郭凱　張曉琳

摘要：包鋼薄板廠煉鋼計劃與時序管理系統(tǒng)的控制目標(biāo)為：按照生產(chǎn)和工藝的要求，對煉鋼、精煉、連鑄三道工序進行有效的操作與控制、調(diào)度與監(jiān)控，通過計劃優(yōu)化與調(diào)度排程方面的信息化建設(shè)提高設(shè)備作業(yè)率和生產(chǎn)效率。具體研究內(nèi)容包括算法設(shè)計、軟件設(shè)計、接口設(shè)計以及現(xiàn)場實施。文章對包鋼薄板廠煉鋼計劃與時序管理系統(tǒng)開發(fā)進行了探討。

關(guān)鍵詞：包鋼薄板廠；煉鋼計劃；煉鋼-連鑄；計劃排程；時序控制 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP39 文章編號：1009-2374（2015）36-0014-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.006

1 概述

包鋼薄板坯連鑄連軋工程采用現(xiàn)代成熟CSP技術(shù)建設(shè)的二機二流薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線。轉(zhuǎn)爐-連鑄的工藝流程包括兩座210噸轉(zhuǎn)爐、一座LF鋼包精煉爐和一臺兩機兩流薄板坯連鑄機。其產(chǎn)品物流狀態(tài)就是簡單的串連式，而影響產(chǎn)量的瓶頸是精煉→連鑄工序生產(chǎn)時序問題。

連鑄二級計算機系統(tǒng)可以通過對當(dāng)前鑄速、鑄坯規(guī)格和鋼包中鋼水的重量進行實時計算得出目前狀態(tài)下該連鑄機維持不斷澆的剩余時間，通過生產(chǎn)經(jīng)驗的積累可以設(shè)定鋼水從精煉到連鑄所需的運輸時間，因此上述連個時間之差即為精煉工序所剩余的最大處理時間。同理，再考慮到精煉工序在線處理的鋼水重量（兩個鋼包車）及從轉(zhuǎn)爐到精煉所需的運輸時間，又可以計算出轉(zhuǎn)爐工序所剩余的最大處理時間。根據(jù)上述原理薄板廠開發(fā)出了一個簡單的冶煉區(qū)域生產(chǎn)時序動態(tài)顯示系統(tǒng)，如圖1所示：

該廠在原有CSP生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上新增了一條寬厚板生產(chǎn)線，新增了一座LF精煉爐、一座RH爐和一臺寬厚板連鑄機，使得兩座轉(zhuǎn)爐對應(yīng)兩臺連鑄機。

新增的寬厚板生產(chǎn)線使得兩座轉(zhuǎn)爐同時向CSP和寬厚板提供鋼水，由于兩個生產(chǎn)線的產(chǎn)量不同，大致為1.3∶0.7。薄板廠冶煉區(qū)域設(shè)備共包括兩座轉(zhuǎn)爐、兩座精煉爐、一座RH爐，一臺CSP連鑄機和一臺寬厚板連鑄機。鋼水一般冶煉路徑為轉(zhuǎn)爐-精煉（RH）-鑄機，由于兩臺連鑄機的產(chǎn)能不同，生產(chǎn)工藝路徑復(fù)雜，各設(shè)備冶煉時間不同，因而會導(dǎo)致調(diào)度難度的增加。

2 系統(tǒng)所實現(xiàn)的基本功能

解決這樣的問題，關(guān)鍵在于如何按生產(chǎn)和工藝的要求，對復(fù)雜工業(yè)過程不同工序進行有效的操作與控制、調(diào)度與監(jiān)控。因此綜合以上情況薄板廠冶煉區(qū)域所要建立的系統(tǒng)，應(yīng)該是一個具有串接轉(zhuǎn)爐、精煉和連鑄工序，可以實現(xiàn)煉鋼生產(chǎn)計劃編制、調(diào)整和煉鋼工序間時序信息相互傳遞等功能的管理信息系統(tǒng)，即《包鋼薄板廠煉鋼計劃與時序管理信息系統(tǒng)》。

通過本課題的研究，在冶煉區(qū)域建立起一套集生產(chǎn)計劃管理、出鋼計劃管理、實績管理、數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)管理等諸功能于一體的系統(tǒng)，起到冶煉區(qū)域的生產(chǎn)組織嚴(yán)密、工序緊湊合理和各工序間信息貫穿的作用，并能夠?qū)崿F(xiàn)下列功能：（1）接收軋鋼作業(yè)區(qū)MES系統(tǒng)下達的板坯連鑄生產(chǎn)計劃，進行狀態(tài)管理；（2）詳細(xì)記錄冶煉區(qū)域所有工序在生產(chǎn)過程中的各種實績數(shù)據(jù)；（3）跟蹤各工序每爐鋼水的生產(chǎn)狀態(tài)，包括關(guān)鍵節(jié)點的時間數(shù)據(jù)，可以將各爐次鋼水根據(jù)設(shè)備的工作狀態(tài)做相應(yīng)的調(diào)整；（4）原則上，下工序L2系統(tǒng)所需要的前工序必要的實績數(shù)據(jù)應(yīng)由前工序L2系統(tǒng)直接傳送?？紤]到冶煉區(qū)域現(xiàn)有個別L2系統(tǒng)的特殊原因，直接傳送可能有技術(shù)難度，因此本系統(tǒng)對這部分實績數(shù)據(jù)負(fù)責(zé)中轉(zhuǎn)，以確保前后工序銜接；（5）本系統(tǒng)根據(jù)收集的生產(chǎn)實績數(shù)據(jù)，可以根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況生成各類管理

報表。

3 通信功能的實現(xiàn)

根據(jù)本系統(tǒng)的定位和功能需求，煉鋼計劃排程系統(tǒng)必須與周邊系統(tǒng)建立通信接口，以確保功能得以實施。

本系統(tǒng)是在寬厚板MES系統(tǒng)即將投運的基礎(chǔ)上考慮構(gòu)建的，因此本系統(tǒng)的主體設(shè)計思想與寬厚板MES系統(tǒng)的主線相吻合。為此，我們對煉鋼及CSP區(qū)域原有各二級計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換模式要作適應(yīng)性調(diào)整，以符合生產(chǎn)的總體組織模式，換言之即原有煉鋼區(qū)域及CSP連鑄各二級計算機系統(tǒng)系統(tǒng)的功能和接口均做出了相應(yīng)的改造。

4 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

程序采用C#語言編寫，為了更直觀、更簡單地給予調(diào)度人員或者生產(chǎn)管理人員進度控制指導(dǎo)，系統(tǒng)設(shè)計了煉鋼-精煉-連鑄進度控制一覽表，表中僅僅包括當(dāng)前生產(chǎn)中的鋼水，并給出當(dāng)前生產(chǎn)中的鋼水的預(yù)期開始時間、預(yù)期完成時間、建議路徑以及當(dāng)前鑄速的

狀態(tài)。

由于進度優(yōu)化系統(tǒng)屬于人機交互式，并不能直接參與生產(chǎn)現(xiàn)場的調(diào)度，需要操作人員根據(jù)排程結(jié)果做出判斷，調(diào)整生產(chǎn)節(jié)奏，因而系統(tǒng)僅需要給出生產(chǎn)控制建議。由于澆鑄速度不夠直觀，因而進度控制系統(tǒng)通過計算出的建議最早開工時間、最晚完工時間，在一個范圍內(nèi)給予操作人員決策建議，讓操作人員有很大的決策空間。系統(tǒng)的排程特點包括給出建議的冶煉路徑、各設(shè)備上建議冶煉時間、澆鑄最晚結(jié)束時間等，進而實現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，即生產(chǎn)效率最大化的目的。

5 結(jié)語

為了高效地跟蹤和管理冶煉區(qū)域的物流，完善各環(huán)節(jié)間的信息溝通，并調(diào)控好兩條下游生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)奏，設(shè)計中的煉鋼計劃與時序系統(tǒng)，將在薄板廠冶煉區(qū)域推行一體化的生產(chǎn)管理，形成規(guī)范、有序的生產(chǎn)組織和數(shù)據(jù)采集、精細(xì)的生產(chǎn)計劃控制和物料跟蹤。借助該系統(tǒng)，生產(chǎn)管理者能夠合理地組織鋼水供應(yīng)下游工序并使原L2系統(tǒng)間因缺乏計劃和實績信息溝通而形成生產(chǎn)難以控制的局面徹底改變，也必將為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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作者簡介：郭凱（1979-），男，內(nèi)蒙古科技大學(xué)信息工程學(xué)院在讀碩士，內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司薄板坯連鑄連軋廠工程師，研究方向：生產(chǎn)過程計算機系統(tǒng)的維護和開發(fā)。

（責(zé)任編輯：周 瓊）endprint