KR100458726B1 - Method for controlling load sharing of strand driven roll - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스트랜드 구동롤의 부하배분을 위한 제어방법에 관한 것으로, 스트랜드에 설치된 각 구동롤을 구동하는 유도구동모터로 흘러 들어가는 3상전류를 각 전류측정기에서 측정하여 모터제어기로 전송하는 단계와; 상기 모터제어기의 3상전류로부터 토크 전류값을 구하여 상위제어기로 전송하는 단계와; 상기 상위제어기에서는 모든 구동롤을 몇 개의 그룹으로 분류하고 각 그룹 내부에서 기준모터를 설정하는 단계와; 상기 상위제어기에서 전체 평균 토크 전류값과 각 그룹의 평균 토크 전류값을 도출하여 그 차이를 구하는 단계와; 상기 상위제어기에서 토크 전류 차이로부터 산출된 속도변동값을 운전자가 설정한 주조속도 지령값에 반영하여 새로운 속도지령값으로 모터제어기에 하달하는 단계와; 상기 상위제어기에서 기준모터를 제외한 나머지 모터에는 기준모터의 토크전류값을 전송하는 단계를 포함하여 구성된다.The present invention relates to a control method for load distribution of a strand drive roll, the method comprising: measuring a three-phase current flowing into an induction drive motor for driving each drive roll installed in a strand at each current meter and transmitting the same to a motor controller; Obtaining a torque current value from the three-phase current of the motor controller and transmitting the torque current value to an upper controller; In the upper controller, classifying all the driving rolls into several groups and setting a reference motor in each group; Deriving an average torque current value of each group and an average torque current value of each group from the upper level controller and obtaining a difference therebetween; At the host controller, applying the speed variation value calculated from the torque current difference to the casting speed command value set by the driver and reaching the motor controller with the new speed command value; And transmitting the torque current value of the reference motor to the remaining motors other than the reference motor in the upper controller.
본 발명은 스트랜드 구동롤의 인발력이 균일하게 분배되도록 구동모터를 제어함으로써 주편의 표면품질을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.The present invention provides an effect that can improve the surface quality of the cast steel by controlling the drive motor so that the pulling force of the strand drive roll is uniformly distributed.
Description
본 발명은 스트랜드 구동롤의 부하배분을 위한 제어방법에 관한 것으로, 특히 각 구동롤을 구동하는 유도구동모터를 독립적으로 제어하여 주편을 인발하는 스트랜드의 구동롤에 대한 인발력의 분포를 고르게 제어할 수 있도록 한 스트랜드 구동롤의 부하배분을 위한 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method for load distribution of a strand drive roll, and in particular, to control the induction drive motor for driving each drive roll independently to evenly control the distribution of the pull force on the drive roll of the strand for drawing the slab. It relates to a control method for load distribution of the strand drive roll.
일반적으로, 연속주조설비에서는 도 1에 도시한 바와 같이 고온의 용강(6)을 턴디쉬(1)에서 주형(2)으로 주입하여 주편(4)을 생산하게 된다.In general, in a continuous casting facility, as shown in FIG. 1, the molten steel 6 of high temperature is injected from the tundish 1 into the mold 2 to produce the cast 4.
이때, 용강(6)이 응고되면서 만들어지는 주편(4)은 주형(2)내에서 응고셀을 형성하면서 1차 냉각된 후 주형(2)의 하부와 이어지는 스트랜드(5)의 구동롤(3)에 의해 인발되어 진행되면서 2차냉각이 이루어지게 된다.At this time, the cast steel (4) made by the molten steel (6) is solidified to form a solidification cell in the mold (2) after the primary cooling and the driving roll (3) of the strand (5) connected to the lower part of the mold (2) As it is drawn by the secondary cooling is made.
그런데, 연속주조설비에서 조업의 안정과 양질의 주편(4)을 생산하기 위해서는 스트랜드(5)에 설치되는 구동롤(3)을 구동시켜 주편(4)을 주조하는 주조속도를 운전자가 요구하는 속도로 일정하게 유지하는 것이 필수적이고, 동시에 스트랜드(5)를 지나면서 응고가 진행되는 주편(4)의 스트레인을 기준치 이하로 지정하기 위해서는 주편(4)을 인발하는 구동롤(3)의 인발력의 분배도 조정할 필요가 있다.However, in order to stabilize the operation and produce high quality cast steel 4 in the continuous casting equipment, the speed required by the driver for the casting speed for casting the cast steel 4 by driving the driving roll 3 installed on the strand 5 is provided. It is essential to keep it constant, and at the same time, in order to designate the strain of the slab 4 in which solidification progresses while passing through the strand 5 below the reference value, the distribution of the pulling force of the driving roll 3 that pulls out the slab 4 You also need to adjust.
한편, 종래에는 각 구동롤(3)을 구동하는 직류구동모터를 몇 개의 그룹으로 나누고, 모터제어기 1개로 여러 개의 모터를 제어하는 구조로 되어 있어 인발력을 연속적으로 분배할 수 없는 구조로 되어 있었다.On the other hand, conventionally, a DC drive motor for driving each driving roll 3 is divided into several groups, and a motor controller controls a plurality of motors so that the drawing force cannot be continuously distributed.
이를 해결하기 위한 노력의 일환으로 출원번호 10-1999-0034001에는 유도구동모터에 있어 주조중 연속적으로 인발력을 고르게 제어할 수 있는 방법이 공개되어 있으나 이는 인발력 분배 제어시 주조속도에 흔들림이 발생하는 단점이 있어 안정적이지 못하였다.In an effort to solve this problem, Patent Application No. 10-1999-0034001 discloses a method of controlling the drawing force continuously during casting in an induction drive motor, but this is a disadvantage in that the casting speed is shaken when the drawing force distribution is controlled. This was not stable.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 한계점을 극복하기 위하여 창안된 것으로, 연속주조설비의 스트랜드 구동롤을 구동하는 구동장치로서 3상 유도전동기를 사용하여 운전자가 원하는 일정 주조속도를 최대한 유지하면서 각 구동전동기가 분담해야 할 부하를 정확하고 효과적으로 배분할 수 있는 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was devised to overcome the limitations of the prior art as described above, while using a three-phase induction motor as a driving device for driving the strand drive roll of the continuous casting equipment while maintaining the desired casting speed as much as the driver The purpose is to provide a control method that can accurately and effectively distribute the load to be shared by each drive motor.
도 1은 일반적인 연속주조설비를 보인 개략적인 모식도,1 is a schematic diagram showing a typical continuous casting facility,
도 2는 본 발명을 설명하기 위한 시스템의 구성 블럭도,2 is a block diagram of a system for explaining the present invention;
도 3은 본 발명을 설명하기 위한 제어장치들의 구성 블럭도.3 is a block diagram of a control device for explaining the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2....주형 3....구동롤2 .... Mold 3 .... Driving roll
4....주편 5....스트랜드4 .... casting 5 .... strand
6....용강 7....상위제어기6 .... Melten 7 .... Upper Controller
8....모터제어기 9....기준모터8 .... motor controller 9 .... reference motor
본 발명의 상기한 목적은,The above object of the present invention,
스트랜드에 설치된 각 구동롤을 구동하는 유도구동모터로 흘러 들어가는 3상전류를 각 전류측정기에서 측정하여 모터제어기로 전송하는 단계와;Measuring the three-phase current flowing into the induction driving motor for driving each driving roll installed in the strand in each current measuring unit and transmitting the same to the motor controller;
상기 모터제어기의 3상전류로부터 토크 전류값을 구하여 상위제어기로 전송하는 단계와;Obtaining a torque current value from the three-phase current of the motor controller and transmitting the torque current value to an upper controller;
상기 상위제어기에서는 모든 구동롤을 몇 개의 그룹으로 분류하고 각 그룹 내부에서 기준모터를 설정하는 단계와;In the upper controller, classifying all the driving rolls into several groups and setting a reference motor in each group;
상기 상위제어기에서 전체 평균 토크 전류값과 각 그룹의 평균 토크 전류값을 도출하여 그 차이를 구하는 단계와;Deriving an average torque current value of each group and an average torque current value of each group from the upper level controller and obtaining a difference therebetween;
상기 상위제어기에서 토크 전류 차이로부터 산출된 속도변동값을 운전자가 설정한 주조속도 지령값에 반영하여 새로운 속도지령값으로 모터제어기에 하달하는 단계와;At the host controller, applying the speed variation value calculated from the torque current difference to the casting speed command value set by the driver and reaching the motor controller with the new speed command value;
상기 상위제어기에서 기준모터를 제외한 나머지 모터에는 기준모터의 토크전류값을 전송하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스트랜드 구동롤의 부하배분을 위한 제어방법을 제공함에 의해 달성된다.The other motor except the reference motor in the upper controller is achieved by providing a control method for load distribution of the strand drive roll, characterized in that it comprises a step of transmitting a torque current value of the reference motor.
이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명을 설명하기 위한 시스템의 구성 블럭도이고, 도 3은 본 발명을 설명하기 위한 제어장치들의 구성 블럭도이다.FIG. 2 is a block diagram of a system for explaining the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of control devices for explaining the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 각 모터제어기(8)를 통합하여 제어하는 상위제어기(7)는 우선 스트랜드(5)의 구동롤 모터 몇개씩(예컨대, 2~5개)을 1개의 그룹으로 설정하여 몇 개의 그룹으로 분류한다.2 and 3, the upper controller 7 which integrates and controls each of the motor controllers 8 first selects several driving roll motors (for example, 2 to 5) of the strands 5 into one group. Set and classify into several groups.
그리고, 각 그룹 내에는 기준모터(9) 1개씩을 설정한다.In each group, one reference motor 9 is set.
그 후, 상위제어기(7)는 모든 모터제어기(8)에서 토크분 전류를 수신하여 평균토크 전류를 산출하고, 다시 각 그룹의 평균토크 전류를 산출한다.Thereafter, the host controller 7 receives the torque component currents from all the motor controllers 8 to calculate the average torque current, and again calculates the average torque current of each group.
이어, 전체 평균토크전류와 각 그룹의 평균토크전류를 비교하여 각 그룹내 기준모터(9)의 속도지령치를 보상하고, 각 그룹의 나머지 모터는 기준모터(9)의 토크전류를 피이드백받아 토크제어를 함으로써 모든 구동롤 모터의 인발력을 동등하게 조정한다.Subsequently, the speed average of the reference motor 9 in each group is compensated by comparing the total average torque current with the average torque current of each group, and the remaining motors in each group receive the torque current of the reference motor 9 to receive torque. By controlling, the pulling force of all the drive roll motors is equally adjusted.
이를 단계별로 세분화하여 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.This is broken down into stages and explained in more detail as follows.
[제1단계][Step 1]
도 2에서와 같이, 스트랜드 구동롤 모터 2개 내지 5개를 1개 그룹으로 설정하는 형태로 전체 구동롤 모터를 몇 개의 그룹으로 분류한다.As shown in FIG. 2, the entire drive roll motor is classified into several groups in the form of setting two to five strand drive roll motors into one group.
그리고, 각 그룹 내부에서 1개를 선택하여 기준모터(9)로 설정한다.Then, one in each group is selected and set as the reference motor 9.
[제2단계][Step 2]
도 3을 참고하면, 각 모터제어기(8)에서 전송되어 올라온 토크 전류값은 상위제어기(7)에서 사전에 구한 무부하 전류(주편을 인발하지 않고 구동시켰을 때의 토크전류)를 제외하고 순수하게 주편(4)을 인발하는데 필요한 순토크 전류를 계산한다.Referring to FIG. 3, the torque current values transmitted from each motor controller 8 are purely cast except for the no-load current (torque current when driven without drawing cast steel) previously obtained by the upper controller 7. Calculate the net torque current required to draw (4).
그 계산식은 하기와 같다.The calculation is as follows.
순토크 전류 = 부하토크 전류(Iq) - 무부하토크 전류(Ino_load)Forward torque current = load torque current (I q ) -no -load torque current (I no_load )
[제3단계][Step 3]
모든 구동롤의 평균 순토크 전류를 구하고, 각 그룹의 평균 순토크 전류를 구한 후 그 차이값을 도출한다.The average net torque current of all the driving rolls is obtained, and the average net torque current of each group is obtained, and the difference value is derived.
[제4단계][Step 4]
상기 제3단계에서 도출한 차이값을 모터제어기(8)에 입력하고, 상기 모터제어기(8)의 출력은 속도변동분으로 정의하며, 도출된 속도변동분에다 사전에 계획된 속도지령치를 가감하여 각 그룹의 기준모터(9)를 속도제어한다.The difference value derived in the third step is input to the motor controller 8, and the output of the motor controller 8 is defined as the speed variation, and the predetermined speed command value is added to or subtracted from the derived speed variation for each group. The speed of the reference motor 9 is controlled.
[제5단계][Step 5]
각 그룹의 나머지 모터는 기준모터(9)에서 발생하는 토크 전류를 전달받아 토크 제어를 수행한다.The remaining motors in each group receive torque current generated from the reference motor 9 to perform torque control.
이와 같이 수행할 경우, 상기 제4단계를 수행하면 각 그룹의 기준모터(9)는 동일한 인발력을 발생시키고, 나머지 제5단계를 수행하게 되면 모든 구동롤 모터가 동일한 인발력으로 주편을 인발하게 된다.In this case, when the fourth step is performed, the reference motors 9 in each group generate the same drawing force, and when the remaining fifth step is performed, all the driving roll motors draw the cast pieces with the same drawing force.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 스트랜드 구동롤의 인발력이 균일하게 분배되도록 구동모터를 제어함으로써 주편의 표면품질을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.As described in detail above, the present invention provides an effect that can improve the surface quality of the cast steel by controlling the drive motor so that the pulling force of the strand drive roll is uniformly distributed.
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