JPH08155616A - Optimum control type change-over system for molten steel level in mold of continuous caster - Google Patents

Optimum control type change-over system for molten steel level in mold of continuous caster

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JPH08155616A
JPH08155616A JP29921794A JP29921794A JPH08155616A JP H08155616 A JPH08155616 A JP H08155616A JP 29921794 A JP29921794 A JP 29921794A JP 29921794 A JP29921794 A JP 29921794A JP H08155616 A JPH08155616 A JP H08155616A
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JP
Japan
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control
molten steel
level
mold
optimum
Prior art date
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Pending
Application number
JP29921794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Iwatsuki
裕司 岩槻
Akira Yamane
明 山根
Hidemi Aoki
秀未 青木
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP29921794A priority Critical patent/JPH08155616A/en
Publication of JPH08155616A publication Critical patent/JPH08155616A/en
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  • Continuous Casting (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)

Abstract

PURPOSE: To enable the selection of an optimum type at the time of the current operation from operational information in plural optimum control types to each variation of the different kinds of the molten steel level. CONSTITUTION: When the operational data of the operational conditions, etc., collected from a continuous caster through an operational data collecting part 32 are input into the preset level variation restraining decision tree 34 and level variation promoting decision tree 36, a control type for restraining the level variation with the former tree and a control type for promoting the level variation with the latter tree are decided, respectively. These deciding results are inputted to a control type change-over judging part 40 to judge the optimum control type based on this result. Based on this judged result, the optimum type is selected in three control types of an adaptive control, disturbant observer control and H infinitive control with an optimum control type change-over part 42 and an actuator command value needed to this control is outputted to a cylinder 28A for actuator.

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溶
鋼レベル制御に複数の制御方式を適用可能とし、操業時
の操業条件や鋳造する鋼種等の操業情報に基づいて最も
溶鋼レベルの変動を抑制できる制御方式を選択すること
により、任意の鋼種及び操業条件の下でレベル変動を最
小にし、且つ安定して操業を行うことができる、連続鋳
造機鋳型内溶鋼レベルの最適制御方式切替システムに関
する。
The present invention makes it possible to apply a plurality of control methods to the molten steel level control in a mold of a continuous casting machine, and to determine the most molten steel level based on the operating conditions at the time of operation and the operating information such as the type of steel to be cast. By selecting a control method that can suppress fluctuations, level fluctuations can be minimized under any steel type and operating conditions, and stable operation can be performed, which allows optimum control of molten steel level in the continuous casting machine mold. Regarding the system.

【0002】[0002]

【従来の技術】連続鋳造設備では、溶融金属からスラ
ブ、ビレット等の鋳片を連続的に製造する連続鋳造機
(以下、連鋳機とも言う)が、例えば図4に示す如く構
成されている。この連鋳機では、レードル12内の溶鋼
10が、タンディッシュ14に注入された後、浸漬ノズ
ル16を通って銅製の上下が開放された箱型の鋳型であ
るモールド18に注入される。このモールド18は通常
水冷されており、該モールド18内に注入された溶鋼1
0は、その壁面に接している外側から凝固していく。
2. Description of the Related Art In continuous casting equipment, a continuous casting machine (hereinafter also referred to as a continuous casting machine) for continuously producing slabs such as slabs and billets from molten metal is constructed, for example, as shown in FIG. . In this continuous casting machine, the molten steel 10 in the ladle 12 is poured into a tundish 14 and then through a dipping nozzle 16 into a mold 18 which is a box-shaped mold made of copper and opened up and down. The mold 18 is usually water-cooled, and the molten steel 1 injected into the mold 18 is
0 solidifies from the outside in contact with the wall surface.

【0003】モールド18に接した外側にある程度の凝
固シェルが形成されると、この凝固シェル部分は該モー
ルド18からピンチロール20で連続的に引き抜かれ、
水冷スプレー(図示せず)で更に冷却されてその内部ま
で完全に凝固した後、カッター22で所定長さに切断さ
れ、鋳片24として後方の、例えば圧延工程に送られ
る。
When a certain degree of solidified shell is formed on the outside of the mold 18 in contact with the mold 18, the solidified shell portion is continuously pulled out from the mold 18 by a pinch roll 20,
After being further cooled by a water-cooled spray (not shown) and completely solidified to the inside, it is cut into a predetermined length by a cutter 22 and sent as a cast piece 24 to the rear, for example, a rolling process.

【0004】ところで、この連続鋳造プロセスにおいて
は、モールド18内に注入された溶鋼10が該モールド
18から溢れ出したり、凝固不充分の溶鋼がモールド1
8の下部の引き抜き口から洩れることを防ぐ必要があ
る。そのため、モールド18から引き抜く鋳片24の量
とモールド18に注ぎ込む溶鋼10の量を一致させて、
該モールド18内の溶鋼レベルを一定に制御するモール
ド内溶鋼レベル制御を行っている。
By the way, in this continuous casting process, the molten steel 10 injected into the mold 18 overflows from the mold 18, or the molten steel insufficiently solidified into the mold 1.
It is necessary to prevent leakage from the pull-out port at the bottom of 8. Therefore, the amount of the cast slab 24 pulled out from the mold 18 and the amount of the molten steel 10 poured into the mold 18 are made equal to each other,
The level of molten steel in the mold is controlled so that the level of molten steel in the mold 18 is kept constant.

【0005】又、このモールド内溶鋼レベル制御は、モ
ールド内の未だ凝固していない溶鋼部分に存在する介在
物が、溶鋼レベル面へ浮上したときのレベル変動によっ
て再び下方に巻き込まれ、そのまま凝固して内部欠陥と
なることに起因する圧延素材の品質低下を防ぐ上でも重
要である。
Further, in this molten steel level control in the mold, inclusions existing in the molten steel portion which has not yet solidified in the mold are re-engaged downward due to the level fluctuation when floating on the molten steel level surface and solidified as it is. It is also important to prevent the deterioration of the quality of the rolled material due to internal defects.

【0006】従って、一般に連続鋳造においては、モー
ルド18内の溶鋼レベルをレベル計26で測定して得ら
れた溶鋼(湯面)レベル測定値(信号)と目標レベル位
置の偏差を制御系にフィードバックし、タンディッシュ
14からモールド18へ注入される溶鋼10の流量を調
節するためのストッパ28やスライディングノズル等の
アクチュエータに、上記偏差を減少させる、例えばスト
ッパ位置指令値を送ることにより、モールド18に注入
される溶鋼流量を制御し、モールド内溶鋼レベルが目標
レベル位置に一致するように制御する溶鋼レベル制御が
行われている。
Therefore, generally, in continuous casting, the deviation between the target level position and the measured value (signal) of the molten steel level obtained by measuring the molten steel level in the mold 18 with the level meter 26 is fed back to the control system. Then, the deviation is reduced, for example, by sending a stopper position command value to an actuator such as a stopper 28 or a sliding nozzle for adjusting the flow rate of the molten steel 10 injected from the tundish 14 into the mold 18, so that the mold 18 is supplied to the mold 18. Molten steel level control is performed in which the molten steel flow rate to be injected is controlled so that the molten steel level in the mold matches the target level position.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モール
ド内溶鋼レベル制御においては、レベル変動を引き起こ
す多様な要因が存在する。
However, in controlling the level of molten steel in the mold, there are various factors that cause level fluctuations.

【0008】例えば、タンディッシュ14からモールド
18へ溶鋼が注入される際に、イマージョン(浸漬)ノ
ズル16の内壁にアルミナ等が徐々に付着していくこと
に起因して、アクチュエータ動作の溶鋼レベルに対する
感度が変化するためにレベル変動が発生する。
For example, when molten steel is poured from the tundish 14 into the mold 18, alumina or the like gradually adheres to the inner wall of the immersion nozzle 16, so that the molten steel level for the actuator operation is changed. The level changes due to the change in sensitivity.

【0009】又、イマージョンノズル16の内壁に付着
したアルミナ等が剥離することに起因して、溶鋼レベル
の急激な変動が発生する。
Further, due to the exfoliation of alumina and the like adhering to the inner wall of the immersion nozzle 16, a rapid change in the molten steel level occurs.

【0010】又、モールド18から引き抜かれた鋳片2
4がピンチロール20に接していない部分で膨れ、その
膨れた部分がピンチロール20に接触する際に圧縮され
て内部の未凝固部が上方に押し出されることに起因し
て、非定常バルジングと呼ばれる周期的なレベル変動が
発生する。
Further, the cast piece 2 pulled out from the mold 18
4 is swollen at a portion which is not in contact with the pinch roll 20, and the swollen portion is compressed when it comes into contact with the pinch roll 20 and the unsolidified portion inside is pushed upward, which is called unsteady bulging. Periodic level fluctuations occur.

【0011】更に、イマージョンノズル16の詰まりを
防止するために吹き込まれる不活性ガスによって、アク
チュエータ動作の溶鋼レベルに対する感度が、無駄時間
あるいは遅れ時間となって影響を受けるため、モールド
内溶鋼レベルの変動が発生する。
Further, the sensitivity of the actuator operation to the molten steel level is affected by dead time or delay time by the inert gas blown to prevent the immersion nozzle 16 from clogging, so that the molten steel level in the mold fluctuates. Occurs.

【0012】前述したような、イマージョンノズル16
の内壁に対するアルミナ等の付着が原因となるレベル変
動のように遅い時定数の変化(時定数の大きな変動)に
対しては、例えば特開昭59−30460や特開昭63
−192545に開示されているように、レベルデータ
を周波数領域でモデルとフィッティングさせることによ
ってアクチュエータの溶鋼レベルに対する感度を推定
し、その推定した感度に対して最適な比例積分微分(P
ID)ゲインを求め、PID制御器のパラメータを更新
することにより溶鋼レベルを制御する適応制御を適用す
ることによって好適に対応することができる。
Immersion nozzle 16 as described above
For a slow change in the time constant (a large change in the time constant) such as a level change caused by adhesion of alumina or the like to the inner wall of the glass, for example, JP-A-59-30460 and JP-A-63-63.
As disclosed in 192545, the sensitivity of the actuator to the molten steel level is estimated by fitting the level data to the model in the frequency domain, and the optimum proportional integral derivative (P
This can be suitably dealt with by applying the adaptive control for controlling the molten steel level by obtaining the ID) gain and updating the parameters of the PID controller.

【0013】又、イマージョンノズル16の内壁に付着
したアルミナ等が剥離するといった急激なレベル変動の
ように速い時定数の変化(時定数が比較的小さい外乱や
変動)に対しては、例えば特開平5−23811に提案
されている、アクチュエータへの入力信号とレベル信号
とから外乱流量を推定する外乱推定器によってアクチュ
エータへの補正出力を求め、これをPID制御器の出力
へ加えることにより溶鋼レベルを制御する外乱オブザー
バ制御(外乱推定制御)を適用することによって好適に
対応することができる。
For a rapid change in the time constant (disturbance or fluctuation having a relatively small time constant) such as a rapid level change such as separation of alumina or the like adhering to the inner wall of the immersion nozzle 16, for example, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) Publication No. A corrected output to the actuator is obtained by a disturbance estimator that estimates the disturbance flow rate from the input signal to the actuator and the level signal proposed in 5-23811, and the molten steel level is obtained by adding this to the output of the PID controller. By applying the disturbance observer control (disturbance estimation control) to control, it can respond suitably.

【0014】更に、レベル変動が非定常バルジングのよ
うに周期的なレベル変動に対しては、例えば特願平4−
234385で本願出願人が提案した、状態方程式と出
力方程式に対してH無限大制御理論を適用することによ
り、制御器の周波数整形を可能としたH無限大制御を適
用することにより好適に対応することができる。
Further, for a periodic level fluctuation such as unsteady bulging, for example, Japanese Patent Application No.
By applying the H infinity control theory proposed by the applicant of the present application to the state equation and the output equation in 234385, the H infinity control capable of frequency shaping of the controller is suitably applied. be able to.

【0015】このように、上述した3つの制御方式は、
全ての溶鋼レベル変動に必ずしも好適に適用できるもの
でなく、それぞれに適用して最も有効な溶鋼レベル変動
の種類が存在する。又、イマージョンノズルへの不活性
ガス吹き込み量、鋳造する溶鋼の成分、鋳込速度、溶鋼
温度、二次冷却条件等によって、レベル変動を引き起こ
す原因の発生する頻度や種類が異なるため、操業時にお
いてどの制御方式を選択することが最適であるかを決定
することは困難である。
As described above, the three control methods described above are
It is not necessarily applicable to all molten steel level fluctuations, and there is a type of molten steel level fluctuation most effectively applied to each. In addition, the frequency and type of factors that cause level fluctuations vary depending on the amount of inert gas blown into the immersion nozzle, the composition of the molten steel to be cast, the casting speed, the molten steel temperature, the secondary cooling conditions, etc. It is difficult to determine which control scheme is best to choose.

【0016】本発明は、前記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、種類の異なる溶鋼レベル変動にそ
れぞれ最適に対応できる複数の制御方式の中から、操業
時における操業情報に基づいて、その時点で最適な制御
方式を選択することができる、連続鋳造機鋳型内溶鋼レ
ベルの最適制御方式切替システムを提供することを課題
とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and is based on operation information at the time of operation from among a plurality of control methods capable of optimally responding to different types of molten steel level fluctuations. An object of the present invention is to provide an optimum control system switching system for the molten steel level in a continuous casting machine mold, which enables selection of an optimum control system at that time.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、連続鋳造機の
鋳型内溶鋼レベルを制御する際に、時定数の大きな変動
に適応して最適な制御ゲインに更新する適応制御、時定
数の比較的小さな外乱や変動を推定して補償する外乱オ
ブザーバ制御、及び鋳型内溶鋼レベル変動の周波数帯で
外乱や変動を抑制するH無限大制御の中から、操業時の
操業情報に基づいて、その時点の鋳型内溶鋼レベル変動
を抑制できると判断される制御方式を選択する制御方式
切替手段を備えた構成とすることにより、前記課題を達
成したものである。
According to the present invention, when controlling the molten steel level in a mold of a continuous casting machine, adaptive control for adapting to large fluctuations of the time constant and updating to an optimum control gain, time constant comparison The disturbance observer control that estimates and compensates for extremely small disturbances and fluctuations and the H infinity control that suppresses disturbances and fluctuations in the frequency band of molten steel level fluctuations in the mold are based on the operation information at the time of operation The above object is achieved by adopting a configuration including control method switching means for selecting a control method that is determined to be capable of suppressing the molten steel level fluctuation in the mold.

【0018】本発明は、又、前記最適制御方式切替シス
テムにおいて、制御方式切替手段が、過去の操業情報に
基づいて作成した制御方式決定木を用いて最適制御方式
を選択する機能を有している構成としたものである。
According to the present invention, in the optimum control method switching system, the control method switching means has a function of selecting an optimum control method using a control method decision tree created based on past operation information. It is configured to be.

【0019】[0019]

【作用】本発明においては、鋳型内溶鋼レベル変動の種
類に応じて最適に溶鋼レベルを制御することができる複
数の制御方式を採用し、操業時の操業情報に基づいて、
その時点における溶鋼レベル変動を抑制できる最適な制
御方式を選択できるようにしたので、常に安定した溶鋼
レベル制御が可能となる。
In the present invention, a plurality of control methods capable of optimally controlling the molten steel level according to the type of molten steel level fluctuation in the mold are adopted, and based on the operating information at the time of operation,
Since the optimum control method that can suppress the molten steel level fluctuation at that time can be selected, stable molten steel level control can always be performed.

【0020】その際に制御方式を選択する方法として
は、例えば、予め制御方式決定木を作成しておき、該決
定木を用いて最適制御方式を決定し、選択する方法を挙
げることができる。
As a method of selecting the control method at this time, for example, a method of preparing a control method decision tree in advance and determining and selecting the optimum control method using the decision tree can be mentioned.

【0021】即ち、レベル変動の種類が、時定数が大き
いものであるか、又は小さいものであるか、あるいはそ
の変動が周期的なものであるかを判断し、それぞれのレ
ベル変動に合った制御方式を選択して切替えると共に、
切替えた後のレベル変動幅が切替え前より改善された場
合と改悪された場合の条件を個々に学習しておき、この
学習によってレベル変動を抑制する制御方式決定木とレ
ベル変動を増長させる制御方式決定木を作成しておく。
In other words, it is judged whether the type of level fluctuation is one with a large time constant, one with a small time constant, or whether the fluctuation is periodic, and control is performed in accordance with each level fluctuation. While selecting and switching the method,
The control method that suppresses the level fluctuation by learning the conditions when the level fluctuation width after switching is improved and when it is worse than before switching, and the control method that increases the level fluctuation Create a decision tree.

【0022】ある時点の操業条件をこれらの決定木によ
って判定すると、レベル変動を抑制する制御方式とレベ
ル変動を増長させる制御方式の2つが得られる。ここで
得られた2つの制御方式が同じ場合は、制御方式の切替
えを実行せずにそのまま同じ制御を継続し、異なる制御
方式が得られた場合はレベル変動を抑制する制御方式に
切替える。
When the operating condition at a certain point of time is judged by these decision trees, two control methods are provided: a control method for suppressing the level fluctuation and a control method for increasing the level fluctuation. If the two control methods obtained here are the same, the same control is continued without switching the control method, and if different control methods are obtained, the control method is switched to the control method for suppressing the level fluctuation.

【0023】本発明について更に詳述すると、不活性ガ
ス吹き込み量、鋳込速度、タンディシュ重量、二次冷却
水流量、モールド幅、溶鋼温度及びレベル変動幅等の操
業条件と、オンラインで収集しているアナログデータ等
の操業情報を項目別に分けると共に、その値をそれぞれ
閾値で分割する。又、溶鋼の成分も同様にいくつかのグ
ループに分割する。
To explain the present invention in more detail, operating conditions such as the amount of inert gas blown in, the casting speed, the weight of the tundish, the flow rate of the secondary cooling water, the mold width, the molten steel temperature and the level fluctuation range are collected online. The operational information such as analog data is divided into items and the values are divided by thresholds. Also, the components of molten steel are similarly divided into several groups.

【0024】例えば、不活性ガス吹き込み量をAという
項目とし、その流量が10リットル/分以上の条件をA
1、10〜8リットル/分の条件をA2、8〜6リット
ル/分の条件をA3の如く分割し、指定しておく。同様
に、鋳込速度を項目B、タンディシュ重量を項目Cの如
く決めておくことにより、操業状態を、A1・B3・C
2・D6・E3・…の如く各項目の条件の組合わせとし
て表現することができる。
For example, the amount of the inert gas blown in is set to A, and the condition that the flow rate is 10 liters / minute or more is A
The condition of 1, 10 to 8 liters / minute is divided into A2, and the condition of 8 to 6 liters / minute is divided into A3 and designated. Similarly, by setting the casting speed as item B and the tundish weight as item C, the operating condition can be changed to A1, B3, C.
It can be expressed as a combination of conditions of each item such as 2.D6.E3 ....

【0025】この組合わせで表現された操業条件に最適
な制御方式を選択するために、操業中に最適と判断され
た制御方式を選択して切替える。このように切替えるこ
とによって、切替え前のレベル変動幅が切替え後に改善
されたときには、その操業条件と切替えた制御方式との
組合わせをレベル変動抑制事例として収集する。又、制
御方式の切替え後にレベル変動幅が増加したときには、
その操業条件と切替えた制御方式との組合わせをレベル
変動増長事例として収集する。
In order to select the optimum control method for the operating conditions expressed by this combination, the control method determined to be optimum during the operation is selected and switched. By switching in this way, when the level fluctuation range before switching is improved after switching, the combination of the operating conditions and the switched control method is collected as a level fluctuation suppression case. When the level fluctuation range increases after switching the control method,
A combination of the operating conditions and the switched control method is collected as an example of level fluctuation increase.

【0026】このように収集したデータより、ある制御
方式に切替えるときの各項目の発生頻度からエントロピ
ーを計算し、エントロピーの小さい順に操業条件を抽出
して制御方式決定木を作成する。こうして作成された制
御方式決定木を用いて前述の如く操業条件を判断し、自
動的にレベル変動をより抑制する制御方式に切替えるこ
とが可能となる。
From the data thus collected, the entropy is calculated from the occurrence frequency of each item when switching to a certain control system, and the operating conditions are extracted in the ascending order of entropy to create a control system decision tree. It is possible to determine the operating conditions as described above using the control method decision tree thus created and automatically switch to the control method that further suppresses level fluctuations.

【0027】図1は、上述した決定木の一例を概念的に
示したものである。
FIG. 1 conceptually shows an example of the above decision tree.

【0028】この図1では、上述したと同様に、Aは不
活性ガス吹込量、Bは鋳込速度、Cはタンディッシュ重
量の各項目を、又、Dは溶鋼温度、Eはタンディッシュ
切替えの各項目を表わし、付記されている数字はそれぞ
れの状態や条件の違いを表わしている。但し、ここで
は、A1は不活性ガスの吹込量が適正範囲(8〜10l
/min )であることを、A3はそれが多すぎることを意
味している。
In FIG. 1, similarly to the above, A is the amount of inert gas blown, B is the casting speed, C is the tundish weight, D is the molten steel temperature, and E is the tundish switch. Of each item, and the attached numbers represent the difference in each state and condition. However, here, in A1, the amount of the inert gas blown is in the proper range (8 to 10 l).
/ Min), A3 means too much.

【0029】上記決定木により制御方式が決定される流
れを簡単に説明すると、まずA1でノズル内の詰まり程
度を不活性ガスの吹込量が上記適正範囲のレベルにある
か否かを判定し、詰まり程度に問題がなければ、B2で
鋳込速度が安定領域かどうかを判定し、F2で鋼種切替
えも無ければ、比較的小さな外乱や変動を推定して補償
する外乱オブザーバ制御に切替える。A1でNOなら
ば、同様にD5で溶鋼温度が適正であることを、C3で
タンディッシュ内溶鋼重量が安定していることを、E2
でタンディッシュ切替えがないこと等を判定して、周期
的な外乱や変動を推定して補償するH∞制御に切替え
る。詳細は省略するが適応制御も同様にして切替えを行
う。この決定木に適用するために収集されるデータは鋳
造条件と状態を示し、属性はオペレータにより判定され
る。
The flow in which the control method is determined by the above decision tree will be briefly described. First, at A1, it is determined whether the amount of clogging in the nozzle is in the amount of the inert gas blown within the appropriate range. If there is no problem with the degree of clogging, it is determined in B2 whether the casting speed is in the stable region, and if there is no steel type switching in F2, the disturbance observer control is performed to estimate and compensate for a relatively small disturbance or fluctuation. If A1 is NO, similarly, D5 indicates that the molten steel temperature is appropriate, and C3 indicates that the molten steel weight in the tundish is stable.
It is determined that there is no tundish switching, etc., and the control is switched to the H∞ control that estimates and compensates for periodic disturbances and fluctuations. Although details are omitted, the adaptive control is also switched in the same manner. The data collected to apply to this decision tree indicate casting conditions and states, and attributes are determined by the operator.

【0030】[0030]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0031】図2は、本発明に係る一実施例である連続
鋳造機鋳型内溶鋼レベルの最適制御方式切替システムの
概略構成を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a schematic configuration of an optimum control system switching system for the molten steel level in the continuous casting machine mold which is an embodiment according to the present invention.

【0032】本実施例の最適制御方式切替システムは、
前記図4に示したものと実質的に同一の連鋳機(但し、
ストッパ28の代わりに、シリンダ28Aにより駆動さ
れるスライディングノズルを用いている)を備えてお
り、システム全体が、計算機30により制御されるよう
になっている。
The optimum control system switching system of this embodiment is
A continuous casting machine substantially the same as that shown in FIG. 4 (however,
Instead of the stopper 28, a sliding nozzle driven by a cylinder 28A is used), and the entire system is controlled by the computer 30.

【0033】この連鋳機の操業データは、操業データ収
集部32に収集され、収集された操業データが、該操業
データ収集部32から、後に詳述する方式で作成された
レベル変動抑制決定木34及びレベル変動増長決定木3
6にそれぞれ入力されると共に、操業条件判断部38に
も入力される。
The operation data of this continuous casting machine is collected in the operation data collection unit 32, and the collected operation data is generated from the operation data collection unit 32 by the level fluctuation suppression decision tree created by the method described in detail later. 34 and level fluctuation increase decision tree 3
6 and the operating condition determination unit 38.

【0034】又、レベル変動抑制決定木34、レベル変
動増長決定木36で処理された結果が制御方式切替判断
部40に入力され、その結果に基づいて最適な制御方式
が判断されると、その判断結果が最適制御方式切替部4
2に入力され、ここでその判断結果に基づいて適応制
御、外乱オブザーバ制御及びH無限大制御の3つの制御
方式の中から最適な方式が選択され、必要に応じてその
方式に切替えられる。このように最適な制御方式に切替
えられると、入力されたレベル信号から求まる現時点の
溶鋼レベルと目標値との偏差に基づいてその制御に必要
とされるアクチュエータ指令値がシリンダ28Aに出力
されるようになっている。
Further, when the result processed by the level fluctuation suppression decision tree 34 and the level fluctuation increase decision tree 36 is input to the control method switching judgment section 40 and the optimum control method is judged based on the result, The determination result is the optimum control method switching unit 4
2, the optimum method is selected from among the three control methods of adaptive control, disturbance observer control, and H infinity control based on the determination result, and the method is switched to that method as necessary. When the control system is switched to the optimum control system in this manner, the actuator command value required for the control is output to the cylinder 28A based on the deviation between the current molten steel level obtained from the input level signal and the target value. It has become.

【0035】図3は、最適制御方式の決定木を、操業デ
ータから自動学習するシステムの概略構成を示す説明図
であり、前記レベル変動抑制決定木34、レベル変動増
長決定木36は、このシステムにより以下のようにして
作成される。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a system for automatically learning the decision tree of the optimum control method from the operation data. The level fluctuation suppression decision tree 34 and the level fluctuation increase decision tree 36 are the system. Is created as follows.

【0036】前記操業データ収集部32で、ガス流量、
鋳込み速度、タンディシュ重量、レベル変動幅、溶鋼温
度、モールド幅、二次冷却水流量及び鋼種等の操業デー
タをオンラインで収集すると共に、収集した操業データ
は操業条件収集部44で、前記3つの制御方式を考慮に
入れた現在の操業条件として予め決められた条件の組合
わせに変換される。
In the operation data collecting section 32, the gas flow rate,
The operation data such as casting speed, tundish weight, level fluctuation range, molten steel temperature, mold width, secondary cooling water flow rate and steel type is collected online, and the collected operation data is the operation condition collection unit 44, and the above three controls are performed. It is converted to a combination of predetermined conditions as the current operating conditions taking the system into consideration.

【0037】次いで、通常操業中に、モールド湯面レベ
ルの状態等から制御方式を切替える必要があるとオペレ
ータが判断したときに制御方式を切替える。このように
制御方式を切替えることにより、レベル変動判断部46
で制御方式の切替え前に比べて切替え後の方がレベル変
動が抑制されていると判断された場合は、切替え前の操
業条件と切替え後の制御方式をレベル変動抑制決定木3
4を作成するための事例収集部48Aに渡す。逆に、レ
ベル変動が制御方式を切替えることによって悪化したと
判断した場合は、同様にそのときの操業条件と切替え後
の制御方式をレベル変動増長決定木36を作成するため
の事例収集部48Bに渡す。
Next, during normal operation, the control system is switched when the operator determines that it is necessary to switch the control system from the state of the mold level. By changing the control method in this way, the level fluctuation determination unit 46
If it is determined that the level fluctuation is suppressed more after the switching than when the control method is switched, the operating condition before the switching and the control method after the switching are compared with the level fluctuation suppression decision tree 3
4 to the case collection unit 48A for creating. On the contrary, when it is determined that the level fluctuation is deteriorated by switching the control method, the operating condition at that time and the control method after the switching are similarly input to the case collection unit 48B for creating the level fluctuation increase decision tree 36. hand over.

【0038】これら事例収集部48A、48Bでレベル
変動を抑制する制御方式の事例と、レベル変動を悪化さ
せる制御方式の事例をそれぞれ200〜300事例程度
収集した後、それを決定木作成部50A、50Bに渡
し、ここでそれぞれの操業条件の発生頻度を求め、この
発生頻度からエントルピーを計算し、エントルピーの小
さい操業条件から順に抜き出していく。
After collecting about 200 to 300 cases of the control method for suppressing the level fluctuation and about 200 to 300 cases of the control method for exacerbating the level fluctuation, the case collecting sections 48A and 48B collect the case and the decision tree creating section 50A. Then, the frequency of occurrence of each operating condition is obtained, the entropy is calculated from this frequency of occurrence, and the operating conditions with smaller entropy are sequentially extracted.

【0039】これを全ての事例がなくなるまで繰返すこ
とにより、レベル変動を抑制した事例から、レベ変動を
抑制するレベル制御方式を決定する決定木34が得ら
れ、又、レベル変動を悪化させた事例からレベル変動を
悪化させるレベル制御方式を決定する決定木36が得ら
れる。このようにして得られた上記2つの決定木34、
36を、前記図2の最適制御方式切替えシステムに適用
する。
By repeating this until all the cases disappear, a decision tree 34 for determining the level control method for suppressing the level fluctuation is obtained from the case where the level fluctuation is suppressed, and the case where the level fluctuation is aggravated. A decision tree 36 that determines the level control method that aggravates the level fluctuation is obtained from. The above two decision trees 34 thus obtained,
36 is applied to the optimum control method switching system of FIG.

【0040】本実施例では、上述の如く作成した2種類
の決定木34、36を図2のシスムに組み込んだ後、操
業データ収集部28でオンラインで操業条件を、例えば
定期的に収集し、その操業条件をそれぞれ制御方式決定
木34、36に入力する。
In this embodiment, after the two types of decision trees 34 and 36 created as described above are incorporated into the system of FIG. 2, the operating data collecting unit 28 collects operating conditions online, for example, periodically. The operating conditions are input to the control method decision trees 34 and 36, respectively.

【0041】上記2つの決定木34、36では、入力さ
れた操業条件に対してそれぞれレベル変動を抑制する制
御方式とレベル変動を悪化させる制御方式を決定する。
このようにして決定された2つの制御方式は制御方式切
替え判断部40に入力され、ここで、制御方式を切替え
るか否かの判断が行われる。
The two decision trees 34 and 36 determine a control method for suppressing the level fluctuation and a control method for aggravating the level fluctuation with respect to the input operating conditions.
The two control methods determined in this way are input to the control method switching determination unit 40, where it is determined whether or not to switch the control method.

【0042】即ち、2つの決定木34、36でそれぞれ
決定された制御方式が全く同じものである場合は、その
制御方式に切替えることによってレベル変動が抑制され
るか悪化するかは判断できないので制御方式の切替えを
行わない。逆に異なる制御方式が得られた場合は、レベ
ル変動抑制決定木34から得られた制御方式を選択し、
それに切替える。
That is, when the control methods respectively determined by the two decision trees 34 and 36 are exactly the same, it cannot be determined whether the level fluctuation is suppressed or deteriorated by switching to the control method. Do not switch the method. On the contrary, when a different control method is obtained, the control method obtained from the level fluctuation suppression decision tree 34 is selected,
Switch to it.

【0043】このように切替えることにより、操業条件
に対して最適なレベル制御方式に自動的に切替えること
か可能となり、操業条件の如何によらずレベル変動を抑
制し、安定した操業を行うことが可能となる。
By switching in this way, it becomes possible to automatically switch to the optimum level control system for the operating conditions, and the level fluctuation can be suppressed regardless of the operating conditions, and stable operation can be performed. It will be possible.

【0044】なお、本実施例で、操業条件判断部38
は、制御方式を切替える際に、非定常状態(鍋交換時、
鋳込速度変更時、レベル目標値変更時、タンディッシュ
下降時等に発生)を避けるために、操業条件が、これら
の非定常状態にあるか否かをチェックする機能を有して
いる。非常状態中の制御切替えは、不安定状態なので、
このような状態になることを避けるために、上記操業条
件判断部38が付加してある。
In this embodiment, the operating condition judging section 38
Is a non-steady state (when changing the pan,
In order to avoid (when the pouring speed is changed, when the target level is changed, when the tundish is lowered, etc.), it has a function of checking whether or not the operating conditions are in these unsteady states. Control switching during an emergency is an unstable state, so
In order to avoid such a state, the operating condition judging section 38 is added.

【0045】以上詳述した如く、本実施例によれば、連
続鋳造機のモールド内溶鋼レベル制御を、人間の判断で
選択した際のデータを学習することによって、操業条件
から自動的に最適な制御方式を決定する決定木を作成
し、得られた決定木を用いることによって自動的に最適
な制御方式を決定し、その方式に切替えることが可能と
なるため、如何なる操業条件の場合であってもレベル変
動を抑制することが可能となる。
As described in detail above, according to the present embodiment, by learning the data when the molten steel level control in the mold of the continuous casting machine is selected by human judgment, the optimum condition is automatically obtained from the operating conditions. It is possible to create a decision tree that determines the control method, automatically determine the optimum control method by using the obtained decision tree, and switch to that method. Can also suppress the level fluctuation.

【0046】又、本実施例では、学習データとしてレベ
ル変動を抑制する事例と悪化させる事例とに分けて、そ
れぞれ決定木を作成するようにしたので、後者決定木に
より事前にレベル変動を悪化させる制御方式を決定でき
るため、制御方式を切替えることによってレベル変動が
悪化することを避けることが可能となる。
In this embodiment, the learning tree is divided into a case in which the level fluctuation is suppressed and a case in which the level fluctuation is deteriorated, and a decision tree is created for each case. Therefore, the latter decision tree exacerbates the level fluctuation in advance. Since the control method can be determined, it is possible to prevent the level fluctuation from becoming worse by switching the control method.

【0047】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示たものに限られるもので
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
Although the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【0048】例えば、最適な制御方式の選択は、前述し
た決定木を用いて行うものに限定されない。最適な制御
方式に切替える他の方法としては、学習ロジックにニュ
ートラルネットワークを用いる方法、即ち、操業条件か
ら最適制御方式を導きだすニューラルネツトを予め学習
により構成しておき、そのニューラルネットを用いて最
適制御方式を選択する方法を挙げることができる。
For example, the selection of the optimum control method is not limited to the one using the above decision tree. Another method to switch to the optimum control method is to use a neutral network for the learning logic, that is, a neural net that derives the optimum control method from the operating conditions is configured in advance by learning, and the neural network is used to optimize. A method of selecting a control method can be mentioned.

【0049】又、決定木を採用する場合でも前記実施例
に示した2種類の決定木を用いるものに限られるもので
なく、レベル変動抑制決定木のみを採用してもよい。
Further, even when the decision tree is adopted, it is not limited to the case of using the two kinds of decision trees shown in the above embodiment, and only the level fluctuation suppressing decision tree may be adopted.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、種
類の異なる溶鋼レベル変動のそれぞれに最適な複数の制
御方式の中から、操業時における操業情報に基づいてそ
の時点で最適な制御方式を選択することができる。従っ
て、如何なる操業条件の場合でも、溶鋼レベルの変動を
抑制し、最小にすることができるため、常に安定した操
業を行うことが可能となる。
As described above, according to the present invention, the optimum control method at that time is selected from among a plurality of optimum control methods for different types of molten steel level fluctuations, based on the operation information at the time of operation. Can be selected. Therefore, under any operating condition, the fluctuation of the molten steel level can be suppressed and minimized, so that stable operation can be always performed.

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

【図1】制御方式決定木の一例の概略を示す説明図FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of an example of a control method decision tree.

【図2】本発明に係る一実施例の最適制御方式切替シス
テムの概略構成を示す説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an optimum control method switching system according to an embodiment of the present invention.

【図3】本実施例に適用される最適レベル制御方式を選
択するための決定木を作成する学習システムを示す説明
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a learning system for creating a decision tree for selecting an optimum level control method applied to this embodiment.

【図4】通常の連続鋳造機の概略構成を示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a normal continuous casting machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…溶鋼 12…レードル 14…タンディッシュ 16…イマージョン(浸漬)ノズル 18…モールド 20…ピンチロール 22…カッター 24…鋳片 26…レベル計 28…ストッパ 28A…アクチュエータ用シリンダ 30…計算機 32…操業データ収集部 34…レベル変動抑制決定木 36…レベル変動増長決定木 38…操業条件判断部 40…制御方式切替判断部 42…最適制御方式切替部 10 ... Molten steel 12 ... Ladle 14 ... Tundish 16 ... Immersion (immersion) nozzle 18 ... Mold 20 ... Pinch roll 22 ... Cutter 24 ... Cast slab 26 ... Level gauge 28 ... Stopper 28A ... Actuator cylinder 30 ... Calculator 32 ... Operating data Collection unit 34 ... Level fluctuation suppression decision tree 36 ... Level fluctuation increase decision tree 38 ... Operating condition determination unit 40 ... Control method switching determination unit 42 ... Optimal control method switching unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】連続鋳造機の鋳型内溶鋼レベルを制御する
際に、 時定数の大きな変動に適応して最適な制御ゲインに更新
する適応制御、時定数の比較的小さな外乱や変動を推定
して補償する外乱オブザーバ制御、及び鋳型内溶鋼レベ
ル変動の周波数帯で外乱や変動を抑制するH無限大制御
の中から、 操業時の操業情報に基づいて、その時点の鋳型内溶鋼レ
ベル変動を抑制できると判断される制御方式を選択する
制御方式切替手段を備えていることを特徴とする連続鋳
造機鋳型内溶鋼レベルの最適制御方式切替システム。
1. When controlling the level of molten steel in a mold of a continuous casting machine, adaptive control that adapts to large fluctuations in the time constant and updates the optimum control gain, and estimates disturbances and fluctuations with relatively small time constants. Based on the operating information, the disturbance observer control that compensates for the disturbance and the H infinity control that suppresses disturbances and fluctuations in the frequency band of the molten steel level fluctuation in the mold are suppressed based on the operating information during operation. An optimum control system switching system for a molten steel level in a continuous casting machine mold, comprising a control system switching means for selecting a control system determined to be possible.
【請求項2】請求項1において、 制御方式切替手段が、過去の操業情報に基づいて作成し
た制御方式決定木を用いて最適制御方式を選択する機能
を有していることを特徴とする連続鋳造機鋳型内溶鋼レ
ベルの最適制御方式切替システム。
2. The continuous control system according to claim 1, wherein the control system switching means has a function of selecting an optimum control system using a control system decision tree created based on past operation information. Casting machine Optimal control system switching system for molten steel level in mold.
JP29921794A 1994-12-02 1994-12-02 Optimum control type change-over system for molten steel level in mold of continuous caster Pending JPH08155616A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001034306A (en) * 1999-07-26 2001-02-09 Seiko Epson Corp Output control system

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