面向铁钢对应的铁水动态调度系统的研究与开发

论文摘要

在大型钢铁企业的生产流程中,铁区-钢区之间的铁水调度是连接上下游钢铁生产的关键环节。由于铁区-钢区间工艺路径复杂,在线设备多,经常发生种类繁多的扰动现象。如何在铁钢对应条件下快速有效地识别扰动,处理扰动现象是铁水调度的重要任务之一。面向铁钢对应的铁水动态调度对节能降耗、提高企业经济效益具有重要意义。本文以国内某大型钢铁企业的铁水调度环境为背景,以面向铁钢对应的铁水调度系统为基础,研究并开发了铁水动态调度系统。主要内容如下：（1）在铁水调度过程描述的基础上,进行了业务需求与难点分析,设计了面向铁钢对应的铁水动态调度整体解决方案。铁水调度现场的高炉连续出铁和转炉按批次需铁的生产现状造成了铁钢供需对应的矛盾,铁水生产的优先顺序和特殊工位临时调度现象也构成了铁水调度问题的特殊性,这是面向铁钢对应的铁水调度的主要难点。铁水动态调度的任务是在现场设备不能按照调度计划生产时,及时做出调整,保证铁水安全、稳定、及时的运送到站。综合考虑以上难点和需求,本文以铁水调度为基础,设计了铁水动态调度的解决方案。（2）进行了面向铁钢对应的铁水动态调度方法研究。本文铁水动态调度方法分两步。第一步确定动态调整策略,第二步在调整策略基础上确定具体的动态调整方法。每一步都是通过案例推理方法实现,该方法由新案例生成、案例匹配、案例调整、案例库维护等环节组成。在确定调整方法时,本文针对现场扰动现象的复杂性提出三种调整方法。方法的选择需根据扰动对调度计划的影响程度确定。三种调整方法综合考虑铁水平衡和静态调度对动态调度的影响,有选择地对铁水鱼雷罐车的流向、批次、设备和时间进行了调整。（3）设计与开发了面向铁钢对应的动态调度系统软件。本文以铁水调度系统为背景,设计并开发动态调度系统的案例推理系统、核心调整模型以及相关数据库软件。（4）应用现场实际数据对动态调度系统进行实验验证。模拟现场常见的三种类型和三个级别的扰动现象进行实验验证,计算并分析相关最大完成时间、TPC总流程时间、最大等待时间和设备负荷率等评价指标。最终验证了铁水动态调度方法的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题的来源及研究意义
• 1.2 铁水调度概述
• 1.3 铁水调度的研究现状
• 1.3.1 国外铁水调度应用与研究现状
• 1.4 国内铁水调度应用与研究现状
• 1.5 本文主要工作
• 第2章 面向铁钢对应的铁水调度需求分析
• 2.1 引言
• 2.2 面向铁钢对应的铁水调度过程描述
• 2.2.1 铁水调度的工艺过程描述
• 2.2.2 人工铁水调度过程描述
• 2.2.3 铁水动态调度问题描述
• 2.2.4 铁水调度过程中的问题及难点
• 2.3 需求分析
• 2.4 面向铁钢对应的铁水调度的总体解决方案
• 第3章 面向铁钢对应的铁水动态调度方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 铁水动态调整策略
• 3.3 铁水动态调整方法
• 3.3.1 铁水鱼雷罐车设备、时间的局部调整方法
• 3.3.2 考虑静态调度的铁水鱼雷罐车批次、设备、时间的全局调整方法
• 3.3.3 考虑铁水平衡与静态调度的铁水鱼雷罐车流向、批次、设备、时间全局调整方法
• 3.4 动态调度结果的满意度评判
• 第4章 面向铁钢对应的铁水动态调度系统设计与开发
• 4.1 引言
• 4.2 铁水调度系统总体设计
• 4.3 动态调度系统设计
• 4.4 动态调度系统的软件开发
• 4.4.1 系统支持环境
• 4.4.2 系统功能模块开发
• 4.4.3 系统数据库开发
• 第5章 面向铁钢对应的铁水动态调度系统的实验验证
• 5.1 实际扰动信号的模拟
• 5.2 实验验证界面说明
• 5.3 实验验证过程
• 5.4 实验验证结果分析
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 参加的科研项目