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通钢精炼炉钢液成分分析系统的设计与实现

作　者: 魏荣国
导　师: 高福祥
学　校: 东北大学
专　业: 计算机技术
关键词: 电炉炼钢钢包精炼炉数据分析实现方法
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

精炼炉是炼钢工艺中的重要环节,是钢液成分控制的主要执行部门,而成分控制是现代炼钢的关键技术,合理控制钢液成分,有利于提高钢液质量,便于连铸生产钢坯时对钢坯成品的质量控制。而钢液成分控制的核心就是成分分析,通过成分分析,我们可以精确添加合金及辅料,精确达到预期的化学成分,控制生产成本；可以记录每一炉钢液从电炉出钢到连铸上钢期间的所有信息,对生产过程及质量控制有追溯,杜绝在生产过程中的弄虚作假；可以对操作人员的操作进行合理化建议,使操作人员的操作更加精确。所以说,成分分析是精炼炉炼钢系统中不可或缺的一个关键步骤。通钢通过技术改造、产业升级等措施,使得设备的现代化程度已经得到了显著的提高,但是传统的手动控制仍使产品质量有着极大地不确定性。钢液成分分析系统的主要功能就是通过系统的分析计算,将实时数据与预期结果进行对比,通过向操作人员传递精确的参数信息,使钢液成分达到预期的要求,增加了产品质量的可控性,使操作人员可以通过最简单的操作,达到最精确的目的。通过采用这个系统,我们可以获取生产过程中每一个阶段的真实、可靠的数据,还可以把实际数据与系统参考数据进行对比,找到最佳参数,使产品成分更加精准。同时对每一炉的物料消耗及产品质量进行对比,有助于总结经验,制定改进措施,数据分析系统对在线工艺分析及全线自动化的实现都具有重要支持作用。本文在对目前国内炼钢制造执行系统的应用情况进行研究分析的基础上,结合通钢电炉炼钢的生产工艺,论文首先从系统的选题背景和开发意义谈起,重点介绍了系统的需求分析、详细设计和具体实现。设计部分从系统设计思想和需求分析着手,提出了系统的总体设计方案,对系统的功能设计和数据库设计做了详细的说明,并附带介绍了画面设计、报表设计和数据通信接口设计。实现部分介绍了系统中各个功能模块的逻辑关系和实现方法,通过全方位的测试,对系统的实现结果进行了客观的评价。最后对全文进行了总结和展望。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章引言  11-15
  1.1 课题背景  11-12
  1.2 引入钢包精炼炉数据分析系统的意义  12
  1.3 论文组织结构  12-15
第2章系统分析  15-29
  2.1 通钢电弧炉炼钢生产工艺流程简介  15-16
  2.2 系统实现的任务  16
  2.3 用户需求分析  16-18
    2.3.1 需求分析的任务  16
    2.3.2 需求分析的意义  16-17
    2.3.3 需求分析原则  17
    2.3.4 用户的实际需求  17-18
  2.4 系统的开发环境  18-22
    2.4.1 硬件的需求分析  18-19
    2.4.2 服务器及客户端配置  19-22
  2.5 业务流程  22-23
    2.5.1 数据采集业务流程  22
    2.5.2 数据计算业务流程  22
    2.5.3 系统的具体功能  22-23
  2.6 系统数据流图  23-28
  2.7 本章小结  28-29
第3章系统设计  29-45
  3.1 设计思路及方法  29-30
    3.1.1 数据准确性  29
    3.1.2 系统稳定性  29-30
    3.1.3 界面友好性  30
    3.1.4 系统的框架设计原则  30
  3.2 系统的功能设计  30-31
  3.3 子模块的定义  31-34
    3.3.1 用户管理模块  31
    3.3.2 冶炼参数设定模块  31-32
    3.3.3 数据计算模块  32
    3.3.4 设备管理模块  32-33
    3.3.5 通讯模块  33
    3.3.6 事件管理模块  33-34
    3.3.7 报表模块  34
  3.4 数据库设计  34-40
    3.4.1 系统E-R图  35-37
    3.4.2 数据库物理结构  37-40
  3.5 网络架构设计  40-44
    3.5.1 网络架构的基本要求  40-41
    3.5.2 网络布置及硬件方案网络配置  41-42
    3.5.3 OPC概念  42-43
    3.5.4 原则  43
    3.5.5 服务器与HMI之间的通信  43-44
  3.6 本章小结  44-45
第4章系统实现  45-57
  4.1 系统的实现步骤  45-46
  4.2 功能模块的实现  46-55
    4.2.1 系统界面的设计  46
    4.2.2 用户管理模块  46-49
    4.2.3 基本信息采集模块  49
    4.2.4 钢种参数信息编辑模块  49-51
    4.2.5 冶炼参数设定模块  51-52
    4.2.6 生产事件管理  52-53
    4.2.7 成分分析指示管理  53
    4.2.8 设备跟踪管理  53-54
    4.2.9 报表管理  54-55
  4.3 本章小结  55-57
第5章系统测试与运行  57-67
  5.1 软件测试概述  57-59
    5.1.1 软件测试原则  57-58
    5.1.2 软件测试方法  58-59
  5.2 数据分析系统测试内容  59-65
    5.2.1 安装测试  59-60
    5.2.2 界面测试  60-61
    5.2.3 功能测试  61-64
    5.2.4 性能测试  64
    5.2.5 安全性测试  64-65
    5.2.6 测试结果与评价  65
  5.3 本章小结  65-67
第6章结论  67-69
  6.1 论文工作总结  67
  6.2 进一步的工作  67-69
参考文献  69-73
致谢  73

通钢精炼炉钢液成分分析系统的设计与实现

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