基于炼钢-连铸仿真平台的流程控制与生产调度研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文基于炼钢一连铸仿真平台的流程控制与生产调度研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：周强雷谢植教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学检测技术与自动懈2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：赵勇孟红记副教授孙金根副教授东北大学2014年6万方数据AThesisinMeasuringTechnologyandAutomaticInstrumentsResearchontheProcessControlSystemandthe

2、SchedulingSystemBasedontheSimulationPlatfiofUlationt'latlormsteelmaking-continuouscastingByZhouQiangLeiSupervisor：XieZhiNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论

3、文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：，萄弓羲、密日期：1Df牛、6、io学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年函学位论文作者签名：／裔弓虽雷签字日期：zDI牛，6．Io导师签名：飞}y钆签字日期：万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于炼N-连铸仿真平台

4、的流程控制与生产调度研究摘要本课题为“985工程”炼钢一精炼．连铸流程的控制系统集成与流程综合优化实验研究平台中的子课题。实验平台采用虚拟现实仿真计算机系统与实物模拟系统相结合的仿真实验环境，以现场数据为驱动，通过网络通讯与仿真操控和虚拟场景形成交互信息，实现了生产过程的实际操控仿真。本实验平台是连接理论研究与钢铁生产实际应用所必须的中间环节，可以模拟炼钢一连铸生产环节，为实现炼钢．连铸全流程优化控制与调度提供研究基础。本论文主要包括以下研究内容：完成炼钢．连铸实验平台中物理装置的控制系统及其与虚拟现实系统的交互。在物理模型的控制系统中，

5、采用西门子S7400PLC作为控制器，上位机装有WINCC组态软件，组建炼钢一精炼一连铸整个生产流程的网络控制系统，建立监控系统等。采用工业以太网技术实现各个控制PLC与上位机之间的互联互通；利用Socket通信接口和OPC通信接口，实现虚拟现实与控制PLC的通讯，保证虚拟现实中的虚拟场景与物理模型装置的同步动作等。基于炼钢．连铸实验仿真平台，将实验平台的炼钢一连铸生产调度问题抽象为3阶段的混合流水车间调度问题，建立炼钢一连铸生产调度的0．1混合整数规划模型。采用遗传算法与线性规划相结合的算法给出炼钢一连铸生产调度问题求解策略。通过优化传

6、搁时间满足钢水温度要求，通过最小化浇次开浇提前／拖期惩罚来协调生产节奏。采用二进制染色体编码方式，以染色体编码表示炉次设备指派与炉次在设备上的加工顺序，采用反向调度理论给出具体调度方案。对炼钢一连铸生产调度计划进行可视化设计，根据调度系统对甘特图的功能需求，开发具有人机交互功能的甘特图；采用ADO技术实现对调度系统数据库中数据表的读取和修改；根据调度计划中可能存在的冲突，设计计划可行性检测模块；给出基于甘特图的人机交互和计划可行性检查进行调度计划动态调整的方法和步骤。关键词：炼钢一连铸；虚拟现实；调度；遗传算法；甘特图．II．万方数据东北

7、大学硕士学位论文AbstractResearchontheProcessControlSystemandtheSchedulingSystemBasedontheSimulationPlatfiofUlationormsteelmaking-continuouscastingAbstractThetopicis‘‘985Project”Steelmaking—refming-continuouscastingprocesscontrolsystemintegrationandprocessoptimizationexperimentsin

8、tegratedresearchplatforminthesub-topics．TheexperimentalPlatformusingacomputersystemofthevirtualr