煉鋼物流數字化跟蹤系統研究與優化

周志棟+盧武陽+李志亮

摘 要：介紹目前工廠中的煉鋼物流數字化跟蹤系統，系統功能主要包括天車定位、鐵水參數自動采集、廢料分類自動統計、鋼包跟蹤管理。通過現場實際的運用情況對系統加以分析，對原有系統進行優化，并總結優化后的系統在唐鋼中厚板煉鋼區域的實施效果。

關鍵詞：煉鋼；物流跟蹤；天車定位

中圖分類號：TF345 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）21-0071-01

隨著煉鋼工藝水平的提高和數字化技術的發展，各個煉鋼企業為了提高自己的管理水平和企業的競爭力，采用各種技術優化管理手段，提高生產水平，其中針對煉鋼物料管理，紛紛引進了煉鋼物流數字化跟蹤系統，來對煉鋼區域所涉及到的生產物料進行自動統計，去除人員統計報表工作模式，提高員工工作效率，提升報表及時性和準確率，從而方便組織層次對生產方式進行管理，提高生產效率，提升產品質量。

1 目前系統狀況

煉鋼物流數字化跟蹤系統需要收集煉鋼生產所涉及到的生產物料，包括鐵水、廢料、鋼水、鋼渣等物料，這些物料都通過天車進行運輸，系統通過對天車的定位信息、載重信息進行采集，分析出每次天車作業運載物料的路徑和重量信息，再將天車號、車的重量變化和路徑的起吊、放吊位置等信息綜合一起，之后與生產工藝結合，將天車作業分為不同的事件，如：轉爐加鐵水、轉爐倒廢料、廢料斗加料、轉爐出鋼、精煉作業、連鑄下包等，根據各個事件的特點，結合現場實際情況，推理出物料的信息。之后將分析出的數據及時發送到三級系統，由三級系統對數據進行整理，統計成報表供管理人員進行參考。

其中天車定位主要利用射頻識別技術對天車位置進行采集，該技術具有性價比高、抗干擾能力強、穩定性好等特點，能很好的適應煉鋼作業區的工作環境，保證天車信息能及時準確的采集和傳輸，并且可以將運載物料的重量信號和位置信號進行整合，一起傳輸到地面主站。數字化跟蹤系統從地面主站中接受數據并進行分析和存儲。

現有煉鋼物流數字跟蹤系統存在功能單一，跟蹤離散性高等缺點，系統雖然記錄了天車的作業有效事件，分析出了物料的軌跡，但是作業事件沒有連續性，現場操作人員無法直接查詢天車作業事件，鐵水有關信息不完整，廢料無法統計各個分類數據，無法管理鋼水包等缺點。由于存在上述等諸多問題，該物流數字化跟蹤系統需要進行深度的優化，以更好的適應當前的煉鋼生產和管理。我們根據以上問題，結合中厚板煉鋼區域的實際情況，開發一套優化后的煉鋼數字化跟蹤系統。

2 優化措施

2.1 鐵水參數自動采集

原有系統中雖記錄天車所吊鐵水的重量變化，鐵水倒入轉爐位置，但關于轉爐煉鋼的重要參數之一的鐵水溫度還只能依靠傳統的人工記錄形式，存在著記錄不及時，傳輸路徑復雜等一些列問題。針對該問題，結合現場實際測溫區域和測溫天車，以及操作人員作業手法，我們對現有測溫槍進行簡單改造，將測溫槍的數據接入二級系統，經過縝密的邏輯推理，將測溫槍的所測鐵水溫度與天車所吊鐵水物料進行整合，與原有物料信息打包后統一發送到煉鋼系統，從而打通了自動煉鋼的一個阻礙。

2.2 廢料分類自動統計

針對轉爐所加廢料量，原有系統只記錄了廢料的總量，無法識別出所加廢料的分量，對于物料系統中所涉及的廢料分類消耗，原有系統沒有對應功能。由于廢料斗加料存在作業區域較小，天車作業頻繁，廢料斗計重抖動較大等特點，我們特地采用格雷碼線天車定位技術，使天車位置精確到1cm，保證能準確識別每臺天車的位置。之后根據各類廢料的劃定區域，在天車吸附廢料時，識別出所吊區域，根絕區域推斷出廢料種類，再依據放吊位置，判斷出所放過跨車。針對過跨車的計重波動，我們利用濾波算法進行處理，確保每次天車運載廢料的重量準確性。將該功能開發為一個完整的廢料分類采集模塊，并與現有的系統建立接口，將之與現有廢料總量統計相結合，省去大量的人工記錄，進一步優化系統。

2.3 鋼包跟蹤管理

相對于加料跨和廢鋼跨的物料跟蹤，受鋼跨物料所涉及工藝工序多、天車作業事件復雜，原有系統中雖然記錄了天車作業事件，但是操作人員查詢事件復雜，維護困難，對鋼包更是難以實現數字化管理。解決該問題必須對鋼包進行統一數字化管理，對受鋼跨區域天車作業進行具有連貫性的跟蹤管理。我們對鋼包進行定址管理，保證每個鋼包都能在作業區內的定址范圍內作業，不僅保證了每次天車事件的識別，為之后的物料連貫性跟蹤打下堅實的基礎，而且提高了鋼包的使用率，使工作人員的安全得到了更好的保障。之后我們將鋼包信息錄入系統，使鋼包信息數據化，并提高可視化操作界面供操作人員進行維護。在此基礎上我們對天車作業進行跟蹤性管理，根據天車作業的連續性特點，系統自動記錄每個鋼包的作業軌跡，在每次作業軌跡中采集出與物料相關的有效作業。

3 結語

中厚板煉鋼作業區在系統優化投入以后，由于很好的結合了現場的實際作業情況，系統不僅解決了之前系統功能單一的問題，能穩定的自動采集鐵水數據，實現廢料分類的自動統計，通過對鋼包的數字化跟蹤管理，真正實現了物料的跟蹤管理，而且為中厚板自動煉鋼的實現和工藝生產的精細化管理提供了強力的數據支撐，使企業能有針對性地改進管理水平，降低生產原料消耗。endprint