基于煉鋼-連鑄仿真平臺(tái)的流程控制與生產(chǎn)調(diào)度研究.pdf

1、本課題為“985工程”煉鋼-精煉-連鑄流程的控制系統(tǒng)集成與流程綜合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)中的子課題。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用虛擬現(xiàn)實(shí)仿真計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與實(shí)物模擬系統(tǒng)相結(jié)合的仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境，以現(xiàn)場數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)，通過網(wǎng)絡(luò)通訊與仿真操控和虛擬場景形成交互信息，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的實(shí)際操控仿真。本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是連接理論研究與鋼鐵生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用所必須的中間環(huán)節(jié)，可以模擬煉鋼-連鑄生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為實(shí)現(xiàn)煉鋼-連鑄全流程優(yōu)化控制與調(diào)度提供研究基礎(chǔ)。
　　本論文主要包括以下研究內(nèi)容:

2、r>　　完成煉鋼-連鑄實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中物理裝置的控制系統(tǒng)及其與虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的交互。在物理模型的控制系統(tǒng)中，采用西門子S7_400 PLC作為控制器，上位機(jī)裝有WINCC組態(tài)軟件，組建煉鋼-精煉-連鑄整個(gè)生產(chǎn)流程的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，建立監(jiān)控系統(tǒng)等。采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)各個(gè)控制PLC與上位機(jī)之間的互聯(lián)互通;利用Socket通信接口和OPC通信接口，實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)與控制PLC的通訊，保證虛擬現(xiàn)實(shí)中的虛擬場景與物理模型裝置的同步動(dòng)作等。
　　基于煉

3、鋼-連鑄實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)，將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的煉鋼-連鑄生產(chǎn)調(diào)度問題抽象為3階段的混合流水車間調(diào)度問題，建立煉鋼-連鑄生產(chǎn)調(diào)度的0-1混合整數(shù)規(guī)劃模型。采用遺傳算法與線性規(guī)劃相結(jié)合的算法給出煉鋼-連鑄生產(chǎn)調(diào)度問題求解策略。通過優(yōu)化傳擱時(shí)間滿足鋼水溫度要求，通過最小化澆次開澆提前/拖期懲罰來協(xié)調(diào)生產(chǎn)節(jié)奏。采用二進(jìn)制染色體編碼方式，以染色體編碼表示爐次設(shè)備指派與爐次在設(shè)備上的加工順序，采用反向調(diào)度理論給出具體調(diào)度方案。
　　對(duì)煉鋼-連鑄生產(chǎn)調(diào)度計(jì)