KR0155382B1

KR0155382B1 - 연속 스트립 처리 라인에서의 2개의 상이한 스트립재 사이의 접합면의 온도 조정방법

Info

Publication number: KR0155382B1
Application number: KR1019900015620A
Authority: KR
Inventors: 마사오 다나베; 히로시 시로노
Original assignee: 마에가와 히로마사; 쥬우가이로 고오교오 가부시기가이샤
Priority date: 1989-10-03
Filing date: 1990-09-29
Publication date: 1998-11-16
Also published as: KR910008529A; US5044938A; JPH03120321A; JPH076000B2

Abstract

연속스트립 처리 라인내의 상이한 스트립재간 접합부 온도를 조절하는 방법에 관한 것이다. 상기 접합부에 이어지는 후속 스트립재가 선행 스트립재에 비해 큰 노즐압력을 필요로 하는 경우, 해당 접합부가 처리로내 수정위치를 통과하기전, 선행 스트립재의 최적압력을 후속 스트립재의 최적압력으로 바뀌게 할만큼 댐퍼 구멍이 서서히 조여든다. 이어서, 순환팬 회전속도가 노즐압력을 사실상 일정하게 유지할 정도로 증가하면, 상기 댐퍼 구멍은 상기 접합부가 해당 영역을 통과하기 전의 상태로 개방된다.

상기 접합부에 이어지는 후속 스트립재가 선행 스트립재에 비해 작은 노즐압력을 필요로 하는 경우, 해당 접합부가 처리로내 소정위치를 통과하는 시점에 선행 스트립재의 최적압력을 후속 스트립제의 최적압력으로 바뀌게 할만큼 댐퍼구멍이 신속히 조여든다. 상기 댐퍼는 이어 조여들기 전의 상태로 점차 개방되고, 상기 순환팬 회전수는 점차 감소되어 노즐압력을 사실상 일정하게 유지한다.

Description

연속스트립 처리 라인에 있어서의 2개의 상이한 스트립재 사이의 접합부의 온도 제어방법.

본 발명은 예를 들면 도포(塗布), 건조, 베이킹(Baking), 냉각설비 등의 연속스트립 처리 라인에 있어서의 2개의 상이한 스트립재 사이의 접합부의 온도제어방법에 관한 것이다.

종래 이 종류의 연속스트립 처리라인에서는 처리로(處理爐)내 해당 노즐압력 제어는 순환팬, 또는 순환댐퍼에 의해 행하여졌다. 예컨데, 스트립 두께가 상이한 재료간의 접합부가 해당 노즐을 통과할 때는, 불가피하게 접합부 전후의 스트립제(strip 材)온도가 목표값보다 벗어나지만, 이 목표값과 편차를 최소한으로 억제하기 위해서는 노즐압력(노즐로부터 스트립쪽으로 불어내는 열풍풍속의 함수)을 선행(先行) 스트립재의 최적값으로부터 후행(後行) 스트립재의 최적값으로 신속히 이행하는 것, 즉, 노즐압력 변화속도를 증대시킬 필요가 있다. 그리고, 상기 노즐압력 제어는 순환팬의 회전수, 혹은 순환댐퍼 열림정도를 변화시킴으로써 행하였다.

상기 노즐압력 제어를 순환팬의 회전수 조절에 의해 행할 경우, 앞서의 노즐압력 변화속도를 높이려고 하면, 순환팬 자체관성(GD²)의 영향으로 해당 순환팬의 구동모터 마력이 큰 것이 필요하게 된다. 또한, 상기 순환팬을 고속회전에 견딜 수 있도록 보강하게 되면, 순환팬 자체관성(GD²)도 증가하기 때문에, 구동모우터의 마력증가가 아울러 요구된다고 하는 악순환을 야기하고, 이 결과 실용적 노즐압력 변환속도는 자연히 제한이 생긴다. 한편, 노즐압력 제어를 순환댐퍼 열림정도 조정에 의해 행하는 경우, 저노즐압력(저풍량시)의 제어성은 기대할 수 없다. 또, 저노즐압력(저풍량)조업중에는 순환팬 동력효율이 떨어지고, 전력원 단위의 악화가 초래되는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 노즐압력 제어를 순환댐퍼 열림정도를 통해 시행하는 경우의 이점인 제어속도(노즐압력 변화속도)빠르기, 즉, 신속성과 노즐압력 제어를 순환팬 회전수로 시행하는 경우의 이점인 양호한 제어성을 양립시킴으로써, 순환팬용 VVVF 제어기(변환기) 및 순환팬, 순환팬의 구동모터 사양을 과대하게 하지 않고, 소비동력 저감을 가능케 한 연속스트립 처리 라인에 있어서의 2개의 상이한 스트립재 사이의 접합부의 온도제어 방법을 제공하고자 한 것이다.

제1도는 본 발명에 관한 방법을 적용한 장치의 전체구성도.

제2도는 순환댐퍼 드로틀 로직의 일예를 나타내는 블록도.

제3 및 4도는 노즐압력 변경시의, 댐퍼 열림정도, 노즐압력, 그리고 재순환팬의 속도 사이의 관계를 표시하는 타임 도표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 노즐 6 : 모터

7 : 순환팬 9 : 댐퍼

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 선행 스트립재에 대하여 후행 스트립재에 대한 필요 노즐압력이 큰 경우에는, 선행 스트립재와 후행 스트립재 사이의 접합부가 처리로내 해당 영역에 진입하는 사전(事前)의 타이밍에서 선행 스트립재와 후행 스트립재에 대한 필요 노즐 압력차만큼 압력을 변화시키는데 필요한 양만큼 순환댐퍼 열림정도를 서서히 드로틀하는 단계와; 노즐압력을 일정하게 유지하도록 순환팬의 회전수를 상승시키는 단계와; 상기 접합부가 해당 영역에 진입하는 타이밍에서 순환댐퍼 열림정도를 상기 드로틀 이전의 상태로 신속하게 복귀시키는 단계를 포함하고, 또 선행 스트립재에 대하여 후행 스트립재에 대한 필요 노즐압력이 작은 경우에는, 선행 스트립재와 후행 스트립재 사이의 접합부가 해당 영역에 진입하는 타이밍에서 순환댐퍼 열림정도를 신속하게 드로틀하는 단계와; 해당 영역에서의 노즐압력을 후행 스트립재에 대한 필요 노즐압력으로 변경시킨 다음 적절한 타이밍에서 순환댐퍼 열림정도를 서서히 드로틀 이전의 상태로 복귀하는 단계와;

현 상태의 노즐압력을 일정하게 유지하도록 순환팬의 회전수를 서서히 줄이는 단계를 포함하는 것이다.

[실시예]

이어서, 본 발명의 일실시예를 도면에 따라서 설명한다.

제1도는 본 발명을 적용한 장치를 나타내었으며, 처리로내 해당 영역(1)내부에 상하로 마주보게 노즐부(2)가 설치하여, 상하 노즐부(2) 사이에 스트립제(3)를 통과시킬 수 있도록 되어 있다. 또한, 노즐부(2)에는 버너(4),VVVF 제어기(5)를 구비한 모터(6)에 의해 구동되는 순환팬(7), 순환팬 조작부(8)에 의해 열림정도를 조절하는 순환댐퍼(9)를 포함하는 순환덕트(10)로 열풍을 보내도록 되어 있고, 한편, 노즐부(2)의 열풍합력, 온도를 검출하는 압력 검출수단(11) 및 온도 검출수단(12)이 설치되어 있다.

아울러, 필요 노즐압력산출 계수를 계산하는 제1 계산기(13)로부터 스위치(14a)를 개재하여 순환댐퍼 드로틀링 로직(throttling logic)(이하 드로틀링 로직이라 함)(15), 순환댐퍼 열림정도 보정기(이하, 보정기라 함)(16), 순환댐퍼 특성 보정기(17), 순환댐퍼 열림정도 설정기(이하, 설정기라 함)(DS)(18)를 경유하여 순환팬 조작기(8)에 이르는 순환댐퍼(9) 제어계와, 상기 제1 계산기(13)로부터 스위치(14b)를 개재하여 필요 노즐압력산출 계수를 계산하는 제2계산기(19), 필요 노즐 압력 계산을 계산하는 제3계산기(20), 노즐압력 지시조절계(PIC)(이하, 지시조절계라 함)(21)를 지나 VVVF 제어기(5)에 이르는 순환팬(7) 제어계가 설치되어 있다. 이중에서, 제1도의 일점쇄선 테두리 상단부의 제1 계산기(13)가 오프라인(off-line)계산부이고, 여기에 이어지는 동일 테두리내 중단부의 드로틀링 로직(15)등이 온라인(on-line)계산부이며, 나머지 하단부의 설정기(18), 지시조절계(21)가 제어부로 되어 있다.

또한, 이들 제어계 밖에서부터 제1 계산기(13)에는 처리스트립 두께(TH), 설정 라인속도(LSS), 처리스트립 폭(W), 방사전열계수(EM), 출구스트립 판재온도(TE), 입구 스트립재 온도(TI)등이 데이터표로부터 입력되며, 드로틀링 로직(15)에는 이종 스트립재 사이의 접합부의 죠인트 트랙킹 신호(JT)가, 또 제2계산기(19)에는 이종 스트립재 사이의 접합부의 죠인트 트랙킹 신호(JT) 및 온도 검출수단(12)으로부터의 실적 열풍온도(TFA)가 입력되고, 보정기(16) 및 제3계산기(20)에는 실적 라인속도(LSA)가 입력되며, 지시조절계(21)에는 상기 실적 열풍온도(TFA)와 압력 검출수단(11)으로부터의 압력신호가 입력된다.

그리하여, 제1 계산기(13)에서는 상기 입력 데이터, 즉, 조업조건에 의거하여 각 스트립재마다의 필요 노즐압력산출계수 및 필요 노즐압력을 오프라인에서 산출한다.

스위치(14a)(14b)는 다음 스케즐, 즉, 현시점에서 처리되고 있는 스트립재에 이어 처리될 스트립재의 제조건의 확정시, 또는 그 다음 적절한 타이밍에 온(ON)된다. 드로틀링 로직(15)에서는 현재의 스케즐에 대한 다음 스케즐의 노즐압력비 계수를 산출하고, 보정기(16)에서는 라인속도에 변경이 있는 경우에 열림정도 보정량을 산출하고, 순환댐퍼 특성보정기(이하, 특성보정기라 함)(17)에서는 드로틀링 로직(15), 보정기(16)로부터의 출력신호를 순환댐퍼(9)의 열림정도로 환산한다.

설정기(18)는 순환댐퍼 특성보상 완료시의 순환댐퍼 열림정도 명령을 받아서 순환댐퍼 조작기(8)로 출력하고, 이를 통해 상기 순환댐퍼(9)를 소정의 열림정도 상태로 한다.

한편, 제2계산기(19)에서는 제1 계산기(13)로부터 다음 스케즐이 확정된 시점에 인도된 필요 노즐압력산출계수 및 필요 노즐압력의 데이터를 스트립재 사이의 접합부가 해당 영역(1)을 통과하는 타이밍에 맞추어서 즉, 순환댐퍼(9)의 열림정도의 변경개시와 동일 타이밍으로 현스케즐의 해당 데이터로 바꾸어 일제히 갱신하도록 되어 있다. 그리고, 해당 영역(1)의 실적 열풍온도(TFA)를 항상 감시하고, 필요 노즐압력산출 계수의 일부를 실질열풍온도(TFA)에 의거하여 보정하며, 제3계산기(20)에서는 항상 실적 라인속도(LSA)를 감시하며, 이렇게 보정된 필요 노즐압력산출 계수와 실적 라인속도(LSA)에 의거하여 제1 계산기(13)로부터 출력된 필요 노즐압력을 보정하고, 이러한 보정값을 노즐압력의 설정값으로 하여 출력한다.

아울러, 지시조절계(21)에서는 상기 설정값으로서 입력되는 실적 열풍온도(TFA), 노즐압력 실측값으로부터 얻어지는 기준온도 환산의 노즐압력 실측값을 비교·연산하며, 양자사이의 편차가 영(0)이 되도록 조작신호를 출력하고, VVVF 제어기(5), 모터(6)를 개재하여 순환팬(7)의 회전수 제어가 시행된다.

즉, 순환팬(7)의 회전수는 필요 노즐압력을 제어변수(목표값 및 프로세스변수)로 하여 제어된다. 여기서, 드로틀링 로직(15)의 구체적 구성예를 제2도에 나타낸다.

도중 a는 다음 스케즐 압력기억부, b, t는 ON-OFF 스위치, c는 현스케즐 노즐 압력기억부, d는 다음/현 스케즐 압력비계수 연산부, e는 절환스위치, f는 비교기, g, i, l은 AND 연산소자, h,m은 NOT 연산소자, j, n, o는 OR 연산소자, k, v는 시간제한 소자, p, u는 플립-플럽부, q는 정수발신부, r은 상승구간 검출부, s는 변화율 제한부이다. 그리하여, 다음 스케즐 노즐 압력기억부(a)는 다음 스케즐 설정값 데이터를 입력하고, ON-OFF 스위치(b)를 개재하여 다음 스케즐 압력기억부(a)는 현스케즐 압력노즐 기억부(c)에 접속되어 있으며, 온-오프 스위치(b)는 검출부(r)로부터의 신호에 의해 ON되도록 되어 있다. 또한, 다음 및 현스케즐 압력노즐 기억부(a, c)는 출력신호를 다음/현 스케즐 노즐압력비계수 연산부(d)와 비교기(f)에 입력하고, 이 비교기(f)는 출력신호를 AND, OR연산부(g, h)에, 그리고, NOT연산부(h)를 개재하여 AND 연산부(i)에 입력하는 한편, 다음/현 스케즐 노즐압력비계수 연산부(d)의 출력측은 절환스위치(e)의 두 절환단자 일측에 통하게 되어 있다. AND 연산소자(g)에는 비교기(f)로부터의 신호 이외에 죠인트 트랙킹 신호를 입력하고, AND 연산부(g)는 출력신호를 OR 연산소자(o)에, AND 연산소자(i)는 출력신호를 OR 연산부(j, n)에 입력하고 있다. OR 연산부(j)는 AND 연산소자(i)로부터의 신호와 AND 연산부(I)로부터의 신호를 받아 한시요소(k)와 AND 연산부(1)에 출력하고, 한시요소(k)로부터의 신호는 OR 연산부(o)에 입력하고 있다. OR 연산부(n)는 출력신호를 플립-플럽부(p)의 설정단자(S)에 입력하고, AND 연산소자(o)는 출력신호를 플립-플럽부(p)의 리세트 단자(R) 및 상승구간 검출부(r)에 입력하고 있다.

그 중에, 상승구간 연산부(r)는 출력신호를 NOT 연산소자(m)를 개재하여 AND 연산소자(1)에 입력하고 있는 외에, ON-OFF 스위치(b)에 입력하여, 상기한 바와 같이 ON-OFF 스위치(b)를 ON으로 한다. 더욱이 AND 연산부(g)의 출력측은 절환스위치(e)의 2개의 절환단자중 상기와는 별개의 단자에 접속하고, 플립-플럽부(p)로부터의 신호에 의해 상기 두 단자중 어느 일축으로 절환되도록 형성하여 둔다, 즉, 플립-플럽부(p)로부터의 H신호(세트신호)에 의하여 다음/현 스케즐 압력비 계수연산부(d)로부터의 신호가 출력되며, L신호(리세트 신호)에 의해 정수발신부(q)로부터의 신호가 출력되게 되어 있다.

아울러, 절환스위치(e)로부터의 출력은 스위치(t)상태에 따라서 드로틀링 로직(15)으로부터 직접 출력시킬가, 변화율 제한부(s)에 입력시킬가를 절환한다. 이 변화율 제한부(s)로 입력된 절환스위치(e)로부터의 출력은 변환율 제한을 받은후, 드로틀링 로직(15)으로부터 출력된다. 한편, 죠인트 트랙킹 신호(JT)는 플립-플럽부(u)의 설정단자(S)로 입력하고, 이 플립-플럽부(u)의 출력은 ON-OFF 스위치(t)로 입력하여 이 스위치(t)를 ON시키는 외에, 시간제한 소자(v)에 입력하고 있다. 이 시간제한 소자(v)로부터의 출력은 플립-플럽부(u)의 리세트 단자(R)에 입력하고 있다.

그리하여, 필요 노즐압력이 다른 접합부가 해당 영역(1)을 통과하기 전후 어느쪽인가에서 요구되는 순환댐퍼 드로틀 계수의 산출 및 순환댐퍼 드로틀 개시타이밍 및 순환댐퍼 통상 열림정도 회복개시 타이밍을 결정하고, 또한, 순환댐퍼 열림정도 변화율을 선택하도록 되어 있다.

다음으로, 상기 구성으로 된 장치를 적용하여 시행하는 본 발명에 있어서의 방법에 대하여 설명한다.

예를 들면, 엷은 스트립으로부터 두꺼운 스트립으로 변화하도록 필요 노즐압력이 상승하는 경우에는 제3도에 나타낸 바와 같이 다음 스케즐 확정시, 혹은 확정후 적절한 타이밍(A)에서, 드로틀링 로직(15)에 의하여 산출된 값을 근거로 보정기(16), 특성보정기(17)를 개재하여, 설정기(18)에 열림정도를 설정하고, 이 열림정도까지 서서히 순환댐퍼(9)를 드로틀한다. 그리고, 순환댐퍼(9)를 드로틀함과 동시에 순환팬(7) 회전수는 해당 영역(1)내 노즐압력을 일정하게 유지할 수 있도록, 서서히 상승시켜 나간다. 그리하여, 예를 들면, 엷은 스트립 및 두꺼운 스트립과의 접합부가 해당 영역(1)을 통과하는 타이밍(B)에 맞춰 순환댐퍼(9)의 열림정도를 신속히 통상 열림정도, 즉, 대략 전 개방상태로 복귀하여 노즐압력을 희망값으로 한다.

한편, 상기 확정후의 적절한 타이밍이라고 하는 것은 타이밍(B)보다 앞서 있던, 노즐압력을 안정시킨 상태에서 순환댐퍼(9) 및 순환팬(7)을 변화시킬 수 있는 만큼의 시간을 얻을 수 있는 타이밍을 의미한다.

다음에, 두꺼운 스트립으로부터 엷은 스트립으로 변화하도록 필요 노즐압력이 하강하는 경우에 제4도에 나타낸 바와 같이 예를 들면, 두꺼운 스트립으로부터 엷은 스트립으로의 접합부가 해당 영역(1)을 통과하는 타이밍(B)에 맞춰서, 드로틀링 로직(15)에 의해 산출된 값에 의거하여, 상기와 같은 모양으로 하여 설정기(18)에 설정된 열림정도까지 순환댐퍼(9)를 신속히 드로틀하여, 노즐압력을 희망값까지 내린다. 그리하여, 타이밍(B)이후의 제어가 안정된 적절한 타이밍(C)에 순환댐퍼(9)열림정도를 서서히 통상 열림정도로 복귀케한다. 이때, 순환팬(7) 회전수는 순환댐퍼(9)를 열리게 함과 동시에 해당 영역(1)내 노즐압력을 일정하게 유지할 수 있도록 서서히 감소한다.

이와 같이 본 발명에 따른 방법은 노즐압력을 급속히 변경시킬 필요가 있는 스트립재 사이의 접합부의 해당 영역을 통과시에는 순환댐퍼(9) 열림정도를 드로틀링 로직(15)에 의하여 산출된 값으로부터 통상의 열림정도까지 혹은 통상 열림정도로부터 산출값까지 신속히 변경하여 대응하고, 평상시는 순환댐퍼 열림정도를 일정한 통상 열림정도로 유지시키면서 순환팬(7)만으로 소정의 노즐압력을 유지하도록 한 것이다.

또한, 상기 방법에 있어서는 라인속도 변환시의 대응 역시 동시에 시행함으로써, 라인속도 변경후의 스트립재 온도가 라인속도 변경전의 스트립재 온도와 동등하게 유지되기 때문에 조업의 자유도가 증대함과 아울러, 라인속도 변경중에도 보통 필요 노즐압력을 계산하면서 제어하기 때문에 스트립재 온도 변동을 최소한으로 억제할 수 있도록 되어 있다.

이상의 설명을 통해 명백히 알 수 있듯이 본 발명에 의하면 선행 스트립재에 비하여 후행 스트립재에 대한 필요 노즐압력이 클 경우에는 선행 스트립재와 후행 스트립재 사이의 접합부가 처리로내 해당 영역에 진입하는 사전의 타이밍을 통하여, 선행 스트립재와 후행 스트립재에 대한 필요 노즐압력차만큼의 압력 변화시키는데 필요한 량만큼 순환댐퍼 열림정도가 되도록 해당 댐퍼 구멍을 서서히 드로틀함과 동시에 노즐압력을 일정하게 유지하도록 순환팬 회전수를 상승시킨 후, 상기 접합부가 해당 영역에 진입하는 타이밍에서 순환댐퍼 열림정도를 상기 드로틀 이전의 상태로 신속히 복귀시키는 한편, 선행 스트립재에 비하여 후행 스트립재의 대한 필요 노즐압력이 작을 경우에는 선행 스트립재 및 후행 스트립재 사이의 접합부가 해당 영역에서의 노즐로 집입하는 타이밍에 상기 순환댐퍼를 신속히 드로틀하여, 해당 노즐압력을 후행 스트립재에 대한 필요 노즐압력으로 변경한 후, 적절한 타이밍에 순환댐퍼 열림정도를 상기 좁히기 전의 상태로 서서히 복귀시키는 동시에 현상태의 노즐압력을 일정하게 유지하도록 순환팬 회전수를 역시 서서히 줄이도록 형성되어 있다.

따라서, 예를 들면 상이한 두께를 갖는 스트립재 사이의 접합부가 처리로내 해당 영역을 통과하는 경우, 접합부 전후의 스트립재에 있어서의 온도규정 범위의 구간을 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 노즐압력제어는 최종적으로는 순환팬 회전수 조절에 의하여 시행하기 때문에 광범위한 제어범위 및 양호한 제어성을 얻을수 있다.

또한, 예를 들면 판두께가 상이한 스트립재 사이의 접합부가 처리로내 해당 영역을 통과하는 경우의 노즐압력 변경을 순환팬 회전수변화에 의존하는 경우에 비하여 순환팬용 VVVF 제어기 및 구동모터 용량이 작아지고, 또한, 순환팬 자체강도에 대한 요구도 완화되기 때문에, 설비를 보다 경제적으로 할 수 있음과 아울러, 노즐압력 제어를 순환댐퍼 열림 정도만으로 시행할 경우에 비하여 소비동력을 저감시킬 수 있는 등의 효과를 가져오게 된다.

Claims

선행 스트립재에 대하여 후행 스트립재에 대한 필요 노즐압력이 큰 경우에는, 선행 스트립재와 후행 스트립재 사이의 접합부가 처리로내 해당 영역에 진입하는 사전의 타이밍에서 선행 스트립재와 후행 스트립재에 대한 필요 노즐 압력의 차만큼 압력변화를 시키는데 필요한 양만큼 순환댐퍼 열림정도를 서서히 드로틀하는 단계와; 상기 노즐압력을 일정하게 유지하도록 순환팬의 회전수를 상승시키는 단계와; 상기 접합부가 해당 영역에 진입하는 타이밍에서 순환댐퍼 열림정도를 상기 드로틀 이전의 상태로 신속하게 복귀하는 단계를 포함하고, 또, 선행 스트립재에 대하여 후행 스트립재에 대한 필요 노즐압력이 작은 경우에는, 선행 스트립재와 후행 스트립재 사이의 접합부가 해당 영역에 진입하는 타이밍에서 순환댐퍼 열림정도를 신속하게 드로틀하는 단계와; 해당 영역에서의 노즐압력을 후행 스트립재에 대한 필요 노즐압력으로 변경시킨 다음 적절한 타이밍에서 순환댐퍼 열림정도를 서서히 드로틀 이전의 상태로 복귀하는 단계와; 현상태의 노즐압력을 일정하게 유지하도록 순환팬의 회전수를 서서히 줄이는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 스트립 처리 라인에서의 2개의 상이한 스트립재 사이의 접합부의 온도제어방법.