基于ActiveX组件技术的炼钢物流仿真系统设计与开发

基于ActiveX组件技术的炼钢物流仿真系统设计与开发

李云[1]2004年在《基于ActiveX组件技术的炼钢物流仿真系统设计与开发》文中研究指明炼钢生产是钢铁制造过程的一个关键环节。炼钢生产物流是一个伴随有物性变化的复杂的离散——连续混合型动态系统。对炼钢生产的合理组织和调度是保证生产物流畅通,实现高效、优质、节能和低成本生产的重要途径。系统仿真技术是基于模型对真实系统进行研究的一种方法,运用仿真技术研究炼钢生产物流对辅助制定合理的炼钢生产计划和调度策略有重要意义。本文基于炼钢物流细胞自动机仿真模型,运用ActiveX组件技术开发了具有计算机图形化建模、仿真和分析功能的炼钢物流仿真系统。以攀钢提钒炼钢厂生产信息对仿真系统进行了测试、检验和仿真案例研究。测试结果表明:利用ActiveX组件技术,采用面向对象的设计开发方法能够快捷构建炼钢厂生产物流可视化仿真模型,动态捆绑炼钢物流细胞自动机仿真内核算法。系统具有良好的模型、仿真结果及物流评价可视化表达功能,界面友好,使用简便。对攀钢提钒炼钢厂全连铸改造后的生产物流的仿真实验结果表明:当叁台铸机的浇铸周期在规定范围内时,保持均值为10罐,波动范围9.29~10.23罐的转炉前区金属液在线量是保证叁台连铸机长时间同时连浇的关键。转炉前区金属液在线量随铁水进厂节奏的加快而增加,铁水进厂节奏增加到一定程度后(≥3罐/40min)对转炉前区金属液在线量几乎没有影响。铁水进厂节奏、转炉兑铁节奏共同影响着叁台铸机的连浇生产情况。总的来说,加快铁水进厂节奏和缩短转炉兑铁时间都有利于连浇生产。当铁水资源不充足时(3罐/60min),铁水进厂节奏成为影响连浇生产的限制性因素,随着铁水进厂节奏的提高(≥3罐/40min),转炉兑铁节奏成为了影响连浇生产的限制性因素。转炉的兑铁节奏随铁水进厂节奏的加快而增加,铁水进厂节奏增加到一定程度后(≥3罐/40min)对转炉的兑铁节奏几乎没有影响。LF炉前区生产的瓶颈随铁水进厂节奏和LF炉前区各工序的生产节奏而变。当铁水进厂节奏慢(3罐/60min),或转炉兑铁节奏加快(14min/炉,10min/炉)时,脱硫工序为生产瓶颈,在其他情况下,转炉冶炼工序为生产瓶颈。即使转炉不是生产瓶颈,其平均等待率只略比瓶颈工序低,因此转炉冶炼环节仍然对整个生产有着重要的影响。测试结果还表明:基于ActiveX组件技术开发的炼钢物流仿真系统能有效仿真炼钢生产物流情况,仿真系统具有优良的扩展性,通过扩展工位组件以及选择适当的仿真算法,可望用于整个钢铁制造流程的仿真。

李纪红[2]2008年在《炼钢车间MES生产调度优化仿真技术研究》文中研究表明车间炼钢生产是钢铁制造过程的一个关键环节。炼钢生产物流是一个伴随有物性变化的复杂的离散—连续混合型动态系统。对炼钢生产的合理组织和调度是保证生产物流畅通,实现高效、优质、节能和低成本生产的重要途径。系统仿真技术是基于模型对真实系统进行研究的一种方法,运用仿真技术研究炼钢生产物流对辅助制定合理的炼钢生产计划和调度策略有重要意义。本文设计了一种在MES环境下基于仿真的炼钢车间调度优化仿真方案。采用了面向对象的仿真建模技术,根据炼钢生产物流的特点,建立层次化仿真对象模型,并利用先进的组件技术实现了在计算机平台上图形化建模、仿真和分析功能的炼钢物流仿真系统设计。通过对仿真数据结果分析证明,仿真系统内的各项数据流运行正常,能够实现仿真和生产调度的功能。对于基于仿真的车间调度优化方法,仿真克服了对调度系统的形式化数学描述的缺陷,而以优化评价指标基础的层次分析法可用于在仿真实验基础上对炼钢车间调度方案进行优化。

蒋胜龙[3]2007年在《基于仿真的炼钢车间生产调度优化技术研究》文中进行了进一步梳理在钢铁生产中,炼钢生产是钢铁制造过程的关键工序,其生产调度问题是钢铁企业生产管理的核心问题和难点所在。随着钢铁企业信息化的发展而出现的生产制造执行系统打破了过程自动化与管理信息化之间存在的数字鸿沟,并具备了一定的计划调度功能。因为炼钢车间的生产调度具有复杂、动态、多目标、多约束、不确定性的NP难问题的特点,目前生产制造执行系统中所包含的高级计划排程系统大多仅停留在理论研究阶段,真正成熟的产品却并不多见。针对这种状况,本文开发了一种在MES环境下基于仿真的炼钢车间调度优化技术。采用了面向对象的仿真建模技术,根据炼钢生产物流的特点,建立层次化仿真对象模型,并利用了先进的组件技术实现其在计算机平台上交互式建模过程;结合当前软件工程的发展趋势,利用RATIONAL统一过程指导炼钢物流仿真系统的开发过程,用UML为软件开发提供良好的工具支持。在开发炼钢物流仿真系统的基础上,根据炼钢生产调度的特点提出了一系列的优化评价指标,使用层次分析法对基于仿真实验的调度方案进行优化决策。研究开发工作表明:在仿真软件的开发过程中,先进的软件工程思想和技术为仿真软件的开发提供良好的指导方向。通过对仿真的数据分析证明,在整个企业信息化系统架构下,仿真系统内的各项数据流运行正常,能够实现仿真和生产调度的功能。对于基于仿真的车间调度优化方法,仿真克服了对调度系统的形式化数学描述的缺陷;而以优化评价指标基础的层次分析法可用于在仿真实验基础上对炼钢车间调度方案进行优化。

赵宁雨[4]2007年在《钢铁轨梁万能生产线仿真系统研究及应用》文中指出钢铁企业的轨梁万能生产线具有生产线长、各类轧制设备多、工艺过程复杂、生产产品种类多变、半连续半离散的混合生产流程等特点。这些特点集成起来的复杂性为企业的生产计划制定及生产过程的优化带来了较大困难。传统的生产诊断、分析方式较难全面的优化整个生产过程。通过对生产系统仿真的研究,可发现运行中存在的各类生产问题,可以节省分析、调试时间和成本,因而为解决轨梁生产线的实际生产问题提供了一种可行的思路和方法。首先,本文针对钢铁企业轨梁万能生产线在生产中存在的新产品调试生产周期过长、生产瓶颈不易诊断、部分核心设备利用率低、产能上不去等问题,对轨梁万能生产线的生产状况、设备运行、加工产品进行了深入的调研和分析,以实际生产数据为基础,分析并提炼了轨梁万能生产线不同于传统的离散制造和流程制造的特点,在此基础上确定了仿真模型参数,并使用实际数据作为仿真建模和运行分析的基础数据。其次,论文采用了增加抑制弧的Petri网建立了该生产线的生产过程模型,并建立了生产线上加热炉、二辊可逆式轧机、万能轧机、重轨平立复合辊式矫直机、重轨双向压力矫直机及热锯、打印机、冷床等生产线上各关键设备的设备对象模型。同时,结合所建立的生产线模型以及万能线的主要生产特点,运用基于带抑制弧Petri网的面相对象技术、图像化的动态仿真技术和时钟仿真算法,实现了仿真系统的设计和仿真模型的动态运行,并对生产线的整线生产能力、关键设备生产负荷进行了统计分析。最后,开发了万能生产线的仿真系统。通过该系统对原生产线模型和优化改进后的生产线模型在生产总量、关键设备运行效率、设备生产能力、关键设备的负荷量等方面进行了仿真对比研究。在仿真运行分析结果的基础上,提出了轨梁万能生产线的优化改造方案。该仿真系统在新钢钒轨梁厂得到了初步的应用并通过了企业的验收,得到了企业的认可。企业应用实践表明,轨梁万能生产仿真系统在一定程度上较好地解决了生产现场万能线新产品投产预测、生产瓶颈分析与流程优化、故障状态调度等实际问题,为企业的优化生产提供了一种有效的科学技术支持手段。

参考文献:

[1]. 基于ActiveX组件技术的炼钢物流仿真系统设计与开发[D]. 李云. 重庆大学. 2004

[2]. 炼钢车间MES生产调度优化仿真技术研究[D]. 李纪红. 天津理工大学. 2008

[3]. 基于仿真的炼钢车间生产调度优化技术研究[D]. 蒋胜龙. 重庆大学. 2007

[4]. 钢铁轨梁万能生产线仿真系统研究及应用[D]. 赵宁雨. 重庆大学. 2007

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