本發明涉及自動化信息領域中鋼鐵企業生產計劃管控環節技術,更具體地說,涉及一種帶插坯的熱軋dhcr計劃編制方法。
背景技術:
1、熱軋計劃根據板坯物料狀態及裝爐模式一般可分為三種類型:實物ccr計劃、虛擬hcr計劃、以及虛擬dhcr計劃。不像ccr計劃以實物編計劃,hcr與dhcr都是以虛擬板坯作為計劃材料,都以提升裝爐溫度為目標,但hcr只有全部板坯產出后才能啟動裝爐生產,其節能效果沒有dhcr顯著。實現dhcr計劃排程,其中涉及三個關鍵因素:決定了板坯的出鋼次序的煉鋼出鋼計劃、連鑄出鋼與軋線生產節奏、庫存可編計劃的實物板坯。dhcr板坯產出時間與節奏由煉鋼工序決定,加熱爐供料與軋線節奏則由加熱爐抽鋼節奏與軋線軋制節奏決定。當軋制節奏快于dhcr板坯產出節奏時,需要插入提前預備的熱坯彌補連鑄出鋼供料的不足。因此在dchr排程與優化時,需要特別關注煉鋼與軋線的生產節奏匹配,提前預備適量插坯,防止dhcr板坯供料斷檔。
2、一般情況下,當dhcr板坯由一臺連鑄機供料,熱軋滿負荷生產時,熱軋產能大于連鑄出鋼產能,此時需要預備插坯來彌補煉鋼熱坯供料節奏的不足。大多數dhcr計劃執行失敗,是由于無法匹配恰當的插坯引發。插坯計劃的形成是dhcr計劃一項關鍵環節,插坯時機、插坯批量由多種因素制約。要實現dchr計劃排程并成功實施,其困難程度遠超ccr計劃,其計劃執行成功率也遠低于ccr計劃。
3、目前,熱軋dhcr計劃排程針對煉鋼節奏與軋制節奏匹配情況,大體上有二種操作思路:其一,煉鋼節奏大于軋制節奏,此種情況不需要考慮插坯,其計劃編制與實物ccr計劃大體類似;其二,煉鋼節奏跟不上軋制節奏,此種情況需要考慮插坯,需要提前準備適量的插坯,以彌補節奏的不平衡。
4、由于生產合同規格組距的限制,以及熱軋產線工藝設計的特點,大多數情況下dhcr計劃都需要進行插坯處理,需要插坯來彌補煉鋼熱坯供料節奏的不足。此外,即使煉鋼節奏大于軋制節奏,dhcr供應充足的情況下,為防止連鑄出鋼異常導致dhcr板坯供應中斷,也需要準備一些插坯,應付突發情況。因此,插坯計劃的形成是dhcr計劃一項關鍵環節。在人工操作模式下,大體上是以犧牲部分插坯裝爐溫度為代價,準備足量的插坯,確保dhcr計劃物流的正常進行。
5、綜上所述,dchr計劃是熱軋計劃排程中一類節能降耗非常顯著的計劃類型,當連鑄出鋼節奏與熱軋軋制節奏不匹配時,dhcr計劃需要線下實物熱坯進行插坯來平衡煉鋼與熱軋物流節奏。由于涉及dhcr計劃編制、計劃下發、dhcr計劃啟動時刻、線上與線下物流交叉穿插等復雜流程管理,導致dchr計劃實施成功率較低。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的缺陷,本發明的目的是提供一種帶插坯的熱軋dhcr計劃編制方法,在考慮煉鋼、熱軋生產節奏的基礎上,針對dhcr計劃編制與實施,提出從計劃編制到下發管理全流程處理方法,最大限度提升dhcr計劃編制成功率。
2、為實現上述目的,本發明采用如下技術方案:
3、一種帶插坯的熱軋dhcr計劃編制方法,包括以下步驟:
4、s1,獲取煉鋼計劃數據和dhcr計劃工藝常數;
5、s2,編制dhcr計劃;
6、s3,調整dhcr計劃在執行時的供料節奏;
7、s4,調控dhcr計劃的啟動時間;
8、s5,下發處理dhcr計劃。
9、較佳的,所述煉鋼計劃數據包括煉鋼計劃號、cast號、lot號、出鋼記號、爐次號、dhcr標記、開始注入時間、虛擬板坯號、合同號、軋制寬度、軋制厚度、硬度、出爐溫度、計劃切割時間;
10、所述dhcr計劃工藝常數包括dhcr板坯輥道傳輸時間、加熱爐裝鋼節奏、出鋼節奏、dhcr計劃最小板坯數、dhcr計劃最小dhcr板坯數、同寬板坯允許最大誤差值、同寬最大軋制公里數。
11、較佳的,所述步驟s2具體包括以下步驟:
12、s21,獲取合法的連續dhcr板坯序列;
13、s22,基于dhcr板坯序列形成完整的軋制計劃。
14、較佳的,所述步驟s21具體包括以下步驟:
15、s211,設定dhcr計劃的時間段,從當前時間tstart,到時間tend;
16、s212,從煉鋼計劃中,過濾不滿足條件的煉鋼爐次計劃;
17、s213,對剩余爐次計劃,按每爐爐次注入開始時間順序排序,形成計劃爐次序列為:l1、l2、...ln;
18、s214,按步驟s213的計劃爐次序列,以及每爐次內板坯的計劃切割時間次序,得dhcr板坯計劃產出序列:
19、s11,s12,...,s1q1,s21,s22,...s2q2,...,sn1,sn2,...snqn,其中,sij(i=1,...,n,j=1,...,qi)是第i爐li中,第j塊dhcr板坯;
20、s215,對步驟s214的dhcr板坯計劃產出序列,順次進行分組,得分組序列:b1,...,bm。
21、較佳的,所述步驟s22具體包括:
22、依次從分組序列b1,...,bm中,取計劃塊bj(j=1,...,m),為bj在頭部匹配燙棍過渡材,在尾部拼接ccr冷坯計劃:pj=rj1+bj+rj2。
23、較佳的,所述步驟s212中,過濾不滿足條件的煉鋼爐次計劃包括:
24、1)爐次注入開始時間不在[tstart,tend]時間范圍之內;
25、2)爐次裝爐模式不是dhcr;
26、滿足上述任一條件的,剔除。
27、較佳的,所述步驟s215中,對dhcr板坯計劃產出序列順次進行分組需滿足如下條件:
28、1)cast號相同
29、2)bi中所有板坯的出鋼記號相同
30、3)|bi|≥dhcrsizemin
31、4)|wi-wj|≤δw,si、sj∈bi
32、5)|ti-ti+1|≤δtmin,si、si+1∈bi
33、其中,|bi|表示集合bi的元素個數;wi、wj分別為分組bi中板坯si、sj的軋制寬度;δw為工藝常數,用來定義任意二板坯同寬的最大允許誤差值;ti、ti+1分別為分組bi中相鄰板坯si、si+1的產出時間;δtmin為dhcr計劃工藝常數,一般與加熱爐裝鋼節奏相匹配;dhcrsizemin為dhcr計劃要求的最少dhcr板坯數。
34、較佳的,所述步驟s22還包括:
35、尋找第一個滿足如下條件的pk(1≤m):
36、|pk|=|rk1|+|bk|+|rk2|≥plansizemin
37、其中,rk1為燙棍過渡材;bk為dhcr計劃的主體部分;rk2為接續在dhcr計劃段bk后面的實物ccr計劃部分,以彌補dhcr計劃板坯數量不足;plansizemin為dhcr計劃要求最少的板坯數;
38、假若上述pk存在,則已輸出dhcr計劃pk;否,則dhcr計劃編制失敗,表示目前dhcr計劃前提條件不滿足,無法編制出合格的dhcr計劃。
39、較佳的,所述步驟s3具體包括:
40、dhcr計劃包括p1+p2+p3;
41、其中,p1為計劃燙輥材及其過渡材實物板坯;p2為dhcr的主體部分,虛擬板坯;p3為dhcr板坯不足部分的實物補充板坯;
42、當dhcr計劃的主體部分在執行時,加熱爐的供料全部來自于dhcr計劃段的直送熱坯;
43、當煉鋼連鑄供dhcr板坯節奏與加熱爐裝鋼節奏不匹配時,需要對dhcr供料方式進行調整:
44、當dhcr供料節奏大于裝爐節奏,來不及裝爐的多余的dhcr板坯隨時下線,隨后在dhcr尾部重新接續上;
45、當dhcr供料節奏小于裝爐節奏,則需要為dhcr計劃提前準備補料的備料,即插坯計劃。
46、較佳的,所述插坯計劃具體包括:
47、p2=p21+p22
48、其中,p21為彌補連鑄與熱軋生產節奏不匹配當作插坯用的緩沖計劃板坯;p22為dhcr計劃的主體部分;
49、當dhcr計劃的板坯數量不足時,使用線下熱坯來充當插坯,充當插坯的線下實物板坯需要滿足如下條件:
50、1)規格與dhcr計劃坯相同;
51、2)鋼種與與dhcr計劃坯相同;
52、3)溫度與dhcr裝爐溫度差不超過δt;
53、當煉鋼連鑄出坯節奏慢于熱軋加熱爐裝爐節奏時,執行的dhcr計劃由于供料不足,此時需要準備一插坯計劃;
54、在dhcr執行過程中,根據實際需要,間隔在dhcr計劃板坯中,插入部分線下熱坯,以彌補供料不足。
55、較佳的,所述插坯計劃的大小nb,由下式決定:
56、nb=(nd/vr-nd/vc)*vr+nh(2.1)
57、其中,vr、vc分別為熱軋與連鑄出坯節奏;nd為dhcr計劃中p2的大小;nh為線下當作插坯用的熱坯數量。
58、較佳的,所述步驟s4具體包括:
59、若前續有n個待執行的計劃,其生產次序為:p1,...,pn,每個計劃對應的未裝爐板坯塊數分別為:n1,...,nn;則這些計劃板坯全部裝爐完畢,亦即從當前到前續計劃最后一個計劃的最后一塊板坯裝爐為止,總共耗時為:
60、tsum0=∑(nj/vr)(1.1)
61、其中,vr為熱軋軋制節奏;
62、若dhcr計劃中,燙棍過渡材部分的實物板坯數為n0,平衡軋制節奏的插坯數為nb;當第一塊dhcr計劃坯s0能夠接續前續計劃生產,s0前面所有計劃板坯生產完畢,所需時間為:
63、tsum=tsum0+(n0+nb)/vr(1.2)
64、為確保第一塊dhcr計劃坯s0能夠接續計劃生產,該板坯的計劃產生時間t0應該滿足如下關系:
65、tsum-vf≤t0+ttran≤tsum+vf(1.3)
66、其中,vf為熱軋加熱爐板坯裝爐節奏;ttran為板坯從切割產出不下線經運輸輥道直接傳送到加熱爐裝爐等待位置的運輸時間;
67、當關系式(1.1)至(1.3)不滿足時,需要對前續計劃、當前dhcr進行調整,確保關系式(1.2)成立。
68、較佳的,對前續計劃、當前dhcr進行調整的方法具體包括:
69、1)t0>tsum+vf–ttran
70、該情況表明dhcr板坯生產滯后,滿足不了計劃接續要求,需要在前續計劃中,插入若干實物板坯,以彌補接續計劃節奏,需要插入的實物板坯數為:
71、x=ceil((t0-tsum-vf+ttran)/vr)(1.4)
72、2)t0<tsum+vf–ttran
73、該情況表明dhcr板坯生產超前,滿足不了計劃接續要求,需要在前續計劃中,刪除若干實物板坯,以補償接續計劃節奏,需要刪除的實物板坯數為:
74、x=ceil((tsum-vf+ttran-t0)/vr)(1.5)
75、在刪除了n1板坯后,仍舊無法滿足條件表達式(1.3),擴大dhcr插坯數來解決,增加的插坯數同樣由表達式(1.5)計算得到。
76、這里的ceil(y),表示對y向上取整數。
77、較佳的,所述步驟s5具體包括:
78、dhcr計劃p包括p=p1+p21+p22+p3;
79、其中,p1、p3為實物ccr計劃;p21為虛擬板坯的dhcr插坯計劃;p22為虛擬板坯dhcr計劃;
80、dhcr計劃下發次序為:p21、p22、p1、p3,dhcr計劃執行先后次序為:p1,p21+p23、p3。
81、本發明所提供的一種帶插坯的熱軋dhcr計劃編制方法,包括以下幾點有益效果:
82、1)基于煉鋼計劃可進行dhcr排程的虛擬板坯編排計劃,只要存在,模型系統總能發現并編排成優化的dhcr計劃來,避免了人工操作模式下潛在的缺失與遺漏;
83、2)本發明對規范化熱軋dhcr排程流程,提升計劃軋制編制效率與軋制計劃性能,降低軋線加熱爐能耗,產生積極的影響。