JP4953781B2

JP4953781B2 - メッキ付着量制御用圧縮空気の圧力制御方法および装置

Info

Publication number: JP4953781B2
Application number: JP2006320564A
Authority: JP
Inventors: 誠二増井
Original assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2026-11-28
Also published as: JP2008133507A

Description

本発明は、メッキ付着量制御用圧縮空気の圧力制御方法および装置に関するものである。

従来の噴射空気の圧力制御は次のようにされていた。図２において、コンプレッサーからの圧縮空気をレシーバータンクに溜め、該レシーバータンクから主管，分岐管を経て、前記ノズルヘッダーへ圧縮空気を供給する。前記レシーバータンクの元圧Ｐ０を元圧圧力計Ｍ０で検出して、設定圧になるように大気放出の元圧制御弁Ｖ０で制御し、前記主管の一次圧力Ｐ１を一次圧力計Ｍ１で検出して設定圧になるように、一次圧制御弁Ｖ１で制御し、前記分岐管の二次圧力Ｐ２を二次圧力計Ｍ２で検出し設定圧になるように二次圧制御弁Ｖ２で制御する。この分岐管の先端にノズルヘッダーとガスワイピングノズルが接続される。

そして、中央演算装置（ＣＰＵ）からの圧力要求により、二次圧力Ｐ２＝Ｐ２ａ＝Ｐ２ｂの圧力を設定する（ここで、鋼帯の表側の圧力をＰ２ａ、裏側の圧力をＰ２ｂとする）。この二次圧力Ｐ２の値に或る係数（固定値：圧損分）を掛けた値を、元圧Ｐ０，第１次Ｐ１の設定値とする。即ち、Ｐ１＝α×Ｐ２、Ｐ０＝β×Ｐ１＝α×β×Ｐ２。
そして、ＰＩＣ制御（比例制御と積分制御を結合したもの）を行う。

その後、二次圧制御弁Ｖ２ａ，Ｖ２ｂのバルブ開度が５０％になるように、一次圧制御弁Ｖ１のＭＶ値（バルブ開度指令値）を少しずつ変更する。その間にＰ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｖ２ａ，Ｖ２ｂによりＰＩＣ制御を継続する。

更に、Ｖ１のバルブ開度が５０％になるように、Ｖ０のＭＶ値を少しずつ変更する。その間Ｐ１は、Ｖ１によりＰＩＣ制御を継続する。そして、Ｖ２ａ，Ｖ２ｂ，Ｖ１のバルブ開度が５０％になったとき、制御を完了する。
特開平１０−８８３９７号公報特開平１０−１３２０２４号公報特開２００３−１８３８９５公報

しかしながら、互いに干渉する３セットの圧力Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２に対してＰＩＣ制御を同時に行うため、圧力ハンチングになる可能性が高い。これを防止するには圧力制御ゲインを低く抑える必要があり、これは圧力制御の応答遅れにつながる。

本発明は上記課題を解決するもので、メッキ付着量制御用弁を高応答にすることにより、付着量変更時の付着量過不足部分を極力短くすることを目的とする。

本発明の第１解決手段の方法は、溶融亜鉛メッキ浴槽のメッキ液内に設置されたシンクロールに案内された鋼帯が、斜め上方から下方に導入されて上方に導出されるように構成され、液面直上で鋼帯を挟んで、ノズルヘッダーとガスワイピングノズルが対向し、ガスワイピングノズルとノズルヘッダーへの圧縮空気の圧力制御方法であって、コンプレッサーからの圧縮空気をレシーバータンクに溜め、該レシーバータンクから主管，分岐管を経て、前記ノズルヘッダーへ圧縮空気を供給し、ＰＩＣ制御によって、前記レシーバータンクの元圧を元圧圧力計で検出して、設定圧になるように大気放出の元圧制御弁で制御し、前記主管の一次圧力を一次圧力計で検出して設定圧になるように、一次圧制御弁で制御し、前記分岐管の二次圧力を二次圧力計で検出し設定圧になるように二次圧制御弁で制御し、鋼板の一方面および他方面に対して設けられた各々の前記二次圧力計の圧力値を平均するステップと、該平均値と設定値との差の絶対値が設定値Ｘと等しいか、それより大か否か判断するステップと、該ステップがＮＯなら、ＰＩＣ制御を継続するステップと、ＹＥＳなら、ＰＩＣ制御を切るステップと、各弁に対して予め記憶させてある圧力に対する弁開度の関係線に基づいて、前記ステップ時での圧力値に対する弁開度を求めるステップと、該求められた弁開度になるように各弁の駆動源に信号を出力するステップと、該ステップから前記平均値を求めるステップの手前に戻ることを含むことである。

本発明の第２解決手段の装置は、溶融亜鉛メッキ浴槽のメッキ液内に設置されたシンクロールに案内された鋼帯が、斜め上方から下方に導入されて上方に導出されるように構成され、液面直上で鋼帯を挟んで、ノズルヘッダーとガスワイピングノズルが対向し、ガスワイピングノズルとノズルヘッダーへの圧縮空気の圧力制御装置であって、コンプレッサーからの圧縮空気をレシーバータンクに溜め、該レシーバータンクから主管，分岐管を経て、前記ノズルヘッダーへ圧縮空気を供給する圧縮空気供給管系と、前記レシーバータンクの元圧を元圧圧力計で検出して、設定圧になるように大気放出の元圧制御弁で制御し、前記主管の一次圧力を一次圧力計で検出して設定圧になるように、一次圧制御弁で制御し、前記分岐管の二次圧力を二次圧力計で検出し設定圧になるように二次圧制御弁で制御するＰＩＣ制御装置と、鋼板の一方面および他方面に対して設けられた各々の前記二次圧力計の圧力値を平均する手段と、該平均値と設定値との差の絶対値が設定値Ｘと等しいか、それより大か否か判断する手段と、前記ＰＩＣ制御装置をＯＮ、ＯＦＦする手段と、各弁に対して予め記憶させてある圧力に対する弁開度の関係線に基づいて、前記ステップ時での圧力値に対する弁開度を求める手段と、該求められた弁開度になるように各弁の駆動源に信号を出力する手段を含むことである。

本発明により、圧力変動が設定値より大きくなったとき、互いに干渉する３セットの圧力に対するＰＩＣ制御を切り、３セットの圧力には無関係にバルブ開度を各々独自に制御するので、圧力ハンチング現象が抑制され、メッキ付着量制御用弁が高い応答性を持つことになる。このため、付着量変更時の付着量過不足部分を極力短くすることができる。

以下に本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
図１において、溶融亜鉛メッキ浴槽１のメッキ液内に設置されたシンクロール２に案内された鋼帯Ａが、斜め上方から下方に導入されて上方に導出されるように構成され、液面直上で鋼帯を挟んで、ノズルヘッダー３とガスワイピングノズル３ａが対向している。そして、本発明は前記ガスワイピングノズルとノズルヘッダーへの噴射空気の圧力制御方法である。

図２において、コンプレッサー４からの圧縮空気をレシーバータンク５に溜め、該レシーバータンクから主管６，分岐管７を経て、前記ノズルヘッダー３へ圧縮空気を供給する。前記レシーバータンク５の元圧Ｐ０を元圧圧力計Ｍ０で検出して、設定圧になるように大気放出の元圧制御弁Ｖ０で制御し、前記主管６の一次圧力Ｐ１を一次圧力計Ｍ１で検出して設定圧になるように、一次圧制御弁Ｖ１で制御し、前記分岐管７の二次圧力Ｐ２を二次圧力計Ｍ２で検出し設定圧になるように二次圧制御弁Ｖ２で制御する。この分岐管７の先端にノズルヘッダー３とガスワイピングノズル３ａが接続される。

図３に示す制御装置１０において、中央演算装置（ＣＰＵ）１１にＰＩＣ制御装置兼弁開度制御装置１２，１３，１４，１５が接続される。そして、元圧圧力計Ｍ０、一次圧力計Ｍ１および二次圧力計Ｍ２から圧力値の信号が、各制御装置１２，１３，１４，１５に与えられる。また、元圧制御弁Ｖ０、一次圧制御弁Ｖ１および二次圧制御弁Ｖ２の弁開度の信号と弁開閉駆動源への発停信号は、各制御装置１２，１３，１４，１５に接続され、中央演算装置（ＣＰＵ）１１とリンケージされる。

中央演算装置（ＣＰＵ）１１からの圧力要求指令により、二次圧力Ｐ２＝Ｐ２ａ＝Ｐ２ｂの圧力を設定する（ここで、鋼帯Ａの表側の圧力をＰ２ａ、裏側の圧力をＰ２ｂとする）。この二次圧力Ｐ２の値に或る係数（固定値：圧損分）を掛けた値を、元圧Ｐ０，第１次Ｐ１の設定値としてＰＩＣ制御を行う。
即ち、Ｐ１＝α×Ｐ２、Ｐ０＝β×Ｐ１＝α×β×Ｐ２。

その後、二次圧制御弁Ｖ２ａ，Ｖ２ｂのバルブ開度が５０％になるように、一次圧制御弁Ｖ１のＭＶ値を少しずつ変更する。その間にＰ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｖ２ａ，Ｖ２ｂによりＰＩＣ制御を継続する。更に、Ｖ１のバルブ開度が５０％になるように、Ｖ０のＭＶ値を少しずつ変更する。その間Ｐ１は、Ｖ１によりＰＩＣ制御を継続する。

そして、Ｖ２ａ，Ｖ２ｂ，Ｖ１のバルブ開度が５０％になったとき、制御を完了する。ここで、バルブを５０％開度に積極的にする理由は、開方向、閉方向共に速い動作ができるためである。

さて、ＣＰＵ１１からの圧力設定と、現在の圧力設定値を比較し、その差がＸ以上の場合は既設のＰＩＣ制御を中断し、各バルブは独自に開度コントロールを弁開度制御装置１３で行う。Ｖ２ａ，Ｖ２ｂを所定の圧力にするための各バルブ開度を、コントローラーに記憶させておく。即ち、図４に示すように、各弁に対して圧力に対する弁開度の関係をグラフに求めておき、それをコントローラーに予め記憶させておく。そして、前記の指令により所定のバルブ開度になるように開度を調整する（この間の圧力は無視する）。その後、設定圧力と実績圧力との差がＸより小になったとき、前記のＰＩＣ制御を再開させる。

これを、図５に示すフローチャートで説明する。
・制御装置の作動を開始すると、自動運転の可否を判断する（ステップ１）。
・ＮＯなら終了する。
・ＹＥＳなら、鋼板の一方面および他方面に対して設けられた、各々の二次圧力計の圧力値Ｐ２ａ、Ｐ２ｂを平均して、平均値Ｐ２ｍを得る（ステップ２）。
・該平均値Ｐ２ｍと設定値Ｐ２０との差の絶対値が設定値Ｘと等しいか、それより大か否か判断する（ステップ３）。
・該ステップがＮＯなら、ＰＩＣ制御を継続する（ステップ４）。
・ＹＥＳなら、ＰＩＣ制御を切る（ステップ５）。
・各弁に対して予め記憶させてある圧力に対する弁開度の関係線に基づいて、前記ステップ時での圧力値に対する弁開度を求める（ステップ６）。
・該求められた弁開度になるように各弁の駆動源に信号を出力する（ステップ７）。
・該ステップから前記平均値を求めるステップ１の手前に戻る。

本発明は前記した実施例や実施態様に限定されず、特許請求の範囲および範囲を逸脱せずに種々の変形を含む。

本発明は、メッキ付着量制御用噴射空気の圧力制御方法および装置に利用される。

溶融亜鉛メッキ浴槽の説明図である。空気管系の系統図である。圧力制御装置のブロック図である。圧力に対する弁開度の関係グラフである。圧力制御のフローチャートである。

符号の説明

Ａ鋼板
１メッキ浴槽
２シンクロール
３ノズルヘッダー
４コンプレッサー
５レシーバータンク
６主管
７分岐管
１０制御装置
１１中央演算装置（ＣＰＵ）
１２〜１５ＰＩＣ制御装置兼弁開度制御装置
Ｍ０元圧圧力計
Ｖ０元圧制御弁
Ｍ１一次圧力計
Ｖ１一次圧制御弁
Ｍ２二次圧力計
Ｖ２二次圧制御弁

Claims

溶融亜鉛メッキ浴槽のメッキ液内に設置されたシンクロールに案内された鋼帯が、斜め上方から下方に導入されて上方に導出されるように構成され、液面直上で鋼帯を挟んで、ノズルヘッダーとガスワイピングノズルが対向し、ガスワイピングノズルとノズルヘッダーへの圧縮空気の圧力制御方法であって、
コンプレッサーからの圧縮空気をレシーバータンクに溜め、該レシーバータンクから主管，分岐管を経て、前記ノズルヘッダーへ圧縮空気を供給し、
ＰＩＣ制御によって、前記レシーバータンクの元圧を元圧圧力計で検出して、設定圧になるように大気放出の元圧制御弁で制御し、前記主管の一次圧力を一次圧力計で検出して設定圧になるように、一次圧制御弁で制御し、前記分岐管の二次圧力を二次圧力計で検出し設定圧になるように二次圧制御弁で制御し、
鋼板の一方面および他方面に対して設けられた各々の前記二次圧力計の圧力値を平均するステップと、
該平均値と設定値との差の絶対値が設定値Ｘと等しいか、それより大か否か判断するステップと、
該ステップがＮＯなら、ＰＩＣ制御を継続するステップと、
ＹＥＳなら、ＰＩＣ制御を切るステップと、
各弁に対して予め記憶させてある圧力に対する弁開度の関係線に基づいて、前記ステップ時での圧力値に対する弁開度を求めるステップと、
該求められた弁開度になるように各弁の駆動源に信号を出力するステップと、
該ステップから前記平均値を求めるステップの手前に戻ることを含むことを特徴とするメッキ付着量制御用圧縮空気の圧力制御方法。
溶融亜鉛メッキ浴槽のメッキ液内に設置されたシンクロールに案内された鋼帯が、斜め上方から下方に導入されて上方に導出されるように構成され、液面直上で鋼帯を挟んで、ノズルヘッダーとガスワイピングノズルが対向し、ガスワイピングノズルとノズルヘッダーへの圧縮空気の圧力制御装置であって、
コンプレッサーからの圧縮空気をレシーバータンクに溜め、該レシーバータンクから主管，分岐管を経て、前記ノズルヘッダーへ圧縮空気を供給する圧縮空気供給管系と、
前記レシーバータンクの元圧を元圧圧力計で検出して、設定圧になるように大気放出の元圧制御弁で制御し、前記主管の一次圧力を一次圧力計で検出して設定圧になるように、一次圧制御弁で制御し、前記分岐管の二次圧力を二次圧力計で検出し設定圧になるように二次圧制御弁で制御するＰＩＣ制御装置と、
鋼板の一方面および他方面に対して設けられた各々の前記二次圧力計の圧力値を平均する手段と、
該平均値と設定値との差の絶対値が設定値Ｘと等しいか、それより大か否か判断する手段と、
前記ＰＩＣ制御装置をＯＮ、ＯＦＦする手段と、
各弁に対して予め記憶させてある圧力に対する弁開度の関係線に基づいて、前記ステップ時での圧力値に対する弁開度を求める手段と、
該求められた弁開度になるように各弁の駆動源に信号を出力する手段を含むことを特徴とするメッキ付着量制御用圧縮空気の圧力制御装置。