JP2011157590A - 連続焼鈍炉の板温制御装置および板温制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の板温制御装置は、ストリップを移動させる中央ライン速度の減速要因に応じて、減速要因の発生から解消までの中央ライン速度の減速量が最小となるように、中央ライン速度の推移を表す中央ライン速度パターンを設定する速度制御部と、中央ライン速度パターンと、任意に設定された板温目標値の推移を表す目標板温パターンおよび連続焼鈍炉に供給される燃料の燃料流量パターンとに基づいて、ストリップの板温推移を推定し、推定された推移板温が製品品質を保証可能な管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が最少である燃料流量パターンを最適燃料流量パターンとする板温パターン制御部と、を備える。
【選択図】図2
Description
まず、金属ストリップの一例として鋼板を取り上げて、図1に基づいて、本発明の実施形態に係る板温制御装置100によって板温制御するストリップの連続焼鈍設備1の概略構成について説明する。なお、図1は、本実施形態に係る連続焼鈍設備1の一例の概略構成を示す説明図である。
板温制御装置100は、加熱炉41へ供給する燃料流量を決定して、最適な板温制御を行う装置であって、図2に示すように、速度制御部110と、板温パターン制御部120とから構成される。
次に、上述した板温制御装置100による板温制御方法について説明する。なお、本実施形態に係る板温制御方法においては、減速要因を解消するまでに必要な時間(所要時間)は、別途に既存の手法またはオペレータにより推定されているものとする。また、板温制御装置100は、Nステップ先の制御タイミングでの板温を推定可能であるとする。
Vi=(li−Limin)/(T+α+β) ・・・(数式1)
数式1では、時間調整のために使用可能なルーパ量を、中央ライン速度を通常の操業時より減速させている時間で除することにより、中央ライン速度Viを算出している。
Vo=(Lomax−lo)/(T+α+β) ・・・(数式2)
FL(t+1)=a×(TSo(t)−TS(t))+b×V(t)
・・・(数式3)
なお、TSo(t)は時刻tにおける板温目標値、TS(t)は時刻tにおける実績板温、V(t)は時刻tにおける中央ライン速度、aは板温偏差に係る係数、bは中央ライン速度に係る係数である。
Jt=Σ(TSo(t)−Tsim(t))2 ・・・(数式4)
パターン設定部122は、修正された係数a、bを用いて燃料流量パターンを修正し、修正後の燃料流量パターンを用いて次の板温応答のシミュレーションが行われる。
J=ΣQ(t)FL(t)2 ・・・(数式5)
ここで、FL(t)は燃料流量であり、Q(t)は重みパラメータである。重みパラメータは、例えば指数平滑等を用いて直近の値に重きを置き、予測誤差の影響が軽減されるように設定することができる。評価関数Jは、燃料消費量が少ないほど小さい値を示す。局所燃料流量パターン探索部126は、計算した評価関数Jの値を最適燃料流量パターン決定部128へ出力する。
5 ストリップ
10 溶接機
20 酸洗設備
30 入側ルーパ
40 焼鈍炉
45 出側温度計
46 入側温度計
50 出側ルーパ
60 SPM(スキンパスミル)
70 実績収集部
100 板温制御装置
110 速度制御部
120 板温パターン制御部
122 パターン設定部
124 加熱炉シミュレータ
126 局所燃料流量パターン探索部
128 最適燃料流量パターン決定部
Claims (7)
- 連続焼鈍炉に通板されるストリップの板温が板温目標値となるように制御する板温制御装置であって、
前記ストリップを移動させる中央ライン速度の減速要因に応じて、前記減速要因の発生から解消までの前記中央ライン速度の減速量が最小となるように、前記中央ライン速度の推移を表す中央ライン速度パターンを設定する速度制御部と、
前記中央ライン速度パターンと、任意に設定された板温目標値の推移を表す目標板温パターンおよび前記連続焼鈍炉に供給される燃料の燃料流量パターンとに基づいて、前記ストリップの板温推移を推定し、推定された推移板温が製品品質を保証可能な管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が最少である前記燃料流量パターンを最適燃料流量パターンとする板温パターン制御部と、
を備えることを特徴とする、板温制御装置。 - 前記板温パターン制御部は、
前記中央ライン速度パターンに対応する、板温目標値の推移を表す目標板温パターンを複数設定する目標板温パターン設定部と、
前記各目標板温パターンについて、前記連続焼鈍炉に供給される燃料の燃料流量パターンを変化させて、前記ストリップの板温推移を推定する板温推定部と、
前記各目標板温パターンについて、前記板温推定部による前記板温推移の推定結果に基づいて、板温実績値に追従する燃料流量パターンのうち一の前記燃料流量パターンを前記目標板温パターンの局所燃料流量パターンとする局所燃料流量パターン探索部と、
前記各目標板温パターンの局所燃料流量パターンのうち、推定された板温が前記管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が最少である前記局所燃料流量パターンを最適燃料流量パターンに決定する最適燃料流量パターン決定部と、
を備えることを特徴とする、請求項1に記載の板温制御装置。 - 前記目標板温パターン設定部は、前記減速要因の発生時から解消予定時までの間において、前記板温目標値を、通常操業時の板温目標値よりも高く、かつ前記管理範囲内の温度に設定することを特徴とする、請求項2に記載の板温制御装置。
- 前記局所燃料流量パターン探索部は、前記板温推定部による板温推移の推定結果と、板温目標値との差が最小となる燃料流量パターンを、前記局所燃料流量パターンとすることを特徴とする、請求項2または3に記載の板温制御装置。
- 前記最適燃料流量パターン決定部は、
前記各目標板温パターンの局所燃料流量パターンのうち、推定された板温が前記管理範囲内である前記局所燃料流量パターンを抽出し、
抽出した前記局所燃料流量パターンについて、燃料供給量が最小である前記局所燃料流量パターンを前記最適燃料流量パターンに決定することを特徴とする、請求項2〜4のいずれか1項に記載の板温制御装置。 - 前記速度制御部は、前記減速要因を解消するまでに前記連続焼鈍炉の調整機構により前記中央ライン速度の減速が不要である調整可能時間を考慮して、最小となる前記中央ライン速度の減速量を算出する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の板温制御装置。
- 連続焼鈍炉に通板されるストリップの板温が板温目標値となるように制御する板温制御方法であって、
前記ストリップを移動させる中央ライン速度の減速要因に応じて、前記減速要因の発生から解消までの前記中央ライン速度の減速量が最小となるように、前記中央ライン速度の推移を表す中央ライン速度パターンを設定するステップと、
前記中央ライン速度パターンと、任意に設定された板温目標値の推移を表す目標板温パターンおよび前記連続焼鈍炉に供給される燃料の燃料流量パターンとに基づいて、前記ストリップの板温推移を推定するステップと、
推定された前記推移板温が製品品質を保証可能な管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が最少である前記燃料流量パターンを最適燃料流量パターンとするステップと、
を含むことを特徴とする、板温制御方法。
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