JP4293337B2 - 鋼帯コイル処理ラインにおける異常検出システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼帯コイルを巻き戻し、酸洗、圧延、焼鈍、表面処理等を行なう鋼帯コイル処理ラインの入側減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コイル状に巻き取られた鋼帯を、次工程で巻き戻す際には鋼帯コイルの尾端がペイオフリールから抜け出すという問題が発生する場合がある。鋼帯コイル尾端がペイオフリールから高速で抜け出ると鋼帯コイル尾端がライン内で波打ち、周辺設備に接触し破損を招く恐れがあり、また、先行材と後行材を溶接する溶接機を有する連続ラインでは、先行材の鋼帯コイル尾端が溶接機の溶接位置に停止せず、後行材の鋼帯コイル先端との溶接ができず、ラインの停止およびそれに伴う品質異常を引き起こす恐れもある。
このような問題が生じないように、鋼帯コイルを巻き戻す際にコイル尾端が近づいてきたら巻き戻し速度を減速して、鋼帯コイルの尾端がペイオフリールから高速で抜け出すこと防止している。
【０００３】
具体的には、ペイオフリールに設置された１回転を検出するセンサーと入側ブライドルロールに設置されたパルス発信機（以下、PLGと称する）により、ペイオフリールが一回転した時の鋼帯の送り量を入側ブライドルロールに設置したＰＬＧのパルス値、およびブライドルロール径から算出し、ペイオフリールに挿入されている鋼帯コイルの外径を求め、さらにコイル内径、板厚から求めた鋼帯コイルの残長値に基づいて鋼帯コイル処理ラインの入側減速制御を行っている。
【０００４】
特開平８−９００６０号には、鋼帯コイル残長値をあらかじめ設定し、この設定値に達した時点で減速開始時点の算出指令をし、ペイオフリールの回転数とライン速度からコイル外径を演算し、ペイオフリール１回転当たりの鋼帯コイル径の変化を算出して板厚を求め、ついで減速レートを求め、それに基づきラインを減速制御する方法が開示されている。
また、特開平７−８８５５０号には、板厚変動による誤差を防止するため、コイルを巻き戻しながらコイル側面の板厚が認識可能な機能を有するカメラと画像処理装置により残り巻き数を測定し、コイルの残長の演算を行ない、ライン入側の自動減速を行う装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、鋼帯コイル処理ラインの入側減速制御においては、各種センサーや画像処理等により、鋼帯コイルの残長値を正確に把握するシステムが採用されているが、各種センサーや画像処理等が正常に作動しなかった場合の異常認識・回避システムに関しては言及されていない。
そのため、コイル尾端がペイオフリールからの高速の抜け出しによる鋼帯コイルの品質劣化や先行材と後行材との未溶接によるライン停止等を確実に防止する鋼帯コイル処理ラインの入側減速制御における異常認識・回避システムが必要とされている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の課題を解決するために、ペイオフリールに設置した回転検出センサー及び入側ブライドルロールに設置したＰＬＧによりペイオフリールより巻き戻される鋼帯コイルの残長演算を行い、所定の鋼帯コイルの残長値に基づいて鋼帯コイルの入側減速制御を行う際に、回転検出センサーの作動不良に起因する異常を、ペイオフリールが１回転した際のブライドルロールによる鋼帯の送り量をＬ ｎ 、ペイオフリールの前１回転のブライドルロールによる鋼帯の送り量をＬ ｎ−１ 、補正値をαとするとき、次式
Ｌ ｎ−１ ＋α＞Ｌ ｎ
に従って判別し通知する手段を備えた鋼帯コイル処理ラインにおける異常検出システムを提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態について詳しく説明する。
図１には、本発明の異常検出システムを挿入した鋼帯コイル処理ラインの入側減速制御装置の例を示している。
本発明の異常検出システムを挿入した鋼帯コイル処理ラインは、鋼帯コイル１、鋼帯コイルを巻き戻すペイオフリール２、ブライドルロール３、ペイオフリールの回転を検出するセンサー４、ブライドルロールのパルス値を測定するＰＬＧ５、通板中の鋼帯の板厚を測定するオンライン板厚計６、ペイオフリールに挿入されている鋼帯コイルの残長を演算する残長演算処理装置８、センサーの異常を認識し警報を発するセンサー異常警報装置９、ブライドルロール径等の条件を設定する装置１０、鋼帯ライン入側のラインスピードを減速する入側減速制御装置１１とから構成されている。
【０００９】
図２には、本発明の制御フローの例を示している。
Ｓ０において、連続処理ラインの場合には前コイルと今回コイルの溶接完了時、バッチラインの場合には出側でテンションリールへの巻付け完了時に鋼帯コイルの残長演算処理が開始される。
【００１０】
Ｓ１において、鋼帯コイル通板開始時に残長演算処理装置８がペイオフリールの回転センサー４、ブライドルロールのＰＬＧ５からのデータを受信し、センサー類が正常に作動しているかどうかを判別して、異常が認識された場合にはセンサー異常警報装置９により異常警報を発したり、あるいはパトライトを点灯させる。
これによりオペレーターは、鋼帯処理ラインにおけるセンサー類に生じた初期異常を認識でき、通板開始前に適切な対応を講じることができるので、ライン入側減速制御の不良状態での通板を防止することができる。
【００１１】
Ｓ２では、残長演算処理装置８により、ペイオフリールの回転センサー４、ブライドルロールのＰＬＧ５からの受信したデータ、オンライン板厚計６で測定された鋼帯の板厚値及び外部入力により得られるブライドルロール径とからペイオフリール２に挿入されている鋼帯コイルの残長値をペイオフリールの１回転毎に求める。
例えば、ペイオフリール２に挿入されている鋼帯コイル１の外径をＤPOR、同コイル内径をＤ0、鋼帯コイル板厚をｈとすると、ペイオフリール２に挿入されている鋼帯コイル１の残長Ｌは、下式（１）から求められる。
また、ＤPORは下式（２）から算出される。
Ｌ＝（ＤPOR 2−Ｄ0 2）／４ｈ×π ・・・・・（１）
ＤPOR＝Ｃ1BR／ＰBR×ＤBR ・・・・・（２）
ここで、Ｃ1BRはペイオフリールが１回転した時のブライドルロールに設置されたＰＬＧの積算値、ＰBRはブライドルロールの１回転毎のパルス数、ＤBRはブライドルロール径を表す。
【００１２】
Ｓ３では、センサーの監視を行いセンサー類の作動状況を判別する。
ここでは、ペイオフリール２が１回転した時のブライドルロール３の鋼帯の送り量をＬn、ペイオフリールの前１回転のブライドルロールの鋼帯の送り量をＬn-1、補正値をαとして、下式（３）で判別される。
Ｌn-1＋α＞Ｌn ・・・・・・・・・・（３）
その結果、鋼帯処理ラインにおけるセンサー類の異常が認識された場合には、異常警報を発したり、パトライトが点灯される。
これにより、オペレーターは、鋼帯処理ラインにおけるセンサー類に生じた異常を認識でき、適切な対応を講じることができるので、ライン入側減速制御の不良状態での通板を防止することができる。
【００１３】
図３は上記判定手法を模式化したものである。
ペイオフリール２の回転とともにブライドルロール３の送り量は増加していき、ペイオフリールの回転検出センサー４がペイオフリールの１回転を検出したとき、上式（３）のＬnとして値が代入される（図３中ｂまたはａ）。
このとき、ペイオフリールに挿入されている鋼帯コイル１の外周は巻き戻されるにつれて小さくなるため、ブライドルロールの送り量も同様に小さくなる。
すなわち、センサーが正常であれば、現在のペイオフリール１回転時のブライドルロールの送り量が、前回のペイオフリール１回転のブライドルロールの送り量よりも大きくなることはない。
逆に、回転検出センサーが作動不良の場合には、ペイオフリールの１回転を検出することができないため、ブライドルロールの送り量はペイオフリールの回転とともに増加し続けることになる（図３中ｃ）。
つまり、前回のペイオフリール１回転のブライドルロールの送り量よりも大きくなり上式（３）が満たされないので異常と判別されることになる。
【００１４】
補正値αをＬn-1に加算したのは、例えば、鋼帯コイルの板厚が０．２ｍｍのように薄い場合、Ｌn-1とＬnとの間には大きな差がないため、わずかな検出誤差でも異常と判定する可能性があるため、この検出誤差を許容するためである。
これにより、鋼帯コイルの板厚が薄い場合であっても、検出誤差による誤判定を防ぐことが可能となり、センサー類の異常を確実に認識することができる。
【００１５】
Ｓ３でセンサー類の作動が正常と判定された場合には、Ｓ４で現在のペイオフリールに挿入されている鋼帯コイルの残長が、予め設定された入側減速制御範囲にあるかどうか判定し、入側減速制御範囲内であれば入側減速制御装置１１に信号を送り、入側減速制御を行なう。
入側減速範囲外の場合には、再度、鋼帯コイルの残長演算処理であるＳ２以降の処理が繰り返えされる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、鋼帯コイル尾端のペイオフリールからの高速の抜け出しによる鋼帯コイルの品質劣化や先行材と後行材との未溶接によるライン停止等を確実に防止でき、鋼帯コイル処理ラインの入側減速制御システムの異常を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の異常検出システムを採用した鋼帯コイル処理ラインの入側減速制御装置の例
【図２】本発明の制御フロー
【図３】本発明の異常判別方法を説明する模式図
【符号の説明】
１ 鋼帯コイル
２ ペイオフリール
３ ブライドルロール
４ ペイオフリールの回転検出センサー
５ ブライドルロールのパルス発信機（ＰＬＧ）
６ オンライン板厚計
８ 残長演算処理装置
９ センサー異常警報装置
１０ 条件設定装置
１１ 入側減速制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼帯コイルを巻き戻し、酸洗、圧延、焼鈍、表面処理等を行なう鋼帯コイル処理ラインの入側減速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コイル状に巻き取られた鋼帯を、次工程で巻き戻す際には鋼帯コイルの尾端がペイオフリールから抜け出すという問題が発生する場合がある。鋼帯コイル尾端がペイオフリールから高速で抜け出ると鋼帯コイル尾端がライン内で波打ち、周辺設備に接触し破損を招く恐れがあり、また、先行材と後行材を溶接する溶接機を有する連続ラインでは、先行材の鋼帯コイル尾端が溶接機の溶接位置に停止せず、後行材の鋼帯コイル先端との溶接ができず、ラインの停止およびそれに伴う品質異常を引き起こす恐れもある。
このような問題が生じないように、鋼帯コイルを巻き戻す際にコイル尾端が近づいてきたら巻き戻し速度を減速して、鋼帯コイルの尾端がペイオフリールから高速で抜け出すこと防止している。
【０００３】
具体的には、ペイオフリールに設置された１回転を検出するセンサーと入側ブライドルロールに設置されたパルス発信機（以下、PLGと称する）により、ペイオフリールが一回転した時の鋼帯の送り量を入側ブライドルロールに設置したＰＬＧのパルス値、およびブライドルロール径から算出し、ペイオフリールに挿入されている鋼帯コイルの外径を求め、さらにコイル内径、板厚から求めた鋼帯コイルの残長値に基づいて鋼帯コイル処理ラインの入側減速制御を行っている。
【０００４】
特開平８−９００６０号には、鋼帯コイル残長値をあらかじめ設定し、この設定値に達した時点で減速開始時点の算出指令をし、ペイオフリールの回転数とライン速度からコイル外径を演算し、ペイオフリール１回転当たりの鋼帯コイル径の変化を算出して板厚を求め、ついで減速レートを求め、それに基づきラインを減速制御する方法が開示されている。
また、特開平７−８８５５０号には、板厚変動による誤差を防止するため、コイルを巻き戻しながらコイル側面の板厚が認識可能な機能を有するカメラと画像処理装置により残り巻き数を測定し、コイルの残長の演算を行ない、ライン入側の自動減速を行う装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、鋼帯コイル処理ラインの入側減速制御においては、各種センサーや画像処理等により、鋼帯コイルの残長値を正確に把握するシステムが採用されているが、各種センサーや画像処理等が正常に作動しなかった場合の異常認識・回避システムに関しては言及されていない。
そのため、コイル尾端がペイオフリールからの高速の抜け出しによる鋼帯コイルの品質劣化や先行材と後行材との未溶接によるライン停止等を確実に防止する鋼帯コイル処理ラインの入側減速制御における異常認識・回避システムが必要とされている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の課題を解決するために、ペイオフリールに設置した回転検出センサー及び入側ブライドルロールに設置したＰＬＧによりペイオフリールより巻き戻される鋼帯コイルの残長演算を行い、所定の鋼帯コイルの残長値に基づいて鋼帯コイルの入側減速制御を行う際に、回転検出センサーの作動不良に起因する異常を、ペイオフリールが１回転した際のブライドルロールによる鋼帯の送り量をＬ ｎ 、ペイオフリールの前１回転のブライドルロールによる鋼帯の送り量をＬ ｎ−１ 、補正値をαとするとき、次式
Ｌ ｎ−１ ＋α＞Ｌ ｎ
に従って判別し通知する手段を備えた鋼帯コイル処理ラインにおける異常検出システムを提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態について詳しく説明する。
図１には、本発明の異常検出システムを挿入した鋼帯コイル処理ラインの入側減速制御装置の例を示している。
本発明の異常検出システムを挿入した鋼帯コイル処理ラインは、鋼帯コイル１、鋼帯コイルを巻き戻すペイオフリール２、ブライドルロール３、ペイオフリールの回転を検出するセンサー４、ブライドルロールのパルス値を測定するＰＬＧ５、通板中の鋼帯の板厚を測定するオンライン板厚計６、ペイオフリールに挿入されている鋼帯コイルの残長を演算する残長演算処理装置８、センサーの異常を認識し警報を発するセンサー異常警報装置９、ブライドルロール径等の条件を設定する装置１０、鋼帯ライン入側のラインスピードを減速する入側減速制御装置１１とから構成されている。
【０００９】
図２には、本発明の制御フローの例を示している。
Ｓ０において、連続処理ラインの場合には前コイルと今回コイルの溶接完了時、バッチラインの場合には出側でテンションリールへの巻付け完了時に鋼帯コイルの残長演算処理が開始される。
【００１０】
Ｓ１において、鋼帯コイル通板開始時に残長演算処理装置８がペイオフリールの回転センサー４、ブライドルロールのＰＬＧ５からのデータを受信し、センサー類が正常に作動しているかどうかを判別して、異常が認識された場合にはセンサー異常警報装置９により異常警報を発したり、あるいはパトライトを点灯させる。
これによりオペレーターは、鋼帯処理ラインにおけるセンサー類に生じた初期異常を認識でき、通板開始前に適切な対応を講じることができるので、ライン入側減速制御の不良状態での通板を防止することができる。
【００１１】
Ｓ２では、残長演算処理装置８により、ペイオフリールの回転センサー４、ブライドルロールのＰＬＧ５からの受信したデータ、オンライン板厚計６で測定された鋼帯の板厚値及び外部入力により得られるブライドルロール径とからペイオフリール２に挿入されている鋼帯コイルの残長値をペイオフリールの１回転毎に求める。
例えば、ペイオフリール２に挿入されている鋼帯コイル１の外径をＤPOR、同コイル内径をＤ0、鋼帯コイル板厚をｈとすると、ペイオフリール２に挿入されている鋼帯コイル１の残長Ｌは、下式（１）から求められる。
また、ＤPORは下式（２）から算出される。
Ｌ＝（ＤPOR 2−Ｄ0 2）／４ｈ×π ・・・・・（１）
ＤPOR＝Ｃ1BR／ＰBR×ＤBR ・・・・・（２）
ここで、Ｃ1BRはペイオフリールが１回転した時のブライドルロールに設置されたＰＬＧの積算値、ＰBRはブライドルロールの１回転毎のパルス数、ＤBRはブライドルロール径を表す。
【００１２】
Ｓ３では、センサーの監視を行いセンサー類の作動状況を判別する。
ここでは、ペイオフリール２が１回転した時のブライドルロール３の鋼帯の送り量をＬn、ペイオフリールの前１回転のブライドルロールの鋼帯の送り量をＬn-1、補正値をαとして、下式（３）で判別される。
Ｌn-1＋α＞Ｌn ・・・・・・・・・・（３）
その結果、鋼帯処理ラインにおけるセンサー類の異常が認識された場合には、異常警報を発したり、パトライトが点灯される。
これにより、オペレーターは、鋼帯処理ラインにおけるセンサー類に生じた異常を認識でき、適切な対応を講じることができるので、ライン入側減速制御の不良状態での通板を防止することができる。
【００１３】
図３は上記判定手法を模式化したものである。
ペイオフリール２の回転とともにブライドルロール３の送り量は増加していき、ペイオフリールの回転検出センサー４がペイオフリールの１回転を検出したとき、上式（３）のＬnとして値が代入される（図３中ｂまたはａ）。
このとき、ペイオフリールに挿入されている鋼帯コイル１の外周は巻き戻されるにつれて小さくなるため、ブライドルロールの送り量も同様に小さくなる。
すなわち、センサーが正常であれば、現在のペイオフリール１回転時のブライドルロールの送り量が、前回のペイオフリール１回転のブライドルロールの送り量よりも大きくなることはない。
逆に、回転検出センサーが作動不良の場合には、ペイオフリールの１回転を検出することができないため、ブライドルロールの送り量はペイオフリールの回転とともに増加し続けることになる（図３中ｃ）。
つまり、前回のペイオフリール１回転のブライドルロールの送り量よりも大きくなり上式（３）が満たされないので異常と判別されることになる。
【００１４】
補正値αをＬn-1に加算したのは、例えば、鋼帯コイルの板厚が０．２ｍｍのように薄い場合、Ｌn-1とＬnとの間には大きな差がないため、わずかな検出誤差でも異常と判定する可能性があるため、この検出誤差を許容するためである。
これにより、鋼帯コイルの板厚が薄い場合であっても、検出誤差による誤判定を防ぐことが可能となり、センサー類の異常を確実に認識することができる。
【００１５】
Ｓ３でセンサー類の作動が正常と判定された場合には、Ｓ４で現在のペイオフリールに挿入されている鋼帯コイルの残長が、予め設定された入側減速制御範囲にあるかどうか判定し、入側減速制御範囲内であれば入側減速制御装置１１に信号を送り、入側減速制御を行なう。
入側減速範囲外の場合には、再度、鋼帯コイルの残長演算処理であるＳ２以降の処理が繰り返えされる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、鋼帯コイル尾端のペイオフリールからの高速の抜け出しによる鋼帯コイルの品質劣化や先行材と後行材との未溶接によるライン停止等を確実に防止でき、鋼帯コイル処理ラインの入側減速制御システムの異常を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の異常検出システムを採用した鋼帯コイル処理ラインの入側減速制御装置の例
【図２】本発明の制御フロー
【図３】本発明の異常判別方法を説明する模式図
【符号の説明】
１ 鋼帯コイル
２ ペイオフリール
３ ブライドルロール
４ ペイオフリールの回転検出センサー
５ ブライドルロールのパルス発信機（ＰＬＧ）
６ オンライン板厚計
８ 残長演算処理装置
９ センサー異常警報装置
１０ 条件設定装置
１１ 入側減速制御装置
Claims (1)
- ペイオフリールに設置された回転検出センサー及び入側ブライドルロールに設置されたパルス発信機によりペイオフリールより巻き戻される鋼帯コイルの残長演算を行い、所定の鋼帯コイルの残長値に基づいて鋼帯コイルの入側減速制御を行う際に、回転検出センサーの作動不良に起因する異常を、ペイオフリールが１回転した際のブライドルロールによる鋼帯の送り量をＬ ｎ 、ペイオフリールの前１回転のブライドルロールによる鋼帯の送り量をＬ ｎ−１ 、補正値をαとするとき、次式
Ｌ ｎ−１ ＋α＞Ｌ ｎ
に従って判別し通知する手段を備えた鋼帯コイル処理ラインにおける異常検出システム。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002357765A JP4293337B2 (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | 鋼帯コイル処理ラインにおける異常検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002357765A JP4293337B2 (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | 鋼帯コイル処理ラインにおける異常検出システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004188441A JP2004188441A (ja) | 2004-07-08 |
| JP4293337B2 true JP4293337B2 (ja) | 2009-07-08 |
Family
ID=32757675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002357765A Expired - Fee Related JP4293337B2 (ja) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | 鋼帯コイル処理ラインにおける異常検出システム |
Country Status (1)
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| CN102615143A (zh) * | 2012-03-15 | 2012-08-01 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种动态判断卷取机卷筒精度异常的方法 |
| CN113020279B (zh) * | 2021-02-26 | 2023-05-12 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种平整机组的开卷平整控制方法、装置及系统 |
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2002
- 2002-12-10 JP JP2002357765A patent/JP4293337B2/ja not_active Expired - Fee Related
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