炼钢物流数字化跟踪系统研究与优化

周志栋+卢武阳+李志亮

摘 要：介绍目前工厂中的炼钢物流数字化跟踪系统，系统功能主要包括天車定位、铁水参数自动采集、废料分类自动统计、钢包跟踪管理。通过现场实际的运用情况对系统加以分析，对原有系统进行优化，并总结优化后的系统在唐钢中厚板炼钢区域的实施效果。

关键词：炼钢；物流跟踪；天车定位

中图分类号：TF345 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）21-0071-01

随着炼钢工艺水平的提高和数字化技术的发展，各个炼钢企业为了提高自己的管理水平和企业的竞争力，采用各种技术优化管理手段，提高生产水平，其中针对炼钢物料管理，纷纷引进了炼钢物流数字化跟踪系统，来对炼钢区域所涉及到的生产物料进行自动统计，去除人员统计报表工作模式，提高员工工作效率，提升报表及时性和准确率，从而方便组织层次对生产方式进行管理，提高生产效率，提升产品质量。

1 目前系统状况

炼钢物流数字化跟踪系统需要收集炼钢生产所涉及到的生产物料，包括铁水、废料、钢水、钢渣等物料，这些物料都通过天车进行运输，系统通过对天车的定位信息、载重信息进行采集，分析出每次天车作业运载物料的路径和重量信息，再将天车号、车的重量变化和路径的起吊、放吊位置等信息综合一起，之后与生产工艺结合，将天车作业分为不同的事件，如：转炉加铁水、转炉倒废料、废料斗加料、转炉出钢、精炼作业、连铸下包等，根据各个事件的特点，结合现场实际情况，推理出物料的信息。之后将分析出的数据及时发送到三级系统，由三级系统对数据进行整理，统计成报表供管理人员进行参考。

其中天车定位主要利用射频识别技术对天车位置进行采集，该技术具有性价比高、抗干扰能力强、稳定性好等特点，能很好的适应炼钢作业区的工作环境，保证天车信息能及时准确的采集和传输，并且可以将运载物料的重量信号和位置信号进行整合，一起传输到地面主站。数字化跟踪系统从地面主站中接受数据并进行分析和存储。

现有炼钢物流数字跟踪系统存在功能单一，跟踪离散性高等缺点，系统虽然记录了天车的作业有效事件，分析出了物料的轨迹，但是作业事件没有连续性，现场操作人员无法直接查询天车作业事件，铁水有关信息不完整，废料无法统计各个分类数据，无法管理钢水包等缺点。由于存在上述等诸多问题，该物流数字化跟踪系统需要进行深度的优化，以更好的适应当前的炼钢生产和管理。我们根据以上问题，结合中厚板炼钢区域的实际情况，开发一套优化后的炼钢数字化跟踪系统。

2 优化措施

2.1 铁水参数自动采集

原有系统中虽记录天车所吊铁水的重量变化，铁水倒入转炉位置，但关于转炉炼钢的重要参数之一的铁水温度还只能依靠传统的人工记录形式，存在着记录不及时，传输路径复杂等一些列问题。针对该问题，结合现场实际测温区域和测温天车，以及操作人员作业手法，我们对现有测温枪进行简单改造，将测温枪的数据接入二级系统，经过缜密的逻辑推理，将测温枪的所测铁水温度与天车所吊铁水物料进行整合，与原有物料信息打包后统一发送到炼钢系统，从而打通了自动炼钢的一个阻碍。

2.2 废料分类自动统计

针对转炉所加废料量，原有系统只记录了废料的总量，无法识别出所加废料的分量，对于物料系统中所涉及的废料分类消耗，原有系统没有对应功能。由于废料斗加料存在作业区域较小，天车作业频繁，废料斗计重抖动较大等特点，我们特地采用格雷码线天车定位技术，使天车位置精确到1cm，保证能准确识别每台天车的位置。之后根据各类废料的划定区域，在天车吸附废料时，识别出所吊区域，根绝区域推断出废料种类，再依据放吊位置，判断出所放过跨车。针对过跨车的计重波动，我们利用滤波算法进行处理，确保每次天车运载废料的重量准确性。将该功能开发为一个完整的废料分类采集模块，并与现有的系统建立接口，将之与现有废料总量统计相结合，省去大量的人工记录，进一步优化系统。

2.3 钢包跟踪管理

相对于加料跨和废钢跨的物料跟踪，受钢跨物料所涉及工艺工序多、天车作业事件复杂，原有系统中虽然记录了天车作业事件，但是操作人员查询事件复杂，维护困难，对钢包更是难以实现数字化管理。解决该问题必须对钢包进行统一数字化管理，对受钢跨区域天车作业进行具有连贯性的跟踪管理。我们对钢包进行定址管理，保证每个钢包都能在作业区内的定址范围内作业，不仅保证了每次天车事件的识别，为之后的物料连贯性跟踪打下坚实的基础，而且提高了钢包的使用率，使工作人员的安全得到了更好的保障。之后我们将钢包信息录入系统，使钢包信息数据化，并提高可视化操作界面供操作人员进行维护。在此基础上我们对天车作业进行跟踪性管理，根据天车作业的连续性特点，系统自动记录每个钢包的作业轨迹，在每次作业轨迹中采集出与物料相关的有效作业。

3 结语

中厚板炼钢作业区在系统优化投入以后，由于很好的结合了现场的实际作业情况，系统不仅解决了之前系统功能单一的问题，能稳定的自动采集铁水数据，实现废料分类的自动统计，通过对钢包的数字化跟踪管理，真正实现了物料的跟踪管理，而且为中厚板自动炼钢的实现和工艺生产的精细化管理提供了强力的数据支撑，使企业能有针对性地改进管理水平，降低生产原料消耗。endprint