Symulator sterowania procesem walcowania ciągłego

(1)

ZESZYTY NAUKO WE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Seria: AUTOMATYKA z. 102

1890 Nr kol.1084

Danuta Rasztabiga Politechnika Ś ląska

S Y M U LA TO R S T E R O W A N I A P R O C E S E M W ALCOW A NI A CI ĄGŁEGO

Streszczenie. W a r tykule o p i sa n o program k om puterowy symulujący sterowanie pro ce s u walcowania i wymi a ny złożeń na Walcowni Ciągłej Kęsów CWCJO. P r o g ra m pozwał a operatorowi konwersacyjnie sprawdzić różne war i an ty harm on og r am u p r a c y WCK. Podpowiedzi generowane s ą przez a l go ry tm y heurystyczne. Is tota problemu sterowania na linii walcowniczej polega na pod ej mo w an iu decyzji d ot yczących wyrobu, który ma być produ ko w an y oraz walców, kt ór e m a j a być wymienione.

L Wprowadzenie

Proces walco wa ni a p ro w ad zo ny n a Walcowni Ciągłej Kę só w C W O O kombinatu metalurgicznego polega na J e dn ok r o t n y m prz ewalcowaniu materiału wejściowego przez określono wykroje, z n aj du j ąc e się n a kolejnych złożeniach, stanowiących sto pn i e walcow an ia Cl, 2, 3, 43.

Materiał p r z e z n a c z o n y d o w alcowania nazy wa n y w sadem C surowiec dla walcowni} jest s k ł a d o w a n y w w ej śc i ow ym ma g azynie buforowym. Z a pasy surowców w magazynie u z up e łn ia ne s ą przez s t a ł y s trumień masy wsadu. Drogę, po której musi być pr ze p u s z c z a n y d a n y ws ad dla wybranego wyrobu, określa marszruta t e c h n o l o g i c z n a , zde te rm i no wa na n u m e r e m wykroju każdego złożenia.

W rezultacie walco wa n ia z WCK o t rz ym uj e s i ę p r o d u k t y , składowane w wyjściowych m a ga zy n ac h buforow yc h o ograniczonej pojemności.

Przyporządkowanie o kr eś l o n e g o rodz aj u wsadu Cnp. surowiec A, B, O dla każdego produktu jest alternatywne. P r o d u k t y z magazynu wyjściowego są odbierane przez w al cownie finalne, które pobierają stałą ilość poszczególnych pro du kt ó w w jed no s tc e czasu. Brak zapa s ów produktów w magazynie w y jś ci ow y m p owoduje przestój walcowni finalnych, za który naliczane s ą odpow ie dn i e kary.

WCK składa s i ę z s z er eg ow o ws półpracujących złożeń w a lc ó w pracujących przeci wsobnie. Na k a ż d y m z ł o że ni u z n a j d u j ą się wykroje. Każdy wykrój charakteryzuje s i ę m a k s y m a l n ą żywotn oś c ią wykroi u , o kr eślającą liczbę ton

(2)

160 D. Rasztabiga

materiału, k tóra można odwalcować na d an y m wykroju aż d o Jego zużycia.

S trukturę walcowni określa liczba J w ykrojów dla I złożeń. Stan złożenia Jest opisa ny przez st an y jego wykrojów. Stan walcowni Jest opisany przez stany złożeń. Stan złoZenla określa liczbę ton wsadu C s u r o w c a } , którą przewalcowano na każd ym wykroju Jeg o złożenia. Stan wykroju określa liczbę ton wsadu, która została prze walcowana na t y m wykroju d o rozpatrywanej chwili czasu. W trakcie procesu walcowania p o wi erzchnie walców Cv wykrojach} ulegają ścieraniu, co pow od uj e zm ianę wy mi ar ów geometrycznych wykrojów. Jeśli w y m ia ry p rz ek r oc zą tolerancje zużycia wykrojów C dopuszczał ne granice}, złożenie n ależy zmienić na nowe. Zmiana całego złożenia Jest czynnoś c ią niezbędną, k t ó r ą n a leży wykonać, a b y uzyskać żądaną Jakość wyrobów. Czynności te p o w o du ją przestój całej walcowni.

Przestoje walcowni można mi nimalizować poprzez od p owiednie sterowanie procesem walcowania.

Podstawowym c e l e m a n a li zy procesu walcowania Jest maksymalizacja wydajności WCK C ma ks ymalizacja l i c zb y p rz e wa icowanych ton materiału w o kreślonym czasie} prz y zacho wa ni u wymagań j ak ościowych walcowanego materiału. Maksym al i za cj ę wydajności W CK m ożna o siągnąć poprzez minimalizację strat czasu na wymianę z łożeń C71.

W o g ó ln y m przypadku c e l e m sterowania WCK Jest zapewnienie nieprzerwanej p racy walcowni fi nalnych przez u t rz ym an i e z a p a s ó w każdego produktu w magazynie wyjściowym.

Opis rzeczywistego procesu w alcowania na W CK przedsta wi on o w Cl, 23.

Dla sformułowania model u m a te ma ty c zn eg o pr zy j ęt o p e wn e uproszczenia, nie zmieniając zakresu zagadnienia. Na p od stawie przyj ęt e go modelu matematycznego i al g or y t m ó w h eu ry st y cz ny ch s terowania w a lc ownią i wymianą złożeń opracowano p r o gr am k o mp u te ro wy symulu ją c y proces i sterowanie dli WCK. H5.6J. W re f eracie prze ds t aw io no opis prog ra m u sy m ul at or a sterowani!

procesem walcowania na WCK. Model matematyczny, na po d st aw ie którego został napisany program symulatora, uwzgl ęd n ia minimal iz ac ję sumarycznego przestoju WCK, spowodo w an eg o wymianami złożeń.

g. Opi s symulatora "Sterowanie p ro ce s e m walcowania**

Program o n a zwie roboczej W AL został nap i sa ny w języku PASCAL- Wykorzystano d o s tę pn ą i mplementację tego języ ka d la systemu operacyjnego PC-DOS, MS-DOS, T ur bo Pascal wesja 5.0 f i r m y B O R T L A N D INTERNATIONAL.

Wykorzystano również g r a f i cz n y pakiet oprogra m ow an ia w Języku Pascals TURBO GRAPHIX TOOLBOX tej f i r m y or az m o d uł y biblioteki standardowej: CRT. TPU.

PRINTER. T P U ora z DOS. TPU.

Kod wynikowy p rogramu z a w a r t y jest w pli ku WAL. EXE. D o uruchomienia go

(3)

Symulator sterowania procesem walcowania ciągłego 161

niezbędna Jest o becność C n a tej samej dyskietce l ub w tej samej kartotece!

pliku DATA. zaw i er aj ąc e go wst ęp n e d a n e dla programu.

Tekst ź r ó dł o wy prog r am u z n a jd uj e się w czterech plikach: WAL. PAS.

PRZETW. PAS. GRAFIKA. PAS, WEJŚCIE. PAS. Plik WAL.EXE zawiera program główny, natomiast pozostałe pliki z a wi e r a j ą Je go poszczególne moduły.

Aby zapewnić po pr aw n e dzi ał an i e programu w komputerach z różnymi kartami graficznymi, u ż yw an y Jest w n i m tylko tr yb znak ow y karty graficznej. Wykr es y słu pk o we re a lizowane s ą za p o mo cą znak ów semi>graficznych C o kodach ASCII 128-253!. Takie r o związanie pozwala na

i

uiycie pełnej p a l et y b a rw danej k a rt y graficznej.

Program Jest p r ze z na cz on y d o użytkowania na komputerze typu I BMćPOOCT/AT.

3. Komunikacja u żytkownika z programem

Wszystkie informacje ni ez b ęd ne d o komunikacji użytkownika z programem znajdują się na ekra ni e mo nitora Jako ME NU w tzw. okienkach. Podstawowe klawisze w y ko rzystywane przez p r og ra m t o klawisze kierunków. Umożliwiają one poruszanie s ię po ws z ys tk ic h MENU. Wyb ra ni e danej opcji z podświetlonego MENU realizowane Jest k l a w i s z e m R E T U R N .

Główno MENU s kł ad a s i ę z s z e śc i u podst a wo wy ch opcji Crys.l!:

Bi orne «nu Pirnitr; nalewni

Janc

Algoryt»,' heurystyczne Koniorsacja iyniti

Hyjscie : program

Rys.l Główne M E N U p rogramu Fig. 1 Main MENU

— PARAMETRY WALCOWNI - edytor deklaracji parametrów walcowni.

— DANE - e d y t o r y d o wprow ad z an ia i weryfikacji danych.

— ALGORYTMY H E U RY S TY CZ NE - zbiór algory tm ó w realizujących sterowanie p r o c e s e m walcowania i wymi an ą złożeń.

— KONWERSACJA - wy pr a cowanie harmonogramu s te rującego p ra c ą walcowni i w y m i a n ą z ł ożeń w s p os ób konwersacyjny.

' WYNIKI - pr zegląd ha rm onogramu p r a c y walcowni na ekranie, wydrukowanie go lub zapis na dysk u.

— WYJŚCIE Z P R O GR A MU - po wrót d o s y s t e m u operacyjnego.

Wybór H e j n a ł z opcil Je st r e a l i z o w a n y p r z e z kla wi sz e ki er unków 1 RETURN.

(4)

162 D. Rasztabiga

3.1 Opcja PARAMETRY WALCOWNI

Op c ja ta pozwala na deklar ac ję p od st awowych wielkości c harakteryzujących walcownię.

Dane, które można wprowadzić l ub zmieniać:

- liczba surowców, - liczba produktów, - liczba złożeń,

- liczba w ykrojów na walcu.

P r z y każdym restarcie p rogramu WAL. E X E gener ow a ne s ą wartości początkowe p arametrów walcowni, które m ożna zmieniać w gr an ic ac h ok reślonych wartością m inimalną i maksymalną C<min. ;max. >):

- liczba su rowców - 3; <1;5>, - liczba pr od uktów - 6; <1;6>, - liczba złożeń - 9; <1;9>,

- liczba wykrojów na walcu - 6; <1;6>.

Z mi a ny wartości po c zą tkowych pa ra me t r ó w walcowni re alizowane s ą kolejno przez klawisze: kierunków, RETURN, ’O*— *0' i pono w ni e RETURN.

3. 2 Opc ja DANE

Wybór opcji DANE Crys. 2D pozw al a na:

Spcsoby many danych HprcM2d:eRiE danych : klawiatury kpro*ać:enie danych : dysku Zapis danych na dysk losDMa ęeneracja danych Hyjscie

Rys.2 O pcja DANE Fig. 2 Op tion DANE

— WPROWADZANIE DANYCH Z KLAWIATURY Crys. 3D aO macierz s t r u k tu ry walcowni,

bD macierz żywotności wykrojów, cD macierz stanu wykrojów,

d} macierz tolerancji zuż yc ia wykrojów, eD macierz marszrut tech no l og ic zn y ch wyrobów,

O wektor z apasu p r o d u kt ów w ma g azynie wyjściowym, gD wektor z apasu wsadu w ma ga zynie wejściowym,

hD macierz zależności typu p r o du k tu od rodz aj u użyte go wsadu, O macierz wydajności walcowni finalnych Cszybkośći odbioru

(5)

Symulator sterowania procesem walcowania ciągłego

16 y

poszczególnych rod za j ów p ro du kt ó w z magazynu wyjściowego!), j} macierz na tężenia dopływu wsadu d o magazynu wejściowego,

k} wektor strat przest oj ów walcowni finalnych spowodowanych brakiem zapasu da nego rodzaju produktu w magazynie wyjściowym,

1> wektor c z a s ó w w y m i an y złożeA.

flores: :iieniac następujace *acier:e i wektory Struktury waleczni

Żywotności wykrojów Stanu wykrojów

Toleranc;' ruzycia wykrójon Kars:rut wyrębo»

Zapaść» proćukto»

Zapasów wsadu Wsadprcćuity

Kydajnosci walcowni finalnych Należenia dopływu wsadu Strat prrestojow walcowni finalnych C:asow nyiiaay ziaren

Po;e»nosci Mjazynow wyjściowych Myjscif

Rys. 3 O pcja DA N E - WP RO WADZANIE DANYCH Z KLAWIATURY Fig.3 Option DANE - W PR O WADZANIE DANYCH Z KLAWIATURY

Po wybraniu którejkolwiek pozycji z tego menu na ek r ani e zostaje w yświetlony wektor lub macierz. Zmiana danych odbywa s ię za pomocą prostego edytora tekstu, k tóry obsługują:

- k lawisze s łu żą d o wprowadzania nowych wartości elementów wektora lub macierzy,

- klawisz spaćJi - sł uż y do wprowadzenia pustego miejsca,

- klawisz BA CK SP AC E - sł uż y d o skasowania znaku położonego po lewej stro ni e kursora i przesunięcia kursora w miejsce sk a sowanego znaku.

- klawisz E NT ER — przesunięcie kursora d o początku następnego wiersza tekstu,

- klawisze k i e r u nk ó w — służą do przesuwania kursora w odpowiednim kierunku,

“ klawisz E SC - naciśnięcie g o ko ńczy edycję danych zawartych w wektorze lub w m a cierzy i powoduje powrót do menu WP R OW ADZANIA DANYCH Z KLAWIATURY.

Wprowadzenie d a nych niezgodnych z e s t r u k tu r ą walcowni C parametry walcowni}

lub p rzekroczenie wartości maksymalnych dla d an y ch powoduje pojawienie się

(6)

<164 D. Rasztabiga

komunikatu: "Błędnie -wprowadzone d a n e “. Powrót d o głó w ne go men u Jest możl i w y po wprowadzeniu odpowiednich poprawek dla danych.

WPROWADZANIE DANYCH Z PYSKU Crys.45

Ilosc rei.crdoti : danyti na dysku : <

jest l:c«entar2

«¿I 1 jest kwentar:

hali.r jest koaentara brak kcnentarza

EEC*t»yjscie

Rys. 4 Opcja DANE - WP RO WADZANIE DANYCH Z DY SK U Fig. 4 Option DANE ~ WPROWADZANIE D A NY CH Z D Y S K U

P o wybraniu tej opcji na ekran ie zostaje wyświ e tl on y spis nazw rekordów z danymi, znajdującymi s i ę w pliku dysk ow y m DANE. Klawiszami kierunków wybieramy nazwę rekordu, do wczytania danych, l ub z którego chcemy odczytać uwagi Ckomentarz5 dla tych danych. G d y uwagi do danych zawartych w wybranym rekordzie nie występują,, pojawia si e na ekranie informacja o braku komentarza.

— 2^P3.S.XiANyOj,liIA_.D YS K U Crys. 55

(7)

Identyfikator rekordu : wal l

testl dli bturystyk: 1, 2, 3, k, ędy »«»stkie zlbzenia su r.oe

EE2-;o«rct EKTER-wczytanie danych : rekordu Rys. 5 Opcja DAN E - Z A P I S DANYCH N A DYSKU.

Fig. 5 Option DANE - Z A P I S DANYCH N A DYSKU

Opcja ta pozwala na zapisanie d a n y c h z komentarzem Clu b bezJ na dysku poprzez wprowadzenie identyfikatora rekordu. Komentarz możemy wpisywać w d o w o l ny m miejcu ekranu. Zakończenie procesu wprow&dzania go sy g na li zu j em y kla wi s ze m ESC.

— LOSOWA G E N E R AC J A DANYCH Crys.S) Sposcty :liany danych

fcprpaadcenie danych : klawiatury Mprctfa&enic danych : dyslru Zapis danych na dysk • Lcso*a generacja danych Hyjscie

, , - -

Generacja losowa powtarzalna J Generacja loso#a niepowtarralna 1 Wyjście

1

Rys. 8 Opcja DANE - L O SO WA GE N ERACJA DANYCH Fig. 6 Option DANE - L O S O W A GEN E RA CJ A DANYCH.

P o w ybraniu tej opcji dan o d o wszystkich m acierzy i wektorów o pi sujących stan i s tr ukturo walcowni generowane sa w sposób losowy.

Losowa g en er a cj a d a ny ch obejmuje:

- generacje l osowa powtarzalna,

— g e neracje l osowa niepowtarzalna»

(8)

*166

D. RąszŁabiga.

P r z y wyborze losowej generacji d anych n a l eż y zadeklarować wartość początkową, dla której g en er o wa ny Jest z e st aw d anych kon ie c zn y d o symulacji sterowania procesem walcowania i wymian z ł o ż e ń w s p osób powt ar za ! ny lub ni e.

W przypadku generacji losowej powtarzalnej p deklarując wartość początkowa, , można wielokrotnie wygenerowć ok re śl o ny z e st a w danych i powtarzać symulację sterowania WCK.

W przypadku generacji losowej niepowtarzalnej dl a zadeklarowanej wartości początkowej generowany Jest za k a żd ym razem i n n y z es t aw danych.

Powtórzenie którejkolwiek symulacji nie Jest możliwe.

3.3 O p c U ALGORYTMY HEURYSTYCZNE

Opcja ta pozwala oper a tor owi s terować przebiegiem procesu walcowania i w y mi an ą złożeń, wykorzystując J ed n ą z c z t e re ch heurystyk: 1» 2, 3, 4.

S terowanie p rocesem walcowania umożliwiają heurystyk i 1 1 2 , opar te na różnych wskaźnikach -wyboru produktu, który powinien być w yt wa r za ny w pi er wszej kolej n oś ci .

Sterowanie wymia ną złoże ń z a w i e r a j ą heurystyk i 3 i 4 Crys.71.

Nazwa alg. Decyzja Cpis algorytm

Heur.l Wybrany Znajduje produkt,ktorego aczna wytworzyć najwięcej be: wydany zlozen

Heur.: Kyirany Znajdu;e produkt,ttcrecj zapasy wyczerpią sie najszybciej

Heur.2 Nybrany Znajduje liczenia,które blokują produkcje cc najaniej jednego typu wyrobu

Heur.4 Kybrany Znajduje złożenia,które blokują produkcje co najar.iej jednego wyrobu oraz których wysiana nie spowcćuje spadku do zera zapasów produktów Wyjście

Rys. 7 Opcja ALGORYTMY HEURYSTYCZNE Fig. 7 Option ALGORYTMY HE UR YSTYCZNE

aO Heurystyka 1 “podpowiada" wybór tego rodzaju produktu, którego można wytworzyć najwięcej. Z uwagi n a przepustowość m a r s zr ut y stosow a ni e się do rad tej heurystyk i spowodował o b y w mi a rę równ om ie r ne zużywanie się wykrojów na poszczególnych z łożeniach walcowni,

b} Heurystyka 2 "podpowiada** wybór tego rodz aj u produktu, k t ó r eg o zapas y w magazynie wyjściowym walcowni wyc ze rp i ą s ię najszybciej. W przypadku braku zapasów kilku r o d z aj ó w produktów, heurystyka ta d o r ad za produkcję tego z nich, dla które go k a r a z a brak z a p a s ó w Jest najmniejsza.

Heurystyka ta ma na c e l u minimali z ac ję kar za p r z e st oj e walcowni

(9)

finalnych* spowodow an yc h b r ak ie m z a p a s ó w w magazynie wyjściowym WCX.

c} Heurystyka 3 "podpowiada" wymian«? tych złożeń* które maja zużyty c o najmniej jeden wykrój. Z a m i er z en ie m tej heurystyki Jest utrzymanie zdolności WCK d o produkcji wszys t ki ch typów wyro bó w oraz zagwarantowanie wymiany tylko tyc h złożeń* d l a których c o najmniej Jeden wykrój Jest zużyty całkowicie.

dl Heurvstvka 4 "podpowiada" wybór tych złożeń, które blokują produkcją co najmniej Jednego wyrobu, których wymiana zajmie na tyle mało czasu* iż zapasy ż adn eg o z w y r o b ó w n ie spad n ą d o zera. Zamierzeniem s tosowania tej heurystyki Jest zmin im a li zo wa n ie kary za przestoje walcowni finalnych oraz prowadzenie wymi an tylko tych złożeń* których co najmniej Jeden wykrój Jest z u ż y t y całkowicie.

¿L A ,,P p c .j a K PN W ER SĄę ;„ Ą

Opcja ta pozw al a na wypr ac ow a ni e harmonogramu sterowania p r a c ą WCK w sposób ko n we rsacyjny Crys.8}.

«sad Stan ualccitni

Malecl Wal cc? Walec3 Walcc4 Kaiec' Kaieci Malec? KalecS Malec?

j !tn L lik« I fu flit M J , !::23111 1231U Hut) Produkty

Inicrsacja/Decyzja Kenu Ocena

Krok w przód Krok * tyl Myaiana z1ozen Stan dla fccnkr.prod.

Oais (help) Myjscie do gl.teas

Czas przestcjo» :0 Straty Hskutek przest.:0 Kie«yk. przepust. :0 Aktualny czas :C

Rys. 8 Opcja K ON WE RS A CJ A Kg. 8 Opti on KONWE RS AC J A

Ca ły e k ra n został p o dz ie lo n y na O różnych pól:

aj WS AD - w y k r e s y s ł u pk ow e pr z ed st aw i aj ą stan zap as ów różnych rodzajów suro wc a CwsaduO w m a g a z yn i e w ej ś ci ow ym WCK.

(10)

168 D. Rasztablga

tO S T A K WALCOWNI - wykre sy s ł upkowe pr ze ds t a w i a j ą przepustowość każdego wykroju na ka żdym z e złożeń. C yf ry pod słupkami o z n a cz a ją n u m er y wykr oj ów na poszczególnych złożeniach, a gwiazdki - wykro j e nieistniejące. Słupki narysowane s ą w kolorze s z a r y m i białym. Słupki narysowane w kolo rz e s z a r y m o d po w ia da ją żywotności o m poszczególnych wykrojów, a słupki w kolorze b iałym - przepustowości om tych wykr oj ó w Ctzn. ró żn ic om pomi ęd z y żywotnością wykroju a Jeg o s t a n e m D .

c} PRODUKTY - wykresy sł upkowe p r ze ds tawiają stan z a pa só w poszczególnych r odzajów pr od u k t ó w w magazynie wyjściowym WCK.

cD MENU - przeglądanie s t a nó w i praca k onwersacyjna Je s t możliwa przez:

KROK W P R Z Ó D :

P o wybraniu tej opcji w poi u I N FO RM ACJA/DECYZJA zostaje wyświetlony spis wszys tk ic h pr od uk t ów z Cmaksyznalnie możliwymi w danej chwili d o uzyskania bez wymia n y złożeń} ich wielkościami Crys.OaJ. Po wprowadzeniu pr o du kt ów należy podać zapotrzebowanie na k onkretne surowce d o tabeli w poi u INFORMAC JA / DE CY ZJ A Crys.Sb}. Po wprowadzeniu poprawnych danych w polu STAN WALCOWNI następują zmia ny i powrót d o MEN U p ra cy konwersacyjnej Crys. 8 }.

Pys. ©a Opcja KONWERSACJA - KRO K W P R Z Ó D Fig.©a Opti on KONWE RS A CJ A - KRO K W PR ZÓ D

(11)

R y s . O b . F I g . O b ,

Hild Stan walcowni

lialecl Walec! Walec! Walcct Walec! Walect Walec! Walec! Walec?

i ? m L lin I? In H<5l y j i L i n I 3 uti Produkty

i fŁfcl

I

Infortacja/Decyzja Menu Ocena

Sur I 00A 0 Krok w przód Heur.l Prod.-I Tonaż- 21?

Sur. Z 1002 >21 < Krok * tyl Heur.2 Prcf.-i Tona:- 30 Sit.3 C 0 Wysiana zlczer

Kyjsc B Stan dla konkr.prod.

Opis (help) ZapGtrzefcc«.: 21 Wyjście do gl.aenu Opcja KONWE R SA CJ A - KROK W P R Z Ó D Option KO NW E R S A C J A - KRO K W P RZÓD KROK W S T E C Z :

Po wy braniu tej opcji a n u l o w a n a Jest ostatnia 2 decyzji wypracowanych d o komputera.

W YMIANA Z b O Z E N :

Po w ybraniu tej opcji w p o l u INFORMACJAKDECYZJA zostaja w yś wietlone w s z y st ki e n u me r y z ł oż eń przeznaczonych do wymiany, według heurystyki 3 i 4. Wybór z łożenia do wymi a ny realizowany jest w dclnej linii te g o pola Crys.lOD.

STAN D L A POSZCZEG Ó LN YC H Z Ł O Z E R :

Opcja ta pozwa l a na wizu al na prezentacje przepustowości ma r sz ru ty d la d a ne g o r o d z aj u pro d uk tu Crys.llJ.

(12)

170 D. Rasztablg»

E t ar, K s lc o w .i

W talecl Malec? Malec? Balecł Malec? Malecfc Malec? Malec? Malec?

Protfukty!

fyrn;

Jrfcr*ac;a/Dtcy:;a fłenu Ocena Mybier: :lo:er.ia do

wysiany hr.ls 5 f hr. 2:

1 2 Z < Z fc 7 B ? ESC

Kret w przód Krok w ty!

Uvaiana z 1 oz er Stan dla konkr.prod.

Opis (help) Wyjście dc gl.eenu

Czas przestejow :0 Straty wskutek pr:est.:0 Niewyk. przepust. :C Aktualny czas :2

Rys. 10 Opcja KO NWERSACJA - WYM IA N A ZŁOEEN Fig. 1 0 Option K ON WERSACJA - W Y M I AN A ZbOEEjJ

K&ad Stan walcow ni ProduVtyj

Hale:! «¿lec: Kale:! Walecł Kalezl WalecŁ Walec? MalecS Wale:®

Jj Malec! Malec

i

i i i y , ( G

t? Iffitii A im ttfin uifii fnłit f m nnt jmti TTxiti runi

1

l i i

Ł. :i I:

¡¡&i;

Inłcruacji/iecyiił teru Ocena

Maksymalnie io:r.a uzysVac 2S? jedncstel produvta nr !

Krc1 w przed Krok w ty!

Mv*: »-.a zlczer.

Star. dla kcnkr.crcd.

Opis (help) Myjsc’.e dc ęl.tenu

Czas przestoje* :12 Straty wskutek przest.iO fciewyk. przepust. :1“ 0 Aktualny czas s14

Rys. 11 -Opcje. K ON W ER SA CJ A - S T A N D L A P OS ZC ZE G ÓL NY CH Z Ł OZEH Fig. 11 Option KONWER SA C JA - S T A N D L A P O S ZC ZE GÓ L NY CH ZŁ CKEN

✓

(13)

— o p i s c h e ł p:)-.

Opcja ta u dostępnia opis programu, celu Jego działania i n iektórych Jego możliwości.

©1 INFORMACJA/DECYZJA — wyświetlanie informacji o stanie magazynu wejściowego W C K , o i st n iejących złożeniach do wymiany i wprowadzenie decyzji d o realizacji.

O OCENA - wyświetlanie podpowiedzi o możliwości wyboru produktu i jego tonażu dla heurystyki i i 2 oraz kryteriów oceny harmonogramu dla heurystyki 3 i 4.

Kryteria o ceny harmonogramu są następujące:

— C Z A S PRZESTÓJ Ó W WCK - suaaa czasu przeznaczonego na wymianę złożeń.

— STRATY WSKU TE K P RZESTOJÓW - suma kar naliczanych za brak zapasów poszczególnych produków w magazynie wyjściowym WCK,

— NIC WYKORZYSTANA PRZEPUS TO WO ŚĆ - suma nie wykorzystanych przepustowo

ści wykrojów wymienionych złożeń walców,

— AKTUALNY C Z A S - chwila za kończenia ostatniej operacji.

3. S Oocia WYNIKI

Wybór tej opcji umożliwia:

— PR ZEGLĄD HA RM ONOGRAMU NA EKRANIE - harmonogram przedstawiony w postaci tabeli opisuje ws zy  stkie decyzje.

Decyzje zawarte w harmonogramie o p i su ją Crys.i2J:

aO numer kolejny decyzji,

bJ ch wilę r o zpoczęcia danej operacji, cJ numer wyt wa rz a ne go produktu.

cD tonaż w yt wa rzanego produktu, e} tonaż surowca A,

f> tonaż surowca B, ęD tonaż surowca C.

hJ czas przestojów,

i 3 ni£ wykorzystana^ przepustowość, j!> stra t y wskutek przestojów,

kJ wymiany złożeń w chwili rozpoczęcia kolejnej decyzji.

W YDRUK H AR M ONOGRAMU - wydruk tabeli z wynikami C r y s . 132>.

(14)

172 D. Rasztabiga

C:as uriestcooh ! niewykorzystana prces. ! Straty «slutel pr:esto.>5»

4E iCCO 80«

ESC

Rys. 12 Opcja WYNIKI - PR ZE GL Ą D HARMONOGRAMU N A EKRANIE Fig. 12 Option WYNIKI - P RZ EG L Ą D H AR M ONOGRAMU NA E KRA NI E Nucpr C-wilsi Kusery :lc:en

¿ecyrjiirorp. : do wysiany

!C:as wyciaryIRowrcleę!5 produkcja! Kuner

! cicren ! i wyciana :lc:en ¡produktu

Tcna: ¡Suro*. .‘Suro*, produktu! A ! t

Surcw.

C

] ! 0 :s 6 ! 12 ! me i ! !

: : ::: : 0 ! nie 1 250 ! 2!0 ! 0 0

« : zł :: ; «2 ! nie : ! !

Z ' <8 i ! 0 ! nie ! 4 r ; c : c T7

i : z:- :: z ł : i: ! me ! ; ! j

" : L2 ! : c ! nie : i 17«? : 17° : c c

;

ft

! nie Ł 37 .! 0 i e 37

c ! ?£ !4 Z i 7 : i: ! nie ; ! ! !

10 ! 88 : : o ! nie ! i 37 ! 0 ! 0 37

12 i ?o : ! c ! me ; * 3fc ! 0 ! 3°

--- *— — »>-- - 0

Ub s? : : s s p r :t p t c ;c » KCr. : 46 K ie n y lc r p y s t t t ł p r p e p u it w o s c : ¿200

Stra ty MSlutct p r:e sto ;o x t u k b r . i {¡n a ln yp t : 804

Rys. 13 Opcja WYNIKI - WYDRUK HARMONOGRAMU Fig. 13 O ption WYNIKI - WY DRUK HARMONOGRAMU

(15)

— Z A P I S HARMONOGRAMU NA PYSKU - wszystkie d a n e określające stan WCK oraz jej strukturę zostają, zapisane Jako rekord w polu W Y N I K I . DAT wraz z wyprowadzonym dotychczas harmonogramem Do zapisywanego na dysku harmonogramu może my dołączyć komentarz.

— O DC ZY T H AR MO NOGRAMU Z DYSKU - wszystkie dane określające stan WCK oraz Jej strukturę wraz z wyprowadzo

n ym harmonogramom zostają odczytane z rekordu w polu WYNIKI.DAT. Klawiszami kierunków wybieramy nazwę rekordu do wczytania harmonogramu Crys.l4aD lub z którego chcem y odczytać uwagi C r y s . 1 4 b ) .

Ilosc rekordo* : dar.yti na dysku : i

jest koaentari

Identyfikator retordu pr:ykładcwa trajektorii

h)

ESC-pswot ESTK-c.-ftjnlc iinych : rifcordu

Rys. 14 a, b Opcja WYNIKI - OD CZYT HA R MO NOGRAMU Z DYSKU Fig. 14a,b Optio n WYNIKI - O D C Z Y T HARMONOGRAMU Z DYSKU

(16)

174 D. Rasztabiga

4. Dodatkowe informacje o programie

Program "Sterowanie p rocesem walcowania" posiada pewne ograniczenia programowe i sprzętowe:

- przed uruchomieniem programu należy podłączyć drukarkę do komputera i na Jej konsoli Club 2a pomoce^ polecenia MODE DOS* u} ustawić ją w trybie 132 znaków w wierszu,

- przed uruchomieniem programu nale ż y wywołać polecenie GRAPHICS,

- drukowanie z ekranu realizowane jest przez użycie kombinacji klawiszy:

Shift + PrtSc, które sprawiają, że obecna wersja programu jest wersją eksperymentalną.

5, Uwagi końcowe

P rogram ** Sterowanie Pr ocesem Walcowania*' sy muluje pracę linii walcowniczej i wymiany złożeń na WCK. Konwersacyjne s terowanie walcownią pozwala na dowolne podejmowanie dopuszczalnych decyzji oraz ich anulowanie.

Operator programu kOfoputerowego ma du żą swobodę w podejmowaniu decyzji^ może sprawdzić różne wa r ia nt y harmonogramu pracy WCK. Program ułatwia podejmowa

nie decyzji operatorowi, wyświetlając podpowiedzi generowane przez algory

tmy heurystyczne.

Dla przedstawionego symulatora sterowania p r ocesem w alcowania dalsze prace zostaną skoncentrowane nad p l anowaniem ekspery me nt ów komputerowych Ctestów}. Ha podstawie test ów można będzie ocenić Jakoś c io wo sterowanie linią walco wn ic z ą dla różnych heurystyk i d anych przyjętych do symulacji sterowania WCK.

L ITERATURA

[11 Marecki F. i inni: Za st osowanie modelowania cyfrowego. Seminarium Zakładu Automatyzacji Prac Projektowo-Konstrukcyjnych, Raport z prac n aukowo - badawczych. Instytut Automatyki, Politechnika Śląska. Gliwice 1 97 6 Cnie publi kowane) .

[23 Kowalowski H. i inni: S y s t em automatycznej kontroli i sterowania J akością wyrobów dla c e l ó w automatycznego sterowania. cz.III i IV, Raport z prac naukowo — badawczych, Instytut A u t o m a t y k i , Politechnika Śląska, Gliwice 1975, 19 7 6 Cni e publikowane}.

[33 Marecki F. , Zielińska E. : P r o b le m y i koncepcje identyfikacji struktury

(17)

procesu walcowania ciągłego. ZN Pol. S l . , Automatyka, nr 36, ss. 91-102, Gliwice 1976.

[43 Kowalowski H. , Marecki F. , Torońska - Łuczyńska M. : Identyfikacja adaptacyjna walcarki i predykcja procesu walcowania. ZN Pol. E l ., Automatyka, nr 36, ss. 63-68, Gliwice 1976.

[53 Kowalowski H. i i n n i : S y mu l at or y sterowania dyskretnymi procesami przemysłowymi. Raport z p racy nauk ow o - badawczej. Instytut Automatyki, Politechnika Śląska, G l i wi c e 1989 Cnie p u b l ik ow an e }.

[63 Wandzik M. : Sterow an ie l in ią walcowniczą. Praca dyplomowa magisterska.

Gliwice 1989.

[73 Rasztabiga D. : Maksymalizacja wydajności Walcowni Ciągłej Kęsów. I Ogólnopolska Konferencja "Sztuczna Inteligencja" C I R r90 Z G PTC i C OB N iD WSR-P w Siedlcach, Sie dl ce 1990 Cw druku}.

Recenzent: Doc.di- h.inż. K.Wala W płynęło do Redakcji do 1990-04-30.

SIMULATOR OF T HE CO NT IN U OU S - FL OW R O L L IN G PROCESS CONTROL

Summary

A computer p r o g ra m described in the paper simulates the process of rolling and as se m bl y replacements in the Billet Continuous Mill C B C M } , operating in a serial - structure s ys t em with additional constraints. The program allows the operator to test different variants of B CM schedule in an interactive session by g enerating the hints b y heuristic algorithms. The essence of th e p r o b l em of li ne — rolling is making decisions concerning assembly replacements and t he final products.

C H M y jlS T O P y n P A B JlE H H fl nPO U ECC O M H E IlP E P b lB H O rO TIPOKAXA

P e e » r ie

B C T a T b e o n H c a H a C H M y n n u H O H H a « K o n n b D T e p H a a n p o r p a n « a n p o u e c c a n p o i c a T a h o 6 w e H a n p o x a T H b i x B a n ic o B b n p o ic a T H O M U e x e , p a 6 o T a » ia iiM n o c o6H O c no6aBOHHM M H o r p a H H s e H H A M H . n p o r p a « « a n a e r B0 3M0* H0C T b b j w a n o r o B O M p e * H M e

n p o D e p f iT b p a s H M o B a p n a H T U K a n e H f l a p H o r o n n o H H p o s a H H « p a6o T b i U e x a , n y r © M B o c n p o H 3 D e a e H H n s b p h c t h h b c k h x a r r r o p H T M O B . C y a i e c T B O n p o 6 n e M b i n p o x a T a Ha

n p o x a T H O M c T a n e c o c t o h t b f i p h h a i t h m p e a e H H « 0 6 K O ) i n o3KUMM c o o T B e T C T » y » o x x B a n r o B, j c o T O p a a p o m c H f t G u r b o a w e H e w a a T a r i © -run x o n o n e H H «, K o r o p y f i n o n *oh

rcpOM 3B O R I I T C S .