JP2835191B2 - Level control device for mold level in continuous casting machine - Google Patents
Level control device for mold level in continuous casting machineInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造機における鋳
型内の湯面レベルを目標湯面レベルに高精度で保持・制
御するための装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for maintaining and controlling a metal level in a mold of a continuous casting machine to a target metal level with high accuracy.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、連続鋳造機における鋳型内の
湯面レベルを目標湯面レベルに保持させるようにした鋳
型内湯面レベル制御装置としては、例えば、図17に示
すようなものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, a mold level control apparatus in a continuous casting machine has been known, as shown in FIG. 17, for maintaining a mold level in a mold at a target level. ing.
【0003】図17は従来の鋳型内湯面レベル制御装置
をそなえた連続鋳造機を示す構成図であり、この図17
において、51は溶鋼鍋で、この溶鋼鍋51の下方に設
置されたタンディッシュ52の下面には、このタンディ
ッシュ52の溶鋼流出孔52cと同口径の貫通孔53a
を有するボトムプレート53が固着されている。このプ
レート53の下方の所定間隔を隔てた位置には、溶鋼流
出孔52cと同口径の貫通孔54aを有するシールプレ
ート54が配設され、さらに、両プレート53,54の
間に、タンディッシュ52の溶鋼流出孔52cと同口径
の貫通孔55aが設けられたスライドバルブ55が介装
されている。FIG. 17 is a block diagram showing a conventional continuous casting machine equipped with a conventional mold level control device.
In the figure, 51 is a molten steel pot, and a through hole 53a having the same diameter as the molten steel outflow hole 52c of the tundish 52 is provided on the lower surface of the tundish 52 installed below the molten steel pot 51.
Is fixed. A seal plate 54 having a through-hole 54a having the same diameter as the molten steel outflow hole 52c is provided at a position below the plate 53 at a predetermined interval, and a tundish 52 is provided between the plates 53, 54. Is provided with a slide valve 55 provided with a through hole 55a having the same diameter as the molten steel outflow hole 52c.
【0004】スライドバルブ55は、タンディッシュ5
2から鋳型56内に注入されて鋳片57となる溶鋼量を
調節するためのもので、後述する鋳型内湯面レベル制御
装置によって鋳型56内の湯面レベルを目標湯面レベル
に保持させるように、その貫通孔55aの位置を他のプ
レート53,54の貫通孔53a,54aに対してスラ
イド駆動することにより、その貫通孔55aの開度を修
正・調節されるものである。[0004] The slide valve 55 is a tundish 5
This is for adjusting the amount of molten steel that is injected into the mold 56 from the mold 2 and becomes the cast slab 57. The molten metal level in the mold 56 is maintained at a target molten metal level by a molten metal level control device in a mold described later. By sliding the position of the through hole 55a with respect to the through holes 53a and 54a of the other plates 53 and 54, the opening degree of the through hole 55a is corrected and adjusted.
【0005】そして、従来の鋳型内湯面レベル制御装置
の構成を説明すると、タンディッシュ52の側面には上
ブラケット52aが固着され、この上ブラケット52a
に油圧シリンダ61が揺動可能に取り付けられている。
また、上ブラケット52aよりも下方のタンディッシュ
52の側面には下ブラケット52bが固着され、この下
ブラケット52bにリンク62が揺動自在に取り付けら
れ、このリンク62の一端側に、油圧シリンダ61のピ
ストンロッド61aの先端部がピン連結されている。さ
らに、リンク62の他端側は、連結ロッド63を介して
スライドバルブ55に連結されている。The structure of a conventional mold level control device in a mold will be described. An upper bracket 52a is fixed to a side surface of a tundish 52, and the upper bracket 52a
, A hydraulic cylinder 61 is swingably mounted.
A lower bracket 52b is fixed to a side surface of the tundish 52 below the upper bracket 52a, and a link 62 is swingably attached to the lower bracket 52b. The tip of the piston rod 61a is connected with a pin. Further, the other end of the link 62 is connected to the slide valve 55 via a connecting rod 63.
【0006】また、64は油圧シリンダ61のピストン
ロッド61aの位置(変位)を検出するための差動トラン
スであり、その本体が図示しない支持部材により油圧シ
リンダ61等固定されるとともに、その棒状コアがピス
トンロッド61aと共に移動され、ピストンロッド61
aの位置に応じて電圧信号を出力するようになってい
る。Reference numeral 64 denotes a differential transformer for detecting the position (displacement) of the piston rod 61a of the hydraulic cylinder 61, the main body of which is fixed by a support member (not shown) and the like, and the rod-shaped core thereof is fixed. Is moved together with the piston rod 61a.
A voltage signal is output according to the position of “a”.
【0007】さらに、65は鋳型56内の湯面レベルを
検出するための渦電流式,電極追従式等からなるレベル
計、65aはレベル計65のアンプ、66は目標湯面レ
ベルを設定するための目標湯面レベル設定器、67はア
ンプ65aを介したレベル計65の出力と目標湯面レベ
ル設定器66の出力とを入力としこれらの偏差をPID
演算回路等によって演算し両出力の差に応じた値を出力
するバルブ開度指令部、68は通常の方向制御弁,サー
ボアンプ等から構成されるシリンダ制御部であって、こ
のシリンダ制御部68は、バルブ開度指令部67の出力
と位置決め制御のために用いられる差動トランス64の
出力とを入力とし、バルブ開度指令部67の出力に応じ
て鋳型56内の湯面レベルを目標湯面レベルに保持させ
るように油圧シリンダ61の作動を制御するためのもの
である。[0007] Further, reference numeral 65 denotes a level meter of an eddy current type, an electrode following type or the like for detecting the level of the molten metal in the mold 56, 65a denotes an amplifier of the level gauge 65, and 66 denotes a target for setting the level of the molten metal. The target level setting device 67 receives the output of the level meter 65 and the output of the target level setting device 66 via the amplifier 65a as inputs, and calculates the difference between them as PID.
A valve opening command section 68, which is operated by an arithmetic circuit or the like and outputs a value corresponding to the difference between the two outputs, is a cylinder control section 68 comprising a normal directional control valve, a servo amplifier and the like. Receives the output of the valve opening command section 67 and the output of the differential transformer 64 used for positioning control, and sets the level of the molten metal in the mold 56 in accordance with the output of the valve opening command section 67 as the target hot water. This is for controlling the operation of the hydraulic cylinder 61 so as to maintain the surface level.
【0008】次に、上述のごとく構成された従来の鋳型
内湯面レベル制御装置の動作を説明すると、スライドバ
ルブ55を通して鋳型56内に注入される溶鋼量と鋳片
57の引き抜き量とにアンバランスが生じ、レベル計6
5の出力と目標湯面レベル設定器66の出力とに偏差を
生じると、バルブ開度指令部67からこの両出力の差に
応じた出力がシリンダ制御部68に与えられる。Next, the operation of the conventional mold level control device in the mold constructed as described above will be described. The amount of molten steel injected into the mold 56 through the slide valve 55 and the amount of withdrawal of the slab 57 are unbalanced. Occurs, and the level total 6
5 and the output of the target level setting unit 66, an output corresponding to the difference between the two outputs is given from the valve opening command unit 67 to the cylinder control unit 68.
【0009】シリンダ制御部68はこれに応じて油圧シ
リンダ61を作動させる。例えば、鋳型56内の湯面レ
ベルが目標湯面レベルよりも高い場合は、油圧シリンダ
61のピストンロッド61aを伸ばして、リンク62お
よび連結ロッド63を介してスライドバルブ55を摺動
させその開度を小さくし、鋳型56内に注入される溶鋼
量を減少させるように調節している。The cylinder controller 68 operates the hydraulic cylinder 61 accordingly. For example, when the molten metal level in the mold 56 is higher than the target molten metal level, the piston rod 61a of the hydraulic cylinder 61 is extended, and the slide valve 55 is slid via the link 62 and the connecting rod 63 so that the opening degree is increased. Is adjusted to reduce the amount of molten steel injected into the mold 56.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の鋳型内湯面レベル制御装置は、鋳型内の湯面レ
ベルを目標湯面レベルに保持・制御するために有用なも
のではあるが、未だ以下に説明するような湯面レベルの
制御精度上の課題がある。However, the above-described conventional mold level control apparatus in a mold is useful for maintaining and controlling the mold level in the mold to a target mold level. As described above, there is a problem in the control accuracy of the level of the molten metal.
【0011】即ち、油圧シリンダ61を作動させ、リン
ク62や連結ロッド63等の連結部を介してスライドバ
ルブ55を摺動させて、その開度修正を行なうようにし
ているので、この連結部に存在する隙間による機械系の
ガタによって油圧シリンダ61のピストンロッド61a
の伸縮量とスライドバルブ55の摺動量とにずれが生
じ、精度のよい湯面レベル制御を行なえない。That is, the hydraulic cylinder 61 is operated, and the slide valve 55 is slid through the connecting portions such as the link 62 and the connecting rod 63 to correct the opening thereof. Piston rod 61a of hydraulic cylinder 61 due to mechanical play due to the existing gap
And the sliding amount of the slide valve 55 is displaced, and accurate level control of the molten metal cannot be performed.
【0012】特に、湯面レベルの制御にとって重要であ
るスライドバルブ55の摺動方向を変更する時、つま
り、油圧シリンダ61の作動方向を変化させる時、この
連結部のガタにより制御の遅れが生じて湯面レベルの変
動が大きくなり、その結果、鋳片57の品質低下を招い
てしまう。In particular, when the sliding direction of the slide valve 55, which is important for controlling the level of the molten metal, is changed, that is, when the operating direction of the hydraulic cylinder 61 is changed, the play of the connecting portion causes a control delay. As a result, the level of the molten metal level becomes large, and as a result, the quality of the cast piece 57 is reduced.
【0013】なお、この連結部のガタの値は、鋳造開始
前のその値に対し鋳造時に高温雰囲気になることにより
変動し、また、スライドバルブ55,リンク62や連結
ロッド63等はタンディッシュ52とともに交換される
ものであって、交換される毎にその値が異なるため、予
めその値を一定値として把握しておくことが困難な性質
のものである。It should be noted that the value of the play of the connecting portion fluctuates from the value before the start of casting due to the high temperature atmosphere during casting, and the slide valve 55, the link 62, the connecting rod 63, etc. The value is different each time it is exchanged, so that it is difficult to grasp the value as a constant value in advance.
【0014】本発明は、このような課題を解決しようと
するもので、オンラインで機械系ガタを一括して制御系
に組み込み、そのガタを自動的に補正できるようにし
て、鋳型内の湯面レベルを鋳造の全長に亘って最適な状
態に高精度で保持できる連続鋳造機における鋳型内湯面
レベル制御装置を提供することを目的とする。The present invention is intended to solve such a problem, and incorporates mechanical play in a control system collectively on-line so that the play can be automatically corrected so that the surface of the molten metal in the mold can be corrected. An object of the present invention is to provide a mold level control device in a continuous caster capable of maintaining a level at an optimum state with high precision over the entire length of casting.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の連続鋳造機における鋳型内湯面レベル制御
装置(請求項1)は、タンディッシュから鋳型内に注入す
る溶鋼量を調節するスライドバルブの開度をピストンロ
ッドを伸縮させて調節する油圧シリンダと、鋳型内の湯
面レベルを検出するレベル計と、その検出結果と目標湯
面レベルとの偏差に応じた値を出力するバルブ開度指令
部とをそなえ、前記バルブ開度指令部の出力に応じて前
記油圧シリンダを作動させることにより鋳型内の湯面レ
ベルを目標湯面レベルに保持・制御するものであって、
前記バルブ開度指令部の出力に基づいてその出力が極
小もしくは極大になった時点の出力を第1出力値として
得た後、前記レベル計の出力に基づいて前記鋳型内の湯
面レベルが極小もしくは極大になった時点の前記バルブ
開度指令部の出力を第2出力値として得てから、これら
の第1出力値と第2出力値との差に基づいて、前記のス
ライドバルブとピストンロッドとの間に存在する機械系
ガタをガタ補正値として演算するガタ補正値演算手段
と、前記油圧シリンダを作動させる方向を前記バルブ
開度指令部の出力に基づいて判別し、作動方向を変化さ
せるときの前記バルブ開度指令部の出力に、前記ガタ補
正値演算手段によって得られたガタ補正値を加算するガ
タ補正制御手段とをそなえたことを特徴としている。In order to achieve the above-mentioned object, in the continuous casting machine according to the present invention, an apparatus for controlling the level of a molten metal in a mold (claim 1) adjusts the amount of molten steel injected from a tundish into the mold. A hydraulic cylinder that adjusts the opening of the slide valve by expanding and contracting a piston rod, a level meter that detects the level of the molten metal in the mold, and a valve that outputs a value corresponding to the deviation between the detection result and the target molten metal level An opening degree command section is provided, and the level of the molten metal in the mold is maintained and controlled at the target level by operating the hydraulic cylinder in accordance with the output of the valve degree instruction section.
Based on the output of the valve opening command section, an output at the time when the output is minimum or maximum is obtained as a first output value, and then the level of the molten metal in the mold is minimized based on the output of the level meter. Alternatively, the output of the valve opening command section at the time when the maximum value is obtained is obtained as a second output value, and the slide valve and the piston rod are determined based on the difference between the first output value and the second output value. And a backlash correction value calculating means for calculating a mechanical backlash existing as a backlash correction value, and a direction in which the hydraulic cylinder is operated is determined based on an output of the valve opening command section to change an operating direction. And a play correction control means for adding the play correction value obtained by the play correction value calculation means to the output of the valve opening command section at that time.
【0016】また、請求項2の装置は、請求項1の装置
と同様の油圧シリンダ,レベル計およびバルブ開度指令
部と、ピストンロッドの位置を検出する位置検出器とを
そなえ、前記バルブ開度指令部の出力に応じて前記油圧
シリンダを作動させることにより鋳型内の湯面レベルを
目標湯面レベルに保持・制御するものであって、この
位置検出器の出力を、前記のレベル計および油圧シリン
ダの1次遅れに対応する時間だけ遅延させて出力する遅
延回路と、前記レベル計の出力および前記遅延回路の
出力に基づいて、前記のスライドバルブとピストンロッ
ドとの間に存在する機械系ガタをガタ補正値として演算
するガタ補正値演算手段と、前記油圧シリンダを作動
させる方向を前記バルブ開度指令部の出力に基づいて判
別し、作動方向を変化させるときの前記バルブ開度指令
部の出力に、前記ガタ補正値演算手段によって得られた
ガタ補正値を加算するガタ補正制御手段とをそなえたこ
とを特徴としている。The device according to a second aspect of the present invention includes a hydraulic cylinder, a level gauge, and a valve opening command unit similar to the device of the first aspect, and a position detector for detecting a position of a piston rod. Operating the hydraulic cylinder in accordance with the output of the degree command unit to maintain and control the level of the molten metal in the mold at the target level, wherein the output of the position detector is determined by the level meter and the level meter. A delay circuit for delaying and outputting a time corresponding to the primary delay of the hydraulic cylinder, and a mechanical system existing between the slide valve and the piston rod based on the output of the level meter and the output of the delay circuit. A backlash correction value calculating means for calculating the backlash as a backlash correction value, and a direction for operating the hydraulic cylinder is determined based on an output of the valve opening command section, and the operating direction is changed. The output of the valve opening command of Rutoki is characterized in that a backlash correction control means for adding the backlash correction value obtained by said backlash correction value computing means.
【0017】さらに、請求項3の装置は、請求項2の装
置と同様の油圧シリンダ,レベル計,バルブ開度指令部
および位置検出器をそなえ、前記バルブ開度指令部の出
力に応じて前記油圧シリンダを作動させることにより鋳
型内の湯面レベルを目標湯面レベルに保持・制御するも
のであって、前記位置検出器の出力に基づいて前記ピ
ストンロッドの移動幅を得てから、該移動幅と現ガタ補
正値とに基づいて、前記のスライドバルブとピストンロ
ッドとの間に存在する機械系ガタを演算するガタ補正値
演算手段と、前記油圧シリンダを作動させる方向を前
記バルブ開度指令部の出力に基づいて判別し、作動方向
を変化させるときの前記バルブ開度指令部の出力に、前
記ガタ補正値演算手段によって得られたガタ補正値を加
算するガタ補正制御手段とをそなえたことを特徴として
いる。Further, the device according to a third aspect of the present invention includes a hydraulic cylinder, a level gauge, a valve opening command unit and a position detector similar to the device according to the second embodiment, and the device according to the output of the valve opening command unit. The hydraulic cylinder is operated to maintain and control the molten metal level in the mold at the target molten metal level. The movement width of the piston rod is obtained based on the output of the position detector, and then the movement is performed. Based on the width and the current backlash correction value, a backlash correction value calculating means for calculating a mechanical backlash existing between the slide valve and the piston rod, and a direction for operating the hydraulic cylinder, the valve opening command. The play control unit determines the play based on the output of the control unit and adds a play correction value obtained by the play correction value calculating means to an output of the valve opening command unit when the operation direction is changed. It is characterized in that is provided with a door.
【0018】[0018]
【作用】上述した本発明の請求項1の装置では、湯面レ
ベルと油圧シリンダ開度バルブ開度指令部の出力との制
御遅れに着目して、ガタ補正値を演算している。つま
り、油圧シリンダの作動方向が変化してから、その作動
方向変化に伴って実際に湯面レベルの変動方向が変化す
るまでのピストンロッドの移動距離(制御遅れ分)は、ス
ライドバルブとピストンロッドとの間に存在する機械系
ガタにほぼ等しいことに着目し、ガタ補正値演算手段に
おいて、バルブ開度指令部の出力が極小もしくは極大に
なった時点の第1出力値と、その後、湯面レベルが極小
もしくは極大になった時点のバルブ開度指令部の第2出
力値との差を求め、その差に基づいて、前記のスライド
バルブとピストンロッドとの間に存在する機械系ガタが
ガタ補正値として演算される。そして、ガタ補正制御手
段では、油圧シリンダを作動させる方向がバルブ開度指
令部の出力に基づいて判別され、その作動方向が変化す
るときのバルブ開度指令部の出力に、ガタ補正値演算手
段からのガタ補正値が加算されることにより、機械系ガ
タがオンラインで一括して制御系に組み込まれ、そのガ
タが自動的に補正されて、油圧シリンダのピストンロッ
ドの伸縮動作によってスライドバルブの開度を確実に精
度よく修正できる。According to the first aspect of the present invention, the backlash correction value is calculated by paying attention to the control delay between the molten metal level and the output of the hydraulic cylinder opening valve opening command section. In other words, the movement distance (control delay) of the piston rod from the change in the operation direction of the hydraulic cylinder to the actual change in the level of the molten metal level accompanying the change in the operation direction is the slide valve and the piston rod. Attention is paid to the fact that the output is substantially equal to the mechanical backlash existing between the first and second output values at the time when the output of the valve opening command section is minimized or maximized. The difference between the level and the second output value of the valve opening command unit at the time when the level becomes minimum or maximum is obtained, and based on the difference, the mechanical play existing between the slide valve and the piston rod becomes loose. It is calculated as a correction value. In the backlash correction control means, the direction in which the hydraulic cylinder is operated is determined based on the output of the valve opening command section, and the output of the valve opening command section when the operating direction changes is added to the backlash correction value calculation means. Is added to the control system in a lump, and the play is automatically corrected and the slide valve is opened by the expansion and contraction of the piston rod of the hydraulic cylinder. The degree can be corrected with high accuracy.
【0019】一方、バルブ開度指令部の出力により油圧
シリンダが作動されて湯面レベルが変化し、その湯面レ
ベルがレベル計から出力されるまでの間に時間遅れ(レ
ベル計および油圧シリンダの1次遅れ)が生じるが、本
発明の請求項2の装置では、位置検出器により検出され
たピストンロッド位置について、前述したレベル計およ
び油圧シリンダの1次遅れ分を遅延回路により補償した
後、ガタ補正値演算手段により、レベル計の出力および
遅延回路の出力に基づいて、スライドバルブとピストン
ロッドとの間に存在する機械系ガタをガタ補正値として
演算する。これにより、1次遅れ分によるガタ補正値の
演算誤差を小さくすることができる。そして、請求項1
の装置と同様に、油圧シリンダを作動させる方向がバル
ブ開度指令部の出力に基づいて判別され、その作動方向
変化時のバルブ開度指令部の出力に、ガタ補正値演算手
段からのガタ補正値が加算されることにより、機械系ガ
タがオンラインで一括して制御系に組み込まれ、そのガ
タが自動的に補正されて、油圧シリンダのピストンロッ
ドの伸縮動作によってスライドバルブの開度を確実に精
度よく修正できる。On the other hand, the hydraulic cylinder is actuated by the output of the valve opening command section to change the level of the molten metal, and there is a time delay until the level of the molten metal is output from the level meter (the level meter and the hydraulic cylinder). In the device according to claim 2 of the present invention, the first-order delay of the level meter and the hydraulic cylinder is compensated by the delay circuit for the piston rod position detected by the position detector. Based on the output of the level meter and the output of the delay circuit, a mechanical backlash between the slide valve and the piston rod is calculated as a backlash correction value by the backlash correction value calculating means. Thereby, the calculation error of the play correction value due to the primary delay can be reduced. And claim 1
In the same manner as in the apparatus described above, the direction in which the hydraulic cylinder is operated is determined based on the output of the valve opening command section, and the output of the valve opening command section when the operation direction changes is adjusted by the play correction value By adding the values, the mechanical play is integrated into the control system collectively on-line, the play is automatically corrected, and the opening and closing of the slide valve is ensured by the expansion and contraction of the piston rod of the hydraulic cylinder. Can be corrected accurately.
【0020】さらに、本発明の請求項3の装置では、実
際のガタに対して、制御におけるガタ補正値が不足して
いる場合のピストンロッド位置(シリンダ開度)波形に着
目して、ガタ補正値を演算している。つまり、ガタ補正
値演算手段において、位置検出器の出力に基づき、ピス
トンロッドの移動幅(振幅)を求めるが、この移動幅は、
現ガタ補正値とガタ補正不足分と実際の湯面レベル制御
有効分との総和であり、正確な機械系ガタの値(現ガタ
補正値とガタ補正不足分との和)は、現ガタ補正値と移
動幅との間に存在しうるものである。従って、移動幅と
現ガタ補正値とに基づいて、この移動幅と現ガタ補正値
との間の適当な値が次のガタ補正値として演算される。
そして、やはり、請求項1の装置と同様に、油圧シリン
ダを作動させる方向がバルブ開度指令部の出力に基づい
て判別され、その作動方向変化時のバルブ開度指令部の
出力に、ガタ補正値演算手段からのガタ補正値が加算さ
れることにより、機械系ガタがオンラインで一括して制
御系に組み込まれ、そのガタが自動的に補正されて、油
圧シリンダのピストンロッドの伸縮動作によってスライ
ドバルブの開度を確実に精度よく修正できる。Further, in the apparatus according to the third aspect of the present invention, the backlash is corrected by focusing on the piston rod position (cylinder opening) waveform when the backlash correction value in the control is insufficient for the actual backlash. The value is being calculated. That is, in the backlash correction value calculating means, the movement width (amplitude) of the piston rod is obtained based on the output of the position detector.
This is the sum of the current play correction value, the play correction shortage, and the actual effective level control, and the exact mechanical play value (the sum of the current play correction value and the play correction shortage) is the current play correction. It can exist between the value and the movement width. Therefore, based on the movement width and the current play correction value, an appropriate value between the movement width and the current play correction value is calculated as the next play correction value.
In the same manner as in the device of the first aspect, the direction in which the hydraulic cylinder is operated is determined based on the output of the valve opening command section, and the output of the valve opening command section when the operating direction changes is corrected by the backlash correction. By adding the play correction value from the value calculation means, mechanical play is incorporated in the control system collectively online, and the play is automatically corrected, and the slide is caused by the expansion and contraction of the piston rod of the hydraulic cylinder. The opening of the valve can be reliably and accurately corrected.
【0021】[0021]
【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0022】まず、図1〜図4にて本発明の第1実施例
としての鋳型内湯面レベル制御装置について説明する
と、図1はその鋳型内湯面レベル制御装置をそなえた連
続鋳造機を示す構成図で、この図1において連続鋳造機
は図17にて説明したものと同様の構成であり、1は溶
鋼鍋、2はタンディッシュ、3はボトムプレート、4は
シールプレート、5は後述する鋳型内湯面レベル制御装
置によってその貫通孔5aの開度が調節されるスライド
バルブ、6は鋳型、7は鋳片である。なお、スライドバ
ルブ5を挾むプレート3,4にも、貫通孔5aと同口径
の貫通孔3a,4aがそれぞれ形成されており、タンデ
ィッシュ2の溶鋼流出孔2cと連通するようになってい
る。First, a mold level control device in a mold according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 shows a continuous casting machine provided with the mold level control device in a mold. In FIG. 1, the continuous casting machine in FIG. 1 has the same configuration as that described in FIG. 17, 1 is a molten steel pot, 2 is a tundish, 3 is a bottom plate, 4 is a seal plate, and 5 is a mold described later. A slide valve whose opening degree of the through hole 5a is adjusted by the internal bath surface level control device, 6 is a mold, and 7 is a cast piece. The plates 3 and 4 sandwiching the slide valve 5 are also formed with through holes 3a and 4a having the same diameter as the through holes 5a so as to communicate with the molten steel outflow holes 2c of the tundish 2. .
【0023】そして、図1に示すように、鋳型内湯面レ
ベル制御装置の構成としては、タンディッシュ2の側面
に上ブラケット2aが固着され、この上ブラケット2a
に油圧シリンダ8が揺動可能に取り付けられている。ま
た、上ブラケット2aよりも下方のタンディッシュ2の
側面に下ブラケット2bが固着され、この下ブラケット
2bにリンク9が揺動自在に取り付けられ、このリンク
9の一端側に、油圧シリンダ8のピストンロッド8aの
先端部がピン連結されている。さらに、リンク9の他端
側は、連結ロッド10を介してスライドバルブ5に連結
されている。As shown in FIG. 1, as a configuration of the mold level control device in the mold, an upper bracket 2a is fixed to the side surface of the tundish 2, and the upper bracket 2a
, A hydraulic cylinder 8 is swingably mounted. A lower bracket 2b is fixed to a side surface of the tundish 2 below the upper bracket 2a, and a link 9 is swingably attached to the lower bracket 2b. The tip of the rod 8a is connected with a pin. Further, the other end of the link 9 is connected to the slide valve 5 via a connecting rod 10.
【0024】また、11は油圧シリンダ8のピストンロ
ッド8aの位置(変位)を検出するための差動トランス
(位置検出器)で、その本体が図示しない支持部材により
油圧シリンダ8等固定されるとともに、その棒状コアが
ピストンロッド8aと共に移動され、ピストンロッド8
aの位置に応じて電圧信号を出力するものである。12
は鋳型6内の湯面レベルを検出するレベル計、12aは
レベル計12のアンプである。Reference numeral 11 denotes a differential transformer for detecting the position (displacement) of the piston rod 8a of the hydraulic cylinder 8.
(Position Detector), the main body is fixed to the hydraulic cylinder 8 and the like by a support member (not shown), and the rod-shaped core is moved together with the piston rod 8a.
A voltage signal is output according to the position of a. 12
Is a level meter for detecting the level of the molten metal in the mold 6, and 12a is an amplifier of the level meter 12.
【0025】13はアンプ12aを介したレベル計12
の出力(レベル検出結果)に移動平均処理を施してレベル
検出結果にのる2次的な振動成分を除去して実際のレベ
ル変動成分を出力する移動平均処理部、14は目標湯面
レベルを設定するための目標湯面レベル設定器、15は
アンプ12aおよび移動平均処理部13を介して入力さ
れたレベル計12の出力と目標湯面レベル設定器14の
出力との偏差をPID演算回路等によって演算し両出力
の差に応じた値MVを出力するバルブ開度指令部であ
る。Reference numeral 13 denotes a level meter 12 via an amplifier 12a.
A moving average processing unit for performing a moving average process on the output (level detection result) to remove a secondary vibration component included in the level detection result and outputting an actual level fluctuation component; A target level setting unit 15 for setting is used to calculate a deviation between the output of the level meter 12 and the output of the target level setting unit 14 input via the amplifier 12a and the moving average processing unit 13 by a PID operation circuit or the like. And outputs a value MV corresponding to the difference between the two outputs.
【0026】そして、16は図4により後述する手順に
従ってバルブ開度修正信号を出力するガタ補正制御部
で、このガタ補正制御部16は、油圧シリンダ8を作動
させる方向をバルブ開度指令部15の出力MVに基づい
て判別するシリンダ作動方向判定部16aと、このシリ
ンダ作動方向判定部16aにより作動方向の変化を判別
した場合にバルブ開度指令部15の出力MVに後述する
ガタ補正値Gnを加算する加算部16bとから構成され
ている。Reference numeral 16 denotes a backlash correction control unit which outputs a valve opening correction signal in accordance with a procedure which will be described later with reference to FIG. a cylinder actuating direction determining unit 16a that determines on the basis of the output MV of backlash correction value G n to be described later to output MV of the valve opening command unit 15 when determining the change in the operating direction by the cylinder operating direction judgment part 16a And an adder 16b that adds
【0027】17はガタ補正制御部16へのガタ補正値
Gnを演算して出力するオンラインガタ補正値演算部
で、このガタ補正値演算部17は、バルブ開度指令部1
5の出力MVに基づいてその出力MVが極小(もしくは
極大)になった時点の出力を第1出力値MV1として記憶
した後、レベル計12の出力に基づいて湯面レベルが極
小(もしくは極大)になった時点のバルブ開度指令部15
の出力を第2出力値MV2として記憶してから、これら
の第1出力値MV1と第2出力値MV2との差に基づい
て、スライドバルブ5とピストンロッド8aとの間に存
在する機械系ガタをガタ補正値Gnとして演算するもの
である。なお、ガタ補正値演算部17における詳細な演
算手順は、図2により後述する。Reference numeral 17 denotes an online play correction value calculation section which calculates and outputs a play correction value Gn to the play correction control section 16, and the play correction value calculation section 17 comprises a valve opening command section 1
After the output MV based on the output MV 5 and stored by the output when it becomes minimum (or maximum) as the first output value MV 1, molten metal surface level is minimum (or maximum, based on the output of the level meter 12 ), The valve opening command section 15
The output from the store as a second output value MV 2, the first output value of MV 1 and on the basis of the difference between the second output value MV 2, is present between the slide valve 5 and the piston rod 8a The mechanical play is calculated as the play correction value Gn . A detailed calculation procedure in the backlash correction value calculation unit 17 will be described later with reference to FIG.
【0028】また、19は上述した移動平均処理部1
3,目標湯面レベル設定器14,バルブ開度指令部1
5,ガタ補正制御部16およびガタ補正値演算部17か
らなるレベルコントローラ、23はサーボアンプ20,
サーボ弁21,油圧ユニット22から構成されるシリン
ダ制御部であって、このシリンダ制御部23は、レベル
コントローラ19の出力と位置決め制御のために用いら
れる差動トランス11の出力とを入力とし、レベルコン
トローラ19の出力(ガタ補正後のバルブ開度修正信号)
に応じて鋳型6内の湯面レベルを目標湯面レベルに保持
させるように油圧シリンダ8の作動を制御するためのも
のである。Reference numeral 19 denotes the moving average processing unit 1 described above.
3, target level setting unit 14, valve opening command unit 1
5, a level controller comprising a backlash correction controller 16 and a backlash correction value calculator 17;
The cylinder controller 23 includes a servo valve 21 and a hydraulic unit 22. The cylinder controller 23 receives an output of the level controller 19 and an output of the differential transformer 11 used for positioning control as inputs, Output of controller 19 (valve opening correction signal after backlash correction)
In order to control the operation of the hydraulic cylinder 8 so that the level of the molten metal in the mold 6 is maintained at the target level.
【0029】次に、上述のごとく構成された第1実施例
の鋳型内湯面レベル制御装置の動作を説明する。Next, the operation of the apparatus for controlling the level of the level in the mold according to the first embodiment having the above-described structure will be described.
【0030】本実施例では、第3図に示すような、レベ
ル計12で検出される湯面レベルPVと油圧シリンダ8
の開度つまりバルブ開度指令部15の出力MVとの制御
遅れに着目して、ガタ補正値演算部17にてガタ補正値
Gnが演算される。In this embodiment, as shown in FIG. 3, the molten metal level PV detected by the level meter 12 and the hydraulic cylinder 8
The backlash correction value calculation unit 17 calculates the backlash correction value Gn by paying attention to the control delay with respect to the output MV of the valve opening command unit 15.
【0031】つまり、ピストンロッド8aの移動方向
(油圧シリンダ8の作動方向)が変化してから、その移動
方向変化に伴って実際に湯面レベルの変動方向が変化す
るまでのピストンロッド8aの移動距離(制御遅れ分)
は、スライドバルブ5とピストンロッド8aとの間に存
在する機械系ガタにほぼ等しいことに着目している。That is, the moving direction of the piston rod 8a
The moving distance (control delay) of the piston rod 8a from the change of the (operating direction of the hydraulic cylinder 8) to the actual change of the level of the molten metal level with the change of the moving direction.
Focuses on that it is almost equal to the mechanical play existing between the slide valve 5 and the piston rod 8a.
【0032】そこで、本実施例のガタ補正値演算部17
においては、図2に示すフローチャートに従って、ガタ
補正値Gnの演算が行なわれる。なお、フローチャート
の説明中、A1〜A5は処理手順(ステップ)の番号を示
す。Therefore, the play correction value calculating section 17 of this embodiment is used.
, The backlash correction value Gn is calculated according to the flowchart shown in FIG. In the description of the flowchart, A1 to A5 indicate processing procedure (step) numbers.
【0033】制御が開始されると、ガタ補正値演算部1
7には、所定サンプリング間隔Δt毎にレベル計12に
よって得られる湯面レベルPVと、バルブ開度指令部1
5からの作動指令値MVとが読み込まれ、まず、バルブ
開度指令部15の出力MVが極小になったか否かを判断
し(ステップA1)、出力MVが極小になった場合(油圧
シリンダ開度の傾きが負から正に変化する時)には、そ
の時点の出力が第1出力値MV1として記憶される(ステ
ップA2)。When the control is started, the backlash correction value calculation unit 1
7 shows a bath surface level PV obtained by the level meter 12 at every predetermined sampling interval Δt, and a valve opening command unit 1.
5 is read, and it is first determined whether or not the output MV of the valve opening command unit 15 has become minimal (step A1). If the output MV has become minimal (the hydraulic cylinder opening by the time) the degree of slope changes from negative to positive, the output at that time is stored as a first output value MV 1 (step A2).
【0034】その後、湯面レベルPVが極小になったか
否かを判断し(ステップA3)、湯面レベルPVが極小に
なった場合(湯面レベル変動の傾きが負から正に変化す
る時)には、その時点のバルブ開度指令部15の出力を
第2出力値MV2として記憶する(ステップA4)。Thereafter, it is determined whether or not the bath level PV has become minimum (step A3). If the bath level PV has become minimum (when the gradient of the bath level change changes from negative to positive). in stores the output of the valve opening command section 15 at that time as the second output value MV 2 (step A4).
【0035】そして、本実施例では、記憶された第1出
力値MV1と第2出力値MV2との差を、スライドバルブ
5とピストンロッド8aとの間に存在する機械系ガタと
みなし、ガタ補正値Gnとして演算する(ステップA
5)。In the present embodiment, the difference between the stored first output value MV 1 and the second output value MV 2 is regarded as mechanical play existing between the slide valve 5 and the piston rod 8a. It is calculated as the backlash correction value Gn (step A
5).
【0036】なお、ここでは、バルブ開度指令部15の
極小出力値MV1と、その後の湯面レベルPV極小時の
バルブ開度指令部15の出力値MV2との差をガタ補正
値Gnとしたが、ステップA5において、例えば、次式
によりガタ補正値Gnを演算してもよい。ただし、次式
中、Gn-1は前回のガタ補正値である。Here, the difference between the minimal output value MV 1 of the valve opening command section 15 and the output value MV 2 of the valve opening command section 15 when the level of the molten metal level PV is minimal is determined by the play correction value G. Although the n, in step A5, for example, may be calculated backlash correction value G n by the following equation. However, in the following equation, G n-1 is the previous backlash correction value.
【0037】[0037]
【数1】 (Equation 1)
【0038】また、バルブ開度指令部15の極小出力値
MV1と、その後の湯面レベルPV極小時のバルブ開度
指令部15の出力値MV2との差に代えて、図3に示す
ように、バルブ開度指令部15の極大出力値MV3と、
その後の湯面レベルPV極大時のバルブ開度指令部15
の出力値MV4との差を、上述と同様にガタ補正値Gnに
用いてもよい。Further, instead of the difference between the minimum output value MV 1 of the valve opening command section 15, and the output value MV 2 subsequent melt surface level PV minimum when the valve opening command unit 15, shown in FIG. 3 Thus, the maximum output value MV 3 of the valve opening command section 15 and
Subsequent valve opening command section 15 at the time of maximum bath level PV
Of the difference between the output value MV 4, it may be used to play the correction value G n as described above.
【0039】上述のごとく、図2に示すフローチャート
に従ってガタ補正値演算部17にて演算されたガタ補正
値Gnは、ガタ補正制御部16の加算部16bへ出力さ
れ、このガタ補正制御部16においては、図4に示すフ
ローチャートに従って、補正制御が実行される。なお、
フローチャートの説明中、B1〜B4は処理手順(ステ
ップ)の番号を示す。As described above, the backlash correction value Gn calculated by the backlash correction value calculation unit 17 in accordance with the flowchart shown in FIG. 2 is output to the addition unit 16b of the backlash correction control unit 16, and the backlash correction control unit 16 In, the correction control is executed according to the flowchart shown in FIG. In addition,
In the description of the flowchart, B1 to B4 indicate processing procedure (step) numbers.
【0040】まず、制御が開始されると、所定のサンプ
リング間隔毎にバルブ開度指令部15からの出力変化量
ΔMVn(方向により正負の符号を有する)が読み込まれ
る(ステップB1)。そして、今回読み込まれた出力変化
量ΔMVnと、前回の変化量ΔMVn-1との積の符号か
ら、油圧シリンダ8を今回作動させる方向を判別し(ス
テップB2)、油圧シリンダ8を前回と同方向へ作動さ
せる場合(ΔMVn・ΔMVn -1≧0)には、今回の出力M
Vnをそのままバルブ開度修正信号としてシリンダ制御
部23へ出力して(ステップB3)、ステップB1に戻
る。First, when the control is started, the output change amount ΔMV n (having a positive or negative sign depending on the direction) from the valve opening command section 15 is read at every predetermined sampling interval (step B1). Then, a currently read output variation .DELTA.MV n, the sign of the product of the previous change amount .DELTA.MV n-1, to determine the direction of operating time of the hydraulic cylinder 8 (step B2), the hydraulic cylinder 8 and the previous when actuating the same direction (ΔMV n · ΔMV n -1 ≧ 0) , the current output M
The V n as it is output to the cylinder control unit 23 as a valve opening correction signal (step B3), the flow returns to step B1.
【0041】これに対して、ステップB2において油圧
シリンダ8を前回と逆方向へ作動させることが判断され
た場合(ΔMVn・ΔMVn-1<0)には、ガタ補正値演算
部17から入力された今回のガタ補正値Gnと、出力M
Vnとが加算部16bにて加算され、その加算結果をバ
ルブ開度修正信号としてシリンダ制御部23へ出力して
(ステップB4)、ステップB1に戻る。On the other hand, if it is determined in step B2 that the hydraulic cylinder 8 is to be operated in the opposite direction to the previous operation (ΔMV n · ΔMV n-1 <0), the input from the backlash correction value calculation unit 17 is performed. Of the current play correction value G n and the output M
And a V n are added by the addition unit 16b, and outputs the addition result to the cylinder control unit 23 as a valve opening correction signal
(Step B4), and the process returns to Step B1.
【0042】なお、上述したΔMVn・ΔMVn-1の正負
の判断による油圧シリンダ8の作動方向判別は、シリン
ダ作動方向判定部16aにて行なわれる。The operation direction of the hydraulic cylinder 8 is determined by the cylinder operation direction determination unit 16a based on the positive / negative determination of ΔMV n and ΔMV n-1 described above.
【0043】また、シリンダ制御部23においては、レ
ベルコントローラ19からのバルブ開度修正信号と、差
動トランス11からのピストンロッド8aの位置情報と
に基づいて、サーボアンプ20によりサーボ弁21の開
閉が制御され、ピストンロッド8aの位置がバルブ開度
修正信号になるように、即ち、スライドバルブ5が適当
な開度になるように油圧シリンダ8の作動が制御され
る。In the cylinder controller 23, the servo amplifier 20 opens and closes the servo valve 21 based on the valve opening correction signal from the level controller 19 and the position information of the piston rod 8a from the differential transformer 11. The operation of the hydraulic cylinder 8 is controlled so that the position of the piston rod 8a becomes a valve opening correction signal, that is, the slide valve 5 has an appropriate opening.
【0044】このように、本実施例の鋳型内湯面レベル
制御装置によれば、ガタ補正値演算部17において、ス
ライドバルブ5とこれを駆動する油圧シリンダ8のピス
トンロッド8aとの間に存在する機械系ガタが、バルブ
開度指令部15の極小出力値MV1と、その後の湯面レ
ベルPV極小時のバルブ開度指令部15の出力値MV2
との差として、湯面レベル制御中に繰り返し自動的に演
算され、ガタ補正値Gnとしてガタ補正制御部16へ出
力され、油圧シリンダ8の作動方向が変化するときに
は、その所定のガタ補正値Gn分だけ余分に油圧シリン
ダ8が作動されるので、そのガタが自動的に補正され
て、油圧シリンダ8のピストンロッド8aの伸縮動作に
よってスライドバルブ5の開度が確実に精度よく修正さ
れる。As described above, according to the apparatus for controlling the level of the molten metal in the mold of the present embodiment, in the backlash correction value calculating section 17, the slide valve 5 exists between the slide rod 5 and the piston rod 8a of the hydraulic cylinder 8 for driving the slide valve. mechanical backlash, the minimum output value MV 1 of the valve opening command unit 15, the output value MV 2 subsequent melt surface level PV minimum when the valve opening command section 15
Is automatically calculated repeatedly during the level control, and is output to the play control unit 16 as the play correction value Gn. When the operating direction of the hydraulic cylinder 8 changes, the predetermined play correction value is obtained. Since the hydraulic cylinder 8 is operated extra by Gn , the play is automatically corrected, and the opening of the slide valve 5 is reliably and accurately corrected by the expansion and contraction operation of the piston rod 8a of the hydraulic cylinder 8. .
【0045】これにより、オンラインで機械系ガタを一
括して制御系に組み込み、そのガタを自動的に補正で
き、鋳型6内の湯面レベルを鋳造の全長に亘って目標湯
面レベルに高精度で保持できるのである。As a result, the mechanical system play can be integrated into the control system at a time and the play can be automatically corrected, and the level of the molten metal in the mold 6 can be accurately adjusted to the target level over the entire length of the casting. It can be held in.
【0046】次に、図5〜図9により、本発明の第2実
施例としての鋳型内湯面レベル制御装置について説明す
ると、図5はその鋳型内湯面レベル制御装置をそなえた
連続鋳造機を示す構成図で、この図5に示すように、本
実施例の装置も、図1に示した第1実施例の装置とほと
んど同様に構成されているが、第2実施例の装置では、
ピストンロッド8aの位置Xを検出する差動トランス1
1からの信号が、遅延回路24を介してオンラインガタ
補正値演算部17Aに入力されるとともに、このオンラ
インガタ補正値演算部17Aは、図6もしくは図8に示
すフローチャートに従って、レベル計12の出力(湯面
レベルPV)および遅延回路24の遅延出力に基づい
て、スライドバルブ5とピストンロッド8aとの間に存
在する機械系ガタをガタ補正値Gnとして演算し、ガタ
補正制御部16の加算部16bへ出力するもので、その
詳細な演算手順は後述する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 9. FIG. 5 shows a continuous casting machine provided with the in-mould level control device. In the configuration diagram, as shown in FIG. 5, the device of this embodiment is also configured almost in the same manner as the device of the first embodiment shown in FIG. 1, but in the device of the second embodiment,
Differential transformer 1 for detecting position X of piston rod 8a
1 is input to the online play correction value calculation section 17A via the delay circuit 24, and the online play correction value calculation section 17A outputs the output of the level meter 12 in accordance with the flowchart shown in FIG. 6 or FIG. Based on the (fluent level PV) and the delay output of the delay circuit 24, the mechanical play existing between the slide valve 5 and the piston rod 8a is calculated as a play correction value Gn , and the play of the play correction control unit 16 is calculated. This is output to the unit 16b, and the detailed calculation procedure will be described later.
【0047】ここで、遅延回路24は、差動トランス1
1からの出力Xを、レベル計12および油圧シリンダ8
の遅れに対応する所定時間ΔT(図7,図9参照)だけ遅
延させて出力するものである。Here, the delay circuit 24 is a differential transformer 1
The output X from 1 is supplied to the level meter 12 and the hydraulic cylinder 8
Is output with a delay of a predetermined time ΔT (see FIGS. 7 and 9) corresponding to the delay of.
【0048】なお、図5中、既述の符号と同一の符号は
同一部分を示しているので、その説明は省略する。In FIG. 5, the same reference numerals as those described above denote the same parts, and a description thereof will be omitted.
【0049】上述のごとく構成された第2実施例の鋳型
内湯面レベル制御装置の動作を説明する。The operation of the apparatus for controlling the level of the molten metal in the mold according to the second embodiment having the above-described structure will be described.
【0050】一般に、バルブ開度指令部15の出力MV
により油圧シリンダ8が作動されて湯面レベルPVが変
化して、その湯面レベルPVがレベル計12から出力さ
れるまでの間に時間遅れΔT(レベル計12および油圧
シリンダ8の1次遅れ)が生じる。Generally, the output MV of the valve opening command section 15
The hydraulic cylinder 8 is actuated to change the molten metal level PV, and a time delay ΔT (a first-order delay of the level gauge 12 and the hydraulic cylinder 8) is caused until the molten metal level PV is output from the level meter 12. Occurs.
【0051】本実施例では、このような時間遅れΔTを
考慮し、この時間遅れΔTに伴う演算誤差を小さくする
ために、遅延回路24を設け、この遅延回路24によ
り、図7(b)の実線から鎖線、もしくは、図9(b)から
(c)に示すように、差動トランス11にて検出されたピ
ストンロッド8aの位置Xについて時間遅れ分ΔTを補
償し、湯面レベルPVとその湯面レベルPVへの制御に
実際に寄与したピストンロッド8aの位置とを対応させ
る。そして、ガタ補正値演算部17Aにより、レベル計
12の出力PVおよび遅延回路24の出力(ΔTだけ遅
延されたピストンロッド8aの検出位置X)に基づい
て、スライドバルブとピストンロッドとの間に存在する
機械系ガタが、ガタ補正値Gnとして演算される。In this embodiment, in consideration of such a time delay ΔT, a delay circuit 24 is provided in order to reduce a calculation error caused by the time delay ΔT. From the solid line to the chain line, or from FIG. 9 (b)
As shown in (c), the time delay ΔT is compensated for the position X of the piston rod 8a detected by the differential transformer 11, and the level actually contributed to the molten metal level PV and the control to the molten metal level PV. The position of the piston rod 8a is made to correspond. Then, based on the output PV of the level meter 12 and the output of the delay circuit 24 (the detection position X of the piston rod 8a delayed by ΔT), the play correction value calculating unit 17A detects the presence between the slide valve and the piston rod. The mechanical play is calculated as the play correction value Gn .
【0052】ここでは、ガタ補正値演算部17Aにおけ
るガタ補正値Gnの演算手順として、2つの具体例につ
いて説明するが、まず、図6,7によりガタ補正値演算
部17Aにおけるガタ補正値Gnの演算手順の一例を説
明する。なお、図6のフローチャートの説明中、C1〜
C8は処理手順(ステップ)の番号を示す。Here, two specific examples will be described as an operation procedure of the backlash correction value Gn in the backlash correction value calculation unit 17A. First, referring to FIGS. An example of the calculation procedure of n will be described. In the description of the flowchart of FIG.
C8 indicates the number of the processing procedure (step).
【0053】図6,7に示す演算手順におけるガタ演算
原理について説明すると、湯面レベルPVは、図7(a)
に示すように、鋳型5内へ注入される溶鋼量と鋳片7の
引き抜き量とのアンバランスにより変動する。そして、
注入溶鋼量はスライドバルブ5の開度が修正されること
により変化し、これによるアンバランス量の変化は、湯
面レベルPVの時間変化率dPV/dtの変化として現
れる。つまり、油圧シリンダ8の作動によってスライド
バルブ5の開度が実際に修正されたときは、湯面レベル
PVの時間変化率dPV/dtが変化する。従って、図
7(b),(c)に示すように、スライドバルブ5とピスト
ンロッド8aとの間に存在する機械系ガタは、湯面レベ
ルPVの時間変化率dPV/dtが一定で、且つ、油圧
シリンダ8のピストンロッド8aが伸縮動作をしている
ときのピストンロッド8aの移動量ΔXnとして求める
ことができる。The play operation principle in the operation procedure shown in FIGS. 6 and 7 will be described.
As shown in (1), the amount fluctuates due to the imbalance between the amount of molten steel injected into the mold 5 and the amount of withdrawal of the slab 7. And
The amount of molten steel injected changes as the opening of the slide valve 5 is corrected, and the change in the amount of unbalance caused by the change appears as a change in the time change rate dPV / dt of the metal surface level PV. That is, when the opening of the slide valve 5 is actually corrected by the operation of the hydraulic cylinder 8, the time change rate dPV / dt of the molten metal level PV changes. Therefore, as shown in FIGS. 7B and 7C, the mechanical play that exists between the slide valve 5 and the piston rod 8a has a constant time change rate dPV / dt of the molten metal level PV, and can be obtained as the movement amount [Delta] X n of the piston rod 8a of the piston rod 8a of the hydraulic cylinder 8 is a telescopic operation.
【0054】そこで、図6に示すように、まず、制御が
開始されると、所定サンプリング間隔Δt毎にレベル計
12によって得られる湯面レベルPVと、差動トランス
11から遅延回路24を介して得られるピストンロッド
8aの遅れ補償後位置が読み込まれる(ステップC1)。
そして、今回の湯面レベルPVnと前回の湯面レベルP
Vn-1とに基づいて演算された湯面レベルPVの時間変
化率dPV/dt=(PVn−PVn-1)/Δtが一定か否
かが判断される(ステップC2)。湯面レベルPVの時間
変化率dPV/dtが一定でない場合には、このステッ
プC2が繰り返される。Therefore, as shown in FIG. 6, first, when the control is started, the molten metal level PV obtained by the level meter 12 at every predetermined sampling interval Δt, and the differential transformer 11 through the delay circuit 24 The obtained position after piston compensation of the piston rod 8a is read (step C1).
Then, the current level Pn and the previous level P
Whether the time rate of change dPV / dt = (PV n -PV n-1) / Δt of the computed molten metal surface level PV is constant is determined based on the V n-1 (step C2). If the time rate of change dPV / dt of the bath level PV is not constant, step C2 is repeated.
【0055】湯面レベルPVの時間変化率dPV/dt
が一定の場合には、前回と今回のピストンロッド8aの
遅延後位置(図7(b)の鎖線)に基づいて、ピストンロッ
ド8aが移動しているか否かが判断される(ステップC
3)。ここで、ピストンロッド8aが移動していなけれ
ばステップC2に戻る一方、ピストンロッド8aの移動
開始位置XSを記憶する(ステップC4)。Time change rate dPV / dt of molten metal level PV
Is constant, it is determined whether or not the piston rod 8a is moving based on the previous and current post-delay positions of the piston rod 8a (the chain line in FIG. 7B) (step C).
3). Here, while the piston rod 8a returns to step C2 if not moved, and stores the movement start position X S of the piston rod 8a (step C4).
【0056】次いで、レベル計12によって得られる新
たに読み込まれた湯面レベルPVに基づいて、湯面レベ
ルPVの時間変化率dPV/dtが一定か否かが判断さ
れ(ステップC5)、湯面レベルPVの時間変化率dPV
/dtが一定の場合には、つまり、ピストンロッド8a
が移動されているにもかかわらず、ガタによりスライド
バルブ5の開度が修正されていないときには、新たに読
み込まれたピストンロッド8aの移動位置XEを記憶す
る(ステップC6)。そして、湯面レベルPVの時間変化
率dPV/dtが変化するまで、このステップC6が読
み込まれる湯面レベルPV、ピストンロッド8aの遅延
後位置毎にに繰り返され、これによりピストンロッド8
aの移動位置XEが、順次更新される。Next, it is determined whether or not the time change rate dPV / dt of the molten metal level PV is constant based on the newly read molten metal level PV obtained by the level meter 12 (step C5), and the molten metal level is determined. Time change rate dPV of level PV
/ Dt is constant, that is, the piston rod 8a
There despite being moved, when it is not corrected opening of the slide valve 5 by backlash, stores the moving position X E of the piston rod 8a newly read (step C6). This step C6 is repeated for each read position of the molten metal level PV and the post-delay position of the piston rod 8a until the time change rate dPV / dt of the molten metal level PV changes, whereby the piston rod 8
The movement position XE of a is sequentially updated.
【0057】ステップC5で湯面レベルPVの時間変化
率dPV/dtが変化したことが検知された場合には、
つまり、ガタが解消されてスライドバルブ5の開度が修
正されたことが確認された場合には、上記のピストンロ
ッド8aの移動位置XEとその移動開始位置XSとの差か
ら今回のガタの値ΔXnを求め(ステップC6)、ステッ
プC2に戻る。そして、以前に求めた所定数のガタの値
と今回のガタの値ΔXnとの平均値Kを求め、これをガ
タ補正値Gnとしてガタ補正制御部16の加算部16b
へ出力する(ステップC8)。If it is detected in step C5 that the time change rate dPV / dt of the bath level PV has changed,
That is, when the backlash has been fixed opening of being eliminated slide valve 5 is confirmed, this backlash from the difference between the movement position X E of the piston rod 8a and the movement start position X S obtains the value [Delta] X n (step C6), the flow returns to step C2. Then, an average value K of a predetermined number of play values previously obtained and the present play value ΔX n is obtained, and this is set as a play correction value G n , and the adding unit 16b of the play correction control unit 16
(Step C8).
【0058】なお、このガタ平均値Kは更新される毎に
ガタ補正制御部16へ与えられるようになっている。ま
た、この平均値Kを求めるという操作を行なうことによ
り、スライドバルブ5,リンク9等の熱膨張や、湯面レ
ベルPVの変化率の変化点の検出誤差などによるガタの
値ΔXnのバラツキをまるめてその精度を上げることが
できる。The play average value K is provided to the play correction control section 16 every time it is updated. Further, by performing the operation of obtaining the average value K, the variation of the play value ΔX n due to the thermal expansion of the slide valve 5, the link 9 and the like and the detection error of the change point of the change rate of the molten metal level PV is reduced. The accuracy can be increased by rounding.
【0059】さて、次に、図8,9によりガタ補正値演
算部17Aにおけるガタ補正値Gnの演算手順の他例を
説明する。なお、図8のフローチャートの説明中、D1
〜D5は処理手順(ステップ)の番号を示す。Next, another example of a procedure for calculating the play correction value Gn in the play correction value calculation unit 17A will be described with reference to FIGS. In the description of the flowchart of FIG.
DD5 indicates the number of the processing procedure (step).
【0060】図8および図9(a),(c)に示すように、
ここでは、制御が開始されると、所定サンプリング間隔
Δt毎にレベル計12によって得られる湯面レベルPV
と、差動トランス11から遅延回路24を介して得られ
るピストンロッド8aの遅れ補償後位置が読み込まれ、
まず、レベル計12の出力に基づいて鋳型6内の湯面レ
ベルPVが極小になったか否かを判断し(ステップD
1)、その湯面レベルPVが極小になった場合には、そ
の時点のピストンロッド8aの遅れ補償後位置X'(遅延
回路24の出力)が第1位置x1nとして記憶される(ステ
ップD2)。As shown in FIGS. 8 and 9A and 9C,
Here, when the control is started, the molten metal level PV obtained by the level meter 12 at every predetermined sampling interval Δt.
And the post-lag compensation position of the piston rod 8a obtained from the differential transformer 11 via the delay circuit 24 is read,
First, it is determined whether or not the molten metal level PV in the mold 6 has been minimized based on the output of the level meter 12 (step D).
1) When the molten metal level PV becomes minimum, the position X '(output of the delay circuit 24) of the piston rod 8a after the delay compensation at that time is stored as the first position x1n (step D2). ).
【0061】その後、レベル計12の出力に基づいて鋳
型6内の湯面レベルPVが極大になったか否かを判断し
(ステップD3)、その湯面レベルPVが極大になった場
合には、その時点のピストンロッド8aの遅れ補償後位
置X'(遅延回路24の出力)が第2位置x2nとして記憶
される(ステップD4)。Thereafter, it is determined whether or not the molten metal level PV in the mold 6 has reached a maximum based on the output of the level meter 12.
(Step D3), when the molten metal surface level PV becomes maximum, the delay compensation after the position X of the piston rod 8a of the time '(the output of the delay circuit 24) is stored as the second position x 2n ( Step D4).
【0062】そして、記憶された第1位置x1nと第2位
置x2nとの差|x1n−x2n|を、スライドバルブ5とピス
トンロッド8aとの間に存在する機械系ガタとみなし
て、ガタ補正値Gnを演算される(ステップD5)。Then, the difference | x 1n -x 2n | between the stored first position x 1n and second position x 2n is regarded as a mechanical play existing between the slide valve 5 and the piston rod 8a. It is calculated backlash correction value G n (step D5).
【0063】なお、上述したステップD1〜D5の手順
で求めたガタ補正値Gnには、バルブ開度指令部15の
出力MVの値に含まれる実際のバランス修正量が含まれ
ているため、上述の手順で、連続的に複数のガタ補正値
を求め、それらの平均値をガタ補正値として用いること
が望ましい。It should be noted that the play correction value G n obtained in the above-described steps D1 to D5 includes the actual balance correction amount included in the value of the output MV of the valve opening command unit 15; It is desirable that a plurality of backlash correction values are continuously obtained by the above-described procedure, and an average value thereof is used as the backlash correction value.
【0064】また、バルブ開度指令部15の極小出力値
MV1と、その後の湯面レベルPV極小時のバルブ開度
指令部15の出力値MV2との差に代えて、図3に示す
ように、バルブ開度指令部15の極大出力値MV3と、
その後の湯面レベルPV極大時のバルブ開度指令部15
の出力値MV4との差を、上述と同様にガタ補正値Gnに
用いてもよい。FIG. 3 shows the difference between the minimal output value MV 1 of the valve opening command section 15 and the output value MV 2 of the valve opening command section 15 when the level of the molten metal level PV is minimal thereafter. Thus, the maximum output value MV 3 of the valve opening command section 15 and
Subsequent valve opening command section 15 at the time of maximum bath level PV
Of the difference between the output value MV 4, it may be used to play the correction value G n as described above.
【0065】上述のごとく、図6もしくは図8に示すフ
ローチャートに従ってガタ補正値演算部17Aにて演算
されたガタ補正値Gnは、ガタ補正制御部16の加算部
16bへ出力され、このガタ補正制御部16において
は、第1実施例と全く同様に、図4に示すフローチャー
トに従って補正制御が実行される。As described above, the backlash correction value Gn calculated by the backlash correction value calculation unit 17A according to the flowchart shown in FIG. 6 or FIG. 8 is output to the addition unit 16b of the backlash correction control unit 16, and this backlash correction is performed. In the control unit 16, the correction control is executed according to the flowchart shown in FIG. 4, just like in the first embodiment.
【0066】このように、第2実施例の鋳型内湯面レベ
ル制御装置によれば、前述した第1実施例と同様の効果
が得られるほか、遅延回路24により、レベル計12お
よび油圧シリンダ8の1次遅れ分を補償したピストンロ
ッド8aの位置を用いてガタ補正値Gnが演算されるた
め、1次遅れに起因する演算誤差を小さくすることがで
きる。As described above, according to the mold level control device in the mold of the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the delay circuit 24 controls the level meter 12 and the hydraulic cylinder 8. Since the backlash correction value Gn is calculated using the position of the piston rod 8a that compensates for the first-order lag, a calculation error due to the first-order lag can be reduced.
【0067】最後に、図10〜図16により、本発明の
第3実施例としての鋳型内湯面レベル制御装置について
説明すると、図10はその鋳型内湯面レベル制御装置を
そなえた連続鋳造機を示す構成図で、この図10に示す
ように、本実施例の装置も、図1に示した第1実施例の
装置とほとんど同様に構成されているが、第3実施例の
装置では、ピストンロッド8aの位置Xを検出する差動
トランス11からの信号がオンラインガタ補正値演算部
17Bに入力されるとともに、ガタ補正値演算部17B
に適当なガタ補正初期値G0,後述する基準値m,目標
周期T1を与えるための初期値設定器である。Finally, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 16. FIG. 10 shows a continuous casting machine provided with the in-mould level control device. In the configuration diagram, as shown in FIG. 10, the device of the present embodiment is almost the same as the device of the first embodiment shown in FIG. 1, but the device of the third embodiment has a piston rod. A signal from the differential transformer 11 for detecting the position X of 8a is input to the online play correction value calculation section 17B and the play correction value calculation section 17B
Is an initial value setting device for giving an appropriate play correction initial value G 0 , a reference value m, and a target period T 1 to be described later.
【0068】また、本実施例のガタ補正値演算部17B
は、図11に示すフローチャートに従って、差動トラン
ス11の出力(湯面レベルPV)に基づいてピストンロッ
ド8aの移動幅yを得てから、この移動幅4と現ガタ補
正値Gnとに基づいて、スライドバルブ5とピストンロ
ッド8aとの間に存在する機械系ガタを次回のガタ補正
値Gn+1として演算するもので、その詳細な演算手順は
後述する。The backlash correction value calculating section 17B of this embodiment
According to the flowchart shown in FIG. 11, after obtaining the movement width y of the piston rod 8a based on the output of the differential transformer 11 (the molten metal level PV), based on the movement width 4 and the current play correction value Gn , The mechanical play present between the slide valve 5 and the piston rod 8a is calculated as the next play correction value Gn + 1 , and the detailed calculation procedure will be described later.
【0069】なお、図10中、既述の符号と同一の符号
は同一部分を示しているので、その説明は省略する。In FIG. 10, the same reference numerals as those described above denote the same parts, and a description thereof will not be repeated.
【0070】上述のごとく構成された第3実施例の鋳型
内湯面レベル制御装置の動作を説明する。The operation of the apparatus for controlling the level of the level in the mold of the third embodiment constructed as described above will be described.
【0071】本実施例では、図12に示すような、実際
のガタに対して制御におけるガタ補正値Gnが不足して
いる場合のピストンロッド8aの位置(シリンダ開度)波
形に着目し、ガタ補正値Gnを演算している。つまり、
ガタ補正値演算部17Bにおいて、差動トランス11の
出力に基づき、ピストンロッド8aの移動幅(振幅)yを
求めるが、この移動幅yは、図12に示すように、現ガ
タ補正値Gnとガタ補正不足分αnと実際の湯面レベル制
御有効分xnとの総和であり、正確な機械系ガタの値(G
n+αn)は、現ガタ補正値Gnと移動幅yとの間に存在す
ることは明らかである。In this embodiment, as shown in FIG. 12, the position (cylinder opening) waveform of the piston rod 8a when the backlash correction value Gn in the control is insufficient with respect to the actual backlash, The play correction value Gn is calculated. That is,
In backlash correction value calculation unit 17B, based on the output of the differential transformer 11, but obtains the movement width (amplitude) y of the piston rod 8a, the movement width y, as shown in FIG. 12, the current backlash compensation value G n and is the sum of the actual water level control active component x n and backlash correction shortage alpha n, accurate mechanical backlash value (G
It is obvious that ( n + α n ) exists between the current play correction value G n and the movement width y.
【0072】そこで、本実施例のガタ補正値演算部17
Bにおいては、移動幅yと現ガタ補正値Gnとの差β
n(=y−Gn)に基づいて、この移動幅yと現ガタ補正値
Gnとの間の適当な値が次のガタ補正値Gn+1となるよう
に、図11に示すフローチャートに従ってガタ補正値演
算が行なわれる。なお、フローチャートの説明中、E1
〜E8は処理手順(ステップ)の番号を示す。Therefore, the backlash correction value calculation unit 17 of this embodiment
B, the difference β between the movement width y and the current backlash correction value G n
Based on n (= y−G n ), a flowchart shown in FIG. 11 is used so that an appropriate value between the movement width y and the current play correction value G n becomes the next play correction value G n + 1 . The backlash correction value is calculated in accordance with In the description of the flowchart, E1
E8 indicates the number of the processing procedure (step).
【0073】ガタ補正値演算部17Bには、初期値設定
器18により適当なガタ補正初期値G0が予め設定され
ており(ステップE1)、制御が開始されると、所定サン
プリング間隔Δt毎にレベル計12によって得られる湯
面レベルPVと、差動トランス11からのピストンロッ
ド8aの位置Xとが読み込まれて、まず、そのピストン
ロッド8aの位置Xに基づいて、ピストンロッド8aの
位置のピークからピークまでの幅つまり移動幅yが求め
られる(ステップE2)。In the play correction value calculating section 17B, an appropriate play correction initial value G 0 is set in advance by the initial value setting device 18 (step E1), and when the control is started, at every predetermined sampling interval Δt. The molten metal level PV obtained by the level meter 12 and the position X of the piston rod 8a from the differential transformer 11 are read. First, based on the position X of the piston rod 8a, the peak of the position of the piston rod 8a is obtained. The width from the peak to the peak, that is, the movement width y is obtained (step E2).
【0074】そして、移動幅yと現ガタ補正値Gnとの
差βn(=y−Gn)を演算し(ステップE3)、この差βn
と予め設定された基準値mとが比較される(ステップE
4)。Then, a difference β n (= y−G n ) between the movement width y and the current play correction value G n is calculated (step E3), and this difference β n
Is compared with a preset reference value m (step E).
4).
【0075】基準値mは、後述する目標周期T1となる
時のガタや、湯面レベル制御有効分のピストンロッド8
aの移動量等を加味し経験的に予め設定されるものであ
る。The reference value m is set to a value at the time of a target cycle T 1, which will be described later, or to the piston rod 8 for the effective level control of the molten metal.
This is set empirically in consideration of the amount of movement of a and the like.
【0076】ここで、図13〜図16により、ピストン
ロッド8aの振動周期(バルブ開度指令部15の出力M
Vの周期と同じ)Tの目標周期T1について説明する。例
えば実際の機械系ガタが6.0mmである場合に、ガタ補
正値Gnを0,5.0,6.0,7.0mmとして補正制御を
行なった際の、湯面レベルPVの変動状況と油圧シリン
ダ8への作動指令値MV(ピストンロッド8aの位置)と
をそれぞれ図13〜図16に示す。Here, according to FIGS. 13 to 16, the oscillation cycle of the piston rod 8a (the output M of the valve opening
It will be described the target period T 1 of the same) T as the period of V. For example, when the actual mechanical play is 6.0 mm, the fluctuation state of the molten metal level PV when the correction control is performed with the play correction value Gn set to 0, 5.0, 6.0, 7.0 mm. 13 to 16 show the operation command value MV (the position of the piston rod 8a) to the hydraulic cylinder 8 respectively.
【0077】ガタ補正値Gnが0つまりガタ補正なしの
場合は図13に示すように湯面レベルPVの変動が大き
く、ガタ補正値Gnが5.0つまり実際のガタよりもわず
かに不足している場合は図14に示すように湯面レベル
PVの変動はかなり抑えられ、ガタ補正値Gnが6.0つ
まり実際のガタと等しい場合は、図15に示すように、
湯面レベルPVの変動はほぼ0近くまで抑制されるが、
作動指令値MVの周期Tが短くなってくる。さらに、ガ
タ補正値Gnが7.0つまり実際のガタよりもわずかに過
多の場合は、図16に示すように、逆に湯面レベルPV
の変動が大きくなり始めるとともに、作動指令値MVの
周期Tが極端に短くなってしまう。When the backlash correction value Gn is 0, that is, when there is no backlash correction, as shown in FIG. 13, the fluctuation of the molten metal level PV is large, and the backlash correction value Gn is 5.0, that is, slightly less than the actual backlash. In this case, as shown in FIG. 14, the fluctuation of the molten metal level PV is considerably suppressed, and when the play correction value Gn is equal to 6.0, that is, equal to the actual play, as shown in FIG.
Fluctuations in the surface level PV are suppressed to almost 0,
The cycle T of the operation command value MV becomes shorter. Further, when the play correction value Gn is 7.0, that is, slightly more than the actual play, as shown in FIG.
And the cycle T of the operation command value MV becomes extremely short.
【0078】油圧シリンダ8の作動周期Tが短い場合、
油圧シリンダ8の作動方向変化がかなり多く、油圧シリ
ンダ8等の機械系部分の摩耗が生じやすくなり好ましく
ない。 本実施例では、上述した図13〜図16に示す
ような関係から、理想的な目標周期T1が経験的に決定
されるとともに、このような目標周期T1となる際のガ
タ補正値Gnと実際のガタとの関係から上記基準値mが
経験的に決定され、オンラインガタ補正値演算部17B
に予め設定されている。When the operation cycle T of the hydraulic cylinder 8 is short,
The change in the operation direction of the hydraulic cylinder 8 is considerably large, and the mechanical parts such as the hydraulic cylinder 8 are likely to be worn, which is not preferable. In the present embodiment, the ideal target period T 1 is empirically determined from the relationships shown in FIGS. 13 to 16 and the backlash correction value G at the time of such a target period T 1 is obtained. The reference value m is empirically determined from the relationship between n and the actual play, and the online play correction value calculation unit 17B
Is set in advance.
【0079】ステップE4において、βnと上述のごと
く設定された基準値mとを比較した結果、βn>mであ
る場合には、現ガタ補正量Gnが不足しており、次回の
ガタ補正値Gn+1を次式により演算する(ステップE
5)。In step E4, as a result of comparing β n with the reference value m set as described above, if β n > m, the current play correction amount G n is insufficient and the next play The correction value G n + 1 is calculated by the following equation (step E
5).
【0080】Gn+1=Gn+k1・βn ただし、k1は定数であり、1/2程度が良好な値であ
る。G n + 1 = G n + k 1 · β n where k 1 is a constant, and about 1/2 is a good value.
【0081】一方、ステップE4において、βn>mで
はないと判断された場合には、ピストンロッド8aの振
動周期(もしくはバルブ開度指令部15の出力MVの周
期)Tと、前述した目標周期T1とを比較し、条件T>T
1を満たすか否かが判断される(ステップE6)。βn≦m
且つT>T1である場合には、図13〜図16に示した
関係からも明らかなように、現ガタ補正量Gnは望まし
い値に設定されているものと考えられ、現在のガタ補正
値Gnを修正することなく次回のガタ補正値Gn+1として
も用いた後(ステップE7)、ステップE2に戻る。ま
た、βn≦m且つ上記条件T>T1が満たされていない場
合には、現ガタ補正量Gnが過多であり、βnは負の値に
なっているものと考えられ、次回のガタ補正値Gn+1を
次式により演算する(ステップE8)。On the other hand, if it is determined in step E4 that β n > m is not satisfied, the vibration cycle T of the piston rod 8a (or the cycle of the output MV of the valve opening command section 15) T and the aforementioned target cycle compared with the T 1, the condition T> T
It is determined whether or not 1 is satisfied (step E6). β n ≦ m
And in the case of T> T 1, as is apparent from the relationship shown in FIGS. 13 to 16, the current backlash compensation amount G n is considered to have been set to the desired value, the current backlash compensation After the value Gn is used as the next play correction value Gn + 1 without correction (Step E7), the process returns to Step E2. If β n ≦ m and the condition T> T 1 is not satisfied, it is considered that the current play correction amount G n is excessive and β n has a negative value, and The backlash correction value G n + 1 is calculated by the following equation (step E8).
【0082】Gn+1=Gn+k2・βn ただし、k2は定数であり、1程度が良好な値である。G n + 1 = G n + k 2 · β n where k 2 is a constant, and about 1 is a good value.
【0083】上述のごとく、図11に示すフローチャー
トに従ってガタ補正値演算部17Bにて演算されたガタ
補正値Gnは、ガタ補正制御部16の加算部16bへ出
力され、このガタ補正制御部16においては、第1実施
例と全く同様に、図4に示すフローチャートに従って補
正制御が実行される。As described above, the backlash correction value Gn calculated by the backlash correction value calculation unit 17B in accordance with the flowchart shown in FIG. 11 is output to the addition unit 16b of the backlash correction control unit 16, and the backlash correction control unit 16B In, the correction control is executed according to the flowchart shown in FIG. 4 just like in the first embodiment.
【0084】このようにして、第3実施例の鋳型内湯面
レベル制御装置によっても、前述した第1実施例と同様
の効果が得られる。As described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by the mold level control device in the mold of the third embodiment.
【0085】なお、上述したいずれの実施例でも、油圧
シリンダ8のピストンロッド8aの位置(変位)を検出す
るために差動トランス11を用いたが、位置検出器とし
てポテンショメータ等を用いるようにしてもよい。In each of the above-described embodiments, the differential transformer 11 is used to detect the position (displacement) of the piston rod 8a of the hydraulic cylinder 8, but a potentiometer or the like is used as a position detector. Is also good.
【0086】また、この発明による鋳型内湯面レベル制
御装置は、油圧シリンダ8がタンディッシュ2の底側に
配置された構成のもの、あるいは、鋳型内湯面レベルを
油圧シリンダを作動させてストッパノズルの開度操作に
より調節する構成のものにも、当然ながら適用でき、上
記実施例と同様の作用効果が得られる。The mold level control device in the mold according to the present invention has a structure in which the hydraulic cylinder 8 is arranged on the bottom side of the tundish 2 or the mold level in the mold is operated by operating the hydraulic cylinder to control the stopper nozzle. Naturally, the present invention can also be applied to a configuration in which the opening degree is adjusted by the opening operation, and the same operation and effect as those of the above embodiment can be obtained.
【0087】[0087]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の鋳型内湯
面レベル制御装置(請求項1〜3)によれば、ガタ補正値
演算部において、スライドバルブとピストンロッドとの
間に存在する機械系ガタが湯面レベル制御中に繰り返し
自動的に演算され、ガタ補正値としてガタ補正制御部へ
出力され、油圧シリンダの作動方向が変化するときに
は、その所定のガタ補正値分だけ余分に油圧シリンダが
作動されるので、オンラインで機械系ガタが一括して制
御系に組み込まれ、そのガタを自動的に補正できる。As described in detail above, according to the apparatus for controlling the level of the molten metal in the mold of the present invention (claims 1 to 3), in the backlash correction value calculation section, there exists between the slide valve and the piston rod. The mechanical play is repeatedly and automatically calculated during the level control, and output to the play control unit as a play correction value. When the operating direction of the hydraulic cylinder changes, the hydraulic pressure is increased by the predetermined play correction value. Since the cylinder is operated, mechanical backlash is collectively incorporated into the control system online, and the backlash can be automatically corrected.
【0088】従って、異なるタンディッシュを使用する
場合でも最適なガタ補正制御が可能となるほか、鋳造中
の熱等によるガタの変化に対しても定期的にガタ補正値
を更新できるため、鋳型内の湯面レベルを鋳造の全長に
亘って最適な状態に高精度で迅速に保持でき、鋳片品質
の向上に大きく寄与する。Therefore, even when a different tundish is used, optimal play control can be performed, and the play correction value can be periodically updated even when the play is changed due to heat during casting. Can be quickly and accurately maintained over the entire length of the casting in an optimum state with high precision, which greatly contributes to the improvement of slab quality.
【図1】本発明の第1実施例としての鋳型内湯面レベル
制御装置をそなえた連続鋳造機を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a continuous casting machine having a mold level control device in a mold as a first embodiment of the present invention.
【図2】第1実施例のガタ補正値演算手段によるガタ補
正値の演算手順を説明するためのフローチャートであ
る。FIG. 2 is a flowchart for explaining a procedure of calculating a backlash correction value by a backlash correction value calculating unit of the first embodiment.
【図3】湯面レベルと油圧シリンダ開度との制御遅れを
説明するためのグラフである。FIG. 3 is a graph for explaining a control delay between a molten metal level and a hydraulic cylinder opening.
【図4】第1実施例のガタ補正制御手段による制御手順
の一例を説明するためのフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a control procedure performed by a play correction control unit according to the first embodiment.
【図5】本発明の第2実施例としての鋳型内湯面レベル
制御装置をそなえた連続鋳造機を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a continuous casting machine having a mold level control device in a mold as a second embodiment of the present invention.
【図6】第2実施例のガタ補正値演算手段によるガタ補
正値の演算手順の一例を説明するためのフローチャート
である。FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a procedure of calculating a play correction value by a play correction value calculating unit according to the second embodiment.
【図7】第2実施例の装置の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the device of the second embodiment.
【図8】第2実施例のガタ補正値演算手段によるガタ補
正値の演算手順の他例を説明するためのフローチャート
である。FIG. 8 is a flowchart for explaining another example of the procedure of calculating the backlash correction value by the backlash correction value calculation means of the second embodiment.
【図9】上記変形例による第2実施例の装置の動作を説
明するためのタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the device of the second embodiment according to the modification.
【図10】本発明の第3実施例としての鋳型内湯面レベ
ル制御装置をそなえた連続鋳造機を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing a continuous casting machine provided with a mold level control device in a mold as a third embodiment of the present invention.
【図11】第3実施例のガタ補正値演算手段によるガタ
補正値の演算手順を説明するためのフローチャートであ
る。FIG. 11 is a flowchart for explaining a procedure of calculating a backlash correction value by a backlash correction value calculation unit of the third embodiment.
【図12】ピストンロッド位置波形を示すグラフであ
る。FIG. 12 is a graph showing a piston rod position waveform.
【図13】ガタ補正値が0である場合の湯面レベルおよ
び油圧シリンダ作動状態を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the level of the molten metal and the operating state of the hydraulic cylinder when the backlash correction value is 0.
【図14】ガタ補正値が不足している場合の湯面レベル
および油圧シリンダ作動状態を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing a fluid level and a hydraulic cylinder operating state when the backlash correction value is insufficient.
【図15】ガタ補正値が実際の機械系ガタと等しい場合
の湯面レベルおよび油圧シリンダ作動状態を示すグラフ
である。FIG. 15 is a graph showing the level of the molten metal and the operating state of the hydraulic cylinder when the play correction value is equal to the actual mechanical play.
【図16】ガタ補正値が過多である場合の湯面レベルお
よび油圧シリンダ作動状態を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing the level of the molten metal and the operating state of the hydraulic cylinder when the backlash correction value is excessive.
【図17】従来の鋳型内湯面レベル制御装置をそなえた
連続鋳造機を示す構成図である。FIG. 17 is a configuration diagram showing a conventional continuous casting machine provided with a mold level control device in a mold.
1 溶鋼鍋 2 タンディッシュ 2a 上ブラケット 2b 下ブラケット 2c 溶鋼流出孔 3 ボトムプレート 3a 貫通孔 4 シールプレート 4a 貫通孔 5 スライドバルブ 5a 貫通孔 6 鋳型 7 鋳片 8 油圧シリンダ 8a ピストンロッド 9 リンク 10 連結ロッド 11 差動トランス 12 レベル計 12a アンプ 13 移動平均処理部 14 目標湯面レベル設定器 15 バルブ開度指令部 16 ガタ補正制御部 16a シリンダ作動方向判定部 16b 加算部 17,17A,17B オンラインガタ補正値演算部 18 初期値設定器 19 レベルコントローラ 20 サーボアンプ 21 サーボ弁 22 油圧ユニット 23 シリンダ制御部 24 遅延回路 Reference Signs List 1 molten steel pot 2 tundish 2a upper bracket 2b lower bracket 2c molten steel outflow hole 3 bottom plate 3a through hole 4 seal plate 4a through hole 5 slide valve 5a through hole 6 mold 7 cast piece 8 hydraulic cylinder 8a piston rod 9 link 10 connecting rod DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Differential transformer 12 Level meter 12a Amplifier 13 Moving average processing unit 14 Target level control unit 15 Valve opening command unit 16 Playback correction control unit 16a Cylinder operation direction determination unit 16b Addition unit 17, 17A, 17B Online play correction value Calculation unit 18 Initial value setting unit 19 Level controller 20 Servo amplifier 21 Servo valve 22 Hydraulic unit 23 Cylinder control unit 24 Delay circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−77757(JP,A) 特開 平3−57546(JP,A) 特開 昭62−114753(JP,A) 実開 平3−31053(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 11/18 B22D 11/16 104──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-77757 (JP, A) JP-A-3-57546 (JP, A) JP-A-62-114753 (JP, A) 31053 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B22D 11/18 B22D 11/16 104
Claims (3)
量を調節するスライドバルブの開度をピストンロッドを
伸縮させて調節する油圧シリンダと、前記鋳型内の湯面
レベルを検出するレベル計と、該レベル計の検出結果と
目標湯面レベルとの偏差を演算し該偏差に応じた値を出
力するバルブ開度指令部とをそなえ、前記バルブ開度指
令部の出力に応じて前記油圧シリンダを作動させること
により前記鋳型内の湯面レベルを前記目標湯面レベルに
保持・制御する連続鋳造機における鋳型内湯面レベル制
御装置において、前記バルブ開度指令部の出力に基づい
て該バルブ開度指令部の出力が極小もしくは極大になっ
た時点の出力を第1出力値として得た後、前記レベル計
の出力に基づいて前記鋳型内の湯面レベルが極小もしく
は極大になった時点の前記バルブ開度指令部の出力を第
2出力値として得てから、これらの第1出力値と第2出
力値との差に基づいて、前記のスライドバルブとピスト
ンロッドとの間に存在する機械系ガタをガタ補正値とし
て演算するガタ補正値演算手段と、前記油圧シリンダを
作動させる方向を前記バルブ開度指令部の出力に基づい
て判別し、作動方向を変化させるときの前記バルブ開度
指令部の出力に、前記ガタ補正値演算手段によって得ら
れたガタ補正値を加算するガタ補正制御手段とがそなえ
られたことを特徴とする連続鋳造機における鋳型内湯面
レベル制御装置。1. A hydraulic cylinder for adjusting an opening of a slide valve for adjusting an amount of molten steel injected from a tundish into a mold by expanding and contracting a piston rod; A valve opening command section that calculates a deviation between the detection result of the level meter and the target level and outputs a value corresponding to the deviation; and controls the hydraulic cylinder in accordance with an output of the valve opening command section. In the mold level control device in the continuous casting machine for maintaining and controlling the mold level in the mold at the target mold level by operating the valve opening command, the valve opening command is set based on the output of the valve opening command section. After obtaining the output at the time when the output of the part becomes minimum or maximum as the first output value, when the level of the molten metal in the mold becomes minimum or maximum based on the output of the level meter After obtaining the output of the valve opening degree command section as the second output value, the output exists between the slide valve and the piston rod based on the difference between the first output value and the second output value. A backlash correction value calculating means for calculating mechanical backlash as a backlash correction value, and a valve opening when the operating direction of the hydraulic cylinder is determined based on an output of the valve opening command section and the operating direction is changed. An apparatus for controlling a level of a molten metal in a continuous casting machine, comprising: a play correction control means for adding a play correction value obtained by the play correction value calculation means to an output of a command part.
量を調節するスライドバルブの開度をピストンロッドを
伸縮させて調節する油圧シリンダと、前記ピストンロッ
ドの位置を検出する位置検出器と、前記鋳型内の湯面レ
ベルを検出するレベル計と、該レベル計の検出結果と目
標湯面レベルとの偏差を演算し該偏差に応じた値を出力
するバルブ開度指令部とをそなえ、前記バルブ開度指令
部の出力に応じて前記油圧シリンダを作動させることに
より前記鋳型内の湯面レベルを前記目標湯面レベルに保
持・制御する連続鋳造機における鋳型内湯面レベル制御
装置において、前記位置検出器の出力を、前記のレベル
計および油圧シリンダの1次遅れに対応する時間だけ遅
延させて出力する遅延回路と、前記レベル計の出力およ
び前記遅延回路の出力に基づいて、前記のスライドバル
ブとピストンロッドとの間に存在する機械系ガタをガタ
補正値として演算するガタ補正値演算手段と、前記油圧
シリンダを作動させる方向を前記バルブ開度指令部の出
力に基づいて判別し、作動方向を変化させるときの前記
バルブ開度指令部の出力に、前記ガタ補正値演算手段に
よって得られたガタ補正値を加算するガタ補正制御手段
とがそなえられたことを特徴とする連続鋳造機における
鋳型内湯面レベル制御装置。2. A hydraulic cylinder for adjusting an opening of a slide valve for adjusting an amount of molten steel injected from a tundish into a mold by expanding and contracting a piston rod; a position detector for detecting a position of the piston rod; A valve for detecting the level of the molten metal in the mold, and a valve opening command unit for calculating a deviation between the result of detection of the level and the target level and outputting a value corresponding to the deviation; In the mold level control device in a continuous casting machine for maintaining and controlling the mold level in the mold at the target mold level by operating the hydraulic cylinder according to the output of the opening degree command unit, the position detection is performed. A delay circuit for delaying the output of the level meter by the time corresponding to the primary delay of the level meter and the hydraulic cylinder, and outputting the output of the level meter and the delay circuit. Based on the force, a play correction value calculating means for calculating a mechanical play that exists between the slide valve and the piston rod as a play correction value, and a direction in which the hydraulic cylinder is operated by the valve opening command unit. A play correction control means for adding the play correction value obtained by the play correction value calculation means to the output of the valve opening command section when determining based on the output and changing the operation direction is provided. A mold level control device in a mold in a continuous casting machine characterized by the above-mentioned.
量を調節するスライドバルブの開度をピストンロッドを
伸縮させて調節する油圧シリンダと、前記ピストンロッ
ドの位置を検出する位置検出器と、前記鋳型内の湯面レ
ベルを検出するレベル計と、該レベル計の検出結果と目
標湯面レベルとの偏差を演算し該偏差に応じた値を出力
するバルブ開度指令部とをそなえ、前記バルブ開度指令
部の出力に応じて前記油圧シリンダを作動させることに
より前記鋳型内の湯面レベルを前記目標湯面レベルに保
持・制御する連続鋳造機における鋳型内湯面レベル制御
装置において、前記位置検出器の出力に基づいて前記ピ
ストンロッドの移動幅を得てから、該移動幅と現ガタ補
正値とに基づいて、前記のスライドバルブとピストンロ
ッドとの間に存在する機械系ガタをガタ補正値として演
算するガタ補正値演算手段と、前記油圧シリンダを作動
させる方向を前記バルブ開度指令部の出力に基づいて判
別し、作動方向を変化させるときの前記バルブ開度指令
部の出力に、前記ガタ補正値演算手段によって得られた
ガタ補正値を加算するガタ補正制御手段とがそなえられ
たことを特徴とする連続鋳造機における鋳型内湯面レベ
ル制御装置。3. A hydraulic cylinder for adjusting an opening of a slide valve for adjusting an amount of molten steel injected from a tundish into a mold by expanding and contracting a piston rod; a position detector for detecting a position of the piston rod; A valve for detecting the level of the molten metal in the mold, and a valve opening command unit for calculating a deviation between the result of detection of the level and the target level and outputting a value corresponding to the deviation; In the mold level control device in a continuous casting machine for maintaining and controlling the mold level in the mold at the target mold level by operating the hydraulic cylinder according to the output of the opening degree command unit, the position detection is performed. After obtaining the movement width of the piston rod based on the output of the vessel, the distance between the slide valve and the piston rod is determined based on the movement width and the current play correction value. A backlash correction value calculating means for calculating a mechanical backlash as a backlash correction value, and a valve opening when changing the operating direction by determining a direction in which the hydraulic cylinder is operated based on an output of the valve opening command section. A backlash level control device in a continuous casting machine, comprising: a backlash correction control unit that adds a backlash correction value obtained by the backlash correction value calculation unit to an output of the degree command unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP780491A JP2835191B2 (en) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | Level control device for mold level in continuous casting machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP780491A JP2835191B2 (en) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | Level control device for mold level in continuous casting machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04251646A JPH04251646A (en) | 1992-09-08 |
JP2835191B2 true JP2835191B2 (en) | 1998-12-14 |
Family
ID=11675813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP780491A Expired - Lifetime JP2835191B2 (en) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | Level control device for mold level in continuous casting machine |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2835191B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2815800B2 (en) * | 1994-02-25 | 1998-10-27 | 株式会社神戸製鋼所 | Control method |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP780491A patent/JP2835191B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04251646A (en) | 1992-09-08 |
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