转炉跨行车调度系统开发研究

吴利辉

（南京钢铁股份有限公司，江苏 南京 210000）

首先，从铁水坑→脱硫→转炉，行车起着很重要的作用，如果没有行车的合理安排很难保证生产工艺的顺利进行。而在生产过程中常有行车调度不合理导致交通堵塞、返航、行车“打架”，甚至影响生产节奏及停产事故的发生。其次，由于未对行车进行监控，不能在线查看目前行车的运行状况，人工盲目安排任务给行车，造成行车使用状况不合理。因此，为了更好地调用行车，发挥行车的合理作用，特对转炉跨行车调度进行研究。

1 转炉跨行车调度系统的开发

1.1 转炉跨行车调度的特点

转炉跨整个作业过程中的运输工作大部分都是通过行车运输完成，因此，行车在上道工序及下道工序起着至关重要的作用。行车的运输工作具有以下特点：

（1）空间上相互制约。同一跨上往往有几台行车；在同一跨上的行车布置是固定的，相对位置具有不可改变性；（2）不可抢占性。当行车接到任务时，一旦任务开始执行，一般不允许暂停改任务而去执行其他任务。（3）运输优先性。行车的运输任务具有不同的优先级。（4）被动运输性。没有执行任务的或者吊运重量轻的行车放弃目标工位避让任务紧迫的或者吊运重量重的行车，实现被动运输。（5）运输时限性。为了保证铁水的温度尽量减少温降，而且生产节奏必须保证后道工序的生产，这就要求行车在执行任务过程中必须在一定的时间内完成。

1.2 转炉跨各个工位及行车简况

本文某钢厂炉生产跨共有4 台行车，其中1 台专门在转炉添加废钢用行车，其余3 台行车分别编号为1#、2#、3#行车。转炉跨有3 个铁水坑分别为1#坑、2#坑和3#坑；3 个脱硫站，分别为1#脱硫站、2#脱硫站和3#脱硫站；3 个转炉，分别为1#转炉、2#转炉和3#转炉。其位置布置为1#、2#和3#依次从西至东排布。

1.3 转炉跨行车调度系统的组成及功能

为了降低行车运行成本，提高生产效率，特对行车调度系统进行开发如下功能。

（1）在线实时监控行车运行状况模块，此模块主要监控行车是否执行任务、行车目前停靠位置、行车是否在维护等，通过此模块可以清楚地掌握行车目前的运行状态。

（2）行车作业在线动态执行模块，包括选择行车、开始任务、结束任务、开始任务时间、结束任务时间、暂停任务、任务位置、具体任务、预测任务花费时间、任务实际花费时间、任务剩余时间、避让方位。此模块可以实现任务的安排及执行等功能。

（3）数据存储功能，存储监控模块及作业执行模块的数据，实现数据共享。

（4）行车调度系统与二级系统、一级系统相互通讯。

（5）转炉需要装铁水时，由二级系统发送信息给脱硫，脱硫二级系统再发送行车需求给行车系统行车调度系统，自动获取目前的行车运行状况及位置，安排合适的行车执行任务。

（6）脱硫工序需要铁水时，有脱硫二级直接向倒灌二级下达任务，倒灌二级系统向行车调度系统发送行车需求，行车调度系统自动获取目前的行车运行状况及位置，安排合适的行车执行任务。

（7）行车交通发生堵塞时，根据任务的重要性选择暂停避让的行车。

（8）不在一级、二级范围内的任务，可以根据目前行车运行状况判定选择需要的行车。

（9）在一级和二级范围内的任务，可以有一级或者二级直接向行车调度系统发送行车需求，同时发送具体任务、任务的位置。如图1 所示转炉跨行车调度系统工作流程。

图1 转炉跨行车调度系统工作流程图

2 具体实施方案

（1）在行车调度系统中添加行车在线实时监控模块。

（2）在行车调度系统中添加行车在线运行指令模块。

（3）行车运行轨道发生堵塞时，人工根据需要在行车运行指令模块中选择暂停的任务。

（4）一级和二级控制系统范围内的任务，由一级或者二级直接发生任务需求给行车调度系统。

（5）未在一级和二级系统范围内的任务，人工可根据行车监控系统在行车运行指令模块发送任务。

（6）存储监控模块和在线运行指令模块的数据。

3 实例分析

实际生产行车执行任务如表所示1。

表1 行车运行数据

此时，2#脱硫站一级系统向行车调度系统发出行车执行任务请求，具体任务为：从2#脱硫站吊铁水到2#转炉。

2#脱硫站和2#转炉在位置上正好处于中间位置，方案有三种如下：

方案1，目前1#和2#行车正在执行任务，如果把任务安排给3#行车，那么3#行车在执行任务过程中需要2#行车避让到2#转炉的西侧，那么2#行车的成本就会增加。

方案2，把任务安排给2#行车，当2#行车完成现有的任务后，可以从3#脱硫站直接返回到2#脱硫站吊铁水到2#转炉，这样就不存在交通避让而且完成任务所需要的时间也能满足2#转炉的要求，且所需要的成本与3#行车执行此任务比要节约成本。

方案3，把任务安排给1#行车，目前1#行车在吊3#脱硫站的铁水到1#转炉，当此任务完成后，到2#脱硫站运铁水到2#转炉，这中间不需要行车避让。三个方案比较，方案1 所需的成本最高，其次是方案3。2#转炉等铁水时间上方案1 所需时间最短，其次是方案2，然后是方案3，但是方案2 与方案1 所花费的时间相差很小，但是成本却相差很多，所以综合考虑最终行车调度系统把任务安排给2#行车。实际生产数据如表2 所示。

表2 行车运行数据

行车调度系统中接到任务从2#铁水坑吊铁水到1#脱硫站。由于2#行车在1#脱硫站与3#铁水坑之间，目前有两种方案讨论如下：

方案1 行车调度系统把任务安排给待机的3#行车，等1#行车把铁水从1#脱硫站吊走后，3#行车就可以从铁水坑吊铁水到1#脱硫站，需要2#行车避让到1#脱硫站东侧即可。

方案2 行车调度系统把任务安排给1#行车，等1#行车完成从1#脱硫站吊运铁水到1#转炉后，再到2#铁水坑吊铁水到1#脱硫站，需要2#行车和1#行车避让到2#铁水坑东侧，1#行车完成这两项的任务花费时间长，1#脱硫站等铁水的时间有点长了，会影响后期生产节奏。从费用上考虑，3#行车距离新任务更近，所以消耗比3#行车执行任务更低。综合考虑，行车调度系统把任务安排给了3#行车。此方案，提高作业率，降低生产成本。

4 结语

通过对行车调度系统的开发和优化得出以下结论：

（1）可以在线跟踪监控行车的状态，掌握行车的全部信息状况。

（2）一级和二级系统可以直接发送任务给行车调度系统。

（3）可以通过行车调度系统查看行车执行任务所需的时间和剩余的时间。

（4）方案的多选性，可以根据需选择最优行车方案。（5）临时任务、不在一级和二级范围内的任务，可实现人工在行车调度系统中选择需要的行车。

综上所述，行车调度系统可以实现安排任务的合理化，节约成本，提高工作效率，满足生产节奏的要求。