专利名称：热送热装的物流跟踪、监控与动态调度系统的制作方法
技术领域：
本发明属于制造与自动化技术领域，特别是涉及一种热送热装的物流跟踪、监控与动态调度系统，适用于钢铁生产。
背景技术：
在钢铁生产的流程中，无论是以铁矿石为原料，还是以废钢为原料，炼钢、连铸、热轧都是不可缺少的三大关键工序。他们之间呈现顺序加工关系，不仅存在物流平衡和资源平衡的问题，而且由于高温作业，还存在着能量平衡和时间平衡问题。20世纪80年代以来， 围绕着节能而广泛推广的热送热装工艺实现了炼钢、连铸、热轧的一体化生产，使钢铁生产工艺流程发生了根本性转变。热送热装技术的诞生，变革了炼、铸、轧三个工序相对独立的传统生产工艺，通过三个环节的合理衔接、匹配，使钢铁生产的三个主要生产工序的生产管理成为一体化系统， 从而可以大幅度地降低消耗，简化工艺流程，缩短物流周期，提高生产效率。热送热装一体化管理技术是冶金企业运用高科技来提高企业的经济效益、生产效率的一条有力途径。但由于目前在热送热装生产过程中，会有多台铸机同时进行生产的情况发生，而多台铸机各自按照自己的切割顺序切割板坯，无法严格按照热装轧制序列所要求的时间和顺序生产板坯，并且由于板坯产出后的输送路径也不相同，所以很难控制板坯按照原有的计划进行装炉，最终导致热送热装生产无法继续进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热送热装的物流跟踪、监控与动态调度系统，克服了现有热送热装生产过程中难以控制板坯按照原有计划进行装炉的弊端，该系统根据生产跟踪的结果，对物流进行监控与动态优化调度，提高了铸轧生产线的生产协调能力、生产效率，节约加热炉耗能；解决了各设备在生产上遇到的故障及异常，保障连续生产的节奏。本发明是基于钢铁企业的MES信息平台上的热送热装物流跟踪、监控与动态调度系统，属于钢铁企业MES信息平台的一部分，但同时又相对独立。本发明系统同钢铁企业的计划系统、仓储系统、MES系统之间有信息交互关系。本发明的系统硬件包括应用服务器ffeblogic、数据库服务器OraclelOg、客户端计算机，应用模块包括热装计划接收模块、物流数据采集模块、物流监控模块，动态调度模块及作业计划调整模块。热装计划接收模块包括计划下达接收模块、计划修改接收模块； 物流数据采集模块包括辊道物料采集模块、加热炉物料采集模块、库区物料采集模块；物流监控模块包括图形化显示模块，异常信息报警模块；动态调度模块包括调控启动/停止模块、调度策略及参数维护模块、自动物流调控模块、批量热装板坯上料模块、热装库区板坯封锁/解锁模块。其中热装计划接收模块、物流数据采集模块、物流监控模块、动态调度模块及作业计划调整模块部署在应用服务器Weblogic上(所需硬件配置为小型机4*3. OGHz CPU(32)，8GB Memory)，系统相关数据存储在数据库服务器OraclelOg上(所需硬件配置为小型机4*3. OGHz CPU(32)，8GB Memory) 0应用服务器、数据库服务器通过交换机接入企业计算机网络，客户端计算机通过路由器接入企业计算机网络。在客户端计算机上，可通过IE 浏览器连接到应用服务器上访问系统功能并进行服务请求，应用服务器接受到请求并进行完逻辑处理后把结果返回客户端计算机界面。本发明系统的热装计划接收模块用于接收现有计划系统所编制的热装计划及修改信息并保存在数据库中。物流数据采集模块实时接收来自现有仓储系统提供的辊道位置反馈信息以及库内物料垛位及移动信息，接收来自现有热轧MES系统收集到的板坯产出、 板坯上料以及板坯出炉信息并保存在数据库中。物流监控模块将物流跟踪采集模块中采集到的物流的实时信息以及热装计划接收模块接收到的热装计划信息通过图形化全部显示在客户端浏览器上，并将监控到的异常的信息通过异常信息报警模块在画面进行提示，计划员通过此画面可随时了解生产是否处于计划允许的状态，以达到对生产过程进行实时跟踪和监控的目的。动态调度模块用于对热装生产进行在线调度。首先由调控启动/停止模块来控制调度的启动/停止。在启动调度前，计划员可在调度策略及参数维护模块中根据生产过程工艺维护热送热装过程中必要的自动调度策略，动态调度模块可根据计划员配置的策略进行动态调度以更好的满足连铸和热轧工序间动态衔接与匹配。当计划员启动动态调度模块后，根据物流数据采集模块以及物流监控模块的监测情况，若有异常发生且该异常情况会影响到正常的热装生产时，自动物流调控模块就开始进行调度，依据配置好的自动调度策略，通过热装坯上料/入库、冷装坯下料、热装坯直接入炉、轧线作业计划顺序自动调整和订单再分配等调度方式实现连铸和热轧工序间板坯高温物流的动态衔接与匹配， 以满足轧线热装工艺的需求，并根据调度情况向库内的仓储系统发送物流调度指令，或向 MES系统发送序列分配或换单请求消息。批量热装板坯上料模块是在热装的执行过程中，当自动热装板坯上料无法满足上料节奏时，由系统根据规则从热装板坯库区中选择指定数量的热装坯上料，以满足轧线需求。热装库区板坯封锁/解锁模块是实现某些板坯的预留封锁功能。作业计划调整模块根据监控模块提供的信息，当发生设备故障、生产异常时，原热装计划不能按计划执行时，计划人员可以在暂停动态调度模块后，快速调整作业计划，建立新的炼铸轧三大工序作业计划衔接与匹配。本发明的有益效果是通过对热送热装的物流跟踪、监控以及动态调度，可满足连铸、轧制间板坯高温物流的动态衔接与匹配，减少因为物流顺序与计划顺序不符造成的板坯大量下线及板坯库的天车作业量。
图1为本发明所述系统的构成图。图2为本发明所述系统的结构图。图3为本发明所述的动态调度模块处理流程图。
具体实施例方式本发明的系统硬件包括应用服务器ffeblogic、数据库服务器OraclelOg、客户端计算机，应用模块包括热装计划接收模块、物流数据采集模块、物流监控模块，动态调度模块及作业计划调整模块。热装计划接收模块包括计划下达接收模块、计划修改接收模块；物流数据采集模块包括辊道物料采集模块、加热炉物料采集模块、库区物料采集模块；物流监控模块包括图形化显示模块，异常信息报警模块；动态调度模块包括调控启动/停止模块、调度策略及参数维护模块、自动物流调控模块、批量热装板坯上料模块、热装库区板坯封锁/解锁模块。其中热装计划接收模块、物流数据采集模块、物流监控模块、动态调度模块及作业计划调整模块部署在应用服务器Weblogic上(所需硬件配置为小型机4*3. OGHz CPU(32)，8GB Memory)，系统相关数据存储在数据库服务器OraclelOg上(所需硬件配置为小型机4*3. OGHz CPU(32)，8GB Memory) 0应用服务器、数据库服务器通过交换机接入企业计算机网络，客户端计算机通过路由器接入企业计算机网络。在客户端计算机上，可通过IE 浏览器连接到应用服务器上访问系统功能并进行服务请求，应用服务器接受到请求并进行完逻辑处理后把结果返回客户端计算机界面。结合图1说明，用户通过客户端访问本发明的系统，本发明的系统接收来自计划系统下达的热装计划信息并保存至数据库中，系统实时接收仓储系统从辊道二级控制系统收集到的辊道上物料情况以及物料在库内的垛位情况，系统实时接收热轧MES系统从加热炉二级控制系统以及炼钢MES系统收集到的板坯产出、板坯上料以及板坯出炉信息，利用物流监控模块将接收的信息在客户端通过图形化显示，对生产过程进行实时跟踪和监控。 利用监控到的监控信息，启动动态调度模块后，自动动态调度模块即可根据配置的调度策略进行自动动态调度，将由于连铸机产出顺序混乱的热装板坯按照满足各种约束条件的顺序装炉，最终保证物流和信息流的高度一致。(1)物流监控模块实现方式为采用Flex客户端技术的图形化监控技术。由于本模块是监控连铸机出口至加热炉出口之间的设备及物流状状况，需要系统支持友好化的实时性、可互操作性等技术。为此采用Flex展现层框架以类似桌面风格RIA图形化方式展示物流的跟踪信息，一方面是由于Flex有很好的网络交互能力，更加绚丽的表现效果，另一方面就是由于Flex的后台消息推送机制，可以实时的将物流的动态变化显示在页面中。(2)动态调度模块实现方式为主要采用基于可配置规则的快速响应机制，针对生产过程中出现的各种情况分别进行调控，对物料的生产流程自动进行调度，追求生产过程安全、稳定和均衡。动态调控过程实现了物流的全自动决策，无须人工干预，从而显著降低了劳动强度，提高了生产水平。同时，在调度过程中，物料只需要短暂的下线或者不需要下线，直接高温入炉，节约了燃料，提高了生产效率。基于规则的动态调控模块中的规则是可配置的，便于维护和扩展。对于不同的冶金企业，只需要稍加修改和配置，就能够满足应用，具有较强的通用性。
权利要求
1.一种热送热装的物流跟踪、监控与动态调度系统，其特征在于，系统硬件包括应用服务器、数据库服务器、客户端计算机，应用模块包括热装计划接收模块、物流数据采集模块、 物流监控模块，动态调度模块及作业计划调整模块；其中，热装计划接收模块、物流数据采集模块、物流监控模块、动态调度模块及作业计划调整模块部署在应用服务器上，系统相关数据存储在数据库服务器；应用服务器、数据库服务器通过交换机接入企业计算机网络，客户端计算机通过路由器接入企业计算机网络；在客户端计算机上，可通过IE浏览器连接到应用服务器上访问系统功能并进行服务请求，应用服务器接受到请求并进行完逻辑处理后把结果返回客户端计算机界面；热装计划接收模块用于接收现有计划系统所编制的热装计划及修改信息并保存在数据库中；物流数据采集模块实时接收来自现有仓储系统提供的辊道位置反馈信息以及库内物料垛位及移动信息，接收来自现有热轧MES系统收集到的板坯产出、板坯上料以及板坯出炉信息并保存在数据库中；物流监控模块将物流跟踪采集模块中采集到的物流的实时信息以及热装计划接收模块接收到的热装计划信息通过图形化全部显示在客户端浏览器上， 并将监控到的异常的信息通过异常信息报警模块在画面进行提示，计划员通过此画面随时了解生产是否处于计划允许的状态，以达到对生产过程进行实时跟踪和监控的目的；动态调度模块用于对热装生产进行在线调度。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，热装计划接收模块包括计划下达接收模块、计划修改接收模块；物流数据采集模块包括辊道物料采集模块、加热炉物料采集模块、 库区物料采集模块；物流监控模块包括图形化显示模块，异常信息报警模块；动态调度模块包括调控启动/停止模块、调度策略及参数维护模块、自动物流调控模块、批量热装板坯上料模块、热装库区板坯封锁/解锁模块。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述的动态调度模块在线调度首先由调控启动/停止模块来控制调度的启动/停止；在启动调度前，计划员在调度策略及参数维护模块中根据生产过程工艺维护热送热装过程中必要的自动调度策略，动态调度模块可根据计划员配置的策略进行动态调度以满足连铸和热轧工序间动态衔接与匹配；当计划员启动动态调度模块后，根据物流数据采集模块以及物流监控模块的监测情况，若有异常发生且该异常情况会影响到正常的热装生产时，自动物流调控模块就开始进行调度，依据配置好的自动调度策略，通过热装坯上料/入库、冷装坯下料、热装坯直接入炉、轧线作业计划顺序自动调整和订单再分配等调度方式实现连铸和热轧工序间板坯高温物流的动态衔接与匹配，以满足轧线热装工艺的需求，并根据调度情况向库内的仓储系统发送物流调度指令，或向MES系统发送序列分配或换单请求消息；批量热装板坯上料模块是在热装的执行过程中，当自动热装板坯上料无法满足上料节奏时，由系统根据规则从热装板坯库区中选择指定数量的热装坯上料，以满足轧线需求；热装库区板坯封锁/解锁模块是实现某些板坯的预留封锁功能。作业计划调整模块根据监控模块提供的信息，当发生设备故障、生产异常时，原热装计划不能按计划执行时，计划人员在暂停动态调度模块后，快速调整作业计划，建立新的炼铸轧三工序作业计划衔接与匹配。
全文摘要
一种热送热装的物流跟踪、监控与动态调度系统，属于制造与自动化技术领域。系统硬件包括应用服务器、数据库服务器、客户端计算机，应用模块包括热装计划接收模块、物流数据采集模块、物流监控模块，动态调度模块及作业计划调整模块。热装计划接收模块、物流数据采集模块、物流监控模块、动态调度模块及作业计划调整模块部署在应用服务器上，系统相关数据存储在数据库服务器；应用服务器、数据库服务器通过交换机接入企业计算机网络，客户端计算机通过路由器接入企业计算机网络。优点是能够保证生产按照计划或重新制定的计划有序进行，最大限度地降低生产故障或异常，降低生产成本。
文档编号G06Q10/08GK102496095SQ201110379029
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者佘国平, 刘志才, 吕剑, 张婧, 许剑 申请人:北京首钢自动化信息技术有限公司