宝钢原料场智能管理系统简介

1.概况

宝钢原料场(包括一、二、三期)年受料量3504万t，供料量3206万t，含存贮、破碎筛分、混匀等各种各样的原料处理作业，破碎筛分和混匀处理量近1350万t。包括原料码头、卡车受料槽和各类胶带运输机、堆取料机等设备。宝钢的原料管理，主要包括：(1)铁矿石类(原块矿、整粒块矿、粉矿、粉碎粉、筛下粉、球团矿、烧结矿、锰矿等)；(2)副原料类(石灰石、白云石、蛇纹石、硅石、硅砂、萤石、轻烧白云石、生石灰等)；(3)燃料类(焦煤、落地焦炭、发电煤、喷吹煤)；(4)厂内回收料(高炉灰、氧化铁皮、粒铁、转炉粗粒等)的管理。

宝钢原料场贮存的原燃料，不仅品种多，批量大，且不允许混料。再加上原料卸船输入作业系统对料场配置的特殊要求，以及外围许多不确定因素，决定了料场管理的复杂性。又由于降低配矿、配煤成本的需要，低价矿、煤等原燃料品种不断增加，料场管理的复杂性和难度进一步增大，故靠人工的料场管理方式已很难适应生产发展的要求。为此开发本系统。

如上所述，宝钢设有铁区的生产管理系统，已包括原料场的管理功能，本原料场智能管理系统主要是使用更先进的技术如专家系统、物流优化理论等(以后章节叙述)，使原料场管理更为合理，以达到管理效率高、质量稳定和人为误差少等效果(国外如日本钢铁公司大分厂、澳大利亚的Harmsley公司等均已进行料场智能管理)。

本系统是通过铁区生产管理系统的生产计划管理信息模块提供信息的，包括各生产单元的生产计划!原料使用计划!船期预告、设备状况、原料场库存、北仑港库存、原料场堆料机、取料机的生产数据、设备故障、设备检修情况等信息。它通过光缆与铁区生产管理信息系统的一个交换机之间进行连接。铁区生产管理信息系统将本系统所需信息通过光缆传递到本系统的服务器上。

2.硬件及软件平台

硬件系统配置是一个由1台服务器(Micrsoft Windows NT Server 4.0)、2台PC机(NT工作站，Micrsoft Windows NT Workstation 4.0)组成的局域网。服务器通过HUB与铁区生产管理信息系统相连，同时也作为料场智能管理系统的本地局域网的NT服务器；两台微机作为NT工作站通过网卡、数据线与NT服务器相连，作为开发终端及报表生成、图形显示、打印终端使用。另设有不间断UPS供电装置，以保证计算机、网络、打印机等设备的正常可靠工作。

操作系统使用中文Windows NT ，开发工具包括：(1)Micrsoft Windows NT Service Pack4；(2)Micrsoft SQL Service7.0；(3)Micrsoft Office 97；(4)Micrsoft Internet Explorer4.01；(5)Micrsoft Visual Studio 98；(6)Visual C++6.0等。

3.主要功能

如图1所示，其主要功能包括：

(1)接收由铁区生产管理信息系统下达的各生产单元的生产计划、原料使用计划、设备状况、料场库存、北仑港库存、船期预告、原料场堆、取料机的生产数据、设备故障、设备检修情况的信息；

(2)可完成与其他计算机之间通讯的管理；

(3)可编制合理的季、月、旬输入作业计划；

(4)可编制合理的日输入及输出作业计划；

(5)可完成准确可靠的季、月、旬料场配置图；

(6)可完成料场配置图的实时显示、打印。

图1  系统主要功能及模块结构图

4.各模块功能说明

(1)数据人工输入接口模块。它提供料场智能化管理系统数据源的人工输入接口，是为了防止数据在线接收程序由于意外不能工作而需要人工修改部分输入数据等情况；同时在铁区生产管理信息系统未正式投入使用时，本模块将充当数据输入的主要方式。

(2)数据在线接收程序模块。它充当铁区生产管理信息系统与料场智能化管理系统之间的数据连接管道。铁区生产管理信息系统将料场智能化管理系统所需的原料使用计划、船期预告、设备状况、原料场库存、北仑港库存、原料场堆料机与取料机的生产数据、设备故障、设备检修情况等信息发送到料场智能化管理系统的服务器上，数据在线接收程序将对这部分数据进行处理，转存在料场智能化管理系统的数据源数据库中。

(3)季输入作业计划模块。本模块根据年进料计划、原料使用计划、上季末中转库存及料场库存、船期预告等数据，按照人类专家的判断思维方法，编制合理的季输入作业计划和季料场配置计划，并存储于原料输入季计划库中。季输入作业计划列明各品种原料分月输入数量，季料场配置计划从总体上对季输入作业计划进行验证，如果发生矛盾，需进行调整。

(4)月输入作业计划模块。本模块根据季输入作业计划、原料月使用计划、上月末中转库存及料场库存，以及船期预告、料场实况等数据，按照人类专家的判断思维方法，编制合理的月输入作业计划和月料场配置计划，并存储于原料输入月计划库中。月输入作业计划列明各品种原料分旬的本船与中转输入数量。月料场配置计划在与月输入作业计划反复比较验证的基础上，结合宝钢原料场合理使用的原则，充分考虑料场工艺布置状况、设备配置状况及批别管理的要求的情况下编制出每月料场配置图。图中分上中下3旬表明各种原料堆放位置与图形，标明本月初库存量及月内输入、输出量(以加减号表示)，并附有各种原料输入计划(数量、日期)与堆积的说明，以及取料机的负荷率等。

(5)旬输入作业计划模块。本模块根据月输入作业计划、船运计划、上旬中转库存及料场库存，以及原料旬使用计划，按照人类专家的判断思维方法，编制合理的旬输入作业计划与旬料场配置计划，并存储于原料输入旬计划库中。旬输入作业计划确定船名、装运品种、数量及装运港口，并且确定原料输入进度与顺序、卸料码头等具体事项。旬料场配置计划在与旬输入作业计划反复比较验证的基础上，结合宝钢原料场合理使用的原则，充分考虑料场工艺布置状况、设备配置状况及批别管理的要求编制出每月料场配置图。图中分10天表明各种原料堆放位置与图形，标明本旬初库存量及旬内输入、输出量(以加减号表示)，并附有各种原料输入计划(数量、日期)与堆积的说明，以及取料机的负荷率。

(6)实时料场图模块。本模块根据料场实况数据，及时绘制料场配置图，并可动态地反映料场现状及变化。可以在打印机上将实时料场配置图打印出来。

5.主要画面

主要画面包括：主原料季输入计划、主原料月输入计划、副原料季输入计划、副原料月输入计划、煤原料季输入计划、煤原料月输入计划(以上显示界面基本上采用统一样式如图2)、基于对话框的人机交互界面、基于编辑框的人机交互界面、计划分析显示界面、主原料季配置图、主原料月配置图、煤原料月配置图、日料场图、主原料数据输入程序图、副原料数据输入程序图、煤原料数据输入程序图等。

图2  主原料季度输入计划显示界面