吉利宏

(河鋼集團宣鋼公司 二鋼軋廠，河北 宣化 075100)

摘要:詳細介紹了河鋼宣鋼廢鋼備料定位技術的開發應用情況。其關鍵技術為利用天車定位技術實現對自循環廢鋼和外采廢鋼計量進行準確區分，對原天車定位二級系統進行了優化、完善。該技術實現了廢鋼備料區域定位和煉鋼廢鋼數據的采集和管理，實現了自循環廢鋼和外采廢鋼數據和流程的可追溯和可查詢性。為統計、分析煉鋼自循環廢鋼經濟指標提供了依據，促進了鋼鐵料消耗的降低和煉鋼生產的工業化和信息化的融合。

關鍵詞:自循環廢鋼;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在自循環和外采廢鋼計量中的應用為天車物流二級系統的優化項目。通過應用天車定位^［1］、射頻識別^［2］、無線發射接收和計算機數據庫編程技術，實現轉爐自循環廢鋼的準確區分。該項目實施的過程中，完全依靠自身技術力量完成天車定位儀表安裝調試和數據庫軟件編程測試，實現廢鋼備料區域的位置檢測，采集到數據庫實時數據中廢鋼消息的正常產生，正確判斷廢鋼斗放下和吊起動作，完成天車加廢鋼和軌道衡廢鋼熔煉號的對應，實現廢鋼斗完全跟蹤，達到自循環廢鋼和外采廢鋼準確區分計量的目的，促進鋼鐵料消耗降低。

1 應用背景

天車物流系統設計之初，沒有對廢鋼平臺備料進行考慮，不能夠準確地將外采廢鋼和自循環廢鋼進行區分，不利于降低廢鋼投入和鋼鐵料消耗。在實際生產的過程中，為防止特殊情況的出現和控制生產節奏，存在廢鋼備料的情況，需要對廢鋼備料進行處理。

基于以上情況，引入廢鋼平臺備料的跟蹤。為了實現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域內放置，這樣可以方便地實現廢鋼軌道衡和廢鋼熔煉號的對應，進而實現外采廢鋼和自循環廢鋼的區分，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、射頻識別、無線發射接收和計算機數據庫編程技術，實現轉爐自循環廢鋼的準確區分。

通過確定廢鋼備料位置，制定廢鋼備料跟蹤方案，進行天車定位標識安裝調試。分析生產過程廢鋼斗運轉規律，進行廢鋼備料跟蹤數據庫編程測試，完善廢鋼備料系統，準確區分廢鋼備料位置，實現外采廢鋼^［3］和自循環廢鋼的準確區分。

3 實施方案

3． 1 廢鋼備料位置確定

根據轉爐加廢鋼操作特點和廢鋼斗運轉工藝流程，結合現在天車通過廢鋼間 3 個軌道衡吊起廢鋼加入 1#和 2#轉爐的運行情況，增加 4 個定位標識，區分備料關鍵位置，滿足 7 個廢鋼斗全部進行跟蹤的條件。

廢鋼備料定位前，在轉爐 2#爐北到 1#軌道衡之間的區域沒有定位標識進行位置細分，只確定了1個大的位置區域(圖1)。假如在該位置放了2 個以上的廢鋼斗，物流系統就無法準確識別。

通過將轉爐備料平臺區域進行位置細化，增加 4 個廢鋼備料定位位置，如圖 2 所示。

廢鋼平臺備料定位完成之后，定義重要位置。重要位置為廢鋼備料跟蹤的關鍵位置，通過引入廢鋼吊起和放下事件的概念，根據天車吊起和放下廢鋼斗的操作，產生相應的數據庫事件，結合廢鋼生產的工藝流程，可以通過編程相應的程序，實現廢鋼備 料的自動跟蹤。

3． 2 廢鋼備料定位儀表安裝

準備天車定位標識模塊，區分位置，分別為 1#、2#、3#、4#廢鋼備料，焊接定位識別支架;按照規劃好的方案對廢鋼劃分區域，按照固定的區域進行廢鋼斗的放置，地面劃線標識;測試安裝距離;制定檢修計劃，利用檢修時間完成備料位置定位裝置的安裝。

3． 3 廢鋼備料定位數據庫編程

(1)定位標識表編碼

在數據庫中進行定位標識表初始化，添加相應的標識到編碼初始化表中，對 2#轉爐北側的位置劃分新的區間進行位置編碼。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 中灰色區域為新增加的標識表區域，增加該位置編碼，實現廢鋼位置定位。

(2)位置表中位置參數編碼

創建新增位置表(表 2)，將定義好的位置關系寫入該位置表中。保證待增加位置之后，實時數據能夠識別位置關系。測試的時候，修改表名進行測試。表 2 中灰色區域為新增加的位置表區域，增加該位置編碼，實現廢鋼位置定位。

(3)消息表編程測試

啟動天車調理器程序，在消息表中產生相應的吊起和放下的消息。通過數據采集器將實時數據采集到數據庫中，根據制定的備料位置推理規則，在備料位置吊起和放下廢鋼斗，產生相應的消息記錄。對該動作進行標記，包括放下前和后時間、重量等信息，將廢鋼備料操作進行數據消息化。

(4)數據庫程序編制

數據庫觸發器和存儲過程進行相應的修改和程序測試，進行廢鋼和軌道衡爐次數據的對應。廢鋼備料跟蹤操作，存儲過程和觸發器在數據庫中進行跟蹤處理。

廢鋼備料定位技術程序處理邏輯:天車加完廢鋼之后，找同一部天車吊起重廢鋼斗的位置，如果為備料區域找同一個位置之前最近放下重斗的天車號，找本部天車吊起的位置，如果為備料區域繼續尋找;如果為廢鋼軌道衡區域，則查找對應廢鋼軌道衡數據。

3． 4 廢鋼定位編程安裝測試過程

3． 4． 1 數據庫程序測試準備

提前創建新增位置表和新增定位識別表、定位跟蹤存儲過程測試，需要同時將天車定位標識加好之后，切換表測試。如果位置能夠識別，記錄到實時數據庫中，并產生消息，則進行備料跟蹤處理。同時進行廢鋼數據采集區域的處理。

3． 4． 2 位置標識安裝調試和參數表更新

安裝天車定位儀表檢測定位標識，同時修改切換定位識別和位置表。觀察實時數據是否正常，在經過該幾個位置的時候，是否能夠進行正確檢測，是否出現 －1 的情況，不出現 －1 則位置采集正常。

3． 4． 3 消息表測試

開啟定位采集調理器程序，觀察消息表中是否有消息產生。觀察廢鋼和軌道衡對應情況。如果測試不能在經過新加位置的時候正確產生位置，將參數表修改為原來的表。

3． 4． 4 測試程序執行過程

天車實績表中轉爐加廢鋼事件記錄定義為C244 或者 C254。首先，當發生加廢鋼事件的時候，產生廢鋼記錄。然后，執行天車內部數據庫下的事件跟蹤存儲過程 1。根據時間、天車號和位置號，在內部數據庫的消息表選擇本部天車吊起位置。如果為軌道衡區域，則執行軌道衡區域跟蹤存儲過程 2，進行軌道衡熔煉號對應，將熔煉號寫入廢鋼報告表中，完成廢鋼和軌道衡對應。否則執行廢鋼備料區域存儲過程 3，直到完成循環找到吊起位置，完成廢鋼定位跟蹤。

3． 5 廢鋼備料定位數據處理流程

(1)轉爐加完廢鋼，產生加廢鋼(包括外采和自循環)事件，查詢記錄如圖 3 所示。

(2)廢鋼吊起和放下產生消息事件，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廢鋼。

4 實施效果

(1)通過將廢鋼備料區域定位區分，實現廢鋼斗備料的自動跟蹤，解決備料區域廢鋼斗不能自動跟蹤和準確區分自循環廢鋼和入爐廢鋼的問題。

(2)通過廢鋼備料定位，實現天車加廢鋼和軌道衡加廢鋼準確對應到爐次，將自循環廢鋼和入爐廢鋼區分，便于崗位冶煉操作。同時為自循環廢鋼考核提供準確依據，為降低鋼鐵料消耗，提供了數據支撐。

(3)廢鋼備料定位系統成功改造，對天車定位系統進行了梳理，完全依靠宣鋼自身技術力量，掌握了天車定位系統定位的機理和數據庫編程的技術，為將來天車物流系統的優化改造奠定了基礎。

5 結論

該系統投運入使用以來，效果良好，運行穩定。廢鋼備料定位系統的引入完善了宣鋼二鋼軋廠的鋼鐵料消耗數據自動采集系統，實現了自循環廢鋼和外采廢鋼的準確區分計量，煉鋼生產減少外采廢鋼投入量，降低鋼鐵料消耗提供了數據支撐。同時滿足了煉鋼車間對自循環廢鋼生產數據信息采集的要求。