铁水包跟踪调度技术的研究与应用

摘要

受现代炼钢技术及转炉操作工艺的限制,目前我国许多钢铁企业整体自动化水平不高。虽然大部分炼钢生产环节基本实现自动化,但某些关键的工序仍需要人工操作,效率较低。铁水包的跟踪调度是转炉炼钢生产的一个重要环节,铁水包作为铁水运输的载体,从高炉出铁到铁水进入转炉炼钢,整个操作流程都与铁水包密切相关。目前国内一些炼钢厂对于此环节都是基于人工跟踪调度,手工方式记录数据,信息传输慢,指令执行效率低,而且极易出错,影响生产节奏,不利于钢铁企业的可持续发展。
　　因此如何有效的、科学的管理铁水包跟踪和调度,最大限度的实现自动化,提高生产操作效率是目前研究的重点课题。建立全面实时的铁水包跟踪调度系统,实现信息自动跟踪管理是解决上述困难的有效方法,实现铁水包操作状态跟踪,位置定位是解决问题的关键。由于工业现场环境复杂,噪声大,通常的视频监控和对讲机信息传播不能满足调度员快速决策的要求。针对上述问题,本文以国内某炼钢企业的实际生产现状为背景,在分析当前钢厂在铁水包跟踪调度方面存在的问题的基础上,研究了铁水包跟踪调度系统,提出了相关的技术方案,为后续转炉、连铸作业环节提供了重要的数据参考。
　　本文以计算机工业自动化应用为基础,运用射频识别和无线网络等技术,研究了铁水包跟踪定位的技术及相关的调度方案,根据某钢厂炼钢车间的实际生产的状况,研究符合该钢厂的铁水包跟踪定位系统,利用手持终端与服务器的数据交换实现铁水包信息(温度、成分、重量)实时查询,通过功能键设定当前操作的铁水包进厂、出厂状态,完成数据的记录和更新;通过基于RFID的行车定位系统实现铁水包的位置跟踪。根据提炼的转炉炼钢工艺要求和铁水包处理流程的专家经验,详细总结了铁水包炉前调度的规则策略。铁水包跟踪调度的最终目的是实现铁水生产物流的高效运转,降低能耗,辅助炼钢生产,提高产品质量和企业的经济效益。

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第1章 绪论

1.1研究背景

1.2炼钢工业的发展概况

1.3铁水包跟踪调度存在的问题

1.4研究目的及意义

1.5论文主要工作

1.6论文组织结构

第2章 铁水包调度流程分析

2.1引言

2.2炼钢生产工艺流程概述

2.3铁水包调度现状分析

2.4铁水包流程问题分析

2.5跟踪调度需求分析

2.6本章小结

第3章 跟踪定位系统总体方案研究

3.1引言

3.2铁水包跟踪定位系统的架构

3.3系统框架设计

3.4系统方案技术分析

3.5本章小结

第4章 铁水包信息跟踪系统研究

4.1引言

4.2手持终端概述

4.3系统各电路模块设计

4.4 ZigBee无线通讯电路模块设计

4.5软件模块设计

4.6终端功能设计

4.7本章小结

第5章 铁水包定位系统研究

5.1引言

5.2行车定位系统结构

5.3系统总体方案

5.4铁水包位置判断分析

5.5铁水包操作状态推理

5.6 铁水包入炉并包策略研究

5.7本章小结

第6章 总结与展望

6.1全文总结

6.2工作展望

致谢

参考文献

附录