基于多agent的炼钢-连铸生产过程仿真系统架构研究

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在钢铁企业的生产过程中,生产计划与调度的优化是实现其产品质优价廉、准时交货的重要途径之一。炼钢-连铸是钢铁生产的瓶颈工序,科学地制定生产调度计划可以提高设备率,减少工序等待时间,增加产能。现在普遍存在的炼钢生产调度计划是由人工编制的,对计划的执行效果没有一个直观的、准确的认识,而且调度人员水平的限制使得很难判断编制出的调度计划是否最优。这样容易造成物流堵塞或设备闲置,严重时还会造成连铸断浇。所以,对编制好的生产计划进行仿真是必要的,通过观测仿真结果可以方便地考察编制的计划的好坏,并可以对生产计划进行及时地改进。本文以某炼钢厂为背景,建立炼钢-连铸生产过程仿真模型,构建炼钢-连铸仿真系统框架,开发仿真系统,最终实现仿真系统设备可配置,使其适合更多的钢铁企业。论文首先根据炼钢-连铸生产过程的特点,提出了基于多代理(multi-agent)进行炼钢-连铸仿真建模技术来分析炼钢-连铸生产过程存在的问题,并结合实际炼钢-连铸生产过程,研究了如何使用多代理技术构建炼钢-连铸仿真系统。其次,提出了基于宝信BM2Framework for Windows以下简称BM2F)应用开发平台开发仿真系统的架构,整个架构采用分层的设计方法将界面层、业务逻辑层和数据存储层进行有效的隔离,使各个层次中的变化而带来应用程序更改最小化,最大限度的提高了系统的可维护性和易用性。通过对仿真结果的统计分析证明,在本文提出的系统架构下,仿真系统能够实现炼钢-连铸生产过程的仿真功能。对于炼钢-连铸生产过程调度优化问题,仿真方法克服了对调度问题的数学描述的困难。由于本系统的架构采用了多代理技术,因而具有很强的可扩展性和柔性,并且程序代码易于维护和迁移。最后通过实验测试证明了该架构的稳定性和可靠性。
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