一種多卷冷軋酸洗帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及冷軋帶鋼酸洗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多卷冷軋酸洗帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排 序的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在冷軋帶鋼酸洗機(jī)組中，對(duì)于一定卷取溫度的鋼卷，設(shè)定不同的酸液溫度、酸液濃 度等工藝參數(shù)，最后的酸洗終點(diǎn)時(shí)間不同，酸洗的質(zhì)量效果也不同，酸洗的成本也不同，目 前的酸洗參數(shù)設(shè)定主要依據(jù)操作規(guī)程來(lái)設(shè)定，操作規(guī)程為了避免欠酸洗，設(shè)定的酸液溫度 和酸液濃度值偏大，一方面導(dǎo)致能源介質(zhì)耗量較大，推高了運(yùn)行成本，另一方面會(huì)導(dǎo)致更多 的過(guò)酸洗，加重了酸洗鐵損。因此，對(duì)于不同的鋼卷，需要優(yōu)化設(shè)定酸洗工藝參數(shù)來(lái)降低成 本提高效益，對(duì)于多卷鋼卷，優(yōu)化設(shè)定好酸洗工藝參數(shù)后，酸洗工藝參數(shù)會(huì)存在波動(dòng)現(xiàn)象， 但是酸液溫度、酸液濃度等酸洗工藝參數(shù)的慣性大，調(diào)整起來(lái)比較緩慢，另外，頻繁的調(diào)整 也對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)的平穩(wěn)運(yùn)行不利。因此，需要對(duì)優(yōu)化設(shè)定好酸洗工藝參數(shù)的多卷鋼卷進(jìn)行優(yōu)化 排序，減少調(diào)整的頻率與幅度，從而實(shí)現(xiàn)酸洗機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行。
[0003] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明利用利用遺傳算法解決多卷設(shè)定好酸洗工藝參數(shù)后的鋼卷 排序問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種多卷冷軋酸洗帶 鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序的方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種多卷冷軋酸洗帶鋼優(yōu)化生產(chǎn) 排序的方法，包括以下步驟：
[0006] 1)獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括鋼卷號(hào)、帶鋼牌號(hào)、帶鋼卷取溫度、帶鋼寬度、 帶鋼厚度和帶鋼速度；
[0007] 2)根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，在大量酸洗樣本數(shù)據(jù)中尋找滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的多種酸洗工藝參數(shù) 組合，計(jì)算多種組合的目標(biāo)函數(shù)值，求取其中最優(yōu)值對(duì)應(yīng)的酸洗工藝參數(shù)組合，將其作為優(yōu) 化設(shè)定的酸洗工藝參數(shù)；
[0008] 3)根據(jù)設(shè)定好酸洗工藝參數(shù)的帶鋼生產(chǎn)數(shù)據(jù)，生成大量的排序組合種群并計(jì)算種 群中個(gè)體的適應(yīng)度值，依據(jù)適應(yīng)度函數(shù)值選擇種群中的個(gè)體然后進(jìn)行交叉、變異操作，進(jìn)化 一定代數(shù)后，得到優(yōu)化的帶鋼排序作為多卷帶鋼的排序。
[0009] 按上述方案，所述步驟3)中適應(yīng)度函數(shù)，綜合考慮多種因素包括鋼種的可連接 性、帶鋼寬度跳躍、帶鋼厚度跳躍、酸液溫度跳躍和酸液濃度跳躍。
[0010] 按上述方案，所述步驟3)中帶鋼排序采用遺傳算法進(jìn)行進(jìn)化計(jì)算。
[0011] 按上述方案，基于遺傳算法，設(shè)定多卷冷軋帶鋼酸洗優(yōu)化生產(chǎn)排序模塊適應(yīng)度函 數(shù)F，F(xiàn) = ，其中F1為鋼種的可連接性、F 2為帶鋼寬度跳躍、F 3 為帶鋼厚度跳躍、F4為酸液溫度跳躍，F(xiàn) 5為酸液濃度跳躍；并依據(jù)需求對(duì)各因素調(diào)整因素的 權(quán)重值Iv
[0012] 按上述方案，所述步驟3)中帶鋼排序的具體步驟為：
[0013] 選擇二進(jìn)制作為編碼方式，對(duì)多卷帶鋼的排序進(jìn)行編碼，產(chǎn)生初始種群；
[0014] 計(jì)算種群中個(gè)體的適應(yīng)度函數(shù)值；
[0015] 依據(jù)適應(yīng)度函數(shù)值選擇種群中的個(gè)體進(jìn)行交叉、變異操作，產(chǎn)生新的種群，然后循 環(huán)操作，進(jìn)化設(shè)定代數(shù)后結(jié)束計(jì)算；
[0016] 選擇其中最優(yōu)的個(gè)體作為輸出，對(duì)最優(yōu)個(gè)體進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)化為多卷帶鋼排定的先 后排序。
[0017] 按上述方案，所述代數(shù)設(shè)置5000代或10000代。
[0018] 本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：
[0019] 1.多卷冷軋酸洗帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序的方法可以依據(jù)具體需求設(shè)定適應(yīng)度函數(shù)，綜 合考慮多種因素：鋼種的可連接性、帶鋼寬度跳躍、帶鋼厚度跳躍、酸液溫度跳躍和酸液濃 度跳躍，且考慮的因素可以進(jìn)行拓展并可以賦予不同的權(quán)重值；
[0020] 2.多卷冷軋酸洗帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序的方法采用遺傳算法進(jìn)行進(jìn)化計(jì)算，避免了多 卷鋼卷排序組合的NP-Hard難題，并獲得優(yōu)化的排序組合。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：
[0022] 圖1是本發(fā)明冷軋多卷帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限 定本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】
[0024]
[0025] 建立冷軋帶鋼酸洗優(yōu)化生產(chǎn)排序系統(tǒng)。主要包括二級(jí)計(jì)算機(jī)、酸洗工藝參數(shù)優(yōu)化 設(shè)定計(jì)算機(jī)和酸洗帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序計(jì)算機(jī)，將它們通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接起來(lái)。如圖1所 示，冷軋多卷帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序方法，包括：
[0026] 1)酸洗工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)定計(jì)算機(jī)接收從二級(jí)計(jì)算機(jī)傳輸過(guò)來(lái)的鋼卷生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以 生產(chǎn)數(shù)據(jù)為前置條件，在大量的酸洗樣本數(shù)據(jù)中尋找滿(mǎn)足前置條件的多組酸洗工藝參數(shù)組 合，將多組酸洗工藝參數(shù)組合帶入酸洗工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)定目標(biāo)函數(shù)并計(jì)算各組合的目標(biāo) 函數(shù)值，比較各酸洗工藝參數(shù)組合目標(biāo)函數(shù)值的大小并獲取其中最小值對(duì)應(yīng)的酸洗工藝參 數(shù)組合，將其作為這一卷帶鋼對(duì)應(yīng)的優(yōu)化設(shè)定的酸洗工藝參數(shù)。對(duì)于多卷帶鋼，逐一按步驟 求取各自的酸洗工藝參數(shù)。
[0027] 2)其中，部分計(jì)算的結(jié)果如表1所示。從表1中可以看出，酸洗工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)定 計(jì)算機(jī)依據(jù)帶鋼生產(chǎn)數(shù)據(jù)設(shè)定了優(yōu)化的酸洗工藝參數(shù)。
[0028] 表1酸洗工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)定結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多卷冷軋酸洗帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序的方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括鋼卷號(hào)、帶鋼牌號(hào)、帶鋼卷取溫度、帶鋼寬度、帶鋼 厚度和帶鋼速度； 2) 根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，在大量酸洗樣本數(shù)據(jù)中尋找滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的多種酸洗工藝參數(shù)組 合，計(jì)算多種組合的目標(biāo)函數(shù)值，求取其中最優(yōu)值對(duì)應(yīng)的酸洗工藝參數(shù)組合，將其作為優(yōu)化 設(shè)定的酸洗工藝參數(shù)； 3) 根據(jù)設(shè)定好酸洗工藝參數(shù)的帶鋼生產(chǎn)數(shù)據(jù)，生成大量的排序組合種群并計(jì)算種群中 個(gè)體的適應(yīng)度值，依據(jù)適應(yīng)度函數(shù)值選擇種群中的個(gè)體然后進(jìn)行交叉、變異操作，進(jìn)化一定 代數(shù)后，得到優(yōu)化的帶鋼排序作為多卷帶鋼的排序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序的方法，其特征在于，所述步驟3)中適應(yīng) 度函數(shù)，綜合考慮多種因素包括鋼種的可連接性、帶鋼寬度跳躍、帶鋼厚度跳躍、酸液溫度 跳躍和酸液濃度跳躍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序的方法，其特征在于，所述步驟3)中帶鋼 排序采用遺傳算法進(jìn)行進(jìn)化計(jì)算。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序的方法，其特征在于，基于遺傳算法，設(shè)定 多卷冷軋帶鋼酸洗優(yōu)化生產(chǎn)排序模塊適應(yīng)度函數(shù)F，F(xiàn)=I^F1+k2*F2+k3*F3+k4*F4+k5*F5， 其中F1為鋼種的可連接性、F2為帶鋼寬度跳躍、F3為帶鋼厚度跳躍、F4為酸液溫度跳躍，F(xiàn)5 為酸液濃度跳躍；并依據(jù)需求對(duì)各因素調(diào)整因素的權(quán)重值h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序的方法，其特征在于，所述步驟3)中帶鋼 排序的具體步驟為： 選擇二進(jìn)制作為編碼方式，對(duì)多卷帶鋼的排序進(jìn)行編碼，產(chǎn)生初始種群； 計(jì)算種群中個(gè)體的適應(yīng)度函數(shù)值； 依據(jù)適應(yīng)度函數(shù)值選擇種群中的個(gè)體進(jìn)行交叉、變異操作，產(chǎn)生新的種群，然后循環(huán)操 作，進(jìn)化設(shè)定代數(shù)后結(jié)束計(jì)算； 選擇其中最優(yōu)的個(gè)體作為輸出，對(duì)最優(yōu)個(gè)體進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)化為多卷帶鋼排定的先后排 序。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序的方法，其特征在于，，所述代數(shù)設(shè)置5000 代或10000代。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多卷冷軋酸洗帶鋼優(yōu)化生產(chǎn)排序的方法, 該方法包括以下步驟：獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括鋼卷號(hào)、帶鋼牌號(hào)、帶鋼卷取溫度、帶鋼寬度、厚度和速度；根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，在大量酸洗樣本數(shù)據(jù)中尋找滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的多種酸洗工藝參數(shù)組合，計(jì)算多種組合的目標(biāo)函數(shù)值，求取最優(yōu)值對(duì)應(yīng)的酸洗工藝參數(shù)組合，將其作為優(yōu)化設(shè)定的酸洗工藝參數(shù)；根據(jù)設(shè)定好酸洗工藝參數(shù)的帶鋼生產(chǎn)數(shù)據(jù)，生成大量的排序組合種群并計(jì)算種群中個(gè)體的適應(yīng)度值，依據(jù)適應(yīng)度值選擇種群中的個(gè)體進(jìn)行交叉、變異操作，進(jìn)化一定代數(shù)后，得到優(yōu)化的帶鋼排序作為多卷帶鋼的排序。該方法采用遺傳算法進(jìn)行進(jìn)化計(jì)算，避免了多卷鋼卷排序組合的NP-Hard難題，并獲得優(yōu)化的排序組合。
【IPC分類(lèi)】G06Q10-04, G06Q50-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104766130
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410856421
【發(fā)明人】夏志, 周云根, 海本增, 梁芳, 何濤, 王朋波
【申請(qǐng)人】中冶南方工程技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日