专家系统在炼钢动态调度中的研究

论文摘要

近几年,随着计算机技术、智能控制技术的不断发展,越来越多的新技术,新方法应用到生产中,为企业的发展带来新的活力与生机,企业在生产过程中更加注重节能减排、清洁生产、资源的再利用。当前铸机全连铸、品种钢是一炼钢降低综合成本,提高企业效益,保持旺盛生命力的源泉。如何保证转炉对铸机匹配的合理性、有效性是一项重中之重工作,目前,一炼钢的生产指挥还处于经验管理阶段,受人为因素影响较多。虽然国内外各钢铁企业及研究学者都做了大量有益的研究与实践,但是目前仍是一个研究的重点。由于炼钢生产是高温、高压、复杂、连续、快速、多变的系统,其过程参数繁多,各种因素变化频繁,具有显著的非线性、时变性,空间分布性和确定性,其生产过程是物质状态的转变,物质流管制在温度,时间和空间上的融合、协调和控制,各物流状态之间的匹配、衔接很重要。各工序之际呈现顺序加工关系,不仅存在物流平衡和资源平衡,而且还存在能量平衡和时间平衡问题。本文对炼钢过程中的转炉,铸机等子系统的数据进行了收集和分析,通过线性规划得到了调度生产的组织模式,经过进一步优化得到了更加合理的生产组织模式。系统综合了典型的调度规则,通过具有多年实际调度经验的专家控制方案对炼钢生产调度进行管理与相关数据的分析,围绕铸机连续浇铸为目标,对整个工序时间,过程温度控制进行考虑,优化炉机匹配过程,以科学调度、合理安排,降低工序能耗最低,转炉对铸机匹配最佳为原则,结合转炉铸机之间的辅助时间最短的优化目标,实现了转炉铸机匹配衔接策略。它充分发挥转炉和铸机生产能力为目的,实现钢水保质保量按节奏送达连铸机,以实现更多炉次的连铸,实现一体化管理,降低企业成本,增加企业效益和市场竞争力。通过系统的模拟仿真,验证了设计思想是正确的。系统结合人工干预较好的实现了调度策略,它有助于调度人员进行生产指挥,提供生产预警信息,降低劳动强度,减少意外事故,优化生产流程具有深远的借鉴意义,系统的运行同时也将产生良好的社会效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 济钢一炼钢生产工艺简介
• 1.3 一炼钢生产管理和调度概况
• 1.4 课题研究内容
• 1.5 课题研究难点与创新点
• 第2章 生产调度系统模型的建立及分析
• 2.1 系统工程及生产调度的作用意义
• 2.1.1 系统的基本知识
• 2.1.2 生产调度的目的意义
• 2.2 国内外炼钢过程智能调度系统的研究概况
• 2.2.1 智能调度系统的研究概况
• 2.2.2 生产调度系统的应用技术
• 2.2.3 调度的优化算法及系统优化
• 2.2.3.1 典型的调度优化算法
• 2.2.3.2 调度算法的系统优化
• 2.3 调度模型的分析
• 2.3.1 炼钢生产工序分析
• 2.3.2 炼钢调度HTCPN的模型分析
• 第3章 一炼钢动态调度系统的研究与设计
• 3.1 生产调度系统的数据分析
• 3.1.1 一炼钢的生产信息网络
• 3.1.2 信息数据的来源及产生
• 3.2 专家调度系统的分析设计
• 3.2.1 调度方案数学模型的分析
• 3.2.2 生产组织模式的求解及优化
• 3.2.3 动态调度的基本策略
• 3.2.4 人工干预控制
• 第4章 专家动态调度系统的模拟仿真与实现
• 4.1 系统软.硬件设计
• 4.2 模拟仿真程序及控制
• 4.3 系统模拟仿真
• 4.3.1 模拟仿真条件及要求
• 4.3.2 模拟仿真结果及评价
• 第5章 系统评价
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表