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1、 专业学位硕士学位论文 宝钢一钢公司钢渣处理控制系统设计与实现 Design and Implementation of Baosteel Group 1st Steel Ltd. Steel Scoria Processing Control System 作 者 姓 名 ： _ 吴 捷 _ 工 程 领 域 ： 软件工程 学 号： _ 41117154 _ 指 导 教 师 : _ 林 林 _ 完 成 日 期 ： 2013-11 太 sl 理 工 太 營 Dalian University of Technology 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师
2、的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文题目： 宝铟一钿公司钢渣钋琿栳制系统设计与实规 , _ 作者签名： _ 施 _ 日期： j/ j 年 /月日 大连理工大学专业学位硕士学位论文 摘 要 论文论述宝钢集团一钢公司自主开发的钢渣处理作业管理与控制系统设计与实现。 该系统的目的是通过软硬件系统来实现自动化的钢渣处理过程的管理，针
3、对目标功能实 现全部工艺过程通过计算机系统来进行管理和控制，取消所有的纸质工艺报表。对此采 取的和新方法是实现测温设备的自动管理和远程自动管理功能，实现严格的基于工艺要 求的冷却水流量自动控制功能，以及软件系统控制下的翻罐指令及作业自动管理功能。 生产工程师可追踪所有渣罐作业的工艺流程，确保在任何条件下作业过程完整的可追溯 性。 该系统采用软件工程方法进行开发，对此论文首先较为详细地讨论了该系统的软件 的功能分析，分钢渣处理的作业任务管理功能、 测温管理功能、冷却水控制管理功能、 翻罐指令控制功能以及作业数据管理等几个方面分了和描述了该系统的主要软件功能。 论文讨论了该系统的概要设计，给出该系
4、统的功能单元及架构以及内部主要的数据信 息。在概要设计的基础上，进一步讨论了几个方面的详细设计，分几个典型模块论述了 该软件系统在内部的主要数据对象和处理方法，讨论了一些有代表性的功能单元的程序 实现及其测试。 该系统的软件在控制器前端基于 AB 系列 PLC 控制器实现数据采样、处理和控制功 能，编程开发环境为与该系列工控机配套的 RSl gix5000 集成编译与调试 器，后端则基 于通用数据库 Oracle 10 实现数据管理功能。该系统目前己基本完成试运行，各种测试 指标表明该系统达到了预期开发目标，大大提高了钢渣处理的效率，同时有效降低了以 往在这类生产作业中的不安全性因素。 关键词
5、：钢渣处理；电气控制；数字控制；闭环控制 宝钢一钢公司钢渣处理控制系统设计与实现 Design and Implementation of Baosteel Group 1st Steel Ltd. Steel Scoria Processing Control System Abstract This paper discusses the design and implementation of a steel scoria processing control system developed by Bao Ssteel Group 1st Steel Ltd. This system
6、uses hardware and software to implement automatic steel scoria processing management; conducts computer management and control to all manufacturing process and cancel all paper report charts; conducts thermometric equipments， automatic management and remote automatic management; achieves strict cool
7、ing water flow automatic control according to process requirements; achieves turning jar order and operation automatic management fimction with software system control. The manufacturing engineers can track all steel scoria processing flows and make sure the whole operation procedure is completed an
8、d traceable. The paper discusses this systems software fonction analysis， including steel scoria processing operation management function, thermometric management function, cooling water control management function, jar turnover instruction control function and operation data management function, et
9、c. Then, it discusses the system5s outline design, gives its function units, structure and main internal data information. On the basis of outline design, it discusses some detailed design, including the software systems main internal data objects and processing methods in some typical modules, and
10、discusses some typical function units5 programming and testing. This system is almost done and has finished test run, all the testing criteria shows that the system reaches its anticipated developing goal, improves the efficiency of steel scoria processing, and effectively reduces the unsafe factors
11、 in the manufacturing operations. Keywords: Steel Scoria Processing; Electrical Control; Digital Control; Closed-Loop Control 大连理工大学专业学位硕士学位论文 目 录 m m . . i Abstract . II 1 猶 . 1 1.1 应用背景 . ： . . 1 1.2 系统开发目标 . . . 1 1.3 钢渣处理技术简介 . 2 1.4 工业控制软件简介 . 6 1.5 各章节安排 . 8 2 誠撕 . 9 2.1 作业任务管理 . 9 2.2 测温管理 .
12、10 2.3 冷却控制管理 . 11 2.4 翻罐控制 . 12 2.5 作业数据管理 . 14 3 系统的概要设计 . 16 3.1 总体设计 . 16 3.2 系统方案 . 17 3.2.1 基础硬件配置 . 17 3.2.2 软件方案 . .17 3.3 数据库概要设计 . 18 4 系统的详细设计 . 20 4.1 作业任务模块设计 . 20 4.2 测温模块设计 . 22 4.3 冷却管理模块设计 . 24 .4.4 翻罐指令作业模块设计 . 26 4.5 数据管理模块设计 . 26 4.5.1 数据处理流程 . 26 4.5.2 数据库表设计 . 28 5 系统实现 . 31 5.
13、1 编程开发与部署 . 31 - I I I - 宝钢一钢公司钢渣处理控制系统设计与实现 5.2 主要功能模块实现 . 33 5.2.1 作业任务和翻罐作业管理 . 33 5.2.2 测温管理 . 36 5.2.3 冷却管理 . . 40 5.2.4 数据管理 . 42 5.3 系统调试与试运行 . 44 5.3.1 模拟调试 . 44 5.3.2 现场调试和试运行 . 45 . 47 # # A I. 48 m. m . 49 大连理工大学学位论文版权使用授权书 . 50 -IV- 大连理工大学专业学位硕士学位论文 1 绪论 1.1 应用背景 宝钢不锈钢公司在碳钢、不锈钢冶炼过程中产生约 8
14、0 多万吨 /年的碳钢、不锈钢 冶炼熔渣，年处理渣罐约一万八千个，其中不锈钢钢渣处理采用自主开发的渣罐空冷 + 喷淋浸泡工艺的不锈钢渣一次湿法冷却处理技术。 不锈钢冶炼炉渣的处理夹带着一定量的粉尘，其中含有游离 Si02等，长期在不锈 钢渣处理区域操作对人体有伤害，能够有效防止的就是减少现场操作人员，最有效的 方法就是一定程度的自动化，而自动化的整个过程就是用计算机软件进行控制，把各冶 炼工位出场的炉渣渣罐从冶炼区域出场开始到空渣罐返回，用计算机软件进行控制， 包括操作机械，而关键的就是不锈钢渣冷却、喷淋的水量的控制及水量 g 喷淋时间的 匹配，通过计算机技术实现数字模态的自动控制是整个技术的
15、核心要素， #也是本阶段 的主要目标。 从长期来讲，未来将在实现钢渣处理控制系统的基础上进一步实现集成到全厂自 动生产控制系统的处理优化特别是实现不锈钢渣二次湿法磁选处理技术，进一步提升 作业效率和降低成本。 1.2 系统开发目标 目前不锈钢渣的处理工艺是自炼钢厂将钢渣 （ 800 度左右 ） 倒入渣罐后，运输至不 锈钢渣场。在通过人工测温后，放入指定的空冷工位中经过 10 小时左右空气冷却后， 再次测温后将渣罐移入工业水冷却工位（约 10 小时 ） 。水冷却 10 小时后经过人工测 量达到冷却翻罐的温度后，利用行车进行渣罐倾倒。此种工艺过程优点是安全、事故 率低，符合环保要求，而且钢渣不易结
16、块，废钢回收率高。 但是由于该工艺过程以往没有实现较高程度的自动化，主要依靠人工现场操作来 完成作业，由此也存在一系列的弊端，例如： (1) 现场测温工作均为人工测温，存在人工较大误差； (2) 现场渣罐的工位摆放，以往由于是人工纸质登记，容易产生一个工位上存在 2 只渣罐的可能性而且造成潜在的安全隐患； (3) 现场的水冷工艺中需要通过人工开关冷却水来控制水冷效果，这就存在较大 的控制误差。 (4) 在翻罐过程中人为操作错误的概率较高，容易发生安全事故。 宝钢一钢公司钢渣处理控制系统设计与实现 针对以上现状，该系统通过硬件和软件来实现自动化的钢渣处理过程的管理，目 标功能主要包括： (1)
17、全部工艺过程通过计算机系统来进行管理和控制，取消所有的纸质工艺报表。 (2) 实现测温设备的自动管理和远程自动管理功能。 (3 )实现严格的基于工艺要求的冷却水流量自动控制功能。 (4) 软件系统控制下的翻罐指令及作业自动管理功能，包括作业单的打印输出。 (5) 生产工程师可追踪所有渣罐作业的工艺流程，确保在任何条件下作业过程的 完整可追溯性。 (6) 系统作业数据在统一的授权机制下进行访问和管理。 从该系统将要实现的工艺过程来讲，基本过程是在软件系统中输入渣源如 AOD 渣 (不锈钢渣源的型号 ） 渣罐空气冷却工位号等工艺参数后，系统进行计算和生成控制 指令，包括自动生成工艺作业流程指令及作
18、业报表。系统的控制过程在第一步为空冷 工艺并在空气冷却时间到达时进行提示，待移至水冷工位后生成相关信息；第二步自 动产生水冷工艺指令并在达到工艺时间前进行提示，同时要等待现场测温的数据 90 度 后系统自动生成翻罐指令及任务单，行车工凭指令单进行翻罐作业。以上概要描述了 该系统的主要作业过程。 1.3 钢渣处理技术简介 钢渣处理技术以日本拓纳公司的不锈钢渣二次湿法磁选处理技术和荷兰 S3R 公司 不锈钢渣干法磁选处理技术为当前世界先进水平的代表，目前在国内尚未普遍采用。 以国内目前常用的处理工艺为例，主要过程对炼钢厂各不锈钢生产工序产生的含铬镍 炉渣进行一次处理，即由抱罐车或平板车运输车从炼钢
19、车间各不锈钢生产工序的接渣 点承接装满渣的渣罐开始，至不锈钢一次渣处理进行冷却、翻渣后，再装车运出一次 渣处理场的整个运输及处理过程。 这种不锈钢渣处理过程包括四部分 (1) 电炉渣处理，包括电炉炉门口扒渣及电炉扒渣工位扒渣； (2) AD0 处理，包括如下扒渣及扒渣工位扒渣； (3) 大包连铸注余渣处理； (4) 中间包注余渣处理。 国内新开发的钢渣处理原则是采用目前世界上成熟可靠的不锈钢渣处理工艺以满 足不锈钢渣处理的要求，同时考虑钢厂特殊的地理位置，充分结合考虑环保上的严格 大连理工大学专业学位硕士学位论文 要求，在设计中采用防尘、防噪音与排放水中 C， 有害物的控制实施以尽可能减少对环
20、 境的污染 34。目前国内钢铁企业的典型钢渣处理能力如下表 1.1。 表 1.1 国内典型钢渣处理工艺指标 Tab. 1. 1 Domestic Typical Steel Scoria Processing Indices 炉渣 发生点 单产 量 kg/t 日产量t/d 年均产量 万 t/a 渣罐 容积 m3 出渣周期 运输方式及 去向 . 炉产量 V 炉 每天产 生罐数 (罐） 电炉 100 炉门口扒 0.645 6 间隔 35t 抱罐车 1.2 4 渣 28.32 65min 出 扒渣工位 5.805 15 -次渣 65t 平板运 10.8 11 扒渣 输车 254.88 AOD 炉 1
21、20 炉下排渣 0.9 15 间隔 轨道渣罐车 ZJ 22 35 65min 出 (事故时需 扒渣工位 8.1 一次渣 用 65t 平板 13.5 扒渣321.4 运输车 ） CC 大包 38 112.9 2.85 6 间隔 35t 抱罐车 5.4 22 . 注佘渣 65min 出 -次渣 VW CC 中间 12 0.30 间隔 lit 卡车或 包注余渣 390min 出 40t 平板车 -次渣 钢渣处理过程对炼钢车间排渣工艺的典型要求如下： 各工序在渣罐中排渣应适量，渣罐应保持一定的净空高度至少多 400mm， 如果含液 态渣，则应不小于 500mm 以保证运渣安全。 为确保热渣的安全运输，
22、炼钢车间内各接渣点附近设 1 3 个渣罐停放工位，使热 渣有足够的冷却时间，待液渣顶部冷却结硬壳后再出厂。尤其是连铸大包注余渣，当 渣罐接满渣后，须先冷却 2 小时以上再由炼钢车间处理设备吊运至车间通道上等待抱 罐车抱罐。 在炼钢车间的车间通道边设 一 个专门的抱罐车调头用场地。抱罐车从车间柱间的 车间通道上抱取 6ro3连铸注余渣渣罐时需在该场地内调头。 65 吨平板运输车接电炉 扒渣工位的渣罐时倒车进入炼钢车间。 宝钢一钢公司钢渣处理控制系统设计与实现 不锈钢渣的接渣及运输流程如下。 为匹配不同的接渣点及两种不同的渣罐，本设计采用 35 吨抱罐车及 65 吨平板运 输车运输，典型过程是电炉
23、炉门口渣经 6m3 渣罐盛装一炼钢厂 75t 处理设备吊至跨柱之 间 一 65 吨平板运输车 一 一次渣处理场一处理设备吊运至渣罐冷却区一浸泡冷却一处理 设备翻渣一处理设备或铲车装渣到 15 吨卡车上一二次渣处理场。 AOD 炉下渣及扒渣工位渣经 15m1 渣罐盛装一轨道渣罐车一一次渣处理场一处理设 备吊运至渣罐冷却区一浸泡冷却一处理设备翻渣一处理设备或铲车装渣到15 吨卡车上 二次渣处理场。 连铸大包注余渣经 渣罐盛装一炼钢厂处理设备吊至车间 9 一 10 跨车间通道上 一 35 吨抱罐车一一次渣处理场一处理设备吊运至渣罐冷却区一浸泡冷却一处理设备翻渣 处理设备或铲车装渣到 15 吨卡车上一
24、二次渣处理场。 图 1.】钢渣处理流程及控制系统原理图 Fig. 1.1 Steel Scoria Processing and Control System Principle 中间包注余渣及大块钢渣经炼钢厂处理设备吊至 11 吨吊斗车或 40t 平板车上一二 次渣处理场一切割和落锤破碎处理。 由于炉渣冷却采用喷水浸泡方式，如果采用合理的喷水制度及管理制度，能够确 保喷入渣罐中的水全部蒸发则无多余污水排出。 大连理工大学专业学位硕士学位论文 国内钢厂的主要工艺方案考虑到操作异常及特殊天气等情况，通常在冷却场两侧 设排水明沟并在附近设一个蓄水池。一次渣处理场所需的补给水可先蓄水存在蓄水池 内，
25、渣罐喷水时的溢流水及场地的雨排水也可由场内的排水沟收集后，再汇入蓄水池， 经初步处理后循环使用，避免流出场外造成环境污染 。一 次渣处理场的排水沟需定期 人工清理以防排水沟被污泥堵塞和造成污水外流产生污染 5。 在设计自动处理过程时，需要对钢渣处理过程的作业量及效率进行估算 0 首先估 算基本参数，以本厂每台处理设备每台理 6m3渣罐 13 罐、 15m3渣罐 17 罐、共计 30 罐为例，若每罐均考虑变换钩距，则每次吊运热罐、放罐需要处理设备处理的时间为 13. 5min，具体为每台处理设备每台倾翻浸泡后的渣罐为 30 罐，若每罐均考虑变换钩 距，每次倾翻需要处理设备处理时间为 8. 5ra
26、in， 则处理设备变换钩距时间 2min 吊至 翻澄工位lmin 翻渣 2min 至喷涂站空罐 1. 5min。 以三级处理为例，估算作业效率因子如下： n= (nlXtl+n2Xt2+n3Xt3) XI. 1+(0.8X1440) X100% = (30X13.5+30X805+30X6) XI. 1+(0.8X1440) X100%=80. 2% 式中 n 表示设备的作业率， n 表示每天处理渣罐数， t 表示每罐渣处理设备的纯作业时 间；1.1 是设备工作量系数参数的常用数值， 0.8 是设备有效作业工作系数。如果不同 类型的渣罐分区管理，则设备无需频繁变换钩距，作业率也会有所提高 表
27、1.2 钢渣处理基本工艺性能实例 Tab. 1.2 Typical Steel Scoria Basic Processing Performance Examples 工序 6m3澄罐 15m3渣罐 时间 电炉炉口 不锈钢连铸 电炉扒渣 A0D 转炉渣 .（ 炉下 渣 大包注余渣 工位 及扒渣工位） 工序处理周期 (min) 65 65 65 65 渣罐在各工序周转时间 (min) 360 65 120 65 冷却 (min) 20 120 20 20 抱罐 /行车吊至平板运输车 (min) 8 8 8 8 运至一次渣处理场 (min) 10 10 10 10 进一次渣处理场、卸罐 (min
28、) 8 8 8 8 处理设备吊运渣罐 (min) 8 8 8 8 空冷、喷水冷却 1440 1440 2160 2160 宝钢一钢公司钢渣处理控制系统设计与实现 表 1. 3 钢渣处理特殊工艺性能实例 Tab, 1.3 Typical Steel Scoria Special Processing Performance Examples 工序 6m3渣罐 15m3渣罐 时间 电炉炉口 不锈钢连铸 电炉扒渣 A0D 转炉渣（炉下 渣 大包注余渣 工位 及扒渣工位） 处理设备翻渣罐 (min) 8 8 8 8 喷补 (min) 10 10 10 10 垫罐 (min) 10 10 10 10 抱
29、罐车抱罐 /行车吊渣罐到平板 8 8 8 8 车上 返回各接渣点 (min) 10 10 10 10 渣罐周转周期 (min) 1900 1705 2380 2325 每天产渣的罐数（罐 /天） 4 罐 22 11 22 冷却罐位（个） 4 个 22 16.5 33 工作中渣罐（个） 5. 3 个 26.2 19*8 35. 8 备用（个 1 个 2 1 2 所需渣罐（个） 34 59 1.4 工业控制软件简介 工业控制软件是软件领域的一个重要分支。计算机应用于工业控制，使得以自动调 节器为代表的传统的模拟控制技术向数字控制技术发展。由于数字控制技术的固有的 优点，大大提高了系统控制的精度和速
30、度，为广泛的工业自动化系统的应用开辟了新 的前景。目前在发达国家，数字控制技术的发展己经经历了几代例程，每一代技术的 发展都大地促进了工业技术的进步。 早期的工业控制技术的主要特点是以单元控制为主，每台计算机主要通过软件完 成单一的控制任务主要模式是基于软件来实现相应的控制算法，在构成上以但闭 环反馈为主，基本上单输入单输出数字系统的范畴 8。这类控制技术主要在五十年代到 六十年代中期较为普遍。 第二代工业控制技术的主要特点是基于现代控制理论的状态空间方法，结合速度 更快、硬件更为可靠地计算机平台实现多输入多输出的多环反馈自动控制。控制 的对象也不限于单一的执行器设备而是开始实现一台计算机控制
31、多个设备的 1112。在 大连理工大学专业学位硕士学位论文 系统的，总体构成模式上，主要采 取集中控制模态，也就是一台主机集中处理全部的 状态测量信号、反馈数据和计算控制指令。为了保证可靠，通常在系统中采用两台计 算机事先备份工作，但主要的程序逻辑仍然属于集中控制的形式 13。这类控制系统主 要应用于六十年代后期到七十年代的大量工业领域，通过结合同时期不断成熟的数字 信号处理理论和状态估计的理论与算法，以及计算速度的不断提高，在这类控制系统 基础上派生出自适应控制、实时控制等多种特殊类型的控制技术与系统 14_16。 第三代数字控制技术在八十年代开始发展，主要特点是结合计算机网络通信领域 的技
32、 术进步以及多处理机技术的成熟，开始向分布式控制的方向发展 17。分布式控制 系统不再是具有单一的计算机完成集中的控制人物，而是通过网络连接起来的一组计 算机在进行专业分工的基础上协同完成复杂的控制任务 18，每个任务单元都通过专门 设计的控制程序来管理。由于分布式系统具有性能高、可靠性高的优点，同时也由于 高性能计算和通信的成本不断下降，应用这类控制技术的工业系统十分广泛，典型地 有： 工业生产线控制系统，每个工艺环节都可以实现专门的单元数字控制，通过现场 局域网总线连接各个控制器实现数据交换和通信 2(WI。 船舶及飞行器平台上的设备自动控制，这类平台上的数据总线通常采用多链路备 份模式，
33、以提高安全可靠性 22。 特殊设备控制系统，例如特殊作业的机器人控制系统等。 第四代数字控制技术在九十年代后期开始出现，这类技术与系统的主要特点是系 统规模越来越大，实时性能越来越高，某些系统不再局限于传统的局域网环境而是基 于广域网络以及无线传输网络实现远程控制 23_24。这类技术的另一类特点是不断融合 计算机及信息处理领域的新发展和新成果，在及基础上实现了一系列新的控制模式如 智能控制、基于多源数据融合的控 制、参数及环境自适应控制和自校正控制、变参数 控制、基于神经网络和具有学习功能的控制等。这些控制技术不仅在理论上具有创新 设计而且己经取得了较大的实践成果，应用到从传统的制造业工业系
34、统到非传统的工 业系统，而且与集成电路、数字通信和高性能处理器技术相结合，还在不断取得深入 的发展 25。 在软件技术方面，现代数字控制技术大大促进了编程模型和编程语言的发展，以 及基础层次的用于工业控制环境的操作系统和数据通信网络技术的发展。例如面向工 业控制的 SMTICS MulUx 实时多任务操作系统、支持多任务并发语义的 Ada 编程语言、 CPro语言等，从应用的角度及大地促进了计算机和软件工程的发展，体现了现代控制 技术领域的多学科交叉融合相互促进发展的特点 26_27。 宝钢一钢公司钢渣处理控制系统设计与实现 目前的工业数字控制技术的发展在很大程度上与先进的信息处理和网络技术紧
35、密 结合在一起，形成了基于网络的分布式控制系统。这类系统大量应用于大规模的工业 过程控制，如离散的机械制造系统控制和连续生产型的过程状态控制，如化工生产、 钢铁生产等领域。随着高可靠计算技术和通信技术的成熟，目前工业控制系统大量实 现多反馈闭环及多变量控制，大大提高了系统的运行效率，同时由于控制器算法通过 软件实现的灵活性和多样性，使得同一个控制器平台上能够有效实现多种控制任务， 从而显著降低了系统的成本。 总之，目前基于计算机的工业数字控制技术己经发展到很髙的水平，尤其是在软 件方面已经形成了一个专门的领域并发展出了一系列特有的设计与开发方法。 1.5 各章节安排 论文论述宝钢集团一钢公司对
36、不锈钢钢渣处理的过程控制系统的设计和实现。 第一章主要从该系统的立项背 景与应用背景进行讨论，概要讨论了该系统的主要 设计与开发目标，目前国内外钢铁生产企业对钢渣的处理工艺和过程，以及基于计算 机与网络的工业数字控制系统的技术特点与发展状况。 论文第二章讨论该系统的软件的功能分析，分钢渣处理的作业任务管理功能、测 温管理功能、冷却水控制管理功能、翻罐指令控制功能以及作业数据管理等几个方面 分了和描述了该系统的主要软件功能。 第三章讨论该系统的概要设计，给出该系统的功能单元及架构，以及内部主要的 数据信息。 第四章在概要设计的基础上进一步讨论几个方面的详细设计，分几个典型模块论 述了该软件系统在
37、内部的主要数据对象和处理方法。 第五章讨论了一些有代表性的功能单元的程序实现及其测试，最后总结全文。 大连理工大学专业学位硕士学位论文 2 需求分析 需求分析是开发任何信息系统特别是应用软件系统的基础性步骤，为整个开发建 立功能依据。本章面向我厂不锈钢渣处理控制系统的设计与实施目标着重分析该系统 的作业任务管理功能、温度测量管理功能、冷却控制功能、翻罐指令控制功能以及数 据管理等功能。 2.1 作业任务管理 在本厂进行钢渣处理的全部工艺流程需要纳入到该信息系统的管理之下，这些工 艺环节分解为一系列的任务，每项任务具有特定的工艺参数和控制作业程序。该系统 需要实现的任务管理需要针对以下作业的过程
38、控制来实现，同时全部工艺过程通过计 算机系统来进行管理和控制，取消目前所有的纸质工艺报表。 (1) 钢渣出炉和渣罐盛渣作业管理 (2) 渣罐运输作业管理 (3) 按照钢渣系列进行静置空冷处理作业 (4) 移罐和喷淋浸泡冷却作业管理 (5) 测量冷却效果 (6) 翻罐作业和钢渣分拣处理 为了实现对以上作业任务的管理功能，该系统需要在内部实现一组 f 渣工艺处理 过程的编排与调 度管理功能，该功能将每项工艺单元组成一个工艺作业序列，每项作 业任务具有一组参数可由工程师和工艺师进行设置和调整（不同规格的钢渣处理参数 与步骤有所不同 ） 。在该系统内部管理一组常用的标准化处理任务序列，对临时的和 非标
39、准特殊处理流程，该系统则为工程师提供交互式功能进行工艺作业的编排和参数 设定。 因此，该功能模块需要管理的基本功能对象为作业任务对象和工艺单元对象。工 艺单元对象是基本元素，作业任务对象有工艺单元对象按照某种顺序或流程组合而成。 工艺单元对象具有一组属性使用户可以进行设置，主要有钢渣规格、温度 上限、温度 下限、处理工位、处理周期、净空高度下限、冷却时间上限、冷却时间下限等属性参 数。钢渣处理作业任务可设置和调整的主要属性参数则有： 出渣工位（炼钢炉编号 ） 和类型（如电炉、 AOD 炉等）、排渣量 （ m3)、运输周 期（分钟）、冷却周期（小时）、处理罐位（统一编号）、作业量系数等。 宝钢一钢公司钢渣处理控制系统设计与实现 该模块在以上框架下对各项处理作业任务实现统一的信息管理并对作业过程和状 态进行且完全的数据记录。 钢渣处理作业任务管理用例如图 2.1 所示。 图 2.1 作业任务管理用例图 Fig. 2.1 Operation Task Management Use-Case 2.2 测温管理 温度测量管理模块的主要功能实现对测温设备的自动管理和远程存取功能。在对 测温设备进行管理方面，该模块需要为技术人员实现在远程终端上设置测量参数、自 大连理工大学专业学位硕士学位论文 动控制温度测量过程的样本采集，对温度数据进行周期性的