带复杂设备路径的炼钢连铸调度冲突解消模型研究

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1、带复杂设备路径的炼钢连铸调度冲突解消模型研究陈文明I王秀英［基金项目］国家863项目（2002AA412010-07）周仁义I郑秉霖2（1宝钢股份公司技术中心自动化所上海201900；2东北大学）［摘要］以宝钢炼钢厂的生产调度管理为背景，研究了从炼钢到精炼到连铸的调度计划编制及其解决方法。根据炼钢生产设备多、工艺路径复杂、调度工作复杂等特点，采用“智能、数学模型、人机交互”的方法建立了具有多类设备、复杂工艺路径的炼钢一连铸调度规划模型。仿真结果表明：用本模型编制的调度计划不仅可行，而且大大缩短了计划编制时间和提

2、高了计划精度。［关傩词］调度计划；多设备；复杂工艺路径；规划模型Studyofaschedulingmodelwithmulti-machineandmulti-routineforSteelmakingandContinuouscastingCHENWen-ming［作者简介］陈文明（1966-）男，上海人，博士研究生，主要从事计算机应用技术研究工作。WANGXiu-ying2ZHOURen-yi1ZHENGBing-lin2(1BaosteelTechnologyCenter,Shanghai.201900

3、；2NortheasternUniversity)Abstract:Onthebackgroundofsomeironandsteelplanttheschedulingmanagement,howscheduling-planareorganizedanditssolutionhasbeenstudiedfromSteelmakingtorefiningtoContinuous-Castprocess.Accordingtothecharacteristicofschedule-plan,thispaperi

4、ntroducesaschedulingprogrammingmodelwithmulti-machineandmulti-routineforSteelmakingandContinuouscasting.Thismodelisestablishedby"intelligence,analyticmodel,man-machineinterface^.Theexperimentalresultshowsthatnotonlytheplanisfeasible,butalsothetimeoforganized

5、plansbythemodelcanbeshortenedconsumedlyandtheprecisionoftheplancanbeimproved.Keyword:Schedule-plan；Multi-machine；Multi-Routine；Programmingmodel0引言钢铁生产主要流程包括炼钢、连铸、热轧三大主要工艺阶段，其过程是多阶段、半连续的。这三个工序间呈现顺序加工关系，且前后工序紧密衔接，存在着物质与能量的转换与传递⑴。炼钢■连铸是钢铁生产的瓶颈工序，炼钢连铸生产调度是MES的重要

6、内容和关键技术，因此，炼钢连铸调度问题的研究在国际上极为重视，一直是学术界和企业界研究的热门课题。由于调度问题的复杂性，导致了不同的研究者从不同的角度研究某一问题及其解决问题的方法[2]卩1[4][5][6]。生产调度包括资源约束和计划调度，通过它来决定工件的设备选择、作业顺序和作业时间。炼钢■连铸生产调度应属于多机并行的、动态的JobShop问题。本文主要研究炼钢・连铸的静态调度问题，为使炼钢■连铸产量最大，连铸机尽量不断浇，建立了基于准时开浇的调度规划模型，为解决模型的灵活性和实用性，采用了“智能、模型和人

7、机交互”相结合的综合方法。1生产设备条件及工艺流程1.1主体生产设备条件(1)转炉共3座，处理时间约35min0(2)精炼设备共6座：RH2座，处理时间约36min;LF1座，处理时间约54min:KIP1座，处理时间约36min;CAS2座，处理时间约30mino(3)连铸机共3座，浇铸时间约为50mino1.2生产工艺流程炼钢厂生产工艺流程如图1所示，铁水包接受混铁车铁水后，通过吊车把铁水倒入转炉中，经转炉吹炼后冶炼成钢水倒入钢水包中，然后根据生产工艺路径，经过运输设备输送到指定的精炼炉上进行精炼最后到达浇

8、铸区域进行浇铸，或从转炉直接到达浇铸区域进行浇铸。浇铸后的连铸坯和钢锭分别送到热轧厂和初轧厂。根据钢种的生产工艺路径要求，有些钢种可以直接到达连铸或模铸工序进行浇铸，但有些钢种必须经过1次、2次、3次甚至4次精炼后才能进行浇铸，实际生产工艺路径达2?多条。~无精炼~—二次精炼执飙三次精炼四次精炼图1炼钢一连铸生产工艺流程图2调度模型的设计从现有的设备条件和生产工艺流程可以看到面对如此多