CN110449653A - 一种非规则异型板自动控制生产方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种非规则异型板自动控制生产方法及装置，生产方法包括以下步骤：(a)接收用户输入的限制指令；(b)确定粗切大板粗切模式和粗切大板组；（c)确定粗切大板组目标总宽度、异型固定侧和异型移动侧目标宽度；d)根据所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集确定长度剪切参数、长度模式以及剪切顺序，根据粗切大板长度剪切方式，确定子板剪切刀数和子板目标长度；(e)根据所述长度剪切方式和剪切顺序建立子板固定侧信息表、子板移动侧信息表并存储，确定子板喷印内容。装置包括操作终端、HMI处理模块、非规则异型板处理单元、物料跟踪与基础数据处理单元以及通讯单元。能避免人工操作错误，实现批量化生产，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，涉及宽厚板精整剪切线自动化生产中一种非规则异型板自动控制生产方法及装置。
背景技术
钢铁企业在宽厚板精整剪切线生产中通过自动化技术应用，已实现规则型组板（A型、S型）的全自动化生产。现今下游客户订单对宽厚板产品需求越发呈现小订单、多规格、个性化需求等特点，因此需要把此类同内部钢种、同厚度、异宽、异长（或可不完全相同）的合同订单组板到一块母板内，即为非规则异型板（G型板）。近年，非规则异型板的生产量在钢企宽厚板比例中已逐步提高，呈现批量化生产的规模，但目前没有一种利于现场实施的非规则异型板自动控制生产方案，精整剪切线一直以人工手动操作模式进行，甚至于实行离线火切生产方式。体现不足的是，人工手动操作需要对非规则异型板生产数据进行人工计算并输入到操作系统中，对物料跟踪等进行手动实施控制，生产效率极其低下且易出操作错误；同时，离线火切生产将导致钢企宽厚板中间工序库存上涨，不利于仓库管理及客户交货期服务。上述两种生产方式难以满足钢铁企业宽厚板产品非规则异型板现场批量化自动控制生产要求。
此外，随着钢铁产品迈向高质量发展以及钢铁企业精整剪切线精益生产的推进，伴随着合同订单结构变化，对于消耗合同尾量，快速提高尾量合同客户交货期，打造一流服务的现代化钢铁企业而言，非规则异型板的自动控制生产亟待解决。
因而，有必要提出一种非规则异型板自动控制生产方法及装置，旨在解决现有技术缺陷，能够满足生产现场对于非规则板实时自动控制生产的需求，以避免人工操作出错，提高生产效率及客户交货期信誉。
发明内容
本发明旨在提供一种非规则异型板自动控制生产方法及装置，以解决目前钢铁企业宽厚板精整剪切线非规则异型板自动化程度低、操作易出错、生产效率低下的技术问题。
一种非规则异型板自动控制生产方法，包括以下步骤：
(a) 接收用户输入的限制指令；
(b) 读取母板信息，根据所述母板信息判断该板为非规则异型板，同时获取母板块内子板信息，根据所述限制指令对母板各块进行粗切分组，确定粗切大板粗切模式和粗切大板组，每组至少包括一个块，每个块中应包含一件或两件及以上子板；
(c) 根据所述粗切模式和粗切大板组，确定宽度剪切参数和宽度模式，通过所述宽度模式和粗切大板组块内目标子板宽度，确定所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，根据所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，确定粗切大板组目标总宽度、异型固定侧目标宽度和异型移动侧目标宽度；
(d) 根据所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，确定长度剪切参数、长度模式以及剪切顺序，通过所述粗切长度模式确定粗切大板长度剪切方式，根据粗切大板长度剪切方式，确定子板剪切刀数和子板目标长度；
(e) 根据所述长度剪切方式和剪切顺序建立子板固定侧信息表、子板移动侧信息表并存储，通过所述子板固定侧信息表、子板移动侧信息表确定喷印模式，根据喷印模式和子板合同信息确定子板喷印内容；
(f) 非规则异型板生产结束。
步骤（a）所述限制指令具体地说：母板实绩宽度、母板实绩长度、粗切大板分组划分宽差值W1、粗切大板分组划分长度上限值L2、粗切大板分组划分长度下限值L1、镰刀弯表征值。
步骤(b)读取母板信息，根据所述母板信息判断该板为非规则异型板，同时获取母板块内子板信息，根据所述限制指令对母板各块进行粗切分组，确定粗切大板粗切模式和粗切大板组，每组至少包括一个块，每个块中应包含一件或两件及以上子板，具体地说：
<1> 确定粗切大板粗切参数的方法是：所述母板信息包括有合同订单厚度、母板号、子板号、顺序号、目标子板宽度、目标子板长度，所述合同订单厚度用于计算粗切大板组厚度及剪刃间隙，所述母板实绩宽度为粗切大板组粗切宽度，所述母板实绩长度、目标子板长度用于计算粗切大板组长度，所述目标子板宽度、目标子板长度用于进行粗切大板分组划分；
<2> 确定粗切大板粗切模式的方法是：所述块为非规则异型板的一个组成部分，其上下横向排列两件子板或只排列一件子板，n（n≥1）个块组成一件母板，其中排放在第一个块的总宽度大于其他块的总宽度，当块内子板个数等于1时，确定为双边不剖分粗切模式，当块内子板个数不等于1时，确定为双边剖分粗切模式；
<3> 确定双边不剖分粗切模式下粗切大板分组划分的方法是：比较所述块间最大目标子板宽度与最小目标子板宽度，当块间最大目标子板宽度与最小目标子板宽度差小于或等于粗切大板分组划分宽差值W1、粗切大板组长度小于或等于粗切大板分组划分长度上限值L2而大于或等于粗切大板分组划分长度下限值L1，即为划分判定标准①，符合粗切大板分组划分判定标准①，即确定划分为同一个粗切大板组；
<4> 确定双边剖分粗切模式下粗切大板分组划分的方法是：比较所述块间同侧最大目标子板宽度与最小目标子板宽度，当块间同侧最大目标子板宽度与最小目标子板宽度差小于或等于粗切大板分组划分宽差值W1、粗切大板组长度小于或等于粗切大板分组划分长度上限值L2而大于或等于粗切大板分组划分长度下限值L1，其中同侧目标子板宽度可一致或不完全相同，即为划分判定标准②，符合粗切大板分组划分判定标准②，即确定划分为同一个粗切大板组；
<5> 确定粗切大板组再划分的方法是：粗切大板组镰刀弯超过所述镰刀弯表征值，应进行粗切大板组再次拆分而重新划分，直至粗切大板组镰刀弯小于所述镰刀弯表征值；
步骤（c)根据所述粗切模式和粗切大板组，确定宽度剪切参数和宽度模式，通过所述宽度模式和粗切大板组块内目标子板宽度，确定所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，根据所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，确定粗切大板组目标总宽度、异型固定侧目标宽度和异型移动侧目标宽度，具体地说：
<1> 确定宽度剪切参数的方法是：所述合同订单厚度用于计算粗切大板组厚度及剪刃间隙，所述母板实绩宽度为粗切大板组粗切宽度，所述粗切大板组块间目标子板长度依据判断规则及算法规则确定为粗切大板组长度；
<2> 确定宽度剪切模式的方法是：若所述粗切大板组为双边不剖分粗切模式，块内子板件数等于1，即子板只有横向一排，则确定为双边不剖分宽度模式，若所述粗切大板组为双边剖分粗切模式，块内子板件数不等于1，即子板存在横向两排，则确定为双边剖分宽度模式；
<3> 确定双边不剖分宽度模式下异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序的方法是：所述粗切大板组内各块子板默认进入异型固定侧信息集，异型移动侧信息集默认为空，其中子板顺序按照子板号大小依次默认在异型固定侧集内排列；所述粗切大板组异型固定侧信息集包括顺序号、母板号、子板号、目标宽度、目标长度、取样标记及热处理标记；
<4> 确定双边剖分宽度模式下异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序的方法是：依次对所述粗切大板组内各块目标子板宽度依据判断规则确定为异型固定侧信息集以及异型移动侧信息集，其中子板顺序按照子板号大小依次默认在各个信息集内排列，直至所述粗切大板组块内子板全部在异型固定侧信息集和异型移动侧信息集分配完毕；所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集包括顺序号、母板号、子板号、目标子板宽度、目标子板长度、取样标记及热处理标记；
<5> 确定双边不剖分宽度模式目标宽度的方法是：双边不剖分宽度模式下，所述异型固定侧信息集内目标子板宽度依据判断规则，即可得出最宽的目标子板宽度值，与双边宽度的固定补偿量依据算法规则，即为双边不剖分模式的目标宽度；
<6> 确定双边剖分宽度模式目标宽度的方法是：双边剖分宽度模式下，所述异型固定侧信息集内目标子板宽度依据判断规则，即可得出最大的目标子板宽度值，与异型固定侧剖分宽度固定补偿量依据算法规则，即为异型固定侧目标宽度；所述异型移动侧信息集内目标子板宽度依据判断规则，即可得出最大的目标子板宽度值，与异型移动侧剖分宽度固定补偿量依据算法规则，即为异型移动侧目标宽度；所述异型固定侧目标宽度与异型移动侧目标宽度依据算法规则，即为双边剖分宽度模式目标总宽度；
进一步地，步骤<3> 所述异型固定侧信息集内子板顺序可调整，以满足长度偏好设定。
进一步地，步骤<4> 所述异型固定侧信息集内子板顺序可调整，以满足长度偏好设定。
进一步地，步骤<4> 所述异型移动侧信息集内子板顺序可调整，以满足长度偏好设定。
步骤(d)根据所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，确定长度剪切参数、长度模式以及剪切顺序，通过所述粗切长度模式确定粗切大板长度剪切方式，根据粗切大板长度剪切方式，确定子板剪切刀数和子板目标长度，具体地说：
<1> 确定粗切大板长度剪切参数的方法是：所述合同订单厚度用于计算粗切大板厚度及剪刃间隙，所述粗切大板组目标总宽度、异型固定侧目标宽度及异型移动侧目标宽度用于计算所述粗切大板长度剪切方式下的剪切宽度，所述粗切大板组长度确定为粗切大板长度剪切方式下的粗切大板组长度；
<2> 确定双边不剖分和双边剖分长度模式、剪切顺序的方法是：根据所述粗切大板组，若为双边不剖分宽度模式，则确定双边不剖分长度模式，即所述粗切大板组异型固定侧信息集内块中子板均只有横向一排，所述剪切顺序按所述步骤（c）执行，若为双边剖分宽度模式，则确定双边剖分长度模式，即所述粗切大板组异型固定侧信息集与所述粗切大板组异型移动侧信息集内块中子板有横向两排，所述剪切顺序按所述步骤（c）执行；
<3> 所述粗切大板组异型固定侧和异型移动侧信息集包括顺序号、母板号、子板号、目标子板宽度、目标子板长度、取样标记及热处理标记；
<4> 确定双边不剖分长度模式中长度剪切方式的方法是：根据所述双边不剖分长度模式中横向子板均只有一排，使用长度不剖分单切方式；
<5> 确定长度不剖分单切方式中剪切刀数和子板目标剪切长度的方法是：所述粗切大板组异型固定侧信息集，通过判断是否有取样标记、热处理标记，依据规则信息确定子板第一刀及计算确定第一刀子板目标剪切长度，然后根据子板剪切顺序依次计算确定剩余异型固定侧信息集内子板剪切刀数及相应刀数的子板目标剪切长度；所述异型固定侧信息集中，如果有取样标记、热处理标记，则依据算法规则确定第一刀子板目标剪切长度，剩余异型固定侧信息集内子板个数即为剩余刀数，相应顺序的目标子板长度与固定长度补偿值依据算法规则即为对应刀数的子板目标剪切长度。如果有取样标记、无热处理标记，则依据算法规则确定第一刀子板目标剪切长度，剩余异型固定侧信息集内子板个数即为剩余刀数，相应顺序的目标子板长度与固定长度补偿值依据算法规则即为对应刀数的子板目标剪切长度。如果无取样标记，则根据异型固定侧信息集内子板个数确定总剪切刀数，有n（n≥1）个子板，即有n（n≥1）刀剪切，相应顺序的目标子板长度与固定长度补偿值依据算法规则即为对应刀数的子板目标剪切长度；
<6> 确定双边剖分长度模式中长度剪切方式的方法是：所述粗切大板组异型固定侧信息集与异型移动侧信息集中块内目标子板长度依据判断规则，若在长度公差值偏差范围内，则确定使用长度不拆分双切方式，否则使用长度拆分单切方式；
<7> 确定长度不拆分双切方式中剪切刀数及子板目标剪切长度的方法是：所述长度不拆分双切方式，通过判断是否有取样标记、热处理标记，依据规则信息确定子板第一刀及计算确定第一刀子板目标剪切长度，然后根据子板剪切顺序依次计算确定剩余长度不拆分双切方式子板剪切刀数及相应刀数的子板目标剪切长度；所述不拆分双切方式中，如果有取样标记、热处理标记，按顺序依据算法规则确定第一刀子板目标剪切长度，剩余块的个数即为剩余刀数，相应顺序块的目标子板长度依据算法规则即为对应刀数的子板目标剪切长度。如果有取样标记、无热处理标记，则依据算法规则确定第一刀子板目标剪切长度，剩余块的个数即为剩余刀数，相应顺序块的目标长度依据算法规则即为对应刀数的子板目标剪切长度。如果无取样标记，则根据信息集内块的个数确定总剪切刀数，有n（n≥1）个块，即有n（n≥1）刀剪切，相应顺序块的目标子板长度依据算法规则即为对应刀数的子板目标剪切长度；
<8> 确定长度拆分单切方式中剪切刀数及子板目标剪切长度的方法是：所述长度拆分单切方式，优先剪切异型固定侧信息集内子板，其次剪切异型移动侧信息集内子板，通过判断异型固定侧信息集子板是否有取样标记、热处理标记，依据规则信息确定子板第一刀及计算确定第一刀子板目标剪切长度，然后根据子板剪切顺序依次计算确定剩余异型固定侧信息集内子板剪切刀数及相应刀数的子板目标剪切长度；所述异型移动侧信息集，根据异型移动侧信息集内子板个数确定总剪切刀数，有n（n≥1）个子板，即有n（n≥1）刀剪切，相应顺序的子板依据规则信息确定对应刀数的子板目标剪切长度；所述拆分单切方式中，优先剪切异型固定侧信息集内子板，其次剪切异型移动侧信息集内子板。如果有取样标记、热处理标记，则依据算法规则确定第一刀子板目标剪切长度，剩余异型固定侧信息集内子板个数即为剩余刀数，相应顺序的目标子板长度依据算法规则即为对应刀数的子板目标剪切长度。如果有取样标记、无热处理标记，则依据算法规则确定第一刀子板目标剪切长度，剩余异型固定侧信息集内子板个数即为剩余刀数，相应顺序的目标子板长度依据算法规则即为对应刀数的子板目标剪切长度。如果无取样标记，则根据异型固定侧信息集内子板个数确定总剪切刀数，有n（n≥1）个子板，即有n（n≥1）刀剪切，相应顺序的目标子板长度依据算法规则即为对应刀数的子板目标剪切长度；所述异型移动侧信息集中，根据移动侧信息集内子板个数确定总剪切刀数，有n（n≥1）个子板，即有n（n≥1）刀剪切，相应顺序的目标子板长度依据算法规则即为对应刀数的子板目标剪切长度；
进一步地，步骤<2> 所述的剪切顺序，异型移动侧信息集与异型固定侧信息集之间子板顺序可调整，以满足使用者长度偏好设定。
进一步地，步骤<2> 所述的剪切顺序，异型固定侧信息集内子板顺序可调整，以满足使用者长度偏好设定。
进一步地，步骤<2> 所述的剪切顺序，异型移动侧信息集内子板顺序可调整，以满足使用者长度偏好设定。
步骤(e)根据所述长度剪切方式和剪切顺序建立子板固定侧信息表、子板移动侧信息表并存储，通过所述子板固定侧信息表、子板移动侧信息表确定喷印模式，根据喷印模式和子板合同信息确定子板喷印内容，具体地说：
所述子板固定侧信息表包括子板号、顺序号，所述子板移动侧信息表包括子板号、顺序号；
<1> 根据所述长度不剖分单切方式、长度不拆分双切和长度拆分单切剪切方式，将每一刀剪切子板按剪切顺序进行建表分组并存储，其中子板第1刀为第1组，子板第2刀为第2组，直至剩余分组完毕；
<2> 确定子板喷印模式的方法是：若组内子板数等于1，即只有固定侧或移动侧信息，则为子板单喷模式，若表内子板数等于2，即均存在固定侧和移动侧信息，则为子板双喷模式；
<3> 确定子板单喷标识内容的方法是：按子板组顺序及合同信息依次获取该子板标识内容并输出；
<4> 确定子板双喷标识内容的方法是：按子板组顺序及合同信息依次获取固定侧与移动侧子板标识内容并输出。
一种非规则异型板自动控制装置，包括操作终端、HMI处理模块、非规则异型板处理单元、物料跟踪与基础数据处理单元以及通讯单元。所述操作终端即人机交互界面，用于输入用户的限制指令，接收非规则异型板的处理结果；所述HMI处理模块并行接收操作终端限制指令和非规则异型板处理单元的生产执行数据，它是操作终端与计算机处理程序之间的桥梁；所述非规则异型板处理单元包括非规则异型板判断模块、非规则异型板规则储存模块和非规则异型板逻辑处理模块；非规则异型板判断模块根据母板信息进行非规则异型板判定；判定为非规则异型板的母板通过非规则异型板规则存储模块调用最优生产方法；非规则异型板逻辑处理模块利用最优生产方法进行逻辑运算后，将生产执行过程分解到各个工序流程中，最终实现生产过程自动化；
(d) 物料跟踪与基础数据处理单元：物料跟踪模块为钢板的登记、注销、同步等过程建立映像跟踪，并通过HMI处理模块将映像实时反馈给操作终端。同时该单元中逻辑处理模块在接收到L1或其他计算机系统（如L3等）反馈的非跟踪信息后，会进行基础数据的初步整理，并将处理结果传递给非规则异型板处理单元；
(e) 通讯单元：该单元主要负责与L1或者其他计算机系统（如L3等）之间的接口通讯。其中通讯处理模块一方面对现场实时信号进行数据采集，另一方面又将生产实绩数据传递给其他计算机系统(如L3等) 。
用户使用操作终端调用HMI处理模块，进行数据输入，通过非规则异型板处理单元将非规则异型板设定和非规则异型板规则进行储存；通讯单元通过各个数据接口采集现场数据后，调用物料跟踪与基础数据处理单元，对数据进行基本的逻辑处理并建立实时映像跟踪，非规则异型板处理单元对传递过来的钢板基础数据，先进行非规则异型板判定，对符合非规则异型板特征的钢板利用非规则异型板规则存储模块调用最优生产方法，非规则异型板逻辑处理模块再将最优生产方法分解到各个工序流程中进行生产组织；所述非规则异型板处理单元，将非规则异型板生产执行数据合并钢板映像通过HMI处理模块传递给操作终端用于非规则异型板跟踪与监控；所述非规则异型板处理单元，通过物料跟踪与基础数据处理单元，将最优生产方法利用通讯单元传递给各个通讯接口，用于生产流程的控制和工艺参数的设定。
本发明的有益效果：一种非规则异型板自动控制生产方法及装置在现场实际生产中提供了一个自动生产非规则异型板的技术方案，避免人工操作错误，可实现非规则异型板的批量化生产，提高生产效率及尾量合同客户交货期的满意度。
附图说明
图1是本发明实施例一种非规则异型板自动控制生产方法的流程框图。
图2是本发明实施例一种非规则异型板粗切大板分组方法的流程框图。
图3是本发明实施例一种非规则异型板宽度生产方法的流程框图。
图4是本发明实施例一种非规则异型板长度生产方法的流程框图。
图5是本发明实施例一种非规则异型板标识喷印方法的流程框图。
图6是本发明实施例一种非规则异型板示意图。
图7是本发明实施例一种非规则异型板自动控制生产装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术内容做进一步完整。
参见图1，一种非规则异型板自动控制生产方法，它包括以下步骤：
步骤S100，接收用户输入的限制指令。其中限制指令包括：合同订单厚度、母板实绩宽度、母板实绩长度、粗切大板分组划分宽差值W1、粗切大板分组划分长度上限值L2、粗切大板信息分组划分长度下限值L1以及镰刀弯表征值；用户在操作终端使用界面，通过上述限制指令作为限制条件对之后的粗切大板分组加以约束，同时在实际生产过程中，受设备生产能力和条件决定，最终确定可行的生产方案；
步骤S200，读取母板信息，根据所述母板信息判断该板为非规则异型板，同时获取母板块内子板信息，根据所述限制指令对母板各块进行粗切分组，确定粗切大板粗切模式和粗切大板组，每组至少包括一个块，每个块中应包含一件或两件及以上子板；从外部系统中可以获取母板信息和块内子板排列信息，母板信息包括母板号、子板号、顺序号、订单厚度、目标子板宽度、目标子板长度、取样标记、热处理标记以及合同子板订单信息。所述合同订单厚度用于计算粗切大板组厚度及剪刃间隙参数，所述母板实绩宽度为粗切大板组粗切宽度，所述母板实绩长度、目标子板长度用于计算粗切大板组长度，所述目标子板宽度、目标子板长度以及镰刀弯表征值用于进行粗切大板分组划分。通过判断块内子板数确定双边不剖分和双边剖分粗切模式，分别制定粗切大板分组划分判定标准①和划分判定标准②，当符合划分判定标准①或划分判定标准②时，即可划分出同一个粗切大板组；再比较判断粗切大板组镰刀弯和所述镰刀弯表征值，当超过所述镰刀弯表征值时，对粗切大板组再次拆分而重新划分，直至粗切大板组镰刀弯小于所述镰刀弯表征值，使得粗切大板组划分更为合理和细化；
步骤S300，根据所述粗切模式和粗切大板组，确定宽度剪切参数和宽度模式，通过所述宽度模式和粗切大板组块内目标子板宽度，确定所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，根据所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，确定粗切大板组目标总宽度、异型固定侧目标宽度和异型移动侧目标宽度；合同订单厚度用于计算粗切大板组厚度及剪刃间隙参数，所述母板实绩宽度为粗切大板组粗切宽度，粗切大板组块间目标子板长度依据判断规则和算法规则确定为粗切大板组长度；根据粗切大板组粗切模式，确定双边不剖分宽度模式和双边剖分宽度模式。再根据粗切大板组块内目标子板宽度，使用规则信息对粗切大板组进行异型固定侧和异型移动侧划分，确定异型固定侧信息集和异型移动侧信息集及子板排列顺序，粗切大板组异型固定侧、异型移动侧信息集包括顺序号、母板号、子板号、目标宽度、目标长度、取样标记及热处理标记。进一步的，可以对异型固定侧信息集和异型移动侧信息集内的子板顺序互相可调整，使得根据具体实物优选子板剪切长度。依据异型固定侧信息集和异型移动侧信息集内目标子板宽度，使用判断规则分别对双边不剖分宽度模式的异型固定侧信息集以及双边剖分宽度模式的异型固定侧信息集和异型移动侧信息集内目标子板宽度进行判断，依据规则信息确定粗切大板组目标总宽度、异型固定侧目标宽度及异型移动侧目标宽度；
步骤S400，根据所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，确定长度剪切参数、长度模式以及剪切顺序，通过所述粗切长度模式确定粗切大板长度剪切方式，根据粗切大板长度剪切方式，确定子板剪切刀数和子板目标长度；根据合同订单厚度计算粗切大板长度剪切方式厚度及剪刃间隙，依据粗切大板组目标总宽度、异型固定侧目标宽度及异型移动侧目标宽度计算粗切大板长度剪切方式下的剪切宽度，根据粗切大板组块间目标子板长度依据判断规则和算法规则确定粗切大板长度剪切方式下的粗切大板组长度；根据粗切大板组异型固定侧、异型移动侧信息集内子板信息和顺序，确定双边不剖分和双边剖分长度剪切模式、剪切顺序；进一步的，可以对异型固定侧信息集和异型移动侧信息集内的子板顺序互相可调整，以满足使用者根据具体实物进行长度偏好设定。所述粗切大板组异型固定侧、异型移动侧信息集包括顺序号、母板号、子板号目标宽度、目标长度、取样标记及热处理标记；依据长度模式中规则判断信息，确定长度不剖分单切方式、长度不拆分双切方式和长度拆分单切方式；再根据长度剪切方式，通过判断是否有取样标记、热处理标记，依据算法规则确定第一刀和第一刀子板目标剪切长度，然后根据子板剪切顺序依次计算确定剩余剪切刀数及相应刀数的子板目标剪切长度；
步骤S500，根据所述长度剪切方式和剪切顺序建立子板固定侧信息表、子板移动侧信息表并存储，通过所述子板固定侧信息表、子板移动侧信息表确定喷印模式，根据喷印模式和子板合同信息确定子板喷印内容；所述子板异型固定侧信息表包括子板号、顺序号，所述子板异型移动侧信息表包括子板号、顺序号。根据所述长度不剖分单切方式、长度不拆分双切和长度拆分单切剪切方式，将每一刀剪切子板按剪切顺序进行建表分组并存储，其中子板第1刀为第1组，子板第2刀为第2组，直至剩余分组完毕；通过组内子板个数确定子板喷印模式，依据规则信息按子板组顺序及合同信息依次获取固定侧与移动侧子板标识内容并输出。
步骤S600，非规则异型板生产结束。
请参见图2，是本发明实施例一种非规则异型板粗切大板分组方法的流程框图，它包括以下步骤：
步骤S210，读取非规则异型板母板信息，获取母板各块内子板信息，通过子板信息确定出粗切参数；
步骤S211，判断母板单个块内子板个数；
步骤S220，当母板单个块内子板个数等于1时，确定为双边不剖分粗切模式；
步骤S221，比较所述块间最大目标子板宽度与最小目标子板宽度，当块间最大目标子板宽度与最小目标子板宽度差小于或等于粗切大板分组划分宽差值W1、粗切大板组长度小于或等于粗切大板分组划分长度上限值L2而大于或等于粗切大板分组划分长度下限值L1，即为划分判定标准①；
步骤S222，符合粗切大板分组划分判定标准①，即确定划分为同一个粗切大板组；
步骤S223，比较同一个粗切大板组内镰刀弯与镰刀弯表征值情况；
步骤S224，当同一个粗切大板组内镰刀弯大于镰刀弯表征值或不符合划分判定标准①，则将粗切大板组拆分成两个或两个以上新的粗切大板组，再返回执行步骤S222的操作，直到获取的各个粗切大板组小于镰刀弯表征值；
步骤S230，当母板单个块内子板个数不等于1时，确定为双边剖分粗切模式；
步骤S231，比较所述块间同侧最大目标子板宽度与最小目标子板宽度，当块间同侧最大目标子板宽度与最小目标子板宽度差小于或等于粗切大板分组划分宽差值W1、粗切大板组长度小于或等于粗切大板分组划分长度上限值L2而大于或等于粗切大板分组划分长度下限值L1，其中同侧目标子板宽度可一致或不完全相同，即为划分判定标准②；
步骤S232，符合粗切大板分组划分判定标准②，即确定划分为同一个粗切大板组；
步骤S233，比较同一个粗切大板组内镰刀弯与镰刀弯表征值情况；
步骤S234，当同一个粗切大板组内镰刀弯实物大于镰刀弯表征值或不符合划分判定标准②，则将粗切大板组拆分成两个或两个以上新的粗切大板组，再返回执行步骤S232的操作；
步骤S240，获取的各个粗切大板组小于镰刀弯表征值，确定粗切大板组并输出；
请参见图3，是本发明实施例一种非规则异型板宽度生产方法的流程框图，它包括以下步骤：
步骤S310，根据粗切大板组获取合同订单厚度计算出粗切大板组厚度及剪刃间隙，母板实绩宽度为粗切大板组粗切宽度，粗切大板组块间目标子板长度依据判断规则和算法规则确定为粗切大板组长度；所述块为非规则异型板的一个组成部分，其上下横向排列两件子板或只排列一件子板，n（n≥1）个块组成一件母板，当块内子板个数等于1时，确定为双边不剖分粗切模式，当块内子板个数不等于1时，确定为双边剖分粗切模式；
步骤S311，判断粗切大板组双边不剖分粗切模式和双边剖分粗切模式；
步骤S312，当粗切大板组为双边不剖分粗切模式时，即块内子板个数等于1时，则确定使用双边不剖分宽度模式；
步骤S313，粗切大板组为双边不剖分宽度模式时，子板进入异型固定侧信息集，异型移动测信息集默认为空；
步骤S314，根据双边不剖分宽度模式，对异型固定侧信息集目标子板宽度依据判断规则确定为双边不剖分宽度剪切模式的目标宽度；
步骤S315，当粗切大板组为双边剖分粗切模式时，即块内子板个数不等于1时，则确定使用双边剖分宽度模式；
步骤S316，根据双边剖分宽度模式，对粗切大板组内各块按照目标子板宽度依据判断规则，确定进入异型固定侧以及确定进入异型移动侧，其中子板顺序默认按照子板号大小依次在各个块内排列；
步骤S317，分别对双边剖分宽度模式的异型固定侧信息集和异型移动侧信息集内目标子板宽度依据判断规则和算法规则即为异型固定侧目标宽度，移动侧宽度依据判断规则和算法规则即为异型移动侧目标宽度，异型固定侧目标宽度与异型移动侧目标宽度依据算法规则即为粗切大板组目标总宽度；
步骤S318，步骤S314和步骤S317完成后，输出该粗切大板组的各剪切目标宽度。
请参见图4，是本发明实施例一种非规则异型板长度生产方法的流程框图，它包括以下步骤：
步骤S410，根据合同订单厚度计算出粗切大板长度剪切方式厚度及剪刃间隙，根据异型固定侧、移动侧信息集目标总宽度、异型固定侧目标宽度及异型移动侧目标宽度计算出粗切大板长度剪切方式下的剪切宽度，粗切大板组块间目标子板长度依据判断规则和算法规则确定为粗切大板长度剪切方式下的粗切大板组长度；
步骤S411，判断粗切大板组双边不剖分宽度模式和双边剖分宽度模式；
步骤S412，当粗切大板组为双边剖分宽度模式时，则确定使用双边剖分长度模式，剪切顺序按所述步骤（c）执行；
步骤S413，异型固定侧宽度集与异型移动侧宽度集中块内目标子板长度依据判断规则，判断是否在长度偏差范围内；
步骤S414，当块内目标子板依据判断规则在长度偏差值范围内，确定使用长度不拆分双切方式；
步骤S415，判断是否有取样标记；
步骤S416，当判断具有取样标记时，进一步判断是否有热处理标记；
步骤S417，当判断不具有取样标记时，根据异型固定侧信息集内子板个数和目标子板长度依据规则信息确定总剪切刀数及相应刀数对应的子板目标剪切长度；
步骤S418，当判断具有热处理标记时，依据规则信息确定第一刀及计算确定第一刀子板目标剪切长度，然后根据子板剪切顺序依次计算确定剩余长度不拆分双切方式子板剪切刀数及相应刀数的子板目标剪切长度；
步骤S419，当判断不具有热处理标记时，依据规则信息确定第一刀及计算确定第一刀目标子板剪切长度，然后根据子板剪切顺序依次计算确定剩余子板剪切刀数及相应刀数的子板目标剪切长度；
步骤S420，当块内子板目标长度依据判断规则超出长度偏差值范围，确定使用长度拆分单切方式；
步骤S421，当确定使用长度拆分单切方式，判定异型固定侧优先剪切，再次执行步骤S415；
步骤S422，当确定使用长度拆分单切方式，异型固定侧生产完毕后，判定其次剪切异型移动侧，再次执行步骤S417；
步骤S423，粗切大板组为双边不剖分宽度模式时，则确定使用双边不剖分长度模式，剪切顺序按所述步骤（c）执行；
步骤S424，根据双边不剖分长度剪切模式中横向子板均只有一排，使用长度不剖分单切方式，并再次执行步骤S415；
步骤S425，通过上述步骤，能够确定子板剪切顺序、子板剪切刀数以及子板目标长度，最后通过步骤S425，将子板剪切顺序及子板目标长度输出。
请参见图5，是本发明实施例一种非规则异型板标识喷印方法的流程框图，它包括以下步骤：
步骤S510，根据长度剪切方式获得长度不剖分单切方式、长度不拆分双切和长度拆分单切剪切方式；
步骤S511，将每一刀剪切子板按剪切顺序进行子板异型固定侧、子板异型移动侧建表分组并存储，其中子板第1刀为第1组，子板第2刀为第2组，直至剩余分组完毕；子板固定侧信息表包括子板号、顺序号，子板移动侧信息表包括子板号、顺序号；
步骤S512，判断表内子板个数；
步骤S513，当表内子板个数等于2，即均存在异型固定侧和异型移动侧子板信息，则使用子板双喷模式；
步骤S514，当表内子板个数不等于2，即只有异型固定侧或异型移动侧子板信息，则使用子板单喷模式；
步骤S515，按子板组顺序及子板合同信息依次获取异型固定侧、或异型固定侧与异型移动侧子板标识内容并输出。
请参见图6，是一种非规则异型板示意图。该异型板由块组成，所在第一个块为轴合同块，其块宽需大于剩余各块的宽度，本实施例所述非规则异型板的类型包括如下2种：
非规则异型板①：块与块间由一件子板横向排列和两件子板横向排列自由排列组合，均可作为轴合同：在给定组合块允许最大宽度和最大长度范围内，将同厚度的合同订单子板组合在块内，单个块内存在只有横放一件子板或横放两件子板，块与块之间自由非规则组合，需满足命令收得率设定值。其中单个块内只有横放一件子板时只切双边、不剖分；单个块内两件子板上下横放两排时切双边和剖分，每一排和每一列合同订单的宽度和长度不相同或可部分相同，呈自由无规则排列组合；
非规则异型板②：块与块间均由两件子板横向排列自由组合：在给定组合块允许最大宽度和最大长度范围内，将同厚度的合同订单子板组合在块内，单个块内只存在横放两件子板，块与块之间自由非规则组合，需满足命令收得率设定值。其中单个块内两件子板上下横放两排时切双边和剖分，每一排和每一列合同订单的宽度和长度不相同或可部分相同，呈自由无规则排列组合。
请参见图7，本实施例的一种非规则异型板自动控制生产装置，它包括操作终端1、HMI处理模块2、非规则异型板处理单元3、物料跟踪与基础数据处理单元4、通讯单元5；用户使用操作终端1调用HMI处理模块2，进行数据输入，通过非规则异型板处理单元3将非规则异型板设定和非规则异型板规则进行储存；通讯单元5通过各个数据接口采集现场数据后，调用物料跟踪与基础数据处理单元4，对数据进行基本的逻辑处理并建立实时映像跟踪，非规则异型板处理单元对传递过来的钢板基础数据，先进行非规则异型板判定，对符合非规则异型板特征的钢板利用非规则异型板规则存储模块调用最优生产方法，非规则异型板逻辑处理模块再将最优生产方法分解到各个工序流程中进行生产组织；所述非规则异型板处理单元3，将非规则异型板生产执行数据合并钢板映像通过HMI处理模块2传递给操作终端1，用于非规则异型板跟踪与监控；所述非规则异型板处理单元3，通过物料跟踪与基础数据处理单元4，将最优生产方法利用通讯单元5传递给各个通讯接口，用于生产流程的控制和工艺参数的设定；其中：
(a) 操作终端1：即人机交互界面，用于输入用户的限制指令，接收非规则异型板的处理结果；工控机、台式PC机或笔记本电脑均可用于操作终端1；
(b) HMI处理模块2：并行接收操作终端限制指令和非规则异型板处理单元的生产执行数据，它是操作终端与计算机处理程序之间的桥梁；
(c) 非规则异型板处理单元3：包括非规则异型板判断模块、非规则异型板规则储存模块和非规则异型板逻辑处理模块；非规则异型板判断模块根据母板信息进行非规则异型板判定；判定为非规则异型板的母板通过非规则异型板规则存储模块调用最优生产方法；非规则异型板逻辑处理模块利用最优生产方法进行逻辑运算后，将生产执行过程分解到各个工序流程中，最终实现生产过程自动化；
(d) 物料跟踪与基础数据处理单元4：物料跟踪模块为钢板的登记、注销、同步等过程建立映像跟踪，并通过HMI处理模块将映像实时反馈给操作终端。同时该单元中逻辑处理模块在接收到L1或其他计算机系统（如L3等）反馈的非跟踪信息后，会进行基础数据的初步整理，并将处理结果传递给非规则异型板处理单元；
(e) 通讯单元5：该单元主要负责与L1或者其他计算机系统（如L3等）之间的接口通讯。其中通讯处理模块一方面对现场实时信号进行数据采集，另一方面又将生产实绩数据传递给其他计算机系统(如L3等) 。
表1为某一钢铁集团有限公司宽厚板精整剪切线的非规则异型板目前方法的生产数据和本发明方法的生产数据对比。
表1 已有技术生产数据与本发明方法的生产数据对比
。
表2为某一钢铁集团有限公司宽厚板精整剪切线的非规则异型板目前方法的生产结果和本发明方法的生产结果对比。
表2 已有技术生产数据与本发明方法的生产数据对比
。
从结果数据来看，本发明提出的方法及装置的生产效率比企业目前方法要高，切错块数明显降低，使用本发明可以有效地减少月度交货期合同尾量剩余量。
根据上述本申请的具体实施例，本领域相关技术人员能够较容易地理解或实现本申请，且能通过这些具体实施例进行多种衍生修改。本文中所阐述的一般定义及原理可以在不脱离本申请的范围内，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会仅限于本文所示的上述实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性相一致的最大程度的范围。
Claims (10)
1.一种非规则异型板自动控制生产方法，其特征在于，所述方法包括：
(a)接收用户输入的限制指令；
(b)读取母板信息，根据所述母板信息判断该板为非规则异型板，同时获取母板块内子板信息，根据所述限制指令对母板各块进行粗切分组，确定粗切大板粗切模式和粗切大板组，每组至少包括一个块，每个块中应包含一件或两件及以上子板；
(c)根据所述粗切模式和粗切大板组，确定宽度剪切参数和宽度模式，通过所述宽度模式和粗切大板组块内目标子板宽度，确定所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，根据所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，确定粗切大板组目标总宽度、异型固定侧目标宽度和异型移动侧目标宽度；
(d)根据所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，确定长度剪切参数、长度模式以及剪切顺序，通过所述粗切长度模式确定粗切大板长度剪切方式，根据粗切大板长度剪切方式，确定子板剪切刀数和子板目标长度；
(e)根据所述长度剪切方式和剪切顺序建立子板固定侧信息表、子板移动侧信息表并存储，通过所述子板固定侧信息表、子板移动侧信息表确定喷印模式，根据喷印模式和子板合同信息确定子板喷印内容。
2.根据权利要求1所述的一种非规则异型板自动控制生产方法，其特征在于：所述(a)中的限制指令包括母板实绩宽度、母板实绩长度、粗切大板分组划分宽差值W1、粗切大板分组划分长度上限值L2、粗切大板分组划分长度下限值L1、镰刀弯表征值。
3.根据权利要求2所述的一种非规则异型板自动控制生产方法，其特征在于：所述读取母板信息，根据所述母板信息判断该板为非规则异型板，同时获取母板块内子板信息，根据所述限制指令对母板各块进行粗切分组，确定粗切大板粗切模式和粗切大板组，每组至少包括一个块，每个块中应包含一件或两件及以上子板。
4.根据权利要求3所述的一种非规则异型板自动控制生产方法，其特征在于：所述根据所述粗切模式和粗切大板组，确定宽度剪切参数和宽度模式，通过所述宽度模式和粗切大板组块内目标子板宽度，确定所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，根据所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，确定粗切大板组目标总宽度、异型固定侧目标宽度和异型移动侧目标宽度。
5.根据权利要求4所述的一种非规则异型板自动控制生产方法，其特征在于：所述根据所述粗切大板组异型固定侧信息集和异型移动侧信息集以及子板顺序，确定长度剪切参数、长度模式以及剪切顺序，通过所述粗切长度模式确定粗切大板长度剪切方式，根据粗切大板长度剪切方式，确定子板剪切刀数和子板目标长度。
6.根据权利要求5所述的一种非规则异型板自动控制生产方法，其特征在于：所述根据所述长度剪切方式和剪切顺序建立子板固定侧信息表、子板移动侧信息表并存储，通过所述子板固定侧信息表、子板移动侧信息表确定喷印模式，根据喷印模式和子板合同信息确定子板喷印内容。
7.一种非规则异型板自动控制生产装置，其特征在于：所述装置包括操作终端、HMI处理模块、非规则异型板处理单元、物料跟踪与基础数据处理单元以及通讯单元；所述的操作终端即人机交互界面，用于输入用户的限制指令，接收非规则异型板的处理结果；所述的HMI处理模块并行接收操作终端限制指令和非规则异型板处理单元的生产执行数据，它是操作终端与计算机处理程序之间的桥梁。
8.根据权利要求7所述的一种非规则异型板自动控制生产装置，其特征在于：所述的非规则异型板处理单元包括非规则异型板判断模块、非规则异型板规则储存模块和非规则异型板逻辑处理模块；非规则异型板判断模块根据母板信息进行非规则异型板判定；判定为非规则异型板的母板通过非规则异型板规则存储模块调用最优生产方法；非规则异型板逻辑处理模块利用最优生产方法进行逻辑运算后，将生产执行过程分解到各个工序流程中，最终实现生产过程自动化。
9.根据权利要求7所述的一种非规则异型板自动控制生产装置，其特征在于：所述的物料跟踪与基础数据处理单元，物料跟踪模块为钢板的登记、注销、同步等过程建立映像跟踪，并通过HMI处理模块将映像实时反馈给操作终端，同时该单元中逻辑处理模块在接收到L1或其他计算机系统反馈的非跟踪信息后，会进行基础数据的初步整理，并将处理结果传递给非规则异型板处理单元。
10.根据权利要求7所述的一种非规则异型板自动控制生产装置，其特征在于：所述的通讯单元主要负责与L1或者其他计算机系统之间的接口通讯，其中通讯处理模块一方面对现场实时信号进行数据采集，另一方面又将生产实绩数据传递给其他计算机系统。
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| CN110449653B (zh) | 2024-04-05 |
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