CN103824176A - 一种提高热轧板坯库板坯存取效率的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种提高热轧板坯库板坯存取效率的控制方法，属于信息技术领域，涉及吊机控制方法，适用于钢铁企业板坯库中的吊机控制，本发明通过提供一种科学的、安全的、低成本的板坯存取控制方法，根据计划人员的控制要求迅速生成控制方案；该方法通过提高库区板坯堆放规整程度，不但满足了板坯库中安全性要求，同时提高了板坯存取的吊机工作效率，降低板坯库的物流成本，进而提高了产线的生产效率。

Description

一种提高热轧板坯库板坯存取效率的控制方法
技术领域
本发明属于信息技术领域，涉及吊机控制方法，适用于钢铁企业板坯库中的吊机控制，具体涉及一种提高热轧板坯库板坯存取效率的控制方法。
背景技术
热轧是钢铁企业最重要的粗轧轧线区，热轧生产的原材料大部分来自于板坯库，如图1所示，板坯库2作为连铸1和热轧3之间缓冲环节，对企业协调炼钢和轧钢的能力，保持整个生产过程的均衡起着至关重要的作用。因此，板坯库的作业效率直接影响到热轧的生产效率。目前由于板坯库区中的板坯摆放缺乏合理的管理，使得库区中的板坯堆放非常杂乱，这不仅增加了板坯库正常工作的难度同时降低了板坯库的板坯周转速度，其中主要存在三个问题：1)它阻碍了板坯的正常入库：由于库区杂乱，使得吊机提取板坯入库时找不到规格相符的规整垛位堆放，只能被放入空垛，这样大大降低了库区空间的利用率；2)工作环境的安全性降低，增加吊机操作难度：由于库区杂乱，不同规格的板坯混堆在一起，特别是尺寸相差较大板坯堆在一垛的情况，如果控制吊机对其进行操作很可能发生事故；3)板坯库越来越乱，吊机倒垛操作次数增加：目前控制吊机进行出库操作时，由于板坯堆放不集中，出库板坯上层存在其他种类的障碍板坯，阻碍了吊机操作，需要吊机进行倒垛操作才能完成出库，而其上层被倒走的阻碍板坯无法找到相符的规整垛位堆放，导致杂乱的垛位不断增加，这样就形成了恶性循环，使得板坯库的吊机倒垛操作次数不断增加，降低了板坯入库、出库效率，进而大大影响了钢铁热轧产线的生产效率；因此如何提高板坯库的吊机工作效率，降低物流成本是钢铁企业亟待解决的关键技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种提高热轧板坯库板坯存取效率的控制方法，以达到提高其摆放的规整性、加快板坯流通效率和降低物流成本的目的。
一种提高热轧板坯库板坯存取效率的控制方法，包括以下步骤：
步骤1、确定吊机负责区域的板坯信息、垛位信息和控制要求信息；
所述的板坯信息包括：板坯号、出钢记号、合同号、库区、材料号、垛位号、坯重、宽度和长度；
所述的垛位信息包括：垛位号、垛位最大层数、垛位实际层数、垛位状态和垛位类型；
所述的控制要求信息包括：合同要求、出钢记号要求和宽度要求；
步骤2、根据控制要求信息和板坯信息，对需要整理的板坯进行划分，确定每块板坯的类型，进而获得板坯类型个数及每个板坯类型的板坯总数；
步骤3、根据垛位信息中的垛位最大层数，确定每个类型占用垛位的最少个数，并选取最底层板坯是对应板坯类型的多个垛位，形成该板坯类型的候选目标垛位集；
步骤4、在每个板坯类型的候选目标垛位集中确定目标垛位，具体如下：
步骤4-1、判断某一板坯类型的候选目标垛位个数是否小于该板坯类型占用垛位的最少个数，若是，则执行步骤4-2，否则执行步骤4-3；
步骤4-2、选取该板坯类型的全部候选目标垛位作为目标垛位，并选取其他空垛位补充目标垛位，直至目标垛位个数等于该板坯类型占用垛位的最少个数，即获得该板坯类型的目标垛位并执行步骤4-4；
步骤4-3、将该板坯类型的候选目标垛位根据其底层同类型板坯个数由多到少进行排序，从前向后选择目标垛位，直至目标垛位个数等于该板坯类型占用垛位的最少个数，即获得该板坯类型的目标垛位并执行步骤4-4；
步骤4-4、反复执行步骤4-1至4-3，直至所有板坯类型的目标垛位均确定完成；
步骤5、根据整理每个目标垛位需要的倒垛次数生成初始控制方案，并计算吊机执行该初始控制方案产生的倒垛次数，具体如下：
步骤5-1、将板坯库内的垛位进行分类，类型包括目标垛位和非目标垛位；
步骤5-2、确定吊机整理每个混乱的目标垛位所需要产生的倒垛次数；
所述的整理每个目标垛位，即通过整理使得每个目标垛位的板坯均为同一类型；
产生倒垛的条件是：若从目标垛位上移走的其他类型的板坯，不能被其他目标垛位直接接收，则产生一次倒垛；
所述的直接接收的条件是：被接收的板坯的类型与接收它的目标垛位的类型相同；
步骤5-3、对产生倒垛的垛位按照倒垛次数，由少至多进行排序，获得整理目标垛位的先后顺序，即获得初始控制方案；
步骤5-4、按照控制方案的整理顺序，对一个目标垛位进行模拟整理，确定整理过程所产生的倒垛次数；
步骤5-5、更新整理后板坯库中的板坯信息和垛位信息，并返回执行步骤5-4，直至依次完成所有目标垛位的整理；
步骤5-6、将整理每个目标垛位所产生的倒垛次数进行求和，获得初始控制方法的倒垛次数；
步骤6、采用禁忌搜索方法对初始控制方案进行优化，具体步骤如下：
步骤6-1、确定禁忌搜索方法的最大不更新迭代次数、禁忌表长度和最大迭代次数；
步骤6-2、建立禁忌表，包括禁忌对象、禁忌长度和破禁准则，其中，
所述的禁忌对象为：交换任意两个目标垛位整理次序的反操作；
所述的禁忌表长度为：容纳禁忌对象的个数；
所述的破禁准则为：若候选方案的搜索被禁，则判断该方案是否优于历史最好方案，若优于则破禁；
步骤6-3、通过交换邻域搜索方法，即通过交换任意两个目标垛位的整理次序，产生新的候选控制方案，并根据步骤5-4至5-6确定新的候选控制方案的倒垛次数；
步骤6-4、判断产生上述新候选控制方案的搜索是否在禁忌表中被禁，即交换某两个目标垛位整理次序的反操作是否执行过，若是，则执行步骤6-6，否则，执行步骤6-5；
步骤6-5、将产生新候选控制方案该操作的反操作加入禁忌表中，并判断新候选控制方案的倒垛次数是否小于历史最优方案的倒垛次数，若是，则将该新候选控制方案更新为历史最优控制方案，否则，保留原历史最优控制方案；
步骤6-6、判断新候选控制方案的倒垛次数是否小于历史最优方案的倒垛次数，若是，则破禁，并将该新候选控制方案更新为历史最优控制方案，否则放弃该新候选控制方案；
步骤6-7、反复执行步骤6-3至步骤6-6，直至到达最大迭代次数或最大不更新迭代次数，即获得最终最优控制方案；
步骤7、将获得的最终控制方案转换为吊机的操作指令，将操作指令存储于数据库中，并通过网络将吊机操作指令发送至吊机终端；
步骤8、根据吊机终端获取的控制指令，包括板坯号、起始垛位、起始层号、目标垛位号和目标层号，控制吊机到达指定位置，实现对目标垛位进行依次整理，完成目标垛位的整理后，再对非目标垛位进行整理。
步骤1所述的垛位状态包括封锁状态和正常状态，所述的垛位类型包括长坯和短坯。
步骤1所述的合同要求即为：要求相同合同号的板坯为同一类型；所述的出钢记号要求即为：要求相同出钢记号的板坯为同一类型；宽度要求即为：要求板坯宽度相同或在范围内为同一类型。
本发明的有益效果：
本发明通过提供一种科学的、安全的、低成本的板坯存取控制方法，根据计划人员的控制要求迅速生成控制方案；该方法通过提高库区板坯堆放规整程度，不但满足了板坯库中安全性要求，同时提高了板坯存取的吊机工作效率，降低板坯库的物流成本，进而提高了产线的生产效率。
附图说明
图1为本发明一种实施例中的热轧板坯库工艺过程示意图；
图2为本发明一种实施例中的提高热轧板坯库板坯存取效率的控制方法流程示意图；
图3为本发明一种实施例中的板坯库板坯布局示意图；
图4为本发明一种实施例中的热轧板坯库垛位结构示意图；
图5为本发明一种实施例中的倒垛操作示意图；
图6为本发明一种实施例中的交换邻域搜索方法示意图。
具体实施例
下面结合附图对本发明的实施例做进一步说明。
本发明实施例中，一种提高热轧板坯库板坯存取效率的控制方法，其流程如图2所示，具体包括以下步骤：
步骤1、确定吊机负责区域的板坯信息、垛位信息和控制要求信息；
本发明实施例中的数据来自实际生产数据，其实际板坯库布局如图3所示，该板坯库共有6个吊机，每个吊机负责对应部分的板坯整理，本实施例中选取3#号吊机负责的板坯部分进行整理，共有22个垛位和149块板坯，其中171B垛位被封锁不能使用，因此不考虑。从数据库中读取板坯信息、垛位信息和整理要求信息，本实施例给出具体的数据如下：
板坯信息包括：板坯号、出钢记号、合同号、库区、材料号、垛位号、坯重、宽度和长度，本发明实施例中由于篇幅有限只列出部分信息，如表1所示：
表1为板坯信息表
板坯号 垛位号 出钢记号 合同号 宽度 板坯号 垛位号 出钢记号 合同号 宽度
1 155B01 1 11 1150 76 164B08 2 21 1180
2 155B02 1 11 1150 77 164B09 2 21 1180
3 155B03 1 11 1150 78 164B10 3 31 1300
4 155B04 1 11 1150 79 164B11 3 31 1300
5 155B05 1 11 1150 80 164B12 3 31 1300
6 155B06 1 11 1150 81 164B13 3 31 1300
7 155B07 1 11 1150 82 164B14 3 31 1300
8 155B08 2 21 1180 83 165B01 11 111 1290
9 155B09 2 21 1180 84 165B02 11 111 1290
10 155B10 3 31 1300 85 165B03 11 111 1290
11 155B11 3 31 1300 86 165B04 10 101 1260
12 155B12 3 31 1300 87 165B05 10 101 1260
13 155B13 3 31 1300 88 165B06 10 101 1260
14 155B14 3 31 1300 89 166B01 9 91 950
15 155B15 3 31 1300 90 166B02 9 91 950
16 156B01 2 21 1180 91 166B03 9 91 950
17 156B02 2 21 1180 92 166B04 9 91 950
18 156B03 2 21 1180 93 166B05 7 71 1150
19 156B04 2 21 1180 94 166B06 7 71 1150
20 156B05 2 21 1180 95 166B07 8 81 960
21 156B06 4 41 1200 96 166B08 8 81 960
22 156B07 5 51 1260 97 166B09 8 81 960
23 156B08 5 51 1260 98 166B10 4 41 1200
24 156B09 5 51 1260 99 166B11 4 41 1200
25 156B10 5 51 1260 100 166B12 2 21 1180
26 156B11 5 51 1260 101 166B13 2 21 1180
27 156B12 5 51 1260 102 166B14 2 21 1180
28 156B13 5 51 1260 103 166B15 2 21 1180
29 156B14 5 51 1260 104 168B01 8 81 960
30 157B01 1 11 1150 105 168B02 7 71 1150
31 157B02 1 11 1150 106 168B03 7 71 1150
32 157B03 3 31 1300 107 168B04 5 51 1260
33 157B04 3 31 1300 108 168B05 5 51 1260
34 157B05 3 31 1300 109 168B06 5 51 1260
35 157B06 6 61 1300 110 169B01 4 41 1200
36 157B07 6 61 1300 111 169B02 4 41 1200
37 157B08 6 61 1300 112 169B03 2 21 1180
38 157B09 6 61 1300 113 169B04 2 21 1180
39 157B10 1 11 1150 114 169B05 2 21 1180
40 157B11 1 11 1150 115 169B06 2 21 1180
41 158B01 3 31 1300 116 169B07 2 21 1180
42 158B02 3 31 1300 117 169B08 1 11 1150
43 160B01 7 71 1150 118 169B09 1 11 1150
44 160B02 7 71 1150 119 170B01 6 61 1300
45 160B03 7 71 1150 120 170B02 6 61 1300
46 160B04 8 81 960 121 170B03 6 61 1300
47 160B05 8 81 960 122 170B04 9 91 950
48 160B06 8 81 960 123 170B05 9 91 950
49 160B07 8 81 960 124 170B06 9 91 950
50 160B08 8 81 960 125 170B07 11 111 1290
51 160B09 10 101 1260 126 172B01 10 101 1260
52 160B10 10 101 1260 127 174B01 5 51 1260
53 160B11 10 101 1260 128 174B02 5 51 1260
54 160B12 10 101 1260 129 174B03 5 51 1260
55 161B01 11 111 1290 130 174B04 5 51 1260
56 161B02 5 51 1260 131 174B05 5 51 1260
57 161B03 5 51 1260 132 174B06 7 71 1150
58 161B04 5 51 1260 133 174B07 7 71 1150
59 161B05 5 51 1260 134 174B08 8 81 960
60 161B06 5 51 1260 135 174B09 8 81 960
61 162B01 2 21 1180 136 174B10 8 81 960
62 162B02 2 21 1180 137 176B01 6 61 1300
63 162B03 2 21 1180 138 176B02 11 111 1290
64 162B04 2 21 1180 139 176B03 11 111 1290
65 162B05 4 41 1200 140 176B04 11 111 1290
66 162B06 4 41 1200 141 177B01 8 81 960
67 162B07 4 41 1200 142 177B02 8 81 960
68 162B08 4 41 1200 143 177B03 8 81 960
69 164B01 9 91 950 144 177B04 4 41 1200
70 164B02 9 91 950 145 177B05 5 51 1260
71 164B03 9 91 950 146 177B06 5 51 1260
72 164B04 6 61 1300 147 177B07 5 51 1260
73 164B05 6 61 1300 148 177B08 2 21 1180
74 164B06 2 21 1180 149 177B09 2 21 1180
75 164B07 2 21 1180
垛位信息包括垛位号、库区号、垛位类型(长坯和短坯)、垛位状态(封锁状态和正常状态)、垛位最大层数、垛位实际层数，具体数据如表2所示。如图4的垛位结构示意图所示，以垛位123为例，其垛位类型为B，表明是长坯，垛位状态是指垛位是否被封锁，A表示未被封锁，N表示被封锁(171B垛位被封锁，因此不能被使用)，其垛位最大高度为15，实际高度为10。每个板坯的位置由垛位加层数表示，比如垛位123底层位置用123B01表示，顶层位置用123B1附表示；
表2为垛位信息表
序号 垛位 状态 最大层数 实际层数 序号 垛位 状态 最大层数 实际层数
1 155 A 15 15 13 167 A 15 0
2 156 A 15 14 14 168 A 15 6
3 157 A 15 11 15 169 A 15 9
4 158 A 15 2 16 170 A 15 7
5 159 A 15 0 17 171 N 15 0
6 160 A 15 12 18 172 A 15 1
7 161 A 15 6 19 173 A 15 0
8 162 A 15 8 20 174 A 15 10
9 163 A 15 0 21 175 A 15 0
10 164 A 15 14 22 176 A 15 4
11 165 A 15 6 23 177 A 15 9
12 166 A 15 15
控制要求信息包括合同要求，出钢记号要求，宽度要求。其中合同要求只能选择“要求相同”或者“没有要求”；出钢记号要求只能选择“要求相同”或者“没有要求”；而宽度要求则可以选择“要求相同”或者按照宽度范围划分类型，比如宽度范围750～950分为一类，宽度范围950～1150分为一类，宽度范围1150～1350分为一类；控制要求具体的选择可以根据板坯库中板坯信息进行判断，如果要求信息太严格，则板坯分类过多，而库区中没有足够的垛位存放，则无法完成整理，因此适当的放松要求可以降低整理难度。该实例设置的整理要求如表3所示：
表3控制要求信息表
合同要求 出钢记号要求 宽度要求
要求相同 要求相同 要求相同
步骤2、根据控制要求信息和板坯信息，对需要整理的板坯进行划分，确定每块板坯的类型，进而获得板坯类型个数及每个板坯类型的板坯总数；
本发明实施例中划分板坯类型，统计板坯类型有11个，具体信息如下表所示；
表4板坯划分表
类型号 合同号 出钢记号 宽度要求 对应板坯序号
1 1 11 1150 1-7，30，31，39，40，117，118
2 2 21 1180 8，9，16-20，61-64，74-77，100-103，112-116
3 3 31 1300 10-15，32-34，41，42，78-82
4 4 41 1200 21，65-68，98，99，110，111，144
5 5 51 1260 22-29，56-60，107-109，145-147，127-131
6 6 61 1300 35-38，72，73，119-121，137
7 7 71 1150 7，43，44，45，93，94，105，106，132，133
8 8 81 960 46-50，95-97，104，134-136，141-143，
9 9 91 950 69-71，89-92，122-124
10 10 101 1260 51-54，86-88，126
11 11 111 1290 55，83-85，125，138-140
2)各板坯类型的板坯总数如下表所示：
表5各板坯类型的板坯总数表
类型号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
板坯数 13 26 16 10 24 10 9 15 10 8 8
步骤3、根据垛位信息中的垛位最大层数，确定每个类型占用垛位的最少个数，并选取最底层板坯是对应板坯类型的多个垛位，形成该板坯类型的候选目标垛位集；
1)各板坯类型占用垛位最少个数可根据各板坯类型的板坯总数和垛位最大高度可以计算得到，本实施例中最大高度为15，具体数值如下表所示：
表6各类板坯占用垛位个数表
类型号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
垛位数 1 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1
2)各板坯类型的候选目标垛位：目标垛位即是最终存放该类型板坯的垛位，如果要求被移动的该类型板坯数尽量少，那么存放在目标垛位最底部的该类型板坯数应该尽量多，此数从垛位最底层开始向上累积，直到出现非该类型板坯停止累积，因此选取最底层板坯是该板坯类型的垛位作为其类型的候选目标垛位，该实例各板坯类型的候选目标垛位信息如下表所示：
表7各板坯类型的候选目标垛位表
Figure BDA0000470452850000081
步骤4、在每个板坯类型的候选目标垛位集中确定目标垛位，目标垛位可由人工灵活指定，也可通过方法推荐，本实施例采用以下方法产生目标垛位：
步骤4-1、根据步骤2获得的各板坯类型占用垛位最少个数及其候选目标垛位信息，依次确定每个类型的目标垛位，若该板坯类型的候选目标垛位数小于其占用垛位最少个数则执行步骤4-2，否则执行步骤4-3；
步骤4-2、选取该板坯类型的全部候选目标垛位作为目标垛位，并选取其他空垛位补充目标垛位，直至目标垛位个数等于该板坯类型占用垛位的最少个数，即获得该板坯类型的目标垛位并执行步骤4-4；
步骤4-3、将该板坯类型的候选目标垛位根据其底层同类型板坯个数由多到少进行排序，从前向后选择目标垛位，直至目标垛位个数等于该板坯类型占用垛位的最少个数，即获得该板坯类型的目标垛位并执行步骤4-4；
步骤4-4、反复执行步骤4-1至4-3，直至所有板坯类型的目标垛位均确定完成；
本实施例中的产生的目标垛位如下表所示：
表8各板坯类型的目标垛位表
Figure BDA0000470452850000082
步骤5、根据整理每个目标垛位需要的倒垛次数生成初始控制方案，并计算吊机执行该初始控制方案产生的倒垛次数，具体如下：
步骤5-1、将板坯库内的垛位进行分类，一类为目标垛位，一共14个包括155B、156B、158B、159B、160B、162B、163B、165B、166B、169B、170B、172B、174B、177B；一类为非目标垛位，一共8个包括157B、161B、164B、167B、168B、173B、176B、175B；
步骤5-2、确定吊机整理每个混乱的目标垛位所需要产生的倒垛次数；
本发明实施例的倒垛次数统计表如下所示，其中158B、159B、163B和172B都是规整的，不需要整理，因此不在被整理范围。具体统计方法结合图5中所示的实例进行介绍：3号垛位是目标垛位，只存放该类型的板坯且垛高没有达到最大层数，则该目标垛位有能力接收其它同类型板坯，而实际混乱堆放的目标垛位中经常包含其他类型板坯，如2号垛位，因此需要将这些障碍板坯都移走，才能接收其他的同类型板坯，如果被移走的板坯有可以接收它的目标垛位存在，如图5所示的第二层板坯，可以被直接整理，不发生倒垛；而第三层板坯没有可以接收它目标垛位，因此将其临时放到空垛1中，等待其类型目标垛位4被整理并有能力接收它时，再被移动，由于多了一次操作，记录为一次倒垛，因此图5中的2号垛位需要一次倒垛。
表9各目标垛位的倒垛次数表
垛位 155 156 160 162 165 166 169 170 174 177
倒垛数 2 1 5 4 0 11 2 4 5 3
步骤5-3、对产生倒垛的垛位按照倒垛次数，由少至多进行排序，获得整理目标垛位的先后顺序，即获得初始控制方案；
本发明实施例的初始方案如表10所示。当全部目标垛位都被整理后，所有板坯类型就都存在能力接收同类型板坯的目标垛位，全部非目标垛位中的板坯就可以被直接整理，不需要倒垛，因此最后整理非目标垛位；
表10初始整理顺序表
整理顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
目标垛位 165 156 155 169 177 162 170 160 174 166
步骤5-4、按照控制方案的整理顺序，对一个目标垛位进行模拟整理，确定整理过程所产生的倒垛次数；
本发明实施例中，首先整理165B目标垛位，由上到下整理，上三层的板坯同类型，且有目标垛位174B有能力接收这三块板坯，因此无倒垛发生；
步骤5-5、更新整理后板坯库中的板坯信息和垛位信息，并返回执行步骤5-4，直至依次完成所有目标垛位的整理；
本发明实施例中165B垛位变得可以接收同类型板坯，且能力是12，表示该垛位还可以放入同类型板坯12块，如此不断整理和刷新直到完成全部目标垛位的整理操作；
步骤5-6、将整理每个目标垛位所产生的倒垛次数进行求和，获得初始控制方法的倒垛次数，该实施例中的初始方案倒垛次数为6；
步骤6、采用禁忌搜索方法对初始控制方案进行优化，具体步骤如下：
步骤6-1、确定禁忌搜索方法的最大不更新迭代次数、禁忌表长度和最大迭代次数，该实例中分别取20、20和100；
步骤6-2、建立禁忌表，包括禁忌对象、禁忌长度和破禁准则，其中，
所述的禁忌对象：交换任意两个目标垛位整理次序的反操作；
所述的禁忌表长度：容纳禁忌对象的个数；
所述的破禁准则：若候选方案的搜索被禁，则判断该方案是否优于历史最好方案，若优于则破禁；
步骤6-3、通过交换邻域搜索方法，即交换任意两个目标垛位的整理次序，产生新的候选控制方案，以该实施例为例，如图6所示将初始方案中的第七和第十目标垛位进行交换，产生了新方案。之后根据步骤5-4至5-6确定新的候选控制方案的倒垛次数，图6中产生的新方案倒垛次数为3；
步骤6-4、判断产生上述新候选控制方案的搜索是否在禁忌表中被禁，即交换某两个目标垛位整理次序的反操作是否执行过，若是，则执行步骤6-6，否则，执行步骤6-5；
步骤6-5、将产生新候选控制方案该操作的反操作加入禁忌表中，并判断新候选控制方案的倒垛次数是否小于历史最优方案的倒垛次数，若是，则将该新候选控制方案更新为历史最优控制方案，否则，保留原历史最优控制方案；
步骤6-6、判断新候选控制方案的倒垛次数是否小于历史最优方案的倒垛次数，若是，则破禁，并将该新候选控制方案更新为历史最优控制方案，否则放弃该新候选控制方案；
步骤6-7、反复执行步骤6-3至步骤6-6，直至到达最大迭代次数或最大不更新迭代次数，即获得最终控制方案；
步骤7、将获得的最终控制方案转换为吊机的控制指令，将控制指令存储于数据库中，并通过网络将吊机控制指令发送至吊机终端；
步骤8、吊机终端获取的控制指令包括板坯号、起始垛位、起始层号、目标垛位号和目标层号，本发明实施例中起始位置包括起始垛位和层号，目标位置包括目标垛位和层号。根据指令控制吊机到达指定位置，实现对目标垛位进行依次整理，完成目标垛位的整理后，再对非目标垛位进行整理，该实例的整理操作指令如表11所示，其中对目标垛位的整理指令从1到66，之后再对非目标垛位进行整理，从指令67到108。
表11控制指令表
序号 起始位置 目标位置 序号 起始位置 目标位置 序号 起始位置 目标位置
1 165B06 172B02 37 162B05 169B07 73 157B06 170B07
2 165B05 172B03 38 160B12 172B05 74 157B05 158B09
3 165B04 172B04 39 160B11 172B06 75 157B04 158B10
4 156B14 163B01 40 160B10 172B07 76 157B03 158B11
5 156B13 163B02 41 160B09 172B08 77 157B02 155B10
6 156B12 163B03 42 160B08 177B04 78 157B01 155B11
7 156B11 163B04 43 160B07 177B05 79 161B06 174B06
8 156B10 163B05 44 160B06 177B06 80 161B05 174B07
9 156B09 163B06 45 160B05 177B07 81 161B04 174B08
10 156B08 163B07 46 160B04 177B08 82 161B03 174B09
11 156B07 163B08 47 166B15 156B15 83 161B02 174B10
12 156B06 167B01 48 166B14 162B05 84 161B01 165B05
13 155B15 158B03 49 166B13 162B06 85 164B14 158B12
14 155B14 158B04 50 166B12 162B07 86 164B13 158B13
15 155B13 158B05 51 166B11 169B08 87 164B12 158B14
16 155B12 158B06 52 166B10 169B09 88 164B11 158B15
17 155B11 158B07 53 166B09 177B09 89 164B10 159B01
18 155B10 158B08 54 166B08 177B10 90 164B09 162B08
19 155B09 156B06 55 166B07 177B11 91 164B08 162B09
20 155B08 156B07 56 166B06 160B04 92 164B07 162B10
21 169B09 155B08 57 166B05 160B05 93 164B06 162B11
22 169B08 155B09 58 170B07 165B04 94 164B05 170B08
23 169B07 156B08 59 170B06 166B05 95 164B04 170B09
24 169B06 156B09 60 170B05 166B06 96 164B03 166B08
25 169B05 156B10 61 170B04 166B07 97 164B02 166B09
26 169B04 156B11 62 174B10 177B12 98 164B01 166B10
27 169B03 156B12 63 174B09 177B13 99 168B06 174B11
28 177B09 156B13 64 174B08 177B14 100 168B05 174B12
29 177B08 156B14 65 174B07 160B06 101 168B04 174B13
30 177B07 163B09 66 174B06 160B07 102 168B03 160B08
31 177B06 163B10 67 167B01 169B10 103 168B02 160B09
32 177B05 163B11 68 157B11 155B08 104 168B01 177B15
33 177B04 169B03 69 157B10 155B09 105 176B04 165B06
34 162B08 169B04 70 157B09 170B04 106 176B03 165B07
35 162B07 169B05 71 157B08 170B05 107 176B02 165B08
36 162B06 169B06 72 157B07 170B06 108 176B01 170B10
通过对倒垛次数的优化，最终方案倒垛次数为0，且整理之后的板坯库整理区域3中的垛位全部到达了整理要求，不但满足了板坯库的安全性要求，同时为板坯入库、出库提供了有利条件，避免了未来倒垛的发生，提高了吊机使用效率和板坯流通效率，进而提高了产线的生产效率。

Claims (3)

1.一种提高热轧板坯库板坯存取效率的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、确定吊机负责区域的板坯信息、垛位信息和控制要求信息；
所述的板坯信息包括：板坯号、出钢记号、合同号、库区、材料号、垛位号、坯重、宽度和长度；
所述的垛位信息包括：垛位号、垛位最大层数、垛位实际层数、垛位状态和垛位类型；
所述的控制要求信息包括：合同要求、出钢记号要求和宽度要求；
步骤2、根据控制要求信息和板坯信息，对需要整理的板坯进行划分，确定每块板坯的类型，进而获得板坯类型个数及每个板坯类型的板坯总数；
步骤3、根据垛位信息中的垛位最大层数，确定每个类型占用垛位的最少个数，并选取最底层板坯是对应板坯类型的多个垛位，形成该板坯类型的候选目标垛位集；
步骤4、在每个板坯类型的候选目标垛位集中确定目标垛位，具体如下：
步骤4-1、判断某一板坯类型的候选目标垛位个数是否小于该板坯类型占用垛位的最少个数，若是，则执行步骤4-2，否则执行步骤4-3；
步骤4-2、选取该板坯类型的全部候选目标垛位作为目标垛位，并选取其他空垛位补充目标垛位，直至目标垛位个数等于该板坯类型占用垛位的最少个数，即获得该板坯类型的目标垛位并执行步骤4-4；
步骤4-3、将该板坯类型的候选目标垛位根据其底层同类型板坯个数由多到少进行排序，从前向后选择目标垛位，直至目标垛位个数等于该板坯类型占用垛位的最少个数，即获得该板坯类型的目标垛位并执行步骤4-4；
步骤4-4、反复执行步骤4-1至4-3，直至所有板坯类型的目标垛位均确定完成；
步骤5、根据整理每个目标垛位需要的倒垛次数生成初始控制方案，并计算吊机执行该初始控制方案产生的倒垛次数，具体如下：
步骤5-1、将板坯库内的垛位进行分类，类型包括目标垛位和非目标垛位；
步骤5-2、确定吊机整理每个混乱的目标垛位所需要产生的倒垛次数；
所述的整理每个目标垛位，即通过整理使得每个目标垛位的板坯均为同一类型；
产生倒垛的条件是：若从目标垛位上移走的其他类型的板坯，不能被其他目标垛位直接接收，则产生一次倒垛；
所述的直接接收的条件是：被接收的板坯的类型与接收它的目标垛位的类型相同；
步骤5-3、对产生倒垛的垛位按照倒垛次数，由少至多进行排序，获得整理目标垛位的先后顺序，即获得初始控制方案；
步骤5-4、按照控制方案的整理顺序，对一个目标垛位进行模拟整理，确定整理过程所产生的倒垛次数；
步骤5-5、更新整理后板坯库中的板坯信息和垛位信息，并返回执行步骤5-4，直至依次完成所有目标垛位的整理；
步骤5-6、将整理每个目标垛位所产生的倒垛次数进行求和，获得初始控制方法的倒垛次数；
步骤6、采用禁忌搜索方法对初始控制方案进行优化，具体步骤如下：
步骤6-1、确定禁忌搜索方法的最大不更新迭代次数、禁忌表长度和最大迭代次数；
步骤6-2、建立禁忌表，包括禁忌对象、禁忌长度和破禁准则，其中，
所述的禁忌对象为：交换任意两个目标垛位整理次序的反操作；
所述的禁忌表长度为：容纳禁忌对象的个数；
所述的破禁准则为：若候选方案的搜索被禁，则判断该方案是否优于历史最好方案，若优于则破禁；
步骤6-3、通过交换邻域搜索方法，即通过交换任意两个目标垛位的整理次序，产生新的候选控制方案，并根据步骤5-4至5-6确定新的候选控制方案的倒垛次数；
步骤6-4、判断产生上述新候选控制方案的搜索是否在禁忌表中被禁，即交换某两个目标垛位整理次序的反操作是否执行过，若是，则执行步骤6-6，否则，执行步骤6-5；
步骤6-5、将产生新候选控制方案该操作的反操作加入禁忌表中，并判断新候选控制方案的倒垛次数是否小于历史最优方案的倒垛次数，若是，则将该新候选控制方案更新为历史最优控制方案，否则，保留原历史最优控制方案；
步骤6-6、判断新候选控制方案的倒垛次数是否小于历史最优方案的倒垛次数，若是，则破禁，并将该新候选控制方案更新为历史最优控制方案，否则放弃该新候选控制方案；
步骤6-7、反复执行步骤6-3至步骤6-6，直至到达最大迭代次数或最大不更新迭代次数，即获得最终最优控制方案；
步骤7、将获得的最终控制方案转换为吊机的操作指令，将操作指令存储于数据库中，并通过网络将吊机操作指令发送至吊机终端；
步骤8、根据吊机终端获取的控制指令，包括板坯号、起始垛位、起始层号、目标垛位号和目标层号，控制吊机到达指定位置，实现对目标垛位进行依次整理，完成目标垛位的整理后，再对非目标垛位进行整理。
2.根据权利要求1所述的提高热轧板坯库板坯存取效率的控制方法，其特征在于，步骤1所述的垛位状态包括封锁状态和正常状态，所述的垛位类型包括长坯和短坯。
3.根据权利要求1所述的提高热轧板坯库板坯存取效率的控制方法，其特征在于，步骤1所述的合同要求即为：要求相同合同号的板坯为同一类型；所述的出钢记号要求即为：要求相同出钢记号的板坯为同一类型；宽度要求即为：要求板坯宽度相同或在范围内为同一类型。
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