JP6146553B1 - 鋼板の温度制御装置及び温度制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
11 板温測定部
12 炉温測定部
13 影響係数算出部
14 制御モデル設定部
15 状態変数・外乱推定部
16 炉温変更量算出部
17 炉温制御部
Claims (4)
- 鋼板の搬送方向に沿って配置された複数の加熱ゾーンを有する加熱炉の入側及び出側における鋼板の温度を測定する板温測定部と、
各加熱ゾーンの炉温を測定する炉温測定部と、
前記加熱炉の入側における鋼板の温度の設定値と各加熱ゾーンの炉温及び通板速度の設定値とを入力とする前記加熱炉内における鋼板の温度を計算可能な昇温モデル式を用いて、前記加熱炉の入側における鋼板の温度変化に応じた前記加熱炉の出側における鋼板の温度変化を表す影響係数と各加熱ゾーンの炉温の変化に応じた前記加熱炉の出側における鋼板の温度変化を表す影響係数を算出する影響係数算出部と、
前記影響係数算出部によって算出された影響係数、各加熱ゾーンの炉温変更の影響が前記加熱炉の出側における鋼板の温度に表れるまでの鋼板の移送時間、各加熱ゾーンの炉温変更指令値が出力されてから炉温が実際に変化するまでの時定数、及び前記加熱炉の出側における鋼板の温度に印加される未知の温度外乱を表す変数を用いて、炉温変更指令値を入力、各加熱ゾーンの炉温及び前記加熱炉の出側における鋼板の温度を出力とする制御モデルを設定する制御モデル設定部と、
前記板温測定部によって測定された前記加熱炉の入側における鋼板の温度の実績値と設定値との偏差、前記板温測定部によって測定された前記加熱炉の出側における鋼板の温度の実績値と設定値との偏差、前記炉温測定部によって測定された各加熱ゾーンの炉温の実績値と初期設定値との偏差を入力として、前記制御モデルの状態変数及び温度外乱変数の値を同時に推定する状態変数・外乱推定部と、
前記状態変数・外乱推定部によって推定された前記制御モデルの状態変数及び温度外乱変数の値を用いて、前記加熱炉の出側における鋼板の温度の目標値と実績値との偏差の2乗和が最小となるように、制約条件の下で各加熱ゾーンの炉温変更量を算出する炉温変更量算出部と、
前記炉温変更量算出部によって算出された炉温変更量が達成できるように各加熱ゾーンにおける使用燃料流量を制御する炉温制御部と、
を備えることを特徴とする鋼板の温度制御装置。 - 前記炉温変更量算出部は、前記制約条件として、少なくとも炉温の上下限値に関する制約条件、単位時間あたりの炉温変更量に関する制約条件、燃料流量の上下限値に関する制約条件、及び単位時間あたりの燃料流量変更量に関する条件のうちのいずれかを含むことを特徴とする請求項1に記載の鋼板の温度制御装置。
- 前記影響係数算出部、前記制御モデル設定部、前記状態変数・外乱推定部、及び前記炉温変更量算出部は、実操業上で想定し得る複数の通板速度の設定値毎に処理を実行し、前記炉温制御部は、実績の通板速度に近い通板速度の設定値から求められた炉温変更量が達成できるように各加熱ゾーンにおける使用燃料流量を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の鋼板の温度制御装置。
- 鋼板の搬送方向に沿って配置された複数の加熱ゾーンを有する加熱炉の入側及び出側における鋼板の温度を測定する板温測定ステップと、
各加熱ゾーンの炉温を測定する炉温測定ステップと、
前記加熱炉の入側における鋼板の温度の設定値と各加熱ゾーンの炉温及び通板速度の設定値とを入力とする前記加熱炉内における鋼板の温度を計算可能な昇温モデル式を用いて、前記加熱炉の入側における鋼板の温度変化に応じた前記加熱炉の出側における鋼板の温度変化を表す影響係数と各加熱ゾーンの炉温の変化に応じた前記加熱炉の出側における鋼板の温度変化を表す影響係数を算出する影響係数算出ステップと、
前記影響係数算出ステップにおいて算出された影響係数、各加熱ゾーンの炉温変更の影響が前記加熱炉の出側における鋼板の温度に表れるまでの鋼板の移送時間、各加熱ゾーンの炉温変更指令値が出力されてから炉温が実際に変化するまでの時定数、及び前記加熱炉の出側における鋼板の温度に印加される未知の温度外乱を表す変数を用いて、炉温変更指令値を入力、各加熱ゾーンの炉温及び前記加熱炉の出側における鋼板の温度を出力とする制御モデルを設定する制御モデル設定ステップと、
前記板温測定ステップにおいて測定された前記加熱炉の入側における鋼板の温度の実績値と設定値との偏差、前記板温測定ステップにおいて測定された前記加熱炉の出側における鋼板の温度の実績値と設定値との偏差、前記炉温測定ステップにおいて測定された各加熱ゾーンの炉温の実績値と初期設定値との偏差を入力として、前記制御モデルの状態変数及び温度外乱変数の値を同時に推定する状態変数・外乱推定ステップと、
前記状態変数・外乱推定ステップにおいて推定された前記制御モデルの状態変数及び温度外乱変数の値を用いて、前記加熱炉の出側における鋼板の温度の目標値と実績値との偏差の2乗和が最小となるように、制約条件の下で各加熱ゾーンの炉温変更量を算出する炉温変更量算出ステップと、
前記炉温変更量算出ステップにおいて算出された炉温変更量が達成できるように各加熱ゾーンにおける使用燃料流量を制御する炉温制御ステップと、
を含むことを特徴とする鋼板の温度制御方法。
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