CN101908092A - 一种炼铁炼钢连铸一体化调度系统 - Google Patents

Abstract

一种炼铁炼钢连铸一体化调度系统，属于炼铁炼钢连铸生产计划调度领域。调度系统包括系统实现条件和四个子模块；实现条件包括：设备状态及数据采集程序；数据库服务器、数据库管理程序和数据库软件；客户端应用程序；四个子模块包括：鱼雷罐、铁水包调度计划及高炉区-转炉区铁水计划匹配模型模块；铁钢界面铁水调度框架模块；铁水预处理-连铸调度模块；信息通讯模块。通过对设备状态监控、生产异常情况判断、作业实绩记录，结合调度人员的设定参数，建立高炉区-转炉区铁水计划匹配模型，实现铁钢界面鱼雷罐调度；采用启发式算法生成铁水预处理-连铸区段静态调度，再应用混合遗传算法实现动态调度；实现了从铁水预处理-连铸区段的快速、灵活的在线调度。

Description

一种炼铁炼钢连铸一体化调度系统

技术领域

本发明属于炼铁炼钢连铸生产计划调度领域，特别是提供了一种炼铁-炼钢-连铸的一体化调度方法，实现了从炼铁到连铸的快速、灵活的在线调度。

背景技术

炼铁-炼钢-连铸是钢铁生产的一个重要环节。高炉生产的铁水由鱼雷罐或铁水包运输至转炉，转炉生产的钢水由钢包运输经炉外精炼处理后送到连铸机。炼铁-炼钢-连铸生产不同于高炉上游工序和连铸机下游工序有中间库，且此区段对铁水温度和钢水温度有一定的生产要求，生产条件复杂，异常情况等不确定因素较多。之前的调度系统研究只局限于炼钢连铸或炼钢连铸轧钢，没有将铁钢界面调度的重要性体现到生产调度中来。本发明针对之前研究不足，提出一种炼铁-炼钢-连铸一体化调度系统方法，该方法能在较短的时间内完成作业计划，并根据生产情况和设备状态实时调整计划并重新编制，达到指导生产的目的。

目前已申请专利的有关计划编排和生产调度方法如下：“99108440.3(生产计划订单系统)”主要实现了一种运行于单台计算机上的生产计划订单系统，用于离散制造行业的计划订单系统。“94101993.4(生产计划编制方法及其装置)”主要实现了在多个生产过程中，生产计划编排和追加。“94109469.3(生产资源规划的优化)”实现了一种用于在有约束情况下制定原料需求计划、实行最优资源分配和制定生产计划的方法。“200410009705.6(一种炼钢连铸生产在线动态调度方法)”实现了一种软硬件相结合，采用滚动搜索优化方式，编排出动态作业计划的炼钢连铸生产在线动态调度方法。文献《炼钢厂的计算机辅助生产调度系统》(钢铁，2004，39(6))阐述了炼钢厂计算机辅助生产调度系统(CAPSS)的核心问题、软件结构及研发内容等重要问题，但此生产调度系统只涉及转炉-连铸区段调度系统。文献《冶铸轧一体化生产调度方法的探讨》(钢铁，2000，35(2))提出了采用启发式搜索方法和离散事件仿真方法来解决冶铸轧一体化生产调度问题。文献《全连铸生产调度系统仿真模型的建立》(北京科技大学学报，1996，18(3))对具有离散事件系统特征的全连铸车间生产调度系统通过建立其仿真模型进行试验，实现了借助计算机仿真全连铸生产过程，编制了相应调度程序软件，给 出多种优化调度方案图。上述专利和文献主要涉及离散行业静态生产计划的编排和炼钢连铸的动态调度问题，没有涉及炼铁-炼钢-连铸一体化调度问题。

发明内容

本发明目的是解决炼铁-炼钢-连铸一体化调度问题，实现从炼铁到连铸的快速、灵活的在线调度。

炼铁炼钢连铸一体化调度系统，主要通过对设备状态监控、生产异常情况判断、作业实绩记录，结合调度人员的设定参数，建立高炉区-转炉区铁水计划匹配模型，实现铁钢界面鱼雷罐调度。采用启发式算法生成铁水预处理-连铸区段静态调度，再应用混合遗传算法实现动态调度；实现了从铁水预处理-连铸区段的快速、灵活的在线调度。本发明包括炼铁炼钢连铸一体化调度系统实现条件和四个子模块。系统实现条件包括：设备状态及数据采集；数据库服务器、数据库管理程序和数据库软件；客户端应用程序。四个子模块包括：鱼雷罐、铁水包调度计划及高炉区-转炉区铁水计划匹配模型子模块；铁钢界面铁水调度框架子模块；铁水预处理-连铸调度子模块；信息通讯子模块。

本发明系统的实现条件：

(1)设备状态及数据采集：生产设备的工作状态和运行参数以及工艺参数，由PLC、MES系统收集、上传至数据库，本发明系统再从数据库中读取相应数据，保障了各种数据的一致性和实时性；

(2)数据库服务器、数据库管理程序和数据库软件将生产实时数据和计划编排数据按照数据格式和表结构存储在数据库中；

(3)客户端应用程序：利用算法模块，各工位客户端根据需要调用数据库服务器中的数据，并显示在操作界面上；此外，可将生产计划和调度方案写入数据库保存。

本发明系统的四个子模块：

一、鱼雷罐、铁水包调度计划及高炉区-转炉区铁水计划匹配模型子模块

(1)鱼雷罐、铁水包生产计划的生成：根据转炉、铁水预处理计划和高炉的容积、利用系数、每天出铁次数，每次出铁时间、每次出铁量等工艺参数，以及相关的初始条件，建立高炉区-转炉区铁水计划匹配模型，并计算出高炉出铁的计划表和鱼雷罐、铁水包运行计划。高炉区-转炉区铁水计划匹配模型如下：

$\mathrm{MinimizeZ}\≡({\mathrm{\ω}}_1{c}_1+{\mathrm{\ω}}_2{n}_1){|}_{t=t_1}---\left(1\right)$

1≤n₁≤n_max    (2)

n_k≥1          (3)

$c_1=\underset{j=1}{\overset{N_1+1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{1j}---\left(4\right)$

$(1-\frac{M\×c_1{|}_{t=t_1}+Q_1}{G})\×T_{\mathrm{draining}}+T_{\mathrm{tran}}\≤t_{n_1+1}-t_1,i=1---\left(5\right)$

$i\×T_{\mathrm{draining}}+(i-1)(T_{\mathrm{alter}}-T_{\mathrm{draining}})-\frac{M\×c_1{|}_{t=t_1}+Q_i}{G}\×T_{\mathrm{draining}}+T_{\mathrm{tran}}\≤t_{\underset{i=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}{N}_i+n_1+1}-t_1,$

$i\∈\{i\∈F:i\≥2\}---\left(6\right)$

式中， $c_1=\underset{j=1}{\overset{N_1+1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{1j}$ 表示高炉第1次出铁，已经出铁的满包数；n_k表示炼钢区计划的第k条开始执行时，在炼钢区准备满包铁水包的个数；n_max表示炼钢区计划的第1条计划执行前在炼钢区准备满包铁水包的最大个数；M为铁水包盛满铁水所需铁水量；Q_i表示第i次出铁后未满铁包中铁水的量，Q₀＝0， G_i＝G表示第i次出铁量，且每次出铁量都相等；T_i＝T_draining表示第i次出铁时间，每次出铁时间都相等；T_alter表示相邻两次出铁的间隔时间；T_alter-T_draining表示前一次出铁结束到下一次出铁开始间隔的时间，单位时间的出铁量相同；C_ij表示高炉第i次出铁的第j个铁包的盛铁水量与G的比例，其中：

F表示出铁顺序次数的集合，F∈{1，2，...i}，其中i表示高炉第i次出铁；N_i表示第i次出铁的满包数， 

每次铁水包从高炉运输到炼钢区的时间；P表示炼钢区生产的一组计划schedule(a set of plans)P＝{t₁，t₂，t₃，…t_k}，t_k表示第k条计划执行的开始时刻。

目标函数式(1)表示在t＝t₁时刻，带有权值的高炉区满包数与带有权值的转炉区准备的满包数之和最小。约束条件(2)表示了在t＝t₁时刻，转炉区准备的满包数不能超过最大值n_max，可以通过实际生产数据计算得到；约束条件(3)表示炼钢区计划的第k条开始执行时，在炼钢区准备满包铁水包的个数不能小于1个；约束条件(5)表示当i＝1时，保证第n₁个计划开始执行时需要满足的条件；约束条件(6)表示当i≥2时，保证第 

个计划开始执行时需要满足的条件。

首先利用枚举法(附图1)求得模型初步解，再利用二分法(附图2)求得精确解。通过模型求得精确解之后，得到在高炉初始条件确定情况下，满足炼钢区计划执行的鱼雷罐备罐数和铁水包备包数。

(2)鱼雷罐、铁水包的调度模型：铁钢界面调度程序实时从数据库中读取计划参数、转炉冶炼情况、高炉出铁情况、鱼雷罐位置状态，这四项是铁钢界面调度的输入条件。程序根据输入条件利用内嵌鱼雷罐、铁水包周转物理(附图3)模型实现铁钢界面调度。

二、铁钢界面铁水调度框架子模块

实现铁钢界面一体化调度首先需对铁水用户的需求进行管理，即接受、处理转炉的出钢计划；其次，需对铁水供应源管理，包括高炉铁次、铁水重量、成分、温度等；另外，还需建立在途铁水与出钢计划的对应关系和完成鱼雷罐、铁水包调度计划的制定及调整。根据铁水供应过程的抽象、简化原理，本发明设计出铁水供求计划流程图，如附图4所示，作为铁钢界面铁水调度的核心框架。

三、铁水预处理-连铸调度子模块

(1)初始调度计划生成：利用调度规则和生产工艺参数组成生产调度规则库，进而反推出具体炉次的铁水预处理、转炉、炉外精炼、连铸一体化调度计划。计划生成步骤如附图5所示。

调度规则：

规则1：同一个工位在某个具体时刻只能对一个炉次或炉次的铁水进行作业，前后炉次或炉次铁水处理有一定的时间间隔；

规则2：同一个炉次或炉次铁水只能在完成前一工位的作业后，才能开始下一工位的作业。作业顺序只能是倒罐站-脱硫站-转炉-精炼-连铸或倒罐站-转炉-精炼-连铸；

规则3：在温度允许的前提下，连铸机可以在一定范围内调整浇注速度，从而调整一个炉次的浇注时间；

规则4：铁包在铁水预处理工位的处理时间是柔性的，在铁水温度和成分合格的前提下，可以缩短和延长铁水预处理时间；钢包在LF工位的处理时间也是柔性的，在钢水温度和成分合格的前提下，也可缩短或延长处理时间；预处理和精炼起到协调、缓冲转炉冶炼、连铸机浇注的作用；

规则5：由于铁水的温降限制，各转炉对到达铁包采用先到先兑铁的原则；钢水温降的限制，精炼和连铸工位也采取先到先服务的原则，使铁包、钢包在各工位的等待时间最小化；

规则6：全程在线/离线规则。即要求铁水预处理-连铸所有设备均要同时检修，同时具备生产条件。

规则7：连铸为中心规则。考虑到铁水预处理-转炉-精炼-连铸一体化调度，生产过程中，当其它工位出现故障时，调整钢水供求计划应以尽可能保证连铸机连浇为目标。

(2)动态调度实现：本发明采用遗传算法和调度规则相结合的混合遗传算法实现铁水预处理-连铸生产的动态调度。方法将初始调度计划编码生成遗传算法的初始种群，并生成每个工位上的基因图，如附图6；图中Begin Time表示在某工位该炉次的处理开始时刻；End Time表示在某工位该炉次的处理结束时刻；If Begin表示该炉次在某工位是否已经开始处理，若已经开始取“Y”，否则取“N”；If End表示该炉次在某工位是否已经处理完毕，若已经处理完毕取“Y”，否则取“N”；Heat Number表示炉次号。根据各个工位的第一包钢水开始处理时刻(从初始调度计划中获得)和各个工位上各炉次的处理顺序及各炉次的处理周期，可以确定各次在各个工位上的处理开始、结束时刻，即得到一个完整的调度计划。

动态调度过程中，通过混合遗传算法(如附图7)对调度计划进行交叉、变异和改良。 图7中，选择模块指选择两条染色体作为双亲；交叉模块为对选择出来的双亲进行交叉，没有选中的工位链码遗传给后代不变；变异则将染色体上某段工位链码的某个基因的炉次编码与对应工位链码的对应炉次编码作交换；染色体上的某段工位链码的某个基因的炉次编码迁移到与对应工位链码的对应位置上；改良指利用染色体上的炉次顺序，根据炉次在各个设备等待时间最小的原则及工艺要求和设备的实际情况，计算出每个炉次在每个工位上的开始处理时刻和结束处理时刻。由此，求出每个炉次的处理工位和开始、结束处理时刻，形成完整的炉次调度计划。

四、信息通讯子模块

(1)通讯采用C/S模式，建立套接字连接，监听客户端的信息反馈，套接字采用TCP/IP协议；

(2)调度室根据程序完成调度计划后，下发至高炉-连铸区段各工位。各工位客户端在实施计划时，通过内部网络系统将信息反馈给调度室，反馈信息包括设备异常报警、检修计划调整、生产异常汇报等。

本发明优点是解决了炼铁-炼钢-连铸一体化调度问题，依据生产实际和设备状态的调度计划编制方法和调度实施措施，实现了从炼铁到连铸的快速、灵活的在线调度。

附图说明：

图1是枚举法流程示意图

图2是二分法流程示意图

图3是鱼雷罐、铁水包周转物理模型图

(图中1代表高炉、2代表中转区、3代表倒罐站、4代表铸铁机、5代表修罐间)

图4是铁水供求计划流程图

图5是初始调度计划生成流程图

图6是基因图

图7是混合遗传算法流程图

具体实施方式

以下以一条高炉-铁水预处理-转炉-LF炉-连铸生产线为例，说明本发明能够根据生产现场的实际情况，在线动态调度指挥生产。生产线包括：2座高炉，3座铁水预处理站，3座转炉，3座LF精炼炉，2台连铸机。其中，高炉至铁水预处理运输方式采用铁水包运输。生产采用一对一模式，即一座高炉对一个铁水预处理对一台连铸机。

假设当前时间为8:00，1#连铸机正在浇注一炉预计8:15浇注完毕的钢水；2#连铸 机检修状态，预计8:30结束检修并开始浇注。此时系统根据生产情况进行作业计划的编排，以2#连铸机第一炉钢水所对应的铁水在预处理的开始处理时刻为计划执行开始时刻。

一、铁水包备包数的确定

根据高炉区-转炉区铁水计划匹配模型，确定转炉区铁水包备包数和在途铁水包备包数。具体如下：

(1)转炉区备包数

生产线的1座铁水预处理最多备包数(n_max)为2包，由模型约束条件(2)可知，n₁选取1，即两台连铸机正常生产时需在炼钢区至少备2包铁水。

(2)在途备包数

当第1条计划开始执行时，由约束条件(5)可得出1座高炉所对应的满包数c₁≥2.7。式中的选取参数为T_draining＝70min，T_tran＝25min，M＝100min，Q₁＝60t，G＝360t，t₂＝60min。可知，在途备包数至少为6个。

(3)总备包数

将炼钢区备包数和在途备包数带入根据模型公式(1)，可得出满足2#连铸机的第一条计划开始执行的在途铁水包和炼钢铁水包备包数Z_min＝4，即共需要在铁钢界面备8个铁水包才能开始执行第一条计划。

二、铁水预处理-连铸机静态调度的实现

(1)编码

根据每个工位处理各炉次的处理顺序对各炉次编码进行排序，组成工位链码。如1#连铸机工位上的工位链码为A1、A2、A3…，2#连铸机工位上的工位链码为B1、B2、B3…。所有工位的工位链码组成一个大的链码，即染色体。一条染色体如下图所示：

(2)调度计划

根据条件，设定1#连铸机8:15继续浇注的钢水炉次编码为A1，8:45浇注的炉编码为A2；2#连铸机8:30开始浇注的第一个炉次的炉次编码为B1，第二个炉次的炉次编码为B2。

采用倒推法，根据各炉次在连铸机的开浇时刻确定其在炉外精炼、转炉和铁水预 处理工位的开始时刻和结束时刻，并结合调度规则安排各炉次的工艺路径。具体如下：

①A1炉次的精炼开始时刻为7:40，安排在1#LF处理；B1炉次的精炼开始时刻为7:57，安排在2#LF处理。

②A1炉次的转炉开始时刻为6:59，安排在1#转炉冶炼；B1炉次的转炉开始时刻为7:16，安排在2#转炉冶炼。

③A1炉次的铁水预处理开始时刻为6:28，安排在1#铁水预处理站处理；B1炉次的铁水预处理时刻为6:45，安排在2#铁水预处理站处理。

④其它炉次依此计算工位时间，遍历设备状态，安排工艺路径。

三、铁水预处理-连铸机动态调度的实现

利用遗传算法的交叉、变异等操作实现铁水预处理-连铸机的动态调度。

假设当前时刻是8:45，2#铁水预处理工位正在处理炉次为B5的铁水，该铁水包8:35进站，预计9:00出站，因铁水S含量偏高，需要延长在预处理工位的处理时间到9:15；此外，炉次为A5的铁水正在3#铁水预处理工位处理，其出站时间预计为8:47；此时系统需进行动态调整，具体如下：

①交叉、变异。交换炉次编码为A5和B5的基因链码，即染色体A上的A5炉次编码与染色体B上的炉次编码B5进行互换。将2#铁水预处理计划处理的A6炉次的铁水由3#铁水预处理变异到1#铁水预处理进行处理，B6炉次的铁水由2#铁水预处理变异到3#铁水预处理进行处理。其它工位链码遗传给后代不变。

②改良。根据炉次在各个设备等待时间最小原则及工艺要求和设备实际情况，计算出每个炉次在每个工位上的开始时刻和结束时刻，并在计算过程中，以工艺要求的每炉次处理时间为最高优化规则。由此求出每个炉次的工位开始、结束处理时刻，编排工艺路径，形成完整的炉次调整计划。

Claims (6)

1.一种炼铁炼钢连铸一体化调度系统，其特征是通过对设备状态监控、生产异常情况判断、作业实绩记录，结合调度人员的设定参数，建立高炉区-转炉区铁水计划匹配模型，实现铁钢界面鱼雷罐调度；采用启发式算法生成铁水预处理-连铸区段静态调度，再应用混合遗传算法实现动态调度；炼铁炼钢连铸一体化调度系统包括系统实现条件和四个子模块；系统实现条件包括：设备状态及数据采集程序；数据库服务器、数据库管理程序和数据库软件；客户端应用程序；四个子模块包括：鱼雷罐、铁水包调度计划及高炉区-转炉区铁水计划匹配模型模块；铁钢界面铁水调度框架模块；铁水预处理-连铸调度模块；信息通讯模块。

2.如权利要求1所述一种炼铁炼钢连铸一体化调度系统，其特征是系统实现条件包括：

(1)设备状态及数据采集方式为：生产设备的工作状态和运行参数以及工艺参数由PLC、MES系统收集、上传至数据库，一体化调度系统再从数据库中读取相应数据，保障各种数据的一致性和实时性；

(2)数据库服务器、数据库管理程序和数据库软件将生产实时数据和计划编排数据按照数据格式和表结构存储在数据库中；

(3)客户端应用程序将各工位客户端根据需要调用数据库服务器中的数据，并显示在操作界面上；此外，将生产计划和调度方案写入数据库保存。

3.如权利要求1所述一种炼铁炼钢连铸一体化调度系统，其特征是鱼雷罐、铁水包调度计划及高炉区-转炉区铁水计划匹配模型子模块包括：

(1)鱼雷罐、铁水包生产计划的生成：根据转炉、铁水预处理计划和高炉的容积、利用系数、每天出铁次数，每次出铁时间、每次出铁量等设计参数，以及相关的初始条件，建立高炉区-转炉区铁水计划匹配模型，并计算出高炉出铁的计划表和鱼雷罐、铁水包运行计划；高炉区-转炉区铁水计划匹配模型如下：

$\mathrm{MinimizeZ}\≡({\mathrm{\ω}}_1{c}_1+{\mathrm{\ω}}_2{n}_1){|}_{t=t_1}\text{---}\left(1\right)$

1≤n₁≤n_max  (2)

n_k≥1  (3)

$c_1=\underset{j=1}{\overset{N_1+1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{1j}---\left(4\right)$

$(1-\frac{M\×c_1{|}_{t=t_1}+Q_1}{G})\×T_{\mathrm{draining}}+T_{\mathrm{tran}}\≤t_{n_1+1}-t_1,i=1---\left(5\right)$

$i\×T_{\mathrm{draining}}+(i-1)(T_{\mathrm{alter}}-T_{\mathrm{draining}})-\frac{M\×c_1{|}_{{t=t}_1}+Q_i}{G}\×T_{\mathrm{draining}}+T_{\mathrm{tran}}\≤t_{\underset{i=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}{N}_i+n_1+1}-t_1,$

i∈{i∈F：i≥2}(6)

式中， $c_1=\underset{j=1}{\overset{N_1+1}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{1j}$ 表示高炉第1次出铁，已经出铁的满包数；n_k表示炼钢区计划的第k条开始执行时，在炼钢区准备满包铁水包的个数；n_max表示炼钢区计划的第1条计划执行前在炼钢区准备满包铁水包的最大个数；M为铁水包盛满铁水所需铁水量；Q_i表示第i次出铁后未满铁包中铁水的量，Q₀＝0，

G_i＝G表示第i次出铁量，且每次出铁量都相等；T_i＝T_draining表示第i次出铁时间，每次出铁时间都相等；T_alter表示相邻两次出铁的间隔时间；T_alter-T_draining表示前一次出铁结束到下一次出铁开始间隔的时间，单位时间的出铁量相同；C_ij表示高炉第i次出铁的第j个铁包的盛铁水量与G的比例，其中：

F表示出铁顺序次数的集合，F∈{1，2，...i}，其中i表示高炉第i次出铁；N_i表示第i次出铁的满包数，

每次铁水包从高炉运输到炼钢区的时间；P表示炼钢区生产的一组计划schedule(a set of plans)P＝{t₁，t₂，t₃，…t_k}，t_k表示第k条计划执行的开始时刻；

目标函数式(1)表示在t＝t₁时刻，带有权值的高炉区满包数与带有权值的转炉区准备的满包数之和最小；约束条件(2)表示了在t＝t₁时刻，转炉区准备的满包数不能超过最大值n_max，可以通过实际生产数据计算得到；约束条件(3)表示炼钢区计划的第k条开始执行时，在炼钢区准备满包铁水包的个数不能小于1个；约束条件(5)表示当i＝1时，保证第n₁个计划开始执行时需要满足的条件；约束条件(6)表示当i≥2时，保证第

个计划开始执行时需要满足的条件；

首先利用枚举法求得高炉区-转炉区铁水计划匹配模型初步解，再利用二分法求得精确解；通过高炉区-转炉区铁水计划匹配模型求得精确解之后，得到在高炉初始条件确定情况下，满足炼钢区计划执行的鱼雷罐备罐数和铁水包备包数；

(2)鱼雷罐、铁水包的调度模型：铁钢界面调度程序实时从数据库中读取计划参数、转炉冶炼情况、高炉出铁情况、鱼雷罐位置状态，这四项是铁钢界面调度的输入条件，程序根据输入条件利用内嵌鱼雷罐、铁水包周转物理模型实现铁钢界面调度。

4.如权利要求1所述一种炼铁炼钢连铸一体化调度系统，其特征是铁钢界面铁水调度框架子模块首先对铁水用户的需求进行管理，即接受、处理转炉的出钢计划；其次，需对铁水供应源管理，包括高炉铁次、铁水重量、成分、温度；另外，还建立了在途铁水与出钢计划的对应关系和完成鱼雷罐、铁水包调度计划的制定及调整。

5.如权利要求1所述一种炼铁炼钢连铸一体化调度系统，其特征是铁水预处理-连铸调度子模块包括：

(1)初始调度计划生成：利用调度规则和生产工艺参数组成生产调度规则库，进而反推出具体炉次的铁水预处理、转炉、炉外精炼、连铸一体化调度计划；调度规则为：

规则1)：同一个工位在某个具体时刻只能对一个炉次或炉次的铁水进行作业，前后炉次或炉次铁水处理有一定的时间间隔；

规则2)：同一个炉次或炉次铁水只能在完成前一工位的作业后，才能开始下一工位的作业；作业顺序只能是倒罐站-脱硫站-转炉-精炼-连铸或倒罐站-转炉-精炼-连铸；

规则3)：在温度允许的前提下，连铸机可以在一定范围内调整浇注速度，从而调整一个炉次的浇注时间；

规则4)：铁包在铁水预处理工位的处理时间是柔性的，在铁水温度和成分合格的前提下，能缩短和延长铁水预处理时间；钢包在LF工位的处理时间也是柔性的，在钢水温度和成分合格的前提下，也能缩短或延长处理时间；预处理和精炼起到协调、缓冲转炉冶炼、连铸机浇注的作用；

规则5)：由于铁水的温降限制，各转炉对到达铁包采用先到先兑铁的原则；钢水温降的限制，精炼和连铸工位也采取先到先服务的原则，使铁包、钢包在各工位的等待时间最小化；

规则6)：全程在线/离线规则：即要求铁水预处理-连铸所有设备均要同时检修，同时具备生产条件；

规则7)：连铸为中心规则。考虑到铁水预处理-转炉-精炼-连铸一体化调度，生产过程中，当其它工位出现故障时，调整钢水供求计划以尽量保证连铸机连浇为目标。

(2)动态调度实现：采用遗传算法和调度规则相结合的混合遗传算法实现铁水预处理-连铸生产的动态调度；将初始调度计划编码生成遗传算法的初始种群，并生成每个工位上的基因图，根据各个工位的第一包钢水开始处理时刻和各个工位上各炉次的处理顺序及各炉次的处理周期，确定各次在各个工位上的处理开始、结束时刻，即得到一个完整的调度计划；

动态调度过程中，通过混合遗传算法对调度计划进行交叉、变异和改良，根据炉次在各个设备等待时间最小的原则及工艺要求和设备的实际情况，计算出每个炉次在每个工位上的开始处理时刻和结束处理时刻；由此，求出每个炉次的处理工位和开始、结束处理时刻，形成完整的炉次调度计划。

6.如权利要求1所述一种炼铁炼钢连铸一体化调度系统，其特征是信息通讯子模块包括：

(1)通讯采用C/S模式，建立套接字连接，监听客户端的信息反馈，套接字采用TCP/IP协议；

(2)调度室根据程序完成调度计划后，下发至高炉-连铸区段各工位；各工位客户端在实施计划时，通过内部网络系统将信息反馈给调度室，反馈信息包括设备异常报警、检修计划调整、生产异常汇报。

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