条件；其中，所述的工艺数据包括传送带型号、传送带运输能力、传送带布局及运行状态、中转站位置；所述的控制数据包括待传输原料批号、待传输原料品种、待传输原料的传输量、传输起点处的生产车间、传输终点处的生产车间、各个待传输原料的传输开工允许时间及完工截止时间；步骤2 :以拖期成本最小为目标，计算不同时刻传送带的运输原料；步骤3 :将步骤2的结果下发给二级过程控制系统，实现对物流传输设备的控制。采用钢铁原料场物流传输设备控制方法的装置，包括传送带传输模型生成器、计算装置和服务器；所述的传送带模型生成器用于构建传送带传输控制的数学模型，描述生产工艺，形成约束条件；所述的计算装置用于对传送带传输模型生成器生成的模型进行计算，并确定不同时刻传送带的运输原料；所述的服务器用于接收不同时刻传送带运输原料计算装置的结果，下发给二级过程控制系统，实现对物流传输设备的控制。本专利技术优点本专利技术方法科学定量的描述了钢铁原料传输设备控制过程中的工艺特征，并以此为基础，采用智能优化算法对传输设备进行控制，使得原料传输生产系统处于最优的工作状态，从而在很大程度上避免因分配不合理而造成的原料供应中断等问题，保证设备稳定运行，均衡生产，提高设备利用率，缩短生产周期和提高生产效率。附图说明图I为本专利技术一种实施方式钢铁原料场物流传输设备工艺示意图2为本专利技术一种实施方式钢铁原料场物流传输设备控制方法流程图3为本专利技术一种实施方式禁忌搜索优化方法流程图4为本专利技术一种实施方式钢铁原料场物流传输设备结构图5为本专利技术一种实施方式钢铁原料场物流传输设备硬件装置示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式做详细说明。本专利技术的一种实施方式以某大型钢铁公司的原料厂为例，需要将6个不同批号的原料从料场运输到各个生产车间，有55条可利用的传送带，9个运料起点，5个运料终点，如图I所示，时间间隔T° = 5min。本专利技术的一种实施方式，给出钢铁原料场物流传输设备控制方法流程图如图2所示。该流程开始于步骤201。在步骤202，从企业数据库下载传送带传输过程中的工艺数据及控制数据，待输入原料信息如表I所示表I待输送原料信息表权利要求1.一种钢铁原料场物流传输设备控制方法，其特征在于包括以下步骤步骤I :利用传送带传输过程中的工艺数据及控制数据，描述工艺过程，并确定工艺过程的约束条件；其中，所述的工艺数据包括传送带型号、传送带运输能力、传送带布局及运行状态、中转站位置；所述的控制数据包括待传输原料批号、待传输原料品种、待传输原料的传输量、传输起点处的生产车间、传输终点处的生产车间、各个待传输原料的传输开工允许时间及完工截止时间；步骤2 :以拖期成本最小为目标，计算不同时刻传送带的运输原料；步骤3 :将步骤2的结果下发给二级过程控制系统，实现对物流传输设备的控制。2.根据权利要求I所述的钢铁原料场物流传输设备控制方法，其特征在于步骤I所述的描述工艺过程，采用建立传送带传输控制的数学模型的方法实现，过程如下设定与原料i起运位置相邻的传送带为<，与原料i传输终点相邻的传送带为杉，G为所有传送带的集合，传输原料集合为V，时间展望期为为G中的彼此直接相连的三条条传送带且存在传输承接关系IH1 — m2 — m3,这里将Hi1和m3分别称为传送带m2的一条左传送带和一条右传送带，且称Hl1和m3具有间接链接关系，传送带<所连的右传送带集合为，传送带<所连的左传送带集合为\，记与<存在直接与间接链接关系的传送带集合为1U，记与杉存在直接与间接链接关系的传送带集合为义4，传送带m的长度为Lm，从<到杉的一条连续的传送带链接关系称为一条完整传输通路；将传送带传输控制方案描述为模型的决策变量设定传送带控制方案的0-1决策变量 Xijllljt :当Xijllljt = I时,表示第i种原料在t时刻占用了传送带m进行传输,当XiIt = 0时, 表示第i种原料在t时刻没有占用传送带m ；将传送带传输过程的工艺要求表述为模型约束条件(1)对任一原料i，在任意时刻t,从传送带m出发,只能被运输到至多一个与m相连的传送带上，传送带传输路径约束如下3.根据权利要求I所述的钢铁原料场物流传输设备控制方法，其特征在于步骤2所述的以拖期成本最小为目标，确定不同时刻传送带的运输原料，包括以下步骤步骤3-1 :将所有原料按其完工截止时间的前后顺序进行排序，构成原料传输优先级次序J ;步骤3-2 :选择J中优先级第一位的原料i，取传送带集合尺=Rnio ，以约束(I)、(4)为依据，遍历Ri中传送带，组成其可利用的数条不同的完整传输通路，记其传输通路集合为Qi,以约束(1)-(6)为依据，计算Qi中使原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐立新，孙德峰，张弘一，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：