JP5250823B2 - Plating adhesion amount control device and plating adhesion amount control method - Google Patents
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Description
本発明は、鉄鋼プラントの連続めっきラインにおいて使用されるめっき付着量制御装置およびめっき付着量制御方法に関し、特にめっき付着量を主にノズルギャップの操作により制御する場合に、ノズルと鋼板の接触を防止し、めっき付着量制御を継続するめっき付着量制御装置およびめっき付着量制御方法に関する。 The present invention relates to a plating adhesion amount control device and a plating adhesion amount control method used in a continuous plating line of an iron and steel plant, and in particular, when the plating adhesion amount is controlled mainly by the operation of a nozzle gap, the contact between the nozzle and the steel plate is controlled. The present invention relates to a plating adhesion amount control device and a plating adhesion amount control method for preventing and continuing plating adhesion amount control.
鋼板に付着するめっき付着量を変えるためのノズルの操作には、ノズルの圧力を変えることとノズルギャップを変えることがある。一般に、制御の応答性および鋼板めっきの光沢性の観点から、ノズルギャップを操作して変えることの方が優れている。しかしながら、ノズル位置を変更することにより、ノズルと鋼板が接触する危険が生じるという問題がある。 The operation of the nozzle for changing the amount of plating attached to the steel sheet includes changing the nozzle pressure and changing the nozzle gap. Generally, it is better to manipulate and change the nozzle gap from the viewpoint of control responsiveness and gloss of steel plate plating. However, there is a problem that there is a risk that the nozzle and the steel plate come into contact by changing the nozzle position.
特許文献1には、めっき付着量制御を行う従来方法として、制御対象の状態量からめっきの付着量を予測する制御モデルを備え、この制御モデルを用いて所望の付着量を実現するガス圧とノズル位置の組み合わせを算出して、制御対象に出力する例が示されている。 In Patent Document 1, as a conventional method for controlling the plating adhesion amount, a control model for predicting the adhesion amount of plating from a state quantity to be controlled is provided, and a gas pressure for realizing a desired adhesion amount using this control model is provided. An example in which a combination of nozzle positions is calculated and output to a control target is shown.
また、特許文献2には、鋼板の位置を検出するギャップセンサを鋼板の幅方向に複数備え、ノズルギャップを検出しながら、この値が目標値になるように制御することで、めっき付着量を制御する手法が示されている。
In
しかしながら、特許文献1の手法では、ノズルギャップと鋼板の相対的な位置関係を考慮しないでノズルを動作させるので、ノズルギャップを狭める操作量が出力された場合には、ノズルと鋼板が接触する危険があった。ノズルと鋼板が接触すると、生産ラインを停止してノズルを交換する必要があるため、生産性低下、キズによる鋼板品質低下、ノズル交換費用発生の問題が生じる。 However, in the method of Patent Document 1, since the nozzle is operated without considering the relative positional relationship between the nozzle gap and the steel plate, the risk of contact between the nozzle and the steel plate is output when an operation amount that narrows the nozzle gap is output. was there. When the nozzle and the steel plate come into contact with each other, it is necessary to stop the production line and replace the nozzle, which causes problems of productivity reduction, steel plate quality deterioration due to scratches, and nozzle replacement cost generation.
特許文献2の手法では、ギャップセンサによりノズルギャップの実績値を検出しているので、ノズルと鋼板の接触を回避するノズルギャップ制御を行うことが可能である。しかしながら、高価なギャップセンサを設置する必要があるので、制御システムの価格が高価になる問題があった。また、ギャップセンサにより平均的な鋼板位置を検出することはできるが、鋼板の振動振幅および/または鋼板の板端(板幅方向のエッジ部)の形状を厳密に検出することはできない。このため、ノズルと鋼板の接触の危険を避けるためには、鋼板位置の検出値に対して十分なマージンを付加した値にしたがってノズル位置を制御する必要があった。
In the method of
本発明は、このような従来の問題を解決しようとするものであり、本発明の目的は、めっき付着量を主としてノズルギャップで制御する場合に、鋼板位置を検出するための特別なセンサを用いることなく、ノズルと鋼板の接触を防止して、めっき付着量を継続して安全に制御し、鋼板のめっき品質を向上することである。 The present invention is intended to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to use a special sensor for detecting the position of a steel sheet when the amount of plating is mainly controlled by a nozzle gap. Without preventing the contact between the nozzle and the steel plate, the plating adhesion amount is continuously controlled safely and the plating quality of the steel plate is improved.
上記目的を達成するために、本発明のめっき付着量制御装置は、連続的に送られてくる鋼板を溶融めっきの浴槽に浸し、引き上げた直後にノズルから高圧のガスを吹きつけ、不要なめっきを吹き落とすことで鋼板に所望の厚みのめっきを付着させるめっきプラントを制御するめっき付着量制御装置であって、鋼板位置を算出する鋼板位置算出手段と、鋼板に所望のめっき量を付着させるノズル圧力の指令値とノズル位置の指令値を算出し、出力する制御手段と、鋼板の厚みと、鋼板の厚み方向の振動振幅と、鋼板の板幅方向の反り量と、鋼板のノズルに対するねじれ量と、鋼板端部の波打ち形状の振幅との総和に対応した値であるストリップバンドを算出し、ノズル位置の指令値とストリップバンドから鋼板の表側のエッジの位置と対応する表バンドエッジと鋼板の裏側のエッジの位置と対応する裏バンドエッジとを算出するストリップバンド算出手段とを備え、前記制御手段により、表バンドエッジと裏バンドエッジとを取り込んで、鋼板の表側にあるノズルとバンドエッジの交差と鋼板の裏側にあるノズルとバンドエッジの交差を判定し、少なくともいずれかが交差する場合に、ノズル位置の指令値を補正及び出力することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the plating adhesion amount control device of the present invention immerses a continuously fed steel sheet in a hot dipping bath and blows a high-pressure gas from a nozzle immediately after pulling up, thereby unnecessary plating. A plating adhesion amount control device for controlling a plating plant for depositing a desired thickness of plating on a steel sheet by blowing off a steel sheet, a steel sheet position calculating means for calculating a steel sheet position, and a nozzle for attaching a desired plating amount to the steel sheet Control means for calculating and outputting pressure command value and nozzle position command value, steel plate thickness, steel plate thickness direction vibration amplitude, steel plate width direction warp amount, and steel plate nozzle twist amount If, to calculate the strip band is a value corresponding to the sum of the wavy shape amplitudes of the steel sheet ends, you position and correspondence between the command value and the front edge of the steel plate from the strip band of the nozzle position And a strip band calculating means for calculating a band edge and a back band edge you position and correspondence between the back edge of the steel sheet, by said control means takes in the Table band edge and the back band edge, the front side of the steel sheet In this case, the intersection of the nozzle and the band edge in the nozzle and the intersection of the nozzle and the band edge on the back side of the steel plate are determined, and when at least one of them intersects, the command value of the nozzle position is corrected and output.
本発明のめっき付着量制御方法は、連続的に送られてくる鋼板を溶融めっきの浴槽に浸し、引き上げた直後にノズルから高圧のガスを吹き付け、不要なめっきを落とすことで鋼板に所望の厚みのめっきを付着させるめっきプラントを制御するめっき付着量制御方法であって、鋼板の厚みと、鋼板の厚み方向の振動振幅と、鋼板の板幅方向の反り量と、鋼板のノズルに対するねじれ量と、鋼板端部の波打ち形状の振幅との総和に対応した値であるストリップバンドを算出して出力し、めっき付着量計で計測した鋼板の表側めっき付着量とノズル圧力と鋼板速度から表ノズルと鋼板表側の距離の推定値を算出して出力し、めっき付着量計で計測した鋼板の裏側めっき付着量とノズル圧力と鋼板速度から裏ノズルと鋼板裏側の距離の推定値を算出して出力し、これらの推定値と、鋼板の表側のノズル位置と、鋼板の裏側のノズル位置とから鋼板の位置を推定して出力し、鋼板の位置に、前記ストリップバンドに1/2以上の値を乗じた値を加算または減算することで、鋼板表側の表バンドエッジと鋼板裏側の裏バンドエッジを算出して出力し、表バンドエッジと裏バンドエッジにより、ノズル位置を補正すること、を特徴とする。 In the plating adhesion amount control method of the present invention, a steel plate continuously fed is immersed in a hot dipping bath, and immediately after being pulled up, high pressure gas is blown from a nozzle, and unnecessary plating is dropped to remove a desired thickness on the steel plate. A plating adhesion amount control method for controlling a plating plant for depositing a plating of a steel plate, a thickness of the steel plate, a vibration amplitude in the thickness direction of the steel plate, a warpage amount in the plate width direction of the steel plate, and a twist amount with respect to the nozzle of the steel plate Calculate and output the strip band, which is a value corresponding to the sum of the amplitude of the wavy shape at the end of the steel plate, and output the surface nozzle from the front side plating adhesion amount, nozzle pressure and steel plate speed measured by the plating adhesion meter. Calculate and output the estimated value of the distance on the front side of the steel plate, and calculate the estimated value of the distance between the back nozzle and the back side of the steel plate from the back side plating adhesion amount, nozzle pressure and steel plate speed measured by the plating adhesion meter. Output, estimate the position of the steel plate from the estimated value, the nozzle position on the front side of the steel plate, and the nozzle position on the back side of the steel plate, and output the value to the strip band at a value of 1/2 or more By adding or subtracting the value multiplied by, the front band edge on the steel plate front side and the back band edge on the back side of the steel plate are calculated and output, and the nozzle position is corrected by the front band edge and the back band edge. And
本発明において、ノズル位置の指令量を、鋼板位置とストリップバンドをもとに鋼板が存在し得る空間を特定し、この空間の表側端部(表バンドエッジ)と裏側端部(裏バンドエッジ)とノズルが交わらない位置に決定する。これにより、鋼板とノズルの接触を防止して、ノズルギャップを制御することが可能となる。 In the present invention, the command amount of the nozzle position is specified based on the steel plate position and the strip band, the space where the steel plate can exist is specified, and the front side end (front band edge) and the back side end (back band edge) of this space And the position where the nozzle does not cross. Thereby, the contact between the steel plate and the nozzle can be prevented, and the nozzle gap can be controlled.
本発明によれば、鉄鋼プロセスラインのめっき付着量制御において、ノズルと鋼板の接触の発生を防止し、安全に継続してノズルギャップでめっき付着量を制御するので、生産性を向上することが可能となる。 According to the present invention, in the plating adhesion amount control of the steel process line, the occurrence of contact between the nozzle and the steel plate is prevented, and the plating adhesion amount is controlled by the nozzle gap continuously, so that productivity can be improved. It becomes possible.
また、本発明によれば、主としてノズルギャップでめっき付着量制御を行うことが可能となるので、ノズル圧力でめっき付着量制御を行う場合に比較して、めっき付着量制御応答の高速化、めっき鋼板の表面品質向上、品質不良の低減が可能となる。 In addition, according to the present invention, it is possible to control the amount of plating adhesion mainly by the nozzle gap. Therefore, compared with the case where the amount of plating adhesion is controlled by the nozzle pressure, the plating adhesion amount control response is increased, and the plating is controlled. It is possible to improve the surface quality of steel sheets and reduce quality defects.
以下、本発明の実施形態を、図1〜図17を参照しながら説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本実施形態に係るめっき付着量制御システムの構成を示す図である。めっき付着量制御システムは、めっき付着量制御装置100と、めっき付着量制御装置100に制御されて、鋼板(ストリップ)に所望の厚みのめっきを付着させるめっきプラント150とを有する。まず、めっきプラント150の構成を簡単に説明した後、本実施形態に係るめっき付着量制御装置100と各部の動作を詳細に説明する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a plating adhesion amount control system according to the present embodiment. The plating adhesion amount control system includes a plating adhesion
めっきプラント150は、めっき浴槽(ポット)152を備える。めっき浴槽(ポット)152には、溶融めっきが溜められている。鋼板151は、コレクティングロール154、スタビライジングロール155、シンクロール156に支持されながら、めっき浴槽(ポット)152の外部から連続的に鋼板速度(板速)Vで送られて、溶融めっきに浸される。本実施形態においては、最小限必要とされるロールのみについて説明したが、サポートロール等を追加してロールの組み合わせを構成しても良い。溶融めっきとして、例えば、亜鉛溶融めっきが使用される。
The plating plant 150 includes a plating bath (pot) 152 . In the plating bath (pot) 152 , hot dipping is stored. The
コレクティングロール154を水平方向に押し引きすることで、鋼板151の幅方向の板反りを変化させることができる。以上説明した状態で鋼板速度Vで送られてくる鋼板151は、一旦溶融めっきに浸された後に溶融めっきから引き上げられる。そして、鋼板151は、溶融めっきから引き上げられた直後に、ノズル153から高圧の気体が吹き付けられ、不要な溶融めっきが吹き落とされることにより、鋼板151に付着するめっきの量が所望の値に制御される。
The sheet warp in the width direction of the
鋼板151に付着するめっきの量は、鋼板151の鋼板速度、ノズル153から吹き付けられる気体の圧力、ノズル153と鋼板151との距離によりおおよそ定められる。なお、鋼板の表側表面と鋼板の表側にあるノズルとの距離により、鋼板の表側に付着するめっきの量が定められ、鋼板の裏側表面と鋼板の裏側にあるノズルとの距離により、鋼板の裏側に付着するめっきの量が定められる。
The amount of plating that adheres to the
めっき付着量(W)、ノズルのガス圧(P)、鋼板速度(V)、ノズルギャップ(D)の関係は、定数a0〜a3を介して数1の関係式で表される。 The relationship between the plating adhesion amount (W), the nozzle gas pressure (P), the steel plate speed (V), and the nozzle gap (D) is expressed by the relational expression of Formula 1 through constants a0 to a3.
〔数1〕
ln(W)=f(P,V,D)
=a0+a1・ln(P)+a2・ln(V)+a3・ln(D)
[Equation 1]
ln (W) = f (P, V, D)
= A0 + a1 · ln (P) + a2 · ln (V) + a3 · ln (D)
本明細書において、数1の関係式によって表されるモデルを、めっき付着量予測モデルと称する。なお、数1の関係式によって表されるモデルは、めっき付着量予測モデルの一例であり、入力としてノズル高さや鋼板温度、速度の逆数を追加しためっき付着量予測モデルの例を用いても良い。 In the present specification, a model represented by the relational expression 1 is referred to as a plating adhesion amount prediction model. Note that the model represented by the relational expression 1 is an example of a plating adhesion amount prediction model, and an example of a plating adhesion amount prediction model in which the inverse of the nozzle height, the steel plate temperature, and the speed is added as an input may be used. .
連続する鋼板(ストリップ)151は、複数の鋼板(コイル)の前後を溶接部位(溶接点)158において溶接することにより繋げて形成され、連続的に処理される。溶接部位158は、通常、めっき付着量目標値の切り替わり箇所と対応する。めっき付着量計157は、実際に鋼板151に付着しているめっきの量を測定する装置で、鋼板151の表側と裏側のそれぞれについて鋼板151の幅方向の部位にどれくらいの量のめっきが付着しているかを出力する。
The continuous steel plate (strip) 151 is formed by connecting the front and back of a plurality of steel plates (coils) by welding at welding sites (welding points) 158, and is continuously processed. The welded part 158 usually corresponds to a switching part of the plating adhesion amount target value. The plating adhesion meter 157 is a device that measures the amount of plating actually attached to the
本実施形態では鋼板151の表側と裏側について、ワークサイド(WS)、中央(CN)、ドライブサイド(DS)の3点の測定値が出力されるいわゆる3点スキャンの例を示している。めっき付着量の測定形態としては、幅方向に単純にスキャンする例を用いても良い。めっき付着量計157はノズル153から数十〜百数十m隔たったところに取り付けられる。また、板速Vで移動している鋼板151に対して、鋼板151を幅方向に横断(トラバース)させながら測定する。したがって、ノズル153の位置でノズルのガス圧P、鋼板の板速V、ノズルギャップDで形成されためっき付着量に対応しためっき付着量が計測されるまでに、例えば、1〜2分を必要とする。
In the present embodiment, an example of so-called three-point scanning in which three measured values of the work side (WS), the center (CN), and the drive side (DS) are output on the front side and the back side of the
本実施形態では鋼板151の表側と裏側について、例えば、ワークサイド(WS)、中央(CN)、ドライブサイド(DS)の3点の測定値が出力される。めっき付着量計157はノズル153から数十〜百数十m隔たったところに取り付けられる。また、鋼板151を板速Vで移動させて、鋼板151を幅方向に横断(トラバース)させながら測定して、その測定値の平均値を出力する。したがって、ノズル153の位置でノズルのガス圧P、鋼板の板速V、ノズルギャップDで形成されためっき付着量に対応しためっき付着量が計測されるまでに、例えば、1〜2分を必要とする。
In the present embodiment, for the front side and the back side of the
次に、めっき付着量制御装置100について説明する。めっき付着量制御装置100は、鋼板の鋼種やめっき付着量目標値、板厚、板幅、鋼板の長さ(コイル長)等の製造情報を格納している製造情報テーブル101と、鋼板の目標付着量と板速Vに対して、ノズル153の吹き付け圧力が格納されているノズル圧力プリセットテーブル102とを備える。
Next, the plating adhesion
また、めっき付着量制御装置100は、めっきプラント150からノズル圧力P、ノズルギャップD、鋼板速度V、めっき付着量計157で検出しためっき付着量W、コレクティングロール154の押し込み量等の実績データを取り込み、 鋼板151から検出しためっき付着量Wが現在のノズル圧力P、ノズルギャップD、鋼板速度Vに対応した値(安定な値)かどうかを検出する安定判別手段104と、溶接部位158の通過を判定し、溶接部位通過後に次に処理される鋼板用の制御設定値に切り替えるための起動信号を生成する溶接部位通過判定手段105と、めっきプラント150からの実績データと安定判別手段104の安定成立信号、および溶接部位通過判定手段105の溶接部位通過信号を取り込み、鋼板位置を算出する鋼板位置算出手段106と、算出された鋼板位置とめっきプラントから検出した表裏および幅方向のめっき付着量を取り込み、さらにストリップバンド算出テーブル108の値を参照してストリップバンドを算出するストリップバンド算出手段107とを備える。
In addition, the plating adhesion
さらに、めっき付着量制御装置100は、鋼板位置算出手段106とストリップバンド算出手段107、さらにノズル圧力プリセットテーブル102の出力を取り込み、めっきプラント150から取り込んだ実績データから次の溶接部位通過後に処理される鋼板のノズルギャップのプリセット指令値及び補正した指令値を算出する制御手段103と、溶接部位158の近傍がノズル153を通過するとき、制御手段103の出力から必要性を判断し、ノズルと鋼板の接触を回避する目的でノズルを開し、溶接部位158の近傍が通過した後に、再びノズルを溶接部位通過後のプリセット指令値の値に閉するノズルオープンクローズ手段110と、ノズルとストリップバンドの近接度を制御手段103から取り込み必要に応じて警報装置130にアラームを発報するアラーム発報手段109とを備える。
Further, the plating adhesion
また、めっき付着量制御装置100は、制御手段103から出力されたノズルギャップの設定値、鋼板位置、ストリップバンドの値、鋼板とストリップバンドの近接度等を表示装置120を用いて表示する。
The plating adhesion
以下、各部の機能を図に従って説明する。 Hereafter, the function of each part is demonstrated according to a figure.
図2は、製造情報テーブル101の構成を示す。製造情報テーブル101は,送られてくる鋼板についてその製造情報を格納する。図2は、製造情報の一例として、鋼板番号HX0012352の鋼板について、鋼種は炭素鋼のSS400、目標付着量は片面あたり60g/m2、以下、図2に記載される値であることを示している。目標付着量が表と裏で異なるいわゆる差厚めっきが処理される場合には、目標付着量(表)、目標付着量(裏)の形でそれぞれの値を格納すれば良い。 FIG. 2 shows the configuration of the manufacturing information table 101. The manufacturing information table 101 stores the manufacturing information of the steel plate that is sent. FIG. 2 shows, as an example of manufacturing information, about the steel plate number HX0012352, the steel type is SS400 of carbon steel, the target adhesion amount is 60 g / m 2 per side, and the values shown in FIG. Yes. When so-called differential thickness plating is performed in which the target adhesion amount differs between the front and back, the respective values may be stored in the form of the target adhesion amount (front) and the target adhesion amount (back).
図2の前工程の欄には、冷間圧延機の形態が格納されており、図2に記載されるタンデムは複数のスタンドからなる連続圧延機の一例である。この他にリバース(単一スタンドからなる往復圧延機)、デュアルコールドリバース(2スタンドからなる往復圧延機)等がある。これらは先後端の鋼板形状の良否に関連する情報で、安定した圧延を行えるタンデム圧延機で最も良い形状が得られる。実際には、前工程情報を処理された冷間圧延機プラントの名称等でさらに細かく分類しても良い。 The form of a cold rolling mill is stored in the column of the pre-process of FIG. 2, and the tandem described in FIG. 2 is an example of a continuous rolling mill composed of a plurality of stands. In addition, there are reverse (reciprocating rolling mill consisting of a single stand), dual cold reverse (reciprocating rolling mill consisting of 2 stands) and the like. These are information related to the quality of the steel plate shape at the front and rear ends, and the best shape can be obtained with a tandem rolling mill capable of performing stable rolling. Actually, the previous process information may be further classified according to the name of the cold rolling mill plant that has been processed.
図3は、ノズル圧力プリセットテーブル102の構成を示す。各めっき種(図3に記載される一例ではGI、GA)に対し目標付着量、鋼板の板速に関連付けてノズル圧力のプリセット値が格納されている。GI、GAはめっき種を示す記号であり、GIは溶融亜鉛めっき、GAは合金化溶融亜鉛めっきを示している。図3は、一例として、めっき種がGI、目標付着量50g/m2、板速が100m/m(分)以下ではノズル圧力のプリセット値を40KPa、板速が100〜140m/m(分)では50KPa、板速が140m/m(分)より大きい範囲では60KPaをプリセットする例を示している。 FIG. 3 shows the configuration of the nozzle pressure preset table 102. Preset values of nozzle pressure are stored in association with the target adhesion amount and the plate speed of the steel plate for each plating type (GI and GA in the example shown in FIG. 3). GI and GA are symbols indicating plating types, GI indicates hot dip galvanizing, and GA indicates alloyed hot dip galvanizing. FIG. 3 shows, as an example, when the plating type is GI, the target deposition amount is 50 g / m 2 , the plate speed is 100 m / m (min) or less, the nozzle pressure preset value is 40 KPa , and the plate speed is 100 to 140 m / m (min). ) Shows an example in which 60 KPa is preset and 60 KPa is preset in a range where the plate speed is larger than 140 m / m (min).
一般に、鋼板の振動への影響を考慮して表ノズルと裏ノズルには同じ圧力を設定する場合が多い。このことから、図3は、表ノズルと裏ノズルに同じ圧力を設定する場合を例として示したが、表ノズルと裏ノズルで異なった値をプリセットすることもできる。 In general, the same pressure is often set for the front nozzle and the back nozzle in consideration of the influence on the vibration of the steel plate. From this, FIG. 3 shows an example in which the same pressure is set for the front nozzle and the back nozzle, but different values can be preset for the front nozzle and the back nozzle.
図4は、安定判別手段104が実行する処理を示す。ステップS4−1でトラッキングの値Lを初期化する。このフローチャートでLは、制御の安定状態が鋼板長手方向に継続した距離を示す。S4−2で板速、ノズルギャップ、ノズル圧力のいずれかが変化したかどうかを判定する。変化した場合にはS4−1に戻り、トラッキングLを初期化する。変化していない場合には、S4−3で板速Vに安定判別手段104の起動周期Δtを乗じた値をLに加算し、新たにLとする。
FIG. 4 shows processing executed by the
S4−4では、Lが、ノズル153とめっき付着量計157までの距離L1、板速Vとめっき付着量計157が板を幅方向に走査する時間Twの積、さらにマージンMを加えた値より大きいかどうかを判定する。大きい場合には、めっきプラント150が十分長い間、同じ状態で制御されており、めっき付着量計157からのめっき付着量検出値が現在のノズル圧力(P)、ノズルギャップ(D)、板速V等と対応していることを示している。このとき安定判別手段104は、めっき付着量計157から取り込んだ値を安定な状態で検出された付着量と判定する。したがって、S4−5において、安定判別手段104は、安定判別信号を出力する。大きくない場合には、S4−2に戻り、S4−2〜S4−4の処理を繰り返す。
In S4-4, L is the distance L1 from the nozzle 153 and the plating adhesion meter 157, the product of the plate speed V and the time Tw when the plating adhesion meter 157 scans the plate in the width direction, and a value obtained by adding a margin M. Determine if greater than. In the case of being large, the plating plant 150 is controlled in the same state for a sufficiently long time, and the detected amount of plating adhesion from the plating adhesion meter 157 is the current nozzle pressure (P), nozzle gap (D), plate speed. It corresponds to V and the like. At this time, the stability determination means 104 determines the value taken in from the plating adhesion meter 157 as the adhesion amount detected in a stable state. Accordingly, in S4-5, the
図5は、溶接部位通過判定手段105が実行する処理を示す。S5−1でトラッキングの値Lを初期化する。このフローチャートでLは、めっき処理されている部位の鋼板先頭からの距離を示す。S5−2で板速Vに溶接部位通過判別手段105の起動周期Δtを乗じた値をLに加算し、新たにLとする。S5−3でLが製造情報テーブル101から取り込んだ鋼板長L2より大きいかどうかを判定する。大きくない場合にはS5−2に戻り、S5−2〜S5−3の処理を繰り返す。大きい場合には当該コイルの処理を終えたことを示しているので,S5−4で溶接部位通過信号を出力する。
FIG. 5 shows a process executed by the weld site passage determination means 105. In S5-1, the tracking value L is initialized. In this flowchart, L indicates the distance from the top of the steel plate at the part being plated. In S5-2, a value obtained by multiplying the plate speed V by the activation period Δt of the welding part
図6は、鋼板位置検出手段106の処理を示す。最初に、S6−1で鋼板位置検出手段106の起動要因を判定する。起動要因が安定判別手段104からの信号の場合、S6−2で鋼板の表側と裏側のめっき付着量の実績値、鋼板の表側と裏側のノズルギャップ値又は鋼板位置を算出する。鋼板位置は、図7のΔDとして算出する。図7に記載される0点(零点)は、表側と裏側のノズルギャップを零調したときの鋼板位置と対応している。 FIG. 6 shows the processing of the steel plate position detection means 106. First, the activation factor of the steel plate position detection means 106 is determined in S6-1. If the activation factor is a signal from the stability determining means 104, the actual value of the plating adhesion amount on the front side and the back side of the steel plate, the nozzle gap value on the front side and the back side of the steel plate, or the steel plate position are calculated in S6-2. The steel plate position is calculated as ΔD in FIG. The zero point (zero point) described in FIG. 7 corresponds to the steel plate position when the front and back nozzle gaps are zeroed.
このとき表側と裏側のノズルは0点(零点)を挟んで等距離にあり、表側と裏側のノズルギャップは同じ値である。板厚の変化やコレクティングロール154の操作により、鋼板が図7に図示される位置に移動したとする。このときめっき付着量制御装置100が操作量として出力しているノズルギャップ値は零点を基準としたDt、Dbであるが、実際のノズルと板の距離はD't、D'bである。まず、D't,D'bを求め,その後、鋼板位置ΔDを算出することを考える。D't,D'bはそれぞれ数2の関係式と数3の関係式により計算できる。
At this time, the front and back nozzles are equidistant across the zero point (zero point), and the front and back nozzle gaps have the same value. It is assumed that the steel plate is moved to the position illustrated in FIG. 7 by the change of the plate thickness or the operation of the collecting
〔数2〕
D’t=f−1(Wt,P,V)*(Dt+Db)/{f−1(Wt,P,V)+f−1(Wb,P,V)}
[Equation 2]
D′ t = f −1 (Wt, P, V) * (Dt + Db) / {f −1 (Wt, P, V) + f −1 (Wb, P, V)}
〔数3〕
D’b=f−1(Wb,P,V)*(Dt+Db)/{f−1(Wt,P,V)+f−1(Wb,P,V)}
[Equation 3]
D′ b = f −1 (Wb, P, V) * (Dt + Db) / {f −1 (Wt, P, V) + f −1 (Wb, P, V)}
ここで、Wt(WS、CN、DSの平均)は表付着量であり、Wb(WS、CN、DSの平均)は裏付着量であり、Pはノズル圧力であり、Vは、鋼板速度であり、f−1(Wt,P,V)は、数1の関係式をDについて解いたときの右辺である。 Here, Wt (average of WS, CN, DS) is the front adhesion amount, Wb (average of WS, CN, DS) is the back adhesion amount, P is the nozzle pressure, and V is the steel plate speed. Yes, f −1 (Wt, P, V) is the right side when the relational expression of Equation 1 is solved for D.
この結果を用い、鋼板位置ΔDは、数4の関係式、又は数5の関係式により算出できる。 Using this result, the steel plate position ΔD can be calculated by the relational expression of Formula 4 or the relational expression of Formula 5.
〔数4〕
ΔD=D’t−Dt
[Equation 4]
ΔD = D′ t−Dt
〔数5〕
ΔD=D’b−Db
[Equation 5]
ΔD = D′ b−Db
図7において、ΔDを、零点から右にあるときを正、左にあるときを負と定義する。そして、図6のステップS6−4で計算された鋼板位置を制御手段103に出力する。そして、S6−5でストリップバンド算出手段107を起動する。S6−1で起動要因が溶接部位通過のときは、S6−3で鋼板位置移動量を推定し、新たな鋼板位置を算出する。鋼板位置の移動量は、コレクティングロール154とスタビライジングロール155の組み合わせ形態等により異なるが、溶接部位を介して先行している鋼板と後行する鋼板のそれぞれの板厚および板厚差、コレクティングロール154の押し込み量動作点を用いた関数で表される。したがって、新しい鋼板位置の移動量ΔDは、数6の関係式で計算される。
In FIG. 7, ΔD is defined as positive when it is on the right from the zero and negative when it is on the left. Then, the steel plate position calculated in step S6-4 in FIG. In step S6-5, the strip
〔数6〕
ΔD=ΔDc−g(tf,tb,Δt,C)
[Equation 6]
ΔD = ΔDc−g (tf, tb, Δt, C)
ΔDcは、現在の鋼板の位置であり、tfは、先行材の板厚であり、tbは、後行材の板厚であり、Δtは、板厚差(tf−tb)であり、Cは、コレクティングロール154の押し込み量である。
ΔDc is the current steel plate position, tf is the thickness of the preceding material, tb is the thickness of the following material, Δt is the thickness difference (tf−tb), and C is The pressing amount of the collecting
その後同様に,図6に記載されるS6−4で計算された鋼板位置を制御手段103に出力する。そして、S6−5でストリップバンド算出手段107を起動する。
Thereafter, similarly, the steel plate position calculated in S6-4 shown in FIG. In step S6-5, the strip
図8は、ストリップバンド算出手段107が実行する処理を示す。ストリップバンド算出手段107が実行する処理を説明する前に、図9を参照しながら、ストリップバンドについて詳しく説明する。図9は、めっき付着量制御装置150においてノズル付近を上部から見た模式図で、鋼板151は表ノズル901と裏ノズル902により挟まれた位置に存在する。図9に示されるように、鋼板151は程度の多少はあるが板幅方向に反っており、さらにノズルに対してねじれている。加えてノズルと垂直方向(板厚方向)に、ある振幅で振動している。さらに、鋼板151の中央部とエッジ部(端部)の長さの不均一から、エッジ部がある高さで波打っている場合もある。波打ちの振幅(波高さ)の度合いは、一般に,鋼板151の中央部より先後端部で大きな値となり、前工程がリバースミルのとき波高さがさらに大きくなる傾向となる。
FIG. 8 shows processing executed by the strip band calculating means 107. Before describing the processing executed by the strip band calculating means 107, the strip band will be described in detail with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic view of the vicinity of the nozzle in the plating adhesion amount control device 150 as viewed from above, and the
鋼板の板幅方向の反り量A1、ノズルに対するねじれ量A2,振動振幅A3,エッジ部の波高さA4,板厚A5の総和を、以下,ストリップバンドと定義する。また、表バンドエッジ904、裏バンドエッジ905を図9に示されるように定義する。表バンドエッジ904は、鋼板151が表ノズルに最も近接する部位であり、裏バンドエッジ905は、鋼板151が裏ノズルに最も近接する部位である。表ノズル901と表バンドエッジ904が,または、裏ノズル902と裏バンドエッジ905が交差することは,ノズルと鋼板が接触することを意味する。
The sum of the warpage amount A1 in the plate width direction of the steel plate, the twist amount A2, the vibration amplitude A3, the wave height A4 of the edge portion, and the plate thickness A5 is hereinafter defined as a strip band. Further, the
図8の処理では、S8−1において、製造情報テーブル101から鋼種、板厚、板幅、前工程情報を取り込む。そして、S8−2において、ストリップバンド算出テーブルから該当層別の鋼板振動振幅とエッジ形状を取り込む。図10は、ストリップバンド算出テーブル107の構成を示す。ストリップバンド算出テーブル107は、鋼板振動振幅格納テーブル1001とエッジ形状格納テーブル1002とから構成される。 In the process of FIG. 8, in S8-1, the steel type, the plate thickness, the plate width, and the previous process information are taken from the manufacturing information table 101. In S8-2, the steel plate vibration amplitude and edge shape for each layer are fetched from the strip band calculation table. FIG. 10 shows the configuration of the strip band calculation table 107. The strip band calculation table 107 includes a steel plate vibration amplitude storage table 1001 and an edge shape storage table 1002.
図11は、鋼板振動振幅格納テーブル1001の構成を示す。図11において、鋼板151の振動振幅は、鋼種、張力、板厚、板幅により層別されている。例えば、鋼種が、SS400、張力が1kg/mm2以下、板厚が1mm以下、板幅が900mmのとき、鋼板151の振動振幅は4mmであることを示している。この値を取り込むことで振動振幅A3を得ることができる。
FIG. 11 shows the configuration of the steel plate vibration amplitude storage table 1001. In FIG. 11, the vibration amplitude of the
図12にエッジ形状格納テーブル1002の構成を示す。図11において、鋼板151のエッジ形状は、その波高さの値について、前工程である冷間圧延における圧延機の形態、板厚、板幅により層別され、鋼板151の中央部(定常波高さ)と先後端部(最大波高さ)毎に格納されている。例えば、鋼種がSS400、張力が1kg/mm2以下、板厚が1mm以下、板幅が900mmのとき、鋼板151のエッジ部波高さの値は鋼板151の中央部で2mm、先後端部で31mmであることを示している。この値を取り込むことで鋼板151の中央部と先後端部それぞれについて、エッジ部の波高さの値A4を得ることができる。
FIG. 12 shows the configuration of the edge shape storage table 1002. In FIG. 11, the edge shape of the
次に、図8のS8−3で、めっき付着量計157で検出した付着量実績を取り込み、鋼板の板幅方向の反りと、ノズルに対するねじれ量を算出する。反りとねじれ量は、付着量実績とめっき付着量予測モデルを用いて、例えば、以下により算出される。すなわち、数7の関係式により、反り量A1が、算出され、数8の関係式により、ねじれ量A2が算出される。下式のabsは,絶対値を示している。 Next, in S8-3 of FIG. 8, the actual adhesion amount detected by the plating adhesion meter 157 is taken in, and the warpage in the plate width direction of the steel sheet and the twist amount with respect to the nozzle are calculated. The warpage and the twist amount are calculated by, for example, the following using an adhesion amount actual result and a plating adhesion amount prediction model. That is, the warpage amount A1 is calculated by the relational expression of Expression 7, and the twist amount A2 is calculated by the relational expression of Expression 8. The abs in the following formula represents an absolute value.
〔数7〕
A1=f−1(Ws,P,V)
[Equation 7]
A1 = f −1 (Ws, P, V)
ここで、Wsは、Ws=abs[{Wtc−Wbc+(Wbw+Wbd)/2−(Wtw+Wtd)/2}/2]であり、Wtcは、表CN付着量であり、Wtwは、表WS付着量であり、Wtdは、表DS付着量であり、Wbcは、裏CN付着量であり、Wbdは、裏WS付着量であり、Wbwは、裏DS付着量であり、f−1(W,P,V)は、数1の関係式をDについて解いたときの右辺である。 Here, Ws is Ws = abs [{Wtc−Wbc + (Wbw + Wbd) / 2− (Wtw + Wtd) / 2} / 2], Wtc is the attached amount of table CN, and Wtw is the attached amount of table WS. Yes, Wtd is the surface DS adhesion amount, Wbc is the back CN adhesion amount, Wbd is the back WS adhesion amount, Wbw is the back DS adhesion amount, and f −1 (W, P, V) is the right side when the relational expression of Formula 1 is solved for D.
〔数8〕
A2=f−1(Wn,P,V)
[Equation 8]
A2 = f −1 (Wn, P, V)
Wnは、Wn=abs{(Wtw−Wtd+Wbd−Wbw)/2}である。 Wn is Wn = abs {(Wtw−Wtd + Wbd−Wbw) / 2}.
以上のA1、A2、A3、A4と,製造情報テーブル101から取り込んだ板厚A5から,S8−4において、ストリップバンドSを、数9の関係式にしたがって算出する。 Based on the above A1, A2, A3, A4 and the plate thickness A5 fetched from the manufacturing information table 101, the strip band S is calculated in S8-4 according to the relational expression (9).
〔数9〕
S=A1+A2+A3+A4+A5
[Equation 9]
S = A1 + A2 + A3 + A4 + A5
エッジ部波高さの値A4が、鋼板151のミドル部と先後端部(溶接部位近傍)で異なるのでストリップバンドSもミドル部と先後端で異なった値となり、それぞれを算出する。S8−5では鋼板位置算出手段106から取り込んだ鋼板位置とストリップバンド算出手段107から取り込んだストリップバンドの値(定常と最大)から、表と裏のバンドエッジの値を推定する。表と裏のバンドエッジの値は、鋼板位置にストリップバンドの値を加減算することで算出できる。すなわち、図7の表記を用いて、表バンドエッジBtは、以下の数10の関係式により得られ、裏バンドエッジBbは、以下の数11の関係式により得られる。
Since the edge portion wave height value A4 is different between the middle portion and the front and rear end portions (in the vicinity of the welded portion) of the
〔数10〕
Bt=ΔD−S/2
[Equation 10]
Bt = ΔD−S / 2
〔数11〕
Bb=ΔD+S/2
[Equation 11]
Bb = ΔD + S / 2
そして、S8−6で計算結果を制御手段103に出力する。ここで、表バンドエッジBtと裏バンドエッジBbを、鋼板位置ΔDにストリップバンドSの値に1/2を乗じた値を加減算して算出しているが厳密に1/2である必要はなく、1/2に近い値であれば同様の効果が得られる。また、ノズルと鋼板の接触の危険回避を確実なものとするために適当なマージンをとり、1/2をマージン分だけさらに大きな値とし、この値を乗じることにしても良い。なお、表バンドエッジは、鋼板の表側の移動可能限界(存在可能限界)位置と対応し、裏バンドエッジは、鋼板の裏側の移動可能限界(存在可能限界)位置と対応する。 Then, the calculation result is output to the control means 103 in S8-6. Here, the front band edge Bt and the back band edge Bb are calculated by adding / subtracting a value obtained by multiplying the value of the strip band S by 1/2 to the steel plate position ΔD, but it is not necessarily strictly 1/2. If the value is close to ½, the same effect can be obtained. Also, in order to ensure the avoidance of the risk of contact between the nozzle and the steel plate, an appropriate margin may be taken, 1/2 may be set to a larger value by the margin, and this value may be multiplied. The front band edge corresponds to the movable limit (existence limit) position on the front side of the steel sheet, and the back band edge corresponds to the movable limit (existence limit) position on the back side of the steel sheet.
図13は、制御手段103が実行する処理を示す。図13の実施形態においては、制御手段103が、鋼板151の溶接部位通過に先立って、溶接部位通過後に処理される鋼板のノズルギャップとノズル圧力の設定値を計算して出力するセットアップ制御を実行する場合を例に説明する。S13−1において、ノズル圧力プリセットテーブル102からノズル圧力のプリセット値を取り込む。S13−2でノズルギャップの指令値を算出する。ノズルギャップ指令値は、数1の関係式を変形してDについて解き、Pにノズル圧力のプリセット値、Wに製造情報テーブル101から取り込んだ目標付着量、Vに鋼板151の現在の速度を代入することで、算出できる。次の溶接部位通過後に処理される鋼板の速度が分かっている場合には、Vにこの値を代入しても良い。S13−3では、ストリップバンド算出手段107から表と裏のバンドエッジの値(定常と最大)を取り込む。
FIG. 13 shows processing executed by the control means 103. In the embodiment of FIG. 13, the control means 103 executes setup control to calculate and output the set values of the nozzle gap and nozzle pressure of the steel plate processed after passing through the welded portion prior to passing through the welded portion of the
図13のS13−4において、鋼板151の定常部のバンドエッジがノズルと交差するかどうかを判定する。図7の表記,符号に従うと、表ノズルと表バンドエッジの交差判定は、数12の関係式を満たすか否かにより行われ、裏ノズルと裏バンドエッジの交差判定は、数13の関係式を満たすか否かにより行われる。
In S13-4 of FIG. 13, it is determined whether the band edge of the stationary part of the
〔数12〕
Dt<−Bt
[Equation 12]
Dt <-Bt
〔数13〕
Db<Bb
[Equation 13]
Db <Bb
少なくともどちらかのノズルがストリップバンドと交差する場合には、S13−5で接触を回避する方向にノズルギャップの指令値を変更する。すなわち交差しているノズルギャップについて、表側についてはDtが−Btより大きな値となるように表ノズルギャップの指令値を制限し、裏側についてはDbがBbより大きな値となるように裏ノズルギャップの指令値を制限する。ノズルギャップ動作の制限により付着量目標値が満足できないことについては、めっき付着量予測モデルが示す関係に従って、鋼板151の速度を下げるか、ノズル圧力を高めることが考えられる。そしてS13−6に進み、ノズル圧力指令値、算出したノズルギャップ指令値、ストリップバンド値、ノズル153とバンドエッジの近接度(距離)を出力する。ノズルと表バンドエッジの近接度は、数14の関係式により算出され、ノズルと裏バンドエッジの近接度は、数15の関係式により算出される。
When at least one of the nozzles intersects with the strip band, the command value of the nozzle gap is changed in a direction to avoid contact in S13-5. That is, for the nozzle gaps that intersect, the command value of the front nozzle gap is limited so that Dt is larger than -Bt on the front side, and the back nozzle gap of Db is larger than Bb on the back side. Limit the command value. Regarding the fact that the target adhesion amount cannot be satisfied due to the limitation of the nozzle gap operation, it is conceivable to reduce the speed of the
〔数14〕
Lt=Dt+Bt
=Dt+ΔD−S
[Formula 14]
Lt = Dt + Bt
= Dt + ΔD-S
〔数15〕
Lb=Db−Bb
=Db−ΔD−S
[Equation 15]
Lb = Db−Bb
= Db-ΔD-S
S13−4でノズルと鋼板151の定常部のバンドエッジが交差しない場合には、S13−5の処理を実施することなくS13−6の処理に進む。
If the nozzle and the band edge of the steady portion of the
図14は、ノズルオープンクローズ手段110が実行する処理を示す。S14−1で、制御手段103から、ストリップバンドの最大値について算出した表バンドエッジと表ノズルの近接度と裏バンドエッジと裏ノズルの近接度を取り込む。S14−2で、鋼板151とバンドエッジがノズルと交差するかどうかを判定する。交差判定は、数12の関係式と数13の関係式により同様に行えば良い。ストリップバンドが最大になるのは、鋼板151の先後端、すなわち溶接部位158近傍なので、交差する場合にはS14−3で、溶接部位158近傍にタイミングを取ってノズルギャップを大きくする処理 (ノズルオープン) を行い、溶接部位158近傍がノズル153の位置を通過した後、制御手段103により算出されたノズルギャップ値まで小さくする処理(ノズルクローズ)を行う。この結果、溶接部位近傍でノズルと鋼板の接触を回避して自動制御を継続できる。
FIG. 14 shows processing executed by the nozzle open / close means 110. In S <b> 14-1, the proximity of the front band edge and the front nozzle and the proximity of the back band edge and the back nozzle calculated for the maximum value of the strip band are fetched from the
図15は、アラーム発報手段109が実行する処理を示す。S15−1で制御手段103から、表バンドエッジと表ノズルの距離と裏バンドエッジと裏ノズルの距離を取り込む。距離は、数14の関係式と数15の関係式で計算されている。S15−2で表バンドエッジと表ノズル、裏バンドエッジと裏ノズルが所定の値以上近接しているかどうかを判定する。判定に用いる近接限界の値は、めっき付着量制御装置100の使用者があらかじめ入力しておく。表、裏の少なくともいずれかが近接していると判定された場合には、S15−3で警報装置130にアラーム発報信号を出力する。そして、警報装置130からアラームを発報する。アラームの具体的な手法としては、音声、ライトの点滅、操業ディスプレイ上での表示等が考えられ、システムに応じて適当な手段を選択すれば良い。アラームの発報を受けて、オペレータはノズルを手動で開放する等の安全措置を講じることができる。
FIG. 15 shows processing executed by the alarm notification means 109. In S15-1, the distance between the front band edge and the front nozzle and the distance between the back band edge and the back nozzle are fetched from the control means 103. The distance is calculated by the relational expression of Expression 14 and the relational expression of Expression 15. In S15-2, it is determined whether or not the front band edge and the front nozzle and the back band edge and the back nozzle are close to each other by a predetermined value or more. The proximity limit value used for the determination is input in advance by the user of the plating adhesion
図16は、制御手段103の出力を表示装置120で表示した場合の表示例を示す。図16の表示例では、ノズルギャップや鋼板位置、ストリップバンドの値等の、オペレータがノズルと鋼板の接触を回避してめっきプラントを制御するために必要な情報が、一つの画面にまとめて表示されている。ストリップバンドの値やノズルとバンドエッジの近接度等を表示装置で監視することにより、オペレータはストリップバンドの推移を把握しながら、めっき付着量制御を実施できる。このようなモニター情報を用いてオペレータは、自動制御中に適切な手動介入のタイミングを知ることができるとともに、鋼板の板幅方向の反り、鋼板の振動振幅、鋼板端部の悪形状の度合いを得るための、パラメータ調整の参考にできる。また、アラームを発報するときの近接限界の値やストリップバンド算出テーブル108の内容を調整するときの参考にもできる。
FIG. 16 shows a display example when the output of the control means 103 is displayed on the
本実施形態では、鋼板151のエッジ形状を板幅や板厚に関連付けた値とし、エッジ形状格納テーブル1002から取り込んだが、前工程である、冷間圧延工程に備えられた形状計で実際に計測した値を用いても良い。この場合、めっき付着量制御装置100は、冷間圧延機制御装置が取り込んだ鋼板の形状測定値をネットワークを介して取り込むことができれば、鋼板番号に関連付けたエッジ形状格納テーブル1002を自動的に構築することができる。あるいは、オペレータが冷間圧延工程の情報を取得し、めっき付着量制御装置100に入力することでエッジ形状格納テーブル1002を構築しても良い。
In the present embodiment, the edge shape of the
図17に本発明の他の実施形態として、制御手段103がノズルギャップを閉操作するときに、ノズルとストリップエッジとが近接しているときには、ノズル開度を漸減処理する場合について示す。制御手段103が、鋼板151の溶接部位通過に先立って、次に処理される鋼板のノズルギャップとノズル圧力の設定値を計算して出力するセットアップ制御を実行する場合を例に説明する。
As another embodiment of the present invention, FIG. 17 shows a case where the nozzle opening is gradually reduced when the control means 103 closes the nozzle gap and the nozzle and the strip edge are close to each other. An example will be described in which the control means 103 executes setup control to calculate and output the set values of the nozzle gap and nozzle pressure of the steel plate to be processed next before passing through the welded portion of the
S17−1で、ノズル圧力プリセットテーブル102からノズル圧力のプリセット値を取り込む。S17−2で、ノズルギャップの指令値を算出する。ノズルギャップ指令値は、数1の関係式を変形してDについて解き、Pにノズル圧力のプリセット値、Wに製造情報テーブル101から取り込んだ目標付着量、Vに鋼板151の現在の速度を代入することで、算出できる。溶接部位通過後に処理される鋼板の速度が分かっている場合には、Vにこの値を代入しても良い。S17−3では、ストリップバンド算出手段107から表と裏のバンドエッジの値(定常と最大)を取り込む。S17−4で、鋼板151の定常部のバンドエッジが制御後のノズルと近接するかどうかを判定する。
In step S <b> 17-1, the nozzle pressure preset value is fetched from the nozzle pressure preset table 102. In S17-2, a command value for the nozzle gap is calculated. The nozzle gap command value is obtained by transforming the relational expression of Equation 1 and solving for D, substituting the preset value of the nozzle pressure for P, the target adhesion amount taken from the manufacturing information table 101 for W, and the current speed of the
近接判定は図7の表記と符号に従うと、表ノズルと表バンドエッジの近接判定は、下記の数16を満足するかによって行われ、裏ノズルと裏バンドエッジの近接判定は、下記の数17を満足するかによって行われる。 According to the notation and reference of FIG. 7, the proximity determination between the front nozzle and the front band edge is performed according to whether the following equation 16 is satisfied, and the proximity determination between the back nozzle and the back band edge is performed according to the following equation 17: Is done depending on whether you are satisfied.
〔数16〕
Dt<−(Bt+δB1)
[Equation 16]
Dt <− (Bt + δB1)
〔数17〕
Db<(Bb+δB2)
[Equation 17]
Db <(Bb + δB2)
少なくともどちらかのノズルがストリップバンドと近接する場合には、S17−5でノズルを一気に目標値まで制御するのではなく、徐々に目標値に近づける処理を行う。ノズルの移動速度としては、通常の移動速度に定数を乗じ、たとえば1/5程度にすることが考えられる。ノズルギャップ動作速度を減じることにより、オペレータはその動きを注視して制御できるようになり、ノズル153と鋼板151に接触の危険があるときはノズル制御を手動に切替える等のバックアップが可能となる。そして、S17−6に進み、ノズル圧力指令値、移動速度を減じて算出したノズルギャップ指令値、ストリップバンド値、ノズル153とバンドエッジの近接度(距離)を出力する。S17−4で、ノズルと鋼板151の定常部のバンドエッジが交差しない場合には、S17−5の処理を実施することなくS17−6の処理に進む。
If at least one of the nozzles is close to the strip band, in S17-5, the nozzle is not controlled to the target value all at once, but is gradually brought closer to the target value. As the moving speed of the nozzle, it is conceivable to multiply the normal moving speed by a constant, for example, about 1/5. By reducing the nozzle gap operating speed, it becomes possible for the operator to pay close attention to the movement, and when there is a risk of contact between the nozzle 153 and the
本明細書に記載されるめっき付着量予測モデルと各種のテーブルは、めっき付着量制御装置に備えられた記憶手段(図示せず)に記憶されている。 The plating adhesion amount prediction model and various tables described in this specification are stored in a storage unit (not shown) provided in the plating adhesion amount control device.
鉄鋼のプロセスラインにおけるめっき付着量制御に広く適用することができる。 It can be widely applied to the control of the coating amount in the steel process line.
100…めっき付着量制御装置、101…製造情報テーブル、102…ノズル圧力プリセットテーブル、103…制御手段、104…安定判別手段、105…溶接部位通過判定手段、106…鋼板位置算出手段、107…ストリップバンド算出手段、108…ストリップバンド算出テーブル、109…アラーム発報手段、110…ノズルオープンクローズ手段、120…表示装置、130…警報装置、150…めっきプラント、151…鋼板(ストリップ)、152…めっき浴槽(ポット)、153…ノズル、157…めっき付着量計、158…溶接部位
DESCRIPTION OF
Claims (12)
鋼板位置を算出する鋼板位置算出手段と、
鋼板に所望のめっき量を付着させるノズル圧力の指令値とノズル位置の指令値を算出し、出力する制御手段と、
鋼板の厚みと,鋼板の厚み方向の振動振幅と、鋼板の板幅方向の反り量と、鋼板のノズルに対するねじれ量と、鋼板端部の波打ち形状の振幅との総和に対応した値であるストリップバンドを算出し、前記鋼板位置とストリップバンドから鋼板の表側の移動可能限界位置と対応する表バンドエッジと鋼板の裏側の移動可能限界位置と対応する裏バンドエッジとを算出するストリップバンド算出手段とを備え、
前記制御手段により、表バンドエッジと裏バンドエッジとを取り込んで、鋼板の表側にあるノズルとバンドエッジの交差と鋼板の裏側にあるノズルとバンドエッジの交差を判定し、少なくともいずれかが交差する場合に、ノズル位置の指令値を補正及び出力することを特徴とするめっき付着量制御装置。 A plating plant that attaches plating of the desired thickness to the steel sheet by immersing the steel plate that is continuously sent in the hot dipping bath, blowing high pressure gas from the nozzle immediately after pulling up, and blowing off unnecessary plating. A plating adhesion amount control device for controlling,
Steel plate position calculating means for calculating the steel plate position;
Control means for calculating and outputting a command value for nozzle pressure and a command value for nozzle position for attaching a desired plating amount to the steel sheet, and
Strip that is a value corresponding to the sum of the thickness of the steel sheet, the vibration amplitude in the thickness direction of the steel sheet, the amount of warpage in the width direction of the steel sheet, the amount of twist with respect to the nozzle of the steel sheet, and the amplitude of the wavy shape at the end of the steel sheet strip calculating a band to calculate a back band edge you corresponds a movable limit position of the back side of the steel plate position and table band edge from the strip band you movable limit position and corresponds in front of steel sheets A band calculating means,
The control means takes in the front band edge and the back band edge, determines the intersection of the nozzle and band edge on the front side of the steel sheet and the intersection of the nozzle and band edge on the back side of the steel sheet, and at least one of them intersects In this case, the plating adhesion amount control device corrects and outputs the command value of the nozzle position.
鋼板に付着しているめっき付着量を測定するめっき付着量計を備え、
前記鋼板位置算出手段は、前記めっき付着量計で計測した鋼板の表側めっき付着量とノズル圧力と鋼板速度とを前記めっき付着量予測モデルに入力して算出した表ノズルと鋼板表側の距離の推定値と、前記めっき付着量計で計測した鋼板の裏側めっき付着量とノズル圧力と鋼板速度とを前記めっき付着量予測モデルに入力して算出した裏ノズルと鋼板裏側の距離の推定値と、鋼板の表側ノズルの位置と、鋼板の裏側ノズルの位置とから鋼板の位置を推定することを特徴とする請求項1記載のめっき付着量制御装置。 Storage means for storing a plating adhesion amount prediction model describing at least a relationship between a steel plate speed, a nozzle pressure, a distance between the nozzle and the steel plate, and a plating adhesion amount adhering to the steel plate;
Equipped with a plating adhesion meter that measures the amount of plating attached to the steel sheet,
The steel plate position calculating means estimates the distance between the front nozzle and the steel plate front side calculated by inputting the front side plating adhesion amount, nozzle pressure and steel plate speed of the steel plate measured by the plating adhesion meter into the plating adhesion amount prediction model. The estimated value of the distance between the back nozzle and the steel plate back side calculated by inputting the value, the back side plating adhesion amount of the steel plate measured with the plating adhesion meter, the nozzle pressure and the steel plate speed into the plating adhesion amount prediction model, and the steel plate The plating adhesion amount control device according to claim 1, wherein the position of the steel plate is estimated from the position of the front nozzle and the position of the back nozzle of the steel plate.
鋼板を接続する溶接部位が前記ノズル位置を通過することを判定する溶接部位通過判定手段と、を備え、
前記鋼板位置算出手段は、安定した付着量が検出されたタイミングと前記溶接部位がノズル位置を通過するタイミングのいずれかで起動される
ことを特徴とする請求項2記載のめっき付着量制御装置。 A stability determining means for determining whether or not the value of the plating adhesion amount measured by the plating adhesion meter is a stable value corresponding to the current nozzle pressure, nozzle position, and steel plate speed;
A welded part passage determining means for determining that a welded part connecting the steel plates passes through the nozzle position, and
The plating adhesion amount control device according to claim 2, wherein the steel sheet position calculation means is activated at any one of a timing at which a stable adhesion amount is detected and a timing at which the welded portion passes a nozzle position.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のめっき付着量制御装置。 The strip band calculating means calculates a front band edge on the steel plate front side and a back band edge on the steel plate back side by adding or subtracting a value obtained by multiplying the strip band by a value of 1/2 or more to the steel plate position. It outputs. The plating adhesion amount control apparatus of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
指令値として算出された表ノズル位置と表バンドエッジの距離からこれらの近接度を判定し、指令値として算出された裏ノズル位置と裏バンドエッジの距離からこれらの近接度を判定し、いずれかの近接度が所定の許容値を超えたときには前記溶接部位近傍がノズル位置を通過するタイミングでノズルを開放し、前記溶接部位近傍がノズル位置の通過を終えたタイミングで指令値として算出された値までノズルを閉じるノズルオープンクローズ手段を備えた
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のめっき付着量制御装置。 The strip band calculating means calculates the strip band using the amplitude of the wavy shape at the end of the steel plate in the vicinity of the welded portion of the steel plate, and then adds a value obtained by multiplying the strip band by a value of 1/2 or more to the steel plate position. Or, by subtracting, the front band edge on the steel plate front side and the back band edge on the steel plate back side are calculated and output,
Determine the proximity based on the distance between the front nozzle position and the front band edge calculated as the command value, and determine the proximity based on the distance between the back nozzle position and the back band edge calculated as the command value. A value calculated as a command value at a timing when the vicinity of the welded part passes through the nozzle position when the proximity of the welded part exceeds a predetermined allowable value and the vicinity of the welded part finishes passing through the nozzle position 5. The plating adhesion amount control device according to claim 1, further comprising a nozzle open / close means that closes the nozzle to the top.
指令値として算出された表ノズル位置と表バンドエッジの距離からこれらの近接度を判定し、指令値として算出された裏ノズル位置と裏バンドエッジの距離からこれらの近接度を判定し、いずれかの近接度が所定の許容値を超えたときには前記警報装置にアラーム信号を出力するアラーム発報手段を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載のめっき付着量制御装置。 Equipped with an alarm device that issues an alarm upon receiving an alarm signal,
Determine the proximity based on the distance between the front nozzle position and the front band edge calculated as the command value, and determine the proximity based on the distance between the back nozzle position and the back band edge calculated as the command value. The plating adhesion amount control device according to any one of claims 1 to 5, further comprising an alarm notification means for outputting an alarm signal to the alarm device when the proximity of the electrode exceeds a predetermined allowable value. .
少なくともいずれかが近接する場合には、対応するノズル位置の指令値の単位時間の変更量を通常の変更量より小さい値とし、ノズル位置制御へのオペレータの手動介入を可能とする請求項1〜6のいずれか1項記載のめっき付着量制御装置。 Determine the proximity between the front nozzle and the front band edge and the proximity between the back nozzle and the back band edge,
When at least one of them is close, the change amount of the command value of the corresponding nozzle position in unit time is set to a value smaller than the normal change amount so that the operator can manually intervene in the nozzle position control. The plating adhesion amount control apparatus according to any one of claims 6 to 6.
少なくとも鋼板の速度、ノズル圧力、ノズルと鋼板の距離と、鋼板に付着するめっき付着量の関係を記述しためっき付着量予測モデルを記憶する記憶手段と、
鋼板の厚みと,鋼板の厚み方向の振動振幅と、鋼板の板幅方向の反り量と、鋼板のノズルに対するねじれ量と、鋼板端部の波打ち形状の振幅との総和に対応した値であるストリップバンドを算出し、前記鋼板位置とストリップバンドから鋼板の表側の移動可能限界位置と対応する表バンドエッジと鋼板の裏側の移動可能限界位置と対応する裏バンドエッジとを算出するストリップバンド算出手段とを備え、
鋼板の表側にあるノズルと表バンドエッジが交差しないことと鋼板の裏側にあるノズルと裏バンドエッジが交差しないことを制約条件とした上で、鋼板に所望のめっきを付着させるノズル位置とノズル圧力の組み合わせを,前記めっき付着量予測モデルを用いて算出する制御手段とを、
備えたことを特徴とするめっき付着量制御装置。 Control the plating plant that attaches the plating of the desired thickness to the steel sheet by immersing the steel plate that is continuously sent in the hot dipping bath, blowing high pressure gas from the nozzle immediately after pulling up, and blowing off unnecessary plating. A plating adhesion amount control device,
Storage means for storing a plating adhesion amount prediction model describing a relationship between at least the speed of the steel sheet, the nozzle pressure, the distance between the nozzle and the steel sheet, and the adhesion amount of the plating adhering to the steel sheet;
Strip that is a value corresponding to the sum of the thickness of the steel sheet, the vibration amplitude in the thickness direction of the steel sheet, the amount of warpage in the width direction of the steel sheet, the amount of twist with respect to the nozzle of the steel sheet, and the amplitude of the wavy shape at the end of the steel sheet Strip band calculating means for calculating a band and calculating a front band edge corresponding to the movable limit position on the front side of the steel sheet from the steel plate position and the strip band and a back band edge corresponding to the movable limit position on the back side of the steel sheet; With
The nozzle position and nozzle pressure for depositing the desired plating on the steel sheet, with the constraint that the nozzle on the front side of the steel sheet and the front band edge do not intersect and the nozzle on the back side of the steel sheet and the back band edge do not intersect A control means for calculating the combination of the above using the plating adhesion amount prediction model,
A plating adhesion amount control device characterized by comprising.
鋼板の厚みと、鋼板の厚み方向の振動振幅と、鋼板の板幅方向の反り量と、鋼板のノズルに対するねじれ量と、鋼板端部の波打ち形状の振幅との総和に対応した値であるストリップバンドを算出して出力し、
めっき付着量計で計測した鋼板の表側めっき付着量とノズル圧力と鋼板速度から表ノズルと鋼板表側の距離の推定値を算出して出力し、
めっき付着量計で計測した鋼板の裏側めっき付着量とノズル圧力と鋼板速度から裏ノズルと鋼板裏側の距離の推定値を算出して出力し、
これらの推定値と、鋼板の表側のノズル位置と、鋼板の裏側のノズル位置とから鋼板の位置を推定して出力し、
鋼板の位置に、前記ストリップバンドに1/2以上の値を乗じた値を加算または減算することで、鋼板表側の表バンドエッジと鋼板裏側の裏バンドエッジを算出して出力し、
表バンドエッジと裏バンドエッジにより、ノズル位置を補正すること、
を特徴とするめっき付着量制御方法。 Control the plating plant that attaches the plating of the desired thickness to the steel sheet by immersing the steel plate that is continuously sent in the hot dipping bath, blowing high pressure gas from the nozzle immediately after pulling up, and blowing off unnecessary plating. A plating adhesion amount control method,
Strip that is a value corresponding to the sum of the thickness of the steel plate, the vibration amplitude in the thickness direction of the steel plate, the amount of warpage in the plate width direction of the steel plate, the amount of twist with respect to the nozzle of the steel plate, and the amplitude of the wavy shape at the end of the steel plate Calculate and output the band,
Calculate and output the estimated value of the distance between the surface nozzle and the steel sheet front side from the surface side plating adhesion amount of the steel sheet measured with the plating adhesion meter, the nozzle pressure and the steel sheet speed,
Calculate and output the estimated value of the distance between the back nozzle and the steel plate back side from the back side plating adhesion amount of the steel plate measured with the plating adhesion meter, the nozzle pressure and the steel plate speed,
Estimate and output the position of the steel plate from these estimated values, the nozzle position on the front side of the steel plate, and the nozzle position on the back side of the steel plate,
By adding or subtracting a value obtained by multiplying the strip band by a value of 1/2 or more to the position of the steel plate, the front band edge on the steel plate front side and the back band edge on the steel plate back side are calculated and output,
Correct the nozzle position by the front band edge and the back band edge,
The plating adhesion amount control method characterized by this.
指令値として算出された表ノズル位置と前記表バンドエッジの距離、および指令値として算出された裏ノズル位置と前記裏バンドエッジの距離を計算し、
該距離の符号を用いて表ノズルと前記表バンドエッジの交差および裏ノズルと前記裏バンドエッジの交差を判定し、
少なくともいずれかが交差する場合には,対応するノズル位置の指令値の変更量を制限することで該交差を解消すること
を特徴とする請求項10記載のめっき付着量制御方法。 Calculate the nozzle pressure and nozzle position command values so that the desired plating adheres to the steel sheet,
Calculate the distance between the front nozzle position and the front band edge calculated as a command value, and the distance between the back nozzle position and the back band edge calculated as a command value,
The intersection of the front nozzle and the front band edge and the intersection of the back nozzle and the back band edge are determined using the sign of the distance,
The plating adhesion amount control method according to claim 10, wherein, when at least one of the intersections intersects, the intersection is eliminated by restricting a change amount of the command value of the corresponding nozzle position.
指令値として算出された表ノズル位置と前記表バンドエッジの距離、および指令値として算出された裏ノズル位置と前記裏バンドエッジの距離を計算し、
該距離の符号を用いて表ノズルと前記表バンドエッジの近接度および裏ノズルと前記裏バンドエッジの近接度を判定し、
表ノズルと前記表バンドエッジの近接度と裏ノズルと前記裏バンドエッジの近接度のうち少なくともいずれかが近接する場合には、対応するノズル位置の指令値の単位時間の変更量を小さい値とし,ノズル位置制御へのオペレータの手動介入を可能とすること
を特徴とする請求項10記載のめっき付着量制御方法。 Calculate the nozzle pressure and nozzle position command values so that the desired plating adheres to the steel sheet,
Calculate the distance between the front nozzle position and the front band edge calculated as a command value, and the distance between the back nozzle position and the back band edge calculated as a command value,
The proximity of the front nozzle and the front band edge and the proximity of the back nozzle and the back band edge are determined using the sign of the distance,
When at least one of the proximity between the front nozzle and the front band edge and the proximity between the back nozzle and the back band edge is close, the amount of change in the unit time of the command value of the corresponding nozzle position is set to a small value. The plating adhesion amount control method according to claim 10, wherein manual intervention of an operator in nozzle position control is enabled.
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