JP2008274425A - 連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置及びその制御方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents
連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置及びその制御方法、及びコンピュータプログラム Download PDFInfo
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【解決手段】 通板中の鋼板のパスライン位置を表裏目付量測定値から推定し、鋼板先端が通過時に生じるパスラインの変化量を予測することによってパスライン推定値を修正して、ガスワイピングノズル位置のメッキ付着量を高精度に推定し、この推定した付着量と目標値との偏差に基づいてノズル位置修正量を計算するようにしたので、鋼板長手方向の全長に渡って、鋼板の表裏面のメッキ付着量を高精度に制御できるようにする。
【選択図】 図1
Description
Z=f(P、V、D)=a0×Pa1×Va2×Da3
本発明は上述の問題点に鑑み、鋼板の表裏面のメッキ付着量を高精度に制御できるようにすることを目的としている。
また、本発明の連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置の他の特徴とするところは、前記パスライン位置推定手段は、前記表裏目付量測定装置により検出された表裏目付量測定値から前記鋼板のパスライン位置を推定することを特徴とする。
また、本発明の連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置のその他の特徴とするところは、前記パスライン位置推定手段は、前記鋼板の先端が前記ガスワイピングノズルを通過する時に前記鋼板の板厚が変化することによって生じるパスラインの変化量を予測し、その予測値から前記鋼板のパスライン位置を推定することを特徴とする。
また、本発明の連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置の前記パスライン位置推定手段は、前記溶融金属浴中におけるロールの押込み操作量の変化によって生じる鋼板パスラインの変化量を予測値から前記鋼板のパスライン位置を推定することを特徴とする。
また、本発明の連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置の制御方法の他の特徴とするところは、前記パスライン位置推定工程においては、前記表裏目付量測定装置により検出された表裏目付量測定値から前記鋼板のパスライン位置を推定することを特徴とする。
また、本発明の連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置の制御方法のその他の特徴とするところは、前記パスライン位置推定工程においては、前記鋼板の先端が前記ガスワイピングノズルを通過する時に前記鋼板の板厚が変化することによって生じるパスラインの変化量を予測し、その予測値から前記鋼板のパスライン位置を推定することを特徴とする。
また、本発明の連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置の制御方法のその他の特徴とするところは、前記パスライン位置推定工程においては、前記溶融金属浴中におけるロールの押込み操作量の変化によって生じる鋼板パスラインの変化量を予測値から前記鋼板のパスライン位置を推定することを特徴とする。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置の構成例を示すブロック図である。
最初に、付着量制御部12において行われる計算(演算)について説明する。本実施形態において付着量制御部12は、(A)「通板パスラインの推定及び表裏ノズルと鋼板間隙の計算」、及び(B)「板厚変化、サポートロール押し込み量変化によるパスライン変動量の推定」の処理を実行するパスライン位置推定手段、並びに(C)「目付制御演算」の処理を実行する、メッキ付着量推定手段及びノズル位置修正量計算手段で構成されている。
Dafb=Daf+Dab−THa ・・・(1)式
(1)式において、
図2に示したように、Dafb:表裏ノズル間ギャップ[mm]、Daf:表ノズル位置実績値[mm]、Dab:裏ノズル位置実績値[mm]、THa:板厚[mm]である。なお、表ノズル位置と裏ノズル位置は表裏ノズル間のラインセンター(基準点)からの距離として表記した。また、Daf、Dabは全て付着量を測定した鋼板部位の位置がノズル直下にある時点でのノズル位置であり、THaは付着量を測定した位置の鋼板板厚である。
ΔPASScal,i = Daf − Dafb * (Dpf / (Dpf + Dpb)・・・(2)式
(2)式において、Daf:表ノズル位置[mm]、Dafb:表裏ノズル間ギャップ[mm]、Dpf, Dpb:表ギャップ逆算値[mm]、裏ギャップ逆算値[mm]である。
ただし、ここで表ギャップ逆算値[mm] Dpfと裏ギャップ逆算値[mm]Dpbとは、それぞれ表側のノズルと鋼板表面とのギャップ値(間隙)、及び裏側のノズルと鋼板裏面とのギャップ値(間隙)の仮の推定値である。すなわち、表ギャップ逆算値[mm]、裏ギャップ逆算値[mm] Dpf, Dpb は、前記の[背景技術]で記載したメッキ付着量のモデル式Z=f(P、V、D)において、Zaf:メッキ付着量表面実績値[g/m2]、Zab:メッキ付着量裏面実績値[g/m2]、Pf:表ノズル圧力実績値[kPa], Pb:裏ノズル圧力実績値[kPa]、Va:鋼板の通板速度実績値[mpm]を代入することによって表裏別に計算される。
ΔPASS(今回値)=ΔPASS(前回値)+αp×(ΔPASScal−ΔPASS(前回値))・・・(3)式
以上のように、(a)及び(b)の計算を行なうことにより、「通板パスライン推定値ΔPASS」を求めることができる。ここで、αpは、目付量の測定ノイズなどによる変位位置計算値のノイズをフィルタリングするための係数である。
Df=Daf−ΔPASS、Db=Dab+ΔPASS−TH ・・・(4)式
なお、(4)式において、Df:表面側ギャップ、Db:裏面側ギャップである。
この推定演算は、鋼板のパスライン位置を下式でモデル化する。
L=a×tb×dc
ここで、L:ラインセンター(ワイピング零調整位置)からの鋼板パスラインのずれ量、t:板厚[mm]、d:上段サポートロール、下段サポートロールのラップ量[mm](図3を参照)、a、b、c:パラメータである。
ΔPASS=ΔPASS(前回値)+ΔDcom ・・・(5)式
ΔDcom=a× (tsb − tpb) × dc
ここで、ts:後行材板厚[mm]、tp:先行材板厚[mm]である。
ΔPASS=ΔPASS(前回値)+ΔDcom ・・・(6)式
ΔDcom=a× tb×(dac−dbc)
ここで、db:変化前のサポートロールラップ量[mm]、da:変化後のサポートロールラップ量[mm]である。
先ず、(イ)表裏面ノズル直下付着量推定計算について説明する。
Zpf=Zaf+c1*ΔV+c2*ΔP+c3*ΔDf、
Zpb=Zab+c1*ΔV+c2*ΔP+c3*ΔDb ・・・(7)式
ここで、c1,c2,c3は、それぞれ、速度、ノズル圧力、ノズル−鋼板間隙の変化による付着量の変化を表す影響係数である。また、(7)式の右辺の各項は以下のようにして求められる。
ΔV=Va−Vab、
ΔDf=Df−Dafb、
ΔDb=Db−Dabb、
ΔP=Pa−Pab、
である。なお、Va:速度実績現在値[m.p.m]、Df:表ノズル鋼板間のギャップ計算値((4)式による)[mm]、Db:裏ノズル鋼板間のギャップ計算値((4)式による)[mm]、Pa:ノズル圧力実績値[kPa]、Zaf:メッキ付着量表面実績値[g/m2]、Zab:メッキ付着量裏面実績値[g/m2]、Vab、 Dafb、 Dabb、 Pabはそれぞれ実績付着量測定した鋼板位置がノズル直下を通過した時の速度、ギャップ、圧力の実績値である。すなわち、表裏目付量測定装置により検出された表裏のメッキ付着量実績値を基に、ノズルの設置位置から表裏目付量測定装置までの鋼板の通板時間での、鋼板の通板速度の変化量、ノズル圧力の変化量、及びノズル−帯状体間の間隙の変化量を用いて、鋼板の幅方向の複数位置における鋼板のメッキ付着量の推定値を(7)式で算出する。
ΔDf=Gf*c4*ΔZf ・・・(8)式
ΔDb=Gb*c4*ΔZb ・・・(9)式
ここで、ΔZf=Zctf−Zpf、ΔZb=Zctb−Zpbである。また、Zctf、Zctb:表面付着量目標値、裏面付着量目標値[g/m2]、Zpf、Zpb:ノズル直下表面付着量推定値、ノズル直下付着量推定値[g/m2]、c4:付着量偏差とノズル位置修正量の関係を表す影響係数、Gf、Gb:制御ゲインで例えば0.8〜1.0程度の値とする。
先ず、図4のフローチャートを参照しながら、表/裏付着量実績値J5が取得されたときに行われる処理手順の一例を説明する。
次に、ステップS42において、表裏ギャップ(ノズル−鋼板間間隙)の計算が行われる。この計算は、前述した(4)式を用いて行われる。
次に、ステップS44において、ノズル位置修正量計算が行われる。この計算は、前述した(8)式及び(9)式を用いて行われる。
まず、ステップS51において、パスライン推定値ΔPASSの補正計算が行われる。この計算は前述した(5)式を用いて行われる。
次に、ステップS52において、表裏ギャップ(ノズル−鋼板間間隙)の計算が行われる。この計算は前述した(4)式を用いて行われる。
次に、ステップS54において、ノズル位置修正量計算が行われる。この計算は前述した(8)式及び(9)式を用いて行われる。
図6に示したように、溶融金属浴槽15中のロールラップ代の変化が検出されると処理が開始される。そして、最初のステップS61において、パスライン推定値ΔPASSの補正計算が行われる。この計算は前述した(6)式を用いて行われる。
次に、ステップS63において、ノズル直下付着量の推定計算が行われる。この計算は前述した(7)式を用いて行われる。
次に、ステップS64において、ノズル位置修正量計算が行われる。この計算は前述した(8)式及び(9)式を用いて行われる。
図8において、800はコンピュータPCである。PC800は、CPU801を備え、ROM802またはハードディスク(HD)811に記憶された、あるいはフレキシブルディスクドライブ(FD)812より供給されるデバイス制御ソフトウェアを実行し、システムバス804に接続される各デバイスを総括的に制御する。
前述した本発明の実施の形態における連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置を構成する各手段は、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
11 操業データ設定部
12 付着量制御部
13 第1のワイピングガス圧力制御装置
13a 第1の制御バルブ
14 第2のワイピングガス圧力制御装置
14a 第2の制御バルブ
15 溶融金属浴槽
15a シンクロール
15b 上段サポートロール
15c 下段サポートロール
15d 溶融金属
16 表ノズル
16a 表ノズル駆動装置
17 裏ノズル
17a 裏ノズル駆動装置
18 付着量計
19 速度計
Claims (9)
- 溶融金属浴槽、その上に配設されたガスワイピングノズル、及びその下流側には通板中の鋼板の表裏のメッキ付着量を検出するための表裏目付量測定装置が配設された連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置であって、
前記溶融金属浴槽を通過した前記鋼板のパスライン位置を推定するパスライン位置推定手段と、
前記パスライン位置推定手段により推定したパスライン位置に基づいて前記ガスワイピングノズル位置のメッキ付着量を推定するメッキ付着量推定手段と、
前記メッキ付着量推定手段により推定したメッキ付着量と目標値との偏差に基づいてノズル位置修正量を計算するノズル位置修正量計算手段とを有することを特徴とする連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置。 - 前記パスライン位置推定手段は、前記表裏目付量測定装置により検出された表裏目付量測定値から前記鋼板のパスライン位置を推定することを特徴とする請求項1に記載の連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置。
- 前記パスライン位置推定手段は、前記鋼板の先端が前記ガスワイピングノズルを通過する時に前記鋼板の板厚が変化することによって生じるパスラインの変化量を予測し、その予測値から前記鋼板のパスライン位置を推定することを特徴とする請求項1又は2に記載の連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置。
- 前記パスライン位置推定手段は、前記溶融金属浴中におけるロールの押込み操作量の変化によって生じる鋼板パスラインの変化量を予測値から前記鋼板のパスライン位置を推定することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置。
- 溶融金属浴槽、その上に配設されたガスワイピングノズル、及びその下流側には通板中の鋼板の表裏のメッキ付着量を検出するための表裏目付量測定装置が配設された連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置の制御方法であって、
前記溶融金属浴槽を通過した前記鋼板のパスライン位置を推定するパスライン位置推定工程と、
前記パスライン位置推定工程により推定したパスライン位置に基づいて前記ガスワイピングノズル位置のメッキ付着量を推定するメッキ付着量推定工程と、
前記メッキ付着量推定工程により推定したメッキ付着量と目標値との偏差に基づいてノズル位置修正量を計算するノズル位置修正量計算工程とを有することを特徴とする連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置の制御方法。 - 前記パスライン位置推定工程においては、前記表裏目付量測定装置により検出された表裏目付量測定値から前記鋼板のパスライン位置を推定することを特徴とする請求項5に記載の連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置の制御方法。
- 前記パスライン位置推定工程においては、前記鋼板の先端が前記ガスワイピングノズルを通過する時に前記鋼板の板厚が変化することによって生じるパスラインの変化量を予測し、その予測値から前記鋼板のパスライン位置を推定することを特徴とする請求項5又は6に記載の連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置の制御方法。
- 前記パスライン位置推定工程においては、前記溶融金属浴中におけるロールの押込み操作量の変化によって生じる鋼板パスラインの変化量を予測値から前記鋼板のパスライン位置を推定することを特徴とする請求項5〜7の何れか1項に記載の連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置の制御方法。
- 溶融金属浴槽、その上に配設されたガスワイピングノズル、及びその下流側には通板中の鋼板の表裏のメッキ付着量を検出するための表裏目付量測定装置が配設されている連続溶融金属メッキラインにおけるメッキ付着量制御装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記溶融金属浴槽を通過した前記鋼板のパスライン位置を推定するパスライン位置推定工程と、
前記パスライン位置推定工程により推定したパスライン位置に基づいて前記ガスワイピングノズル位置のメッキ付着量を推定するメッキ付着量推定工程と、
前記メッキ付着量推定工程により推定したメッキ付着量と目標値との偏差に基づいてノズル位置修正量を計算するノズル位置修正量計算工程とをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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