JPH07299551A - Method and device for controlling molten steel level in mold of continuous casting machine - Google Patents

Method and device for controlling molten steel level in mold of continuous casting machine

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JPH07299551A
JPH07299551A JP9641694A JP9641694A JPH07299551A JP H07299551 A JPH07299551 A JP H07299551A JP 9641694 A JP9641694 A JP 9641694A JP 9641694 A JP9641694 A JP 9641694A JP H07299551 A JPH07299551 A JP H07299551A
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molten metal
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control
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Jiro Mitani
二郎 三谷
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修 近藤
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Abstract

PURPOSE:To provide a method for controlling the molten steel level in a mold of a continuous casting machine capable of excellently keeping the control precision during the operation without the help of an operator and a device to be used in executing the method. CONSTITUTION:Times T1, T2 (T2<T1) are preset, and the first index H1 is calculated based on the fluctuation width of the molten steel level in the time zone from the present to the time T1, and the second index H2 is calculated based on the fluctuation width of the molten steel level in the respective time zones which are obtained by splitting the previous time zone by the time T2. The calculated first index H1 and second index H2 are compared with the corresponding thresholds THD1, THD2, and when the second index H2 is larger than the threshold THD2, the control gain is reduced. When the second index H2 is smaller than the threshold THD2 and the first index H1 is larger than the threshold THD1, the control gain is increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造機の鋳型内の湯
面レベルを制御する方法及びその実施に使用する装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a molten metal level in a mold of a continuous casting machine and an apparatus used for implementing the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】連続鋳造の操業は、上下に開口を有する
鋳型に溶融金属(溶湯)を注入し、該鋳型の水冷された
内壁に溶湯を接触させることによって冷却し、外側を凝
固シェルにて被膜された鋳片を得て、これを鋳型の下側
開口部から連続的に引き抜きつつ更に冷却し、内側にま
で凝固が進行した後に所定の寸法に切断して、圧延等の
後工程での素材となる製品鋳片を得る手順にて行われ
る。
2. Description of the Related Art In the continuous casting operation, molten metal (molten metal) is poured into a mold having upper and lower openings, and the molten metal is brought into contact with the water-cooled inner wall of the mold to cool the outer side with a solidified shell. Obtain a coated slab, further cooling while continuously pulling it from the lower opening of the mold, cut into a predetermined dimension after solidification progressed to the inside, in a post-process such as rolling. The procedure is to obtain a product slab as a raw material.

【0003】この操業に際しては、鋳型からの溶湯の溢
出,ブレークアウトの発生等、安定操業を阻害する各種
の不都合を未然に防止し、生産能力の向上を図ると共
に、鋳型内部での冷却,凝固状態を安定化させ、製品鋳
片の品質向上を図るべく、鋳型内部に注入した溶湯を予
め定めた目標レベルに維持する湯面レベル制御が行われ
ている。
During this operation, various inconveniences such as overflow of molten metal from the mold and breakout which hinder stable operation are prevented in advance to improve the production capacity and to cool and solidify the inside of the mold. In order to stabilize the state and improve the quality of the product slab, the molten metal level control is performed to maintain the molten metal injected into the mold at a predetermined target level.

【0004】従来の湯面レベル制御は、鋳型内部の湯面
レベルを検出し、この検出結果と目標レベルとの偏差に
基づく比例積分微分(PID)演算により、鋳型への注
湯を行うための注湯手段(スライディングノズル等)の
開度調節量を求め、これを実現すべく前記注湯手段の駆
動源(油圧シリンダ等)を動作させるフィードバック制
御により行われていた。
In the conventional molten metal level control, the molten metal level in the mold is detected, and a proportional-integral-derivative (PID) calculation based on the deviation between the detection result and the target level is used to inject the molten metal into the mold. The amount of opening adjustment of the pouring means (sliding nozzle or the like) is obtained, and feedback control is performed to operate the drive source (hydraulic cylinder or the like) of the pouring means in order to realize this.

【0005】ところがこの方法においては、例えば、特
開昭62−192246号公報に開示されているように、制御精
度を向上させるべくPID演算のゲインを大きくした場
合、注湯手段の開度調節が過度に行われる結果、湯面レ
ベルの変動が目標レベルを越え、これを整定させるまで
に時間を要し、却って制御精度が悪化するという問題が
あった。
However, in this method, for example, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-192246, when the PID calculation gain is increased to improve the control accuracy, the opening degree of the pouring means is adjusted. As a result of being excessively performed, the fluctuation of the molten metal level exceeds the target level, it takes time to settle it, and there is a problem that the control accuracy deteriorates on the contrary.

【0006】これを解決するための湯面レベル制御方法
の1つとして、本願出願人により特開平3−142469号公
報に提案された最適制御方法がある。この方法は、湯面
レベルに影響を及ぼす状態量、即ち、注湯手段の開度,
鋳型内部の湯面レベル,及び鋳込み速度のそれぞれに対
する最適制御ゲインを、開度の応答特性,湯面レベルの
応答特性及び評価関数に基づいて求め、現状の湯面レベ
ルと目標レベルとの偏差(制御偏差)及び各状態量の検
出値と前記最適制御ゲインとに基づいて算出した開度変
更量となるように制御するものである。
As one of the molten metal level control methods for solving this, there is an optimal control method proposed by the applicant of the present application in Japanese Patent Laid-Open No. 3-142469. This method uses the state quantity that affects the level of the molten metal, that is, the opening of the pouring means,
The optimum control gain for each of the molten metal level inside the mold and the pouring speed is obtained based on the response characteristic of the opening, the response characteristic of the molten metal level and the evaluation function, and the deviation between the current molten metal level and the target level ( Control deviation) and the detected value of each state quantity, and the opening change amount calculated based on the optimum control gain are controlled.

【0007】以下、最適制御方法を詳述する。いま注湯
手段の開度Xとすると、その応答特性は開度指令Uを含
む次式により表される。 Xn =a1 n-1 +a2 n-2 +b1 n-1 +b2 n-2 …(11) 但し、a1 ,a2 :応答特性の開度における定数 b1 ,b2 :応答特性の開度指令における定数 n:制御タイミング
The optimum control method will be described in detail below. Assuming that the opening X of the pouring means is present, its response characteristic is expressed by the following equation including the opening command U. X n = a 1 X n-1 + a 2 X n-2 + b 1 U n-1 + b 2 U n-2 (11) where a 1 and a 2 are constants b 1 and b at the opening of the response characteristic. 2 : Constant in response characteristic opening command n: Control timing

【0008】また、鋳型内部における湯面レベルYの応
答特性は、開度X及び鋳込み速度Vを含む次式により表
される。 Yn =c1 n-1 +c2 n-2 +d1 n-2 +d2 n-3 +f1 n-1 +f2 n-2 …(12) 但し、c1 ,c2 :応答特性の湯面レベルにおける定数 d1 ,d2 :応答特性の開度における定数 f1 ,f2 :応答特性の鋳込み速度における定数
The response characteristic of the molten metal level Y inside the mold is expressed by the following equation including the opening X and the pouring speed V. Y n = c 1 Y n-1 + c 2 Y n-2 + d 1 X n-2 + d 2 X n-3 + f 1 V n-1 + f 2 V n-2 (12) where c 1 and c 2 : Constant of response characteristic at molten metal level d 1 , d 2 : constant of opening of response characteristic f 1 , f 2 : constant of pouring speed of response characteristic

【0009】一方、開度変更量ΔU* は、制御偏差E
と、開度X,湯面レベルY,開度指令U及び鋳込み速度
Vの変化量ΔX,ΔY,ΔU,ΔVと、これらに対する
最適制御ゲインk1 〜k9 とを含む次式にて表される。 ΔU* =k1 n +k2 ΔYn +k3 ΔYn-1 +k4 ΔXn +k5 ΔXn-1 +k6 ΔXn-2 +k7 ΔUn-1 +k8 ΔVn +k9 ΔVn-1 …(13)
On the other hand, the opening change amount ΔU * is the control deviation E
And the amount of change ΔX, ΔY, ΔU, ΔV in the opening X, the molten metal level Y, the opening command U, and the pouring speed V, and the optimum control gains k 1 to k 9 for them are represented by the following equation. It ΔU * = k 1 E n + k 2 ΔY n + k 3 ΔY n-1 + k 4 ΔX n + k 5 ΔX n-1 + k 6 ΔX n-2 + k 7 ΔU n-1 + k 8 ΔV n + k 9 ΔV n-1 ... (13)

【0010】ここで、(13)式における各最適制御ゲイ
ンk1 〜k9 の値を、前記(11)式及び(12)式に基づ
いて状態マトリックスを求め、制御偏差E,開度指令U
及び重み係数ωを含む次の(14)式にて表される評価関
数Jを最小とすべく、リカッチの方程式を解くことによ
って求める。そして開度X,湯面レベルY及び鋳込み速
度Vを測定し、(13)式に基づいて算出した開度変更量
ΔU* となるように注湯手段の駆動源の動作を制御す
る。
[0010] Here, the value of each optimum control gains k 1 to k 9 in (13), obtains a state matrix on the basis of the (11) and (12), the control deviation E, the opening command U
And the weighting factor ω, the evaluation function J expressed by the following equation (14) is obtained by solving the Riccati equation so as to minimize it. Then, the opening X, the molten metal level Y, and the pouring speed V are measured, and the operation of the drive source of the pouring means is controlled so that the opening change amount ΔU * calculated based on the equation (13) is obtained.

【0011】[0011]

【数1】 [Equation 1]

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら連続鋳造
機においては、一時的に、湯面レベルに短周期の変動が
発生することがあり、このような短周期の湯面レベルの
変動に対して従来の制御方法を適用すると、この変動が
継続し又は増大して安定操業ができないという問題があ
った。そこで、これを防止すべくオペレータが制御ゲイ
ンの値を減少させる調整を行って湯面レベルの制御の安
定性を増加させていた。しかし、調整後の制御ゲインに
て操業を継続すると、制御の応答が十分でないため良好
な湯面レベル制御精度が得られず、凝固状態の不安定化
を招いて製品鋳片の品質が低下するため、制御ゲインを
増加させる再調整を行わなければならず、操作が煩雑で
あるという問題があった。
However, in the continuous casting machine, there may be a short period fluctuation in the molten metal level temporarily, and in the conventional casting machine, the fluctuation in the molten metal level may occur. When the control method of No. 2 is applied, there is a problem that this fluctuation continues or increases and stable operation cannot be performed. Therefore, in order to prevent this, the operator increases the stability of the level control by adjusting the value of the control gain. However, if the operation is continued with the adjusted control gain, the response of the control is not sufficient, so good level control accuracy of the molten metal surface cannot be obtained, and the solidification state becomes unstable, and the quality of the product slab deteriorates. Therefore, the readjustment for increasing the control gain has to be performed, and there is a problem that the operation is complicated.

【0013】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは湯面レベルの変動状
態に応じた最適制御ゲインに変更することによって、オ
ペレータによらずとも操業中、制御精度を良好に保ち得
る連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御方法及びその実施
に使用する装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to change to an optimum control gain according to the fluctuation state of the molten metal level so that the operator can operate without depending on the operator. It is an object of the present invention to provide a method for controlling a molten metal level in a continuous casting machine mold capable of maintaining good control accuracy and an apparatus used for implementing the method.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】第1発明に係る連続鋳造
機鋳型内の湯面レベル制御方法は、鋳型内の湯面レベル
を検出し、その検出値に基づいて求めた制御ゲインを用
いて連続鋳造機鋳型内の湯面レベルを制御する方法にお
いて、検出した湯面レベルの変動に基づいて、所定の時
間T2 より短い周期の変動幅が所定値以上ある場合は前
記制御ゲインを小さくし、時間T1 (T1 >T2 )から
時間T2 間の周期の変動幅が所定値以上ある場合は前記
制御ゲインを大きくすることを特徴とする。
A molten metal level control method in a continuous casting machine mold according to a first aspect of the invention detects a molten metal level in a mold and uses a control gain obtained based on the detected value. In the method of controlling the molten metal surface level in the continuous casting machine mold, the control gain is reduced when the fluctuation width of the cycle shorter than the predetermined time T 2 is a predetermined value or more based on the detected fluctuation of the molten metal level. , The control gain is increased when the fluctuation range of the period from time T 1 (T 1 > T 2 ) to time T 2 is equal to or larger than a predetermined value.

【0015】第2発明に係る連続鋳造機鋳型内の湯面レ
ベル制御方法は、鋳型内の湯面レベルを検出し、その検
出値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳
型内の湯面レベルを制御する方法において、現在から時
間T1 前までの時間領域における湯面レベルの変動幅に
基づいて第1指標を算出し、前記時間領域を時間T
2(T2 <T1 )ずつに分割したそれぞれの時間領域に
おける湯面レベルの変動幅に基づいて第2指標を算出
し、算出した第1指標及び第2指標と各々に対応する閾
値とを比較し、第2指標がそれに対応する閾値より大き
い場合は前記制御ゲインを小さくし、第2指標がそれに
対応する閾値より小さく、第1指標がそれに対応する閾
値より大きい場合は前記制御ゲインを大きくすることを
特徴とする。
A method for controlling a molten metal level in a continuous casting machine mold according to the second aspect of the invention detects a molten metal level in the mold and uses a control gain obtained based on the detected value to control the molten metal level in the continuous casting machine mold. In the method of controlling the molten metal level, the first index is calculated based on the fluctuation range of the molten metal level in the time domain from the present to the time T 1 before, and the time domain is set to the time T
The second index is calculated based on the fluctuation range of the molten metal level in each time region divided into 2 (T 2 <T 1 ), and the calculated first index and second index and the threshold values corresponding to each are calculated. In comparison, when the second index is larger than the corresponding threshold value, the control gain is decreased, when the second index is smaller than the corresponding threshold value, and when the first index is larger than the corresponding threshold value, the control gain is increased. It is characterized by doing.

【0016】第3発明に係る連続鋳造機鋳型内の湯面レ
ベル制御方法は、第1及び第2発明において、前記時間
1 ,T2 は、種々の周期の湯面レベルの変動に対して
異なる値の制御ゲインを適用した場合の制御の効果に基
づいて定めることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a molten metal level in a casting mold according to the first and second inventions, wherein the times T 1 and T 2 correspond to variations in the molten metal level in various cycles. It is characterized in that it is determined based on the control effect when different control gains are applied.

【0017】第4発明に係る連続鋳造機鋳型内の湯面レ
ベル制御装置は、鋳型内の湯面レベルを検出し、その検
出値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳
型内の湯面レベルを制御する装置において、検出した湯
面レベルの変動に基づいて、所定の時間T2 より短い周
期の変動幅及び時間T1 (T1 >T2 )から時間T2
の周期の変動幅を算出する変動幅算出手段と、該変動幅
算出手段にて算出された変動幅それぞれと各々に対応す
る所定値とを比較する比較手段と、該比較手段の結果に
基づいて、時間T2 より短い周期の変動幅が所定値以上
ある場合は前記制御ゲインを小さくし、時間T1 から時
間T2 間の周期の変動幅が所定値以上ある場合は前記制
御ゲインを大きくする制御ゲイン調整手段とを備えるこ
とを特徴とする。
The molten metal level control device in the continuous casting machine mold according to the fourth aspect of the invention detects the molten metal level in the mold, and uses the control gain obtained based on the detected value to control the molten metal level in the continuous casting machine mold. an apparatus for controlling a molten metal surface level, based on the variation of the detected molten metal surface level, variation in a period shorter than the predetermined time T 2 width and the time T 1 (T 1> T 2 ) from the period between time T 2 A fluctuation range calculating means for calculating the fluctuation range, a comparing means for comparing each fluctuation range calculated by the fluctuation range calculating means with a corresponding predetermined value, and a time T based on the result of the comparing means. Control gain adjustment for decreasing the control gain when the fluctuation width of the cycle shorter than 2 is a predetermined value or more, and for increasing the control gain when the fluctuation width of the cycle between time T 1 and time T 2 is the predetermined value or more And means.

【0018】第5発明に係る連続鋳造機鋳型内の湯面レ
ベル制御装置は、鋳型内の湯面レベルを検出し、その検
出値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳
型内の湯面レベルを制御する装置において、現在から時
間T1 前までの時間領域における湯面レベルの変動幅に
基づいて第1指標を算出する第1指標算出手段と、前記
時間領域を時間T2 (T2 <T1 )ずつに分割したそれ
ぞれの時間領域における湯面レベルの変動幅に基づいて
第2指標を算出する第2指標算出手段と、両指標算出手
段が算出した第1指標及び第2指標と各々に対応する閾
値とを比較する比較手段と、第2指標がそれに対応する
閾値より大きい場合は前記制御ゲインを小さくし、第2
指標がそれに対応する閾値より小さく、第1指標がそれ
に対応する閾値より大きい場合は前記制御ゲインを大き
くする制御ゲイン調整手段とを備えることを特徴とす
る。
The molten metal level control device in the continuous casting machine mold according to the fifth aspect of the invention detects the molten metal level in the mold, and uses the control gain obtained based on the detected value to control the molten metal level in the continuous casting machine mold. In a device for controlling the level of molten metal, a first index calculating means for calculating a first index based on the fluctuation range of the level of molten metal in the time region from the present to the time T 1 before, and T 2 ( Second index calculation means for calculating the second index based on the fluctuation range of the molten metal level in each time region divided into T 2 <T 1 ) and the first index and the second index calculated by both index calculation means Comparing means for comparing the index with the threshold value corresponding to each index, and if the second index is larger than the corresponding threshold value, the control gain is reduced to the second value.
When the index is smaller than the corresponding threshold value and the first index is larger than the corresponding threshold value, the control gain adjusting means for increasing the control gain is provided.

【0019】[0019]

【作用】図1は、種々の周期の湯面レベルの変動に対し
て異なる値の制御ゲインを適用した場合の制御効果をシ
ミュレーションした結果を示すグラフである。図1にお
いて横軸は、変動の周期を長周期から短周期に向かって
示しており、縦軸は、制御効果を(制御時の変動幅/非
制御時の変動幅)として示している。従って、この比の
値が小さな値である程、その制御効果は高い。また破線
は小さい値の制御ゲインを適用した場合を、実線は大き
い値の制御ゲインを適用した場合をそれぞれ示してい
る。図1から明らかな如く、湯面レベルの変動の周期が
時間T1 より長い場合は、制御ゲインの大小に拘わらず
これを略完全に解消することができる。
FIG. 1 is a graph showing the results of simulating the control effect when different control gains are applied to the fluctuations in the molten metal level in various cycles. In FIG. 1, the horizontal axis represents the fluctuation period from the long cycle to the short cycle, and the vertical axis represents the control effect as (variation width during control / variation width during non-control). Therefore, the smaller the value of this ratio, the higher the control effect. The broken line shows the case where a small value control gain is applied, and the solid line shows the case where a large value control gain is applied. As is clear from FIG. 1, when the cycle of fluctuation of the molten metal level is longer than the time T 1, this can be almost completely eliminated regardless of the magnitude of the control gain.

【0020】湯面レベルの変動の周期が時間T1 より短
くなるに従って、制御効果が徐々に減少するが、大きい
値の制御ゲインを適用した方が小さい値を適用するより
制御効果の減少カーブは緩やかである。一方、小さい値
の制御ゲインを適用した場合は、湯面レベルの変動の周
期が短くなるに従って略直線的に制御効果が低下し、大
きい値の制御ゲインを適用した場合よりも長周期側に
て、その制御効果が略1.0 になるものの、変動の周期が
更に短くなった場合でもその状態を維持している。これ
に対し、大きい値の制御ゲインを適用した場合は、短周
期側の時間T2 にてその制御効果は小さい値の制御ゲイ
ンを適用した場合と同じ程度(略1.0 )まで低下し、そ
の周期が時間T2 より短くなると更に制御効果が低下す
る。
The control effect gradually decreases as the cycle of fluctuations in the molten metal level becomes shorter than the time T 1. However, the decrease curve of the control effect is smaller when the control gain having a larger value is applied than when the smaller value is applied. It is loose. On the other hand, when the control gain with a small value is applied, the control effect decreases substantially linearly as the cycle of fluctuations in the molten metal level decreases, and on the longer cycle side than when a control gain with a large value is applied. Although its control effect is about 1.0, it maintains that state even when the fluctuation cycle becomes shorter. On the other hand, when a large value of the control gain is applied, the control effect is reduced to the same degree (approximately 1.0) as when a small value of the control gain is applied at time T 2 on the short cycle side, and the cycle Is shorter than time T 2, the control effect is further deteriorated.

【0021】そこで、湯面レベルの検出値に基づいて、
時間T2 より短い周期の変動幅が所定値以上ある場合は
制御ゲインを小さくする。これによって制御効果の低下
を抑制しつつ、湯面レベルの変動が解消する。そして、
時間T1 から時間T2 間の周期の変動幅が所定値以上で
ある場合は、制御ゲインを大きくする。これによって制
御効果が大きくなる。またどちらでもない場合は、制御
ゲインは適当であるとして、前述した変更を行わない。
Therefore, based on the detected value of the molten metal level,
When the fluctuation width of the cycle shorter than the time T 2 is equal to or larger than the predetermined value, the control gain is reduced. As a result, fluctuations in the molten metal level are eliminated while suppressing a decrease in control effect. And
When the fluctuation range of the period from time T 1 to time T 2 is equal to or larger than the predetermined value, the control gain is increased. This increases the control effect. If neither, the control gain is determined to be appropriate, and the above-described change is not performed.

【0022】一方、現在から時間T1 前までの時間領域
を第2時間T2 ずつに分割し、それぞれの時間領域にお
ける湯面レベルの変動幅に基づいて第2指標を算出す
る。これによって、時間T2 より短い周期の変動幅に関
する指標が得られる。そして第2指標と、それに応じて
予め設定された閾値とを比較し、該閾値より第2指標が
大きい場合は、湯面レベルの変動は時間T2 より短い周
期のものが多いと判断し、制御ゲインを小さくする。
On the other hand, the time region from the present time to the time T 1 before is divided into second time periods T 2 , and the second index is calculated based on the fluctuation range of the molten metal level in each time region. As a result, an index relating to the fluctuation range having a cycle shorter than the time T 2 can be obtained. Then, the second index is compared with a threshold value set in advance, and when the second index is larger than the threshold value, it is determined that the fluctuation of the molten metal level is often in a cycle shorter than the time T 2 , Reduce the control gain.

【0023】また現在から時間T1 前までの時間領域に
おける湯面レベルの変動幅に基づいて第1指標を算出す
る。これによって、時間T1 より短い周期の変動幅に関
する指標が得られる。そして、第2指標がそれに対応す
る閾値より小さい場合、第1指標と、それに応じて予め
設定された閾値とを比較し、該閾値より第1指標が大き
い場合は、湯面レベルの変動は時間T2 より短い周期の
ものが少なく、時間T 1 より短い周期のものが多いと判
断し、制御ゲインを大きくする。
The time T from the present1In the previous time domain
Calculate the first index based on the fluctuation range of the molten metal level
It By this, the time T1The fluctuation range of the shorter cycle
The index to do is obtained. And the second index corresponds to it
If it is smaller than the threshold value,
Compared with the set threshold, the first index is larger than the threshold.
If it is not, the fluctuation of the level of the molten metal is time T2Shorter period
There are few things, time T 1It is determined that there are many shorter cycles
Turn off and increase the control gain.

【0024】そして、第1指標及び第2指標が共に対応
する閾値より小さい場合は現在の制御ゲインが適当であ
るとして、現在と同じ制御ゲインとする。これによって
湯面レベルの変動を詳細に解析することなく、制御に要
する湯面レベルの情報を容易に得ることができる。
When both the first index and the second index are smaller than the corresponding threshold values, the current control gain is considered to be appropriate and the same control gain as the current is set. This makes it possible to easily obtain the level information required for control without detailed analysis of changes in the level.

【0025】[0025]

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て具体的に説明する。図2は本発明に係る連続鋳造機の
模式図及びその制御系を示すブロック図であり、図中T
はその内部に溶湯3を貯留するタンディッシュである。
タンディッシュTの下方には所定距離を隔てて、上下に
開口を有する鋳型Mが配してあり、鋳型Mの内部には、
タンディッシュTの底面にその基端を開口させた浸漬ノ
ズル4が延設されている。タンディッシュT内の溶湯3
は、浸漬ノズル4を介して鋳型Mに注入され、鋳型Mの
内壁との接触により冷却されて外側を凝固シェル50にて
被覆された鋳片5となり、外側に転接するピンチロール
6,6の回転により、鋳型Mの下方に連続的に引き抜か
れつつ更に冷却され、内側にまで凝固が進行した後に適
宜の寸法に切断されて製品鋳片となる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments thereof. FIG. 2 is a schematic diagram of a continuous casting machine according to the present invention and a block diagram showing its control system.
Is a tundish in which the molten metal 3 is stored.
Below the tundish T, a mold M having upper and lower openings is arranged at a predetermined distance, and inside the mold M,
On the bottom surface of the tundish T, an immersion nozzle 4 having a base end opened is extended. Molten metal 3 in tundish T
Is injected into the mold M through the immersion nozzle 4, cooled by contact with the inner wall of the mold M, and becomes a slab 5 coated with the solidified shell 50 on the outer side. By the rotation, the mold M is continuously drawn out and further cooled, and further solidified to the inside, and then cut into an appropriate size to obtain a product slab.

【0026】浸漬ノズル4の中途には、これの長手方向
と略直交する面内でのゲート板7aの移動により浸漬ノズ
ル4を開閉して、鋳型Mへの注湯量を調節するスライデ
ィングノズル7が固定してある。前記ゲート板7aは、油
圧シリンダ8の出力ロッドの先端に連結され、スライデ
ィングノズル7の開度調節は、油圧シリンダ8の進退動
作によりゲート板7aを移動させて行われる。
In the middle of the dipping nozzle 4, there is a sliding nozzle 7 for opening and closing the dipping nozzle 4 by moving the gate plate 7a in a plane substantially orthogonal to the longitudinal direction of the dipping nozzle 4 to adjust the amount of molten metal poured into the mold M. It is fixed. The gate plate 7a is connected to the tip of the output rod of the hydraulic cylinder 8, and the opening degree of the sliding nozzle 7 is adjusted by moving the gate plate 7a by moving the hydraulic cylinder 8 forward and backward.

【0027】以上の如く調節されるスライディングノズ
ル7の開度は、油圧シリンダ8に付設された開度検出器
70により、出力ロッドの進退位置を媒介として検出され
る。また、スライディングノズル7を経て注入されて、
鋳型Mの内部に滞留する溶湯3の湯面レベルは、該溶湯
3に臨ませて配されたレベル検出器30により検出され
る。更に、鋳片5に引き抜き力を付与するピンチロール
6,6には、これらの回転数を媒介として溶湯3の鋳込
み速度を検出する鋳込み速度検出器60が付設されてい
る。
The opening of the sliding nozzle 7 adjusted as described above is detected by an opening detector attached to the hydraulic cylinder 8.
Detected by 70 through the retracted position of the output rod. In addition, injected through the sliding nozzle 7,
The level of the molten metal 3 staying inside the mold M is detected by a level detector 30 arranged facing the molten metal 3. Further, the pinch rolls 6 and 6 that apply a drawing force to the slab 5 are provided with a pouring speed detector 60 that detects the pouring speed of the molten metal 3 through the number of rotations thereof.

【0028】レベル検出器30により検出された鋳型M内
部の湯面レベル、鋳込み速度検出器60により検出された
鋳込み速度、及び開度検出器70により検出されたスライ
ディングノズル7のノズル開度は、制御目標となる目標
レベルと共に、開度制御部1に与えられる。開度制御部
1は、各検出値と目標レベルとに基づいて、後述する如
く、目標レベルを実現するためのスライディングノズル
7の開度を演算して、その演算結果を開度指令としてシ
リンダ制御部2に与える。
The molten metal level inside the mold M detected by the level detector 30, the pouring speed detected by the pouring speed detector 60, and the nozzle opening of the sliding nozzle 7 detected by the opening detector 70 are It is given to the opening degree control unit 1 together with a target level that is a control target. The opening control unit 1 calculates the opening of the sliding nozzle 7 for realizing the target level based on each detected value and the target level, and controls the cylinder with the calculation result as the opening command. Give to part 2.

【0029】シリンダ制御部2にはまた、開度検出器70
により検出されるスライディングノズル7のノズル開度
が与えられており、シリンダ制御部2は、開度制御部1
から与えられた開度指令と、スライディングノズル7の
ノズル開度との偏差を求め、該偏差を解消すべく油圧シ
リンダ8に動作指令を発する。そしてこの動作指令によ
って油圧シリンダ8が進退動作を行い、ゲート板7aを開
閉してスライディングノズル7の開度を調節する。
The cylinder controller 2 also includes an opening detector 70.
The opening degree of the sliding nozzle 7 detected by the opening control section 1 is applied to the cylinder control section 2.
The deviation between the opening degree command given by the above and the nozzle opening degree of the sliding nozzle 7 is calculated, and an operation command is issued to the hydraulic cylinder 8 to eliminate the deviation. Then, the hydraulic cylinder 8 moves forward and backward in response to this operation command to open and close the gate plate 7a to adjust the opening of the sliding nozzle 7.

【0030】図3は図2に示した開度制御部1の構成を
示すブロック図であり、図4は開度制御部1の動作手順
を示すフローチャートである。開度制御部1の周波数成
分演算部12には湯面レベルYが与えられるようになって
おり、後述する如く、各制御タイミングにおける湯面レ
ベルの変動幅を算出する(ステップS1)。また周波数
成分演算部12には、後述する如くシミュレーションにて
求めた第1時間T1 及び第2時間T2 (T1 >T2 )が
予め与えられており、現在から第1時間T1 前まで(第
1区間)の湯面レベルYの変動幅H0 、第1区間を第2
時間T2 毎に分割した複数の第2区間における変動幅の
平均値である第2湯面変動指標H2 、及び変動幅H0
第2湯面変動指標H2 との比である第1湯面変動指標H
1 を算出し(ステップS2)て、これを制御ゲイン選択
部13に与える。なお、これら変動周波数成分を表す第1
湯面変動指標H1 及び第2湯面変動指標H2 は、第2時
間T2 毎に算出する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the opening control unit 1 shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a flow chart showing the operation procedure of the opening control unit 1. The molten metal level Y is given to the frequency component calculating unit 12 of the opening control unit 1, and the fluctuation range of the molten metal level at each control timing is calculated as described later (step S1). Further, the frequency component calculation unit 12 is previously given a first time T 1 and a second time T 2 (T 1 > T 2 ) obtained by a simulation as described later, and the first time T 1 before the present time Up to (first section) the fluctuation level H 0 of the molten metal level Y, the first section to the second
A second level fluctuation index H 2 that is the average value of the fluctuation range in a plurality of second sections divided for each time T 2 , and a ratio between the fluctuation range H 0 and the second level fluctuation index H 2 . Level change index H
1 is calculated (step S2), and this is given to the control gain selection unit 13. It should be noted that the first representing these fluctuating frequency components
The level variation index H 1 and the second level variation index H 2 are calculated every second time T 2 .

【0031】制御ゲイン選択部13には複数の重み係数ω
及び各重み係数ωに係る最適制御ゲインk1 〜k9 を有
するテーブルと、前記第1湯面変動指標H1 及び第2湯
面変動指標H2 に対応する閾値THD1 ,THD2 とが
予め設定されており、制御ゲイン選択部13は第2湯面変
動指標H2 と閾値THD2 とを比較し(ステップS
3)、H2 ≧THD2 であった場合は、次の表1の如
く、重み係数ωが1ポイント小さい値にて算出された最
適制御ゲインk1 〜k9 を選択し(ステップS4)、そ
れを開度変更量演算部10に与える。
The control gain selector 13 has a plurality of weighting factors ω.
And a table having optimum control gains k 1 to k 9 for each weighting factor ω, and thresholds THD 1 and THD 2 corresponding to the first molten metal level variation index H 1 and the second molten metal level variation index H 2 in advance. It is set, and the control gain selection unit 13 compares the second molten metal level variation index H 2 with the threshold value THD 2 (step S
3) If H 2 ≧ THD 2 , as shown in Table 1 below, select the optimum control gains k 1 to k 9 calculated with the weighting factor ω being one point smaller (step S4), It is given to the opening change amount calculation unit 10.

【0032】一方、H2 <THD2 であった場合は更
に、第1湯面変動指標H1 と閾値THD1 とを比較し
(ステップS5)、H1 ≧THD1 であった場合は、重
み係数ωが1ポイント大きい値にて算出された最適制御
ゲインk1 〜k9 を選択し(ステップS6)、H1 <T
HD1 であった場合は、現在の最適制御ゲインk1 〜k
9を選択し(ステップS7)、それを開度変更量演算部1
0に与える。なお閾値THD1 は1.1 〜5.0 の値であ
り、後述する如く、現在から第1時間T1 前までの湯面
レベルYの変動幅H0 に応じて変更する。またTHD2
は、短周期の変動が一時的に発生した区間を除いた区間
において、制御ゲインが適切である場合の湯面レベルの
最大変動幅である。
On the other hand, when H 2 <THD 2 , the first molten metal level variation index H 1 is further compared with the threshold value THD 1 (step S 5), and when H 1 ≧ THD 1 , the weight is calculated. The optimum control gains k 1 to k 9 calculated with the coefficient ω larger by one point are selected (step S6), and H 1 <T
If it is HD 1 , the current optimum control gains k 1 to k
9 is selected (step S7), and the opening change amount calculation unit 1 is selected.
Give to 0. The threshold value THD 1 is a value of 1.1 to 5.0, and is changed according to the fluctuation range H 0 of the molten metal level Y from the present time to the first time T 1 before, as described later. See also THD 2
Is the maximum fluctuation range of the molten metal level when the control gain is appropriate in the section excluding the section in which short-cycle fluctuations occur temporarily.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】開度変更量演算部10には、湯面レベルY,
鋳込み速度V,開度指令U,及びノズル開度Xが目標レ
ベルと共に与えられるようになっており、開度変更量演
算部10は次の(1)式中の最適制御ゲインk1 〜k9
制御ゲイン選択部13から与えられた値に更新し(ステッ
プS8)てノズル開度変更量ΔU* を算出し(ステップ
S9)、それを開度指令修正部11に与える。開度指令修
正部11は開度指令Uにノズル開度変更量ΔU* を加えた
新たな開度指令Uをシリンダ制御部2(図2参照)へ出
力する(ステップS10)ようになっている。 ΔU* =k1 n +k2 ΔYn +k3 ΔYn-1 +k4 ΔXn +k5 ΔXn-1 +k6 ΔXn-2 +k7 ΔUn-1 +k8 ΔVn +k9 ΔVn-1 …(1) 但し、E :制御偏差 ΔX:ノズル開度Xの変化量 ΔY:湯面レベルYの変化量 ΔU:開度指令Uの変化量 ΔV:鋳込み速度Vの変化量 k1 〜k9 :最適制御ゲイン n :制御タイミング
The opening change amount calculation unit 10 includes a molten metal level Y,
The pouring speed V, the opening degree command U, and the nozzle opening degree X are given together with the target level, and the opening degree change amount calculation unit 10 uses the optimum control gains k 1 to k 9 in the following equation (1). Is updated to the value given by the control gain selection unit 13 (step S8) to calculate the nozzle opening change amount ΔU * (step S9), which is given to the opening command correction unit 11. The opening command correction unit 11 outputs a new opening command U obtained by adding the nozzle opening change amount ΔU * to the opening command U to the cylinder control unit 2 (see FIG. 2) (step S10). . ΔU * = k 1 E n + k 2 ΔY n + k 3 ΔY n-1 + k 4 ΔX n + k 5 ΔX n-1 + k 6 ΔX n-2 + k 7 ΔU n-1 + k 8 ΔV n + k 9 ΔV n-1 ... (1) where E: Control deviation ΔX: Change amount of nozzle opening X ΔY: Change amount of molten metal level Y ΔU: Change amount of opening command U ΔV: Change amount of pouring speed V k 1 to k 9 : Optimal control gain n: control timing

【0035】これによって湯面レベルに短周期の変動が
発生した場合、これに即応して制御の安定性が増加する
方向,即ち重み係数ωが大きい方向へ最適制御ゲインk
1 〜k9 が逐次更新されて、制御精度が高レベルに維持
された状態にて前記変動が解消される。そして変動が解
消されるに従い、制御の応答性が高い方向,即ち重み係
数ωが大きい方向へ最適制御ゲインk1 〜k9 が逐次更
新されて、制御精度が向上する。
As a result, when a short period fluctuation occurs in the molten metal level, the optimum control gain k is increased in a direction in which the stability of control is increased in response to the fluctuation.
1 to k 9 are sequentially updated, and the fluctuation is eliminated while the control accuracy is maintained at a high level. Then, as the fluctuation is eliminated, the optimum control gains k 1 to k 9 are sequentially updated in the direction in which the control response is high, that is, in the direction in which the weighting factor ω is large, and the control accuracy is improved.

【0036】次に、第1時間及び第2時間を求める方法
について詳述する。図5はシミュレーション装置の構成
を示すブロック図であり、図中21は開度変更量演算部で
ある。開度変更量演算部21には目標レベル,開度指令
U,鋳込み速度V,ノズル開度X,及び湯面レベルYD
が入力されるようになっている。また開度変更量演算部
21には前述した(1)式が設定してあり、開度変更量演
算部21は(1)式に前記各入力値を代入してノズル開度
変更量ΔU* を算出し、それを加算器22へ出力する。
Next, a method for obtaining the first time and the second time will be described in detail. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the simulation apparatus, and reference numeral 21 in the figure is an opening change amount calculation unit. The opening change amount calculation unit 21 includes a target level, an opening command U, a pouring speed V, a nozzle opening X, and a molten metal level Y D.
Is entered. The opening change amount calculation unit
The above-mentioned expression (1) is set in 21. The opening change amount calculation unit 21 substitutes each input value into the expression (1) to calculate the nozzle opening change amount ΔU * , and adds it. Output to the container 22.

【0037】加算器22にはその出力である開度指令Uが
フィードバックして入力するようになっており、開度指
令Uに前述したノズル開度変更量ΔU* を加えた新たな
開度指令Uをプロセスシミュレート部23の開度演算部24
へ出力すると共に、前述した開度変更量演算部21へ与え
る。開度演算部24は開度指令Uに基づいて次の(2)式
にてノズル開度Xを演算して、それを湯面レベル演算部
25へ出力すると共に、開度変更量演算部21に与える。 Xn =a1 n-1 +a2 n-2 +b1 n-1 +b2 n-2 …(2) 但し、a1 ,a2 :応答特性の開度における定数 b1 ,b2 :応答特性の開度指令における定数
The output of the opening command U, which is the output of the adder 22, is fed back to the adder 22, and a new opening command obtained by adding the above-mentioned nozzle opening change amount ΔU * to the opening command U is added. U is the opening calculation unit 24 of the process simulation unit 23
And outputs it to the opening degree change amount calculation unit 21 described above. The opening degree calculation unit 24 calculates the nozzle opening degree X by the following equation (2) based on the opening degree command U, and uses it to calculate the molten metal level calculation unit.
It is output to 25 and is given to the opening degree change amount calculation unit 21. X n = a 1 X n-1 + a 2 X n-2 + b 1 U n-1 + b 2 U n-2 (2) where a 1 and a 2 are constants b 1 and b in the opening of the response characteristic 2 : Constant in response command opening command

【0038】湯面レベル演算部25には更に鋳込み速度V
が与えられるようになっており、次の(3)式にて湯面
レベルYを算出してそれを加算器26へ出力する。 Yn =c1 n-1 +c2 n-2 +d1 n-2 +d2 n-3 +f1 n-1 +f2 n-2 …(3) 但し、c1 ,c2 :応答特性の湯面レベルにおける定数 d1 ,d2 :応答特性の開度における定数 f1 ,f2 :応答特性の鋳込み速度における定数
The pouring speed V is further supplied to the molten metal level calculation unit 25.
Is calculated, and the molten metal level Y is calculated by the following equation (3) and output to the adder 26. Y n = c 1 Y n-1 + c 2 Y n-2 + d 1 X n-2 + d 2 X n-3 + f 1 V n-1 + f 2 V n-2 (3) where c 1 and c 2 : Constant of response characteristic at molten metal level d 1 , d 2 : constant of opening of response characteristic f 1 , f 2 : constant of pouring speed of response characteristic

【0039】加算器26には種々の周波数の外乱Dが与え
られるようになっており、湯面レベルYと外乱Dとを加
算した湯面レベルYD を出力すると共に、それを開度変
更演算部21に与える。そして次の手順にてシミュレーシ
ョンを行うことによって前述した図1のグラフを得る。
Disturbances D of various frequencies are applied to the adder 26, and the molten metal level Y D obtained by adding the molten metal level Y and the external disturbance D is output and the opening degree change calculation is performed. Give to part 21. Then, the graph of FIG. 1 described above is obtained by performing a simulation in the following procedure.

【0040】一定周期の外乱Dを加算器26に与え、プロ
セスシミュレート部23の出力値である湯面レベルYD
変動幅を得る。次に外乱Dの周期を種々変更して、湯面
レベルYD の変動幅を得る。更に、前述した(2)式,
(3)式及び重み係数ωを含む評価関数である次の
(4)式に基づいて算出される最適制御ゲインk1 〜k
9を、重み係数ωの値を変更させることによって、複数
の重み係数ω及び該重み係数ωに係る最適制御ゲインk
1 〜k9 を有するテーブルを予め用意しておき、前述し
た(1)式の最適制御ゲインk1 〜k9 を順次変更し
て、前同様に湯面レベルYD の変動幅を得る。一方
(1)式において最適制御ゲインk1 〜k9 を零とする
ことによって非制御時の湯面レベルYD の変動幅を得
る。これらを整理すると図1のグラフが得られる。
The disturbance D having a constant period is given to the adder 26 to obtain the fluctuation range of the molten metal level Y D which is the output value of the process simulating unit 23. Next, the period of the disturbance D is variously changed to obtain the fluctuation range of the molten metal level Y D. Furthermore, the above-mentioned equation (2),
Optimal control gains k 1 to k calculated based on the following expression (4), which is an evaluation function including the expression (3) and the weighting factor ω.
9 by changing the value of the weighting factor ω to obtain a plurality of weighting factors ω and the optimum control gain k related to the weighting factors ω.
A table having 1 to k 9 is prepared in advance, and the optimum control gains k 1 to k 9 of the above-described formula (1) are sequentially changed to obtain the fluctuation range of the molten metal level Y D as before. Meanwhile (1) obtaining a fluctuation range of the molten metal surface level Y D in the non-control by an optimum control gain k 1 to k 9 zero in formula. When these are arranged, the graph of FIG. 1 is obtained.

【0041】[0041]

【数2】 [Equation 2]

【0042】図1において、その値が小さい重み係数ω
を適用した場合の曲線(実線)と大きい重み係数ωを適
用した場合の曲線(破線)との2交点をそれぞれ求め
る。そして両交点の内、短周期側の交点の周期を第2時
間T2 とし、該第2時間T2 の整数倍で2曲線の他の交
点に最も近い周期を第1時間T1 とする。
In FIG. 1, the weighting coefficient ω whose value is small
Two intersections of the curve (solid line) to which is applied and the curve (broken line) to which a large weighting factor ω is applied are obtained. And among the two intersections, the period of the intersection of the short cycle side and the second time T 2, the closest period to the first hour T 1 to another intersection of the two curves at an integer multiple of the second hour T 2.

【0043】次に前述した第1湯面変動指標H1 及び第
2湯面変動指標H2 を求める方法について詳述する。現
在より第1時間T1 前までの各制御タイミング(n,n
−1,…,n−A+1;A=T1 /t,tは制御周期)
における湯面レベルYn 〜Y n-A+1 を次の表2の如く用
意し、その最大値Fmax 及び最小値Fmin を求める。
Next, the above-mentioned first level variation index H1And the
2 Level change index H2The method for obtaining is detailed. Present
First time T from now1Each control timing (n, n
-1, ..., n-A + 1; A = T1/ T, t is the control cycle)
Level Y atn~ Y n-A + 1As shown in Table 2 below
I mean, the maximum value FmaxAnd the minimum value FminAsk for.

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】表2における湯面レベルYn 〜Y
n-A+1 を、第2時間T2 毎に分割して、各区分の湯面レ
ベルYn 〜Yn-B+1 ,Yn-B 〜Yn-2B+1,…,Yn-A+B
〜Yn-A+1 (B=T2 /t)における最大値Gmax 1 ,
max 2 ,…,Gmax m、最小値Gmi n 1 ,Gmin 2 ,
…,Gmin mをそれぞれ求める(m=T1 /T2 )。そ
して第1湯面変動指標H1 及び第2湯面変動指標H2
次の(5)式及び(6)式にて求める。
Levels Y n to Y in Table 2
n-A + 1 is divided every second time T 2 , and the molten metal surface levels Y n to Y n-B + 1 , Y nB to Y n-2B + 1 , ..., Y n-A are divided. + B
~ Y n-A + 1 (B = T 2 / t) maximum value G max 1,
G max 2, ..., G max m, the minimum value G mi n 1, G min 2 ,
, G min m are respectively obtained (m = T 1 / T 2 ). Then, the first molten metal level variation index H 1 and the second molten metal level variation index H 2 are obtained by the following equations (5) and (6).

【0046】[0046]

【数3】 [Equation 3]

【0047】次に比較試験をした結果について説明す
る。図6は、本発明方法と従来法とを同一条件にて実施
し、両者における湯面レベルの変動状態を比較した結果
を示すグラフである。図6(a)は本発明方法による結
果を、また(b)は従来法による結果をそれぞれ示して
いる。なお比較試験に使用した連続鋳造機にあっては、
本発明方法による閾値THD2 は4.0 であり、閾値TH
1 は前述した偏差H0 の値に応じて変更する。
Next, the result of the comparative test will be described. FIG. 6 is a graph showing the results of comparing the fluctuation level of the molten metal level between the method of the present invention and the conventional method under the same conditions. FIG. 6A shows the result of the method of the present invention, and FIG. 6B shows the result of the conventional method. In addition, in the continuous casting machine used for the comparative test,
The threshold value THD 2 according to the method of the present invention is 4.0, and the threshold value TH
D 1 is changed according to the value of the deviation H 0 described above.

【0048】図7は本試験に使用した連続鋳造機におけ
る閾値THD1 の値と偏差H0 との関係を示すグラフで
ある。図7の如く、偏差H0 が大きくなるに従って閾値
THD1 の値を小さくする。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the value of the threshold value THD 1 and the deviation H 0 in the continuous casting machine used in this test. As shown in FIG. 7, the value of the threshold value THD 1 is decreased as the deviation H 0 increases.

【0049】図6(a),(b)から明らかな如く、従
来法においては±3.0 mmのレベル変動が生じているのに
対し、本発明方法におけるレベル変動はその略1/2の
±1.5 mmであり、制御精度が略2倍向上した。
As is apparent from FIGS. 6 (a) and 6 (b), the level fluctuation of ± 3.0 mm occurs in the conventional method, whereas the level fluctuation in the method of the present invention is approximately ½ of that, ± 1.5 mm. mm, and the control accuracy was improved about twice.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳述した如く第1発明に係る連続鋳
造機の湯面レベル制御方法にあっては、検出した湯面レ
ベルの変動に基づいて、時間T2 より短い周期の変動が
所定以上ある場合は前記制御ゲインを小さくし、時間T
1 (T1 >T2 )から時間T2の間の周期の変動が所定
以上ある場合は前記制御ゲインを大きくするため、オペ
レータによらずとも、湯面レベルの変動の周期に応じた
制御ゲインに自動的に変更され、操業中の制御精度が良
好に保たれる。
As described in detail above, in the molten metal level control method for the continuous casting machine according to the first aspect of the invention, the fluctuation of the cycle shorter than the time T 2 is predetermined based on the detected fluctuation of the molten metal level. If there is more than the above, the control gain is reduced and time T
When the fluctuation of the cycle from 1 (T 1 > T 2 ) to the time T 2 is more than a predetermined value, the control gain is increased. Therefore, the control gain according to the cycle of fluctuation of the molten metal level is not required by the operator. Automatically, the control accuracy is kept good during operation.

【0051】第2発明に係る連続鋳造機の湯面レベル制
御方法にあっては、現在から時間T 1 前までの時間領域
における湯面レベルの変動幅に基づいて第1指標を算出
し、前記時間領域を時間T2 ずつに分割したそれぞれの
時間領域における湯面レベルの変動幅に基づいて第2指
標を算出するため、本発明に対応した指標が容易に算出
され、またその算出速度が速い。
Level control of the level of the continuous casting machine according to the second aspect of the invention.
According to the method, time T from now 1Previous time domain
Calculates the first index based on the fluctuation range of the molten metal level
Then, the time domain is set to time T2Each divided into
The second finger based on the fluctuation range of the molten metal level in the time domain
Since the target is calculated, the index corresponding to the present invention can be easily calculated.
Also, the calculation speed is fast.

【0052】第3発明に係る連続鋳造機の湯面レベル制
御方法にあっては、時間T1 ,T2は、種々の周期の湯
面レベルの変動に対して異なる値の制御ゲインを適用し
た場合の制御の効果に基づいて定めるため、連続鋳造機
の各鋳型に対応して適切に両時間を定めることができ、
制御精度が向上する。
In the molten metal level control method for the continuous casting machine according to the third aspect of the invention, the control gains having different values are applied to the times T 1 and T 2 with respect to the variation of the molten metal level in various cycles. Since it is determined based on the effect of control in case, both times can be appropriately determined corresponding to each mold of the continuous casting machine,
Control accuracy is improved.

【0053】第4発明に係る連続鋳造機の湯面レベル制
御装置にあっては、検出した湯面レベルの変動に基づい
て、所定の時間T2 より短い周期の変動幅及び時間T1
(T 1 >T2 )から時間T2 間の周期の変動幅を算出す
る変動幅算出手段と、該変動幅算出手段にて算出された
変動幅それぞれと各々に対応する所定値とを比較する比
較手段と、該比較手段の結果に基づいて、時間T2 より
短い周期の変動幅が所定値以上ある場合は前記制御ゲイ
ンを小さくし、時間T1 から時間T2 間の周期の変動幅
が所定値以上ある場合は前記制御ゲインを大きくする制
御ゲイン調整手段とを備えるため、オペレータによらず
とも、湯面レベルの変動の周期に応じた制御ゲインに自
動的に変更され、操業中の制御精度が良好に保たれる。
Level control of the continuous casting machine according to the fourth aspect of the invention
The control device is based on the detected fluctuation of the molten metal level.
And a predetermined time T2Fluctuation width of shorter cycle and time T1
(T 1> T2) To time T2Calculate the fluctuation range of the period between
Fluctuation range calculating means and the fluctuation range calculating means
Ratio that compares each fluctuation range with the corresponding predetermined value
The comparing means and the time T based on the result of the comparing means.2Than
If the fluctuation width of a short cycle is more than a predetermined value, the control gain
The time T1From time T2Interval fluctuation range
Is greater than a predetermined value, the control gain is increased.
Since it has a gain adjustment means, it does not depend on the operator.
In addition, the control gain according to the cycle of fluctuations
It is dynamically changed, and good control accuracy is maintained during operation.

【0054】第5発明に係る連続鋳造機の湯面レベル制
御装置にあっては、現在から予め定めた時間T1 前まで
の時間領域における湯面レベルの変動幅に基づいて第1
指標を算出する第1指標算出手段と、前記時間領域を予
め定めた時間T2 (T2 <T 1 )ずつに分割したそれぞ
れの時間領域における湯面レベルの変動幅に基づいて第
2指標を算出する第2指標算出手段とを備えるため、本
発明に対応した指標が容易に算出され、またその算出速
度が速い。
Level control of the continuous casting machine according to the fifth aspect of the invention
The device has a preset time T from now.1Until before
Based on the fluctuation range of the molten metal level in the time domain of
A first index calculation means for calculating an index and the time domain
Time T2(T2<T 1) Each of them
Based on the fluctuation range of the molten metal level in the time domain,
Since the second index calculation means for calculating the two indexes is provided,
The index corresponding to the invention is easily calculated, and the calculation speed is also
The degree is fast.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】種々の周期の湯面レベルの変動に対して異なる
値の制御ゲインを適用した場合の制御効果をシミュレー
ションした結果を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing a result of simulating a control effect when control gains having different values are applied to fluctuations of a molten metal level in various cycles.

【図2】本発明に係る連続鋳造機の模式図及びその制御
系を示すブロック図であ。
FIG. 2 is a schematic diagram of a continuous casting machine according to the present invention and a block diagram showing its control system.

【図3】図2に示した開度制御部の構成を示すブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an opening control section shown in FIG.

【図4】開度制御部の動作手順を示すフローチャートで
ある。
FIG. 4 is a flowchart showing an operation procedure of an opening degree control unit.

【図5】シミュレーション装置の構成を示すブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a simulation device.

【図6】本発明方法と従来法とを同一条件にて実施し、
両者における湯面レベルの変動状態を比較した結果を示
すグラフである。
[Fig. 6] The method of the present invention and the conventional method are carried out under the same conditions,
It is a graph which shows the result of having compared the fluctuation state of the molten metal level in both.

【図7】本試験に使用した連続鋳造機における閾値TH
1 の値と偏差H0 との関係を示すグラフである。
FIG. 7: Threshold TH in the continuous casting machine used in this test
Is a graph showing the relationship between the value and the deviation H 0 of D 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 開度制御部 2 シリンダ制御部 3 溶湯 4 浸漬ノズル 5 鋳片 6 ピンチロール 7 スライディングノズル 8 油圧シリンダ 30 レベル検出器 60 鋳込速度検出器 70 開度検出器 M 鋳型 T タンディッシュ 1 Opening control unit 2 Cylinder control unit 3 Molten metal 4 Immersion nozzle 5 Cast slab 6 Pinch roll 7 Sliding nozzle 8 Hydraulic cylinder 30 Level detector 60 Casting speed detector 70 Opening detector M Mold T Tundish

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋳型内の湯面レベルを検出し、その検出
値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳型
内の湯面レベルを制御する方法において、 検出した湯面レベルの変動に基づいて、所定の時間T2
より短い周期の変動幅が所定値以上ある場合は前記制御
ゲインを小さくし、時間T1 (T1 >T2 )から時間T
2 間の周期の変動幅が所定値以上ある場合は前記制御ゲ
インを大きくすることを特徴とする連続鋳造機鋳型内の
湯面レベル制御方法。
1. A method of controlling the level of molten metal in a continuous casting machine mold by detecting the level of molten metal in the mold and using a control gain obtained based on the detected value. Based on the predetermined time T 2
When the fluctuation width of a shorter cycle is equal to or larger than the predetermined value, the control gain is reduced to change the time T 1 (T 1 > T 2 ) to the time T.
A method for controlling a molten metal level in a continuous casting machine mold, wherein the control gain is increased when the fluctuation width of the cycle between the two is greater than or equal to a predetermined value.
【請求項2】 鋳型内の湯面レベルを検出し、その検出
値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳型
内の湯面レベルを制御する方法において、 現在から時間T1 前までの時間領域における湯面レベル
の変動幅に基づいて第1指標を算出し、前記時間領域を
時間T2 (T2 <T1 )ずつに分割したそれぞれの時間
領域における湯面レベルの変動幅に基づいて第2指標を
算出し、算出した第1指標及び第2指標と各々に対応す
る閾値とを比較し、第2指標がそれに対応する閾値より
大きい場合は前記制御ゲインを小さくし、第2指標がそ
れに対応する閾値より小さく、第1指標がそれに対応す
る閾値より大きい場合は前記制御ゲインを大きくするこ
とを特徴とする連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御方
法。
2. A method for controlling the molten metal level in a continuous casting machine mold by detecting the molten metal level in the mold and using the control gain obtained based on the detected value, from the present to the time before T 1. The first index is calculated based on the fluctuation range of the molten metal level in the time domain, and the fluctuation range of the molten metal level in each time domain obtained by dividing the time domain into time T 2 (T 2 <T 1 ). A second index is calculated based on the calculated first index and the second index, and the respective threshold values are compared. If the second index is larger than the corresponding threshold value, the control gain is decreased, A molten metal level control method in a continuous casting machine mold, wherein the control gain is increased when the index is smaller than the corresponding threshold value and the first index is larger than the corresponding threshold value.
【請求項3】 前記時間T1 ,T2 は、種々の周期の湯
面レベルの変動に対して異なる値の制御ゲインを適用し
た場合の制御の効果に基づいて定める請求項1又は2記
載の連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御方法。
3. The method according to claim 1 , wherein the times T 1 and T 2 are determined on the basis of the effect of control when different control gains are applied to fluctuations in the molten metal level in various cycles. Continuous casting machine level control method in casting mold.
【請求項4】 鋳型内の湯面レベルを検出し、その検出
値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳型
内の湯面レベルを制御する装置において、 検出した湯面レベルの変動に基づいて、所定の時間T2
より短い周期の変動幅及び時間T1 (T1 >T2 )から
時間T2 間の周期の変動幅を算出する変動幅算出手段
と、該変動幅算出手段にて算出された変動幅それぞれと
各々に対応する所定値とを比較する比較手段と、該比較
手段の結果に基づいて、時間T2 より短い周期の変動幅
が所定値以上ある場合は前記制御ゲインを小さくし、時
間T1 から時間T2 間の周期の変動幅が所定値以上ある
場合は前記制御ゲインを大きくする制御ゲイン調整手段
とを備えることを特徴とする連続鋳造機鋳型内の湯面レ
ベル制御装置。
4. A device for controlling the molten metal level in the continuous casting machine mold by detecting the molten metal level in the mold and using the control gain obtained based on the detected value, the fluctuation of the detected molten metal level. Based on the predetermined time T 2
A fluctuation range calculating means for calculating a fluctuation range of a shorter cycle and a fluctuation range of a cycle from time T 1 (T 1 > T 2 ) to time T 2 , and a fluctuation range calculated by the fluctuation range calculating means. Based on the result of the comparing means for comparing the respective predetermined values with each other, if the fluctuation width of the cycle shorter than the time T 2 is more than the predetermined value, the control gain is reduced to change from the time T 1. A molten metal level control device in a continuous casting machine mold, comprising: a control gain adjusting means for increasing the control gain when the fluctuation width of the cycle between times T 2 is equal to or greater than a predetermined value.
【請求項5】 鋳型内の湯面レベルを検出し、その検出
値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳型
内の湯面レベルを制御する装置において、 現在から時間T1 前までの時間領域における湯面レベル
の変動幅に基づいて第1指標を算出する第1指標算出手
段と、前記時間領域を時間T2 (T2 <T1 )ずつに分
割したそれぞれの時間領域における湯面レベルの変動幅
に基づいて第2指標を算出する第2指標算出手段と、両
指標算出手段が算出した第1指標及び第2指標と各々に
対応する閾値とを比較する比較手段と、第2指標がそれ
に対応する閾値より大きい場合は前記制御ゲインを小さ
くし、第2指標がそれに対応する閾値より小さく、第1
指標がそれに対応する閾値より大きい場合は前記制御ゲ
インを大きくする制御ゲイン調整手段とを備えることを
特徴とする連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御装置。
5. An apparatus for controlling the level of molten metal in a continuous casting machine mold by detecting the level of molten metal in the mold and using the control gain obtained based on the detected value, from the present to the time before T 1. First index calculating means for calculating the first index on the basis of the fluctuation range of the level of the molten metal in the time domain, and the hot water in each time domain obtained by dividing the time domain by time T 2 (T 2 <T 1 ). Second index calculation means for calculating the second index based on the fluctuation range of the surface level, comparison means for comparing the first index and the second index calculated by both index calculation means with respective threshold values, If the second index is larger than the corresponding threshold value, the control gain is reduced, and the second index is smaller than the corresponding threshold value.
A molten metal level control device in a continuous casting machine mold, comprising: a control gain adjusting means for increasing the control gain when the index is larger than a corresponding threshold value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH1177268A (en) * 1997-06-25 1999-03-23 Nkk Corp Method for controlling molten metal surface level in mold for continuous casting machine
CN110586891A (en) * 2019-09-30 2019-12-20 河钢股份有限公司 Method for evaluating liquid level control precision of continuous casting crystallizer

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