适合多工况的焦炉作业计划优化调度方法的研究与实现

摘要

焦炭是冶金生产不可缺少的原料之一，焦炭质量的好坏直接影响到冶金产品的质量。由于焦炉机械只能逐孔推焦、装煤，所以必须依据一定的推焦、装煤顺序制定合理的推焦计划，从而使整座焦炉有序地进行操作。因此，合理制定推焦计划，实行焦炉作业的优化调度对有效保证焦炭质量，提高焦炭产量，稳顺焦炉生产，都有着重要的意义。 本文在深入分析焦炉推焦操作过程工艺的基础上，针对推焦过程多工况特性、机械设备资源有限等计划编制难点，分别建立正常工况作业计划优化调度模型和异常工况计划优化调度模型，有效的实现了编制最优的推焦计划。 首先设计了正常工况下焦炉作业计划优化调度方法。在分析推焦串序的原理以及焦炉推焦过程各个时间之间的关系基础上，通过建立正常工况作业计划优化调度模型，根据推焦计划编制的专家规则，实现了正常工况下的推焦作业计划优化调度；其次，针对焦炉生产经常遇到的乱笺、事故和病号炉异常工况，采用专家修正方法进行调度；对于不满足专家修正规则的工况，依据最短路径和惩罚表的思想，将异常工况下优化调度问题归结为TsP问题来建立优化调度模型。然后通过分析优化调度模型的特点，采用蚁群优化算法对优化调度模型求解，获得最优的推焦计划。 焦炉作业计划优化调度方法通过在某钢铁企业的炼焦生产过程中应用，实现了焦炉推焦作业计划自动科学编排和生产信息在线检测。应用结果表明该方法能够有效地稳顺焦炉炼焦生产，保证焦炭质量、产量，减少机械设备损耗，同时大大减轻工人的劳动强度。该计划编制方法为焦炉推焦作业计划编制提供了一种有效的途径。

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文摘

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第一章绪论

1.1研究意义与目的

1.2国内外研究现状

1.3研究目标与研究内容

1.4论文构成

第二章焦炉作业计划工艺分析

2.1焦炉生产操作工艺及特点

2.1.1焦炉推焦过程

2.1.2推焦多工况特性

2.1.3优化调度问题提出

2.2作业计划优化调度方法分析

2.2.1作业计划优化调度难点

2.2.2作业计划优化调度要求

2.3小结

第三章焦炉作业计划优化调度方法

3.1焦炉作业计划优化调度原理

3.1.1推焦串序原理

3.1.2焦炉推焦过程时间分析

3.2多工况分析判断

3.3正常工况作业计划优化调度方法

3.3.1正常工况计划优化调度模型

3.3.2正常工况作业计划优化调度

3.4异常工况作业计划优化调度方法

3.4.1异常工况专家修正

3.4.2建模思想及模型描述

3.4.3模型求解策略

3.4.4基于蚁群算法的异常工况优化调度

3.5小结

第四章系统软件设计与工业应用

4.1系统软件的总体结构

4.1.1系统结构框架

4.1.2系统硬件结构

4.1.3系统数据流

4.2系统功能模块划分及实现

4.3作业计划优化调度方法实现

4.3.1正常工况作业计划优化调度实现

4.3.2异常工况作业计划优化调度实现

4.4软件设计技术

4.4.1数据库访问技术

4.4.2动态链接库技术

4.4.3多线程技术

4.5运行结果与分析

4.6小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致 谢

攻读学位期间主要的研究成果