[发明专利]一种实现热轧板坯库无人天车智能调度的系统和方法

权利要求书

1.一种实现热轧板坯库无人天车智能调度的系统，其特征在于：包括天车基础数据管理模块、库区基础设置管理模块、装钢计划在线管理模块、智能调度管理模块、下线自动码放模块、上线自动出库模块、库区库图管理模块、接口管理模块；

所述天车基础数据管理模块用于配置每部无人天车基础数据，包括各运行范围、工作状态、位置信息；

所述库区基础设置管理模块用于配置库区基础数据，包括库区中区域划分数目及各区域范围，各区域中包含列的数目、名称及列范围，各列的跺位个数，各跺位的层数和主物料信息；

所述装钢计划在线管理模块依据装钢计划生成一条以上的主计划；所述各主计划根据装钢数量生成一条以上的明细计划，所述明细计划输出至智能调度管理模块；所述装钢计划由操作人员编制或依据接口管理模块输入的轧钢计划合并炼钢钢种、板坯宽度、板坯厚度创建；所述装钢计划包括目标钢种、目标厚度、目标宽度、数量、炼钢钢种、板坯宽度、板坯厚度、板坯长度定尺、执行标准、销售订单、收货方、用途信息；

所述智能调度管理模块包括天车工单指令池；所述天车工单指令池包括上线工单指令、下线工单指令和直供工单指令；所述上线工单指令依据接收的来自装钢计划在线管理模块的明细计划生成；所述下线工单指令和直供工单指令由一级辊道控制系统输入的热送辊道入口操作人员的操作指令生成；

所述智能调度管理模块根据天车工单指令池中工单指令的生成时间、指令优先级类型、辊道板坯位置信息，设定天车工单池中的各工单指令的执行顺序；

所述智能调度管理模块处理下线工单指令时，根据来自质量判定系统的下线板坯质量判定结果判定板坯下线的库区的区域，在相应区域内根据下线板坯的炼钢钢种、板坯宽度、板坯厚度、板坯长度，按照同钢种，下宽长上窄短的原则分跺位码放；选定跺位后生成天车吊装下线位并锁定跺位；根据一级辊道控制系统输入的热送辊道上板坯当前位置，生成天车吊装起吊位信息，将天车吊装起吊位信息输出至一级辊道控制系统，一级辊道控制系统锁定相应辊道位置；

所述智能调度管理模块处理上线工单指令时，根据板坯的炼钢钢种、板坯宽度、板坯厚度、板坯长度定尺，在库区合格品区域，从顶层向下选取倒垛次数最少的上线板坯，确定无人天车起吊位置；根据一级辊道控制系统输入的辊道上线可用位置信息，生成无人天车放吊位置并输出至天车控制系统，同时，智能调度管理模块根据当前可用天车、天车当前位置和上线目标位置之间距离、天车作业范围，选择起吊位和放吊位均在在天车作业范围内，距离起吊位最近的一部可用天车作为上线天车，天车控制系统控制无人天车完成上线吊装作业；

所述库区库图管理模块通过接口管理模块与天车控制系统进行数据传输，记录每次起吊、放吊作业过程；记录的信息包括：天车起吊信号、放吊信号、起吊位置、放吊位置；天车执行下线作业工单时，根据同一条下线工单数据的起吊、放吊信号，消减相应库区的库存；天车执行上线作业工单时，根据同一条上线工单数据的起吊、放吊信号，增加相应库区的库存；并实时更新形成动态库图。

2.一种用于权利要求1所述的实现热轧板坯库无人天车智能调度的系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤 1：配置天车数基础数据：包括各天车的运行范围、工作状态、位置信息；

步骤2：配置库区基础数据：库区基础数据配置在管理服务器上，包括库区中区域划分数目及各区域范围、各区域中包含列的数目、名称及列范围，各列的跺位个数、各跺位的层数和主物料信息；

步骤3：创建装钢计划：所述装钢计划由操作人员编制或依据接口管理模块输入的轧钢计划合并炼钢钢种、板坯宽度、板坯厚度创建；所述装钢计划包括目标钢种、目标厚度、目标宽度、数量、炼钢钢种、板坯宽度、板坯厚度、板坯长度定尺、执行标准、销售订单、收货方、用途信息；

步骤4：生成明细计划：所述装钢计划在线管理模块依据装钢计划生成一条以上的主计划；所述各主计划根据装钢数量生成一条以上的明细计划，所述明细计划输出至智能调度管理模块；

步骤5：生成工单指令：所述天车工单指令包括上线工单指令、下线工单指令和直供工单指令；所述上线工单指令依据接收的来自装钢计划在线管理模块的明细计划生成；所述下线工单指令和直供工单指令由一级辊道控制系统输入的热送辊道入口操作人员的操作指令生成；

步骤6：执行工单指令：检测是否接收到天车控制系统反馈的执行完毕工单指令信号，如果是转向步骤6-1，否则继续检测；

步骤6-1：更新库图：接收接口管理模块的每条工单执行时天车起吊信号、放吊信号、起吊位置、放吊位置数据；当天车执行下线作业工单时，根据同一条下线工单数据的起吊、放吊信号，消减相应库区库存；当天车执行上线作业工单时，根据同一条上线工单数据的起吊、放吊信号，增加相应库区库存；并实时更新形成动态库图；

步骤6-2：预执行工单设置：在优先保证装钢计划的前提下，根据工单类型、工单类型优先级、工单生成时间、输送辊道位类型，依据工单类型优先级，将工单指令池中的工单按生成时间正序排列；所述工单类型包括上线、下线、直供；所述工单类型优先级包括下线优先和上线优先；所述输送辊道位类型包括下线辊道位和上线辊道位；所述下线辊道位靠近连铸区域，所述上线辊道位靠近加热炉区域；

从第一条工单指令开始，若为上线工单，则判断上线辊道位上是否有空位，若有，则将此工单置为预执行工单；若没有，则查看下一条工单指令，若为上线工单，则继续查看下一条工单指令，若为直供工单，则将该板坯直接输送至辊道上前一块板坯位置之后，若为下线工单，则将此下线工单置为预执行工单；继续处理下一条工单指令，直至最后一条工单指令；

步骤6-3：判断预执行工单类型，如果为上线工单指令，转向步骤6-4；如果为下线工单指令，转向步骤6-7；如果为直供工单指令，转向步骤6-8；

步骤6-4：执行上线工单指令：根据工单指令的板坯炼钢钢种、板坯宽度、板坯厚度，从库区内最顶层向下层依次检索是否有符合要求的板坯，如果有且处于跺位的最顶层，则锁定跺位，确定起吊位，再判断装钢辊道上是否有可以使用的放吊位置，若有，则锁定辊道位置，确定放吊位；转向步骤6-9；如果有符合要求的板坯但是未在跺位的最顶层，则转向步骤6-5；

步骤6-5：生成相关联的上线倒垛指令和上线指令；转向步骤6-6、步骤6-4；

步骤6-6：执行上线倒垛工单指令：对于需要执行上线倒垛工单的板坯，依据同钢种，下宽长上窄短的原则，根据该板坯的炼钢钢种、板坯宽度、板坯厚度、板坯长度，在本区域内从最顶层向下依次检索是否有符合要求的板坯，若有，则锁定跺位，确定放吊位；转向步骤6-9；

步骤6-7：执行下线工单指令：首先，根据来自质量判定系统的下线板坯质量判定结果，区分合格品、待机修品、不合格品，由此判定板坯下线的码放区域，即板坯下线主流向；然后，在本区域内根据下线板坯的炼钢钢种、板坯宽度、板坯厚度、板坯长度，按照同钢种，下宽长上窄短的原则进行跺位码放； 从本区域内最顶层检索，判断库区内是否有符合条件的库区跺位，如果有，选定天车吊装下线位并锁定跺位；否则判断是否有空位，如果有空位新开跺位，如果没有空位则合并跺位，生成天车吊装下线位并锁定跺位；再根据一级辊道控制系统输入的热送辊道上板坯当前位置，生成天车吊装起吊位信息，将天车吊装起吊位信息输出至一级辊道控制系统，一级辊道控制系统锁定相应辊道位置；转向步骤6-9；

步骤6-8：执行直供工单指令：将该板坯通过一级辊道控制系统直接输送至辊道上前一块板坯位置之后；

步骤6-9：根据当前各部天车是否可用、天车当前位置和起吊位、放吊位之间距离、天车作业范围，选择起吊位和放吊位均在在天车作业范围内，距离起吊位最近的一部可用天车作为最优天车；在将相应工单指令中增加起吊位、放吊位和选定天车，将其输出至天车控制系统。