BR112018013742B1 - Equipamento de controle da temperatura de chapa de aço e método de controle da temperatura - Google Patents
Equipamento de controle da temperatura de chapa de aço e método de controle da temperatura Download PDFInfo
- Publication number
- BR112018013742B1 BR112018013742B1 BR112018013742-1A BR112018013742A BR112018013742B1 BR 112018013742 B1 BR112018013742 B1 BR 112018013742B1 BR 112018013742 A BR112018013742 A BR 112018013742A BR 112018013742 B1 BR112018013742 B1 BR 112018013742B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- temperature
- furnace
- heating
- steel sheet
- value
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/06—Surface hardening
- C21D1/08—Surface hardening with flames
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/52—Methods of heating with flames
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
- F27D21/0014—Devices for monitoring temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
- F27D2019/0003—Monitoring the temperature or a characteristic of the charge and using it as a controlling value
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
- F27D2019/0028—Regulation
- F27D2019/0034—Regulation through control of a heating quantity such as fuel, oxidant or intensity of current
- F27D2019/004—Fuel quantity
Abstract
no equipamento de controle da temperatura da chapa de aço (1), que é uma modalidade da presente invenção, uma unidade de avaliação do estado variável/perturbação (15) avalia simultaneamente os valores para uma variável de estado do modelo de controle e a variável de perturbação da temperatura. usando-se os valores da variável de estado do modelo de controle e da variável de perturbação da temperatura, uma unidade de cálculo da magnitude da mudança da temperatura do forno (16) calcula a magnitude da mudança da temperatura do forno para cada zona de aquecimento sob condições de restrição de modo que a soma dos quadrados do desvio entre o valor almejado e o valor real da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento seja minimizada. uma unidade de controle da temperatura do forno (17) controla a taxa de fluxo para o combustível usada em cada zona de aquecimento de modo que a magnitude da mudança da temperatura do forno calculada possa ser alcançada.
Description
[1] A presente invenção refere-se a um equipamento de controle da temperatura de uma chapa de aço e a um método de controle da temperatura da chapa de aço.
[2] Em geral, um equipamento de recozimento contínuo para uma chapa de aço inclui um forno de aquecimento, um forno de aquecimento isotérmico, um forno de resfriamento, etc. No lado de entrada do equipamento, uma porção de cauda de um material precedente e uma porção do nariz de um material subsequente que têm tamanhos diferentes em espessura e largura das chapas, normas, e condições de recozimento são soldadas juntas e são processadas continuamente como uma única chapa de aço. O objetivo desse processo é executar um processo de aquecimento adequado para cada condição de recozimento, trocando-se o valor ajustado da temperatura do forno de cada zona de aquecimento no forno de aquecimento antes e depois da parte soldada. Eventualmente, a chapa de aço é cortada e embarcada em unidades de bobinas ou entregue ao processo seguinte, no lado de saída do equipamento.
[3] No forno de aquecimento, a temperatura de uma chapa de aço é geralmente aumentada pela radiação de calor usando-se um tubo radiante. Entretanto, quando os tamanhos das chapas de aço, etc., são diferentes antes e depois da parte soldada, as temperaturas das chapas de aço variam porque as condições de aquecimento se tornam as mesmas antes e depois da parte soldada. Além disso, como a constante de tempo necessária para controlar o tubo radiante é grande, a resposta é lenta e o período de variação da temperatura da chapa de aço é aumentada no controle de realimentação normal. Consequentemente, por exemplo, como descrito nas Literaturas de Patente 1 e 2, a resposta é encurtada pela execução do controle por alimentação direta com base em informações tais como mudança no tamanho ou na norma da chapa de aço, e mudando-se significativamente a temperatura do forno e a taxa de fluxo do combustível em um curto período de tempo.
[4] Mais especificamente, a Literatura de Patente 1 descreve um método para ajustar continuamente a taxa de fluxo do combustível medindo-se continuamente a emissividade da chapa de aço previamente usando-se raios infravermelhos, e cancelando-se a variação de temperatura da chapa de aço prevista da variação e emissividade, em um momento em que a chapa de aço passa imediatamente abaixo do queimador. A Literatura de Patente 2 descreve um método para controlar a taxa de fluxo de combustível calculando-se previamente os dados da série histórica da temperatura da chapa de aço e a taxa de fluxo de combustível que segue um valor almejado da temperatura da chapa de aço com um erro a partir do valor almejado sendo mantido em um valor mínimo, usando-se um modelo dinâmico da temperatura da chapa de aço, a espessura da chapa, a velocidade da linha, e a taxa de fluxo de combustível.
[5] No controle por alimentação direta como descrito acima, a temperatura do forno e a taxa de fluxo do combustível são ajustadas de acordo com o modelo com base na informação obtida previamente. Entretanto, como o controle por alimentação direta não é um controle baseado no valor de medição da temperatura da chapa de aço, ocorre um desvio do controle devido ao erro de modelo. Então, o controle de ganho precisa ser ajustado de acordo com o erro do modelo. Nessas circunstâncias, a Literatura de Patente 3 descreve um método para especificar uma trajetória de resposta da temperatura da chapa de aço que muda na direção do valor de referência da temperatura da chapa de aço usando-se um certo parâmetro, e determinando-se a temperatura do forno com base no modelo dinâmico usando-se variáveis relativas às especificações da chapa de aço, tais como espessura da chapa e largura da chapa de modo a atingir a trajetória de resposta.
[6] Literatura de Patente 1: Patente Japonesa No. 5510787 Literatura de Patente 2: Pedido de Patente Japonesa Aberto À Inspeção Pública No. 64-28329 Literatura de Patente 3: Pedido de Patente Japonesa Aberto À Inspeção Pública No. 3-236422
[7] É considerado que os métodos descritos nas Literaturas de Patente 1 e 2 trabalham efetivamente para melhorar a capacidade de resposta da temperatura da chapa de aço. Entretanto, com os métodos descritos nas Literaturas de Patente 1 e 2, quando um certo elemento de perturbação mensurável é introduzido, a temperatura do forno e a taxa de fluxo do combustível do forno de aquecimento para alcançar o valor almejado da temperatura da chapa de aço são calculados usando-se um modelo com um erro. Consequentemente, aparece um desvio do controle (desvio de estabilidade) na estabilidade sem o elemento perturbador. Por outro lado, o método descrito na Literatura de Patente 3 implementa um bom controle da capacidade de resposta sem desvio da estabilidade, pela coleta dos valores reais da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aqueci-mento em um período constante, sequencialmente ajustando a trajetória de resposta da temperatura da chapa de aço, e calculando um valor de temperatura de forno adequado ao prever a temperatura da chapa de aço no futuro levando-se em conta as diferenças entre o material precedente e o material subsequente tais como a espessura da chapa e a largura da chapa, no modelo. Entretanto, no método descrito na Literatura de Patente 3, quando a temperatura de inserção da chapa de aço é variada no lado de entrada do forno de aquecimento em um certo momento, o erro de modelo é aumentado. Além disso, quando o controle de realimentação com base apenas no valor de medição da temperatura da chapa de aço é executado no lado de saída do forno de aquecimento, a capacidade de resposta é reduzida.
[8] Assim, foi desejado um método de controle da temperatura da chapa de aço que satisfizesse simultaneamente dois índices de controle para melhorar a capacidade de resposta usando-se o controle por alimentação direta e eliminar o desvio de estabilidade usando-se o controle de realimentação. Embora os dois índices de controle possam ser projetados separadamente, a quantidade de operação do controle de alimentação direta é a perturbação para o controle de realimen- tação quando um projeto ou ajuste adequado não é feito. Então, é um desafio projetar os dois índices de controle de modo que eles não interfiram entre si.
[9] A presente invenção foi feita em vista do problema acima, e um objetivo da presente invenção é fornecer um equipamento de controle da temperatura da chapa de aço e um método de controle da temperatura da chapa de aço que possam controlar a temperatura de uma chapa de aço em um forno de aquecimento com uma boa capacidade de resposta e uma boa capacidade de acompanhamento. Solução para o problema
[10] Para resolver o problema e alcançar o objetivo, um equipa mento de controle da temperatura da chapa de aço de acordo com a presente invenção inclui: uma unidade de medição da temperatura de uma chapa que mede a temperatura de uma chapa de aço em um lado de entrada e em um lado de saída de um forno de aquecimento incluindo uma pluralidade de zonas de aquecimento dispostas ao longo da direção de transporte da chapa de aço; uma unidade de medição de temperatura do forno que mede a temperatura do forno em cada uma das zonas de aquecimento; uma unidade de cálculo do coeficiente de influência que calcula um coeficiente de influência que representa a mudança de temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento em resposta à mudança da temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento, e um coeficiente de influência que representa a mudança da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento em resposta à mudança na temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento, usando-se uma equação de modelo de aquecimento capaz de calcular a temperatura da chapa de aço no forno de aquecimento, inserindo um valor ajustado da temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento, e os valores ajustados da temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento e da velocidade de passagem da chapa; uma unidade de ajuste do modelo de controle que ajusta um modelo de controle inserindo um valor de comando de mudança da temperatura do forno e retirando a temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento e a temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento, usando-se o coeficiente de influência calculado pela unidade de cálculo do coeficiente de influência, o tempo de transferência da chapa de aço até a influência da temperatura do forno mudar em cada uma das zonas de aquecimento aparecem na temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento, um tempo constante desde quando o valor do comando de mudança da temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento do forno é retirada até quando a temperatura do forno é realmente mudada, e uma variável representando uma perturbação de temperatura desconhecida a ser aplicada à temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento; uma unidade de avaliação do estado variável/de perturbação que avalia os valores de um estado variável e uma variável de perturbação da temperatura do modelo de controle ao mesmo tempo, introduzindo-se um desvio entre um valor real da temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento medido pela unidade de medição da temperatura da chapa e um valor ajustado, um desvio entre o valor atual da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de acabamento medida pela unidade de medição da temperatura da chapa e um valor ajustado, e um desvio entre o valor real da temperatura do forno em cada uma das zonas de aquecimento medidas pela unidade de medição da temperatura do forno e o valor inicial ajustado; uma unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno que calcula uma quantidade de mudança da temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento sob uma condição de restrição tal que a soma dos quadrados de um desvio entre o valor almejado e o valor real da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento se torna mínima, usando-se os valores da variável de estado e a temperatura da variável de perturbação do modelo de controle que são avaliados pela unidade de avaliação de estado variável/perturbação; e uma unidade de controle da temperatura do forno que controla a taxa de fluxo de combustível usada em cada uma das zonas de aquecimento para alcançar a quantidade de mudança de temperatura do forno calculada pela unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno.
[11] Além disso, no equipamento de controle da temperatura da chapa de aço de acordo com a presente invenção, a unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno inclui pelo menos uma condição de restrição relativa aos valores limite superior e inferior da temperatura do forno, condições de restrição relativas à quantidade de mudança de temperatura do forno por unidade de tempo, condições de restrição em relação aos valores limite superior e inferior da taxa de fluxo de combustível, e condição relativa à quantidade de mudança da taxa de fluxo de combustível por unidade de tempo, como condição de restrição.
[12] Além disso, no equipamento de controle da temperatura da chapa de aço de acordo com a presente invenção, a unidade de cálculo do coeficiente de influência, a unidade de ajuste do modelo de controle, a unidade de avaliação de estado variável/de perturbação, e a unidade de cálculo da quantidade de mudança de temperatura do forno executam, cada uma, um processo para o qual o valor ajustado de uma pluralidade de velocidades de passagem da chapa assumíveis durante uma operação real, e a unidade de controle da temperatura do forno controla a taxa de fluxo de combustível usada em cada uma das zonas de aquecimento para alcançar a quantidade de mudança da temperatura do forno calculada do valor ajustado da velocidade de passagem da chapa próximo da velocidade real de passagem da chapa .
[13] Além disso, um método de controle da temperatura da chapa de aço de acordo com a presente invenção inclui: uma etapa de medição da temperatura da chapa que mede a temperatura de uma chapa de aço em um lado de entrada e em um lado de saída de um forno de aquecimento incluindo uma pluralidade de zonas de aquecimento dispostas ao longo da direção de transporte da chapa de aço; uma etapa de medição da temperatura do forno que mede a temperatura do forno em cada uma das zonas de aquecimento; uma etapa de cálculo do coeficiente de influência que calcula o coeficiente de influência representando a mudança de temperatura da chapa de aço no lado da saída do forno de aquecimento em resposta à mudança de temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento, e um coeficiente de influência representando a mudança de temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento em resposta à mudança na temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento, usando uma equação de modelo de aquecimento capaz de calcular a temperatura da chapa de aço no forno de aquecimento, pela introdução de um valor ajustado da temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento, e ajustar valores da temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento e de velocidade de passagem da chapa; uma etapa de ajuste do modelo de controle que ajusta o modelo de controle introduzindo-se um valor de comando de mudança de temperatura do forno e retirando-se a temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento e a temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento, usando-se o coeficiente de influência calculado na etapa de cálculo do coeficiente de influência, o tempo de transferência da chapa de aço até a influência da temperatura do forno mudar em cada uma das zonas de aquecimento aparece na temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento, uma constante de tempo desde quando o valor de comando de mudança da temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento é retirada até quando a temperatura do forno é realmente mudada, e uma variável representando a perturbação de temperatura desconhecida a ser aplicada à temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento; uma etapa de avaliação do estado variável/perturbação que avalia os valores de um estado variável e a temperatura da perturbação variável do modelo de controle ao mesmo tempo, introduzindo-se um desvio entre o valor real da temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento medida na etapa de medição da temperatura da chapa e o valor ajustado, um desvio entre o valor real da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento medida na etapa de medição da temperatura da chapa e um valor ajustado, e um desvio entre um valor real da temperatura do forno em cada uma das zonas de aquecimento medida na etapa de medição da temperatura do forno e um valor inicial ajustado; uma etapa de calcular a quantidade de mudança da temperatura do forno que calcula a quantidade de mudança na temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento sob uma condição de restrição tal que a soma dos quadrados da soma do desvio entre o valor almejado e o valor real da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento se torne mínima, usando-se os valores do estado variável e a variável de perturbação de temperatura do modelo de controle que são avaliados na etapa de avaliação do estado variável/perturbação; e uma etapa de controlar a temperatura do forno que controla a taxa de fluxo de combustível em cada uma das zonas de aquecimento para alcançar a quantidade de mudança de temperatura do forno calculada na etapa de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno.
[14] Com o equipamento de controle da temperatura da chapa de aço e o método de controle da temperatura da chapa de aço de acordo com a presente invenção, é possível controlar a temperatura de uma chapa de aço em um forno de aquecimento com uma boa capacidade de resposta e uma boa capacidade de acompanhamento.
[15] A Figura 1 é um diagrama de blocos ilustrando uma configuração de um equipamento de controle da temperatura de uma chapa de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção. A Figura 2 é um diagrama de blocos ilustrando uma configuração de um equipamento de controle da temperatura de uma chapa de aço convencional .A Figura 3 é um diagrama ilustrando a perturbação aplicada à temperatura de uma chapa de aço no lado de entrada e no lado de saída de um forno de aquecimento. A Figura 4 é um diagrama ilustrando a temperatura do forno de cada zona de aquecimento e a resposta de temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento no método da presente invenção. A Figura 5 é um diagrama ilustrando a temperatura do forno de cada zona de aquecimento e a resposta de temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento em um método convencional. A Figura 6 é um diagrama ilustrando a perturbação aplicada à temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento.
[16] Daqui em diante serão descritas em detalhes a configu ração de um equipamento de controle da temperatura de uma chapa de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção e a sua operação em relação aos desenhos anexos.
[17] A Figura 1 é um diagrama de bocós ilustrando uma configu ração de um equipamento de controle da temperatura de uma chapa de aço de acordo com a modalidade da presente invenção. Como ilustrado na Figura 1, um equipamento de controle da temperatura da chapa de aço 1 de acordo com a modalidade da presente invenção é um equipamento que controla a temperatura de uma chapa de aço em um forno de aquecimento incluindo n (> 1) peças (cinco na presente modalidade) de zonas de aquecimento dispostas ao longo da direção de transporte da chapa de aço.
[18] O equipamento de controle da temperatura de uma chapa de aço 1 de acordo com a modalidade da presente invenção inclui uma unidade de medição de temperatura de chapa 11, uma unidade de medição da temperatura de um forno 12, uma unidade de cálculo do coeficiente de influência 13, uma unidade de ajuste do modelo de controle 14, uma unidade de avaliação do estado variável/perturbação 15, uma unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno 16, e uma unidade de controle da temperatura do forno 17 como componentes principais.
[19] A unidade de medição da temperatura da chapa 11 mede a temperatura (temperatura da chapa) de uma chapa de aço no lado de entrada e no lado de saída do forno de aquecimento em cada período predeterminado, e entrega um sinal elétrico representando a temperatura da chapa para a unidade de avaliação do estado variável/per- turbação 15.
[20] A unidade de medição da temperatura do forno 12 mede o valor real da temperatura (temperatura do forno) de cada zona de aquecimento no forno de aquecimento em cada período predeterminado, e entrega um sinal elétrico representando a temperatura de forno medida de cada zona de aquecimento, para a unidade de avaliação do estado variável/perturbação 15, a unidade de cálculo da quantidade de mudança de temperatura do forno 16, e a unidade de controle da temperatura do forno 17.
[21] A unidade de cálculo do coeficiente de influência 13 obtém um valor de ajuste da temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento, um valor de ajuste da temperatura do forno, e um valor de ajuste da velocidade de passagem da chapa de cada zona de aquecimento que são retirados de um computador de processo 21 em resposta ao recebimento de um comando de recozimento da chapa de aço. A unidade de cálculo do coeficiente de influência 13 calcula um coeficiente de influência que representa a mudança da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento em resposta à mudança de temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento, e um coeficiente de influência representando a mudança da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento em resposta à mudança da temperatura da chapa de aço em cada zona de aquecimento, usando a informação obtida do computador de processo 21. A unidade de cálculo do coeficiente de influência 13 então entrega sinais elétricos representando os coeficientes de influência para a unidade de ajuste do modelo de controle 14. Um método para o cálculo do coeficiente de influência será descrito agora.
[22] Quando o valor ajustado da temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento é Tin, o valor ajustado da velocidade de passagem da chapa é Vs, e o valor ajustado para a temperatura do forno de cada zona de aquecimento é Twi (i = 1 a 5), a temperatura Ts da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento é representada por Ts = f (Tin, Vs, Tw1, Tw2, Tw3, Tw4, Tw5). Nesse exemplo, a função f é uma equação de modelo de aquecimento de uma chapa de aço no forno de aquecimento com base na equação (1) a seguir. No cálculo de um valor numérico, a equação (1) calcula a diferença pela discretização em uma etapa de tempo suficiente Δt. Na equação (1), p representa o calor específico [kcal/kg/K] da chapa de aço, C representa a gravidade específica [kg/m3] da chapa de aço, h representa a espessura [m] de chapa da chapa, Ts representa a temperatura [°C] da chapa de aço, Tw representa a temperatura do forno [°C], Φcg representa o coeficiente de transferência de calor total [- ], a representa a constante de Stefan-Boltzmann (= 1,3565e-11 [kcal/s/m2/K4]), e t representa o tempo [s]. g
[23] A unidade de cálculo do coeficiente de influência 13 calcula o coeficiente de influência usando a informação obtida do computador de processo 21, e usando as equações (2) a (7) a seguir. Nesse exemplo, a equação (2) representa um coeficiente de influência que expressa a mudança de temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento em resposta à mudança de temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento, e d1 na equação (2) representa uma variável que representa a variação da temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento. As equações (3) a (7) representam os coeficientes de influência que expressam a mudança da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento em resposta à mudança de temperatura da chapa de aço em cada zona de aquecimento.
[24] A unidade de ajuste do modelo de controle 14 obtém do computador de processo 21 o valor de ajuste da velocidade de passagem da chapa de cada zona de aquecimento e a constante de tempo da temperatura do forno. A unidade de ajuste do modelo de controle 14 calcula a equação do modelo de controle exigido na unidade de avaliação do estado variável/perturbação 15 e na unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno 16, usando-se a informação obtida do computador de processo 21. A unidade de ajuste do modelo de controle 14 entrega então um sinal elétrico representando um parâmetro da equação de modelo de controle calculado para a unidade de avaliação do estado variável/per- turbação 15 e para a unidade de cálculo da quantidade de mudança de temperatura do forno 16. Um método para calcular a equação do modelo de controle será descrito agora.
[25] Quando o tempo de transferência L1 [s] para transferir uma chapa de aço da posição de entrada da ia zona de aquecimento para a posição do lado de saída do forno de aquecimento (distância/valor ajustado da velocidade de passagem da chapa da posição no lado entrada da ia zona de aquecimento para o lado de saída do forno de aquecimento) é exigido, a temperatura Ts da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento é representada pela equação (8) abaixo usando-se o coeficiente de influência nas equações (2) a (7). Nesse exemplo, ΔTwi na equação (8) é um valor diferencial entre o valor real da temperatura do forno e o valor ajustado da temperatura do forno de cada zona de aquecimento, e representa a variação da temperatura do forno. Além disso, s é um operador de Laplace.
[26] É considerado que um sistema de controle de realimen- tação é construído a partir do valor de comando da temperatura do forno para o valor real da temperatura do forno, e o sistema de controle da temperatura do forno pode ser aproximado pela característica dinâmica descrita na equação (9) a seguir. Nesse exemplo, ΔTwiref na equação (9) representa o valor almejado da temperatura do forno de cada zona de aquecimento, e Ti representa a constante de tempo do valor de comando da temperatura do forno para o valor da temperatura real do forno de cada zona de aquecimento.
[27] É também assumido que o elemento tempo de transfe rência e-Lis na equação (8) pode ser linearizado pela aproximação de Pade como ilustrado na Equação (10) abaixo. A equação (10) é uma equação de terceira ordem. Entretanto, a ordem da equação pode ser adequadamente ajustada pelo projetista. Quando a equação (10) é expressa em representação de espaço de estados, a equação (11) a seguir pode ser obtida. Na equação (11), x1, x2, e x3 são variáveis de estado interno, e podem ser opcionalmente implementadas. Consequentemente, x1, x2, e x3 não têm qualquer significado físico.
[28] Quando a equação (8) e a equação (11) são consideradas em conjunto, as representações de espaço de estados para a variação da temperatura da chapa Tsi a partir da variação da temperatura do forno DTwi de cada zona de aquecimento e a variação de temperatura d1 da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento são expressas pelas equações (12) e (13) a seguir. Nesse exemplo, a equação (12) representa a equação da primeira zona de aquecimento, em conjunto, as representações de espaço de estados para a variação da temperatura da chapa Tsi a partir da variação da temperatura do forno ΔTwi de cada zona de aquecimento e a variação de temperatura d1 da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento são expressas pelas equações (12) e (13) a seguir. Nesse exemplo, a equação (12) representa a equação da primeira zona de aquecimento, e a equação (13) representa a equação da segunda a quinta zonas de aquecimento. Além disso, Tsi representa a variável de temperatura da chapa indicando o i° termo na equação (8).
[29] Além disso, a representação equação de caraterísticas dinâmicas do sistema de controle da temperatura do forno representado pela equação (9) é expressa como a equação (14) a seguir.
[30] A saída que pode ser observada do sistema de controle da temperatura do forno são a variável de temperatura do forno ΔTwi de cada zona de aquecimento e a temperatura Ts da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento. Quando uma variável desconhecida d2 indicando uma perturbação aplicada à temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento é introduzida na temperatura Ts da chapa de aço, a temperatura Ts da chapa de aço é expressa pela equação (15) a seguir. Quando é considerado que a diferenciação de tempo da variável de temperatura d1 da chapa de aço no lado de entrada da chapa de aço é 0, como expresso pela equação (16), a representação do espaço de estado expressa pela equação (17) a seguir é obtida a partir das equações (12) a (16).
[31] A unidade de ajuste do modelo de controle 14 entrega então o resultado obtido pela discretização das matrizes A a F na equação (17) (daqui em diante a representação de tempo contínuo e a representação de tempo discreto são representadas pelo mesmo símbolo) pelo período de controle, para a unidade de avaliação do estado variável/perturbação 15 e a unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno 16, como um parâmetro da equação de modelo de controle.
[32] A unidade de avaliação do estado variável/perturbação 15 avalia o estado variável e a variável de perturbação da equação de modelo de controle calculada pela unidade de ajuste do modelo de controle 14 em cada período de controle, usando um método de avaliação tal como observador e filtro Kalman, e entrega sinais elétricos que representam os valores avaliados para a unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno 16. Quando o observador é usado para avaliação, a unidade de avaliação do estado variável/perturbação 15 modifica a equação (17) para a equação (18) a seguir. A unidade de avaliação do estado variável/per- turbação 15 então projeta um observador para o sistema. A equação (19) a seguir é o observador, e é obtida multiplicando-se o ganho do observador L por um desvio entre o valor observado y e o valor de previsão do modelo, enquanto ajusta o valor estimado de estado para x’ e o valor estimado de perturbação para d2’. A equação (19) a seguir atualiza os valores estimados ou a quantidade de estado e a perturbação. Na equação (19), u(k) representa o valor almejado da tempe- ratura do forno de cada entrada da zona de aquecimento pela unidade de controle da temperatura do forno 17. Para projetar o ganho do observador, foi conhecido um método de projeto para estabilizar o sistema (por exemplo, System Control Theory Introduction (Jikkyo Shuppan, 1979)).
[33] A unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno 16 calcula a quantidade de mudança da temperatura do forno de modo que a soma dos quadrados da soma do desvio entre o valor almejado e o valor real da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento se torne mínima, em outras palavras, a variação desde o valor almejado da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento se torna mínima, usando-se os valores avaliados do estado variável e a entrega da variável de perturbação a partir da unidade de avaliação do estado variável/perturbação 15. Isto leva a um problema de minimizar a função almejada sob condições de restrição. Mais especificamente, embora a equação (18) já seja obtida como a equação de modelo de controle, a entrada é modificada como a equação (20) a seguir para lidar com a restrição da variação do valor da temperatura almejada do forno. A unidade de cálculo da quantidade de mudança de temperatura do forno 16 calcula então a quantidade de mudança da temperatura do forno Δu(k) com a qual a variação da temperatura da chapa Ts2 se torna mínima usando-se a equação de modelo de controle. Este é um problema de otimização para calcular a série de dados de tempo da quantidade de mudança da temperatura do forno Δu(k) para minimizar a função de avaliação expressa pela equação (21) a seguir.
[34] Nesse exemplo, os valores de saída da unidade de avaliação do estado variável/perturbação 15 são usados como valores iniciais da variável de estado e da variável de perturbação. Na équa- ção (21), x(k)T representa o transporte de um vetor. N na equação (21) é o período de previsão e significa que o período de controle futuro N é avaliado a partir do tempo corrente. Ajustando-se Q = cTc (c representa a última linha correspondente à temperatura da chapa de aço da matriz [C F O6x5]), a função de avaliação pode minimizar a variação da temperatura da chapa de aço incluindo a perturbação no lado de entrada e no lado de saída do forno de aquecimento.
[35] Além disso, as condições de restrição incluem condições de restrição relativas aos valores limites superior e inferior da temperatura do forno, condições de restrição relativas à quantidade de mudança da temperatura do forno por unidade de tempo, condições de restrição relativas aos valores limites superior e inferior da taxa de fluxo de combustível, e condições relativas à quantidade de mudança da taxa de fluxo de combustível por unidade de tempo. Além disso, é possível obter uma relação entre a taxa de fluxo de combustível e o valor almejado da temperatura do forno u(k) e integrar a relação nas restrições, ou restringir o valor almejado da temperatura do forno u(k).Dessa maneira, é possível integrar as condições de restrição da operação. Entre a série de dados do tempo da quantidade de mudança da temperatura do forno Δu(k) calculados nesse processo, a unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno 16 entrega a quantidade de mudança da temperatura do forno Δu (0) do primeiro momento até a unidade de controle da temperatura do forno 17.
[36] A unidade de controle da temperatura do forno 17 adiciona a quantidade de mudança da temperatura do forno Δu(0) até a temperatura almejada do forno no momento corrente, e ajusta a quantidade de uso da taxa de fluxo da quantidade de combustível em cada zona de aquecimento para atingir o objetivo, É preferível que a unidade de cálculo do coeficiente de influência 13, a unidade de ajuste do modelo de controle 14, a unidade de avaliação do estado variável/perturbação 15, e a unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno 16 executam cada uma, um processo para cada valor de ajuste de uma pluralidade de velocidades de passagem da chapa que pode ser considerada durante a operação real. É também preferível que a unidade de controle da temperatura do forno 17 controle a taxa de fluxo de combustível usada em cada zona de aquecimento para alcançar a quantidade de mudança da temperatura do forno calculada a partir do valor ajustado da velocidade de passagem da chapa próximo à velocidade real de passagem da chapa.
[37] Como fica evidente da descrição acima, no equipamento de controle da temperatura da chapa de aço 1 de acordo com a modalidade da presente invenção, a unidade de avaliação do estado variável/perturbação 15 avalia o valor da variável de estado e da variável de perturbação de temperatura do modelo de controle ao mesmo tempo. Além disso, a unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno 16 calcula a quantidade de mudança da temperatura do forno de cada zona de aquecimento sob a condição de restrição de modo que a soma dos quadrados da soma do desvio entre o valor almejado e o valor real da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento se torne mínima, usando-se os valores da variável de estado e da variável de perturbação da temperatura do modelo de controle. Além disso, a unidade de controle da temperatura do forno 17 controla a taxa de fluxo de combustível usada em cada zona de aquecimento para alcançar a quantidade de mudança de temperatura do forno calculada. Consequentemente, é possível controlar a temperatura da chapa de aço no forno de aquecimento com uma boa capacidade de resposta e uma boa capacidade de acompanhamento.
[38] A eficácia do método da presente invenção foi validada por simulação. Os valores ajustados das zonas de aquecimento estão descritos na Tabela 1 abaixo e os valores ajustados das chapas de aço estão descritos na Tabela 2 abaixo. Como condição de restrição do método da presente invenção, a quantidade de mudança almejada da temperatura do forno (°C/s) em todas as zonas de aquecimento é ajustada para igual a ou menor que ± 1,0°C/s. O período de previsão N da função de avaliação é ajustado para 30. Enquanto isso, uma configuração de exemplo de um método convencional está ilustrada na Figura 2. Como ilustrado na Figura 2, na configuração exemplar do método convencional, a variação da temperatura da chapa devido à perturbação da temperatura no lado de entrada do forno de aquecimento é suprimida por controle por alimentação direta (FF) (correção FF), e o desvio de controle real da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento é suprimido pelo controle da derivada-integral proporcional (PID) (correção de realimentação (FB)). Os dois controles são projetados independentemente, e o método convencional difere do método da presente invenção pelo fato de que a informação dos valores de correção da temperatura do forno não é trocada entre si. O controle de realimentação calcula a quantidade de mudança da temperatura do forno para remover a influência da perturbação, que é aplicada à temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento, aplicada à temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento, usando os coeficientes de influência. Para comparar as respostas entre o método da presente invenção e o método convencional quando a perturbação é aplicada, a perturbação lustrada na Figura 3 é aplicada à temperatura da chapa de aço no lado de entrada e no lado de saída do forno de aquecimento. Tabela 1
Tabela 2 
[39] As temperaturas do forno das zonas de aquecimento (1 a 5z) e a resposta de temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento no método da presente invenção estão ilustradas nas Figuras 4(a) e 4(b). As temperaturas do forno das zonas de aquecimento (1 a 5z) e a resposta da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento do método convencional estão ilustradas nas Figuras 5(a) e (b). Como ilustrado nas Figuras 4(a) e (b), no método da presente invenção, a temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento é convergida para o valor almejado (0°C) pelo menos cerca de 60 segundos se passaram. Alternativamente, como ilustrado nas Figuras 5(a) e (b), no método convencional, o desvio de controle está ainda presente na temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento mesmo que 100 segundos ou mais se tenham passado. Dessa maneira, foi confirmado que o tempo necessário para a temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento convergir para o valor almejado é curto, e o desvio do controle é eliminado no método da presente invenção.
[40] A diferença entre o método da presente invenção e o método convencional é a diretividade da quantidade de mudança da temperatura do forno quando a perturbação é aplicada à temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento. Em outras palavras, no método convencional, mesmo quando a temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento é menor que o valor almejado, a temperatura do forno é diminuída quando a perturbação positiva é aplicada à temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento. Entretanto, esta é a operação inversa quando vista a partir da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento. Assim, a temperatura do forno varia, e leva tempo para convergir. Alternativamente, no método da presente invenção, mesmo quando a perturbação positiva é aplicada à temperatura da chapa de aço, no lado de entrada do forno de aquecimento, quando a temperatura corrente da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento é menor que o valor almejado, a temperatura do forno não será diminuída, e a temperatura do forno é controlada para uma condição que possa eventualmente eliminar o desvio do estado estável. Isto é porque a perturbação aplicada à temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento é avaliada para cada período de controle como ilustrado na Figura 6, e uma quantidade de operação adequada é calculada otimamente.
[41] Embora a modalidade tenha sido descrita de acordo com a invenção feita pelos presentes inventores, a presente invenção não é limitada à descrição e aos desenhos que formam uma parte da descrição da presente invenção de acordo com a presente modalidade. Isto é, todas as outras modalidades feitas por aqueles versados na técnica com base na presente modalidade, exemplos de técnicas de operação, etc., estão todos incluídos no escopo da presente invenção.
[42] Com a presente invenção, é possível fornecer o equipa mento de controle da temperatura da chapa de aço e o método de controle da temperatura da chapa de aço que possa controlar a temperatura de uma chapa de aço em um forno de aquecimento com uma boa capacidade de resposta e uma boa capacidade de acompa- nhamento. Lista de sinais de referência 1 Equipamento de controle da temperatura da chapa de aço 11 Unidade de medição da temperatura da chapa 12 Unidade de medição da temperatura do forno 13 Unidade de cálculo do coeficiente de influência 14 Unidade de ajuste do modelo de controle 15 Unidade de avaliação do estado variável/perturbação 16 Unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno 17 Unidade de controle da temperatura do forno
Claims (4)
1. Equipamento de controle da temperatura da chapa de aço caracterizado pelo fato de que compreende: uma unidade de medição da temperatura da chapa que mede a temperatura de uma chapa de aço em um lado de entrada e em um lado de saída de um forno de aquecimento incluindo uma pluralidade de zonas de aquecimento dispostas ao longo da direção de transporte da chapa de aço; uma unidade de medição da temperatura do forno, que mede a temperatura do forno em cada zona de aquecimento; uma unidade de cálculo do coeficiente de influência que calcula o coeficiente de influência representando a mudança de temperatura da chapa de aço no lado da saída do forno de aquecimento em resposta à mudança de temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento, e um coeficiente de influência representando a mudança de temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento em resposta à mudança da temperatura do forno de cada zona de aquecimento, usando uma equação de modelo de aquecimento capaz de calcular a temperatura da chapa de aço no forno de aquecimento, introduzindo-se um valor ajustado da temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento e ajustar os valores da temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento e a velocidade de passagem da chapa; uma unidade de ajuste do modelo de controle que ajusta o modelo de controle introduzindo um valor de comando de mudança da temperatura do forno e retirando a temperatura do forno de cada zona de aquecimento e a temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento, usando o coeficiente de influência calculado pela unidade de cálculo do coeficiente de influência, o tempo de transferência da chapa de aço até que a influência da mudança da temperatura do forno em cada uma das zonas de aquecimento apareça na temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento, a constante de tempo desde quando o valor do comando da mudança de temperatura do forno de cada zona de aquecimento é entregue para quando a temperatura do forno é realmente mudada, e uma variável representando perturbações de temperatura desconhecidas a serem aplicadas à temperatura a chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento; uma unidade de avaliação de estado variável/perturbação que avalia valores de uma variável de estado e uma variável de perturbação da temperatura do modelo de controle ao mesmo tempo, introduzindo um desvio entre o valor real da temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento medido pela unidade de medição da temperatura da chapa e o valor ajustado, um desvio entre o valor real da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento medida pela unidade de medição da temperatura da chapa e um valor ajustado, e um desvio entre o valor real da temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento medida pela unidade de medição da temperatura do forno e o valor inicial ajustado; uma unidade de cálculo da quantidade de mudança na temperatura do forno que calcula a quantidade de mudança na temperatura do forno de cada zona de aquecimento sob a condição de restrição tal que a soma dos quadrados da soma do desvio entre o valor almejado e o valor real da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento se torne mínima, usando-se os valores da variável de estado e da variável da perturbação da temperatura do modelo de controle que são avaliados pela unidade de avaliação do estado variável/perturbação; e uma unidade de controle da temperatura do forno que controla a taxa de fluxo de combustível usada em cada zona de aquecimento para alcançar a quantidade de mudança da temperatura do forno calculada pela unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno.
2. Equipamento de controle da temperatura da chapa de aço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno inclui pelo menos uma das condições de restrição relativas aos valores limites superior e inferior da temperatura do forno, condições de restrição relativas à quantidade de mudança da temperatura do forno por unidade de tempo, condições de restrição relativas aos valores limites superior e inferior da taxa de fluxo de combustível, e condição reativa à quantidade de mudança da taxa de fluxo de combustível por unidade de tempo, como as condições de restrição.
3. Equipamento de controle da temperatura da chapa de aço de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de cálculo do coeficiente de influência, a unidade de ajuste do modelo de controle, a unidade de avaliação do estado variável/perturbação, e a unidade de cálculo da quantidade de mudança de temperatura do forno, cada uma executa um processo para cada valor ajustado de uma pluralidade de velocidades de passagem da chapa assimiláveis durante uma operação real, e a unidade de controle da temperatura do forno controla a taxa de fluxo de combustível usado em cada uma das zonas de aquecimento para alcançar a quantidade de mudança da temperatura do forno calculada a partir do valor ajustado da velocidade de passagem da chapa próximo à velocidade real de passagem da chapa.
4. Método de controle da temperatura da chapa de aço, caracterizado pelo fato de que compreende: uma etapa de medição da temperatura da chapa que mede a temperatura de uma chapa de aço em um lado de entrada e em um lado de saída de um forno de aquecimento incluindo uma pluralidade de zonas de aquecimento dispostas ao longo da direção de transporte da chapa de aço; uma etapa de medição da temperatura do forno que mede a temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento; uma etapa de cálculo do coeficiente de influência que calcula o coeficiente de influência que representa a mudança de temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento em resposta à mudança de temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento, e um coeficiente de influência que representa a mudança de temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento em resposta à mudança da temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento, usando uma equação de modelo de aquecimento capaz de calcular a temperatura da chapa de aço no forno de aquecimento, pela introdução de um valor ajustado da temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento, e ajustar valores das temperaturas do forno de cada uma das zonas de aquecimento e a velocidade de passagem da chapa; uma etapa de ajuste do modelo de controle que ajusta um modelo de controle introduzindo-se um valor de comando de mudança da temperatura do forno e retirando-se a temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento e a temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento, usando-se o coeficiente de influência calculado na etapa de cálculo do coeficiente de influência, o tempo de transferência da chapa de aço até a influência da mudança da temperatura do forno em cada uma das zonas de aquecimento aparecer na temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento, a constante de tempo desde quando o valor de comando de mudança da temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento é obtido até quando a temperatura do forno é realmente mudada, e uma variável representando uma perturbação da temperatura desconhecida a ser aplicada à temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento; uma etapa de avaliação do estado variável/perturbação que avalia os valores de uma variável de estado e de uma variável de perturbação da temperatura do modelo de controle ao mesmo tempo, introduzindo-se um desvio entre o valor real da temperatura da chapa de aço no lado de entrada do forno de aquecimento medida na etapa de medição da temperatura da chapa e um valor ajustado, um desvio entre o valor real da temperatura da chapa no lado de saída do forno de aquecimento medida na etapa de medição da temperatura da chapa e um valor ajustado, e um desvio entre o valor real da temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento medidas na etapa de medição da temperatura do forno e o valor inicial ajustado; uma etapa de cálculo da quantidade de mudança da tempe-ratura do forno que calcula a quantidade de mudança da temperatura do forno de cada uma das zonas de aquecimento sob uma condição de restrição de modo que a soma dos quadrados da soma de um desvio entre o valor almejado e o valor real da temperatura da chapa de aço no lado de saída do forno de aquecimento se torne mínima, usando-se os valores da variável de estado e da variável de perturbação da temperatura do modelo de controle que são avaliados na etapa de avaliação do estado variável/perturbação; e uma etapa de controle da temperatura do forno que controla a taxa de fluxo de combustível usada em cada uma das zonas de aquecimento para alcançar a quantidade de mudança da temperatura do forno calculada na etapa de cálculo da quantidade de mudança da temperatura do forno.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016014429 | 2016-01-28 | ||
| JP2016-014429 | 2016-01-28 | ||
| PCT/JP2016/082552 WO2017130508A1 (ja) | 2016-01-28 | 2016-11-02 | 鋼板の温度制御装置及び温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112018013742A2 BR112018013742A2 (pt) | 2018-12-11 |
| BR112018013742B1 true BR112018013742B1 (pt) | 2021-08-31 |
Family
ID=59061199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112018013742-1A BR112018013742B1 (pt) | 2016-01-28 | 2016-11-02 | Equipamento de controle da temperatura de chapa de aço e método de controle da temperatura |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6146553B1 (pt) |
| BR (1) | BR112018013742B1 (pt) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE518184C2 (sv) | 2000-03-31 | 2002-09-03 | Perstorp Flooring Ab | Golvbeläggningsmaterial innefattande skivformiga golvelement vilka sammanfogas med hjälp av sammankopplingsorgan |
| WO2018117297A1 (ko) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | 주식회사 성화이앤씨 | 연속 소둔라인의 강판 온도 패턴 제어 시스템 및 방법 |
| KR102428500B1 (ko) * | 2018-02-22 | 2022-08-02 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 연속 어닐링에 있어서의 강판의 가열 방법 및 연속 어닐링 설비 |
| WO2019180961A1 (ja) * | 2018-03-23 | 2019-09-26 | Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ株式会社 | 熱処理炉の運転支援装置及び運転支援方法並びに熱処理設備及びその運転方法 |
| CN112414114A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-02-26 | 贵州省建筑材料科学研究设计院有限责任公司 | 隧道窑及码坯窑车焙烧状态和焙烧氛围控制、可追溯方法 |
| CN114001562B (zh) * | 2021-10-12 | 2023-09-01 | 宁波大学 | 一种水泥预分解炉调温pid参数自整定方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60135531A (ja) * | 1983-12-24 | 1985-07-18 | Nippon Steel Corp | 連続焼鈍炉の温度制御方法 |
| JPH0772309B2 (ja) * | 1988-01-18 | 1995-08-02 | 三菱重工業株式会社 | 連続焼鈍炉の板温制御方法 |
| JPH03236422A (ja) * | 1990-02-14 | 1991-10-22 | Kobe Steel Ltd | 連続焼鈍炉における板温制御方法 |
| JPH04168232A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 板温制御方法 |
| CN102455135B (zh) * | 2010-10-27 | 2013-11-20 | 宝山钢铁股份有限公司 | 明火加热炉炉温控制设备 |
-
2016
- 2016-11-02 JP JP2017509786A patent/JP6146553B1/ja active Active
- 2016-11-02 BR BR112018013742-1A patent/BR112018013742B1/pt active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2017130508A1 (ja) | 2018-02-01 |
| BR112018013742A2 (pt) | 2018-12-11 |
| JP6146553B1 (ja) | 2017-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR112018013742B1 (pt) | Equipamento de controle da temperatura de chapa de aço e método de controle da temperatura | |
| Hu et al. | Nonlinear dynamic simulation and control of large-scale reheating furnace operations using a zone method based model | |
| WO2017130508A1 (ja) | 鋼板の温度制御装置及び温度制御方法 | |
| US20200232706A1 (en) | Fast response heaters and associated control systems used in combination with metal treatment furnaces | |
| KR101956365B1 (ko) | 연속 소둔라인의 강판 온도 패턴 제어 시스템 및 방법 | |
| JP2006220408A (ja) | 温度制御方法、温度制御装置、熱処理装置およびプログラム | |
| JPS5848011B2 (ja) | 加熱炉燃焼制御方法 | |
| Wong et al. | Designing process controller for a continuous bread baking process based on CFD modelling | |
| CN102822358A (zh) | 长条材料的热处理方法、长条材料的制造方法以及这些方法中使用的热处理炉 | |
| Suzuki et al. | Simultaneous optimization of slab permutation scheduling and heat controlling for a reheating furnace | |
| Goud et al. | Design of noise filters for integrating time delay processes | |
| Pedersen et al. | On the reheat furnace control problem | |
| JP5668301B2 (ja) | 加熱対象物の温度制御方法および温度制御装置 | |
| Steinbach et al. | Modeling and Optimization of an Inductive Oven with Continuous Product Flow | |
| JP4247718B2 (ja) | 連続式加熱炉における炉温制御方法及び装置 | |
| CN110108124A (zh) | 一种辊道窑多段温度控制方法、装置、设备及存储介质 | |
| Kostúr | Control system design for a walking beam furnace | |
| JPH08199248A (ja) | 連続焼鈍設備の温度制御装置 | |
| Durdán et al. | Discreet control of annealing process with utilization of indirect measurement | |
| JPS599125A (ja) | 加熱炉の炉温設定方法 | |
| RU121606U1 (ru) | Устройство адаптации регулятора температуры электрической печи сопротивления | |
| JPS62174325A (ja) | 加熱炉の炉温制御方法 | |
| Epishin et al. | Improvement of hot-rolling mill heating furnace efficiency from industrial experiment results | |
| Nakagawa et al. | SOS analysis of cooling control of hot strips in transition boiling region | |
| JPS60141833A (ja) | 連続焼鈍炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 02/11/2016, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |