CN1614618A - 一种炼钢连铸生产在线动态调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种炼钢连铸生产在线动态调度方法，其特征在于：采用一种软硬件相结合的分布式计算机系统实现，通过对现场工艺和设备数据的实时采集，收集生产异常情况、当前设备状态、作业实绩，结合调度人员的设定，在调度室通过集中调度程序，采用滚动搜索优化的方式，编排出适合当前生产状态的动态作业计划，并实时下发给各工位操作站，操作站按下发计划执行生产，并随时将调整计划请求以网络通讯的方式反馈给调度室工作站，作为下一次调度的依据。本发明的优点在于：炼钢连铸生产过程可实现物流紧密衔接，工序间负荷均衡运输，能源和库存等成本大大缩减，生产组织人员劳动强度减轻，计划兑现率提高，进而大大提高生产效益。

Description

一种炼钢连铸生产在线动态调度方法

技术领域

本发明属于炼钢连铸生产计划调度技术领域，特别是提供了一种炼钢连铸生产在线动态调度方法，实现了快速，灵活的在线调度。

背景技术

炼钢连铸是钢铁生产的一个重要环节。高炉的铁水经过预处理后由鱼雷车运输到炼钢连铸现场，然后和废钢混合导入转炉进行冶炼，冶炼成的钢水根据需要再经过吹氩搅拌、加合金、真空脱气等炉外精炼处理后，送到连铸机浇铸成不同钢种规格的铸坯，为轧钢生产提供原料。

炼钢连铸生产不同于一般的制造生产过程，没有中间库存，被加工对象是高温的钢水，对钢水的温度有一定的要求，且生产条件复杂，各种异常等不确定情况较多，一般的静态生产计划很难满足实际生产的需要，目前主要依靠调度员人工电话联系，组织生产，效率较低，在复杂的条件下，很难给出合理的调度方案，如果调度不当，可能使得连铸机发生断浇，会造成很大的损失。本发明就是针对这一问题，提出一种实时动态的生产调度方法，在一个较小的时间片内编排作业计划，并根据生产作业的实际执行情况和设备情况，采用一定的方法对计划进行实时调整并滚动编制，减小了累计时间误差，避免了以往静态离线计划与实际生产过程偏差较大，难以真正从时间上指导生产的问题，使生产在一个滚动的动态调度计划的指导下进行，从而大大方便了生产组织，达到物流畅通、准时达到。

目前已申请专利的有关生产计划编排系统和方法，如“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。上述专利主要涉及离散行业静态生产计划的编排问题，没有涉及钢铁生产特别是炼钢连铸生产的动态调度问题，并且是在单台计算机上实现的离线计划编排。而本发明则主要针对钢铁行业炼钢连铸生产的特点，根据生产调度的特殊性，提供一种依据生产过程的实绩和设备状态，在线实时滚动编排调度计划的方法。

发明内容

本发明提供了一种炼钢连铸生产在线动态调度方法，采用一种软硬件相结合的分布式计算机系统实现，通过对现场工艺和设备数据的实时采集，收集生产异常情况、当前设备状态、作业实绩，结合调度人员的设定，在调度室通过集中调度程序，采用滚动搜索优化的方式，编排出适合当前生产状态的动态作业计划，并实时下发给各工位操作站，操作站按下发计划执行生产，并随时将调整计划请求以网络通讯的方式反馈给调度室工作站，作为下一次调度的依据。这一套方法弥补了静态编排计划实时性差的缺点，保证了编排计划的实时性和有效性，同时，具有快速，灵活的优点。

本发明所采用的分布式计算机系统包括：

(1)该系统由三部分组成：置于计划室、调度室、工位、生产管理层的工作站与终端程序；置于数据中心的数据库服务器、应用服务器和数据库管理程序和数据处理程序；置于现场的数据采集设备和接口程序，三部分的计算机硬件通过交换机、星型以太网络和网卡连接，各部分的软件程序通过TCP/IP协议相互通讯。

(2)数据采集过程如下：现场运行的主要生产设备的工作状态和运行参数以及生产过程的工艺参数等，由传感器根据不同的信号将其作滤波、缓冲、调理、放大等预处理，然后将信号通过光电隔离后，送入相应的数据采集和控制装置(PLC、DCS)，用于实时控制和信息的上传。

(3)系统实时监测生产过程中各种工艺参数、主要设备的工作状态和关键参数，如出钢时间、浇注开始时间等，对生产过程的非正常状态及时向上级系统汇报。通过客户端计算机显示器上的各种画面，显示生产过程的各种状态信息，主要是对生产计划的实际执行情况进行监控和跟踪，让用户可以及时了解生产节奏，对严重的非正常情况进行报警。实现对实际生产过程实时监控。对各种状态信息进行必要的数据处理和统计。

(4)接口管理服务器通过网络与现场控制器相联，将现场采集的各种状态信息和工艺数据经过数据处理和格式转换，存入数据库中，为计划调度系统实时提供参考依据，同时，将公司计划系统下达的生产订单进行转换，存贮在数据库中。

(5)数据库服务器运行专业的关系数据库管理系统，将生产现场的实时过程数据和计划编排数据以及各种系统组态数据等，按照预先设计的数据格式和表结构存储在数据库中。

(6)应用服务器是整个系统的核心部件，主要运行实时调度方法等组件，根据需要调用数据库服务器中的数据，并将生产计划和调度方案写入数据库。

本发明的动态调度方法包括：

(1)动态调度程序实时从数据库中读取采集来的设备状态、生产实绩和调度人员的调整结果。此三项是动态调度算法的输入条件，设备的状态包括当前正在作业和检修中的设备状态以及设备的检修计划，用于合理的安排设备的将来的作业计划和检修计划。生产实绩是指正在生产的炉次计划和已经编排出来但还未执行的炉次计划。调度人员的调整结果是指当发生异常时，调度人员通过手动调整某些设备的作业时间或某些炉次的工艺路线等，编排新的作业计划时，以调度人员调整策略为基础。

(2)动态调度程序通过自动触发和手工触发两种方式，确定炉次在铸机的开浇时刻，然后根据钢种及工艺路线的优先级，从工艺路线数据库中搜索符合该炉次计划的工艺路线集合。在搜索确定的工艺路线集合中，针对每一条工艺路线，采用正向和逆向递推相结合的方式，遍历工艺路线的上的所有设备，依次判断各设备是否有足够的时间来安排生产，如果没有则寻找下一路线。在遍历后的结果集中，根据工艺路线选择方法(最长空闲时间法、最小等待时间法和随机选择法)，最终确定优化后的工艺路线和作业计划。

(3)本方法使参与生产的每个工位都有一个正在生产的作业计划和将要生产的作业计划，在作业调整时间窗程序界面上，安排4～5个炉次计划进行动态编排。当一个炉次计划生产完成后，触发判定程序，按自动编排和手工编排生成新的炉次计划，以一种滚动作业计划形式执行。

(4)本方法在作业计划调整后，通过编制的仿真程序，以动画演示的方式模拟调整后计划执行的效果。调度员可及时了解调整后对其他工位的作业计划造成的影响，若调整方案合理，则将调整方案确定并下达到各工位，若调整方案不理想，可对作业计划进行重新调整，直到得到满意的调整方案并下达。采用这种人机交互的方式进行作业计划评价，降低了调度的盲目性和不科学性。

本发明的下达给各个操作站执行并反馈包括：

(1)在操作工作站和调度室间建立通讯通道，从调度室下发作业计划到各工位操作站，又要将工位设备的异常情况上报到调度室，完成调度室和操作工作站之间的信息交互。通讯的总体形式采用C/S模式。

在调度室和操作工作站启动动态调度系统软件时，启动通讯功能建立套接字(socket)连接，通过侦听方式来等待其它用户的连接，在建立套接字中，套接字采用TCP/IP协议。端口采用系统给用户使用的端口号。

建立好套接字之后，等待用户的连接，当有用户连接时，系统会自动分配新的线程，在此线程中建立新的套接字去连接用户连接请求，在新建线程和用户请求之间建立通讯通道。

通讯通道建好后，可以在通讯两端用户互发数据，在发送数据中有简单数据完整性校验，对数据包的丢失有异常处理措施，避免因为数据不完整或数据包的丢失使通讯陷入死机状态，并具有自恢复功能。

在调度室下达设备作业计划到操作工作站时，调度室到操作工作站是一点对多点发送，操作工作站之间接到信息的时间间隔不超过5秒钟。

(2)各工位按作业计划实施生产的同时，通过实时数据采集装置和工作站处理程序，采集和整理作业计划的实时执行信息和状态，并通过内部网络系统以数据库耦合的方式，反馈给调度系统，作为动态调度的数据输入和判断条件。

若某工位发现生产异常(包含设备异常)，需要变更作业时间时，该工位在工作站通过网络通讯的方式向调度系统提交变更作业时间请求和设备异常报告。调度系统根据请求，对作业计划进行相应调整。

作业时间变更请求：各操作工位在设备发生异常时，需向调度室发送作业时间变更请求。若为检修作业计划，则需提交该检修作业计划的作业变更时刻为即可。当为炉次作业计划，则需对该炉次计划的计划作业时间进行请求。并注明请求理由。具体格式可对所变更的作业计划添加请求计划开始时刻、请求计划结束时刻、请求人、请求理由等字段即可。

异常信息上报：各操作工位将生产过程中的异常信息上报给调度室，供调度人员及时进行作业调整。在上报过程，同时上报作业时间变更请求或者设备检修请求。当异常信息只引发作业时间改变时，则上报作业时间更改请求。当发生设备异常时，需进行设备检修，各操作工位或者二级数采系统自动将异常信息反馈给调度人员。

设备检修请求：当设备发生异常时，各操作工位需向调度室发送设备检修请求，调度室根据设备检修请求，及时生成设备检修作业计划。

图1是本发明动态调度方法编程的流程，具体描述如下：

(1)动态调度有两种触发开始方式：

●自动触发：生产中，如果一炉钢水在连铸机上浇铸完毕，此时自动触发算法进行新的作业计划的编排，并将编排好的计划以高亮度闪烁的方式显示出来。在生产中，当计划和实际执行情况的偏差在允许范围内，不需要调度人员干预时，就按自动触发的方式来编排计划。这种触发方式保证了计划的滚动式编排。

●手动触发：在生产中出现设备异常或生产异常时，调度人员会根据现场实际情况对某些设备的作业时间、某炉次钢水或对编排参数进行设定，此时，会触发手动计划编排，把调度人员的调整作为输入条件，重新利用算法进行编排，形成新的作业计划，新的作业计划可认为是对原作业计划的修改。

(2)判断是否需要排新的一炉作业计划。新的一炉作业计划指还未开始生产的并且以前未编排的作业计划。这是为了判断算法的触发是自动触发还是手动触发，如果是自动触发，就需要增加一炉作业计划，如果是手动触发，就是为了满足生产，对原有计划的调整。判断方法为：触发计划的编排是否是某个连铸机浇完一炉钢水，如果是，说明是自动触发，转到第3步，否则，是手动触发，转到第4步。

(3)判断触发该算法的炉次计划所在连铸机是否已经排了当前浇次的最后一炉。如果没排最后一炉，那么新的一炉计划就排到该铸机上。如果排了，就需要排定补炉和检修计划或者把新的炉次计划排到其他的铸机上。

(4)读取设备的状态、生产实绩和调度人员的调整结果。此三项是动态调度算法的输入条件，设备的状态包括当前正在作业和检修中的设备状态以及设备的检修计划，用于合理的安排设备的将来的作业计划和检修计划。生产实绩是指正在生产的炉次计划和已经编排出来但还未执行的炉次计划。调度人员的调整结果是指当发生异常时，调度人员通过手动调整某些设备的作业时间或某些炉次的工艺路线等，编排新的作业计划时，此时，应以调度人员调整策略为基础。

(5)新编排的炉次计划是否是某浇次第一炉。如果不是第一炉，其开浇时刻紧接上一炉的浇毕时刻。如果是第一炉，需要根据是否有补炉计划以及当前所有铸机的设备状态以及生产状态来设定。

(6)炉次计划在铸机的开浇时刻定了后，根据钢种及工艺路线的优先级，选取符合该炉次计划的工艺路线。

(7)根据所选工艺路线，遍历所选工艺路线的上一设备，判断该设备是否有足够的时间来安排生产，即是否满足设备作业时间的约束。如果不满足，转到第12步，如果满足，转到下一步。

(8)判断所选的设备是否满足工艺约束条件，比如：是否满足低碳钢在转炉生产的约束。如果不满足，转到第12步，如果满足，转到下一步。

(9)设定该设备的作业时间，包括生产作业和清理作业。如果是自动触发，设备的作业时间按照连铸为中心，采用事件调度法来设定，如果是手动触发，以调度人员调整的设备作业时间为基础，设定其他设备的作业时间。设备的处理某炉次的作业时间长度作为工艺约束从数据库中读取。

(10)判断刚才排定的设备是否是工艺路线的第一个设备。如果不是，转到第7步，如果是，则转到下一步。

(11)将排好的作业计划保存。

(12)判断是否是最后一条工艺路线，即判断是否还有工艺路线没有遍历。如果还有，转到第6步，如果没有，转到下一步。

(13)判断是否有编排出来的可用的工艺路线。如果没有，退出算法流程，需要对输入条件进行调整，如果有，转入下一步。

(14)在遍历后的工艺路线结果集中，根据下述的三种工艺路线选择方法逐一选择优化后的作业计划，并最终确定一条工艺路线和作业计划。(工艺路线选择方法将在下面详述)。

(15)结束。

工艺路线选择方法描述如下：

工艺路线的选择主要用在当有两条或两条以上的工艺路线可加工一炉钢水，并且均能满足其它约束时，选择一条较优的工艺路线。以下三种方法，在编排计划时，按顺序依次采用。

①按最长空闲时间选择

按最长空闲时间选择是为了保证编排出来的作业计划让各设备按照比较均衡的负载来生产，有效的利用厂里的生产资源，提高设备的使用寿命，同时，也有利于设备的检修和维护。

一台设备的最长空闲时间的计算公式：

P_i∈PA

其中Mt_j为选择的最长空闲时间

当前空闲时间(cft)是指设备从变为空闲状态开始到下一队列到达该设备时刻t的累计时间。其计算公式为

t是下一队列到达该设备的时刻。

Ce是设备最后一次清理结束时刻。

DeviceStatus表示设备所处状态。

累计空闲时间(aft)是指设备从仿真开始到当前时刻的空闲时间的累计值。其计算公式为

$\mathrm{aft}=\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}(T{s}_i-T{e}_i)----\left(3\right)$

k代表设备到当前时刻为止，总共空闲的次数。

Ts_i为第i次空闲开始时刻。

Te_i为第i次空闲结束时刻。

采用这种方法的目的是为了防止出现下面两种情况：

●所有设备都不空闲，设备根据最长当前空闲时间无法确定到哪个设备进行加工；

●有设备空闲，但是根据最长累计空闲时间获得的路由设备不空闲，出现空闲设备空等待，总的作业时间增长，不能充分利用设备。

整条工艺路线的最长空闲时间计算方法如图2所示。

②按最小等待时间选择

按最小等待时间选择是为了保证所编排出来的作业计划能够让某条浇次计划以最短的时间内完成，可以用于紧急或重要的生产订单生产的编排。

一台设备等待时间的计算公式：

P_i∈PA

J_S＝{j|t_j＝minPT}                                             (4)

其计算公式如下：

$\mathrm{pt}=\underset{k=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}(R{T}_k+\mathrm{CT})+\mathrm{Tt}----\left(5\right)$

其中

l是设备前等待加工计划的队列。

RT_k是计划k在该设备上所需作业时间。

CT是设备的平均清理时间。

Tt是设备加工完正在作业计划，并再次变为可用状态时所需的时间。

t是第一个队列到达该设备的时刻。

We是设备处于作业状态时，预计的作业结束时刻。即当设备开始作业时，根据平均作业时间产生的。

Ce是设备处于清理状态时，预计的清理结束时刻。

DeviceStatus代表设备所处状态。Free代表空闲，work代表作业，clean代表清理。

从上面公式可以看出，当设备状态是可用，即空闲状态(free)时，Tt为0；当设备状态是作业状态(work)时，Tt等于第一个队列到达该设备的时刻减去作业结束时刻并加清理时间；当设备状态为清理状态(clean)时，Tt等于第一个队列到达该设备的时刻减去清理结束时刻。

整条工艺路线的最小等待时间计算方法如图3所示。

③随机选择

当几条可用的工艺路线完全相同时，就随机地选择一条工艺路线。

计算公式：

P_i∈PA

J_S＝{j|n_j＝INT(1+(m-1)·Rand())}

其中INT()为取整函数。Rand()产生0-1之间均匀分布的随机数；

设某一工艺路线的数量为m。然后将m个设备进行编码，范围为(1，m)。再产生一(0，1)范围内的均匀分布的随机数，经过相应的变换和处理，得到(1，m)之间的一整数，从而得到需要的工艺路线。具体公式如下：

                     n＝rand()                                       (7)

                     N＝INT(1+(m-1)*n)                               (8)

式7产生随机数；式8将产生的随机数转换为(1，m)之间的整数。则设备号为N的设备即为所选择的加工设备。

整条工艺路线的随机路由选择方法如图4所示。

本发明的优点

在一个较小的时间片内编排作业计划，并根据生产作业的实际执行情况和设备情况，对计划进行实时调整并滚动编制，减小了累计时间误差，避免了以往静态离线计划与实际生产过程偏差较大，难以真正从时间上指导生产的问题，使生产在一个滚动的动态调度计划的指导下进行，从而大大方便了生产组织。

通过实施本方法，炼钢连铸生产过程可实现物流紧密衔接，工序间负荷均衡运输，能源和库存等成本大大缩减，生产组织人员劳动强度减轻，计划兑现率提高，进而大大提高生产效益。

通过动态调度，减少调度人员的工作量，保证调度人员在系统支持下，进行有效的调度工作，减少人工失误，杜绝因调度不当而引发的生产异常。

能够按照生产实绩和日指导计划，考虑生产实际情况，优化生成合理可行的作业计划(含炉次作业计划和设备检修计划)，为企业的实际生产提供强有力的保障。系统能够选择较佳物流路径，使生产过程中的中间库存量最小、加工时间最短，以提高产量，为企业带来额外的效益。

各操作工位因为能够及时了解到相关工位的生产状况，在系统辅助支持下，可预先进行生产调整，并报告调度室，这样形成一个闭环网络，避免生产事故的发生，做到防患于未然。

对以往的生产情况进行分析统计，以便对生产工艺参数进行改进。

附图说明

图1是本发明的动态调度方法编程流程图，

图2是本发明的最长空闲时间路由方法流程图

图3是本发明的最小等待时间路由方法流程图，

图4是本发明的随机路由选择方法流程图

具体实施方式

下面以一条炼钢连铸生产线为例说明正常情况动和异常情况下，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：3座转炉，3个精炼位，2座LF炉，1座VD炉，4条连铸

正常情况：假设当前时刻10:20，2#转炉、2#和4#连铸机处于定修状态，其中4#连铸机将于11:00结束检修。炉次号为109的一炉钢水在1#连铸机浇铸完毕，此时系统就自动触发进行作业计划的编排。

1、设定连铸机的开浇时间。首先判断出1#连铸机当前浇次已经排到了最后一炉，因此，需要把新的炉次计划排到新开的铸机上。此时，可以由铸机的检修计划中得到4#连铸机将于11:00结束检修，故选择4#连铸机为新开的铸机。

2、读取当前作业实绩，铸机状态和调度人员的调整。判断出新的一炉计划是4#连铸机将要生产浇次的第一炉，在考虑到计划员下达的生产计划、补炉计划、连铸机及其他设备的情况后，把开浇时间定为12:00分。

3、根据工艺路线，遍历上一设备是2#LF炉。考虑到运输时间，设定2#LF炉的出站时间为11:55分，LF炉进站时间为11:15。

4、根据工艺路线，遍历上一设备为转炉，其中1#转炉在加工炉次号为102的钢水，发生设备冲突，2#转炉处于检修状态，不可用，只有3#转炉可以使用，考虑运输时间，设定3#转炉的出钢结束时间为11:10，3#转炉的开始吹炼时间为10:40。

5、判断出转炉是该条工艺路线的第一个设备，工艺路线遍历结束。将设定的设备作业计划保存。

6、判断出没有其他的工艺路线，因此，上面排出的作业计划即是新的炉次计划。

异常情况：假设当前时刻是10:00，2#LF正在处理炉次号为302的一炉钢水，进站时刻为9:45，预计出站时刻为10:20，因为成分不合格，需要延长在LF处理的时间到10:28，此时调度人员需要进行调整。

1、修改计划。调度人员将炉次号为302的钢水在2#LF的出站时间由原来的10:20延长到10:28。

2、编排计划。在计划中，此时炉次号为302的钢水开浇时间计划比LF炉出站时间要早，显然，处于不合理状态，系统会提示调度人员。调度人员执行“生成新的作业计划”操作，手动触发算法的执行。

3、系统判断出是手动触发计划的编排，即根据调度人员的调整结果，对现行的作业计划进行修改，而不排出新的炉次计划。

4、读入调度人员的调整结果。即把炉次号为302的钢水在LF出站时间延后作为计划编排的输入条件。

5、以调度人员的调整作业时间为起始点，设定工艺路线的其他设备作业时间。遍历上一个设备，转炉已经生产完毕，故不需要设定其作业时间了，遍历下一设备为4#连铸机，考虑到运输时间，设定炉次号为302的钢水在4#连铸机的开浇时间为10:33。

6、调整4#连铸机上其他炉次的作业时间。为了保证连浇，需要将炉次号为301的钢水的结束浇铸时间设为10:33。其他的炉次号的作业时间依次往后延。

7、约束检查。检查炉次号为301的钢水的炉次计划能够满足工艺约束。将编排结果保存并显示。

Claims (5)

1、一种炼钢连铸生产在线动态调度方法，其特征在于：采用一种软硬件相结合的分布式计算机系统实现，通过对现场工艺和设备数据的实时采集，收集生产异常情况、当前设备状态、作业实绩，结合调度人员的设定，在调度室通过集中调度程序，采用滚动搜索优化的方式，编排出适合当前生产状态的动态作业计划，并实时下发给各工位操作站，操作站按下发计划执行生产，并随时将调整计划请求以网络通讯的方式反馈给调度室工作站，作为下一次调度的依据。

2、按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的分布式计算机系统包括：

a、系统由三部分组成：置于计划室、调度室、工位、生产管理层的工作站与终端程序；置于数据中心的数据库服务器、应用服务器和数据库管理程序和数据处理程序；置于现场的数据采集设备和接口程序，三部分的计算机硬件通过交换机、星型以太网络和网卡连接，各部分的软件程序通过TCP/IP协议相互通讯；

b、数据采集过程如下：现场运行的主要生产设备的工作状态和运行参数以及生产过程的工艺参数等，由传感器根据不同的信号将其作滤波、缓冲、调理、放大等预处理，然后将信号通过光电隔离后，送入相应的数据采集和控制装置，用于实时控制和信息的上传；

c、系统实时监测生产过程中各种工艺参数、主要设备的工作状态和关键参数，如出钢时间、浇注开始时间等，对生产过程的非正常状态及时向上级系统汇报；通过客户端计算机显示器上的各种画面，显示生产过程的各种状态信息，主要是对生产计划的实际执行情况进行监控和跟踪，让用户可以及时了解生产节奏，对严重的非正常情况进行报警；实现对实际生产过程实时监控，对各种状态信息进行必要的数据处理和统计；

d、接口管理服务器通过网络与现场控制器相联，将现场采集的各种状态信息和工艺数据经过数据处理和格式转换，存入数据库中，为计划调度系统实时提供参考依据，同时，将公司计划系统下达的生产订单进行转换，存贮在数据库中；

e、数据库服务器运行专业的关系数据库管理系统，将生产现场的实时过程数据和计划编排数据以及各种系统组态数据等，按照预先设计的数据格式和表结构存储在数据库中；

f、应用服务器是整个系统的核心部件，主要运行实时调度方法等组件，根据需要调用数据库服务器中的数据，并将生产计划和调度方案写入数据库。

3、按照权利要求1所述的方法，其特征在于：动态调度方法包括：

a、动态调度程序实时从数据库中读取采集来的设备状态、生产实绩和调度人员的调整结果；此三项是动态调度算法的输入条件，设备的状态包括当前正在作业和检修中的设备状态以及设备的检修计划，用于合理的安排设备的将来的作业计划和检修计划；生产实绩是指正在生产的炉次计划和已经编排出来但还未执行的炉次计划；调度人员的调整结果是指当发生异常时，调度人员通过手动调整某些设备的作业时间或某些炉次的工艺路线等，编排新的作业计划时，以调度人员调整策略为基础；

b、动态调度程序通过自动触发和手工触发两种方式，确定炉次在铸机的开浇时刻，然后根据钢种及工艺路线的优先级，从工艺路线数据库中搜索符合该炉次计划的工艺路线集合；在搜索确定的工艺路线集合中，针对每一条工艺路线，采用正向和逆向递推相结合的方式，遍历工艺路线的上的所有设备，依次判断各设备是否有足够的时间来安排生产，如果没有则寻找下一路线；在遍历后的结果集中，根据工艺路线选择最长空闲时间法或最小等待时间法、随机选择法，最终确定优化后的工艺路线和作业计划；

c、本方法使参与生产的每个工位都有一个正在生产的作业计划和将要生产的作业计划，在作业调整时间窗程序界面上，安排4～5个炉次计划进行动态编排；当一个炉次计划生产完成后，触发判定程序，按自动编排和手工编排生成新的炉次计划，以一种滚动作业计划形式执行；

d、本方法在作业计划调整后，通过编制的仿真程序，以动画演示的方式模拟调整后计划执行的效果；调度员可及时了解调整后对其他工位的作业计划造成的影响，若调整方案合理，则将调整方案确定并下达到各工位，若调整方案不理想，可对作业计划进行重新调整，直到得到满意的调整方案并下达；采用这种人机交互的方式进行作业计划评价，降低了调度的盲目性和不科学性。

4、按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的下达给各个操作站执行并反馈包括：

a、在操作工作站和调度室间建立通讯通道，从调度室下发作业计划到各工位操作站，又要将工位设备的异常情况上报到调度室，完成调度室和操作工作站之间的信息交互，通讯的总体形式采用C/S模式；在调度室和操作工作站启动动态调度系统软件时，启动通讯功能建立套接字连接，通过侦听方式来等待其它用户的连接，在建立套接字的中，套接字采用TCP/IP协议，端口采用系统给用户使用的端口号；建立好套接字之后，等待用户的连接，当有用户连接时，系统会自动分配新的线程，在此线程中建立新的套接字去连接用户连接请求，在新建线程和用户请求之间建立通讯通道；通讯通道建好后，可以在通讯两端用户互发数据，在发送数据中有简单数据完整性校验，对数据包的丢失有异常处理措施，避免因为数据不完整或数据包的丢失使通讯陷入死机状态，并具有自恢复功能；在调度室下达设备作业计划到操作工作站时，调度室到操作工作站是一点对多点发送，操作工作站之间接到信息的时间间隔不超过5秒钟；

b、各工位按作业计划实施生产的同时，通过实时数据采集装置和工作站处理程序，采集和整理作业计划的实时执行信息和状态，并通过内部网络系统以数据库耦合的方式，反馈给调度系统，作为动态调度的数据输入和判断条件；若某工位发现生产异常，需要变更作业时间时，该工位在工作站通过网络通讯的方式向调度系统提交变更作业时间请求和设备异常报告，调度系统根据请求，对作业计划进行相应调整。

5、按照权利要求1或4所述的方法，其特征在于：

a、所述的作业时间变更请求是指各操作工位在设备发生异常时，需向调度室发送作业时间变更请求；若为检修作业计划，则需提交该检修作业计划的作业变更时刻为即可；当为炉次作业计划，则需对该炉次计划的计划作业时间进行请求，并注明请求理由；具体格式可对所变更的作业计划添加请求计划开始时刻、请求计划结束时刻、请求人、请求理由等字段即可；

b、所述的异常信息上报：各操作工位将生产过程中的异常信息上报给调度室，供调度人员及时进行作业调整；在上报过程，同时上报作业时间变更请求或者设备检修请求；当异常信息只引发作业时间改变时，则上报作业时间更改请求；当发生设备异常时，需进行设备检修，各操作工位或者二级数采系统自动将异常信息反馈给调度人员；

c、所述的设备检修请求是指当设备发生异常时，各操作工位需向调度室发送设备检修请求，调度室根据设备检修请求，及时生成设备检修作业计划。

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