CN111378917A - 镀敷附着量控制装置以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及镀敷附着量控制装置以及控制方法。在镀敷附着量控制中自动控制喷嘴位置的情况下，不使用检测钢板经过位置的特别的传感器，而将表喷嘴和背喷嘴相对钢板的位置保持为恒定，从而维持表镀敷附着量和背镀敷附着量的平衡，并且避免喷嘴和钢板的接触风险。镀敷附着量控制装置(100)具备：钢板经过移动量推测部(105)，伴随进行成为钢板经过位置的移动的要因的焊接点通过、张力变化、浴中辊操作中的任一个，推测其引起的钢板经过位置的移动量；以及喷嘴位置控制部(103)，具备使表喷嘴位置和背喷嘴位置与钢板经过移动量推测部推测的钢板经过位置的移动量对应地移位的功能。

Description

镀敷附着量控制装置以及控制方法

技术领域

本发明涉及在钢铁生产线的连续镀敷设施中，使期望的厚度的熔融镀敷浴附着到钢板的镀敷附着量控制装置及其控制方法，尤其涉及在不仅自动控制喷嘴压力而且还自动控制喷嘴位置来控制镀敷附着量的情况下，将钢板的表背的附着量控制为各个目标值并且使喷嘴和钢板的接触的危险最小化，从而安全地继续控制的镀敷附着量控制方法。

背景技术

作为用于控制附着到钢板的镀敷附着量的操作端，有喷嘴的压力和喷嘴的位置。喷嘴的位置是用于变更喷嘴和钢板的距离(以下称为喷嘴间隙)的操作端。一般，根据控制的响应、镀敷钢板的光泽性的观点，优选操作喷嘴位置，但由于板厚变化等各种要因而从喷嘴观察到的钢板的相对位置变化，所以喷嘴和钢板的距离的掌握不容易。因此，通过操作人员的手动操作控制喷嘴位置的情形较多，为了导入自动控制，需要解决附着量精度的降低、钢板的表和背的附着量的失衡、喷嘴和钢板的接触的危险。

作为进行这样的镀敷附着量控制的以往方法，在专利文献1中，示出追设检测喷嘴部中的钢板的通过位置(钢板经过位置)的传感器，使用利用传感器检测出的钢板经过位置，将表喷嘴和背喷嘴的位置相对钢板控制为适合的值的例子。

另外，在专利文献2中，示出具备推测钢板经过位置的单元，在喷嘴和钢板的推测距离为一定值以下时，校正喷嘴间隙或者发出警报的手法。

进而，在专利文献3中，示出在喷嘴的上部和下部，具备能够非接触地控制钢板的磁力发生物体和能够检测钢板经过位置的位移计，在将由位移计测定出的钢板控制为适合的位置之后，将喷嘴和钢板距离控制为得到期望的镀敷附着量的值的手法。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2008-280587号公报

专利文献2：日本特开2009-275266号公报

专利文献3：日本特开平3-253549号公报

发明内容

然而，在专利文献1的手法中，需要铺设钢板经过位置的检测传感器，所以存在控制系统的价格变得昂贵，而且新需要钢板经过位置的检测传感器的保养、校正作业的问题。另外，钢板经过位置的检测传感器通常设置于喷嘴的上部，所以存在起因于钢板经过位置的检测传感器检测出的钢板经过位置未与喷嘴部的钢板经过位置对应，而镀敷附着量精度降低的问题。进而，镀敷设施中的钢板经过位置的检测由于钢板的振动、宽度方向的翘曲等而技术难度高，存在高精度的钢板经过位置的检测困难的问题。

在专利文献2的手法中，具备在板厚变更时推测钢板经过位置的变化，进而判断控制稳定的状态来推测钢板经过位置的单元。然而，钢板经过位置除了板厚变更以外，还由于浴中辊(收纳(collecting)辊、稳定(stabilizing)辊)的操作、钢板张力的变化移动。专利文献2未照顾到该点，所以存在在从发生浴中辊操作、张力变化至控制的稳定状态成立的期间钢板经过位置的推测精度降低的问题。进而，关于板厚变化量和钢板移动量的关系，当前处理的钢板(当前钢板)和下次处理的钢板(下一钢板)各自的板厚、钢种、浴中辊位置、张力的值等各种状态量作为动作点造成影响。附带地，在钢种不同时，硬度、击穿强度变化，所以钢板经过位置的移动量受到影响。在专利文献2的手法中未照顾到该点，所以未考虑状态量的影响所致的钢板经过位置的推测精度的降低也是问题。

专利文献3的手法由于需要用于约束钢板的大规模的装置，所以存在系统变得格外昂贵的问题。

因此，本发明想要解决的课题在于，在自动控制喷嘴位置时，不使用用于检测钢板经过位置的特别的传感器而高精度地推测钢板经过位置的移动，并依照推测结果控制喷嘴位置。而且，其结果，防止钢板的表背的镀敷附着量变得失衡，使镀敷附着量高精度化，并且去除喷嘴和钢板的接触风险来安全地继续控制。

为了解决所述课题，本发明提供一种控制镀敷设施的镀敷附着量控制装置，将连续地送来的钢板浸渍到熔融镀敷浴的浴槽，使熔融镀敷浴附着到所述钢板，在从所述浴槽抬起后，从设置于钢板的表背的表喷嘴和背喷嘴对所述钢板喷吹气体，去除过剩地附着的熔融镀敷浴，从而使期望的厚度的熔融镀敷浴附着到钢板，所述镀敷附着量控制装置的特征在于，具备：镀敷附着量预测模型，记述有板速、喷嘴压力、喷嘴和钢板的距离与附着到钢板的镀敷附着量的关系；控制部，参照所述镀敷附着量预测模型，以使附着到钢板的镀敷附着量成为期望的值的方式，控制喷嘴压力和喷嘴位置的至少一方；以及钢板经过移动量推测部，推测经由作为所述钢板的连接处的焊接点的所述钢板的板厚切换、所述钢板的张力、及在所述浴槽中支承所述钢板的浴中辊的位置中的至少1个变化时的、作为所述钢板在喷嘴高度上的通过位置的钢板经过位置的移动量，输出到所述控制部。

根据本发明，在发生作为钢板经过位置移动的定时的焊接点通过、张力变化、浴中辊操作的各个的要因时，钢板经过移动量推测部被起动，计算与要因变化对应的钢板经过位置的移动量，喷嘴位置控制部与钢板经过移动量对应地，使表喷嘴位置和背喷嘴位置移位。因此，能够将喷嘴和钢板的相对距离保持为恒定，所以能够防止由于钢板经过的移动而钢板的表背的附着量失衡。进而，能够降低由于钢板接近表背中的某一方的喷嘴而发生的喷嘴和钢板的接触风险。

进而，通过将没有喷嘴和钢板的接触风险的安全的距离作为容许喷嘴间隙输入，使用容许喷嘴间隙在喷嘴和钢板不接近的范围内进行喷嘴位置控制，能够去除喷嘴和钢板的接触风险，安全地继续控制。

附图说明

图1是示出镀敷设施的说明图。

图2是指示信息的例子。

图3是焊接点通过判定部的处理。

图4是张力变化判定部的处理。

图5是浴中辊操作判定部的处理。

图6是钢板经过移动量推测部的处理。

图7是喷嘴位置控制部的处理。

图8是喷嘴压力控制部的处理。

图9是附加容许喷嘴间隙输入部的结构图。

图10是使用容许喷嘴间隙的喷嘴位置控制部的处理。

图11是钢板经过移动量的推测方法的说明图。

图12是示出本发明的镀敷附着量控制装置的说明图。

图13是示出喷嘴和钢板的水平剖面中的位置关系的图。

图14是说明测定镀敷附着量的部位的图。

(符号说明)

100：镀敷附着量控制装置；101：控制部；102：喷嘴压力控制部；103：喷嘴位置控制部；104：镀敷附着量预测模型；105：钢板经过移动量推测部；106：焊接点通过判定部；107：张力变化判定部；108：浴中辊操作判定部；140：上位计算机；150：镀敷设施；151：钢板；153：喷嘴；155：镀敷附着量检测器；156：焊接点；901：控制部；902：喷嘴位置控制部；903：容许喷嘴间隙输入部。

具体实施方式

在以下的实施例中说明的镀敷附着量控制中，能够安全地导入喷嘴间隙自动控制。相比于仅自动控制喷嘴压力的情况，能够实现镀敷附着量控制的高精度化、高响应化、钢板表面质量的提高。

【实施例1】

图1示出本发明的实施例。镀敷附着量控制装置100(详细而言图12)控制镀敷设施150，使期望的厚度的熔融镀敷浴附着到钢板(条带)151。

首先，说明镀敷设施150。在镀敷设施150的罐(浴槽)15中积存熔融镀敷浴，在焊接点156处被连接的钢板151被连续地搬送。钢板151被浴中辊160支承，在与顶辊161之间，针对每个钢板控制为预先决定的固定的张力值。关于张力，伴随焊接点156的通过，从当前处理的钢板151(当前钢板)的张力变化为下次处理的钢板151(下一钢板)的张力。

将钢板151暂时浸渍到熔融镀敷浴后，在抬起后，从由分别设置于钢板151的表背的表喷嘴和背喷嘴构成的喷嘴153喷吹气体，去除过剩地附着的熔融镀敷浴，从而附着的镀敷的量被控制为期望的值。大致通过钢板151的速度(板速)、从喷嘴153喷吹的气体的压力、喷嘴153和钢板151的距离，决定附着到钢板151的镀敷的量。照顾钢板151的振动而使表喷嘴的压力和背喷嘴的压力通常相同，所以如果以使钢板151成为表喷嘴和背喷嘴的中间的方式控制喷嘴153的位置，则能够使钢板151的表背的附着量成为相同的值。

在此，将镀敷处理中的钢板151在喷嘴高度上的通过位置以下称为“钢板经过位置”。如果喷嘴和钢板经过位置的距离是喷嘴间隙，钢板经过位置能够推测，则能够确定从钢板的喷嘴观察到的相对位置。能够根据表喷嘴位置和钢板经过位置计算表喷嘴间隙，根据背喷嘴位置和钢板经过位置计算背喷嘴间隙。

另外，通过操作浴中辊160，能够使钢板151的宽度方向的板翘曲变化。在钢板151翘曲时，以其为原因，板宽方向的钢板151的镀敷附着量在板宽方向上成为不同的值，但通过以使钢板151不发生翘曲的方式控制浴中辊160的位置，能够矫正所述成为不同的值的现象。

另一方面，钢板经过位置由于钢板151的板厚变化、张力的变化、浴中辊操作而变化。在钢板经过位置变化时，钢板151接近表背的喷嘴的一方并远离另一方。在表背的镀敷附着量的目标值相同时，需要以即使钢板经过移动也使钢板151成为表喷嘴和背喷嘴的中间的方式控制喷嘴153的位置。还考虑对表背的镀敷附着量意图地附加差的差厚镀敷，此时，需要将喷嘴153控制到考虑了表背的镀敷附着量目标值的差异的位置。不论在哪一种情况下，为了维持表镀敷附着量和背镀敷附着量的平衡，需要在钢板经过移动的定时，正确地推测钢板经过的移动量，使喷嘴153的位置移位钢板经过移动的量。

例如，用公式1表示附着到钢板151的镀敷附着量与板速、喷嘴压力、喷嘴间隙(喷嘴和钢板的距离)的关系。在公式1中，如果对P、D输入钢板的表面的值，则能够计算钢板表面的镀敷附着量，另外，如果对P、D输入钢板的背面的值，则能够计算钢板背面的镀敷附着量。进而，通过输入对钢板的表背的P进行平均而得到的值、以及对钢板的表背的D进行平均而得到的值，能够计算对表背进行平均而得到的镀敷附着量的大致的值。

【式1】

ln(W)＝f(P，V，D)＝a0+a1·ln(P)+a2·ln(V)+a3·ln(D)…(公式1)

在此，W：镀敷附着量、P：喷嘴压力、V：板速、D：喷嘴间隙、a0～a3：系数

在本实施例中，以下将公式1称为镀敷附着量预测模型。作为镀敷附着量预测模型，除此以外还有时考虑喷嘴高度、钢板温度、熔融镀敷浴的温度等。前后的钢板在焊接点156处通过焊接连接，焊接点156通常与镀敷附着量目标值的切换部位对应。镀敷附着量检测器155是测定实际上附着的镀敷的量的装置，关于钢板151的表和背的各个检测并输出何种程度的镀敷附着到钢板151。在本实施例中，以关于钢板151的表和背的各个在宽度方向上输出左侧、中央、右侧这3点的测定值的情况(在表背合计6点)为例子进行说明。镀敷附着量检测器155安装于从喷嘴153离开几十～一百多m的位置，进而通常使钢板在宽度方向上移动并进行平均处理后，输出值。因此，直至能够测量与喷嘴位置的P、V、D对应的镀敷附着量为止，通常需要几十秒～2分钟。

图12示出镀敷附着量控制装置100的结构。镀敷附着量控制装置100具备控制部101，该控制部101从上位计算机140，关于接下来处理的钢板151，接受由钢板编号、钢种、板厚、板宽、镀敷附着量的目标值等构成的指示信息，进而从镀敷设施150接受喷嘴153的压力、位置、钢板151的速度、由镀敷附着量检测器155检测出的镀敷附着量实绩等实绩信息，据此，参照镀敷附着量预测模型104，计算实现目标镀敷附着量的喷嘴的压力、位置的指令，进而控制部101具备喷嘴压力控制部102和喷嘴位置控制部103。还具备：焊接点通过判定部106，根据从镀敷设施150取入的实绩信息，判定焊接点156通过喷嘴153的位置；张力变化判定部107，判定钢板151的张力变化；浴中辊操作判定部108，判定由作业者操作浴中辊160；钢板经过移动量推测部105，依照这些焊接点通过判定部106、张力变化判定部107、浴中辊操作判定部108中的任一个的判定结果，推测钢板经过的移动量，喷嘴位置控制部103具备依照钢板经过移动量推测部105的输出，使喷嘴153的位置移位的功能。

以下，依照附图，详细说明各部的功能。图2示出镀敷附着量控制装置100从上位计算机140接受的指示信息的例子。指示信息201由下次处理的钢板的钢板编号、钢种、板厚、钢板长等基本信息、控制的目标值等构成，在处理钢板之前送来。在图2的指示信息的例子中，包括钢板编号、钢种、板厚、板宽等属性值、目标附着量、上限附着量、下限附着量等控制指令值、喷嘴间隙、浴中辊位置等控制的动作点。实际上，除此以外，还有时包括钢板的化学组成、收纳目的地、下一工序的信息。

图3示出焊接点通过判定部106执行的处理。处理在焊接点156通过喷嘴153的位置的定时开始，之后，针对每个固定周期(Δt)反复处理。在S3-1中使追踪的值L初始化。在该流程图中，L表示正被镀敷处理的部位与钢板开头的距离。在S3-2中，从镀敷设施150取入钢板151的板速。然后，将对板速V乘以计算周期Δt而得到的值加到L，新设为L。在S3-3中，判定L是否大于从指示信息201取入的钢板长L2。在不大于的情况下，该钢板的处理继续，所以在经过Δt后，返回到S3-2，反复S3-2～S3-3的处理。在大于的情况下，表示结束该钢板的处理，所以在S3-4中，针对钢板经过移动量推测部105输出焊接点通过的判定结果。之后，返回到S3-1，开始接下来的钢板的处理。

图4示出张力变化判定部107执行的处理。在S4-1中，从镀敷设施150取入浴中辊160与顶辊161之间的钢板151的张力，与上次取入的值进行比较。在比较结果中无差异的情况下，未产生张力变化，所以返回到S4-1，反复S4-2～S4-3的处理。在比较结果中有差异的情况下，张力变化，所以在S4-3中，针对钢板经过移动量推测部105输出张力变化这样的判定结果。之后，返回到S4-1，监视下次的张力变化。

图5示出浴中辊操作判定部108执行的处理。在S5-1中，从镀敷设施150取入浴中辊160的位置，与上次取入的值进行比较。在此，浴中辊中的至少1根能够在水平方向上移动，浴中辊位置是指，可移动的辊的水平方向的位置、或者2根浴中辊的上下方向的重叠量即互相啮合量。

在比较结果中无差异的情况下，浴中辊160未被操作，所以返回到S5-1，反复S5-2～S5-3的处理。在比较结果中有差异的情况下，浴中辊160被操作，表示位置发生了变化，所以在S5-3中，针对钢板经过移动量推测部105输出浴中辊被操作这样的判定结果。之后，返回到S5-1，监视下次的浴中辊操作。

图6示出钢板经过移动量推测部105执行的处理。首先，在S6-1中，判定起动要因。起动要因是钢板151的位置的移动原因，在本实施例中，根据焊接点156的通过、钢板151的张力的变化、浴中辊160的操作中的任一个，使用来自焊接点通过判定部106、张力变化判定部107、浴中辊操作判定部108的信号来判定。在判定为从焊接点通过判定部106接收到焊接点通过的信号时，进入到S6-2，计算板厚变化时的钢板经过移动量，输出到控制部101的喷嘴位置控制部103。例如，用公式2计算与板厚的变化相伴的钢板经过移动量ΔPos_th。

【式2】

ΔPos_th＝g(THb、Ccur、Stb、TENcur)-g(THf、Ccur、Stf、TENcur)…(公式2)

在此，THb：后行钢板板厚、THf：先行钢板板厚、Ccur：浴中辊位置、Stb：后行钢板击穿强度、Stf：先行钢板击穿强度、TENcur：钢板张力

公式2的右边第1项是板厚变化后的钢板经过位置，右边第2项是板厚变化前的钢板经过位置，分别用板厚、浴中辊的位置、钢板的击穿强度、钢板张力的函数表示。在焊接点的通过中板厚和钢种变化，所以能够用第1项和第2项的差来计算与该变化对应的钢板经过位置的变化ΔPos_th。钢板的击穿强度还能够用钢板的拉伸强度、硬度代替。在S6-1中判定为从张力变化判定部107接收到张力变化的信号时，进入到S6-3，计算张力变化时的钢板经过移动量，输出到控制部101的喷嘴位置控制部103。例如，用公式3计算与张力的变化相伴的钢板经过移动量ΔPos_ten。

【式3】

ΔPos_ten＝h1(TH、Ccur、St、TENcur)-h1(TH、Ccur、St、TENpre)…(公式3)

在此，TH：钢板板厚、Ccur：浴中辊位置、St：钢板击穿强度、TENcur：变化后的钢板张力、TENpre：变化前的钢板张力

公式3的右边第1项是张力变化后的钢板经过位置，右边第2项是在张力变化前的钢板经过位置，分别用板厚、浴中辊的位置、钢板的击穿强度、钢板张力的函数表示。张力从TENpre变化为TENcur，所以能够用第1项和第2项的差来计算与该变化对应的钢板经过位置的变化ΔPos_ten。张力变化所致的经过移动量ΔPos_ten还考虑用如公式4使用张力的变化量的公式来求出。

【式4】

ΔPos_ten＝h2(ΔTEN、TH、St、Ccur)…(公式4)

在此，ΔTEN：张力变化量

在S6-1中从张力变化判定部107判定为从浴中辊操作判定部108接收到浴中辊160被操作的信号时，进入到S6-4，计算浴中辊位置变化时的钢板经过移动量，输出到控制部101的喷嘴位置控制部103。例如，用公式5计算与浴中辊位置的变化相伴的钢板经过移动量ΔPos_croll。

【式5】

ΔPos_croll＝e1(TH、Ccur、St、TENcur)-e1(TH、Cpre、St、TENcur)…(公式5)

在此，Ccur：操作后的浴中辊位置、Cpre：操作前的浴中辊位置

公式5的右边第1项是浴中辊操作后的钢板经过位置，右边第2项是浴中辊操作前的钢板经过位置，分别用板厚、浴中辊的位置、钢板的击穿强度、钢板张力的函数表示。浴中辊位置从Cpre变化为Ccur，所以能够用第1项和第2项的差来计算与浴中辊位置的变化对应的钢板经过位置的变化ΔPos_croll。浴中辊位置的变化所致的经过移动量ΔPos_ten还考虑用如公式6使用浴中辊位置的移动量的公式来求出。

【式6】

ΔPos_croll＝e2(ΔC、TH、St、TEN)…(公式6)

在此，ΔC：浴中辊位置的移动量

图7示出控制部101具备的喷嘴位置控制部103的处理。喷嘴位置控制部103具备如下3个功能：预置控制，依照从上位计算机140接受的与钢板151有关的指示信息201，设定适合于得到目标附着量的喷嘴位置；喷嘴移位控制，从钢板经过移动量推测部105取入钢板经过位置的移动信息，并使由表喷嘴和背喷嘴构成的喷嘴153平行移动对应的值；反馈控制，根据从镀敷附着量检测器155取入的实绩附着量，检测表背、宽度方向的附着量的失衡，并向使它们均匀化的方向变更喷嘴位置的。首先，在S7-1中判定起动要因，决定执行预置控制、喷嘴移位控制、反馈控制中的哪一个。起动要因都能够从镀敷设施150取入的实绩信息判定，例如，在预置控制中，将焊接点156通过喷嘴位置设为起动要因，在喷嘴移位控制中，将从钢板经过移动量推测部105接收到钢板经过位置的移动信息设为起动要因，在反馈控制中，将从镀敷附着量检测器155检测到新的附着量设为起动要因即可。在预置控制被起动时，在S7-2中，根据指示信息201，取入下一钢板的喷嘴间隙Dn。在S7-3中，作为来自镀敷设施150的实绩信息，取入针对当前钢板控制的喷嘴位置Dc1～Dc4。在本实施例中，以关于表背喷嘴，左右分别各具备1个即合计具备4个用于控制喷嘴位置的致动器的情况为例子进行说明。即，将表喷嘴的右侧的喷嘴位置设为Dc1，左侧设为Dc2，将背喷嘴的右侧喷嘴位置设为Dc3，左侧设为Dc4。在S7-4中，依照公式7～公式10计算下一钢板的喷嘴位置Dn1～Dn4，输出到镀敷设施150。公式7～公式10的各参数(Dc：针对当前钢板的移动前的喷嘴位置、Dn：针对下一钢板的移动后的喷嘴位置)参照图13。

【式7】

Dn1＝Dc1+Dn-(Dc1+Dc2+Dc3+Dc4)/4…(公式7)

【式8】

Dn2＝Dc2+Dn-(Dc1+Dc2+Dc3+Dc4)/4…(公式8)

【式9】

Dn3＝Dc3+Dn-(Dc1+Dc2+Dc3+Dc4)/4…(公式9)

【式10】

Dn4＝Dc4+Dn-(Dc1+Dc2+Dc3+Dc4)/4…(公式10)

在此，Dc1～Dc4：当前的喷嘴位置、Dn：下一钢板的喷嘴间隙指示值

Dn1～Dn4：针对下一钢板的喷嘴位置指令值

在本实施例中，将预置控制的起动要因设为焊接点156通过喷嘴位置的定时，但还有时希望考虑喷嘴的移动所需的时间而事先计算。此时，也可以设为焊接点156通过浴中辊160的定时，还能够设为如通过喷嘴位置前5秒那样的设定。

另一方面，在起动要因是钢板经过位置的移动时，进行喷嘴移位控制。在S7-5中，取入当前的喷嘴位置(针对当前钢板的喷嘴位置Dc1～Dc4)。进而，在S7-6中，从钢板经过移动量推测部105取入钢板经过移动量ΔDp。在S7-7中，依照公式11～公式14，进行使使喷嘴153动作的各致动器分别移动ΔDp，使表背喷嘴平行移动的运算。即，通过从表喷嘴位置减去ΔDp并对表喷嘴位置加上ΔDp，计算各喷嘴位置的指令值Dn1～Dn4，并输出到镀敷设施150，从而使表背的喷嘴153平行移动ΔDp。

【式11】

Dn1＝Dc1-ΔDp…(公式11)

【式12】

Dn2＝Dc2-ΔDp…(公式12)

【式13】

Dn3＝Dc3+ΔDp…(公式13)

【式14】

Dn4＝Dc4+ΔDp…(公式14)

在此，Dc1～Dc4：当前的喷嘴位置、

Dn1～Dn4：实施喷嘴移位控制后的喷嘴位置

在起动要因是反馈控制时，在S7-8中，从镀敷附着量检测器155取入镀敷附着量的实绩值。在本实施例中，以作为镀敷附着量，在钢板151的表背各个中检测中央和两端这3点即合计6点的情况为例子进行说明。在此，如以下所述定义6点的检测值。

·TL：钢板的表面左侧的附着量

·TC：钢板的表面中央的附着量

·TR：钢板的表面右侧的附着量

·BL：钢板的背面左侧的附着量

·BC：钢板的背面中央的附着量

·BR：钢板的背面右侧的附着量

在S7-9中，计算表背以及宽度方向的附着量失衡。用例如公式15、公式16计算失衡。公式15、公式16的各参数参照图14。

【式15】

表背失衡U

U＝(TR+TC+TL)/3-(BR+BC+BL)/3…(公式15)

【式16】

板宽方向失衡G

G＝(TR+BL)/2-(TL+BR)/2…(公式16)

在本发明中，镀敷附着量检测器155以所谓3点扫描方式测量镀敷附着量。即，在镀敷附着量检测器155在宽度方向上移动而测量镀敷附着量时，在左侧、中央、右侧这3个部位暂时停止而检测附着量，关于钢板151的表面和背面的各个，在宽度方向上输出左侧、中央、右侧的3点的测定值。即，如上所述，输出表背合计6点的测定值(TL、TC、TR、BL、BC、BR)。

另外，通常，还输出两面平均(上述6点的平均值)、表平均(TL、TC、TR的平均值)、背平均(BL、BC、BR的平均值)，在该情况下，例如，还能够使用表平均和背平均，来计算公式15的U值。

作为一般的镀敷附着量检测器的动作，除了3点扫描方式以外，还有时使用全扫描方式(镀敷附着量检测器155在宽度方向上连续移动来检测镀敷附着量)。在该情况下，通过使用在TL、TC、TR、BL、BC、BR的附近检测出的值来计算，也能够原样地应用本发明。

然后，在S7-10中，依照公式17～公式20，计算消除该失衡的方向的喷嘴位置，输出到镀敷设施150。

【式17】

Dn1＝Dc1+α1·U-β1·G…(公式17)

【式18】

Dn2＝Dc2+α1·U+β1·G…(公式18)

【式19】

Dn3＝Dc3-α1·U+β1·G…(公式19)

【式20】

Dn4＝Dc4-α1·U-β1·G…(公式20)

在此，Dc1～Dc4：当前的喷嘴位置、

Dn1～Dn4：实施喷嘴移位控制后的喷嘴位置

α1、β1：控制增益

在焊接点156的通过中钢板151的板厚变化，所以考虑预置控制和喷嘴移位控制同时起动。在该情况下，也是依次执行S7-2～S7-4和S7-5～S7-7，累计结果即可。或者，还考虑如公式21～公式24，重叠公式15、公式16、和公式17～公式20来计算喷嘴位置指令值。

【式21】

Dn1＝Dc1+α1·U-β1·G-ΔDp…(公式21)

【式22】

Dn2＝Dc2+α1·U+β1·G-ΔDp…(公式22)

【式23】

Dn3＝Dc3-α1·U+β1·G+ΔDp…(公式23)

【式24】

Dn4＝Dc4-α1·U-β1·G+ΔDp…(公式24)

不论在哪一个情况下，都能够原样地应用本发明。

图8示出控制部101的喷嘴压力控制部102的处理。喷嘴压力控制部102具备如下3个功能：预置控制，针对下一钢板计算实现由指示信息201指示的镀敷附着量目标值的喷嘴压力；前馈控制，取入钢板151的板速的变更等状态变化，来计算补偿对镀敷附着量造成的影响的喷嘴压力的修正量；反馈控制，在由镀敷附着量检测器155检测出的镀敷附着量实绩值和目标附着量有偏差时，计算用于降低该偏差的喷嘴压力的修正量。在S8-1中，判定起动要因，决定执行预置控制、前馈控制、反馈控制中的哪一个。起动要因都能够根据从镀敷设施150取入的实绩信息判定，例如，在预置控制中，将焊接点156通过喷嘴位置设为起动要因，在前馈控制中，将钢板151的速度变化设为起动要因，在反馈控制中，将从镀敷附着量检测器155检测到新的附着量设为起动要因即可。在预置控制被起动时，在S8-2中，从镀敷设施150取入当前的板速Vc。在S8-3中，从指示信息201取入下一钢板的镀敷目标附着量。在S8-4中，从喷嘴位置控制部取入下一钢板的喷嘴位置设定值。也可以代替下一钢板的喷嘴位置设定值，而使用从指示信息取入的下一钢板的喷嘴间隙。在S8-5中参照镀敷附着量预测模型，使用取入的值通过公式25计算喷嘴压力的预置值，作为喷嘴153的操作量输出。

【式25】

Pn＝f^-1(Wn、Dn、Vc)…(公式25)

在此，Wn：从指示信息取入的下一钢板的镀敷附着量目标值

Dn：从指示信息取入的下一钢板的喷嘴间隙

f^-1：关于喷嘴压力P求解公式1时的右边

在前馈控制被起动时，在S8-6中，从镀敷设施150取入变更前和变更后的板速。然后，在S8-7中，通过公式26，计算补偿速度变更的喷嘴压力修正量，校正当前的喷嘴压力。影响系数是指，为了使镀敷附着量增减单位量而所需的喷嘴压力和速度的比例。

【式26】

Pn＝Pc+γ1·(θP/θV)·(Vn-Vc)…(公式26)

在此，Pc：当前的喷嘴压力、Pn：喷嘴压力操作量

Vc：变更前的速度、Vn：变更后的速度

γ1：控制增益、(θP/θV)：影响系数

在起动要因是反馈控制时，在S8-8中，从镀敷附着量检测器155取入镀敷附着量的实绩值。在S8-9中，根据从指示信息201取入的目标附着量Wn计算偏差，在S8-10中计算消除偏差的喷嘴压力，作为操作量输出到喷嘴153。具体而言，用依照公式27的计算式，校正当前的喷嘴压力。影响系数是指，为了使镀敷附着量变化单位量而所需的喷嘴压力的变化量。

【式27】

Pn＝Pc+γ2·(θP/θW)·(Wn-Wc)…(公式27)

在此，Wc＝(TR+TC+TL+BR+BC+BL)/6

Wn：目标附着量、(θP/θW)：影响系数、γ2：控制增益

如以上所述，控制部101通过具备喷嘴压力控制部102和喷嘴位置控制部103，能够将附着到钢板151的镀敷控制为目标值，并且能够追踪钢板151的经过移动而控制喷嘴位置，所以能够去除喷嘴153和钢板151接触的风险，并且能够维持表背的镀敷附着量平衡。

在本实施例中，作为喷嘴压力控制部102的前馈控制的起动要因，以钢板151的速度变化为例子示出，但除此以外，还考虑将操作者手动地校正镀敷附着量的目标值、或者以钢板151的板厚变化为原因而钢板151和喷嘴153的距离变化作为要因而起动。在该情况下，也能够用同样的手法实施前馈控制。另外，在本实施例中，示出用喷嘴压力进行反馈控制中的镀敷附着量的两面和的控制的例子，但还能够不使压力变化而用喷嘴位置的变更(喷嘴的开闭)进行。在该情况下，也能够原样地应用本实施例所示的钢板经过移动推测部的处理。

【实施例2】

接下来，作为本发明的第2实施例，示出具备输入喷嘴153和钢板151的容许的最小距离的容许喷嘴间隙输入部的结构。在图9中，用户从容许喷嘴间隙输入部903输入作为喷嘴153和钢板151的容许的最小距离的容许喷嘴间隙。关于容许喷嘴间隙，考虑钢板151的厚度、钢板端部的形状、翘曲、晃动的振幅等，输入钢板151和喷嘴153不接触的值。一般，在焊接点附近，钢板151的形状差，所以还考虑使喷嘴间隙在焊接点通过前成为稍微大的值，在焊接点通过后返回到原来的值。或者，作为操作的动作点，还有时以按照一定以上的喷嘴压力附着镀敷为目的而决定。容许喷嘴间隙输入部903例如是设置于镀敷附着量控制装置100的HMI(Human Machine Interface，人机接口)画面，用户通过变更显示于画面的容许喷嘴间隙的值，输入期望的容许喷嘴间隙。输入的容许喷嘴间隙被发送到喷嘴位置控制部902，喷嘴位置控制部902考虑容许喷嘴间隙，来进行喷嘴位置的控制。

图10示出喷嘴位置控制部902执行的处理。S10-1～S10-10与图7的S7-1～S7-10相同，所以省略。在依照起动要因，结束预置、钢板经过位置的移动、反馈的处理后，在S10-11中，判定是否满足容许喷嘴间隙。针对公式17～公式20、公式21～公式24的Dn1、Dn2、Dn3、Dn4、和容许喷嘴间隙Dlim，依照公式28进行判定。

【式28】

Dlim≤Dmin…(公式28)

在此，Dmin＝Min(Dm1、Dm2、Dm3、Dm4)

Dm1＝Dn1-Dp

Dm2＝Dn2-Dp

Dm3＝Dn3-Dp

Dm4＝Dn4-Dp

Dp＝(Dn1+Dn2-Dn3-Dn4)/4

图11是说明公式28的喷嘴中心位置的示意图。图11是将图1的喷嘴153的板宽方向的位置考虑为相同的简易图，示出喷嘴位置和钢板经过位置的关系。表喷嘴1101的位置Dt和背喷嘴1102的位置Db是以零点为基准的位移，钢板151和表喷嘴1101的距离是图中的D’t，钢板151和背喷嘴1102的距离是D’b。公式28的(Dn1+Dn2-Dn3-Dn4)/4与图11的Dp对应，将其从各喷嘴位置Dn1～Dn4减去而得到的Dm1～Dm4与各喷嘴位置和钢板151的距离对应。Dmin是Dm1、Dm2、Dm3、Dm4中的最小的值，所以如果其是Dlim以上，则容许喷嘴间隙被判断为OK，结束处理。在Dmin小于Dlim时，在S10-12中进行喷嘴间隙校正处理。即，以使Dmin成为Dlim以上的方式，通过公式29～公式32，校正各喷嘴位置，计算新的Dn1～Dn4。

【式29】

Dn1＝Dn1+(Dlim-Dmin)…(公式29)

【式30】

Dn2＝Dn2+(Dlim-Dmin)…(公式30)

【式31】

Dn3＝Dn3+(Dlim-Dmin)…(公式31)

【式32】

Dn4＝Dn4+(Dlim-Dmin)…(公式32)

通过对各喷嘴位置加上(Dlim-Dmin)，Dn1～Dn4最小的值成为Dlim，所有喷嘴位置成为容许喷嘴间隙以上的值。根据本实施例，即便是最接近钢板的喷嘴位置，仍成为容许喷嘴间隙Dlim以上，所以能够降低喷嘴153和钢板151的接触风险。另外，作为操作的动作点，在希望将喷嘴153和钢板151保持一定距离地操作时，如果将Dlim设定为该距离，则能够容易地实现。

【产业上的可利用性】

能够广泛应用于钢铁的加工线中的镀敷附着量控制。

Claims (10)

1.一种控制镀敷设施的镀敷附着量控制装置，将连续地送来的钢板浸渍到熔融镀敷浴的浴槽，使熔融镀敷浴附着到所述钢板，在从所述浴槽抬起后，从设置于钢板的表背的表喷嘴和背喷嘴对所述钢板喷吹气体，去除过剩地附着的熔融镀敷浴，从而使期望的厚度的熔融镀敷浴附着到钢板，所述镀敷附着量控制装置的特征在于，具备：

镀敷附着量预测模型，记述有板速、喷嘴压力、喷嘴和钢板的距离与附着到钢板的镀敷附着量的关系；

控制部，参照所述镀敷附着量预测模型，以使附着到钢板的镀敷附着量成为期望的值的方式，控制喷嘴压力和喷嘴位置的至少一方；以及

钢板经过移动量推测部，推测经由作为所述钢板的连接处的焊接点的所述钢板的板厚切换、所述钢板的张力、及在所述浴槽中支承所述钢板的浴中辊的位置中的至少1个变化时的、作为所述钢板在喷嘴高度上的通过位置的钢板经过位置的移动量，输出到所述控制部。

2.根据权利要求1所述的镀敷附着量控制装置，其特征在于，具备如下部件中的至少一个以上：

焊接点通过判定部，判定所述焊接点通过所述镀敷设施的特定位置；

张力变化判定部，判定所述钢板的张力变化；以及

浴中辊操作判定部，判定所述浴中辊被操作，

所述钢板经过移动量推测部依照焊接点通过判定部、张力变化判定部、浴中辊操作判定部中的任一个的判定结果而起动，推测钢板经过位置的移动量。

3.根据权利要求2所述的镀敷附着量控制装置，其特征在于，

所述钢板经过移动量推测部在通过所述焊接点通过判定部被起动时，通过使用用焊接连结的两个钢板的板厚和强度、所述浴中辊位置、所述钢板的张力的至少一个以上的运算，推测所述钢板经过位置的移动量，

所述钢板经过移动量推测部在通过所述张力变化判定部被起动时，通过使用钢板的张力变化量、板厚及强度、所述浴中辊位置中的若干个的运算，推测所述钢板经过位置的移动量，

所述钢板经过移动量推测部在通过所述浴中辊操作判定部被起动时，通过使用操作前的浴中辊位置和操作后的浴中辊位置、钢板的板厚、强度及张力中的若干个的运算，推测所述钢板经过位置的移动量。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的镀敷附着量控制装置，其特征在于，

所述控制部具备控制喷嘴位置的喷嘴位置控制部，

所述喷嘴位置控制部使所述表喷嘴和背喷嘴的位置在所述钢板经过位置的变化方向上平行移动与钢板经过移动量推测部输出的所述钢板经过位置的移动量对应的值。

5.根据权利要求4所述的镀敷附着量控制装置，其特征在于，

镀敷附着量控制装置具备容许喷嘴间隙输入部，该容许喷嘴间隙输入部输入所述喷嘴和所述钢板的容许的最小距离，

所述喷嘴位置控制部在计算出喷嘴位置的控制指令后，确定计算该喷嘴位置的控制指令时的、在所述表喷嘴和背喷嘴的各部位中最接近所述钢板的部位，并且将该部位和钢板的距离估算为第1距离，

在所述第1距离小于从所述容许喷嘴间隙输入部输入的最小距离时，将从最小距离减去第1距离而得到的第2距离加到喷嘴位置的控制指令而输出，

在所述第1距离不小于从所述容许喷嘴间隙输入部输入的最小距离时，原样地输出喷嘴位置的控制指令。

6.一种镀敷附着量控制方法，将连续地送来的钢板浸渍到熔融镀敷浴的浴槽，使熔融镀敷浴附着到所述钢板，在从所述浴槽抬起后，从设置于钢板的表背的表喷嘴和背喷嘴对所述钢板喷吹气体，去除过剩地附着的熔融镀敷浴，从而使期望的厚度的熔融镀敷浴附着到钢板，所述镀敷附着量控制方法的特征在于，

镀敷附着量控制装置具备镀敷附着量预测模型、控制部以及钢板经过移动量推测部，

所述镀敷附着量预测模型记述有板速、喷嘴压力、喷嘴和钢板的距离与附着到钢板的镀敷附着量的关系，

所述控制部参照所述镀敷附着量预测模型，以使附着到钢板的镀敷附着量成为期望的值的方式，控制喷嘴压力和喷嘴位置的至少一方，

所述钢板经过移动量推测部推测经由作为所述钢板的连接处的焊接点的所述钢板的板厚切换、所述钢板的张力、及在所述浴槽中支承所述钢板的浴中辊的位置中的至少1个变化时的、作为所述钢板在喷嘴高度上的通过位置的钢板经过位置的移动量，输出到所述控制部。

7.根据权利要求6所述的镀敷附着量控制方法，其特征在于，

所述镀敷附着量控制装置具备如下部件中的至少一个以上：

焊接点通过判定部，判定所述焊接点通过所述镀敷设施的特定位置；

张力变化判定部，判定所述钢板的张力变化；以及

浴中辊操作判定部，判定所述浴中辊被操作，

所述钢板经过移动量推测部依照焊接点通过判定部、张力变化判定部、浴中辊操作判定部中的任一个的判定结果而起动，推测钢板经过位置的移动量。

8.根据权利要求7所述的镀敷附着量控制方法，其特征在于，

所述钢板经过移动量推测部在通过所述焊接点通过判定部被起动时，通过使用用焊接连结的两个钢板的板厚和强度、所述浴中辊位置、所述钢板的张力的至少一个以上的运算，推测所述钢板经过位置的移动量，

所述钢板经过移动量推测部在通过所述张力变化判定部被起动时，通过使用钢板的张力变化量、板厚及强度、所述浴中辊位置中的若干个的运算，推测所述钢板经过位置的移动量，

所述钢板经过移动量推测部在通过所述浴中辊操作判定部被起动时，通过使用操作前的浴中辊位置和操作后的浴中辊位置、钢板的板厚、强度及张力中的若干个的运算，推测所述钢板经过位置的移动量。

9.根据权利要求6至8中的任意一项所述的镀敷附着量控制方法，其特征在于，

所述控制部具备控制喷嘴位置的喷嘴位置控制部，

所述喷嘴位置控制部使所述表喷嘴和背喷嘴的位置在所述钢板经过位置的变化方向上平行移动与钢板经过移动量推测部输出的所述钢板经过位置的移动量对应的值。

10.根据权利要求9所述的镀敷附着量控制方法，其特征在于，

所述镀敷附着量控制装置具备容许喷嘴间隙输入部，该容许喷嘴间隙输入部输入所述喷嘴和所述钢板的容许的最小距离，

所述喷嘴位置控制部在计算出喷嘴位置的控制指令后，确定计算该喷嘴位置的控制指令时的、在所述表喷嘴和背喷嘴的各部位中最接近所述钢板的部位，并且将该部位和钢板的距离估算为第1距离，

在所述第1距离小于从所述容许喷嘴间隙输入部输入的最小距离时，将从最小距离减去第1距离而得到的第2距离加到喷嘴位置的控制指令而输出，

在所述第1距离不小于从所述容许喷嘴间隙输入部输入的最小距离时，原样地输出喷嘴位置的控制指令。

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