JP2608968B2 - 副原料の切り出し量制御方法 - Google Patents

副原料の切り出し量制御方法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、転炉などにおいて、粉体や流体の副原料
をフィーダにより供給する時の量を計測し、これが所定
値に達したらフィーダを停止して所定量の副原料を切り
出すための制御方法に関する。
転炉で使用される原料としては、溶銑や屑鉄のような
主原料のほかに、生石灰、石灰石、ミルスケールなどの
副原料がある。転炉で使用される副原料の種類と量は非
常に多く、製鋼時間も短いため、その使用に関しては迅
速かつ正確な制御が望まれている。
〔従来の技術〕
第3図に転炉副原料の切り出し量制御システムの一般
的な例を示す。同図において、1A,1Bは副原料2A,2Bを貯
蔵する副原料バンカ、3A,3Bは副原料を秤量ホッパ4へ
供給するためのフィーダ、5A,5Bは秤量機、6は投入ゲ
ート、7は秤量機5A,5Bや投入ゲート6等から信号を受
けてフィーダ3A,3Bを制御するコントローラである。
第3A図はその動作を説明するための説明図である。
同図より明らかなように、切り出し量目標値Wsに対
し、秤量機の値(秤量値)Wpが、 Wp≧Ws−Wa になったらフィーダに対して停止指令を出すものであ
る。なお、Waはフィーダ停止指令出力後に秤量ホッパに
流れ込む量(流れ込み量)の予測値で、従来はこの値を
半固定とするのが一般的である。
以上はフィーダを一定速度で運転する場合の例である
が、フィーダを最初、高速で運転していて、途中から低
速へ切り換えて運転する高速/低速切換方式の場合には
次のようにする。
第3B図はかかる場合の動作を説明するための説明図
で、秤量値Wpが、 Wp≧Ws−Wb になったときフィーダをそれまでの高速運転から低速運
転へと切り換え、以後は上記の一定速度の場合と同様の
やり方で停止させるものである。なお、Wbは予め定めて
おく高速・低速切換値を示し、これも流れ込み量Waと同
様半固定とするのが一般的である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記のような従来方式では、湿度等の
雰囲気変化や経時変化などの副原料およびフィーダの変
動要因に対し、流れ込み量の予測値や高速・低速切換値
を追従されることができず、正確な切り出し量制御が出
来ないという問題がある。
したがって、この発明の目的は、流れ込み量が変動し
ても正確な切り出しが可能な副原料の切り出し量制御方
法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的達成のため、本発明では、一定速度で副原料
をフィーダにより秤量機へ切り出し、該フィーダへの停
止指令の出力後にも該秤量機へ流れ込むと見込まれる流
れ見込み量を、秤量設定値から差し引いた値に秤量機の
秤量値が一致したとき、前記フィーダに対し、停止指令
を出力して副原料の切り出し量が一定となるように制御
する副原料の切り出し量制御方法において、 切り出し量制御の秤量実績値とその設定値との間の偏
差が、或る閾値以上で、同じ方向に複数回生じたとき、
それらの偏差の平均値を求め、この平均値により前記流
れ見込み量の補正を行なうことにした。
また、切り出し量制御の秤量実績値とその設定値との
間と偏差が、或る閾値以上で、前回のそれと符号が同じ
で、絶対値が前回のそれを上回るとき、それらの偏差の
平均値を求め、この平均値により前記流れ見込み量の補
正を行なうことにした。
更に、副原料をフィーダにより高速で秤量機へ切り出
し、秤量設定値から高速・低速切換値を差し引いた値に
秤量機の秤量値が一致したとき、前記フィーダをそれま
での高速から低速に切り換えて副原料を秤量機へ切り出
し、前記フィーダへの停止指令の出力後にも該秤量機へ
流れ込むと見込まれる流れ見込み量を、秤量設定値から
差し引いた値に秤量機の秤量値が一致したとき、前記フ
ィーダに対し、停止指令を出力して副原料の切り出し量
が一定となるように制御する副原料の切り出し量制御方
法においては、 切り出し量制御の秤量実績値とその設定値との間の偏
差が、或る閾値以上で、同じ方向に複数回生じたとき、
それらの偏差の平均値を求め、この平均値が、或る限度
内の値であるときは、この平均値により前記流れ見込み
量の補正は行なうが、前記高速・低速切換値の補正は行
わず、前記平均値が、前記限度を越えた値であときは、
それに応じて前記高速・低速切換値の補正を行うことに
した。
〔作用〕
流れ込み量Waは、フィーダ停止指令出力時の秤量値
(Ws−Wa)と切り出し終了時点での秤量値との差分によ
り知ることがてきるが、その変動要因との因果関係を特
定することは困難である。
そこで、切り出しの都度得られる切り出し量誤差の傾
向を捉えて、次回の切り出し時の流れ込み量予測値Waに
補正を加えることにより、切り出し量誤差を少なくす
る。
また、フィーダが高速/低速切換方式の場合は、流れ
込み量予測値Waの補正範囲を限定し、この範囲の超過分
については、高速・低速切換値を補正することにより、
切り出し量誤差を少なくする。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例を説明するためのもの
で、同図(イ)は流れ込み量予測値Waに対する補正量を
求める方法を示している。
すなわち、同図のe1,e2,e3は過去3回の同じ方向の切
り出し量誤差である。ここで、切り出し量誤差は秤量実
績値(切り出し終了時点の秤量値)から秤量設定(目
標)値を引いたものとして定義する。また、誤差e1を最
小値とすれば補正値Cは、 C=(de2+de3)÷2 で表わされる。なお、de2,de3は最小値e1に対する偏差
を示しており、de1は0として無視されている。また、
同図に点線で示す閾値は制御不感帯、すなわち切り出し
装置の特性で決まる限界値で、これ以下に誤差を収める
ことはできないという限界を示す。
以上は、過去3回の同じ方向の切り出し量誤差から補
正値Cを求めたが、一般的には次式で表現することがで
きる。
s…切り出し量誤差が正(切り出し過ぎ)のとき1 切り出し量誤差が負(切り出し不足)のとき−1 ei…切り出し毎の切り出し量誤差 min|ei|…el〜enの絶対値の最小値 n≧2…補正を行なうための切り出し回数 そして、前回の流れ込み(予測)値をWa′とすれば、
次回の流れ込み(予測)値Waを、 Wa=Wa′+C として制御を行なう。
次に、第1図(ロ),(ハ)を参照してフィーダが高
速/低速切換方式の場合の補正方法につき説明する。
i)上記(1)式から補正値値Cを求める。
ii)前回の流れ込み(予測)値Wa′に補正Cを加算して
流れ込み(予測)値Waを求める。
iii)求めたWaを予め定めたその上限値Wah及び下限値Wa
lと比較し、 Wal≦Wa≦Wah ならば、上記の如く流れ込み値Waのみ補正し、高速・低
速切換値Wbの補正は特に行なわない。
iv)Waがその上限値Wahを上まわった場合はその超過
分、すなわち(Wa−Wah)を上記切換値Wbに加算し、ま
たWaが下限値Walを下まわった場合はその超過分、すな
わち(Wal−Wa)を切換値Wbから減算して、次回の切換
値Wbとして制御を行なう。
したがって、流れ込み値Waが第1図(ロ)のWa1〜Wa4
の如く得られたものとすると、高速・低速切換値は第1
図(ハ)におけるWb1〜Wb4の如くなる。つまり、Wa1,Wa
3は上,下限値内にあるので、それに対応する高速・低
速切換値Wb1,Wb3は前回値と変わらないのに対し、Wa2,W
a4は上,下限範囲外となるので、それに対応するWb2,Wb
4は、それぞれの範囲を越えた超過値OV1,OV2だけ第1図
(ハ)に見られる如く加減されるわけである。
第2図は、第1図(イ)を参照して説明した本発明の
一実施例の変形に相当する実施例を説明するための説明
図である。
即ち、切り出し量誤差We(=秤量実績値−秤量設定
値)の符号が、前回のそれと同じで、Weの絶対値が閾値
を越え、かつ前回のそれを越えるとき、流れ込み量予測
値Wafに補正を加えるのである。
具体的には、第2図に見られるように、 We1……前回切り出し時の切り出し誤差 We2……今回切り出し時の切り出し誤差 とするとき、 補正値=(We1+We2)÷2 である。
流れ込み量予測値Wafにこの補正値を加算した値を次
回の切り出し時に流れ込み量予測値として制御を行うわ
けである。こうして、切り出し量誤差が拡大しつつある
場合に、即応性のある精度の高い切り出し量制御が可能
になる。
〔発明の効果〕
この発明によれば、補正を行なうための切り出し回数
nと閾値を適宜決定することにより、単発的な変動要素
に影響されず、精度の高い切り出し量制御が可能になる
という利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図はそれぞれ本発明の一実施例を説明する
ための説明図、第3図は一般的な転炉副原料の切り出し
システムを示す概要図、第3A図は第3図における制御方
法の一例を説明するための説明図、第3B図は第3図にお
ける制御方法の他の例を説明するための説明図である。 符号の説明 1A,1B……副原料バンカ、2A,2B……副原料、3A,3B……
フィーダ、4……秤量ホッパ、5A,5B……秤量機、6…
…投入ゲート、7……コントローラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 善治 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株 式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 吉岡 秀樹 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−47535(JP,A) 特開 平1−222011(JP,A) 特開 昭61−149408(JP,A) 特開 昭62−167130(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一定速度で副原料をフィーダにより秤量機
    へ切り出し、該フィーダへの停止指令の出力後にも該秤
    量機へ流れ込むと見込まれる流れ見込み量を、秤量設定
    値から差し引いた値に秤量機の秤量値が一致したとき、
    前記フィーダに対し、停止指令を出力して副原料の切り
    出し量が一定となるように制御する副原料の切り出し量
    制御方法において、 切り出し量制御の秤量実績値とその設定値との間の偏差
    が、或る閾値以上で、同じ方向に複数回生じたとき、そ
    れらの偏差の平均値を求め、この平均値により前記流れ
    見込み量の補正を行なうことを特徴とする副原料の切り
    出し量制御方法。
  2. 【請求項2】一定速度で副原料をフィーダにより秤量機
    へ切り出し、該フィーダへの停止指令の出力後にも該秤
    量機へ流れ込むと見込まれる流れ見込み量を、秤量設定
    値から差し引いた値に秤量機の秤量値が一致したとき、
    前記フィーダに対し、停止指令を出力して副原料の切り
    出し量が一定となるように制御する副原料の切り出し量
    制御方法において、 切り出し量制御の秤量実績値とその設定値との間の偏差
    が、或る閾値以上で、前回のそれと符号が同じで、絶対
    値が前回のそれを上回るとき、それらの偏差の平均値を
    求め、この平均値により前記流れ見込み量の補正を行な
    うことを特徴とする副原料の切り出し量制御方法。
  3. 【請求項3】副原料をフィーダにより高速で秤量機へ切
    り出し、秤量設定値から高速・低速切換値を差し引いた
    値に秤量機の秤量値が一致したとき、前記フィーダをそ
    れまでの高速から低速に切り換えて副原料を秤量機へ切
    り出し、前記フィーダへの停止指令の出力後にも該秤量
    機へ流れ込むと見込まれる流れ見込み量を、秤量設定値
    から差し引いた値に秤量機の秤量値が一致したとき、前
    記フィーダに対し、停止指令を出力して副原料の切り出
    し量が一定となるように制御する副原料の切り出し量制
    御方法において、 切り出し量制御の秤量実績値とその設定値との間の偏差
    が、或る閾値以上で、同じ方向に複数回生じたとき、そ
    れらの偏差の平均値を求め、この平均値が、或る限度内
    の値であるときは、この平均値により前記流れ見込み量
    の補正は行なうが、前記高速・低速切換値の補正は行わ
    ず、前記平均値が、前記限度を越えた値であときは、そ
    れに応じて前記高速・低速切換値の補正を行うことを特
    徴とする副原料の切り出し量制御方法。
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