KR100519853B1 - 연속용융아연도금강판 제조라인에서 길이별 생산데이터의실시간 저장 및 추출방법 - Google Patents

연속용융아연도금강판 제조라인에서 길이별 생산데이터의실시간 저장 및 추출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연속용융아연도금강판 제조라인에서의 각종 생산데이터를 실시간으로 수집, 저장 및 유용한 정보로 가공할 수 있는 실시간 데이터 저장 및 정보추출 방법에 대한 것이다.

Description

연속용융아연도금강판 제조라인에서 길이별 생산데이터의 실시간 저장 및 추출방법{An archive and retrieval method of lengthwise real-time data for continuous galvanizing line}
본 발명은 연속용융아연도금강판 제조라인에서의 각종 생산 데이터를 실시간으로 수집, 저장 및 유용한 정보로 가공할 수 있는 실시간 데이터 저장 및 정보 추출방법에 대한 것으로 아연도금강판(P) 생산라인은 강판공장에서 생산된 강판코일(C)을 아연도금강판생산라인(CGL;Continuous Galvanizing Line)의 입측에 장착하여 코일형태로 감긴 냉간압연강판이 풀리면서 도면 도1에 도시한 공정도에서 도시한 바와 같이 먼저 아연도금공정을 거치면서 완전히 풀린 선처리된 강판 최말단부와 이 선처리된 냉간압연강판 최말단과 연결되도록 연속적으로 공급되는 후발 냉간압연강판의 최선단부를 용착하여 연결하는 용접기(1)와 입측저장틀(2) 및 수세조(3)를 경유하는 공정을 지난 다음 열처리로(4)를 거쳐 아연도금조(5)와 합금도금열처리로(6) 및 냉각기(7)와 도금두께 측정기(8)를 거쳐서 조질압연기(9) 및 인장교정기(10)와 크로메이트 도포장치(11)와 유기피막 건조기(12) 및 냉각기(13)와 출측저장틀(14)을 순차적으로 거쳐서 폭 측정기(15)를 지나서 다시 코일형태로 권취되게 하므로써 아연도금이 완료된 완제품 코일(16)이 생산되는 생산라인으로 되어 있는 바,
이러한 일련의 연속공정으로 생산되는 라인의 각 공정파트들은 수많은 센서들에 의하여 각 공정의 정확한 공정처리과정이 제어되고, 데이터가 기록되는 시스템으로 라인이 형성된 상태에서 아연도금강판이 연속적으로 생산된다.
그런데 일반적으로 연속용융아연도금강판 제조라인에서는 설비의 규모로 볼 때 다소간의 차이가 있을 수 있으나 냉간압연강판의 각 처리공정을 경유하는 통판(통과되는 금속철판)길이가 입구측부터 출구측까지 1㎞이상을 상회하게 되는 긴길이에 걸쳐 냉간압연강판이 연속공급되므로 입구부터 출측까지는 많은 계측용 센서를 설치하여 각종 설비 혹은 각 공정의 실시간 감시 및 제어의 기본수단으로 이용하는데, 이 계측용 센서는 각각의 위치에 위치고정적으로 설치되어 있으며 원료인 냉각압연강판은 입측부터 출측까지 일정한 속도로 통과를 하면서 각각의 공정단계별로 물리적 화학적 공정처리가 가해진다.
그런데, 단계별로 처리된 아연도금강판은 출측의 권취기에서 코일형태로 고객이 요구하는 길이 혹은 중량으로 권취하고 절단한 코일형태의 제품으로 생산되게 되는 바, 아연도금강판 제품의 경우 품질판정에 가장 중요하게 적용되는 인자로서는 도금량, 표면형상(평탄도), 기계적 성질을 들을 수 있다.
상기의 3가지 품질결정인자를 형성하는 하부인자로서는 장력, 열처리온도, 도금량, 조질압연 압하력 등이 관련되며 이들 각각의 설비를 통과하여 생산된 제품은 고유한 공정장치 위치별로 제품의 공정처리 이력이 존재하게 되고, 이 공정처리이력은 출측에 위치한 HMI(Human Machine Interface)를 통하여 제품 품질판정이 검사자에 의하여 출측 부분에서 이루어지게 되면 검사자는 실시간으로 HMI를 통하여 검사자는 공정데이터를 실시간으로 감시하여 관리범위 내로 각종 설비가 운전되었는지를 판정하고 라인가동중 어느 공정데이터에 이상이 발생하였다고 포착하였을 경우 문제발생부위가 코일상태로 권취되기 전에 즉각적으로 해당부위 제거 등의 조치를 취할 수 있으나, 일관공정 라인으로 형성되어 있으므로 부분정지를 할 수 없거나, 이미 권취된 문제발생 부위는 현장제거 등의 처리를 하지 못한 제품하자가 있는 상태로 코일이 출하되는 시스템상의 문제점이 상존한다. 이 때 제품 문제점이 발생시에는 문제(하자) 발생시간만을 알 수 있는 것이 통상의 HMI가 제공하는 기능이며 실시간으로 길이별 데이터는 제공되지 못하고 있다. 따라서, 어떠한 문제점 발생 경우에도 해당 문제점 발생부위에 대한 정확한 생산이력이 필요하게 된다.
그러나 각 공정별로 위치한 각각의 센서는 각각의 기록을 기록할 때 마치 챠트레코더와 같이 센서의 위치와는 관계없이 동일측정시간 및 해당 공정고유 측정값만을 기록매체에 기록하게 되는 것이 종래의 일반적인 방법인데, 이로 인해 다음과 같은 문제점이 발생하게 되는 바, 이를 첨부한 도면 도2에서 나타낸 바와 같이 예를 들어 설명을 하면 다음과 같은 문제점이 있음을 보여 주게 된다.
즉, 도 2에서 투입된 냉간압연강판의 한지점(지점 "L")을 기준으로 하여 센서(Sa)가 센서(Sb)보다 앞에 위치하였을 때 센서(Sa)가 위치하여 감지하는 부분인 "L" 이 통과하는 시간(time 1)과 센서(Sb)가 위치하여 "L"을 감지하는 부분을 통과하는 시간(time 2)은 "L"이 센서(Sb)의 위치에 도달하는 시간이 같은 시간축상에 표시하게 되는 경우 다음과 같은 문제점이 있다. 측정시간은 위치에 관계없이 입측이나 출측의 경우 동일하게 공유될 수 있으나, 이동되는 원료코일의 일정한 한점(지점 "L")으로 보게 되면 그 발생시점은 상이하여 유효데이터를 추출하는 시간 범위가 달라져야 한다.
즉, 일정한 속도로 통판된 원료가 Sensor(Sa)부에 위치한 시간(time 1)과 Sensor(Sb)에 도달되는 시간(time 2)은 상이하게 된다. 그러나 종래의 표시(displaying)시스템에서는 이를 같은 차트레코더 혹은 HMI상에 X축을 시간으로 정해놓고 Y축에 측정된 값을 각각 표시한다면 특정길이에 대한 측정값을 표시할 수 없어 "L"이 센서(Sa)를 통과하여 센서(Sb)를 통과한 거리(통판된 철판의 이동거리)를 첨부한 도면 도 2로서는 도 3에 도시한 바와 같이 동일거리로 표시하게 되므로 이동거리 및 그 실제 이동거리에서의 측정값을 기록할 수 없다. 즉, 동일시간(각 센서들로 부터 데이터 수집시간)을 기준으로 일괄적용을 하게되는 경우 실제적으로는 다른 지점의 측정값으로 구분할 수 없는 문제점이 있다.
즉, 도 4와 같이 센서별 절대고유위치(Se, Sm, Sx) 정보를 적용하여 센서별로 통판되는 강판의 길이별 유효시간범위를 적용하는 것이 필요하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 지점 "L"이 통판경과시간에 따른 위치 이동된 거리에 대한 정보데이터를 추출할 수 있는 방법에 대한 발명으로써, 본 발명상으로 실시구성되는 연속용융아연도금강판 생산라인에서의 각종 정보 처리시스템을 첨부한 도면 도 4를 참고로 하여 상술하면 다음과 같다.
본 발명상으로 실시구성되는 연속용융아연도금강판 생산라인에서의 각 공정에서의 실시간 하자발생시 이 하자발생 위치를 투입된 냉간압연강판의 한지점(지점 "L"이라고 가정 했을 때)의 센서 Sa가 감지한 시간(time1)과 일정한 거리로 이격된 센서 Sb가 "L"을 감지 하였을 때의 지점 "L"이 이동한 거리를 추출하기 위한 본 발명상의 방법을 구현하기 위하여 도면 도 4에 도시한 바와 같은 각종 정보(데이터)의 흐름에 의하여 한지점 "L"의 이동거리를 추출하게 되는 바, 즉, 도면 도 5에 나타난 바와 같이 연속아연용융도금강판 생산라인에서의 입측의 여러 조건(코일의 종류, 두께, 길이, 기계의 가동조건 등의 여러 사항)인 데이터소스(100)와 이벤트(Event)(101)의 여러 요소인 Eint(Internal Coil Number)(101-1), Eweld(전코일 최말단과 후코일 최선단부의 용접)(101-2), Eent(입측부 통판 개시)(101-3), Eext(출측부 통판완료)(101-4), Ecut(출측부에서 절단)(101-5) 등의 요소로 되는 이벤트(101)가 PLC(Programable Logical controller)(102)에 입력되고 이 PLC에 입력된 각종 데이터 소스(100) 및 이벤트(정보)(101)는 각각 센서별 데이터 측정시간, 측정값(Stm_n)(103)과 기준점 n의 측정시간 및 길이 데이터(Tl_ponit_n)(104)로 입력하여 각각 실시간 데이터베이스시스템(Real-Time Database : RTDB)(105)로 보내어 정보를 저장함과 아울러 이 RTDB(105)와 실시간 위치기반 데이터변환 및 표시 응용시스템(Real-time Information Management System : RIMS)(106) 사이는 서로 정보를 호완, 공유하도록하며, 이 RIMS(106)에 정보가 저장됨과 아울러 컴퓨터 표시창에 차트(107) 형태로 나타내게 하여 정보의 판독을 용이하게 하고 이 RIMS(106)과 센서별로 코일번호, 용접점 개시 및 종료시간을 기록하는 Ts_point_n(108)과 정보를 공유하도록하며, 이 RIMS(106)의 정보(데이터)는 각각 코일 단위별 정보(코일 번호, 통판 시작시간, 통판 완료시간)(Sts_n)(109)와 센서별 측정시간, 길이 데이터(Stl_n)(110)로 각각 보내고 이 정보들은 관계형 데이터베이스시스템(Relational Database System : RDB)(111)으로 집합되어 저장, 추출되게 하되 이 RDB(111)에는 코일번호(Cn)(112)와 센서별 절대고유위치정보(Sl)(113) 등의 정보 또한 입력되는 통판거리연산시스템 형태로 구성되는바 이들의 정보(데이터) 운용상관작용관계 및 거리연산방법은 먼저 본 발명의 가장 핵심부인 RIMS(106)의 Stl_n(110)의 기록과 Tl_point_n(104)에 의하여 기록된 길이정보를 센서 각각의 고유길이정보 Sl와 비교하여 센서별 통판된 길이데이터로 환산적용하고 동시에 Tl_point_n(104) 정보의 기준점 n의 측정시간을 내삽법에 의하여 센서별 해당 통판시간으로 환산적용하여 Stl_n(110)에 기록하는 한편 Ts_point_n(108)에는 Tl_point_n(104)에 기록된 데이터에 의하여 다음의 경우 기록되는 바, 즉, Eint(101-1)에 의하여 내부 코일번호가 변경되는 경우와 Eent(101-3)에 의하여 입측부에 코일통판이 개시되는 경우, 또는 Eext(104)에 의하여 출측부에 코일통판이 완료되는 경우, 그리고 Eweld(101-2)에 의하여 용접점을 포함할 경우 또한 Ecut(101-5)에 의하여 제품절단 시 각각의 코일별로 최초 통판시간 및 통판완료시간이 기록되며 Sts_n(109)에는 Ts_point_n(108)의 기록데이터와 Sl의 센서별 절대 고유위치정보(Sl)(113)를 적용하여 센서별로 코일번호(Cn)(112), 용접개시 및 종료시간을 기록하는 바 이제 길이별 각종 데이터를 추출하는 방법은 일 실시예로서,
조회하고자 하는 센서와 코일번호(Cn)(112)가 입력되면 Ts_ponit_n(108)으로부터 해당코일번호에 상응하는 통판개시시간 및 통판완료시간을 알아내어 Stm_n(103)으로부터 조회하고자 하는 센서의 측정시간범위에서 해당 센서의 측정값을 읽어 이를 선정된 코일의 센서에 대한 Y(측정값)로 지정하고, Sts_n(109)으로 부터 해당 센서 및 코일번호로 부터 Ts_ponit_n(108)과 찾아낸 동일한 통판개시시간과 통판완료시간을 시간범위로 하여 Stl_n(110)으로부터 해당 센서의 길이데이터를 읽어 이를 선정된 코일의 센서에 대한 X(길이)데이터로 지정하여 Chart(107)에서 Y축을 측정값으로 X축을 길이로 표시한다.
상기와 같이 통상의 데이터를 기록시 측정시간 및 측정데이터 2종류의 기록시 길이별 데이터의 저장 및 추출이 곤란하여 데이터 검증시의 애로점을 해결하고 길이 상으로 제조되는 제품의 길이별 생산데이터를 저장, 추출하여 제품 품질향상 및 고객의 요구조건에 보다 부응될 수 있도록 할 수 있어 본 발명은 용융아연도금강판 생산라인뿐 아니라 생산시 공정내 조건에 대한 이력이 제품의 길이방향 품질에 큰 영향을 주는 제품의 일관 연속작업시 적용할 수 있는 유용한 발명이다.
도 1은 연속용융아연도금강판 제조라인의 개요도.
도 2는 동일시간 축상에 표시된 측정값과 고유위치의 관계도.
도 3은 측정위치가 다른 센서 측정값들을 동시거리로 표시도.
도 4는 각 센서별 측정값의 유효시간 범위를 표시한 차트
도 5는 본 발명상으로 실시되는 시스템간의 데이터 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>
P. 아연도금강판 C. 강판코일 CGL. 아연도금강판생산라인
1. 용접기 2. 입측저장틀 3. 수세조
4. 열처리로 5. 아연도금조 6. 합금도금 열처리로
7. 냉각기 8. 도금두께 측정기 9. 조질압연기
10. 인장교정기 11. 크로메이트 도포장치 12. 건조기
13. 냉각기 14. 출측 저장틀 15. 폭 측정기
16. 완제품 코일 Sa, Sb. 센서 100. 데이터소스
101. 이벤트 101-1. Eint 101-2. Eweld
101-3. Eent 101-4. Eext 101-5. Ecut
102.PLC 103.Stm_n 104. Tl_ponit_n
105. RTDB 105-1. Ecut 106. RIMS
107. 차트 108. Ts_point_n 109. Sts_n
110. Stl_n 111. RDB 112. Cn
113. Sl

Claims (1)

  1. 입측으로 부터 출측까지 길이가 긴 길이의 연속용융아연도금강판 제조라인에서의 도금강판의 한점 "L"의 이동거리를 측정하기 위하여 입측의 여러 조건(코일의 종류, 두께, 길이, 기계의 가동조건 등의 여러 사항)인 데이터소스(100)와 이벤트(Event)(101)의 여러 요소인 Eint(Internal Coil Number)(101-1), Eweld(전코일 최말단과 후코일 최선단부의 용접)(101-2), Eent(입측부 통판 개시)(101-3), Eext(출측부 통판완료)(101-4), Ecut(출측부에서 절단)(101-5) 등의 요소로 되는 이벤트(101)가 PLC(Programable Logical controller)(102)에 입력되고 이 PLC에 입력된 각종 데이터 소스(100) 및 이벤트(정보)(101)는 각각 센서별 데이터 측정시간, 측정값(Stm_n)(103)과 기준점 n의 측정시간 및 길이 데이터(Tl_ponit_n)(104)로 입력하여 각각 실시간 데이터베이스시스템(Real-Time Database : RTDB)(105)로 보내어 정보를 저장함과 아울러 이 RTDB(105)와 실시간 위치 기반 데이터변환 및 표시 응용시스템(Real-time Information Management System : RIMS)(106) 사이는 서로 정보를 호완, 공유하도록하며, 이 RIMS(106)에 정보가 저장됨과 아울러 컴퓨터 표시창에 차트(107) 형태로 나타내게 하여 정보의 판독을 용이하게 하고 이 RIMS(106)과 센서별로 코일번호, 용접점 개시 및 종료시간을 기록하는 Ts_point_n(108)과 정보를 공유하도록하며, 이 RIMS(106)의 정보(데이터)는 각각 코일 단위별 정보(코일 번호, 통판 시작시간, 통판 완료시간)(Sts_n)(109)와 센서별 측정시간, 길이 데이터(Stl_n)(110)로 각각 보내고 이 정보들은 관계형 데이터베이스시스템 (Relational Database System : RDB)(111)으로 집합되어 저장, 추출되게 하되 이 RDB(111)에는 코일번호(Cn)(112)와 센서별 절대고유위치정보(Sl)(113) 등의 정보 또한 입력되는 거리측정시스템 형태로 구성됨을 특징으로 하는 연속용융아연도금강판 제조라인에서 길이별 생산데이터의 실시간 저장 및 추출방법.
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