企业生产管理论文基于RSViewSE的炼钢-连铸过程监控仿真系统.doc

企业生产管理论文： 基于RSView SE的炼钢-连铸过程监控仿真系统 [摘 要] 本文在对炼钢-连铸的工艺流程以及仿真参数进行分析的基础上,运用工厂监控软件RSView SE建立包括数据采集、各类参数控制、报警控制以及设备起停控制等功能的炼钢-连铸过程监控仿真系统。系统已载入生产实际数据运行,效果良好。 　　[关键词] 炼钢-连铸;过程监控;仿真;RSView SE 　　引 言 　　 　　在钢铁企业的生产过程中,炼钢和连铸是两个关键工序,其生产流程复杂、生产设备多、物流纵横交错,影响着生产过程的顺利进行,以及产品质量的稳定和提高。作为钢铁企业生产管理的核心内容,炼钢-连铸生产调度不仅需要考虑钢水到达时间偏差、设备故障,而且还需要考虑钢水成分不合格、钢水温度补偿等动态扰动事件。炼钢-连铸工序所具有的高温连续和生产环境高度动态化的特点使得生产计划与实际结果往往难以吻合,从而导致不必要的浪费甚至重大损失。为了确保安全生产、减少能源损失、降低原料消耗以及保证钢铁质量,建立炼钢-连铸生产流程仿真系统是十分必要的。 　　RSview SE是一套专业的HMI仿真软件,与其他组态软件相比,RSview SE增加了安全保护、图形显示、全局报警、活动及报警记录、TrendX趋势图等功能。其核心部分RSview Studio用来创建图形显示画面,能生动形象地反映生产过程,方便操作人员直接对生产过程进行操作,并能极大地节省工程设计和开发时间。此外,RSview SE可以与其他支持FactoryTalk的软件共享数据,并且可以与ROCKWELL公司的硬件PLC等快速实现通讯,更加方便从现场读取实时数据。 　　本文建立的炼钢-连铸过程监控仿真系统在导入已编制生产计划的基础上,对生产计划的执行情况进行监控,为炼钢-连铸生产过程的稳定运行提供保证。 　　 　　1 炼钢-连铸生产工艺及仿真参数 　　 　　炼钢-连铸生产过程主要是通过转炉,把从高炉来的铁水冶炼成钢水,倒入转炉下台车上的钢包内,通过台车和吊车的作业,把钢水包运送到精炼设备处,再通过精炼设备精炼钢水,以使其达到下道工序要求的钢水成分和温度,按工艺要求的精炼作业全部完成后,再通过台车和吊车,把钢水包运送到连铸机实施浇铸,形成连铸板坯。 　　1.1 生产工艺特点 　　炼钢-连铸生产工艺特点可以归纳如下[1-2]: 　　(1)间歇与连续方式相混杂的多阶段混合流程式生产过程。转炉、精炼设备为间歇作业方式,为提高作业效率、降低机器设置次数和生产成本,连铸机在其中间包寿命之内为连续作业方式。生产的总流程为铁水预处理—炼钢—精炼—连铸,包括多个生产工序,各工序又存在着多个生产设备,生产过程为多阶段混合流程式。 　　(2)物流衔接紧密,具有准时制要求。连铸生产工艺要求在一个连续生产周期内浇铸的钢水成分和温度满足一定的工艺限制条件,必须协调间歇式和连续式作业工序的生产节奏,使工序间物流传递满足正确成分、温度和时刻的要求,保证生产的持续性。 　　(3)产品种类规格繁多,结构复杂。铸坯产品钢种规格繁多,决定了产品结构的复杂性。 　　(4)生产管理与控制多种信息、多种功能集成。炼钢-连铸生产过程调度管理要求实时监视各设备作业状态、跟踪各工序物流状态,在此基础上在线编制和调整调度计划,实现整个生产过程的动态管理和控制。来源于管理级、过程自动化级、基础自动化级的多种性质、频度、用途及响应时间的不同信息在系统中有机集成,满足生产过程监视、调度计划编制、设备管理、数据查询统计报表等功能需求。 　　1.2 过程参数 　　炼钢-连铸工序具有高温连续的特点,生产流程复杂,参数众多,其中最主要的参数有时间、温度和成分。 　　1.2.1 时间 　　时间主要包括工序时间和运输时间。 　　工序时间是钢铁制造系统中的一个重要参数,它在钢铁制造流程中是以时间点、工序位、时间序、周期等形式表现出来,包括组罐、脱硫、提钒、转炉炼钢、吹氩喂丝、LF 精炼、RH 精炼、方坯或板坯连铸工序的作业开始、结束/离开时间点、冶炼、精炼、浇注时间的长短(时间域),各个工序日、班出钢炉数、连浇炉数等时间节奏(时间频),相邻工序间的关系和时间序的安排和调控等。 　　运输时间同样也是钢铁生产过程中的一种重要的时间参数。各工序间的运输环节主要包括脱硫工序、提钒工序、转炉炼钢工序、炉后吹氩喂丝、LF 处理、连铸等工序。其中精炼到板坯连铸采用轨道运输。其他工序采用天车吊运。 　　1.2.2 温度 　　温度是钢铁制造流程多维物流管制的重要工艺参数之一,通过对炼钢厂生产流程的主要温度参数进行解析,在结合时间参数优化的基础之上,建立合理的温度制度,以保障全厂物流的顺行。结合炼钢厂的实际情况,实测温度有转炉温度、氩前温度、氩后