钢铁企业质量计量控制系统研究

发布时间：2017-07-26 02:05

  本文关键词：钢铁企业质量计量控制系统研究

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【摘要】：对于钢铁行业,生产产品质量代表着企业信誉。而生产过程过程中的物料质量、配比和计量等成为保证质量的关键。加之钢铁生产过程呈现典型的强耦合、长流程、多工序等特点,以及随着生产原料复杂度、产品种类日益剧增,对质量控制要求越来越高。此外,随着钢铁行业规模扩大和发展节奏加快,现有计量技术已难以满足企业信息化、数字化的需求。研发一种准确、实时计量技术解决生产各环节原料消耗计量和指导企业及时采取降本增效措施已迫在眉睫。因此,质量计量控制是钢铁企业生产经营管理的重点,也是难点。 本文以云南某大型钢铁企业的钢铁生产质量计量控制为研究对象。利用信息技术追踪物料消耗,保持物料平衡；同时追踪产品存在质量问题的根源,从而做到从影响产品质量的本质因素寻求解决质量问题的方法,最终实现产品质量提高、物料消耗最低以及提升精深加工能力的目标。为此,本文展开如下内容的研究： 针对钢铁企业多数监控参数不是一个精确数,无法利用传统方法进行精确建模的问题,引入区问数的概念,利用区间变化的方式来刻化监控参数的变化过程。在此基础上,并引入最小二乘支持向量(Least Squares Support Veotor Machine, LSSVM)完成监控模型的建立。利用区间数及LSSVM解决了精确量输入、区间数输出、生产过程参数的监控问题,为钢铁行业可变参数质量监控模型的建立提供了一条新的思路。 尽管钢铁行业质量控制是多工序、多任务并行处理,但许多工序和任务间有着不同层次需求。为此,引入分级递阶的概念,根据钢铁生产过程的特性,对这些不同层次要求的任务在计算机控制系统中将其划分为不同模块的子系统,并由分布在不同层面的处理器分别予以完成。通过分级递阶控制思想可将复杂的控制问题转化为一系列经典的控制问题加以实现。此外,引入综合回溯模型追溯企业生产业务相关信息之间的逻辑关系,定位产品质量问题的根源。进一步提高企业产品质量控制水平,为企业实现自动监控和追溯产品质量问题提供可复制的经验模板。 为实现企业计量无人值守,且准确、及时、有效地对企业的原材料、成品以及运输过程等进行计量,建立了分布集中计量控制综合回溯模型,模型综合利用设备多协议同一数据采集技术以及物联网多任务、多目标、多协议同步、异步传输和数据中断续传技术。提高了数据传输的实时性和可靠性,同时实现了质量数据的集中在线监测、无人值守及远程自动计量。 结合质量计量控制模型,设计了物联网总线质量计量控制系统,将所有关键检测点和计量站点集成于一个网络平台的分布式质量计量系统中。实现生产过程中物料计量、配比、传送的准确性,减少了生产及运输过程的物料损耗,确保产品质量达到标准。为钢铁企业质量计量控制提供了一套全新的解决方案。
【关键词】：质量监控 质量计量控制 分级递阶 分布集中合回溯模型
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TF089
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第一章 绪论13-29
• 1.1 研究背景及意义13-14
• 1.2 国内外研究现状14-24
• 1.2.1 质量管理与控制的相关研究现状14-18
• 1.2.2 计量管理与控制的相关现状18-20
• 1.2.3 物联网总线质量计量发展现状20-24
• 1.3 论文研究意义及研究内容24-26
• 1.3.1 研究意义24
• 1.3.2 研究对象24
• 1.3.3 研究内容24-25
• 1.3.4 研究方法25-26
• 1.4 论文的创新点26-29
• 第二章 质量计量控制监控模型架构研究29-41
• 2.1 质量控制监控模型建立29-37
• 2.1.1 区间数及支持向量机相关基本理论和算法29-32
• 2.1.2 基于LSSVM的精确数-区间数质量监控模型建模方法32-36
• 2.1.3 质量控制工作流功能及流程分析36-37
• 2.2 计量控制监控模型建立37-40
• 2.2.1 计量控制业务工作流程管理与分析37-38
• 2.2.2 计量控制工作流功能及流程分析38-39
• 2.2.3 计量控制工作流程模型架构分析39
• 2.2.4 计量控制工作流程模型建立39-40
• 2.3 本章小结40-41
• 第三章 基于分级递阶质量控制综合回溯模型研究41-57
• 3.1 分级递阶控制与综合回溯模型简介42-44
• 3.1.1 分级递阶控制系统结构42-43
• 3.1.2 综合回溯原理简介43-44
• 3.2 分级递阶质量控制综合回溯模型的建立44-53
• 3.2.1 质量控制模型要求与解决措施44-49
• 3.2.2 单独建立分级递阶控制模型49-50
• 3.2.3 结合回溯法与分级递阶的质量控制模型建立50-53
• 3.3 质量控制系统结构设计与实现53-56
• 3.3.1 质量控制系统运行结构54-55
• 3.3.2 质量控制系统处理功能55
• 3.3.3 质量控制系统执行功能55-56
• 3.4 本章小结56-57
• 第四章 分布集中计量控制综合回溯模型研究57-67
• 4.1 分布集中计量控制综合回溯模型建立57-61
• 4.1.1 集中计量综合59
• 4.1.2 计量数据综合59
• 4.1.3 计量与工艺综合59-61
• 4.1.4 计量数据追溯61
• 4.1.5 计量控制61
• 4.2 计量控制系统功能分析与数据模型设计61-62
• 4.2.1 控制系统功能分析61-62
• 4.2.2 数据模型设计62
• 4.3 计量控制系统结构设计与实现62-65
• 4.3.1 计量控制系统结构62-63
• 4.3.2 计量控制系统处理功能63-64
• 4.3.3 计量控制系统运行功能64-65
• 4.4 本章小结65-67
• 第五章 物联网总线质量计量控制系统的设计与实施67-93
• 5.1 物联网总线技术设计与实现67-74
• 5.1.1 系统物联网总线架构研究70-73
• 5.1.2 质量、计量系统由业务管理向流程控制管理转变73
• 5.1.3 分级递阶和分布集中的质量、计量控制综合回溯模型73-74
• 5.1.4 异构设备多协议同一数据采集技术74
• 5.1.5 物联网多任务多目标多协议同步、异步传输和中断续传技术74
• 5.2 数据采集与处理功能实现74-77
• 5.2.1 数据采集前端技术研发74-75
• 5.2.2 分布式的数据处理系统构建75-77
• 5.3 系统详细设计77-89
• 5.3.1 质量控制系统实施79-85
• 5.3.2 计量控制系统实施85-89
• 5.4 系统APP移动客户端应用89-90
• 5.5 系统运行分析90-91
• 5.6 本章小结91-93
• 第六章 总结与展望93-97
• 6.1 本章主要结论93-94
• 6.2 展望94-97
• 致谢97-99
• 参考文献99-107
• 附录107-108

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