[发明专利]一种炼钢-连铸生产过程在线图形化人机交互调度方法

摘要

本发明提供一种炼钢-连铸生产过程在线图形化人机交互调度方法，涉及炼钢-连铸技术领域，该方法包括获取初始炼钢-连铸生产调度计划数据并进行二维甘特图显示；获取炼钢-连铸生产过程生产实际信息并根据炼钢-连铸生产过程生产实际信息进行扰动情况判断；根据时间偏差扰动、温度偏差扰动和成分偏差扰动信息对初始炼钢-连铸生产调度计划数据进行调整并以二维甘特图形式显示，并下发到现场指导生产。针对炼钢-连铸生产调度系统调度人员依靠手工录入进行计划调整导致计划调整速度慢和计划调整优化程度不高，将基于二维甘特图的图形化人机交互调整方法和时间优化调度模型在线优化相结合，增强调度计划在线调整功能，提高调度计划优化效果。

主权项

一种炼钢‑连铸生产过程在线图形化人机交互调度方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：获取初始炼钢‑连铸生产调度计划数据并进行二维甘特图显示；步骤1‑1：设置图形化人机交互界面显示基础数据：设备代码、设备名称、设备类型、设备最小允许处理时间、设备标准允许处理时间、设备最大允许处理时间、设备间运输时间、炉次在转炉的目标开工温度和目标完工温度、炉次在精炼炉的目标开工温度和目标完工温度、炉次在连铸机的目标开工温度和目标完工温度、炉次在转炉的目标开工成分和目标完工成分、炉次在精炼炉的目标开工成分和目标完工成分、炉次在连铸机的目标开工成分和目标完工成分和计划执行状态码；步骤1‑2：进行图形化人机交互界面配置：包括设备显示的轴线位置、设备轴线之间的位置顺序、设备显示的轴线类型、设备显示的轴线颜色；步骤1‑3：获取初始炼钢‑连铸生产调度计划数据和图形化人机交互界面配置数据，以二维甘特图形式对生产调度计划进行图形化人机交互界面显示；步骤2：获取炼钢‑连铸生产过程生产实际信息并根据炼钢‑连铸生产过程生产实际信息进行扰动情况判断；步骤2‑1：获取炼钢‑连铸生产过程实际信息并将获取的实际信息存入数据库，包括炉次在转炉的实际开工时间和实际完工时间、炉次在转炉的实际开工时间和实际完工时间、炉次在精炼炉的实际开工时间和实际完工时间、炉次在连铸机的实际开工时间和实际完工时间、炉次在连铸机的实际开工时间和实际完工时间、炉次在转炉的实际开工温度和实际完工温度、炉次在精炼炉的实际开工温度和实际完工温度、炉次在连铸机的实际开工温度、炉次在转炉的实际完工成分、炉次在精炼炉的实际完工成分；步骤2‑2：将初始炼钢‑连铸生产调度计划数据和炼钢‑连铸生产实际信息以二维甘特图形式进行在线图形化显示；步骤2‑3：当炉次在设备上的实际开工时间与初始炼钢‑连铸生产调度计划中的计划开工时间之间出现偏差，或炉次在设备上的实际完工时间与初始炼钢‑连铸生产调度计划中的计划完工时间之间出现偏差时，炼钢‑连铸生产过程产生时间偏差扰动，此时，在图形化人机交互界面上产生时间偏差扰动报警信息；步骤2‑4：当炉次在设备上的实际开工温度与初始炼钢‑连铸生产调度计划中的目标开工温度出现偏差，或炉次在设备上的实际完工温度与初始炼钢‑连铸生产调度计划中的目标完工温度出现偏差时，炼钢‑连铸生产过程产生温度偏差扰动，在图形化人机交互界面上产生温度偏差扰动报警信息；步骤2‑5：当炉次在设备上的实际开工成分与初始炼钢‑连铸生产调度计划中的目标开工成分出现偏差，或炉次在设备上的实际完工成分与初始炼钢‑连铸生产调度计划中的目标开工成分出现偏差时，炼钢‑连铸生产过程产生成分偏差扰动，在图形化人机交互界面上产生温度偏差扰动报警信息；步骤3：根据时间偏差扰动、温度偏差扰动和成分偏差扰动信息对初始炼钢‑连铸生产调度计划数据进行调整；步骤3‑1：根据时间偏差扰动、温度偏差扰动和成分偏差扰动信息，在图形化人机交互界面上对调度计划进行调整，调整后的调度计划更新至数据库；当扰动情况为时间偏差扰动时，在图形化人机交互界面上对调度计划进行调整，包括：整体调整炉次作业时间、调整炉次在设备上处理时间、调整同一炉次相邻操作之间间隔时间、调整炉次在工序上加工设备；当扰动情况为温度偏差扰动时，则对发生扰动的炉次调整炉次在设备上处理时间，以满足温度要求；当扰动情况为成分偏差扰动时，调整方法包括：钢种变更、删除炉次计划和插入新的炉次计划；步骤3‑2：根据在图形化人机交互界面上对调度计划进行调整后的结果，在不改变每个炉次在各工序加工设备的基础上，对炉次的开工时间和完工时间进行优化，并将最终的优化结果保存至数据库；步骤3‑2‑1：不改变炉次在工序上的加工设备的条件下，建立以炉次相邻操作之间的等待时间总和最小为目标的炼钢‑连铸生产在线时间优化调度模型，该模型的决策变量是炉次在设备上的开工时间和完工时间，该模型的约束条件为：（1）同一个浇次中的前后相邻炉次在连铸机上必须连续浇铸；（2）同一个设备上加工的相邻两个操作，必须等到前一个操作在该设备上加工结束之后才能开始下一个操作的加工；（3）炉次的每个操作必须按照生产工艺路径规定的先后顺序进行依次进行加工；（4）炉次操作的处理时间必须大于最小允许处理时间；（5）炉次操作的处理时间必须小于最大允许处理时间；（6）已经完工的操作的开工时间必须等于实际开工时间；（7）已经完工的操作的完工时间必须等于实际完工时间；（8）正在加工的操作的开工时间等于实际开工时间；（9）在线图形化人机交互调度修改的操作的处理时间在时间优化时不能进行改变；（10）未开工的操作开工时间不能小于当前时间；（11）正在加工的操作完工时间不能小于当前时间；步骤3‑2‑2：根据在图形化人机交互界面上对调度计划进行调整后的结果和炼钢‑连铸生产在线时间优化调度模型，得到优化调整后的炉次的开工时间和完工时间；步骤3‑2‑3：将优化调整后的炉次的开工时间和完工时间保存至数据库，调整炼钢‑连铸生产调度计划数据；步骤4：将调整后的新调度计划通过图形化人机交互界面以二维甘特图形式显示，并下发到现场指导生产。