JP5407673B2 - Online diagnosis method of tracking sensor in hot rolling line - Google Patents
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本発明は、熱間圧延ラインに設置されているトラッキングセンサのオンライン診断方法に関する。 The present invention relates to an on-line diagnostic method for a tracking sensor installed in a hot rolling line.
熱間圧延ラインでは、搬送される被圧延材をトラッキングするために、所定の個所にトラッキングセンサが設置されている。トラッキングセンサとしては、CMD(Cold Metal Detector)やHMD(Hot Metal Detector)などが用いられている。CMDはレーザー光線の遮光によって、HMDは通常400℃以上の物体から発せられる赤外線の受光によって、物体の存在を検知するものである。 In the hot rolling line, a tracking sensor is installed at a predetermined location in order to track the material to be rolled. As the tracking sensor, CMD (Cold Metal Detector), HMD (Hot Metal Detector), and the like are used. The CMD detects the presence of an object by shielding a laser beam, and the HMD detects an object by receiving an infrared ray normally emitted from an object at 400 ° C. or higher.
このようなトラッキングセンサは、その設置位置を被圧延材の先端が通過すると、オフ状態からオン状態に変化する(オン動作を開始する)ので、それによって被圧延材の先端が通過したことを検知することができる。また、その設置位置を被圧延材の尾端が通過すると、オン状態からオフ状態に変化する(オフ動作を開始する)ので、それによって被圧延材の尾端が通過したことを検知することができる。 Such a tracking sensor changes from the OFF state to the ON state when the tip of the material to be rolled passes through the installation position (starts the ON operation), thereby detecting that the tip of the material to be rolled has passed. can do. Moreover, when the tail end of the material to be rolled passes through the installation position, it changes from the on state to the off state (starts off operation), so that it is possible to detect that the tail end of the material to be rolled has passed. it can.
しかし、上記のようなオン/オフ動作によって被圧延材の通過を検知するトラッキングセンサは、水蒸気・光量低下・温度低下・異物混入などで誤作動を起こすことがある。トラッキングセンサが誤作動を起こすと、トラッキング異常となり、これにより設備の動作やセットアップのタイミングを失い、突発的にラインを停止させることもあり、最悪の場合は設備を破壊しかねない。 However, the tracking sensor that detects the passage of the material to be rolled by the on / off operation as described above may cause malfunction due to water vapor, light amount decrease, temperature decrease, foreign matter contamination, and the like. If the tracking sensor malfunctions, it will cause a tracking error, which may cause the equipment operation or setup timing to be lost, causing the line to stop suddenly, and in the worst case, the equipment may be destroyed.
したがって、トラッキングセンサの動作異常を早い段階で知ることができれば、ライン停止時などにトラッキングセンサを交換するなどの対応をすることが可能となり、突発的なライン停止を防止できる。そのため、従来からトラッキングセンサの異常を早期に判別するための異常判別方法(診断方法)がとられてきた。 Therefore, if an abnormal operation of the tracking sensor can be known at an early stage, it is possible to take measures such as exchanging the tracking sensor when the line is stopped, and it is possible to prevent a sudden line stop. Therefore, conventionally, an abnormality determination method (diagnostic method) has been adopted for early determination of an abnormality of the tracking sensor.
例えば、特許文献1には、圧延ラインに設置されている少なくとも3個所以上のトラッキングセンサ(第1HMD、第2HMD、第3HMD)について、第1移動距離(第1HMDのオン動作開始から第2HMDのオン動作開始までの時間×速度)と第2移動距離(第2HMDのオン動作開始から第3HMDのオン動作開始までの時間×速度)を算出して、トラッキングセンサの異常の有無を判別する技術が記載されている。 For example, Patent Document 1 discloses that at least three or more tracking sensors (first HMD, second HMD, and third HMD) installed in a rolling line have a first moving distance (from the start of the first HMD on operation to the second HMD on). A technique for calculating whether or not there is an abnormality in the tracking sensor by calculating the time until the start of the operation × speed) and the second movement distance (the time from the start of the second HMD ON operation to the start of the third HMD ON × speed) are described. Has been.
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、少なくとも3個所以上に設置されたトラッキングセンサでの異常診断を行っているため、トラッキングセンサの設置個所を少なくしてコストの削減を図っている場合には、そのまま適用することが難しいという問題がある。 However, since the technique described in Patent Document 1 performs abnormality diagnosis with tracking sensors installed at least at three or more locations, the number of installation locations of tracking sensors is reduced to reduce costs. There is a problem that it is difficult to apply as it is.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、特許文献1に記載の技術よりも数が少ない2個所に設置されたトラッキングセンサでの異常診断を行うことができる、熱間圧延ラインにおけるトラッキングセンサのオンライン診断方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and is capable of performing abnormality diagnosis with tracking sensors installed at two places where the number is smaller than that of the technique described in Patent Document 1. It is an object of the present invention to provide an on-line diagnostic method for a tracking sensor in a rolling line.
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
[1]熱間圧延ラインにおいて、搬送される被圧延材のトラッキングを行うために設置され、被圧延材の通過によってオン動作またはオフ動作を開始するトラッキングセンサについて、その異常の有無をオンラインで診断する方法であって、
所定の間隔をおいて2個所に設置されたトラッキングセンサについて、上流側のトラッキングセンサがオン動作またはオフ動作を開始した時刻と被圧延材の搬送速度とから下流側のトラッキングセンサがオン動作またはオフ動作を開始する時刻を算出し、その算出したオン動作またはオフ動作の開始時刻と、実際に下流側のトラッキングセンサがオン動作またはオフ動作を開始した時刻とを比較し、その時間差が許容範囲を超えている場合は、トラッキングセンサが異常であると判定することを特徴とする、熱間圧延ラインにおけるトラッキングセンサのオンライン診断方法。
[1] On-line diagnosis of the presence or absence of abnormalities in tracking sensors installed on the hot rolling line to track the material to be transported and starting on or off when the material is rolled A way to
For tracking sensors installed at two locations at a predetermined interval, the downstream tracking sensor is turned on or off based on the time when the upstream tracking sensor starts the on or off operation and the conveyance speed of the material to be rolled. Calculate the start time of the operation, compare the calculated start time of the ON or OFF operation with the time when the downstream tracking sensor actually starts the ON or OFF operation, and the time difference is within the allowable range. An on-line diagnostic method for a tracking sensor in a hot rolling line, characterized in that if it exceeds, the tracking sensor is determined to be abnormal.
[2]前記[1]に記載のオンライン診断方法において、下流側のトラッキングセンサが異常であると判定された場合、その後は、上流側のトラッキングセンサがオン動作またはオフ動作を開始した時刻と被圧延材の搬送速度とから下流側のトラッキングセンサがオン動作またはオフ動作を開始する時刻を算出し、その算出したオン動作またはオフ動作の開始時刻を、実際に下流側のトラッキングセンサがオン動作またはオフ動作を開始した時刻と見なしてトラッキングを行うことを特徴とする、熱間圧延ラインにおけるトラッキングセンサのオンライン診断方法。 [2] In the online diagnosis method according to [1], when it is determined that the downstream tracking sensor is abnormal, the time and the time when the upstream tracking sensor starts the on operation or the off operation are detected. Calculate the time at which the downstream tracking sensor starts the ON or OFF operation from the rolling material conveyance speed, and then calculate the calculated ON operation or OFF operation start time. An on-line diagnostic method for a tracking sensor in a hot rolling line, wherein tracking is performed by considering the time when the off operation is started.
本発明においては、特許文献1に記載の技術よりも数が少ない2個所に設置されたトラッキングセンサでの異常診断を行うことができる。したがって、トラッキングセンサの設置個所を少なくしてコストの削減を図っている場合でも、十分に適用することが可能である。 In the present invention, it is possible to perform abnormality diagnosis using tracking sensors installed at two places where the number is smaller than that of the technique described in Patent Document 1. Therefore, even when the number of installation locations of the tracking sensor is reduced to reduce the cost, it can be sufficiently applied.
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態が適用される熱間圧延ラインを示す側面図である。この熱間圧延ラインには、搬送ロール1により搬送される被圧延材(スラブあるいは鋼板)2のトラッキングを行うために、所定の間隔をおいて2個所にトラッキングセンサが設置されている。上流側のトラッキングセンサ4と下流側のトラッキングセンサ5である。 FIG. 1 is a side view showing a hot rolling line to which an embodiment of the present invention is applied. In this hot rolling line, tracking sensors are installed at two locations at predetermined intervals in order to track the material to be rolled (slab or steel plate) 2 conveyed by the conveying roll 1. An upstream tracking sensor 4 and a downstream tracking sensor 5.
これらの上流側トラッキングセンサ4と下流側トラッキングセンサ5は、正常であれば、その設置位置を被圧延材2の先端が通過すると、オフ状態からオン状態に変化する(オン動作を開始する)ようになっているとともに、その設置位置を被圧延材の尾端が通過すると、オン状態からオフ状態に変化する(オフ動作を開始する)ようになっている。
If the upstream side tracking sensor 4 and the downstream side tracking sensor 5 are normal, when the tip of the
また、搬送ロール1には、被圧延材2の搬送速度を検出するために、速度検出器(パルスジェネレータ)3が取り付けられている。これにより、被圧延材2の搬送速度が常時計測されるようになっている。なお、被圧延材2の搬送速度を検出する装置としては、他に被圧延材2に直接触れて被圧延材2の搬送速度を検出するメジャーリングロールなどがあり、これらを用いてもよい。
Further, a speed detector (pulse generator) 3 is attached to the transport roll 1 in order to detect the transport speed of the
その上で、この実施形態においては、上流側トラッキングセンサ4は正常であるとし、以下のようにして、下流側トラッキングセンサ5の異常の有無を診断するようにしている。 In addition, in this embodiment, the upstream tracking sensor 4 is assumed to be normal, and the presence or absence of abnormality of the downstream tracking sensor 5 is diagnosed as follows.
すなわち、被圧延材2の先端または尾端が上流側トラッキングセンサ4の設置位置を通過することによって、上流側トラッキングセンサ4がオン動作またはオフ動作を開始したら、上流側トラッキングセンサ4の設置位置を開始点にして、被圧延材2の先端または尾端の連続トラッキングを開始し、被圧延材2の先端または尾端が下流側トラッキングセンサ5の設置位置を通過する時刻(すなわち、下流側トラッキングセンサ5がオン動作またはオフ動作を開始する時刻)を算出する。そして、この算出した開始時刻と、実際に下流側トラッキングセンサ5がオン動作またはオフ動作を開始した時刻とを比較し、その時間差が許容範囲を超えている場合は、下流側トラッキングセンサ5に動作異常があると判定する。
In other words, when the upstream tracking sensor 4 starts an on operation or an off operation by the tip or tail end of the material to be rolled 2 passing through the installation position of the upstream tracking sensor 4, the installation position of the upstream tracking sensor 4 is changed. The starting point starts continuous tracking of the tip or tail of the
なお、上記の連続トラッキングとは、任意の通過位置とその通過時刻を開始点にして、搬送速度検出装置(パルスジェネレータ3等)からの搬送速度情報を用いて、被圧延材2の通過位置(到達位置)や通過時刻(到達時刻)を計算し、連続的にトラッキングすることである。
In addition, said continuous tracking is the passage position of the
上述したようなこの実施形態における下流側トラッキングセンサ5の診断方法について、その具体的な診断手順を図2、図3に示したフロー図に基づいて説明する。図2は被圧延材2の先端をトラッキング対象にして診断する場合であり、図3は被圧延材2の尾端をトラッキング対象にして診断する場合である。 As for the diagnosis method of the downstream tracking sensor 5 in this embodiment as described above, the specific diagnosis procedure will be described based on the flowcharts shown in FIGS. FIG. 2 shows a case in which the tip of the material to be rolled 2 is diagnosed as a tracking target, and FIG. 3 shows a case in which the tail of the material to be rolled 2 is diagnosed as a tracking target.
なお、ここでは、上流側トラッキングセンサ4をセンサA、下流側トラッキングセンサ5をセンサBとし、それぞれの設置位置をA地点、B地点としている。 Here, the upstream tracking sensor 4 is referred to as sensor A, the downstream tracking sensor 5 is referred to as sensor B, and the respective installation positions are referred to as point A and point B.
まず、被圧延材2の先端をトラッキング対象にして診断する場合は、図2に示すように、以下のような手順で下流側トラッキングセンサ5の診断を行う。
First, when diagnosing the tip of the
(S1)被圧延材2の先端がセンサAの設置位置(A地点)を通過すると、センサAはオン動作を開始する。
(S1) When the tip of the
(S2)そして、センサAがオン動作を開始したら、センサAの設置位置(A地点)を開始点として、被圧延材2の先端の連続トラッキングを開始する。 (S2) When the sensor A starts an ON operation, continuous tracking of the tip of the material to be rolled 2 is started with the installation position (point A) of the sensor A as a starting point.
(S3)上記(S2)の連続トラッキングにおいて、被圧延材2の先端がセンサBの設置位置(B地点)に到達・通過することを連続トラッキングBオン発生と呼ぶこととし、一方、センサBがオン動作を開始することをセンサBオン発生と呼ぶことにして、連続トラッキングBオン発生の前にセンサBオン発生か否かを判断する。 (S3) In the continuous tracking of (S2) above, the fact that the tip of the material to be rolled 2 reaches and passes the installation position (point B) of the sensor B is referred to as continuous tracking B on occurrence, Starting the on operation is referred to as sensor B on occurrence, and it is determined whether or not sensor B is on before the continuous tracking B on occurrence.
(S4.1)上記(S3)において、連続トラッキングBオン発生の前にセンサBオン発生の場合は、センサBオン発生時刻から連続トラッキングBオン発生時刻までの時間(時間差)をカウントする。 (S4.1) In the above (S3), when the sensor B is on before the continuous tracking B is on, the time (time difference) from the sensor B on time to the continuous tracking B on time is counted.
(S4.2)上記(S3)において、連続トラッキングBオン発生の後にセンサBオン発生の場合は、連続トラッキングBオン発生時刻からセンサBオン発生時刻までの時間(時間差)をカウントする。 (S4.2) In the above (S3), when the sensor B is turned on after the continuous tracking B is turned on, the time (time difference) from the continuous tracking B on time to the sensor B on time is counted.
(S5)上記の(S4.1)または(S4.2)における時間差が許容範囲以内であるか否かを判断する。 (S5) It is determined whether or not the time difference in (S4.1) or (S4.2) is within an allowable range.
(S6.1)上記(S5)において、時間差が許容範囲以内であれば、センサBは正常であると判定する。 (S6.1) If the time difference is within the allowable range in (S5), it is determined that the sensor B is normal.
(S6.2)上記(S5)において、時間差が許容範囲を超えていれば、センサBは異常であると判定する。 (S6.2) In (S5) above, if the time difference exceeds the allowable range, it is determined that the sensor B is abnormal.
また、被圧延材2の尾端をトラッキング対象にして診断する場合は、図3に示すように、以下のような手順で下流側トラッキングセンサ5の診断を行う。
Moreover, when diagnosing the tail end of the
(P1)被圧延材2の尾端がセンサAの設置位置(A地点)を通過すると、センサAはオフ動作を開始する。
(P1) When the tail end of the
(P2)そして、センサAがオフ動作を開始したら、センサAの設置位置(A地点)を開始点として、被圧延材2の尾端の連続トラッキングを開始する。 (P2) Then, when the sensor A starts an off operation, continuous tracking of the tail end of the material to be rolled 2 is started with the installation position (point A) of the sensor A as a starting point.
(P3)上記(P2)の連続トラッキングにおいて、被圧延材2の尾端がセンサBの設置位置(B地点)に到達・通過することを連続トラッキングBオフ発生と呼ぶこととし、一方、センサBがオフ動作を開始することをセンサBオフ発生と呼ぶことにして、連続トラッキングBオフ発生の前にセンサBオフ発生か否かを判断する。
(P3) In the continuous tracking of (P2) above, the fact that the tail end of the
(P4.1)上記(P3)において、連続トラッキングBオフ発生の前にセンサBオフ発生の場合は、センサBオフ発生時刻から連続トラッキングBオフ発生時刻までの時間(時間差)をカウントする。 (P4.1) In the above (P3), when the sensor B is turned off before the continuous tracking B is turned off, the time (time difference) from the time when the sensor B is turned off to the time when the continuous tracking B is turned off is counted.
(P4.2)上記(P3)において、連続トラッキングBオフ発生の後にセンサBオフ発生の場合は、連続トラッキングBオフ発生時刻からセンサBオフ発生時刻までの時間(時間差)をカウントする。 (P4.2) In the above (P3), when the sensor B is off after the continuous tracking B is off, the time (time difference) from the continuous tracking B off occurrence time to the sensor B off occurrence time is counted.
(P5)上記の(P4.1)または(P4.2)における時間差が許容範囲以内であるか否かを判断する。 (P5) It is determined whether or not the time difference in (P4.1) or (P4.2) is within an allowable range.
(P6.1)上記(P5)において、時間差が許容範囲以内であれば、センサBは正常であると判定する。 (P6.1) If the time difference is within the allowable range in (P5) above, it is determined that the sensor B is normal.
(P6.2)上記(P5)において、時間差が許容範囲以内であれば、センサBは異常であると判定する。 (P6.2) In (P5) above, if the time difference is within the allowable range, it is determined that the sensor B is abnormal.
なお、上述した、被圧延材2の先端をトラッキング対象にした診断と、被圧延材2の尾端をトラッキング対象にした診断のいずれか一方を行うことでもよいが、できるだけ両方を行うことが好ましい。
In addition, it is possible to perform either one of the above-described diagnosis in which the tip of the rolled
また、時間差に対する許容範囲を狭くすることによって、より一層精度の高い診断を行うことができる。 Further, by narrowing the allowable range for the time difference, it is possible to perform diagnosis with higher accuracy.
そして、下流側トラッキングセンサ5(センサB)のオン動作開始タイミングやオフ動作開始タイミングで様々な設備の動作やセットアップが行われることが多いので、上記の診断の結果、下流側トラッキングセンサ5(センサB)が異常であると判定された場合、それ以降は、下流側トラッキングセンサ5(センサB)に替えて、連続トラッキングを採用するようにする。すなわち、連続トラッキングBオン発生時刻をセンサBオン発生時刻とみなし、連続トラッキングBオフ発生時刻をセンサBオフ発生時刻とみなして、トラッキングを行うようにする。そして、次の定期的なライン停止時に、下流側トラッキングセンサ5(センサB)の点検・修理・交換を行う。 Since the operation and setup of various facilities are often performed at the on-operation start timing and off-operation start timing of the downstream tracking sensor 5 (sensor B), as a result of the above diagnosis, the downstream tracking sensor 5 (sensor If it is determined that B) is abnormal, then continuous tracking is employed instead of the downstream tracking sensor 5 (sensor B). That is, the tracking B on occurrence time is regarded as the sensor B on occurrence time, and the continuous tracking B off occurrence time is regarded as the sensor B off occurrence time. Then, at the next periodic line stop, the downstream tracking sensor 5 (sensor B) is inspected / repaired / replaced.
また、逆に、上記の診断の結果、所定の期間内(例えば、蒸気の発生しやすい冬場の1ヶ月間)で下流側トラッキングセンサ5(センサB)の異常判定が1度も起こらなければ、下流側トラッキングセンサ5(センサB)と連続トラッキングはよく一致していると考えて、定常的に、下流側トラッキングセンサ5(センサB)の代替として、連続トラッキングを採用することも可能である。これによって、下流側トラッキングセンサ5(センサB)のメンテナンスコストが不要となる。 On the contrary, as a result of the above diagnosis, if the downstream tracking sensor 5 (sensor B) is not judged abnormal once within a predetermined period (for example, one month in winter when steam is likely to be generated) Considering that the downstream tracking sensor 5 (sensor B) and the continuous tracking are in good agreement, it is also possible to steadily adopt continuous tracking as an alternative to the downstream tracking sensor 5 (sensor B). This eliminates the maintenance cost of the downstream tracking sensor 5 (sensor B).
なお、上記のおいては、上流側トラッキングセンサ4(センサA)は正常であるとして、下流側トラッキングセンサ5(センサB)の異常の有無を診断しているが、同様に、下流側トラッキングセンサ5(センサB)は正常であるとして、上流側トラッキングセンサ4(センサA)の異常の有無を診断することもできる。 In the above, the upstream tracking sensor 4 (sensor A) is assumed to be normal, and the downstream tracking sensor 5 (sensor B) is diagnosed for abnormality. Similarly, the downstream tracking sensor It is also possible to diagnose whether the upstream tracking sensor 4 (sensor A) is abnormal, assuming that 5 (sensor B) is normal.
1 搬送ロール
2 被圧延材(スラブあるいは鋼板)
3 速度検出器(パルスジェネレータ)
4 上流側トラッキングセンサ(センサA)
5 下流側トラッキングセンサ(センサB)
1
3 Speed detector (pulse generator)
4 Upstream tracking sensor (Sensor A)
5 Downstream tracking sensor (Sensor B)
Claims (1)
所定の間隔をおいて2個所に設置されたトラッキングセンサについて、上流側のトラッキングセンサがオン動作またはオフ動作を開始した時刻と被圧延材の搬送速度とから下流側のトラッキングセンサがオン動作またはオフ動作を開始する時刻を算出し、その算出したオン動作またはオフ動作の開始時刻と、実際に下流側のトラッキングセンサがオン動作またはオフ動作を開始した時刻とを比較し、その時間差が許容範囲を超えている場合は、トラッキングセンサが異常であると判定し、下流側のトラッキングセンサが異常であると判定された場合、その後は、上流側のトラッキングセンサがオン動作またはオフ動作を開始した時刻と被圧延材の搬送速度とから下流側のトラッキングセンサがオン動作またはオフ動作を開始する時刻を算出し、その算出したオン動作またはオフ動作の開始時刻を、実際に下流側のトラッキングセンサがオン動作またはオフ動作を開始した時刻と見なしてトラッキングを行うことを特徴とする、熱間圧延ラインにおけるトラッキングセンサのオンライン診断方法。 In a hot rolling line, a tracking sensor that is installed to track the material to be transported and starts an on or off operation by passing the material to be rolled is a method of diagnosing online whether there is an abnormality. There,
For tracking sensors installed at two locations at a predetermined interval, the downstream tracking sensor is turned on or off based on the time when the upstream tracking sensor starts the on or off operation and the conveyance speed of the material to be rolled. Calculate the start time of the operation, compare the calculated start time of the ON or OFF operation with the time when the downstream tracking sensor actually starts the ON or OFF operation, and the time difference is within the allowable range. If it is exceeded, it is determined that the tracking sensor is abnormal, and if it is determined that the downstream tracking sensor is abnormal, then the time when the upstream tracking sensor starts an on operation or an off operation and Calculate the time when the downstream tracking sensor starts the ON or OFF operation from the transport speed of the material to be rolled. The start time of the ON operation or OFF operation of the calculated, and performing tracking regarded as actual time tracking sensor on the downstream side is started turned on or off operation, the tracking sensor in the hot rolling line Online diagnostic method.
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