吉利宏
(河鋼集團(tuán)宣鋼公司 二鋼軋廠，河北 宣化 075100)
摘要:詳細(xì)介紹了河鋼宣鋼廢鋼備料定位技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用情況。其關(guān)鍵技術(shù)為利用天車定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)自循環(huán)廢鋼和外采廢鋼計(jì)量進(jìn)行準(zhǔn)確區(qū)分，對(duì)原天車定位二級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化、完善。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了廢鋼備料區(qū)域定位和煉鋼廢鋼數(shù)據(jù)的采集和管理，實(shí)現(xiàn)了自循環(huán)廢鋼和外采廢鋼數(shù)據(jù)和流程的可追溯和可查詢性。為統(tǒng)計(jì)、分析煉鋼自循環(huán)廢鋼經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提供了依據(jù)，促進(jìn)了鋼鐵料消耗的降低和煉鋼生產(chǎn)的工業(yè)化和信息化的融合。
關(guān)鍵詞:自循環(huán)廢鋼;天車定位;廢鋼備料;鋼鐵料消耗
0 引言
河鋼宣鋼二鋼軋廠廢鋼備料定位技術(shù)在自循環(huán)和外采廢鋼計(jì)量中的應(yīng)用為天車物流二級(jí)系統(tǒng)的優(yōu)化項(xiàng)目。通過應(yīng)用天車定位［1］、射頻識(shí)別［2］、無線發(fā)射接收和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐自循環(huán)廢鋼的準(zhǔn)確區(qū)分。該項(xiàng)目實(shí)施的過程中，完全依靠自身技術(shù)力量完成天車定位儀表安裝調(diào)試和數(shù)據(jù)庫軟件編程測(cè)試，實(shí)現(xiàn)廢鋼備料區(qū)域的位置檢測(cè)，采集到數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中廢鋼消息的正常產(chǎn)生，正確判斷廢鋼斗放下和吊起動(dòng)作，完成天車加廢鋼和軌道衡廢鋼熔煉號(hào)的對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)廢鋼斗完全跟蹤，達(dá)到自循環(huán)廢鋼和外采廢鋼準(zhǔn)確區(qū)分計(jì)量的目的，促進(jìn)鋼鐵料消耗降低。
1 應(yīng)用背景
天車物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，沒有對(duì)廢鋼平臺(tái)備料進(jìn)行考慮，不能夠準(zhǔn)確地將外采廢鋼和自循環(huán)廢鋼進(jìn)行區(qū)分，不利于降低廢鋼投入和鋼鐵料消耗。在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，為防止特殊情況的出現(xiàn)和控制生產(chǎn)節(jié)奏，存在廢鋼備料的情況，需要對(duì)廢鋼備料進(jìn)行處理。
基于以上情況，引入廢鋼平臺(tái)備料的跟蹤。為了實(shí)現(xiàn)廢鋼斗備料完全定位，考慮增加廢鋼備料位置，廢鋼斗只能在可以定位的固定區(qū)域內(nèi)放置，這樣可以方便地實(shí)現(xiàn)廢鋼軌道衡和廢鋼熔煉號(hào)的對(duì)應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)外采廢鋼和自循環(huán)廢鋼的區(qū)分，降低鋼鐵料消耗。
2 總體思路
引入廢鋼備料位置，利用天車定位、射頻識(shí)別、無線發(fā)射接收和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐自循環(huán)廢鋼的準(zhǔn)確區(qū)分。
通過確定廢鋼備料位置，制定廢鋼備料跟蹤方案，進(jìn)行天車定位標(biāo)識(shí)安裝調(diào)試。分析生產(chǎn)過程廢鋼斗運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律，進(jìn)行廢鋼備料跟蹤數(shù)據(jù)庫編程測(cè)試，完善廢鋼備料系統(tǒng)，準(zhǔn)確區(qū)分廢鋼備料位置，實(shí)現(xiàn)外采廢鋼［3］和自循環(huán)廢鋼的準(zhǔn)確區(qū)分。
3 實(shí)施方案
3． 1 廢鋼備料位置確定
根據(jù)轉(zhuǎn)爐加廢鋼操作特點(diǎn)和廢鋼斗運(yùn)轉(zhuǎn)工藝流程，結(jié)合現(xiàn)在天車通過廢鋼間 3 個(gè)軌道衡吊起廢鋼加入 1#和 2#轉(zhuǎn)爐的運(yùn)行情況，增加 4 個(gè)定位標(biāo)識(shí)，區(qū)分備料關(guān)鍵位置，滿足 7 個(gè)廢鋼斗全部進(jìn)行跟蹤的條件。
廢鋼備料定位前，在轉(zhuǎn)爐 2#爐北到 1#軌道衡之間的區(qū)域沒有定位標(biāo)識(shí)進(jìn)行位置細(xì)分，只確定了1個(gè)大的位置區(qū)域(圖1)。假如在該位置放了2 個(gè)以上的廢鋼斗，物流系統(tǒng)就無法準(zhǔn)確識(shí)別。
通過將轉(zhuǎn)爐備料平臺(tái)區(qū)域進(jìn)行位置細(xì)化，增加 4 個(gè)廢鋼備料定位位置，如圖 2 所示。
廢鋼平臺(tái)備料定位完成之后，定義重要位置。重要位置為廢鋼備料跟蹤的關(guān)鍵位置，通過引入廢鋼吊起和放下事件的概念，根據(jù)天車吊起和放下廢鋼斗的操作，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫事件，結(jié)合廢鋼生產(chǎn)的工藝流程，可以通過編程相應(yīng)的程序，實(shí)現(xiàn)廢鋼備 料的自動(dòng)跟蹤。
3． 2 廢鋼備料定位儀表安裝
準(zhǔn)備天車定位標(biāo)識(shí)模塊，區(qū)分位置，分別為 1#、2#、3#、4#廢鋼備料，焊接定位識(shí)別支架;按照規(guī)劃好的方案對(duì)廢鋼劃分區(qū)域，按照固定的區(qū)域進(jìn)行廢鋼斗的放置，地面劃線標(biāo)識(shí);測(cè)試安裝距離;制定檢修計(jì)劃，利用檢修時(shí)間完成備料位置定位裝置的安裝。
3． 3 廢鋼備料定位數(shù)據(jù)庫編程
(1)定位標(biāo)識(shí)表編碼
在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行定位標(biāo)識(shí)表初始化，添加相應(yīng)的標(biāo)識(shí)到編碼初始化表中，對(duì) 2#轉(zhuǎn)爐北側(cè)的位置劃分新的區(qū)間進(jìn)行位置編碼。重要位置:109 －1#廢鋼備料，14 －2#廢鋼備料，15 －3#廢鋼備料，115 －4#廢鋼備料，10 －1#廢鋼軌道衡，11 －2#廢鋼軌道衡，12－3#廢鋼軌道衡。
表 1 中灰色區(qū)域?yàn)樾略黾拥臉?biāo)識(shí)表區(qū)域，增加該位置編碼，實(shí)現(xiàn)廢鋼位置定位。
(2)位置表中位置參數(shù)編碼
創(chuàng)建新增位置表(表 2)，將定義好的位置關(guān)系寫入該位置表中。保證待增加位置之后，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)能夠識(shí)別位置關(guān)系。測(cè)試的時(shí)候，修改表名進(jìn)行測(cè)試。表 2 中灰色區(qū)域?yàn)樾略黾拥奈恢帽韰^(qū)域，增加該位置編碼，實(shí)現(xiàn)廢鋼位置定位。
(3)消息表編程測(cè)試
啟動(dòng)天車調(diào)理器程序，在消息表中產(chǎn)生相應(yīng)的吊起和放下的消息。通過數(shù)據(jù)采集器將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)制定的備料位置推理規(guī)則，在備料位置吊起和放下廢鋼斗，產(chǎn)生相應(yīng)的消息記錄。對(duì)該動(dòng)作進(jìn)行標(biāo)記，包括放下前和后時(shí)間、重量等信息，將廢鋼備料操作進(jìn)行數(shù)據(jù)消息化。
(4)數(shù)據(jù)庫程序編制
數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器和存儲(chǔ)過程進(jìn)行相應(yīng)的修改和程序測(cè)試，進(jìn)行廢鋼和軌道衡爐次數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)。廢鋼備料跟蹤操作，存儲(chǔ)過程和觸發(fā)器在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行跟蹤處理。
廢鋼備料定位技術(shù)程序處理邏輯:天車加完廢鋼之后，找同一部天車吊起重廢鋼斗的位置，如果為備料區(qū)域找同一個(gè)位置之前最近放下重斗的天車號(hào)，找本部天車吊起的位置，如果為備料區(qū)域繼續(xù)尋找;如果為廢鋼軌道衡區(qū)域，則查找對(duì)應(yīng)廢鋼軌道衡數(shù)據(jù)。
3． 4 廢鋼定位編程安裝測(cè)試過程
3． 4． 1 數(shù)據(jù)庫程序測(cè)試準(zhǔn)備
提前創(chuàng)建新增位置表和新增定位識(shí)別表、定位跟蹤存儲(chǔ)過程測(cè)試，需要同時(shí)將天車定位標(biāo)識(shí)加好之后，切換表測(cè)試。如果位置能夠識(shí)別，記錄到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，并產(chǎn)生消息，則進(jìn)行備料跟蹤處理。同時(shí)進(jìn)行廢鋼數(shù)據(jù)采集區(qū)域的處理。
3． 4． 2 位置標(biāo)識(shí)安裝調(diào)試和參數(shù)表更新
安裝天車定位儀表檢測(cè)定位標(biāo)識(shí)，同時(shí)修改切換定位識(shí)別和位置表。觀察實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是否正常，在經(jīng)過該幾個(gè)位置的時(shí)候，是否能夠進(jìn)行正確檢測(cè)，是否出現(xiàn) －1 的情況，不出現(xiàn) －1 則位置采集正常。
3． 4． 3 消息表測(cè)試
開啟定位采集調(diào)理器程序，觀察消息表中是否有消息產(chǎn)生。觀察廢鋼和軌道衡對(duì)應(yīng)情況。如果測(cè)試不能在經(jīng)過新加位置的時(shí)候正確產(chǎn)生位置，將參數(shù)表修改為原來的表。
3． 4． 4 測(cè)試程序執(zhí)行過程
天車實(shí)績(jī)表中轉(zhuǎn)爐加廢鋼事件記錄定義為C244 或者 C254。首先，當(dāng)發(fā)生加廢鋼事件的時(shí)候，產(chǎn)生廢鋼記錄。然后，執(zhí)行天車內(nèi)部數(shù)據(jù)庫下的事件跟蹤存儲(chǔ)過程 1。根據(jù)時(shí)間、天車號(hào)和位置號(hào)，在內(nèi)部數(shù)據(jù)庫的消息表選擇本部天車吊起位置。如果為軌道衡區(qū)域，則執(zhí)行軌道衡區(qū)域跟蹤存儲(chǔ)過程 2，進(jìn)行軌道衡熔煉號(hào)對(duì)應(yīng)，將熔煉號(hào)寫入廢鋼報(bào)告表中，完成廢鋼和軌道衡對(duì)應(yīng)。否則執(zhí)行廢鋼備料區(qū)域存儲(chǔ)過程 3，直到完成循環(huán)找到吊起位置，完成廢鋼定位跟蹤。
3． 5 廢鋼備料定位數(shù)據(jù)處理流程
(1)轉(zhuǎn)爐加完廢鋼，產(chǎn)生加廢鋼(包括外采和自循環(huán))事件，查詢記錄如圖 3 所示。
(2)廢鋼吊起和放下產(chǎn)生消息事件，查詢記錄 如圖 4 所示。
(3)廢鋼軌道衡加外采廢鋼產(chǎn)生記錄，查詢記 錄如圖 5 所示。
(4) 廢鋼備料定位廢鋼加入量和外采廢鋼記錄，如圖 6 鋼鐵料消耗界面所示，其中廢鋼為入爐廢鋼，廢鋼軌道衡為外采廢鋼，它們的差值即為自循環(huán)廢鋼。
4 實(shí)施效果
(1)通過將廢鋼備料區(qū)域定位區(qū)分，實(shí)現(xiàn)廢鋼斗備料的自動(dòng)跟蹤，解決備料區(qū)域廢鋼斗不能自動(dòng)跟蹤和準(zhǔn)確區(qū)分自循環(huán)廢鋼和入爐廢鋼的問題。
(2)通過廢鋼備料定位，實(shí)現(xiàn)天車加廢鋼和軌道衡加廢鋼準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)到爐次，將自循環(huán)廢鋼和入爐廢鋼區(qū)分，便于崗位冶煉操作。同時(shí)為自循環(huán)廢鋼考核提供準(zhǔn)確依據(jù)，為降低鋼鐵料消耗，提供了數(shù)據(jù)支撐。
(3)廢鋼備料定位系統(tǒng)成功改造，對(duì)天車定位系統(tǒng)進(jìn)行了梳理，完全依靠宣鋼自身技術(shù)力量，掌握了天車定位系統(tǒng)定位的機(jī)理和數(shù)據(jù)庫編程的技術(shù)，為將來天車物流系統(tǒng)的優(yōu)化改造奠定了基礎(chǔ)。
5 結(jié)論
該系統(tǒng)投運(yùn)入使用以來，效果良好，運(yùn)行穩(wěn)定。廢鋼備料定位系統(tǒng)的引入完善了宣鋼二鋼軋廠的鋼鐵料消耗數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自循環(huán)廢鋼和外采廢鋼的準(zhǔn)確區(qū)分計(jì)量，煉鋼生產(chǎn)減少外采廢鋼投入量，降低鋼鐵料消耗提供了數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)滿足了煉鋼車間對(duì)自循環(huán)廢鋼生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息采集的要求。