专利名称：求取子控制系统启动顺序的方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于具有顺序控制要件的工矿控制系统中分割子控制系统并求取子系统启动顺序的方法，尤其涉及一种用于指明物流顺序的多台物料配料秤系统中的基于“同秤料种极大集”求取而获得配料秤排放顺序的方法。本发明方法还可应用与类似的顺序控制系统中，例如立体仓库进出库系统，原料场皮带控制系统等。
背景技术：
工矿企业配料系统，例如，炼钢工厂的副原料和合金料投入系统，经常采用多个配料秤。每个配料秤对应多个上位料仓，以便一并配制多种物料。这类系统即多台多物料配料秤系统。
普通工矿企业配料系统，工艺要求简单。通常在设置投料配方时，只对所需物料的种类和重量的配搭有要求。对与所配置的个别种类物料输送到某目标工位的顺序没有要求。这类系统数模建立简单，控制系统程序也简单。各个配料秤只需按配方选定所属上位料仓中的配方物料，按配方设置的重量称量，然后在物料输送系统条件具备时，排放到输送系统，向目标工位输送。
集合于配料秤中，按配方选定并称量完的，各种类的配方物料总体，这里定义为“同秤料种集”。在每次向输送系统排放前，系统允许的具有最大限度物料种类的“同秤料种集”，这里定义为“同秤料种极大集”。对于上述简单配料系统来说，“同秤料种极大集”也简单地为该秤按配方从配属上位料仓中取得并称量的，不超出配料秤容积和限重的全部物料。
随着工矿企业配料系统工艺要求的提高，例如，不锈钢钢厂AOD或VOD的原料投入系统，原料配方中，除了料种和重量的设定外，各种类物料向物料输送系统或目标工位排放的顺序也要设定。这样的系统即为指明物流顺序的多台多物料配料秤系统。
指明物流顺序的多台多物料配料秤系统，看来只比普通系统增加了物流顺序要求，但对配料秤系统的要求却大大增大了。各个配料秤的控制，不仅与配方中该秤相关的物料设置有关联，而且与配方中其它秤相关的物料设置有关联。系统控制变得非常复杂。例如，某不锈钢钢厂AOD或VOD的原料投入系统，工艺设计师就各使用了十多页的“功能说明”向自动控制设计师说明各种要求的排放顺序设定下，各配料秤如何控制称量和控制排放序列。而后，自动控制设计师所设计的PLC程序，居然大到数据表超载。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于“子控制系统元极大集”求取而获得子控制系统启动顺序的方法，其可优化顺序控制，提高工效和工艺控制水平。
本发明技术方法包括如下步骤步骤1、实时扫描配方表，按配方表设定的控制元控制结果在总系统出现顺序将控制元重新编号，按号写入n队列，从N＝N1到N＝Nn，队列中元素记录此控制元控制结果在总系统出现顺序Nx，下标x从1到n对应一种控制元，队列按N1＜＝N2.....Nn-1＜＝Nn的规律排列，所述的n为该次配方使用控制元最大数，队列生成物料下标号1到n时，自动消除了空号；步骤2、从x＝n到1扫描控制元，设y＝x，将Nx归入下标为y逻辑组作第一个成员，My＝Nx，初步获得原始m队列，其中定义My为由n队列控制元组建成的控制元极大集的m队列成员，下标y＝1到m代表其“控制元极大集”在m队列中的位置；从y＝1到m(＝n)扫描m队列，如果My和相邻的My+1成员Nx和Nx+1的控制元在同一硬件组中，并且Nx＝Nx+1，Nx+1归入My，m队列以依次序进位消去“空集”My+1，并且m＝m-1；步骤3、从y＝1到m扫描m队列，如果m队列成员My具有在同一硬件组的m队列成员My+z其值My+z＝My值+1，则搜索m队列，如果其它硬件组没与My+z等值成员，则也将My所有控制元归入My+z，然后再搜索m队列，并依次序进位消去“空集”即原m队列成员My，并且每消去一“空集”将m＝m-1；步骤4恰当重复步骤3，最后确保m队列的子控制系统队列成员为“极大集”；步骤5按如下原则为配分得到的下标1到m个“控制元极大集”设定逻辑组启动顺序号M1＝1，如果相邻下标“极大集”中只含N值相同的控制元，则Mx+1＝Mx，否则Mx+1＝Mx+1。
综合以上步骤，就可以得到子控制系统及它们的启动顺序。
采用本方法可优化顺序控制，提高工效和工艺控制水平。
图1所示的是本发明的方法的流程框图。
图2是AOD转炉配料系统。
具体实施例方式
为了说明本发明的方法，下面应用一指明物流顺序的多台物料配料秤系统中的基于“同秤料种极大集”求取而获得配料秤排放顺序的方法来说明。如图1所示，本发明包括如下步骤步骤1、实时扫描配方表，按配方表设定的排放顺序将料种重新编号，按号写入n队列，从N＝N1到N＝Nn，队列中元素记录此料种排放顺序Nx，下标x从1到n对应一种物料，队列按N1＜＝N2.....Nn-1＜＝Nn的规律排列。n为该次配方物料最大种类数，Nx值即人工输入的物料排放顺序。人工队列生成物料下标号1到n时，自动消除了空号。
步骤2、定义My为由n队列物料组建成的“同秤料种极大集”的m队列成员，下标y＝1到m代表其“同秤料种极大集”在m队列中的位置。从x＝n到1扫描料种，设y＝x，将Nx归入下标为y“同秤料种集”作第一个成员，My＝Nx，初步获得原始m队列。y＝1到m(＝n)扫描m队列，如果My和相邻的My+1成员Nx和Nx+1的物料在同一配料秤的上位料仓中，并且Nx＝Nx+1，Nx+1归入My。m队列以依次序进位消去“空集”My+1，并且m＝m-1。
步骤3y＝1到m扫描m队列，如果m队列成员My具有在同一配料秤的m队列成员My+z(z为正整数)其值My+z＝My值+1，则搜索m队列，如果其它配料秤没与My+z等值成员，则也将My所有料种成员归入My+z。然后再搜索m队列，并依次序进位消去“空集”即原m队列成员My，并且每消去一“空集”将m＝m-1。
步骤4恰当重复步骤3，最后确保m队列的“同秤料种集”队列成员为“同秤料种极大集”。
步骤5按如下原则为配分得到的下标1到m个“同秤料种极大集”设定排放顺序号M1＝1，如果相邻下标“同秤料种极大集”中只含N值相同的物料，则Mx+1＝Mx，否则Mx+1＝Mx+1。
综合以上步骤，就可以得到“同秤料种极大集”的排放顺序。
为了更好地理解本方法，现以宝钢集团上钢一厂不锈钢钢厂AOD转炉配料系统为例说明本方法的具体应用。
如附图2所示系统有上位料仓二十个(SH1...SH20)，配料秤六台(WH1...WH6)。除了一号配料秤配二个同料种上位料仓，其他配料秤各配四或二个上位料仓，各上位料仓可装不同物料为对应配料秤配料。配料秤排料输出通过皮带机系统和三个中间料斗(CH1、CH2、CHL)向AOD转炉的两个投料工位(AOD1、AOD2)和一个炉后钢包投料工位投料。配方废弃时，配料秤排料输出通过皮带机(BT1、BT2、BT3)系统废弃到废弃料桶。配料系统允许实时处理AOD的一个常规配方表。AOD配方表有八个批次配方。AOD还有一个高优先批次配方和一个再处理/再吹炼批次配方。AOD还有一个为下一炉次予备料用配方表，有三个批次配方。每个批次配方最多可选择十九种料。十九种料投料顺序可一一指定。本实例中使用“同秤料种极大集”模型成功处理每个批次配方，解决了复杂的工艺要求和配料秤配料组分和排料控制问题。
为了说明“同秤料种极大集”求取模型怎样解决配料秤配料组分和排料控制问题，下面的表格一配料批次表，列出一组批次配方表本表格取之于AOD工艺设计商的“功能说明”书。为了简化说明，“功能说明”书中，此批次表不区分主批次还是高优先批次，或是再处理/再吹炼批次，综合为九个批次。配料秤也只使用WH1，WH3，WH5三台。为了简化，上位料仓编号用来替代料种类别。表中数字即设置的此类物料输送到目标工位的顺序。
表格一 配料批次表
下面的表格二到表格十，分别表达配料批次1到配料批次9经过模型处理后的结果。表格的第三行是n队列，各物料在队列中排列情况由Nx的下标号x确定。Nx的值为批次表设置的此类物料输送到目标工位的顺序。排列原则见所述步骤1。表格的第四行是m队列，My为建成的“同秤料种极大集”的队列成员。下标号y为队列成员排列顺序。My的值为队列成员(“极大集”)启动排料的顺序。
表格二 配料批次1
表格三 配料批次2
配料批次1和配料批次2比较简单，每配料秤只配一种料。因此每配料秤只可能有一个具有一种料的“极大集”。m队列的成员和顺序值与n队列的成员和顺序值一一对应(见所述步骤2原始m队列产生部分)。不必加以说明。
配料批次1和配料批次2，不符合所述步骤3到步骤4的所有并集条件，步骤3到步骤5事实上不必做任何处理。
配料批次3的情况较为复杂，必要对WH3中“极大集”求取情况加以说明。表格四中可见，n队列中N2＝02和N3＝03俩料组成m队列中M2＝02“同秤料种极大集”成员。根据所述步骤3，扫描到原M3＝03时，值03在m队列中是唯一的，原M2＝02的成员N2＝02归入M3＝03。扫描完后，“空集”去除中，原M3＝03进位为M2＝02，原M4＝04进位为M3＝03。
表格四 配料批次3
配料批次4的情况较配料批次3不同，WH3中有俩“极大集”。所述步骤2产生的原始m队列中，M2＝02和M4＝04差为2，而各成员N2＝02和N4＝04不相等，不符合所述步骤2到步骤4的所有并集条件。m队列保持步骤2产生的原始m队列。步骤3到步骤4不做任何处理，每m队列成员包含唯一的，一一对应的Nx成员。
表格五 配料批次4
配料批次5的情况较配料批次4相同，所述步骤1产生的n队列过程中，自动消除了空号。N5＝05和N7＝07自动变动为N3＝03和N4＝04。
表格六 配料批次5
配料批次6的情况较特别，所有顺序值设置相同。WH3中所述步骤2，原M2＝01和M3＝01值相等，原M3＝01的成员N3＝01归入M2＝01。“空集”去除中，原M3＝01为“空集”被去除，原M4＝01进位为M3＝01。M1，M2，M3值都为01可见所述步骤5的规定。
表格七 配料批次6
配料批次7的情况不符合所述步骤3并集条件。WH3中M4＝02与M1＝01差虽然为1，但WH3中M4＝02值与WH1中M3＝02值相等，不符合步骤3并集条件，M1不够并到M4条件。m队列保持步骤2产生的原始m队列。步骤3到步骤4不做任何处理。
表格 八配料批次7
配料批次8的情况则符合所述的步骤3并集条件。WH3中原M3＝02与M1＝01差为1，WH3中M3＝02值是唯一的，符合步骤3并集条件，M2并到M3条件。“空集”去除中去除原“空集”M2，原M3＝02进位为M2＝02。M1＝01保持不变。
表格九 配料批次8
配料批次9的情况和配料批次8的情况相似，原M2＝02并集到M3＝02但WH5中原M1＝01，M3＝03(原M2＝01，M4＝03)差为2，不符合步骤3并集条件。“空集”去除中去除原“空集”M2。原M3＝02进位为M2＝02。原M4＝03进位为M3＝03。
表格十 配料批次9
以上批次，料种都比较少，模型优点不明显，也许可用其他模型编制程序。但对料种较多的配料批次，模型优点逐渐明显。表格十一 料种较多时配料批次，举例说明了多料种情况。WH3中，符合步骤3并集条件原M2＝02并集到M3＝02。但原M6＝06差大于2，不能与其它成员合并。WH5中，原M4＝04与M5＝05差为1，并且M5＝05值是唯一的，原M4＝04并入M5＝05。去除原“空集”M2和M4。原M3＝02进位为M2＝02。原M5＝03进位为M3＝03。原M6＝06进位为M4＝04。
如果WH1到WH6全部使用时模型优点是可予见的。
表格十一 料种较多时配料批次
权利要求
1.一种求取子系统启动顺序的方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1、实时扫描配方表，按配方表设定的控制元控制结果在总系统出现顺序将控制元重新编号，按号写入n队列，从N＝N1到N＝Nn，队列中元素记录此控制元控制结果在总系统出现顺序Nx，下标x从1到n对应一种控制元，队列按N1＜＝N2......Nn-1＜＝Nn的规律排列，所述的n为该次配方使用控制元最大数，队列生成物料下标号1到n时，自动消除了空号；步骤2、从x＝n到1扫描控制元，设y＝x，将Nx归入下标为y逻辑组作第一个成员，My＝Nx，初步获得原始m队列，其中定义My为由n队列控制元组建成的控制元极大集的m队列成员，下标y＝1到m代表其“控制元极大集”在m队列中的位置；从y＝1到m(＝n)扫描m队列，如果My和相邻的My+1成员Nx和Nx+1的控制元在同一硬件组中，并且Nx＝Nx+1，Nx+1归入My，m队列以依次序进位消去“空集”My+1，并且m＝m-1；步骤3、从y＝1到m扫描m队列，如果m队列成员My具有在同一硬件组的m队列成员My+z其值My+z＝My值+1，则搜索m队列，如果其它硬件组没与My+z等值成员，则也将My所有控制元归入My+z，然后再搜索m队列，并依次序进位消去“空集”即原m队列成员My，并且每消去一“空集”将m＝m-1；步骤4恰当重复步骤3，最后确保m队列的子控制系统队列成员为“极大集”；步骤5按如下原则为配分得到的下标1到m个“控制元极大集”设定逻辑组启动顺序号M1＝1，如果相邻下标“极大集”中只含N值相同的控制元，则Mx+1＝Mx，否则Mx+1＝Mx+1。
全文摘要
本发明提供一种求取子系统启动顺序的方法，其包括所描配方表，按配方表设定的控制元控制结果在总系统出现的顺序将控制元重新编号，扫描控制元初步获得原始控制元极大集队列，扫描控制元极大集队列，如果符合并集条件则将进行合并，并消去空集，最后按一定的原则获得子控制系统启动顺序，该方法其可优化顺序控制，提高工效和工艺控制水平。
文档编号G06F17/00GK1673918SQ20041008472
公开日2005年9月28日 申请日期2004年12月1日 优先权日2004年12月1日
发明者钟建平 申请人:上海宝信软件股份有限公司