JP6803461B2 - めっき付着量制御機構及びめっき付着量制御方法 - Google Patents
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Description
そこで、めっき付着量実測値を、予め設定しためっき付着量目標値に一致させるため、次のような制御操作が、従来から行われている。
めっき付着量の制御動作を開始した後の実動作時においては、めっき付着量実測値とめっき付着量目標値との偏差を求め、この偏差をゼロにするように、めっき付着量推定モデル式の係数を最適調整(学習制御)する。
このようにして係数を最適調整しためっき付着量推定モデル式を基に、ノズル板間距離や、ガスの噴射圧力や、通板速度を設定し直して、以降のめっき付着量の制御動作を行う。これにより、めっき付着量推定モデル式の精度が向上し、めっき付着量の制御がより向上する。
このようにして最適調整しためっき付着量データベースを基に、ノズル板間距離や、ガスの噴射圧力や、通板速度を設定し直して、以降のめっき付着量の制御動作を行う。これにより、めっき付着量データベースの精度が向上し、めっき付着量の制御がより向上する。
しかし従来では、めっき付着量推定値を推定した板幅方向の位置と、めっき付着量実測値を測定した板幅方向の位置とが一致していないことも一因となって、継ぎ目部分がガスワイピングノズルの配置位置を通過した後、直ちにガスの噴射圧力などを変更する制御をしようとしても、めっき付着量を変更するための応答速度が遅かった。
めっき浴槽から引き上げられて搬送される鋼鈑を間に挟んだ状態で配置されており、前記鋼板にガスを噴射する一対のガスワイピングノズルと、
前記鋼板の搬送方向に関して予め決めた上流側位置に配置されており、前記ガスワイピングノズルと前記鋼板の板面までの距離であるノズル板間距離を検出する距離センサと、
前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置に配置されており、前記鋼板のエッジ位置である上流側エッジ位置を検出する上流側エッジセンサと、
前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置よりも下流側の位置である下流側位置に配置されており、前記鋼板のエッジ位置である下流側エッジ位置を検出する下流側エッジセンサと、
前記鋼板の搬送方向に関して前記下流側位置に配置されており、前記鋼板に形成される金属めっき層のめっき付着量を検出してめっき付着量実測値を出力するめっき付着量計と、
搬送中の前記鋼板の面のうちめっき付着量を測定する位置となる測定面部が前記上流側位置を通過した際の、前記ノズル板間距離と、前記ガスの噴射圧力と、前記鋼板の通板速度と、前記下流側エッジ位置と前記測定面部との板幅方向の距離と等しい関係となる、前記上流側エッジ位置と前記測定面部との特定板幅方向距離と、を演算要素として、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算するめっき付着量推算式を有するめっき付着量制御部と、
を有し、
前記めっき付着量制御部は、前記測定面部が前記上流側位置を通過したときに推定演算しためっき付着量推定値と、前記測定面部が前記下流側位置を通過したときに前記めっき付着量計が前記測定面部に対向した状態で検出しためっき付着量実測値との偏差を求め、この偏差を零とするように前記めっき付着量推算式を修正する、
ことを特徴とする。
めっき浴槽から引き上げられて搬送される鋼鈑を間に挟んだ状態で配置された一対のガスワイピングノズルにより、前記鋼板にガスを噴射し、
前記鋼板の搬送方向に関して予め決めた上流側位置において、前記ガスワイピングノズルと前記鋼板の板面までの距離であるノズル板間距離を検出し、
前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置において、前記鋼板のエッジ位置である上流側エッジ位置を検出し、
前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置よりも下流側の位置である下流側位置において、前記鋼板のエッジ位置である下流側エッジ位置を検出し、
前記鋼板の搬送方向に関して前記下流側位置において、前記鋼板に形成される金属めっき層のめっき付着量をめっき付着量計により検出してめっき付着量実測値を求め、
搬送中の前記鋼板の面のうちめっき付着量を測定する位置となる測定面部が前記上流側位置を通過した際の、前記ノズル板間距離と、前記ガスの噴射圧力と、前記鋼板の通板速度と、前記下流側エッジ位置と前記測定面部との板幅方向の距離と等しい関係となる、前記上流側エッジ位置と前記測定面部との特定板幅方向距離と、を演算要素として、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算し、
前記測定面部が前記上流側位置を通過したときに推定演算しためっき付着量推定値と、前記測定面部が前記下流側位置を通過したときに前記めっき付着量計が前記測定面部に対向した状態で検出しためっき付着量実測値との偏差を求め、この偏差を零とするように前記めっき付着量推算式を修正する、
ことを特徴とする。
まず、溶融めっき金属設備の全体の概略構成を説明する。
図1に示すように、溶融金属めっき設備1には、溶融金属Mが貯留されためっき浴槽10が設けられている。溶融金属めっき設備1に送り込まれた鋼板Sが、めっき浴槽10(溶融金属M)の中を通って搬送されることにより、溶融金属Mが鋼板Sに付着する。
ここで、板反り矯正装置30の構成を、図1のII−II矢視図である図2、図1のIII矢視図である図3を参照して説明する。
なお、上流側エッジセンサ76を支持フレーム71に備えると共に、上流側エッジセンサ86を支持フレーム81に備える配置としてもよく、または、上流側エッジセンサ76,86を支持フレーム81に備える配置としてもよい。
次に、めっき付着量計測装置50,60の構成を、平面図である図4、及び、図4のV−V断面図である図5を参照して説明する。なお、めっき付着量計測装置50,60を配置した位置では、鋼板Sは水平方向に搬送されていく。
また、鋼板Sの裏面側において、めっき付着量計63a,63b,63c,63dを、鋼板Sの搬送方向Cの上流側から下流側にかけてずれた位置に配置している。そのため、めっき付着量計の寸法が大きくても鋼板Sの搬送方向Cから見て多数(本例では4個)のめっき付着量計63a,63b,63c,63dを配置することができ、板幅方向の多数の部分のめっき付着量を測定することができる。
めっき付着量制御機構の制御系の構成を、図6を参照して説明する。
図6に示すように、めっき付着量制御機構のめっき付着量制御装置100は、上流側距離演算部110、ノズル板間距離演算部120、移動体制御部130、めっき付着量制御部140、板反り形状演算部150及び記憶部160を有している。めっき付着量制御装置100は、コンピュータにソフトウエアを組み込んで、演算や制御処理をすることができるように構成したものである。
なお、ガスワイピングノズル21,22の移動量(移動距離)がゼロである場合には、距離h11,h12,h13,h14,h21,h22,h23,h24が、そのまま、ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24となる。
また、ガスワイピングノズル21,22に、直接、ガスワイピングノズル21,22と鋼板Sとの距離を計測する距離センサを取り付けた場合には、この距離センサにより検出した距離hが、そのままノズル板間距離Hになる。
鋼板Sの搬送状態を展開して示す図9をも参照して、制御動作を説明する。
鋼板Sの表面側を示す図9において、上流側位置αは、鋼板Sの搬送方向Cに関して、板反り矯正装置30の距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)が配置されている位置であり、これらの距離センサで鋼板Sまでの距離を測定できる範囲内にある。下流側位置βは、鋼板Sの搬送方向Cに関して、めっき付着量計測装置50,60のめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)が配置されている位置であり、これらのめっき付着量計でめっき付着量を測定できる範囲内にある。
(1)鋼板Sの搬送方向Cにずらして、鋼板Sに位置Y1,Y2,Y3,Y4を設定したときに、先頭の位置Y1が上流側位置αを通過する時刻がt1、位置Y2が上流側位置αを通過する時刻がt2、位置Y3が上流側位置αを通過する時刻がt3、位置Y4が上流側位置αを通過する時刻がt4である。
(2)位置Y1が上流側位置αを通過してから、時間T1が経過したときに、位置Y1が下流側位置βを通過する。位置Y2が上流側位置αを通過してから、時間T2が経過したときに、位置Y2が下流側位置βを通過する。位置Y3が上流側位置αを通過してから、時間T3が経過したときに、位置Y3が下流側位置βを通過する。位置Y4が上流側位置αを通過してから、時間T4が経過したときに、位置Y4が下流側位置βを通過する。時間T1,T2,T3,T4は、上流側位置αと下流側位置βとの距離(鋼板Sの搬送方向Cの距離)と、通板速度Vにより決定される。なお通板速度Vが一定速度であれば、時間T1,T2,T3,T4は一定の時間であるが、各位置Y1,Y2,Y3,Y4が上流側位置αから下流側位置βに達する間に通板速度Vが変化(増速や減速)していくと、各時間T1,T2,T3,T4は異なった時間になっていく。
制御動作の概要を説明する。
(a) ある時刻(例えば時刻t1)における、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74a,84aとの間の距離である、特定板幅方向距離X11(t1)を求める。また、この時刻(時刻t1)における、上流側エッジ位置Ed11(t1)から特定板幅方向距離X11(t1)だけ板幅方向にずれた位置(「上流側測定面部」)、即ち、距離センサ74a,84aに対向する位置での、表面側のめっき付着量推定値We(74a,t1)と裏面側のめっき付着量推定値We(84a,t1)を推定演算する。この推定演算は、「めっき付着量推算式」を用いて行う。めっき付着量推算式は、「ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度V、上流側での特定板幅方向距離X」と「めっき付着量推定値We」との、関係を示したものである。
(b) 上記のある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)において、下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計53a,63aの計測位置との距離である、特定板幅方向距離X21(t1+T1)が、特定板幅方向距離X11(t1)と等しくなるように、めっき付着量計53a,63aの計測位置を移動させる。鋼板Sの面のうち、特定板幅方向距離X21(t1+T1)=特定板幅方向距離X11(t1)となるように移動しためっき付着量計53a,63aの計測位置に対応する位置が、「下流側測定面部」である。また、この時刻(t1+T1)における、下流側測定面部における、めっき付着量実測値W11(t1+T1),W21(t1+T1)を検出する。
(c) ある時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」と、上記のある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)における「下流側測定面部」は、鋼板Sの板面のうち同一の部分(位置)である。つまり、ある時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」は、時間の経過と共に搬送方向Cの上流側から下流側に搬送されていき、ある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)において「上流側測定面部」が位置する部分が「下流側測定面部」になる。
言い換えると、ある時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」と、上記のある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)における「下流側測定面部」は、鋼板Sの板面の長手方向からも板幅方向からも、同一の部分(位置)である。
(d) 上記(a)で求めためっき付着量推定値We(74a,t1),We(84a,t1)と、上記(b)で求めためっき付着量実測値W11(t1+T1),W21(t1+T1)との、偏差Δ(74a,t1),Δ(84a,t1)を求める。
(e) 偏差Δ(74a,t1),Δ(84a,t1)が零となるように、換言すると、めっき付着量推定値We(74a,t1),We(84a,t1)が、めっき付着量実測値W11(t1+T1),W21(t1+T1)に一致するように、「めっき付着量推算式」を修正する。
(f) 修正した「めっき付着量推算式」を用いて、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度Vを制御することにより、精度の良い、めっき付着量の制御ができる。
制御動作の詳細を説明する。
上流側距離演算部110は、各時刻t1,t2,t3,t4・・・における、上流側エッジ位置Ed11と、距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)との特定板幅方向距離X11,X12,X13,X14を演算して求める(図9参照)。
・時刻t1における、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74a(84a)との特定板幅方向距離X11(t1)、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74b(84b)との特定板幅方向距離X12(t1)、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74c(84c)との特定板幅方向距離X13(t1)、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74d(84d)との特定板幅方向距離X14(t1)。
・時刻t2における、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74a(84a)との特定板幅方向距離X11(t2)、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74b(84b)との特定板幅方向距離X12(t2)、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74c(84c)との特定板幅方向距離X13(t2)、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74d(84d)との特定板幅方向距離X14(t2)。
・時刻t3における、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74a(84a)との特定板幅方向距離X11(t3)、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74b(84b)との特定板幅方向距離X12(t3)、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74c(84c)との特定板幅方向距離X13(t3)、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74d(84d)の板幅方向距離X14(t3)。
・時刻t4における、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74a(84a)との特定板幅方向距離X11(t4)、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74b(84b)との特定板幅方向距離X12(t4)、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74c(84c)との特定板幅方向距離X13(t4)、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74c(84c)との特定板幅方向距離X14(t4)。
・同様に、以降の時刻t5,t6・・・における、上流側エッジ位置Ed11(t5,t6・・・)と、距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84c)との特定板幅方向距離X11(t5,t6・・・),X12(t5,t6・・・),X13(t5,t6・・・),X14(t5,t6・・・)を求める。
・時刻t1における、ノズル板間距離H11(t1),H21(t1),H12(t1),H22(t1),H13(t1),H23(t1),H14(t1),H24(t1)。
・時刻t2における、ノズル板間距離H11(t2),H21(t2),H12(t2),H22(t2),H13(t2),H23(t2),H14(t2),H24(t2)。
・時刻t3における、ノズル板間距離H11(t3),H21(t3),H12(t3),H22(t3),H13(t3),H23(t3),H14(t3),H24(t3)。
・時刻t4における、ノズル板間距離H11(t4),H21(t4),H12(t4),H22(t4),H13(t4),H23(t4),H14(t4),H24(t4)。
・同様に、以降の時刻t5,t6・・・における、ノズル板間距離H11(t5,t6・・・),H21(t5,t6・・・),H12(t5,t6・・・),H22(t5,t6・・・),H13(t5,t6・・・),H23(t5,t6・・・),H14(t5,t6・・・),H24(t5,t6・・・)を求める。
・下流側エッジ位置Ed21と、めっき付着量計53a(63a)の計測位置との距離を特定板幅方向距離X21とする。
・下流側エッジ位置Ed21と、めっき付着量計53b(63b)の計測位置との距離を特定板幅方向距離X22とする。
・下流側エッジ位置Ed21と、めっき付着量計53c(63c)の計測位置との距離を特定板幅方向距離X23とする。
・下流側エッジ位置Ed21と、めっき付着量計53d(63d)の計測位置との距離を特定板幅方向距離X24とする(図9参照)。
・時刻(t1+T1)における下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計53a,63aの計測位置との距離である特定板幅方向距離X21(t1+T1)が、特定板幅方向距離X11(t1)となるように、移動体52a,62aを移動させる。
・時刻(t1+T1)における下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計53b,63bの計測位置との距離である特定板幅方向距離X22(t1+T1)が、特定板幅方向距離X12(t1)となるように、移動体52b,62bを移動させる。
・時刻(t1+T1)における下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計53c,63cの計測位置との距離である特定板幅方向距離X23(t1+T1)が、特定板幅方向距離X13(t1)となるように、移動体52c,62cを移動させる。
・時刻(t1+T1)における下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計53d,63dの計測位置との距離である特定板幅方向距離X24(t1+T1)が、特定板幅方向距離X14(t1)となるように、移動体52d,62dを移動させる。
・時刻(t2+T2)における下流側エッジ位置Ed21(t2+T2)とめっき付着量計53a,63aの計測位置との距離である特定板幅方向距離X21(t2+T2)が、特定板幅方向距離X11(t2)となるように、移動体52a,62aを移動させる。
・時刻(t2+T2)における下流側エッジ位置Ed21(t2+T2)とめっき付着量計53b,63bの計測位置との距離である特定板幅方向距離X22(t2+T2)が、特定板幅方向距離X12(t2)となるように、移動体52b,62bを移動させる。
・時刻(t2+T2)における下流側エッジ位置Ed21(t2+T2)とめっき付着量計53c,63cの計測位置との距離である特定板幅方向距離X23(t2+T2)が、特定板幅方向距離X13(t2)となるように、移動体52c,62cを移動させる。
・時刻(t2+T2)における下流側エッジ位置Ed21(t2+T2)とめっき付着量計53d,63dの計測位置との距離である特定板幅方向距離X24(t2+T2)が、特定板幅方向距離X14(t2)となるように、移動体52d,62dを移動させる。
・時刻(t3+T3)における下流側エッジ位置Ed21(t3+T3)とめっき付着量計53a,63aの計測位置との距離である特定板幅方向距離X21(t3+T3)が、特定板幅方向距離X11(t3)となるように、移動体52a,62aを移動させる。
・時刻(t3+T3)における下流側エッジ位置Ed21(t3+T3)とめっき付着量計53b,63bの計測位置との距離である特定板幅方向距離X22(t3+T3)が、特定板幅方向距離X12(t3)となるように、移動体52b,62bを移動させる。
・時刻(t3+T3)における下流側エッジ位置Ed21(t3+T3)とめっき付着量計53c,63cの計測位置との距離である特定板幅方向距離X23(t3+T3)が、特定板幅方向距離X13(t3)となるように、移動体52c,62cを移動させる。
・時刻(t3+T3)における下流側エッジ位置Ed21(t3+T3)とめっき付着量計53d,63dの計測位置との距離である特定板幅方向距離X24(t3+T3)が、特定板幅方向距離X14(t3)となるように、移動体52d,62dを移動させる。
・時刻(t4+T4)における下流側エッジ位置Ed21(t4+T4)とめっき付着量計53a,63aの計測位置との距離である特定板幅方向距離X21(t4+T4)が、特定板幅方向距離X11(t4)となるように、移動体52a,62aを移動させる。
・時刻(t4+T4)における下流側エッジ位置Ed21(t4+T4)とめっき付着量計53b,63bの計測位置との距離である特定板幅方向距離X22(t4+T4)が、特定板幅方向距離X12(t4)となるように、移動体52b,62bを移動させる。
・時刻(t4+T4)における下流側エッジ位置Ed21(t4+T4)とめっき付着量計53c,63cの計測位置との距離である特定板幅方向距離X23(t4+T4)が、特定板幅方向距離X13(t4)となるように、移動体52c,62cを移動させる。
・時刻(t4+T4)における下流側エッジ位置Ed21(t4+T4)とめっき付着量計53d,63dの計測位置との距離である特定板幅方向距離X24(t4+T4)が、特定板幅方向距離X14(t4)となるように、移動体52d,62dを移動させる。
We=G・Hn1・Pn2・Vn3 ・・・ (1)
但しWe[g/m2]はめっき付着量推定値、H[mm]はノズル板間距離、P[kPa]はガスワイピングノズル21,22から噴射されるガスの噴射圧力、Vは通板速度、G,n1,n2,n3,n4は係数である。
めっき付着量推定モデル式は、過去の多数の実操業時に得たデータを基に作成したものである。
なお、上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離X11,X12,X13,X14だけ離れた位置(距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)に対向した位置)におけるノズル板間距離H[mm]を用いた場合には、上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離X11,X12,X13,X14だけ離れた位置におけるめっき付着量推定値We[g/m2]を、それぞれ推定演算することができる。
なお、ローラ移動モータ制御装置107により通板位置を調整して、ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を制御することもできる。
また、めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、ガス噴射圧力P(t1),P(t2),P(t3),P(t4),P(t5),P(t6)・・・を取り込む。
更に、めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、通板速度V(t1),V(t2),V(t3),V(t4),V(t5),V(t6)・・・を取り込む。
つまり鋼板Sの面のうち、時刻t1において、上流側エッジ位置Ed11(t1)から特定板幅方向距離X11(t1),X12(t1),X13(t1),X14(t1)だけ離れた所に位置している各距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dが対向している上流側測定面部の、めっき付着量推定値Weを求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H11(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ74aに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74a、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H12(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ74bに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74b、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H13(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ74cに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74c、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H14(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ74dに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74d、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H21(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ84aに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84a、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H22(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ84bに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84b、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H23(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ84cに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84c、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H24(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ84dに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84d、t1)を求める。
即ち、
・距離センサ74aが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74a、t2),We(74a、t3),We(74a、t4),We(74a、t5),We(74a、t6)・・・、
・距離センサ74bが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74b、t2),We(74b、t3),We(74b、t4),We(74b、t5),We(74b、t6)・・・、
・距離センサ74cが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74c、t2),We(74c、t3),We(74c、t4),We(74c、t5),We(74c、t6)・・・、
・距離センサ74dが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74d、t2),We(74d、t3),We(74d、t4),We(74d、t5),We(74d、t6)・・・、
・距離センサ84aが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84a、t2),We(84a、t3),We(84a、t4),We(84a、t5),We(84a、t6)・・・、
・距離センサ84bが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84b、t2),We(84b、t3),We(84b、t4),We(84b、t5),We(84b、t6)・・・、
・距離センサ84cが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84c、t2),We(84c、t3),We(84c、t4),We(84c、t5),We(84c、t6)・・・、
・距離センサ84dが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84d、t2),We(84d、t3),We(84d、t4),We(84d、t5),We(84d、t6)・・・を求める。
時刻t1におけるめっき付着量推定値と、時刻(t1+T1)におけるめっき付着量実測値とを、次のように比較して偏差を求める。
・めっき付着量推定値We(74a、t1)とめっき付着量実測値W11(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(74a、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(74b、t1)とめっき付着量実測値W12(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(74b、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(74c、t1)とめっき付着量実測値W13(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(74c、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(74d、t1)とめっき付着量実測値W14(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(74d、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(84a、t1)とめっき付着量実測値W21(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(84a、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(84b、t1)とめっき付着量実測値W22(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(84b、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(84c、t1)とめっき付着量実測値W23(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(84c、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(84d、t1)とめっき付着量実測値W24(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(84d、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(74a、t2)とめっき付着量実測値W11(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(74a、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(74b、t2)とめっき付着量実測値W12(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(74b、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(74c、t2)とめっき付着量実測値W13(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(74c、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(74d、t2)とめっき付着量実測値W14(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(74d、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(84a、t2)とめっき付着量実測値W21(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(84a、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(84b、t2)とめっき付着量実測値W22(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(84b、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(84c、t2)とめっき付着量実測値W23(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(84c、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(84d、t2)とめっき付着量実測値W24(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(84d、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(74a、t3)とめっき付着量実測値W11(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(74a、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(74b、t3)とめっき付着量実測値W12(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(74b、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(74c、t3)とめっき付着量実測値W13(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(74c、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(74d、t3)とめっき付着量実測値W14(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(74d、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(84a、t3)とめっき付着量実測値W21(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(84a、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(84b、t3)とめっき付着量実測値W22(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(84b、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(84c、t3)とめっき付着量実測値W23(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(84c、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(84d、t3)とめっき付着量実測値W24(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(84d、t3)を求める。
・偏差Δ(74a、t4),Δ(74a、t5),Δ(74a、t6)・・・。
・偏差Δ(74b、t4),Δ(74b、t5),Δ(74b、t6)・・・。
・偏差Δ(74c、t4),Δ(74c、t5),Δ(74c、t6)・・・。
・偏差Δ(74d、t4),Δ(74d、t5),Δ(74d、t6)・・・。
・偏差Δ(84a、t4),Δ(84a、t5),Δ(84a、t6)・・・。
・偏差Δ(84b、t4),Δ(84b、t5),Δ(84b、t6)・・・。
・偏差Δ(84c、t4),Δ(84c、t5),Δ(84c、t6)・・・。
・偏差Δ(84d、t4),Δ(84d、t5),Δ(84d、t6)・・・。
このように修正した「めっき付着量推算式」を用いて、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度Vを制御することにより、精度の良い、めっき付着量の制御ができる。
したがって、先行する鋼板と、先行する鋼板に対してめっき付着量目標値が異なる後行する鋼板との継ぎ目部分が、ガスワイピングノズル21,22の配置位置を通過したときに、ガスの噴射圧力などを迅速に変更して、後行する鋼板に付着する溶融金属の量を変更
して、めっき付着量を修正するための応答速度が速くなる。
そして移動体制御部130は、すべての時刻において、次のような制御をする。
・下流側エッジ位置Ed21とめっき付着量計53a,63aの計測位置との距離が、特定板幅方向距離X31となるように、移動体52a,62aを移動させる。
・下流側エッジ位置Ed21とめっき付着量計53b,63bの計測位置との距離が、特定板幅方向距離X32となるように、移動体52b,62bを移動させる。
・下流側エッジ位置Ed21とめっき付着量計53c,63cの計測位置との距離が、特定板幅方向距離X33となるように、移動体52c,62cを移動させる。
・下流側エッジ位置Ed21とめっき付着量計53d,63dの計測位置との距離が、特定板幅方向距離X34となるように、移動体52d,62dを移動させる。
制御動作の概要を説明する。
(a) ある時刻(例えば時刻t1)における、上流側エッジ位置Ed11(t1)から固定距離である特定板幅方向距離X31だけ板幅方向にずれた位置(「上流側測定面部」)での、表面側のめっき付着量推定値We(X31F,t1)と裏面側のめっき付着量推定値We(X31B,t1)を推定演算する。この推定演算は、「めっき付着量推算式」を用いて行う。めっき付着量推算式は、「ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度V、上流側での特定板幅方向距離X」と「めっき付着量推定値We」との、関係を示したものである。
(b) 上記のある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)において、下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)から固定距離である特定板幅方向距離X31だけ板幅方向にずれた位置に、めっき付着量計53a,63aの計測位置を移動させる。鋼板Sの面のうち、下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)から特定板幅方向距離X31だけ板幅方向にずれた位置に移動しためっき付着量計53a,63aの計測位置に対応する位置が、「下流側測定面部」である。また、この時刻(t1+T1)における、下流側測定面部における、めっき付着量実測値W11(t1+T1),W21(t1+T1)を検出する。
(c) ある時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」と、上記のある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)における「下流側測定面部」は、鋼板Sの板面のうち同一の部分(位置)である。つまり、ある時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」は、時間の経過と共に搬送方向Cの上流側から下流側に搬送されていき、ある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)において「上流側測定面部」が位置する部分が「下流側測定面部」になる。
言い換えると、ある時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」と、上記のある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)における「下流側測定面部」は、鋼板Sの板面の長手方向からも板幅方向からも、同一の部分(位置)である。
(d) 上記(a)で求めためっき付着量推定値We(X31F,t1),We(X31BF,t1)と、上記(b)で求めためっき付着量実測値W11(t1+T1),W21(t1+T1)との、偏差Δ(X31F,t1),Δ(X31B,t1)を求める。
(e) 偏差Δ(X31F,t1),Δ(X31B,t1)が零となるように、換言すると、めっき付着量推定値We(X31F,t1),We(X31B,t1)が、めっき付着量実測値W11(t1+T1),W21(t1+T1)に一致するように、「めっき付着量推算式」を修正する。
(f) 修正した「めっき付着量推算式」を用いて、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度Vを制御することにより、精度の良い、めっき付着量の制御ができる。
制御動作の詳細を説明する。
めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dは、
・時刻(t1+T1)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11(t1+T1),W12(t1+T1),W13(t1+T1),W14(t1+T1),W21(t1+T1),W22(t1+T1),W23(t1+T1),W24(t1+T1)を出力し、
・時刻(t2+T2)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11(t2+T2),W12(t2+T2),W13(t2+T2),W14(t2+T2),W21(t2+T2),W22(t2+T2),W23(t2+T2),W24(t2+T2)を出力し、
・時刻(t3+T3)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11(t3+T3),W12(t3+T3),W13(t3+T3),W14(t3+T3),W21(t3+T3),W22(t3+T3),W23(t3+T3),W24(t3+T3)を出力し、
・時刻(t4+T4)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11(t4+T4),W12(t4+T4),W13(t4+T4),W14(t4+T4),W21(t4+T4),W22(t4+T4),W23(t4+T4),W24(t4+T4)を出力する。
以降の時刻(t5+T5),(t6+T6)・・・においても、めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dは、めっき付着量実測値を出力する。
・めっき付着量実測値W11(t1+T1),W12(t1+T1),W13(t1+T1),
W14(t1+T1),W21(t1+T1),W22(t1+T1),W23(t1+T1),W24(t1+T1)、
・めっき付着量実測値W11(t2+T2),W12(t2+T2),W13(t2+T2),
W14(t2+T2),W21(t2+T2),W22(t2+T2),W23(t2+T2),W24(t2+T2)、
・めっき付着量実測値W11(t3+T3),W12(t3+T3),W13(t3+T3),
W14(t3+T3),W21(t3+T3),W22(t3+T3),W23(t3+T3),W24(t3+T3)、
・めっき付着量実測値W11(t4+T4),W12(t4+T4),W13(t4+T4),
W14(t4+T4),W21(t4+T4),W22(t4+T4),W23(t4+T4),W24(t4+T4)、
・めっき付着量実測値W11(t5+T5),W12(t5+T5),W13(t5+T5),
W14(t5+T5),W21(t5+T5),W22(t5+T5),W23(t5+T5),W24(t5+T5)、
・めっき付着量実測値W11(t6+T6),W12(t6+T6),W13(t6+T6),
W14(t6+T6),W21(t6+T6),W22(t6+T6),W23(t6+T6),W24(t6+T6)、・・・は、記憶部160に記憶される。
更に、めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻t1,t2,t3,t4・・・における、ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を取り込む。ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24は、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dが配置されている位置における、ノズル板間距離である。
このようにして求めた補間したノズル板間距離H11c,H12c,H13c,H14c,H21c,H22c,H23c,H24cを、式(1)によるめっき付着量推定モデル式に入れて演算することにより、上流側エッジ位置Ed1から特定板幅方向距離X31,X32,X33,X34だけ離れた位置における各めっき付着量推定値Weを求めることができる。
つまり実施例2では、上式(1)のめっき付着量推定モデル式に、特定板幅方向距離だけ離れた位置でのノズル板間距離(補間演算して求めたノズル板間距離)を入れてめっき付着量推定値Weを求める演算手法が、「めっき付着量推算式」になる。
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX31の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側でのめっき付着量推定値We(X31F、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX32の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側でのめっき付着量推定値We(X32F、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX33の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側でのめっき付着量推定値We(X33F、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX34の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側でのめっき付着量推定値We(X34F、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX31の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側でのめっき付着量推定値We(X31B、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX32の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側でのめっき付着量推定値We(X32B、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX33の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側でのめっき付着量推定値We(X33B、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX34の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側でのめっき付着量推定値We(X34B、t1)、
を求める。
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX31の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側のめっき付着量推定値We(X31F、t2),We(X31F、t3),We(X31F、t4),We(X31F、t5),We(X31F、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX31の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側のめっき付着量推定値We(X31B、t2),We(X31B、t3),We(X31B、t4),We(X31B、t5),We(X31B、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX32の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側のめっき付着量推定値We(X32F、t2),We(X32F、t3),We(X32F、t4),We(X32F、t5),We(X32F、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX32の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側のめっき付着量推定値We(X32B、t2),We(X32B、t3),We(X32B、t4),We(X32B、t5),We(X32B、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX33の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側のめっき付着量推定値We(X33F、t2),We(X33F、t3),We(X33F、t4),We(X33F、t5),We(X33F、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX33の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側のめっき付着量推定値We(X33B、t2),We(X33B、t3),We(X33B、t4),We(X33B、t5),We(X33B、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX34の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側のめっき付着量推定値We(X34F、t2),We(X34F、t3),We(X34F、t4),We(X34F、t5),We(X34F、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX34の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側のめっき付着量推定値We(X34B、t2),We(X34B、t3),We(X34B、t4),We(X34B、t5),We(X34B、t6)・・・、
を求める。
時刻t1におけるめっき付着量推定値Weと、時刻(t1+T1)におけるめっき付着量実測値Wとを、次のように対比して偏差を求める。
・めっき付着量推定値We(X31F、t1)とめっき付着量実測値W11(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X31F、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X32F、t1)とめっき付着量実測値W12(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X32F、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X33F、t1)とめっき付着量実測値W13(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X33F、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X34F、t1)とめっき付着量実測値W14(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X34F、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X31B、t1)とめっき付着量実測値W21(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X31B、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X32B、t1)とめっき付着量実測値W22(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X32B、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X33B、t1)とめっき付着量実測値W23(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X33B、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X34B、t1)とめっき付着量実測値W24(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X34B、t1)を求める。
・偏差Δ(X31F、t2),Δ(X31F、t3),Δ(X31F、t4)・・・。
・偏差Δ(X32F、t2),Δ(X32F、t3),Δ(X32F、t4)・・・。
・偏差Δ(X33F、t2),Δ(X33F、t3),Δ(X33F、t4)・・・。
・偏差Δ(X34F、t2),Δ(X34F、t3),Δ(X34F、t4)・・・。
・偏差Δ(X31B、t2),Δ(X31B、t3),Δ(X31B、t4)・・・。
・偏差Δ(X32B、t2),Δ(X32B、t3),Δ(X32B、t4)・・・。
・偏差Δ(X33B、t2),Δ(X33B、t3),Δ(X33B、t4)・・・。
・偏差Δ(X34B、t2),Δ(X34B、t3),Δ(X34B、t4)・・・。
・上記式(1)に示すめっき付着量推定モデル式の係数G,n1,n2,n3,n4を修正したり、
・めっき付着量推定モデル式により求めためっき付着量推定値を、鋼板Sの板幅方向の板反り形状を加味して、板幅方向のすべての位置のめっき付着量推定値Weを求める演算手法を修正する。
このような係数の修正をしていくことにより、めっき付着量推定モデル式を含む「めっき付着量推算式」の精度が向上し、鋼板Sに付着させるめっき付着量が、より正確に目標とした付着量になっていく。
このように修正した「めっき付着量推算式」を用いて、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度Vを制御することにより、精度の良い、めっき付着量の制御ができる。
まず、機械的構成について説明する。
実施例3では、図1,図4,図5に示すめっき付着量計測装置50,60の代わりに、平面図である図15、及び、図15のXVI−XVI断面図である図16に示す、めっき付着量計測装置250,260を採用している。
次に制御系の構成について、図17を参照して説明する。なお、実施例1,2におけるものと同一の動作をするものについては、説明を簡略化する。
鋼板Sの搬送状態を展開して示す図18をも参照して、制御動作を説明する。
鋼板Sの表面側を示す図18において、上流側位置αは、鋼板Sの搬送方向Cに関して、板反り矯正装置30の距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)が配置されている位置であり、これらの距離センサで鋼板Sまでの距離を測定できる範囲内にある。下流側位置βは、鋼板Sの搬送方向Cに関して、めっき付着量計測装置250,260のめっき付着量計253,263が配置されている位置であり、これらのめっき付着量計でめっき付着量を測定できる範囲内にある。
(1)鋼板Sの搬送方向Cにずらして、鋼板Sに位置Y1,Y2,Y3,Y4を設定したときに、先頭の位置Y1が上流側位置αを通過する時刻がt1、位置Y2が上流側位置αを通過する時刻がt2、位置Y3が上流側位置αを通過する時刻がt3、位置Y4が上流側位置αを通過する時刻がt4である。
(2)位置Y1が上流側位置αを通過してから、時間T1が経過したときに、位置Y1が下流側位置βを通過する。位置Y2が上流側位置αを通過してから、時間T2が経過したときに、位置Y2が下流側位置βを通過する。位置Y3が上流側位置αを通過してから、時間T3が経過したときに、位置Y3が下流側位置βを通過する。位置Y4が上流側位置αを通過してから、時間T4が経過したときに、位置Y4が下流側位置βを通過する。時間T1,T2,T3,T4は、上流側位置αと下流側位置βとの距離(鋼板Sの搬送方向Cの距離)と、通板速度Vにより決定される。なお通板速度Vが一定速度であれば、時間T1,T2,T3,T4は一定の時間であるが、各位置Y1,Y2,Y3,Y4が上流側位置αから下流側位置βに達する間に通板速度Vが変化(増速や減速)していくと、各時間T1,T2,T3,T4は異なった時間になっていく。
制御動作の概要を説明する。
(a) ある時刻(例えば時刻t1+T1)における、下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計253,263の計測位置との間の距離である、特定板幅方向距離X41(t1+T1)を求める。また、この時刻(t1+T1)における、めっき付着量実測値W10(t1+T1),W20(t1+T1)を検出する。鋼板Sの板面のうち、下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)から特定板幅方向距離X41だけ板幅方向にずれた位置にあるめっき付着量計253,263の計測位置が対向している部分が、「下流側測定面部」である。
(b) 上記のある時刻(例えば時刻t1+T1)から時間T1だけ時間が溯った時刻(例えば時刻t1)における、上流側エッジ位置Ed11(t1)から特定板幅方向距離X41(t1+T1)だけ板幅方向にずれた位置(「上流側測定面部」)での、表面側のめっき付着量推定値We(X41F,t1)と裏面側のめっき付着量推定値We(X41B,t1)を推定演算する。この推定演算は、「めっき付着量推算式」を用いて行う。めっき付着量推算式は、「ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度V、上流側での特定板幅方向距離X」と「めっき付着量推定値We」との、関係を示したものである。
(c) ある時刻(例えば時刻t1+T1)における「下流側測定面部」と、上記のある時刻(例えば時刻t1+T1)から時間T1だけ時間が溯った時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」は、鋼板Sの板面のうち同一の部分(位置)である。
言い換えると、ある時刻(例えば時刻t1+T1)における「下流側測定面部」と、上記のある時刻(例えば時刻t1+T1)から時間T1だけ時間が溯った時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」は、鋼板Sの板面の長手方向からも板幅方向からも、同一の部分(位置)である。
(d) 上記(b)で求めためっき付着量推定値We(X41F,t1),We(X41B,t1)と、上記(a)で求めためっき付着量実測値W10(t1+T1),W20(t1+T1)との、偏差Δ(X41F,t1),Δ(X41B,t1)を求める。
(e) 偏差Δ(X41F,t1),Δ(X41B,t1)が零となるように、換言すると、めっき付着量推定値We(X41F,t1),We(X41B,t1)が、めっき付着量実測値W10(t1+T1),W20(t1+T1)に一致するように、「めっき付着量推算式」を修正する。
(f) 修正した「めっき付着量推算式」を用いて、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度Vを制御することにより、精度の良い、めっき付着量の制御ができる。
制御動作の詳細を説明する。
上流側距離演算部110は、各時刻t1,t2,t3,t4・・・における、上流側エッジ位置Ed11と、距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)との板幅方向距離X11,X12,X13,X14を演算して求める(図18参照)。
・時刻t1における、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74a(84a)との板幅方向距離X11(t1)、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74b(84b)との板幅方向距離X12(t1)、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74c(84c)との板幅方向距離X13(t1)、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74d(84d)との板幅方向距離X14(t1)。
・時刻t2における、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74a(84a)との板幅方向距離X11(t2)、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74b(84b)との板幅方向距離X12(t2)、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74c(84c)との板幅方向距離X13(t2)、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74d(84d)との板幅方向距離X14(t2)。
・時刻t3における、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74a(84a)との板幅方向距離X11(t3)、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74b(84b)との板幅方向距離X12(t3)、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74c(84c)との板幅方向距離X13(t3)、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74d(84d)の板幅方向距離X14(t3)。
・時刻t4における、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74a(84a)との板幅方向距離X11(t4)、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74b(84b)との板幅方向距離X12(t4)、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74c(84c)との板幅方向距離X13(t4)、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74c(84c)との板幅方向距離X14(t4)。
・同様に、以降の時刻t5,t6・・・における、上流側エッジ位置Ed11(t5,t6・・・)と、距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84c)との板幅方向距離X11(t5,t6・・・),X12(t5,t6・・・),X13(t5,t6・・・),X14(t5,t6・・・)を求める。
・時刻t1における、ノズル板間距離H11(t1),H21(t1),H12(t1),H22(t1),H13(t1),H23(t1),H14(t1),H24(t1)。
・時刻t2における、ノズル板間距離H11(t2),H21(t2),H12(t2),H22(t2),H13(t2),H23(t2),H14(t2),H24(t2)。
・時刻t3における、ノズル板間距離H11(t3),H21(t3),H12(t3),H22(t3),H13(t3),H23(t3),H14(t3),H24(t3)。
・時刻t4における、ノズル板間距離H11(t4),H21(t4),H12(t4),H22(t4),H13(t4),H23(t4),H14(t4),H24(t4)。
・同様に、以降の時刻t5,t6・・・における、ノズル板間距離H11(t5,t6・・・),H21(t5,t6・・・),H12(t5,t6・・・),H22(t5,t6・・・),H13(t5,t6・・・),H23(t5,t6・・・),H14(t5,t6・・・),H24(t5,t6・・・)を求める。
・時刻t1+T1における、下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計253,263の計測位置(絶対位置)との特定板幅方向距離X41(t1+T1)。
・時刻t2+T2における、下流側エッジ位置Ed21(t2+T2)とめっき付着量計253,263の計測位置(絶対位置)との特定板幅方向距離X41(t2+T2)。
・時刻t3+T3における、下流側エッジ位置Ed21(t3+T3)とめっき付着量計253,263の計測位置(絶対位置)との特定板幅方向距離X41(t3+T3)。
・時刻t4+T4における、下流側エッジ位置Ed21(t4+T4)とめっき付着量計253,263の計測位置(絶対位置)との特定板幅方向距離X41(t4+T4)。
・同様に、以降の時刻t5+T5,t6+T6・・・における、下流側エッジ位置Ed21(t5+T5,t6+T6・・)とめっき付着量計253,263の計測位置(絶対位置)との特定板幅方向距離X41(t5+T5,t6+T6・・・)を求める。
・時刻(t1+T1)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W10(t1+T1),W20(t1+T1)を出力し、
・時刻(t2+T2)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W10(t2+T2),W20(t2+T2)を出力し、
・時刻(t3+T3)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W10(t3+T3),W20(t3+T3)を出力し、
・時刻(t4+T4)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W10(t4+T4),W20(t4+T4)を出力する。
以降の時刻(t5+T5),(t6+T6)・・・においても、めっき付着量計253,263は、めっき付着量実測値を出力する。
・めっき付着量実測値W10(t1+T1),W20(t1+T1)、
・めっき付着量実測値W10(t2+T2),W20(t2+T2)、
・めっき付着量実測値W10(t3+T3),W20(t3+T3)、
・めっき付着量実測値W10(t4+T4),W20(t4+T4)、
・めっき付着量実測値W10(t5+T5),W20(t5+T5)、
・めっき付着量実測値W10(t6+T6),W20(t6+T6)、・・・は、記憶部160に記憶される。
We=G・Hn1・Pn2・Vn3 ・・・ (1)
但しWe[g/m2]はめっき付着量推定値、H[mm]はノズル板間距離、P[kPa]はガスワイピングノズル21,22から噴射されるガスの噴射圧力、Vは通板速度、G,n1,n2,n3,n4は係数である。
めっき付着量推定モデル式は、過去の多数の実操業時に得たデータを基に作成したものである。
更に、めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻t1,t2,t3,t4・・・における、ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を取り込む。ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24は、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dが配置されている位置における、ノズル板間距離である。
このようにして求めた補間したノズル板間距離H41F,H41Bを、式(1)によるめっき付着量推定モデル式に入れて演算することにより、上流側エッジ位置Ed1から特定板幅方向距離X41だけ離れた位置における各めっき付着量推定値Weを求めることができる。
つまり実施例2では、上式(1)のめっき付着量推定モデル式に、特定板幅方向距離だけ離れた位置でのノズル板間距離(補間演算して求めたノズル板間距離)を入れてめっき付着量推定値Weを求める演算手法が、「めっき付着量推算式」になる。
なお、ローラ移動モータ制御装置107により通板位置を調整して、ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を制御することもできる。
また、めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、ガス噴射圧力P(t1),P(t2),P(t3),P(t4),P(t5),P(t6)・・・を取り込む。
更に、めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、通板速度V(t1),V(t2),V(t3),V(t4),V(t5),V(t6)・・・を取り込む。
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX41(t1+T1)の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側でのめっき付着量推定値We(X41F、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX41(t1+T1)の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側でのめっき付着量推定値We(X41B、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX41(t2+T2),X41(t3+T3),X41(t4+T4),X41(t5+T5),X41(t6+T6)・・・の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側でのめっき付着量推定値We(X41F、t2),We(X41F、t3),We(X41F、t4),We(X41F、t5),We(X41F、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX41(t2+T2),X41(t3+T3),X41(t4+T4),X41(t5+T5),X41(t6+T6)・・・の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側でのめっき付着量推定値We(X41B、t2),We(X41B、t3),We(X41B、t4),We(X41B、t5),We(X41B、t6)・・・、
を求める。
時刻t1におけるめっき付着量推定値Weと、時刻(t1+T1)におけるめっき付着量実測値Wとを、次のように比較して偏差を求める。
・めっき付着量推定値We(X41F、t1)とめっき付着量実測値W10(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X41F、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X41B、t1)とめっき付着量実測値W20(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X41B、t1)を求める。
・偏差Δ(X41F、t2),Δ(X41F、t3),Δ(X41F、t4)・・・。
・偏差Δ(X41B、t2),Δ(X41B、t3),Δ(X41B、t4)・・・。
・上記式(1)に示すめっき付着量推定モデル式の係数G,n1,n2,n3,n4を修正したり、
・めっき付着量推定モデル式により求めためっき付着量推定値を、鋼板Sの板幅方向の板反り形状を加味して、板幅方向のすべての位置のめっき付着量推定値Weを求める演算手法を修正する。
このような係数の修正をしていくことにより、めっき付着量推定モデル式を含む「めっき付着量推算式」の精度が向上し、鋼板Sに付着させるめっき付着量が、より正確に目標とした付着量になっていく。
このように修正した「めっき付着量推算式」を用いて、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度Vを制御することにより、精度の良い、めっき付着量の制御ができる。
10 めっき浴槽
11 シンクローラ
12,13 浴中ローラ
14,15 ローラ移動モータ
20 ガスワイピングノズル装置
21,22 ガスワイピングノズル
30 板反り矯正装置
31,32 矯正ユニット
41,42 トップローラ
43 ローラ
50,60,250,260 めっき付着量計測装置
51a,51b,51c,51d,61a,61b,61c,61d ガイドレール
52a,52b,52c,52d,62a,62b,62c,62d 移動体
53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63d,253,263 めっき付着量計
54,251,252,261 ビーム
55,56,255,256 下流側エッジセンサ
71,81 支持フレーム
72a,72b,72c,72d,82a,82b,82c,82d 移動ブロック
73a,73b,73c,73d,83a,83b,83c,83d 電磁石
74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84d 距離センサ
75,85 接続フレーム
76,86 上流側エッジセンサ
91,92 支持構造物
100 めっき付着量制御装置
101 矯正ユニット制御装置
102 移動ブロック制御装置
103 電磁石制御装置
104 ガスワイピングノズル制御装置
105 ガス噴射圧力制御装置
106 通板速度制御装置
107 ローラ移動モータ制御装置
110 上流側距離演算部
120 ノズル板間距離演算部
130 移動体制御部
140 めっき付着量制御部
150 板反り形状演算部
160 記憶部
170 下流側距離演算部
250,260 めっき付着量計測装置
251,252,261 ビーム
253,263 めっき付着量計
255,256 下流側エッジセンサ
S 鋼板
M 溶融金属
C 鋼板の搬送方向
α,β 位置
P ガスの噴射圧力
V 通板速度
H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24 ガスワイピングノズルから鋼板までのノズル板間距離
h11,h12,h13,h14,h21,h22,h23,h24 距離センサから鋼板までの距離
Ed11,Ed12 上流側エッジ位置
Ed21,Ed22 下流側エッジ位置
X11,X12,X13,X14 上流側エッジ位置と距離センサとの特定板幅方向距離
X21,X22,X23,X24 下流側エッジ位置とめっき付着量計との特定板幅方向距離
X31,X32,X33,X34 固定距離である特定板幅方向距離
wo めっき付着量目標値
We めっき付着量推定値
W10,W11,W12,W13,W14,W20,W21,W22,W23,W24 めっき付着量実測値
Claims (7)
- めっき浴槽から引き上げられて搬送される鋼鈑を間に挟んだ状態で配置されており、前記鋼板にガスを噴射する一対のガスワイピングノズルと、
前記鋼板の搬送方向に関して上流側位置に配置されており、前記ガスワイピングノズルと前記鋼板の板面までの距離であるノズル板間距離を検出する距離センサと、
前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置に配置されており、前記鋼板のエッジ位置である上流側エッジ位置を検出する上流側エッジセンサと、
前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置よりも下流側の位置である下流側位置に配置されており、前記鋼板のエッジ位置である下流側エッジ位置を検出する下流側エッジセンサと、
前記鋼板の搬送方向に関して前記下流側位置に配置されており、前記鋼板に形成される金属めっき層のめっき付着量を検出してめっき付着量実測値を出力するめっき付着量計と、
搬送中の前記鋼板の面のうちめっき付着量を測定する位置となる測定面部が前記上流側位置を通過した際の、前記ノズル板間距離と、前記ガスの噴射圧力と、前記鋼板の通板速度と、前記下流側エッジ位置と前記測定面部との板幅方向の距離と等しい関係となる、前記上流側エッジ位置と前記測定面部との特定板幅方向距離と、を演算要素として、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算するめっき付着量推算式を有するめっき付着量制御部と、
を有し、
前記めっき付着量制御部は、前記測定面部が前記上流側位置を通過したときに推定演算しためっき付着量推定値と、前記測定面部が前記下流側位置を通過したときに前記めっき付着量計が前記測定面部に対向した状態で検出しためっき付着量実測値との偏差を求め、この偏差を零とするように前記めっき付着量推算式を修正する、
ことを特徴とするめっき付着量制御機構。 - 請求項1において、
前記めっき付着量計を板幅方向に移動させる移動体と、
前記移動体を板幅方向に移動制御する移動体制御部と、
を更に有し、
前記特定板幅方向距離は、前記測定面部が前記上流側位置を通過したときにおける前記上流側エッジ位置と前記距離センサとの間の板幅方向距離であり、
前記めっき付着量制御部は、前記測定面部が前記上流側位置を通過した際において、前記距離センサが位置しているところでのノズル板間距離を用いて、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算し、
前記移動体制御部は、前記測定面部が前記下流側位置を通過したときに、前記下流側エッジ位置と前記めっき付着量計との板幅方向距離が、前記特定板幅方向距離となるように、前記移動体を移動させる、
ことを特徴とするめっき付着量制御機構。 - 請求項1において
前記めっき付着量計を板幅方向に移動させる移動体と、
前記移動体を板幅方向に移動制御する移動体制御部と、
前記測定面部が前記上流側位置を通過した際における、前記鋼板の板幅方向の板反り形状を演算する板反り形状演算部と、
を更に有し、
前記特定板幅方向距離は、前記鋼板のエッジ位置から板幅方向に延びる固定長の板幅方向距離であり、
前記距離センサは板幅方向に複数配置されており、
前記めっき付着量制御部は、前記測定面部が前記上流側位置を通過した際において、複数の前記距離センサが位置しているところでの複数のノズル板間距離を、前記板反り形状を加味して補間演算することにより、上流側エッジ位置から固定長の前記特定板幅方向距離だけ離れた位置でのノズル板間距離を求め、この補間演算したノズル板間距離を用いて、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算し、
前記移動体制御部は、前記下流側エッジ位置と前記めっき付着量計との板幅方向距離が、固定長の前記特定板幅方向距離となるように、前記移動体を移動させる、
ことを特徴とするめっき付着量制御機構。 - 請求項1において
前記測定面部が前記上流側位置を通過した際における、前記鋼板の板幅方向の板反り形状を演算する板反り形状演算部、
を更に有し、
前記特定板幅方向距離は、前記測定面部が前記下流側位置を通過したときにおける前記下流側エッジ位置と前記めっき付着量計との間の板幅方向距離であり、
前記距離センサは板幅方向に複数配置されており、
前記めっき付着量計は、絶対位置に配置されており、
前記めっき付着量制御部は、前記測定面部が前記上流側位置を通過した際において、複数の前記距離センサが位置しているところでの複数のノズル板間距離を、前記板反り形状を加味して補間演算することにより、上流側エッジ位置から前記特定板幅方向距離だけ離れた位置でのノズル板間距離を求め、この補間演算したノズル板間距離を用いて、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算する、
ことを特徴とするめっき付着量制御機構。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項において、
前記めっき付着量計は複数配置されており、その配置位置は前記鋼板の搬送方向にずれた位置である、
ことを特徴とするめっき付着量制御機構。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項において、
前記めっき付着量制御部は、修正した前記めっき付着量推算式を用いて、前記めっき付着量推定値が前記めっき付着量実測値に一致するように、前記ノズル板間距離と、前記ガスの噴射圧力と、前記鋼板の通板速度を制御する、
ことを特徴とするめっき付着量制御機構。 - めっき浴槽から引き上げられて搬送される鋼鈑を間に挟んだ状態で配置された一対のガスワイピングノズルにより、前記鋼板にガスを噴射し、
前記鋼板の搬送方向に関して予め決めた上流側位置において、前記ガスワイピングノズルと前記鋼板の板面までの距離であるノズル板間距離を検出し、
前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置において、前記鋼板のエッジ位置である上流側エッジ位置を検出し、
前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置よりも下流側の位置である下流側位置において、前記鋼板のエッジ位置である下流側エッジ位置を検出し、
前記鋼板の搬送方向に関して前記下流側位置において、前記鋼板に形成される金属めっき層のめっき付着量をめっき付着量計により検出してめっき付着量実測値を求め、
搬送中の前記鋼板の面のうちめっき付着量を測定する位置となる測定面部が前記上流側位置を通過した際の、前記ノズル板間距離と、前記ガスの噴射圧力と、前記鋼板の通板速度と、前記下流側エッジ位置と前記測定面部との板幅方向の距離と等しい関係となる、前記上流側エッジ位置と前記測定面部との特定板幅方向距離と、を演算要素とするめっき付着量推算式に基づき、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算し、
前記測定面部が前記上流側位置を通過したときに推定演算しためっき付着量推定値と、前記測定面部が前記下流側位置を通過したときに前記めっき付着量計が前記測定面部に対向した状態で検出しためっき付着量実測値との偏差を求め、この偏差を零とするように前記めっき付着量推算式を修正する、
ことを特徴とするめっき付着量制御方法。
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