Vol.25 No.4 唐洪华等：薄板坯连铸连轧流程物流仿真系统的开发 ·325- 化调整策略，综合考虑各个工序的生产约束条 时性很强的OLTP数据库系统.系统采用C/S结 件，制定出合理的生产计划.编制生产计划时，根 构，将数据集中放在厂调度室的数据库服务器 据合同反推出轧钢、连铸、炼钢的生产计划 上，具体用于各个分调度室客户端，各个客户端 生产计划制定后，生产实际参数与计划不同 不存在本地数据库.通过网络，生产中的实时数 或流程中某工序发生故障时需要调整，调整的最 据首先上传到数据库服务器：客户端依据各自功 大原则是尽量保证连铸不停浇，可以根据连轧故 能要求及权限，操作数据库服务器中的数据，设 障和炼钢一连铸区段故障分别制定调整策略，连 计了品种、钢种、工位、取样点、炉号、浇次号、板 轧故障可以由加热炉来缓冲，根据故障的持续时 坯号、生产计划号、轧制批号等16个信息代码来 间和加热炉的缓冲时间可以分四个层次来考虑： 保证信息的可靠性、可比性和适应性，使信息便 不影响连铸生产、连铸降低拉速、个别连铸坯碎 于与上级管理部门或外单位信息交换的要求，经 坯、连铸机停机.炼钢一连铸区段的故障调整策 现场的调研并根据用户提出的需求，系统在运行 略根据该区段的故障类型归纳为八种模式来处 过程中将产生以下几类数据表：基础数据表（提 理：兑铁时刻调整、剩余冶炼时间调整、出钢时刻 供系统运行所必需的各类基础参数，如品种、钢 调整、到站时刻调整、出站时刻调整、开浇时刻调 种、工位等信息)、过程数据表（提供各个生产工 整、剩余浇铸时间调整、停浇时刻调整，见图4.文 位上与生产相关的各种数据，这些数据一般实时 (开始 性较强且与生产节奏紧密相连，如转炉冶炼过 程、精炼过程等产生的数据)、实时数据表（各工 从计划表中取得数据 位生产过程中的实时数据，如连铸的剩余浇铸时 按浇次，连浇炉数排序 间、气体流量等)、计划表（轧钢计划、浇次计划、 否 栋钢一连铸计划等)、其他表（不能归为以上各类 有计划否？ 的数据，如用户表等)共52个.还设计了11个视 是 图和33个触发器. 取得数据中第一条记录 薄板坯连铸连轧物流仿真系统是一分布式 否 还有记录否？ 交互仿真系统，计算机网络是信息传输的桥梁， 是 薄板坯连铸连轧流程物流仿真系统中数据通讯 结束 取得实际生产数据 事件具有随机性，必须有效利用并发通讯技术. 本系统中采用多进程、多线程机制.多线程是一 选择调整模式 种把线程划分为进程，并按照预分配的线程优先 级分配每个线程各自享用CPU时间的技术.线程 转炉 剩余 转炉精炼 精炼连铸 剩余连铸 对象在多个物流系统中使用，能及时、准确地在 兑铁 冶炼 出钢 到站 出站 开浇 浇铸 停浇 网络中各结点间传递消息，实时通讯内容主要包 时刻 时间 时 时刻 时刻 时刻 时间 时刻 括生产消息（如兑铁、开浇等）和故障及其处理消 调整 调整 调整 调整 调整 调整 调整 调整 息（如轧机故障、调整拉速等）两类共24种， 取得计划表中下一条记录 5仿真 5.1计划编制 图4炼钢一连铸区段实时调整模型 进入调度子系统后，按轧钢计划输入按钮进 Fig.4 Real time adjusting model of LD-CC section 入计划输入画面，见图5. 献[1]给出了各种模式的调整策略及相应的产生 首先选择本轧制单位的成品钢种、宽度和厚 式规则. 度，确定后再选择各轧制批次的厚度、重量、质量 4数据库设计和实时通讯 级别和铸坯单重.一个轧制批次的数据选好之 后，点“添加”按钮，即将此轧制批次数据写入下 “薄板坯连铸连轧流程物流仿真系统”的数 方的列表中去，然后可以继续下一个轧制批次的 据库设计采用DB2关系数据库系统，属中型、实 计划输入，步骤同上，如有必要还可以调整各轧Vb l . 2 5 N o . 4 唐 洪华 等 : 薄板坯 连 铸连 轧流程 物流 仿真 系 统的 开发 . 3 2 5 . 化 调 整 策 略 , 综 合 考 虑 各个 工序 的生 产 约束 条 件 , 制 定 出合理 的 生产计 划 . 编 制生产 计划 时 , 根 据 合 同反 推 出轧 钢 、 连 铸 、 炼 钢 的 生产 计划 . 生 产计 划制 定 后 , 生 产实际参数与计 划不 同 或 流程 中某 工序 发 生故 障 时需要 调整 , 调整 的最 大 原则 是尽 量保 证 连铸 不停 浇 . 可 以根据 连 轧故 障和炼 钢一连铸 区 段故 障分 别制 定调 整策 略 . 连 轧 故障 可 以 由加 热 炉来 缓冲 , 根据 故障 的持续 时 间和 加 热炉 的缓 冲 时 间可 以分 四个层 次来 考虑 : 不 影 响连 铸 生产 、 连 铸降低拉 速 、 个 别 连铸 坯 碎 坯 、 连铸 机停机 . 炼钢一 连铸 区段 的故 障调 整 策 略 根 据 该 区段 的故 障类 型 归纳 为 八 种模 式 来 处 理 : 兑铁 时刻调 整 、 剩余 冶炼 时 间调整 、 出钢 时刻 调 整 、 到站 时刻 调整 、 出站 时刻调 整 、 开浇 时刻 调 整 、 剩 余浇铸 时 间调整 、 停 浇 时刻调 整 , 见 图 4 . 文 从计 划表 中取 得数 据 按浇 次 , 连 浇炉 数排 序 取得数据 中第一条记录 取得实际生产数据 选择调整模式 剩 余 精炼 冶 炼 出站 时间 时刻 调整 调 整 取得计划表中下一条记录 时性 很 强 的 O LT P 数据 库 系 统 . 系 统采 用 C/ S 结 构 , 将 数 据 集 中放 在 厂 调 度 室 的数 据 库 服 务器 上 , 具 体用 于 各个 分 调度 室 客 户端 , 各个 客 户 端 不 存在本地 数据库 . 通过 网络 , 生产 中 的实时数 据 首 先上传 到 数据 库服 务器 ; 客户 端 依据各 自功 能要 求及 权 限 , 操 作 数据 库 服 务器 中的数 据 . 设 计 了品种 、 钢 种 、 工 位 、 取 样 点 、 炉 号 、 浇次 号 、 板 坯 号 、 生产 计划 号 、 轧 制 批号 等 16 个 信 息代 码来 保 证 信息 的可靠 性 、 可 比 性 和适 应 性 , 使 信 息便 于 与上 级 管理部 门或 外 单位 信息交 换 的要求 . 经 现 场 的调研 并根 据用 户提 出的需 求 , 系 统在运行 过 程 中将 产 生 以下 几类 数 据表 : 基 础数 据 表 ( 提 供 系 统运 行 所必 需 的 各类 基础 参数 , 如 品种 、 钢 种 、 工 位等 信 息 ) 、 过 程 数据 表 ( 提 供 各个 生产 工 位 上与 生产 相关 的各 种 数据 , 这 些 数据 一般 实 时 性 较 强且 与生 产 节 奏 紧密 相 连 , 如 转 炉冶 炼 过 程 、 精 炼过 程 等产 生 的 数据 ) 、 实 时数 据 表 ( 各 工 位 生产 过程中 的实 时数据 , 如连铸 的剩 余浇铸 时 间 、 气 体流 量 等 ) 、 计划 表 ( 轧钢 计 划 、 浇次 计 划 、 炼 钢一连铸 计划 等 ) 、 其 他 表 ( 不 能归 为 以上 各类 的数 据 , 如 用 户表 等 ) 共 52 个 . 还 设 计 了 1 个 视 图和 3 个触 发器 . 薄 板 坯 连 铸 连 轧 物 流 仿 真 系 统 是一 分 布 式 交 互 仿真 系 统 , 计 算机 网 络 是信 息 传输 的桥 梁 . 薄 板 坯连铸连轧 流 程物流 仿 真 系统 中数据 通 讯 事 件 具有 随 机性 , 必 须有 效 利用 并发 通讯 技 术 . 本 系统 中采 用 多进 程 、 多线程机制 . 多线 程 是一 种 把 线程划 分 为进程 , 并 按照预 分 配 的线程 优先 级 分配 每个 线程 各 自享 用 C P U 时 间的技 术 . 线程 对 象 在 多个 物流 系 统 中使 用 , 能及 时 、 准 确 地在 网络 中各 结点 间传 递消 息 . 实时通 讯 内容主 要包 括 生 产消 息 (如 兑 铁 、 开浇 等 ) 和故 障 及其 处理 消 息 ( 如 轧机 故 障 、 调 整 拉速 等 ) 两 类 共 24 种 . 图 4 炼钢 一 连铸 区段实 时调 整模 型 F ig . 4 eR a l it m e a dj u s it n g m o d e l o f L D · C C s e c iOt l l 献 【l] 给 出了各 种模式 的调 整 策 略及 相应 的产 生 式规 则 . 4 数据 库 设 计 和 实 时通 讯 “ 薄板 坯连 铸 连轧 流 程物 流 仿真 系 统 ” 的数 据 库设 计 采用 D B Z 关系 数据 库系 统 , 属 中型 、 实 5 仿 真 .5 1 计 划编 制 进 入 调度 子 系统 后 , 按 轧钢 计 划输 入按 钮 进 入计 划输 入 画 面 , 见 图 5 . 首先 选择 本 轧制 单位 的成 品钢 种 、 宽度 和 厚 度 , 确 定后 再选择 各 轧制 批次 的厚 度 、 重量 、 质 量 级 别和 铸 坯 单 重 . 一个 轧 制 批 次 的数据 选 好 之 后 , 点 “ 添 加 ” 按 钮 , 即将 此 轧制 批 次数 据 写入 下 方 的列表 中去 , 然后 可 以继 续下 一个 轧制 批次 的 计划 输 入 , 步骤 同上 . 如 有 必要 还 可 以调整 各 轧