KR100425599B1 - Thickness control method of sheet head and tail in plate rolling mill - Google Patents

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KR100425599B1 KR10-1999-0059422A KR19990059422A KR100425599B1 KR 100425599 B1 KR100425599 B1 KR 100425599B1 KR 19990059422 A KR19990059422 A KR 19990059422A KR 100425599 B1 KR100425599 B1 KR 100425599B1
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Abstract

본 발명은 후판 압연 공정에서, 판재의 선단부의 두께를 제어하는 방법을 제공하는데, 판이 목표 두께보다 약 200 ㎛ ~ 800 ㎛ 정도 두꺼워지는 현상을 해결하기 위해, 압연된 수백매 이상의 선단부 플러스 두께 편차와 목표 두께 데이터를 획득한 후, 최소 자승법을 이용하여, 수학식 2에서 정의한 오차(e)가 최소화 되는 형태로 n차 다항식의 계수 a1 ~ an을 계산한 후, 셋업 컴퓨터의 압연 스케쥴 계산 프로그램 내에 매 패스마다 계산되는 출측 두께, 입측 두께, 밀정수, 소성 계수를 이용하여 수학식 3으로부터 롤 갭 설정량을 계산하고, 이를 기존의 셋업 스케쥴에 따라 계산된 롤 갭에 부가적으로 더하여 PLC로 송신하고 PLC에서 이 양만큼 초기 롤 갭을 설정하여 선단부의 플러스 두께 편차를 제어한다. 본 발명은 또한, 판재의 미단부에서의 두께 편차를 제어하는 방법도 제공한다.The present invention provides a method of controlling the thickness of the tip of the plate in the thick plate rolling process, in order to solve the phenomenon that the plate is thickened about 200 ~ 800 ㎛ thicker than the target thickness, and the thickness variation of the tip plus thickness of more than a few hundred sheets rolled After acquiring the target thickness data, the coefficients a1 to an of the nth order polynomial are calculated using the least square method in such a way that the error (e) defined in Equation 2 is minimized. Calculate the roll gap setting amount from Equation 3 using the exit thickness, entrance thickness, millisecond coefficient, and plasticity coefficient calculated for each pass, and add it to the PLC in addition to the roll gap calculated according to the existing setup schedule. The initial roll gap is set by this amount in the PLC to control the plus thickness deviation at the tip. The present invention also provides a method of controlling the thickness variation at the trailing end of the sheet.

Description

후판 압연 공정에서 판재의 선단부 및 미단부의 두께 제어 방법{Thickness control method of sheet head and tail in plate rolling mill}Thickness control method of sheet head and tail in plate rolling mill}

본 발명은 후판 압연 공정의 마무리 압연밀(Finishing Mill : FM)에서 자주 발생되는 선단부의 두께 편차를 감소시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for reducing the thickness variation of the tip portion frequently generated in the finishing mill (FM) of the thick plate rolling process.

가역식 마무리 압연 공정에서는, 판 치입전에 목표 판두께를 얻기 위해 판의 입측 두께, 판폭, 온도 등으로부터 압연 하중을 예측 계산하고, 이 예측된 압연 하중으로부터 목표판 두께를 얻기 위해 판 치입전 사전에 롤 갭을 설정하여 두고, 판 치입후에는 하중 편차(측정 하중-기준 하중)를 계산하고, 하중 편차로부터 게이지미터식을 이용하여 판 두께 편차를 계산하며, 이에 따라서 롤 갭을 조정함으로써 두께 편차를 제어하는 두께 제어 방법이 적용되고 있다.In the reversible finish rolling process, the rolling load is predicted from the sheet thickness, the plate width, the temperature, and the like of the plate to obtain the target plate thickness before the plate is inserted. The roll gap is set at, and after the plate is inserted, the load deviation (measured load-reference load) is calculated, and the plate thickness deviation is calculated from the load deviation using a gauge metric, and the thickness gap is adjusted by adjusting the roll gap accordingly. The thickness control method for controlling is applied.

압연 하중의 변동을 이용하여 판재를 제어하는 이른바 절대 두께 제어 방식은 판이 압연기에 물린 후 일정 시간이 지난 후부터 측정된 압연 하중과 셋업 컴퓨터에서 계산된 예측 하중과의 편차를 밀정수로 나누고, 그 양만큼 롤 갭을 변동시켜 두께를 제어한다.The so-called absolute thickness control method that controls the plate by using the variation of the rolling load divides the deviation between the rolling load measured after a certain time after the plate bites into the rolling mill and the predicted load calculated by the set-up computer. The thickness is controlled by varying the roll gap as much as possible.

그러나, 실압연되어 두께 측정기로 측정된 선단부의 두께 편차를 보면 선단부 및 미단부의 두께 편차가 센터부보다 큰 경우가 많다. 이는 기존의 절대치 두께 제어 방식만으로는 선단부 및 미단부의 두께 편차를 만족스럽게 제어할 수 없음을 보여 주는 것이다. 이에 대한 이유로는 2가지로 추정할 수 있는데, 하나는 절대치 판두께 제어 방식에서 시작 시점은 압연 하중의 과도 상태가 지난 안정된 상태로 잡는데, 이는 판길이로 환산하면 대개 0.6 m이후이다. 따라서, 도 1과 같이선단부 0.3 m ~ 0.6 m까지 발생되는 플러스 두께 편차는 제어가 되지 않는 문제점이 있다.However, when the thickness deviation of the tip portion is actually rolled and measured by the thickness gauge, the thickness variation of the tip portion and the tail end portion is often larger than that of the center portion. This shows that the existing thickness control method alone cannot satisfactorily control the thickness variation of the tip and tail ends. There are two reasons for this. One is the absolute plate thickness control method, and the starting point is set as the stable state after the rolling load transient, which is usually after 0.6 m in terms of plate length. Therefore, as shown in FIG. 1, there is a problem in that the plus thickness deviation generated from the tip portion 0.3 m to 0.6 m is not controlled.

또한, 지금까지의 선단부 두께 편차 제어 방식에서는, 선단부 0.6 m ~ 1.8 m까지 발생되는 마이너스 두께 편차를 제어하기 위해 판 치입전 롤 갭을 소정의 양만큼 오픈하였다가 판이 압연기에 물리고 판 길이를 계산하여, 판길이가 소정의 길이가 되었을 때 선단부 마이너스 두께 편차 때문에 오픈한 양을 원상태로 복귀시킨 후 기존의 절대 두께 제어를 시작하는 방법을 이용하였다. 그러나, 이 방식은 셋업에서 목표 두께를 얻기 위해 설정한 롤 갭보다 갭을 더 오픈시키기 때문에, 판 길이 0.6 m까지 발생되는 플러스 두께 편차의 크기를 더욱 증가시키는 결과를 초래하는 단점이 있다.In addition, in the conventional tip thickness deviation control method, in order to control the negative thickness deviation generated from the tip 0.6 m to 1.8 m, the roll gap is opened by a predetermined amount before entering the plate, and the plate is bitten by a rolling mill and the plate length is calculated. For example, when the plate length reaches a predetermined length, the method of starting the original absolute thickness control after restoring the open amount to the original state due to the negative thickness variation of the tip part is used. However, this method opens up the gap more than the roll gap set in order to obtain the target thickness in the setup, which has the disadvantage of further increasing the magnitude of the plus thickness deviation occurring up to 0.6 m of the plate length.

또한, 대한민국 특허출원 제97-56803호에는 선단부에서의 플러스 두께 편차의 발생 원인 중 하나인 오일 압축을 보상하여 제어하는 방법이 개시되어 있다. 즉, 판재 치입후 충격 하중에 의하여 실린더 내의 오일이 압축되어 롤 갭이 오픈됨으로써 발생하는 선단부의 플러스 두께 편차를 감소 시키는 방법이다. 이 방법은 오일 압축량을 예측 하중에 비례하여 계산하고, 이 보정량 만큼 판 치입전 사전에 롤 갭을 줄인 후, 판이 압연기에 물린 직후에 상기 보정량을 리셋시키는 방식이다. 이 방식을 적용할 경우 선단부에서의 플러스 두께 편차가 감소되는 속도가 개선되는 효과가 있지만, 선단부의 플러스 두께 편차의 크기는 크게 개선 되지 않는 문제점이 있다. 또한, 실제 발생되는 선단부에서의 플러스 두께 편차는 최고 0.8 mm까지 크게 발생되는 경우도 있는데, 이는 오일 압축에 의한 롤 갭의 변화만으로는 설명되지 않는다. 실제의 선단부 플러스 두께 편차 발생의 주요 원인은 온도 편차에 의한 것으로 추정된다.In addition, Korean Patent Application No. 97-56803 discloses a method for compensating and controlling oil compression, which is one of the causes of the positive thickness deviation in the tip portion. That is, it is a method of reducing the plus thickness deviation of the tip portion caused by the compression of the oil in the cylinder due to the impact load after the plate insertion. This method calculates the oil compression amount in proportion to the predicted load, reduces the roll gap before the plate insertion by this correction amount, and resets the correction amount immediately after the plate is bitten by the rolling mill. When this method is applied, the speed of reducing the plus thickness deviation at the tip is improved, but the magnitude of the plus thickness deviation at the tip is not greatly improved. In addition, there is a case in which the positive thickness deviation at the leading end actually occurs large up to 0.8 mm, which is not explained only by the change of the roll gap due to oil compression. It is estimated that the main cause of the actual leading edge plus thickness deviation is due to the temperature deviation.

또한, 일본 철강 협회 논문 CAMP-ISIJ(Vol.6, 1391p)에 발표된 선단부 두께 제어 방법은 강의 종류, 압연 조건, AGC(Automatic Gage Control) 능력으로부터 적정한 거리(L)와, 보정량(ΔS)으로 표현되는 적정 패턴을 결정하여 선단부 두께를 제어한다고 언급되어 있으나, 상세한 제어 방법은 알 수 없다.In addition, the tip thickness control method published in the Japan Steel Association paper CAMP-ISIJ (Vol. 6, 1391p) is based on the steel type, rolling conditions, and the appropriate distance (L) and correction amount (ΔS) from AGC (Automatic Gage Control) capability. Although it is mentioned that the tip thickness is controlled by determining the appropriate pattern to be expressed, the detailed control method is unknown.

또한, 미단부 두께 편차에 대해서도 도 2에서 보는 것처럼, 미단부의 급격한 온도 변동이나 소재의 두께 변동과 같은 외란 요인에 대하여 기존의 절대치 두께 제어를 적용하여도 미단부의 두께 변동이 크고 급속하여, 잔여된 두께 편차량이 큰 문제점이 있다. 이는 유압 압하계의 응답 지연에 기인하기 때문인 것으로 추정된다.Also, as shown in FIG. 2, the thickness variation of the tail end is large and rapid even if the existing absolute thickness control is applied to disturbance factors such as rapid temperature fluctuation of the tail end or thickness variation of the material. There is a problem that the amount of thickness deviation is large. This is presumably due to the response delay of the hydraulic manometer.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 도 1 및 도 2에서와 같은 형태의 선단부 및 미단부에서의 두께 편차를 크게 개선할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method capable of greatly improving the thickness variation at the tip and tail ends as shown in FIGS. 1 and 2.

즉, 도 1에서와 같이 선단부에서는 판 길이 약 0.3 ∼ 0.6 m에서는 판이 목표 두께보다 약 0.2 mm ∼ 0.8 mm정도 두껍게 되는 현상이 발생되고, 판길이 약 0.6 m ~ 1.8 m에서는 판 두께가 0.05 mm ~ 0.3 mm 얇아지는 현상이 발생하고 있는데, 이것은 판의 선단부에서의 판 온도의 급격한 변동에 의해 발생되는 것으로 추정되고 있으며, 이를 위한 절대치 두께 제어가 적용 되어도 일부 편차가 크게 잔존한 상태로 남아 있기 때문에 이를 개선할 수 있는 선단부 및 미단부 두께 제어 방법이 필요하다.That is, as shown in FIG. 1, the plate length is about 0.2 mm to 0.8 mm thicker than the target thickness at the tip length of about 0.3 to 0.6 m, and the plate thickness is 0.05 mm to about 0.6 m to 1.8 m at the tip length. It is estimated that the thinning of 0.3 mm occurs due to the rapid fluctuation of the plate temperature at the tip of the plate, and even if absolute thickness control is applied, some deviations remain large. There is a need for improved tip and tail thickness control methods.

도 1은 후판 압연 공정에서 발생되는 선단부 두께 편차 형태를 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing the shape of the tip thickness variation generated in the thick plate rolling process.

도 2는 미단부에서 발생되는 두께 편차 형태를 나타내는 그래프이다.2 is a graph showing a thickness variation pattern generated at the tail end.

도 3은 선단부의 플러스 및 마이너스 두께 편차를 제어하기 위한 선단부 롤 갭 제어 형태를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing a tip roll gap control form for controlling the plus and minus thickness variation of the tip.

도 4는 선단부의 플러스 두께 편차 예측 계산식에 의해 계산된 두께 편차와 실측 두께 편차와의 관계를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the relationship between the thickness deviation calculated from the positive thickness deviation prediction formula and the measured thickness deviation of the tip portion.

도 5는 선단부의 플러스 두께 편차를 위한 롤 갭 설정량 계산 블럭 다이어그램이다.5 is a roll gap setting amount calculation block diagram for the plus thickness deviation of the tip portion.

도 6은 선단부에서 발생되는 하중 편차의 일례를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing an example of a load deviation generated at the tip portion.

도 7은 본 발명의 방법을 이용하여 미단부 두께제어를 실시한 경우와 실시하지 않은 경우의 미단부 두께편차 비교 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.Fig. 7 is a graph showing the results of simulation of the comparison of the edge thickness deviations in the case where the end thickness control is performed using the method of the present invention and when the end thickness control is not performed.

도 8은 본 발명의 방법을 적용하였을 때, 선단부 및 미단부에서의 두께 편차가 개선된 것을 나타내는 그래프이다.8 is a graph showing that the thickness variation at the tip and tail ends is improved when the method of the present invention is applied.

본 발명은 이와 같은 기존의 두께 제어가 선단부 및 미단부의 두께 편차를 만족스럽게 제어하지 못함으로서 발생되는 두께 편차를 크게 개선할 수 있도록 하는 선단부 및 미단부의 두께 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thickness control method of the leading end and the trailing end such that the conventional thickness control can greatly improve the thickness deviation caused by failing to satisfactorily control the thickness variation of the leading end and the trailing end.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따라 제공되는 후판 압연 공정에서 판재의 선단부의 두께 제어 방법은, 압연된 수백매 이상의 선단부 플러스 두께 편차와 목표 두께 데이터를 취득하고; 후술하는 수학식 2로 정의되는 오차(e)가 최소가 되는 형태로 최소 자승법을 이용하여, n차 다항식의 계수를 계산하고; 셋업 컴퓨터의 압연 스케쥴 계산 프로그램 내에 매 패스 마다 계산되는 목표 두께를 이용하여 선단부 플러스 두께 편차를 예측 계산하고; 압연 스케쥴에 따라 계산되는 출측 두께, 입측 두께, 밀정수, 소성 계수를 이용하여 롤 갭 설정량(G1)을 계산하고; 상기 롤 갭 설정량을 기존의 셋업 스케줄에 따라 계산된 롤 갭에 부가적으로 더하여 PLC(Programmable Logic Controller)로 송신하고 PLC에서 이 양만큼 초기 롤 갭을 설정하여 선단부 길이 0.3 ∼ 0.6 m에서 발생되는 플러스 두께 편차를 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, in the thick plate rolling process provided in accordance with the present invention, the thickness control method of the front end portion of a sheet material includes: acquiring a tip thickness variation and target thickness data of at least hundreds of rolled sheets; Calculating coefficients of the n-th order polynomial using the least square method in such a manner that the error (e) defined by Equation 2 to be described later is minimized; Predicting the tip plus thickness deviation using the target thickness calculated every pass in the rolling schedule calculation program of the setup computer; A roll gap setting amount G 1 is calculated using the exit thickness, the exit thickness, the millisecond coefficient, and the firing coefficient calculated according to the rolling schedule; The roll gap setting amount is additionally added to the roll gap calculated according to the existing setup schedule and transmitted to the programmable logic controller (PLC), and the initial roll gap is set by this amount in the PLC to generate a tip length of 0.3 to 0.6 m. It is characterized by controlling the plus thickness deviation.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 후판 압연 공정에서 판재의 미단부의 두께 제어 방법도 제공하는데, 이 방법은, 절대 두께 제어 게인(α2)을 기존의 설정량보다 20% ~ 30% 크게 설정하고; 셋업 컴퓨터에서 미리 예측한 판 길이에 미단부가 차지하는 비율을 곱하여 미단부의 게인을 증가시키는 판 길이(Lt)를 계산하고; PLC에서 판속도 계산식을 이용하여 계산한 판 길이(Lm)가 상기 Lt 보다 클 경우 절대 두께 제어 게인(α2)을 α2= αa+ αx[0.2≤αx≤0.4, αa는 셋업설정게인(테이블치)] 와 같이 증가 시켜 미단부의 두께 편차를 감소시키는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is also provided a method for controlling the thickness of the trailing end of a sheet in a thick plate rolling process, which sets the absolute thickness control gain α 2 to be 20% to 30% larger than the existing set amount; Calculate a plate length L t which increases the gain of the trailing end by multiplying the ratio of the trailing end by the plate length predicted by the setup computer; If the plate length (Lm) calculated using the plate speed formula in the PLC is larger than the above Lt, the absolute thickness control gain (α 2 ) is α 2 = α a + α x [0.2≤αx≤0.4, α a is the setup setting gain (Table value)] to decrease the thickness variation of the tail end.

본 발명의 다른 양태, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참고로 한 이하의 실시예로부터 보다 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following examples taken in conjunction with the accompanying drawings.

본원 발명의 선단부 두께 제어 방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the tip thickness control method of the present invention is as follows.

선단부의 두께 편차를 개선하기 위한 방법으로 사전에 선단부 두께 편차의 크기 변동을 상위 컴퓨터에서 예측 계산하여 도 3과 같은 형태로 사전에 롤 갭을 변화시키는 피이드 포워드 제어 방식이 효과적이다.In order to improve the thickness variation of the tip portion, the feed forward control method of changing the roll gap in advance in the form as shown in FIG.

즉, 도 3과 같이 선단부 L1 m까지는 압연전 셋업 컴퓨터에서 예측 계산된 두께 편차와 롤 갭 제어량 G1을 산출하여, PLC(Programmable Logic Controller)로 송신하면, PLC에서는 판 길이 계산식에 의해 판 길이를 계산하고, 판 길이가 L1이 되었을 때, 롤 갭을 소정의 양(G2) 만큼 역으로 오픈하고, 판 길이가 L2가 되었을 때에 기존의 절대 두께 제어를 개시하도록 하는 방법이다. 롤 갭의 설정 방법은 이와 같고, 다음으로 플러스 두께 편차 제어를 위한 롤 갭 제어량(G1)을 계산하는 방법에 대하여 설명한다.That is, as shown in FIG. 3, when the thickness deviation and the roll gap control amount G1 calculated by the pre-rolling setup computer are calculated up to the tip L1 m and transmitted to the programmable logic controller (PLC), the PLC calculates the plate length by the plate length calculation formula. Then, when the plate length becomes L1, the roll gap is opened in reverse by a predetermined amount G2, and when the plate length becomes L2, the existing absolute thickness control is started. The method of setting the roll gap is as described above. Next, a method of calculating the roll gap control amount G1 for positive thickness deviation control will be described.

선단부의 플러스 두께 편차를 Δh1이라 할 때 이의 예측 계산 방법은 다음과같다.When the plus thickness deviation of the tip is Δh1, the prediction calculation method is as follows.

먼저, 압연된 최종 패스의 X-RAY 두께 측정기를 통해 계측한 수백매 분량의 선단부 플러스 두께 편차 데이터와 셋업 컴퓨터에서 계산한 최종 패스 때의 목표 두께 데이터(ym(N))를 취득하고,First, obtain the hundreds of tip plus thickness deviation data measured by the X-RAY thickness meter of the final roll rolled and the target thickness data (ym (N)) at the final pass calculated by the setup computer.

예측 계산된 선단부 판두께 편차를 yc(N)이라 할때 yc(N)을 수학식 1과 같이 목표 두께(t)에 대한 3차 다항식으로 설정한다. 여기서, 다항식을 굳이 3차로 설정할 필요는 없고 데이터 분석을 통해 오차가 최소화되는 다항식의 계수를 선정하면 된다.When the predicted tip thickness variation is yc (N), yc (N) is set as a cubic polynomial with respect to the target thickness t as shown in Equation (1). Here, it is not necessary to set the polynomial to the third order, but select the coefficient of the polynomial that minimizes the error through data analysis.

상기 수학식 1에서 N은 샘플 수를 나타내고, t는 샘플의 목표 두께를 나타낸다.In Equation 1, N represents the number of samples, and t represents the target thickness of the sample.

yc(N)을 수학식 1과 같이 가령 3차 다항식으로 표현한 후, 최소 자승법을 이용하여 수학식 2와 같이 계산된 오차(e)가 최소가 되도록 계수 a1 ~ a3를 구한다.After yc (N) is expressed as a third-order polynomial as in Equation 1, coefficients a1 to a3 are obtained such that the error e calculated as in Equation 2 is minimized using the least square method.

이렇게 선단부 플러스 두께 편차 계산을 매 패스별 목표 두께에 대한 3차 다항식으로 하여 예측 계산식을 만든 것은 실제 측정된 선단부 플러스 두께 편차의 크기가 출측의 두께의 크기와 반비례적인 관계를 가지고 있음이 실압연 데이터 분석 결과로 나타났기 때문이다.The calculation of the tip plus thickness deviation as a third-order polynomial for the target thickness for each pass made the prediction formula that the magnitude of the measured tip plus thickness deviation was inversely related to the size of the exit thickness. This is because of the analysis result.

도 4는 후판 압연에서 실제 압연된 판에 대하여 상기의 방법으로 최소 자승법을 이용하여 계산된 3차의 다항식에 목표 두께를 대입하여 계산된 두께 편차 yc(i)와-ray 두께 측정기를 통해 측정된 선단부 두께 편차 ym(i)를 나타내고, x축은 판의 샘플 수를 나타낸다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 측정된 선단부 두께 편차의 크기와 계산된 두께 편차의 크기가 잘 일치함을 보여준다. 즉, 실제 측정된 선단부 플러스 두께 편차는 샘플 번호 10까지 약 0.4 mm이다가 샘플 번호 18에서 값이 급격히 작아지는 형태인데, 실측치와 예측 계산치가 매우 잘 일치함을 나타내고 있다.4 shows the thickness deviation yc (i) calculated by substituting the target thickness into the third order polynomial calculated using the least square method in the above method for the plate actually rolled in thick plate rolling; The tip thickness deviation ym (i) measured by the -ray thickness meter is shown, and the x-axis shows the number of samples of the plate. As can be seen in FIG. 4, it is shown that the magnitude of the measured thickness deviation coincides well with the magnitude of the measured thickness deviation. That is, the actual measured tip plus thickness deviation is about 0.4 mm up to sample number 10 and then rapidly decreases in sample number 18, indicating that the measured value and the predicted calculated value agree very well.

다음으로 롤 갭 설정량(G1)을 수학식 3과 같이 계산한다.Next, the roll gap setting amount G1 is calculated as shown in equation (3).

수학식 3에서 M은 밀정수를 나타내고, Q는 소성 계수를 나타내며, α는 조정 계수를 나타낸다. 수학식 3에서 소성 계수 Q는 수학식 4를 이용하여 계산한다.In Equation 3, M represents a tight constant, Q represents a plasticity coefficient, and α represents an adjustment coefficient. In Equation 3, the plasticity factor Q is calculated using Equation 4.

수학식 4에서 F는 예측 압연 하중을 나타내고, H는 입측 소재 두께를 나타내며, h는 출측 소재 두께를 나타낸다. 전술한 선단부 플러스 두께 편차 계산식은 셋업 컴퓨터에 이식하여 매 패스별 압연 스케쥴에 따라 G1을 계산한 후 셋업 컴퓨터에서 목표 두께를 얻기 위해 설정한 롤 갭 설정량에 부가로 G1을 더하여 PLC로 송신한다.In Equation 4, F represents the predicted rolling load, H represents the side material thickness, and h represents the exit material thickness. The above-described tip plus thickness deviation calculation formula is implanted in the setup computer, calculates G1 according to the rolling schedule for each pass, and transmits G1 in addition to the roll gap set amount set in order to obtain a target thickness in the setup computer.

도 1에서 롤 갭 보정량이 G1에서 G2로 바뀌는 시점을 판 길이로 환산한 판길이 L1은 판 길이에 대한 선단부 플러스 두께 편차로 설정하고 실기 적용 결과를 통해 조금 가변시킨다.In Fig. 1, the plate length L1 obtained by converting the roll gap correction amount from G1 to G2 into the plate length is set to the tip plus thickness deviation with respect to the plate length and slightly changed through the practical application result.

이상에서 설명한 선단부 두께 편차 제어 방식을 종합한 블럭 다이어그램은 도 5와 같다.5 is a block diagram summarizing the tip thickness variation control scheme described above.

다음으로 선단부 길이 0.6 m ~ 1.8 m에서 발생되는 마이너스 두께 편차 제어량 G2 및 G2를 적용하는 시점, 곧 기존의 두께 제어인 절대 두께 제어를 시작하는 시점을 결정하는 것에 관하여 설명한다. 마이너스 두께 편차 제어량 G2의 크기는 데이터 분석 결과 선단부 하중 편차의 크기와 관련이 있다. 따라서 PLC에서는 매 패스 선단부의 판길이에 대한 압연 하중 실적을 상위 컴퓨터(SCC)로 송신하고 SCC에서는 이를 이용하여 롤 갭 오픈양 G2를 수학식 5와 같이 계산한다. 도 6과 같이 선단부의 하중 형태로부터 평균 하중과 선단부 최소 하중과의 차를 △F라 할때 , G2는 수학식 5와 같이 계산한다.Next, a description will be given as to the time point at which the negative thickness deviation control amounts G2 and G2 generated at the tip length 0.6 m to 1.8 m are applied, that is, the time point at which absolute thickness control, which is conventional thickness control, is started. The magnitude of the negative thickness deviation control amount G2 is related to the magnitude of the tip load deviation from the data analysis. Therefore, in the PLC, the rolling load performance for the plate length of each pass tip is transmitted to the host computer (SCC), and in the SCC, the roll gap open amount G2 is calculated using Equation 5 using this. As shown in FIG. 6, when the difference between the average load and the tip minimum load from the load form of the tip is ΔF, G2 is calculated as shown in Equation 5 below.

수학식 5에서 M은 밀정수를 나타내고,α1은 조정 계수를 나타낸다.In Equation 5, M represents a close integer, α 1 represents an adjustment coefficient.

절대 두께 제어 시작 시점(L2)은 압연된 판길이에 대한 실적 두께 편차와의 관계 데이터로부터 적절히 설정하고 실제 적용을 통해 결과를 피이드백하여 약간 조절한다.The absolute thickness control start point L2 is appropriately set from the relationship data with the performance thickness deviation for the rolled plate length and slightly adjusted by feeding back the result through practical application.

다음의 설명은 미단부의 제어 방법에 관한 것이다. 도 2에는 전형적으로 발생되는 미단부 두께 편차의 형태를 보여주는 그래프가 도시되어 있다. 본 발명에서 제안된 미단부 두께 제어 방법은 미단부에서 절대 두께 제어의 설정 게인을 변경하는 것이다. 기존의 절대 두께 제어 방식은 제어 시작 시점에서 측정된 하중과 예측 하중이 기준이 되어 이후의 하중 편차로부터 제어량을 다음의 수학식 6과 같이 계산한다.The following description relates to a control method of the end portion. 2 is a graph showing the type of tail thickness variation that typically occurs. The end thickness control method proposed in the present invention is to change the set gain of absolute thickness control at the end. In the conventional absolute thickness control method, the load measured from the control start point and the predicted load are used as a reference, and the control amount is calculated from the following load deviation as shown in Equation 6 below.

수학식 6에서 M은 밀정수를 나타내고, △F는 측정 하중에서 예측 하중을 뺀값이고 α2는 제어 게인을 나타낸다. α2는 출측 두께 범위에 따라 테이블 값으로 고정된 값을 사용하고 압연 중에는 가변되지 않는다. 그러나, 도 6과 같이 미단부의 하중이 급격히 변할 경우, 유압 압하계의 응답성 한계로 인하여 미단부의 두께 편차가 크게 잔존한 상태로 남는 경우가 많다. 이와 같은 경우에, 제어 게인 α2를 기존의 설정량 보다 20% ~ 30% 크게 설정할 경우 미단부의 두께 편차가 크게 개선될 수 있다. 이는 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통해 잘 나타난다.In Equation 6, M represents a tight constant, ΔF represents the measured load minus the predicted load and α 2 represents the control gain. α 2 uses a fixed value as a table value depending on the exit thickness range and does not vary during rolling. However, as shown in FIG. 6, when the load of the trailing end is changed drastically, the thickness variation of the trailing end remains largely remaining due to the response limit of the hydraulic pressure reduction system. In such a case, when the control gain α 2 is set 20% to 30% larger than the existing set amount, the thickness deviation of the tail end portion can be greatly improved. This is illustrated by computer simulation results.

도 7은 수학식 6의 절대 두께 제어 방식을 사용하여 롤 갭을 변경시킨 경우인데, 같은 크기의 외란이 부가된 경우 하나는 수학식 6의 게인 α2를 1로 설정한 경우이고, 다른 하나는 게인 α2를 1.3으로 설정한 경우에 대한 선단 두께 편차의 크기를 도시한 것이다.FIG. 7 illustrates a case in which the roll gap is changed by using the absolute thickness control method of Equation 6, when disturbance of the same size is added, one case is when the gain α 2 of Equation 6 is set to 1, and the other is The magnitude of the tip thickness deviation for the case where the gain α 2 is set to 1.3 is shown.

도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 미단부 외란의 변동이 크고 급격한 경우 미단부의 게인을 키울 때 응답성이 향상되어 미단부의 편차가 크게 감소함을 알 수 있다. 미단부 게인의 크기 증가는 다음과 같은 방식으로 한다. 즉, 미단부의 결정은 셋업 컴퓨터에서 미리 예측 계산한 출측 판길이의 x%를 미단부로 설정하고, PLC에서 판속도 계산식을 이용하여 계산한 판길이 Lm이 Lt보다 클때 게인을 수학식 7과 같이 증가시킨다.As can be seen in Figure 7, when the fluctuation of the tail end disturbance is large and sudden, it can be seen that the response is improved when the gain of the end is increased, thereby greatly reducing the deviation of the end. The increase in the tail gain is done in the following way. That is, the determination of the end is set by setting the x% of the exit plate length predicted in advance by the setup computer as the end, and the gain is increased as shown in Equation 7 when the plate length Lm calculated using the plate speed equation in the PLC is larger than Lt. Let's do it.

이 때 Lt는 수학식 8을 이용하여 계산한다.At this time, Lt is calculated using Equation 8.

수학식 8에서 Lscc는 셋업 컴퓨터에서 예측 계산한 판길이를 나타내고, x는 전체 판길이에서 미단부가 차지하는 비율을 나타낸다. 또한, 수학식 7에서 αx는 0.2≤αx≤0.4 의 값을 갖도록 적절히 조정 설정한다.In Equation 8, Lscc represents a plate length predicted by a setup computer, and x represents a ratio occupied by the end portion of the total plate length. In the equation (7), αx is appropriately adjusted and set to have a value of 0.2 ≦ αx ≦ 0.4.

도 8에서 볼 수 있는 것처럼 상기에서 제안한 방식을 실제 적용하였을 때, 선단부 및 미단부의 두께 편차가 적용 전보다 크게 개선되었다. 선단부 두께 제어 적용 전후의 두께 범위별 선단부 플러스 두께 편차의 변화를 표 1에 나타내었는데, 선단부 두께 제어 로직 적용 후 모든 두께 범위에서 두께 편차가 크게 감소되었음을 알 수 있다. 이로 인하여 상한 두께 공차가 엄격한 강종에 대하여 선단부 두께 편차로 발생되는 부분 두께 불량율을 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라 실수율 향상에도 크게 이바지할 수 있다.As shown in FIG. 8, when the above-described method is actually applied, the thickness variation of the tip and tail ends is significantly improved than before. Table 1 shows the variation of the tip plus thickness variation for each thickness range before and after the tip thickness control is applied. It can be seen that the thickness variation is greatly reduced in all thickness ranges after the tip thickness control logic is applied. As a result, it is possible to greatly reduce the partial thickness failure rate caused by the tip thickness deviation for steel grades having a high upper limit thickness tolerance, and also contribute to the improvement of the error rate.

두께 범위Thickness range 매수buying 선단 두께 평균(Top-view Off)Tip Thickness Average (Top-View Off) 매수buying 선단 두께 평균(Top-view On)Tip thickness average (Top-view On) t<10t <10 270270 0.3950.395 239239 0.2650.265 10<t≤1510 <t≤15 394394 0.360.36 395395 0.2270.227 15<t≤2015 <t≤20 7272 0.370.37 168168 0.2380.238 20<t≤3020 <t≤30 122122 0.250.25 112112 0.160.16 30<t≤4030 <t≤40 173173 0.20.2 2525 0.060.06 t>40t> 40 108108 0.060.06 6767 0.040.04

본 발명에 따라 제공되는 판재의 두께 제어 방법에 의해서 선단부 및 미단부의 두께 편차를 적용 전보다 크게 개선할 수 있다. 즉, 선단부 두께 제어 로직 적용 후 모든 두께 범위에서 두께 편차를 크게 감소시킬 수 있고, 이로 인하여 상한 두께 공차가 엄격한 강종에 대하여 선단부 두께 편차로 발생되는 부분 두께 불량율을 크게 줄일 수 있으며, 실수율 향상에도 크게 기여할 수 있다.By the thickness control method of the board | plate material provided by this invention, the thickness deviation of the front-end | tip part and tail end part can be improved more than before application. That is, the thickness variation can be greatly reduced in all thickness ranges after the tip thickness control logic is applied, thereby greatly reducing the partial thickness defect rate caused by the tip thickness variation for steel grades with a high upper limit thickness tolerance, and greatly improving the error rate. Can contribute.

Claims (4)

후판 압연 공정에서, 판재의 선단부의 두께 제어 방법에 있어서,In the thick plate rolling step, in the thickness control method of the tip end portion of the plate, 압연된 수백 매 이상의 선단부 플러스 두께 편차와, 다음의 (1)식으로 표현되는 목표 두께 데이터(ym(N))를 취득하고;Acquiring the tip-side thickness deviation of the rolled hundreds or more sheets and the target thickness data y m (N) represented by the following formula (1); 다음의 (2)식으로 표현되는 오차(e)가 최소가 되는 형태로 최소 자승법을 이용하여, n차 다항식의 계수(a1 ~ an)를 계산하고;The coefficients a1 to an of the nth order polynomial are calculated using the least square method in such a way that the error e represented by the following expression (2) becomes the minimum; 셋업 컴퓨터의 압연 스케쥴 계산 프로그램 내에 매 패스 마다 계산되는 목표 두께를 이용하여 선단부 플러스 두께 편차를 예측 계산하고;Predicting the tip plus thickness deviation using the target thickness calculated every pass in the rolling schedule calculation program of the setup computer; 압연 스케쥴에 따라 계산되는 출측 두께, 입측 두께, 밀정수, 소성 계수를 이용하여 다음의 (3)식으로 표현되는 롤 갭 설정량(G1)을 계산하고;Calculating the roll gap setting amount G 1 represented by the following Equation (3) using the exit thickness, the exit thickness, the integral constant and the plasticity coefficient calculated according to the rolling schedule; 상기 롤 갭 설정량을 기존의 셋업 스케줄에 따라 계산된 롤 갭에 부가적으로 더하여 PLC(Programmable Logic Controller)로 송신하고 PLC에서 이 양만큼 초기 롤 갭을 설정하여 선단부 길이 0.3 ∼ 0.6 m에서 발생되는 플러스 두께 편차를 제어하는 것을 특징으로 하는 판재의 선단부의 두께 제어 방법.The roll gap setting amount is additionally added to the roll gap calculated according to the existing setup schedule and transmitted to the programmable logic controller (PLC), and the initial roll gap is set by this amount in the PLC to generate a tip length of 0.3 to 0.6 m. The thickness control method of the front-end | tip part of the board | plate material characterized by controlling plus thickness deviation. 상기 (3) 식에서, Q=F/2(H-h), M: 밀정수, Δh1 : 선단부의 플러스 두께 편차, α: 조정 계수, yc(i) : 최소 자승법을 이용하여 계산된 3차의 다항식에 목표 두께를 대입하여 계산된 두께 편차.In the above equation (3), Q = F / 2 (Hh), M: Integer constant, Δh1: Tip thickness deviation at the tip, α: Adjustment coefficient, yc (i): Third order polynomial calculated using the least square method Thickness deviation calculated by substituting the target thickness. 제1항에 있어서, 상기 PLC에서 판이 압연기에 물린 후부터 판속도 계산식을 이용하여 판 길이를 계산하고, 판 길이가 L1[G1에서 G2(선단부 길이 0.6 m ~ 1.8 m에서 발생되는 마이너스 두께 편차 제어량)로 바뀌는 시점을 판 길이로 환산한 판 길이]이 되었을 때 롤 갭 설정량을 상기 계산된 G1에서 G2로 변경하고; 미리 정해진 판 길이 L2(절대 두께 제어 시작 시점)가 되었을 때 공지의 절대 두께 제어를 개시하여 선단부 길이 0.6 m ~ 1.8 m에서 발생되는 마이너스 두께 편차를 제어하는 것을 특징으로 하는 판재의 선단부의 두께 제어 방법.The plate length is calculated using a plate speed equation after the plate is bitten by a rolling mill in the PLC, and the plate length is L1 [G 1 to G 2 (minus thickness deviation generated at a tip length of 0.6 m to 1.8 m). The roll gap setting amount is changed from the calculated G 1 to G 2 when the time of changing to the control amount) becomes the plate length converted to the plate length; When the predetermined plate length L2 (absolute thickness control start time) is reached, a known absolute thickness control is started to control the negative thickness deviation generated at the tip length of 0.6 m to 1.8 m. . 제2항에 있어서, 상기 L2는 마이너스 두께 편차가 발생되는 시점을 중심으로설정하고, 그 크기는 실제 적용 결과를 통해 조정하는 것을 특징으로 하는 판재의 선단부의 두께 제어 방법.The thickness control method according to claim 2, wherein the L2 is set around a time point at which a negative thickness deviation occurs, and the size thereof is adjusted through an actual application result. 절대 두께 제어 게인(α2)을 기존의 설정량보다 20% ~ 30% 크게 설정하고;The absolute thickness control gain α 2 is set 20% to 30% larger than the existing set amount; 셋업 컴퓨터에서 미리 예측한 판 길이에 미단부가 차지하는 비율을 곱하여 미단부의 게인을 증가시키는 판 길이(Lt)를 다음의 식과 같이 계산하고;The plate length L t , which increases the gain of the trailing edge by multiplying the ratio of the trailing edge to the plate length previously predicted by the setup computer, is calculated as follows; PLC(Programmable Logic Controller)에서 판속도 계산식을 이용하여 계산한 판 길이(Lm)가 상기 Lt보다 클 경우 절대 두께 제어 게인(α2)을 α2= αa+ αx[0.2≤αx≤0.4, αa는 셋업설정게인(테이블치)]와 같이 증가 시켜 미단부의 두께 편차를 감소시키는 것을 특징으로 하는 판재의 미단부의 두께 제어 방법.If the plate length (L m ) calculated using the plate speed calculation formula in the PLC (Programmable Logic Controller) is larger than L t , the absolute thickness control gain (α 2 ) is α 2 = α a + α x [0.2≤αx≤0.4 , α a is increased as in the setup setting gain (table value)] to reduce the thickness variation of the trailing end. 여기서, Lscc : 셋업 컴퓨터에서 예측 계산한 판길이, x : 전체 판길이에서 미단부가 차지하는 비율.Where Lscc is the plate length predicted by the setup computer, and x is the ratio of the tail end to the total plate length.
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