煉鋼物流數(shù)字化跟蹤系統(tǒng)研究與優(yōu)化

周志棟+盧武陽+李志亮

摘 要：介紹目前工廠中的煉鋼物流數(shù)字化跟蹤系統(tǒng)，系統(tǒng)功能主要包括天車定位、鐵水參數(shù)自動采集、廢料分類自動統(tǒng)計、鋼包跟蹤管理。通過現(xiàn)場實(shí)際的運(yùn)用情況對系統(tǒng)加以分析，對原有系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，并總結(jié)優(yōu)化后的系統(tǒng)在唐鋼中厚板煉鋼區(qū)域的實(shí)施效果。

關(guān)鍵詞：煉鋼；物流跟蹤；天車定位

中圖分類號：TF345 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）21-0071-01

隨著煉鋼工藝水平的提高和數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，各個煉鋼企業(yè)為了提高自己的管理水平和企業(yè)的競爭力，采用各種技術(shù)優(yōu)化管理手段，提高生產(chǎn)水平，其中針對煉鋼物料管理，紛紛引進(jìn)了煉鋼物流數(shù)字化跟蹤系統(tǒng)，來對煉鋼區(qū)域所涉及到的生產(chǎn)物料進(jìn)行自動統(tǒng)計，去除人員統(tǒng)計報表工作模式，提高員工工作效率，提升報表及時性和準(zhǔn)確率，從而方便組織層次對生產(chǎn)方式進(jìn)行管理，提高生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

1 目前系統(tǒng)狀況

煉鋼物流數(shù)字化跟蹤系統(tǒng)需要收集煉鋼生產(chǎn)所涉及到的生產(chǎn)物料，包括鐵水、廢料、鋼水、鋼渣等物料，這些物料都通過天車進(jìn)行運(yùn)輸，系統(tǒng)通過對天車的定位信息、載重信息進(jìn)行采集，分析出每次天車作業(yè)運(yùn)載物料的路徑和重量信息，再將天車號、車的重量變化和路徑的起吊、放吊位置等信息綜合一起，之后與生產(chǎn)工藝結(jié)合，將天車作業(yè)分為不同的事件，如：轉(zhuǎn)爐加鐵水、轉(zhuǎn)爐倒廢料、廢料斗加料、轉(zhuǎn)爐出鋼、精煉作業(yè)、連鑄下包等，根據(jù)各個事件的特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，推理出物料的信息。之后將分析出的數(shù)據(jù)及時發(fā)送到三級系統(tǒng)，由三級系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，統(tǒng)計成報表供管理人員進(jìn)行參考。

其中天車定位主要利用射頻識別技術(shù)對天車位置進(jìn)行采集，該技術(shù)具有性價比高、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，能很好的適應(yīng)煉鋼作業(yè)區(qū)的工作環(huán)境，保證天車信息能及時準(zhǔn)確的采集和傳輸，并且可以將運(yùn)載物料的重量信號和位置信號進(jìn)行整合，一起傳輸?shù)降孛嬷髡?。?shù)字化跟蹤系統(tǒng)從地面主站中接受數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析和存儲。

現(xiàn)有煉鋼物流數(shù)字跟蹤系統(tǒng)存在功能單一，跟蹤離散性高等缺點(diǎn)，系統(tǒng)雖然記錄了天車的作業(yè)有效事件，分析出了物料的軌跡，但是作業(yè)事件沒有連續(xù)性，現(xiàn)場操作人員無法直接查詢天車作業(yè)事件，鐵水有關(guān)信息不完整，廢料無法統(tǒng)計各個分類數(shù)據(jù)，無法管理鋼水包等缺點(diǎn)。由于存在上述等諸多問題，該物流數(shù)字化跟蹤系統(tǒng)需要進(jìn)行深度的優(yōu)化，以更好的適應(yīng)當(dāng)前的煉鋼生產(chǎn)和管理。我們根據(jù)以上問題，結(jié)合中厚板煉鋼區(qū)域的實(shí)際情況，開發(fā)一套優(yōu)化后的煉鋼數(shù)字化跟蹤系統(tǒng)。

2 優(yōu)化措施

2.1 鐵水參數(shù)自動采集

原有系統(tǒng)中雖記錄天車所吊鐵水的重量變化，鐵水倒入轉(zhuǎn)爐位置，但關(guān)于轉(zhuǎn)爐煉鋼的重要參數(shù)之一的鐵水溫度還只能依靠傳統(tǒng)的人工記錄形式，存在著記錄不及時，傳輸路徑復(fù)雜等一些列問題。針對該問題，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際測溫區(qū)域和測溫天車，以及操作人員作業(yè)手法，我們對現(xiàn)有測溫槍進(jìn)行簡單改造，將測溫槍的數(shù)據(jù)接入二級系統(tǒng)，經(jīng)過縝密的邏輯推理，將測溫槍的所測鐵水溫度與天車所吊鐵水物料進(jìn)行整合，與原有物料信息打包后統(tǒng)一發(fā)送到煉鋼系統(tǒng)，從而打通了自動煉鋼的一個阻礙。

2.2 廢料分類自動統(tǒng)計

針對轉(zhuǎn)爐所加廢料量，原有系統(tǒng)只記錄了廢料的總量，無法識別出所加廢料的分量，對于物料系統(tǒng)中所涉及的廢料分類消耗，原有系統(tǒng)沒有對應(yīng)功能。由于廢料斗加料存在作業(yè)區(qū)域較小，天車作業(yè)頻繁，廢料斗計重抖動較大等特點(diǎn)，我們特地采用格雷碼線天車定位技術(shù)，使天車位置精確到1cm，保證能準(zhǔn)確識別每臺天車的位置。之后根據(jù)各類廢料的劃定區(qū)域，在天車吸附廢料時，識別出所吊區(qū)域，根絕區(qū)域推斷出廢料種類，再依據(jù)放吊位置，判斷出所放過跨車。針對過跨車的計重波動，我們利用濾波算法進(jìn)行處理，確保每次天車運(yùn)載廢料的重量準(zhǔn)確性。將該功能開發(fā)為一個完整的廢料分類采集模塊，并與現(xiàn)有的系統(tǒng)建立接口，將之與現(xiàn)有廢料總量統(tǒng)計相結(jié)合，省去大量的人工記錄，進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)。

2.3 鋼包跟蹤管理

相對于加料跨和廢鋼跨的物料跟蹤，受鋼跨物料所涉及工藝工序多、天車作業(yè)事件復(fù)雜，原有系統(tǒng)中雖然記錄了天車作業(yè)事件，但是操作人員查詢事件復(fù)雜，維護(hù)困難，對鋼包更是難以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理。解決該問題必須對鋼包進(jìn)行統(tǒng)一數(shù)字化管理，對受鋼跨區(qū)域天車作業(yè)進(jìn)行具有連貫性的跟蹤管理。我們對鋼包進(jìn)行定址管理，保證每個鋼包都能在作業(yè)區(qū)內(nèi)的定址范圍內(nèi)作業(yè)，不僅保證了每次天車事件的識別，為之后的物料連貫性跟蹤打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而且提高了鋼包的使用率，使工作人員的安全得到了更好的保障。之后我們將鋼包信息錄入系統(tǒng)，使鋼包信息數(shù)據(jù)化，并提高可視化操作界面供操作人員進(jìn)行維護(hù)。在此基礎(chǔ)上我們對天車作業(yè)進(jìn)行跟蹤性管理，根據(jù)天車作業(yè)的連續(xù)性特點(diǎn)，系統(tǒng)自動記錄每個鋼包的作業(yè)軌跡，在每次作業(yè)軌跡中采集出與物料相關(guān)的有效作業(yè)。

3 結(jié)語

中厚板煉鋼作業(yè)區(qū)在系統(tǒng)優(yōu)化投入以后，由于很好的結(jié)合了現(xiàn)場的實(shí)際作業(yè)情況，系統(tǒng)不僅解決了之前系統(tǒng)功能單一的問題，能穩(wěn)定的自動采集鐵水?dāng)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)廢料分類的自動統(tǒng)計，通過對鋼包的數(shù)字化跟蹤管理，真正實(shí)現(xiàn)了物料的跟蹤管理，而且為中厚板自動煉鋼的實(shí)現(xiàn)和工藝生產(chǎn)的精細(xì)化管理提供了強(qiáng)力的數(shù)據(jù)支撐，使企業(yè)能有針對性地改進(jìn)管理水平，降低生產(chǎn)原料消耗。endprint