KR100517647B1

KR100517647B1 - 연속소둔로 다중 이슬점 자동분석 장치

Info

Publication number: KR100517647B1
Application number: KR10-2000-0036568A
Authority: KR
Inventors: 이복하; 박상규; 신인섭
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2005-09-29
Also published as: KR20020002115A

Abstract

본 발명의 목적은 냉연 연속소둔공장 서냉대 및 냉각대를 포함하는 로 전체에 대해 이슬점 분석을 통해 로내 냉각수 누수 및 물기 혼입 여부 판단과 그 개소의 조기발견을 통하여 신속한 조치를 가능하게 함으로써 설비 이상 및 제품품질 저하를 예방하도록 한 연속소둔로 다중 이슬점 자동분석 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 구성은 열교환을 통한 로 분위기 가스의 냉각 순환라인에서 순환가스성분을 추출하는 샘플링가스 추출라인마다 설치되는 솔레노이드 차단변(SV1-SV4), 상기 다중 솔레노이드 차단변의 순차 작동에 따른 다수의 로내 분위기 가스를 분석하여 출력하는 분석계(5), 상기 분석계에 의해 분석된 로별 분위기 가스의 이슬점 분석정보를 입력받아 메모리(11)에 저장하고 모니터(9)로 출력하며 설정치 이상이면 경보기(10)를 통해 이슬점 도달 경보를 발생하고 또한 상기 솔레노이드 차단변의 순차제어 신호를 발생하는 분산제어 프로세서(8), 상기 분산제어 프로세서의 출력을 입출력분리회로(12)를 통하여 전달받아 상기 솔레노이드 차단변에 순차 작동신호를 출력하는 차단변 순차 드라이버(13)를 포함한다.

Description

연속소둔로 다중 이슬점 자동분석 장치{An automatic analyzing apparatus of dewpoint in continuous annealing furnace}

본 발명은 냉연 연속소둔 공장 전체 로(爐)내부의 분위기 가스의 이슬점(DEPOINT)을 다중으로 자동분석할 수 있는 장치에 관한 것이다.

로는 고온에서 장기간 동안 설비의 휴지 없이 가동되지만 구체적으로 살펴보면 로 내부에서는 가열/예열/균열 및 서냉/냉각되는 과정이 반복적으로 일어나고 있다.

로내의 고온 분위기가스(800。C 정도)는 열교환 과정을 통하여 냉각시킨 후 재사용하게 되는데, 그 과정에서 열교환기의 쿨링 재킷 크랙(COOLING JACKET CRACK)으로 냉각수가 누수되어 로내로 물기가 혼입될 수 있다. 이와 같이 로내로 수분이 들어가게 되면 냉연 코일의 제품의 품질이 저하가 나타나게 된다.

따라서 로내의 분위기 가스중에 포함된 수분의 정도를 측정하여 적절한 조치를 취해야 한다. 그런데 로내로의 냉각수 누출 등의 현상이 발생된 경우 그 원인 발생 개소를 쉽게 찾을 수 없다. 그러므로 냉각수 누출에 대한 정보가 입수되어도 그 사고 개소를 찾는데 어려움이 있어 대응 조치의 지연에 따른 냉연제품 생산량 저하문제를 초래해 왔다.

일반적으로 연속소둔공장의 로내 이슬점 관리는 -40。C 이하로 관리하게 된다. 도 1은 종래의 로내 이슬점 관리 장치의 블록구성도를 나타내고 있다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 로(1)내의 고온의 분위기 가스는 열교환기(2)를 통과하면서 그의 온도가 80。C정도로 냉각되게 되며, 이렇게 냉각된 분위기 가스는 순환팬(3)에 의해 로내로 재 공급되게 된다.

여기서, 상기 순환팬의 토출측에 샘플링 라인을 설치하여 시료 채취용 펌프(4)를 통해 분위기 가스를 추출할 수 있게 하고 있다. 상기 펌프(4)를 통해 추출된 분위기 가스는 분석계에 투입되어 그 분위기 가스에 포함된 수분성분들에 의한 이슬점정보를 정전용량 방식에 의해 분석하게 된다.

그러나, 종래의 이슬점 분석 방법은 서냉대의 로내 구간만을 분석하고 있었다. 따라서 분석구간에 대해서는 이슬점의 이상상태 여부 판단을 통하여 냉각수의 누수 또는 물기의 혼입 개소를 파악할 수 있었으나 다른 로에서의 이슬점 이상 상태는 감지할 수 없었기 때문에, 최종 검사 공정에서 제품의 결함을 발견하게 되면 전체 로에 대해 각각 점검 및 확인 작업을 수행해야 함으로, 이상 개소 파악과 대응 조치의 지연으로 인한 제품 생산량 저하와 품질를 초래하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 냉연 연속소둔공장 서냉대 및 냉각대를 포함하는 로 전체에 대해 이슬점 분석을 통해 로내 냉각수 누수 및 물기 혼입 여부 판단과 그 개소의 조기발견을 통하여 신속한 조치를 가능하게 함으로써 설비 이상 및 제품품질 저하를 사전에 예방할 수 있는 연속소둔로 다중 이슬점 자동분석 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열교환을 통한 로 분위기 가스의 냉각 순환라인에서 순환가스성분을 추출하는 샘플링가스 추출라인마다 설치되는 솔레노이드 차단변과, 상기 다중 솔레노이드 차단변의 순차 작동에 따른 다수의 로내 분위기 가스를 분석하여 출력하는 분석계와, 상기 분석계에 의해 분석된 로별 분위기 가스의 이슬점 분석정보를 입력받아 메모리에 저장하고 모니터로 출력하며 설정치 이상이면 경보기를 통해 이슬점 도달 경보를 발생하고 또한 상기 솔레노이드 차단변의 순차제어 신호를 발생하는 분산제어 프로세서와, 상기 분산제어 프로세서의 출력을 입출력분리회로를 통하여 전달받아 상기 솔레노이드 차단변에 순차 작동신호를 출력하는 차단변 순차 드라이버를 포함하고; 상기 입출력분리회로는 포토커플러(Tr-1∼Tr-4)로 구성되어 상기 분산제어 프로세서의 로직출력신호를 릴레이 구동전압신호(24V)로 바꾸어서 전달하도록 구성되며, 상기 차단변 순차 드라이브는 다수의 릴레이(Ry-1∼Ry-4)와 이 릴레이들의 각 접점((Ry-11∼Ry-41)과 퓨즈(Fuse-1∼Fuse-4)의 직렬회로를 통하여 각각의 솔레노이드 차단변(SV1∼SV4)에 동작전압으로 인가되도록 구성되어 입출력 분리되어 인가되는 상기 분산제어 프로세서의 출력에 의해 솔레노이드 차단변이 순차적으로 오픈되도록 구성된다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 로내 분위기 가스에 대한 이슬점 분석 장치의 블록구성도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 로(1)내의 고온의 분위기 가스는 열교환기(2)에서 냉각수에 의해 냉각되어 순환팬(3)을 통해 다시 로내로 재 투입되게 구성한다.

상기 순환팬(3)의 출측에는 해당 로의 내부 분위기 가스를 추출하기 위한 샘플링 라인을 설치하여 이 샘플링 라인에 설치된 솔레노이드 차단변(SV1)을 통해 로내의 분위기 가스가 분석계(5)로 투입되게 구성한다. 이 샘플링 라인상에는 분위기 가스의 추출과 추출량 검지를 위해 펌프(4)와 유량계(7)를 설치한다.

또한 상기 펌프(4)를 통하여 다른 로의 분위기 가스도 추출하여 분석할 수 있도록, 솔레노이드 차단변(SV2, SV3, SV4)이 각각 마련된 분위기 가스 샘플링 라인을 각 로마다 설치한다. 즉, 상기 분석계에는 다수의 로내 분위기 가스가 상기 솔레노이드 차단변(SV1, SV2, SV3, SV4)을 통해 유입되게 되며, 이들 차단변들의 작동을 적절히 조작하는 것을 통하여 로마다의 분위기가스를 선택적으로 추출하여 분석할 수 있다.

상기 분석계(5)에서 분석된 다중 이슬점 정보는 분산제어 프로세서(8)로 제공되게 구성한다. 이 분산제어 프로세서(8)에는 측정값을 저장하기 위한 메모리(11)와 측정값을 표시하기 위한 모니터(9)와 로내 분위기 가스 이슬점 도달 및 그 검출시 작업자에게 경보를 하기 위한 경보기(10)가 결합되고 있다.

상기 분산제어 프로세서(8)에서 출력되는 상기 솔레노이드 차단변 작동제어신호 출력은 입출력분리회로(12)를 통해 차단변 순차 드라이버(13)로 제공되게 구성하고, 이 차단변 순차 드라이버(13)의 출력전압에 의해 상기 솔레노이드 차단변(SV1, SV2, SV3, SV4)에 작동되게 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 다중 이슬점 자동분석과정을 도 3은 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 순차 시퀀스가 기동하면 모드 선택이 AUT인지 여부를 판단한다. 여기서 AUT 모드는 Automatical mode로서 이슬점 분석을 자동적으로 실행하는 모드를 의미한다. 상기 판단 결과 AUT 모드이면 샘플 스타트 상태인지를 확인하고 샘플타임을 업시킨 다음, 순차사이클 1을 개시한다.

순차사이클 1이 기동되면 솔레노이드 차단변(SV1)이 오픈되고 이에 의해 샘플링되는 첫 번째 로의 분위기 가스가 분석계(5)에서 분석되어 분산제어 프로세서(8)로 제공된다. 분산제어 프로세서에 입력된 솔레노이드 차단변(SV1)을 통과한 로의 분위가스 이슬점 정보는 메모리(11)에 저장되고 또한 모니터(9)를 통해 출력된다. 이후 타임 업(1분)을 실행하여 다음 순차사이클 2를 실행한다.

이때, 이슬점 이상상태로 판단되면 경보시퀀스의 작동으로 경보기(10)는 경보를 발하게 될 것이다.

순차사이클 2이 기동되면 이번에는 솔레노이드 차단변(SV2)만이 오픈되고 이에 의해 샘플링되는 두 번째 로의 분위기 가스가 분석계(5)에서 분석되어 분산제어 프로세서(8)로 제공된다. 분산제어 프로세서에 입력된 솔레노이드 차단변(SV2)을 통과한 로의 분위가스 이슬점 정보는 앞에서와 마찬가지로 메모리(11)에 저장되고 또한 모니터(9)를 통해 출력된다. 이후 타임 업(1분)을 실행하여 다음 순차사이클 3을 실행한다.

여기에서도 두 번째 로의 분위기 가스에 이슬점 이상이 분석되면 분산제어 프로세서의 경보시퀀스의 작동으로 경보기(10)는 경보를 발하게 될 것이다.

순차사이클 3이 기동되면 이번에는 솔레노이드 차단변(SV3)만이 작동하여 오픈되고 이에 의해 샘플링되는 세 번째 로의 분위기 가스가 분석계(5)에서 분석되어 분산제어 프로세서(8)로 제공된다. 분산제어 프로세서에 입력된 솔레노이드 차단변(SV3)을 통과한 로의 분위가스 이슬점 정보는 앞에서와 마찬가지로 메모리(11)에 저장되고 또한 모니터(9)를 통해 출력된다. 이후 타임 업(1분)을 실행하여 다음 순차사이클 4를 실행한다

여기에서 세 번째 로에 이슬점 이상상태로 판단되면 경보시퀀스의 작동으로 경보기(10)는 경보를 발한다.

순차사이클 4가 기동되면 이번에는 솔레노이드 차단변(SV4)만이 오픈되고 이에 의해 샘플링되는 네 번째 로의 분위기 가스가 분석계(5)에서 분석되어 분산제어 프로세서(8)로 제공된다. 분산제어 프로세서에 입력된 솔레노이드 차단변(SV4)을 통과한 로의 분위가스 이슬점 정보는 앞에서와 마찬가지로 메모리(11)에 저장되고 또한 모니터(9)를 통해 출력된다. 이후 타임 업(1분)을 실행한 다음 처음의 순차사이클 1을 실행한다.

이때 이슬점 이상상태로 판단되면 경보시퀀스의 작동으로 경보기(10)를 동작시켜 경보가 발생되게 한다.

위에서는 4개의 로내 분위기 가스의 이슬점 도달여부를 순차적으로 분석하는 경우를 예로 들었으나, 본 발명의 개념은 로의 수에 제한되는 것은 아니다.

도 4는 본 발명에 적용되는 차단변 순차 드라이버(13)와 입출력분리회로(12)의 상세회로 구성을 보이고 있다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 입출력분리회로(12)는 포토커플러(Tr-1∼Tr-4)로 구성되어 있어, 분산제어 프로세서(8)의 로직출력신호(예를 들면 3V∼5V)을 릴레이 구동전압신호(24V)로 바꾸어서 전달하는 기능을 수행한다.

상기 차단변 순차 드라이브(13)는 다수의 릴레이(Ry-1∼Ry-4)와, 상기 릴레이들의 각 접점((Ry-11∼Ry-41)과 퓨즈(Fuse-1∼Fuse-4)의 직렬회로를 통하여 각각의 솔레노이드 차단변(SV1∼SV4)에 상용전압(110V)이 동작전압으로 인가되게 구성되어 있어, 입출력 분리되어 인가되는 분산제어 프로세서(8)의 출력에 의해 솔레노이드 차단변이 순차적으로 오픈되게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 다중 이슬점 자동 분석을 통하여 전체 로의 분위기 가스에 대한 순차 분석을 통하여 구간별 이슬점 도달여부와 냉각수 누수 및 물기 혼입 여부 판단과 그 개소를 즉시 파악할 수 있게 하여 전체 로에 대해조기 이상상태 발견이 가능하게 함으로써, 이상발생 및 그 개소파악과 대응조치 지연으로 인한 제품의 생산량 저하 및 품질가 나타나게 되는 것을 방지할 수 있는 특유의 효과를 가져온다.

도 1은 종래의 이슬점 분석 장치의 블록구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 이슬점 분석 장치의 블록구성도이다.

도 3은 본 발명의 분산제어 프로세서의 내부실행 흐름도이다.

도 4는 본 발명에 적용되는 차단변 순차 드라이버와 입출력분리회로의 상세회로 구성도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : 로 2 : 열교환기

3 : 순환팬 4 : 펌프

5 : 분석계 7 : 유량계

8 : 분산제어 프로세서 9 : 모니터

10 : 경보기 11 : 메모리

12 : 입출력분리회로 13 : 차단변 순차 드라이버

Claims

열교환을 통한 로 분위기 가스의 냉각 순환라인에서 순환가스성분을 추출하는 샘플링가스 추출라인마다 설치되는 솔레노이드 차단변(SV1-SV4), 상기 다중 솔레노이드 차단변의 순차 작동에 따른 다수의 로내 분위기 가스를 분석하여 출력하는 분석계(5), 상기 분석계에 의해 분석된 로별 분위기 가스의 이슬점 분석정보를 입력받아 메모리(11)에 저장하고 모니터(9)로 출력하며 설정치 이상이면 경보기(10)를 통해 이슬점 도달 경보를 발생하고 또한 상기 솔레노이드 차단변의 순차제어 신호를 발생하는 분산제어 프로세서(8), 상기 분산제어 프로세서의 출력을 입출력분리회로(12)를 통하여 전달받아 상기 솔레노이드 차단변에 순차 작동신호를 출력하는 차단변 순차 드라이버(13)를 포함하고;

상기 입출력분리회로(12)는 포토커플러(Tr-1∼Tr-4)로 구성되어 상기 분산제어 프로세서(8)의 로직출력신호를 릴레이 구동전압신호로 바꾸어서 전달하도록 구성되며, 상기 차단변 순차 드라이브(13)는 다수의 릴레이(Ry-1∼Ry-4)와 이 릴레이들의 각 접점((Ry-11∼Ry-41)과 퓨즈(Fuse-1∼Fuse-4)의 직렬회로를 통하여 각각의 솔레노이드 차단변에 동작전압으로 인가되도록 구성되어 입출력 분리되어 인가되는 상기 분산제어 프로세서(8)의 출력에 의해 솔레노이드 차단변이 순차적으로 오픈되도록 해주는 것을 특징으로 하는 연속소둔로 다중 이슬점 자동분석 장치.