KR100794753B1 - The Method for Cooling Strip in Cooling Section of Continuous Annealing Line - Google Patents
The Method for Cooling Strip in Cooling Section of Continuous Annealing Line Download PDFInfo
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Abstract
본 발명인 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제어방법은, 공정 제어컴퓨터(SSC)가 용접된 새로운 코일이 냉각대로 진입되는 것을 감지하고 그 두께와 폭과 목표온도 등의 코일정보를 선행코일과 비교하여 변화여부를 판단하는 과정; 상기 과정에서 변화여부가 판단되면, 공정 제어컴퓨터(SSC)가 후행 코일의 냉각 목표온도값, 파이로미터(Pyrometer)를 통해 검출된 현제냉각대 온도값, 코일의 사이즈, 코일의 진행속도 등을 이용하여 선, 후행 코일간의 냉각팬 출력의 변화값(X)을 구하는 과정; 공정 제어컴퓨터(SSC)가, 냉각팬 구동에 의해 급격한 로압의 변화가 일어나지 않도록, 냉각팬 출력을 단계적으로 실시하기 위하여 n 개의 단계로 구분하고 각 단계별 냉각팬 출력값(Xn)을 구하는 과정; 공정 제어컴퓨터(SSC)가, 냉각팬 출력 변화값(X)이 n 단계에 걸쳐 변화하는데 소요되는 시간(거리)을 구하고, 라인트렉킹(Line Tracking)상에 동기화 하여 냉각팬 압력제어를 위한 최초 제어타이밍(Timing)과 n 개의 각 단계별 냉각팬 제어타이밍(Timing)을 계산하므로써, 각 단계별 제어시점과 위치를 구하는 과정; 공정 제어컴퓨터(SSC)가, 라인트렉킹의 각 단계 제어위치와 일치여부를 판단하고, 일치하면 각 단계별로 냉각팬 출력값(Xn)을 셋업(SET UP)하여, 계장제어 컴퓨터(DDC)에 연결된 팬 압력(FAN MV)제어부와 피엘시(PLC)를 통해 냉각팬을 제어구동시키는 과정; n 단계의 냉각팬 셋업이 완료되어 냉각제어 완료위치가 냉각대 출측의 파이로미터를 지나면, 상기 과정의 피드포워드제어를 종료하고 냉각대 출측 에서 측정되는 판온값에 따라 피드백 제어를 하는 과정을 포함하여 구성된 것으로서, 냉각존 스트립 냉각시 안정되게 냉각제어를 할 수 있으며, 압력의 급격한 증감이 방지되어 냉각존에서 발생하는 로내 스트립의 덴트가 예방되며, 스트립 선미단의 재질 불량을 사전에 예방할 수 있는 장점이 있다. 또한 스트립의 생산품질이 향상되므로 제품손상에 따른 비용이 감소되는 장점이 있다. According to the present invention, the strip cooling control method of the continuous annealing furnace cooling stage detects that a new welded coil enters the cooling zone by a process control computer (SSC) and changes the coil information such as thickness, width, and target temperature by comparing with the preceding coil. Determining whether or not; If it is determined whether the change is made in the above process, the process control computer (SSC) checks the cooling target temperature value of the trailing coil, the current cooling zone temperature value detected by the pyrometer, the coil size, and the moving speed of the coil. Obtaining a change value (X) of cooling fan output between the line and the following coils by using; A process control computer (SSC), dividing into n stages to obtain a cooling fan output step by step so as not to cause a sudden change in low pressure due to the cooling fan driving, and obtaining a cooling fan output value Xn for each stage; The process control computer (SSC) calculates the time (distance) required for the cooling fan output change value (X) to change over n stages, and synchronizes on the line tracking for the first time control for cooling fan pressure control. Calculating timing and position of each stage of control by calculating timing and timing of each of the n stages of cooling fan control timing (Timing); The process control computer (SSC) determines whether or not the line tracking is matched with each step control position, and if there is a match, sets up the cooling fan output value (Xn) for each step and sets the fan connected to the instrumentation control computer (DDC). Controlling and controlling the cooling fan through a pressure (FAN MV) control unit and a PLC; After the n-stage cooling fan setup is completed and the cooling control completion position passes the pyrometer at the exit side of the cooling stage, the feed forward control is terminated and the feedback control is performed according to the plate temperature value measured at the cooling stage discharge side. It can be configured to control the cooling stably during cooling of the cooling zone strip, and to prevent the rapid increase and decrease of pressure to prevent the dent of the furnace strip generated in the cooling zone, and to prevent material defects at the end of the strip in advance. There is an advantage. In addition, since the production quality of the strip is improved, the cost of product damage is reduced.
스트립, 냉가존, 파이로미터, 가스제트팬, 냉각팬 압력Strip, Cold Zone, Pyrometer, Gas Jet Fan, Cooling Fan Pressure
Description
도 1a는 종래의 냉각대 스트립 냉각 제어방법에 따른 냉각팬 출력 셋업(SET UP)도,Figure 1a is a cooling fan output setup (SET UP) diagram according to a conventional cooling zone strip cooling control method,
도 1b는 종래의 냉각대 스트립 냉각 제어방법에 따른 냉각팬 셋업 타이밍 (SET UP TIMING)도,Figure 1b is a cooling fan set-up timing (SET UP TIMING) according to the conventional cooling strip strip cooling control method,
도 2는 본 발명인 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제어방법에 따른 일실시예의 시스템 구성도,2 is a system configuration of an embodiment according to the present invention, the strip cooling control method of the continuous annealing furnace cooling table;
도 3은 본 발명인 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제어방법에 따른 일실시예의 플로우차트,Figure 3 is a flowchart of one embodiment according to the present invention, the strip cooling control method of the continuous annealing furnace cooling table,
도 4a는 본 발명인 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제어방법에 따른 일실시예의 냉각팬 출력 셋업(SET UP)도,Figure 4a is a cooling fan output setup (SET UP) of one embodiment according to the present invention, the strip cooling control method of the continuous annealing furnace cooling table;
도 4b는 본 발명인 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제어방법에 따른 일실시예의 냉각팬 셋업 타이밍(SET UP TIMING)도Figure 4b is a set up cooling fan (SET UP TIMING) diagram of one embodiment according to the present invention, the strip cooling control method of the continuous annealing furnace cooling table
도 5a는 본 발명인 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제어방법에 따른 일실시예의 서냉대에서의 냉각팬 압력제어도,5A is a cooling fan pressure control diagram of a slow cooling stand according to an embodiment of the present invention according to the strip cooling control method of the continuous annealing furnace cooling stand.
도 5b는 본 발명인 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제어방법에 따른 일실 시예의 급냉대에서의 냉각팬 압력제어도,5B is a cooling fan pressure control diagram in a quench zone according to an embodiment of the present invention according to the strip cooling control method of the continuous annealing furnace cooling stand of the present invention
도 5c는 본 발명인 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제어방법에 따른 일실시예의 최종 냉각대에서의 냉각팬 압력제어도, Figure 5c is a cooling fan pressure control diagram in the final cooling stand of one embodiment according to the present invention, the strip cooling control method of the continuous annealing furnace cooling stand,
도 6a는 본 발명인 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제어방법에 따른 일실시예의 냉각량 증가에 따른 n단계 제어시 가감계수 구성도,Figure 6a is a configuration diagram of the acceleration and deceleration coefficient in the n-stage control according to the increase in the amount of cooling of the embodiment according to the present invention continuous strip annealing cooling strip cooling method;
도 6b는 본 발명인 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제어방법에 따른 일실시예의 냉각량 감소에 따른 n단계 제어시 가감계수 구성도,Figure 6b is a configuration of the acceleration and deceleration coefficient in the n-step control according to the cooling amount of the embodiment of the present invention according to the strip cooling control method of the continuous annealing furnace cooling unit of the present invention,
도 6c는 각 냉각 존에서의 스트립의 스피드와 거리에 따른 통과시간을 나타낸 테이블,Figure 6c is a table showing the passage time according to the speed and distance of the strip in each cooling zone,
도 7은 본 발명인 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제어방법에 따른 일실시예의 가스출력값과 소재두계별 라인스피드와 상관그래프이다. 7 is a graph showing the correlation between the gas output value and the line speed for each material head according to the embodiment of the present invention according to the strip cooling control method of the continuous annealing furnace cooling table.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
ELT : 입측루핑타워 PHS : 예열대ELT: Entrance roofing tower PHS: Preheater
SS : 균열대 HS : 가열대SS: Cracking Stand HS: Heating Stand
SCS : 서냉대 RCS : 급냉대SCS: Slow Cooling RCS: Quick Cooling
OAS : 과시효대 FCS : 최종 냉각대 OAS: over-aging band FCS: final cooling stand
SCC : 공정제어 컴퓨터 DDC : 계장제어 컴퓨터SCC: Process Control Computer DDC: Instrument Control Computer
본 발명은 연속 소둔로 냉각대 스트립의 냉각 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소둔 공정의 냉각 팬의 제어로 도금라인, 소둔라인 등 금속의 열처리를 행하는 설비에서 로내의 안정된 냉각제어 시스템을 이용하여 표면/재질 결함이 없도록 하는 연속 소둔로 냉각대 스트립의 냉각 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling control method of a continuous annealing furnace cooling strip, and more particularly, to use a stable cooling control system in a furnace in a facility that performs heat treatment of metals such as plating lines and annealing lines by controlling a cooling fan in an annealing process. The present invention relates to a cooling control method of a continuous annealing furnace cooling strip strip to avoid surface / material defects.
종래의 냉각대 팬 제어방법은 냉각 존 후단에 설치 되어있는 온도측정계에서 측정된 선행코일의 온도값과 제어용 컴퓨터로부터 전달된 후행코일의 냉각목표 온도를 받아 그 온도의 차이를 냉각 팬의 출력값으로 변환하여 피드백 제어를 실시 함으로써 목표 온도를 달성하도록 되어 있는데 이 경우 다음과 같은 문제점이 발생되고 있다. Conventional cooling fan control method receives the temperature value of the preceding coil measured by the temperature measuring instrument installed at the rear end of the cooling zone and the cooling target temperature of the following coil transmitted from the control computer, and converts the difference between the temperatures into the output value of the cooling fan. In order to achieve the target temperature by performing feedback control, the following problems occur.
먼저 선,후행 스트립의 강종/두께 변화시 냉각 존 출구에서 검출된 스트립 온도와 냉각목표온도의 차가 클 경우 목표온도에 도달하기 위하여 냉각 팬의 출력을 급격하게 증가 또는 감소하도록 함에 따라 로내에 잔존 되어있는 부유물질의 급격한 이동이 발생되고 ,이로 인하여 부유물질이 롤 또는 판 표면에 부착되어 제품에 치명적인 결함 요소인 덴트를 유발하고 있다.First, if the difference between the strip temperature detected at the exit of the cooling zone and the cooling target temperature is large when the steel grade / thickness of the leading and trailing strips is changed, the output of the cooling fan is rapidly increased or decreased to reach the target temperature. Sudden movement of suspended solids occurs, which causes the suspended solids to adhere to the surface of the roll or plate, causing dents that are fatal to the product.
도 1a는 종래의 냉각제어방법에서, 냉각팬 출력을 도시하고 있는데, 출력변경시점을 기준으로 급격하게 출력값이 증가하고 있다. 소재 두께의 변화에 따라 냉각팬 출력변화의 최대 폭은 50%(처음 40%에서 출력변경 후 90%까지 변함)에 달한다. 이에 따라 로압의 급격한 변화로 인한 로내에 존재하고 있는 스케일(Scale)등이 로압변화에 따라 부유하는 현상이 발생하여 롤 또는 진행하는 판 표면에 부착되어 덴트(Dent) 등 표면 결함이 발생되는 문제점이 있었다. FIG. 1A illustrates a cooling fan output in a conventional cooling control method, and the output value is rapidly increasing on the basis of an output change point. As the material thickness changes, the maximum width of the cooling fan output changes to 50% (from 40% to 90% after changing the output). As a result, scales in the furnace due to the rapid change in the furnace pressure are suspended due to the change in the furnace pressure, which is attached to the surface of the roll or the plate, which causes surface defects such as dents. there was.
또한 종래의 냉각제어는 냉각존 출측에서 검출된 스트립 온도와 목표온도를 비교하여 연속적인 피드백 제어만을 실시함으로써 선, 후행 소재의 강종 및 두께의 변화로 목표온도와 현재 온도의 차가 클 때에는, 피드백제어 딜레이타임(Delay Time) 만큼의 온도제어가 늦어져 스트립의 용접부를 기준으로 한 선,미 단부의 재질불량의 원인이 되고 있으며 심한 경우는 스트립의 형상에도 영향을 주어 로에서 소둔 작업 완료 후 조질 압연 시에도 스트립의 선미단 형상불량이 발생되게 된다.In addition, the conventional cooling control compares the strip temperature detected at the exit of the cooling zone with the target temperature, and performs continuous feedback control only. When the difference between the target temperature and the current temperature is large due to the change in the steel grade and thickness of the preceding and following materials, the feedback control is performed. Due to the delay of temperature control by the delay time, it is a cause of material defects in the wires and the ends of the strips, and in severe cases, it affects the shape of the strips. Even when the stern end shape of the strip is poor.
즉, 도 1b의 냉각팬 출력 셋업 타이밍도에 도시된 바와 같이, 각 냉각존 후단에 설치되어 있는 판온 측정용 파이로미터의 측정값을 피드백 받아 냉각제어를 실시함에 따라 제어가 늦어지고 급격한 로압변화와 후행재 탑부분에서 재질불량이발생되는 문제점이 있었다.That is, as shown in the cooling fan output setup timing diagram of FIG. 1B, the control is delayed and the sudden low pressure change is caused by the cooling control by receiving feedback of the measured value of the plate temperature measuring pyrometer installed at the rear end of each cooling zone. There was a problem that a material defect occurred in the top of the trailing material.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 연속라인에서 진행되는 스트립의 선, 후행 재의 재질변경 또는 소재의 두께 변경 점에서 공정 제어컴퓨터에 의하여 냉각 팬의 제어 타이밍(Timing)을 개선하여 냉각제어가 변경되는 선, 후행 코일의 선, 미 단부 재질 안정화와 냉각 팬의 부하를 개선된 제어로직(Logic)에 따라 적절히 분산시켜 급격한 로압 변화에 따른 로내의 영향을 최소화시켜 로내의 로압 안정화를 이룩하여 표면결함이 없도록 하는 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and improves the control timing (Timing) of the cooling fan by the process control computer in terms of changing the material thickness of the line, the trailing material or the thickness of the strip proceeding in a continuous line. Stabilization of the furnace pressure by minimizing the influence of the furnace due to the sudden change of the furnace pressure by appropriately distributing the line of the cooling control, the line of the trailing coil, the stabilization of the end end material and the load of the cooling fan according to the improved control logic. It is an object of the present invention to provide a method for controlling the strip cooling of the continuous annealing furnace cooling table to achieve the surface defect.
상기와 같은 목적을 가지는 본 발명인 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제 어방법은, 연속 소둔로 냉각대에서 냉각팬 출력 변화를 제어하여 스트립 냉각을 제어하는 방법에 있어서, In the strip cooling control method of the continuous annealing furnace cooling stand of the present invention having the above object, in the method of controlling strip cooling by controlling the change of the cooling fan output in the continuous annealing furnace cooling table,
공정 제어컴퓨터(SSC)가 용접된 새로운 코일이 냉각대로 진입되는 것을 감지하고 그 두께와 폭과 목표온도 등의 코일정보를 선행코일과 비교하여 변화여부를 판단하는 과정;Detecting, by the process control computer (SSC), that the welded new coil enters the cooling zone and comparing the coil information such as thickness, width, and target temperature with the preceding coil to determine whether to change it;
상기 과정에서 변화여부가 판단되면, 공정 제어컴퓨터(SSC)가 후행 코일의 냉각 목표온도값, 파이로미터(Pyrometer)를 통해 검출된 현제냉각대 온도값, 코일의 사이즈, 코일의 진행속도 등을 이용하여 선, 후행 코일간의 냉각팬 출력의 변화값(X)을 구하는 과정;If it is determined whether the change is made in the above process, the process control computer (SSC) checks the cooling target temperature value of the trailing coil, the current cooling zone temperature value detected by the pyrometer, the coil size, and the moving speed of the coil. Obtaining a change value (X) of cooling fan output between the line and the following coils by using;
공정 제어컴퓨터(SSC)가, 냉각팬 구동에 의해 급격한 로압의 변화가 일어나지 않도록, 냉각팬 출력을 단계적으로 실시하기 위하여 n 개의 단계로 구분하고 각 단계별 냉각팬 출력값(Xn)을 구하는 과정;A process control computer (SSC), dividing into n stages to obtain a cooling fan output step by step so as not to cause a sudden change in low pressure due to the cooling fan driving, and obtaining a cooling fan output value Xn for each stage;
공정 제어컴퓨터(SSC)가, 냉각팬 출력 변화값(X)이 n 단계에 걸쳐 변화하는데 소요되는 시간(거리)을 구하고, 라인트렉킹(Line Tracking)상에 동기화 하여 냉각팬 압력제어를 위한 최초 제어타이밍(Timing)과 n 개의 각 단계별 냉각팬 제어타이밍(Timing)을 계산하므로써, 각 단계별 제어시점과 위치를 구하는 과정;The process control computer (SSC) calculates the time (distance) required for the cooling fan output change value (X) to change over n stages, and synchronizes on the line tracking for the first time control for cooling fan pressure control. Calculating timing and position of each stage of control by calculating timing and timing of each of the n stages of cooling fan control timing (Timing);
공정 제어컴퓨터(SSC)가, 라인트렉킹의 각 단계 제어위치와 일치여부를 판단하고, 일치하면 각 단계별로 냉각팬 출력값(Xn)을 셋업(SET UP)하여, 계장제어 컴퓨터(DDC)에 연결된 팬 압력(FAN MV)제어부와 피엘시(PLC)를 통해 냉각팬을 제어구동시키는 과정; The process control computer (SSC) determines whether or not the line tracking is matched with each step control position, and if there is a match, sets up the cooling fan output value (Xn) for each step and sets the fan connected to the instrumentation control computer (DDC). Controlling and controlling the cooling fan through a pressure (FAN MV) control unit and a PLC;
n 단계의 냉각팬 셋업이 완료되어 냉각제어 완료위치가 냉각대 출측의 파이로미터를 지나면, 상기 과정의 피드포워드제어를 종료하고 냉각대 출측에서 측정되는 판온값에 따라 피드백 제어를 하는 과정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.After the n-step cooling fan setup is completed and the cooling control completion position passes the pyrometer at the exit side of the cooling stage, the feed forward control is terminated and the feedback control is performed according to the plate temperature value measured at the cooling stage discharge side. Characterized in that configured.
본 발명은 종래의 가스제트 냉각 제어방법은 각 냉각 존의 출측에 설치된 파이로미터의 출력치를 피드백 받아 단순 ON/OFF로 작동하던 냉각대 스트립 온도제어를 라인스피드와 소재조건의 변화에 대응하여 냉각팬 작동방법과 작동 타이밍(Timing)을 바람직하게 제어하는 피드포워드 냉각 제어방법에 관한 것이다.According to the present invention, a conventional gas jet cooling control method cools strip temperature control of a cooling stand strip operated by simple ON / OFF in response to feedback of an output value of a pyrometer installed at an exit of each cooling zone in response to changes in line speed and material conditions. The present invention relates to a feedforward cooling control method which preferably controls a fan operation method and an operation timing.
이하 도명을 참조로 하여 본 발명인 연속 소둔로 냉각대의 스트립 냉각 제어방법의 바람직한 일실시예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the strip cooling control method of the continuous annealing furnace cooling stand of the present invention with reference to the drawings.
도 2는 본 실시예에 따른 시스템 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예의 시스템은 스트립을 냉각하기 위한 장치부와 이를 제어하기 위한 제어부로 구성된다. 2 is a system configuration diagram according to the present embodiment. As shown, the system of this embodiment is composed of a device section for cooling the strip and a control section for controlling it.
일반적으로 냉각대는 전체적으로 입측루핑타워(ELT ; ENTERY LOOPING TOWER), 예열대(PHS ; PRE HEATIHG SECTION), 가열대(HS ; HEATING SECTION), 균열대(SS ; SOAKING SECTION), 서냉대(SCS ; SLOW COOLING SECTION), 급냉대(RCS ; RAPID COOLING SECTION), 과시효대(OAS ; OVER AGING SECTION), 최종 냉각대(FCS ; FINAL COOLING SEC TION)로 이루어진다. In general, the cooling stand is generally an input roofing tower (ELT; ENTER LOOPING TOWER), a preheating stand (PHS; PRE HEATIHG SECTION), a heating stand (HS; HEATING SECTION), an SS (SOAKING SECTION), a slow cooling stand (SCS; SLOW COOLING). SECTION, RAPID COOLING SECTION, OAS; OVER AGING SECTION, and FINAL COOLING SECTION.
장치부를 각 상기의 냉각존별로 설명하면, 서냉대에는 4대의 가스제트 팬으로 구성되어 초기 팬 가동 시에는 1 대씩 가동되어 제어되도록 구성되며, 정상라인 가동시에는 4 대가 동시에 기동되어 팬의 압력제어를 통한 스트립의 냉각을 행하는 구조로 되어있다. When the unit is described for each of the cooling zones described above, the slow cooling unit is composed of four gas jet fans, which are configured to be operated by one unit at the time of initial fan operation, and four units are simultaneously started during normal line operation to control the pressure of the fan. Cooling of the strip through the structure is made.
각 가스제트 팬에는 담파가 설치되어 있어 라인스트립의 온도가 내려가 팬이 정지하게 되며 로내 압력의 헌팅을 방지하기 위하여 담파가 닫히도록 구성 되어있다.Each gas jet fan is equipped with a dam wave so that the temperature of the line strip decreases and the fan stops and the dam wave closes to prevent hunting of the furnace pressure.
서냉대 출측에는 파이로미터가 설치되어 규정된 파이로미터의 온도 실적값을 받아 팬의 압력제어를 통한 스트립의 냉각을 행하는 구조로 구성되어있다.On the outlet side of the slow cooling bar, a pyrometer is installed to receive the specified pyrometer temperature performance value and to cool the strip by controlling the pressure of the fan.
급속 냉각대에는 5 대의 주가스 제트와 2 대의 보조 가스제트가 설치되어 스트립의 온도를 650℃에서 420~450℃까지 냉각시키는 구간으로 폭변담파를 통하여 스트립의 폭방향 온도제어가 가능한 구조로 설치되어있다.5 main gas jets and 2 auxiliary gas jets are installed in the quenching zone to cool the strip temperature from 650 ℃ to 420 ~ 450 ℃. have.
급속냉각대의 설정된 온도로 제어하기 위하여 급속 냉각대의 출측에는 파이로미터가 설치되어 규정온도의 스트립 냉각을 팬의 압력제어를 통하여 행하도록 구성 되어있다. 또한 5 개의 쿨링롤이 설치되어 쿨링롤의 스트립 접촉을 통한 냉각을 행하도록 구성되어 있다.The pyrometer is installed at the exit of the quench stage to control the set temperature of the quench stage. In addition, five cooling rolls are provided and configured to perform cooling through strip contact of the cooling roll.
최종 냉각대는 2 대의 가스제트 팬으로 구성되어 최종적으로 스트립의 냉각을 행하는 구간으로 최종 냉각대 출측에는 파이로미터가 설치되어 가스제트의 압력제어를 통한 스트립의 냉각을 행하는 구조로 구성되어 있다.The final cooling zone is composed of two gas jet fans to cool the strip finally, and a pyrometer is installed on the discharge side of the final cooling zone to cool the strip through pressure control of the gas jet.
제어부는 선, 후행코일정보, 냉각목표를 입력받아 냉각팬 출력값을 셋업하는 공정 제어컴퓨터(SCC)와 냉각변화량/초를 참조로 하여 냉각량을 반영한 냉각팬 압력값(MV)을 계산하여 FAN MV제어부로 일정신호를 전달하는 계장제어 컴퓨터(DDC)와 입출력장치에 연결되어 설비를 시퀀스접점 제어하는 피엘시(PLC)로 구성되어 로온 제어, 로압 제어 ,라인스피드 제어 등의 로에 관련된 전반적인 제어를 행하게 된다. The control unit calculates the cooling fan pressure value (MV) reflecting the cooling amount by referring to the process control computer (SCC) that sets up the cooling fan output value by receiving line, trailing coil information, and cooling target, and the fan MV. It is composed of instrument control computer (DDC) that transmits a certain signal to the control unit and PLC (PLC) which is connected to the input / output device to control the sequence contact of the equipment to perform overall control related to the furnace such as on-ion control, low-pressure control, line feed control, etc. do.
도 3은 본 실시예의 냉각 제어흐름을 나타내는 플로우차트이다. 전체적으로 설명하면 각 냉각대의 입출력측에 있는 파이로미터가 측정한 판온도값과 공정제어컴퓨터(SCC)로 부터 받은 라인 스피드와 라인 트렉킹 정보를 이용하여 냉각팬작동시점을 바람직하게 조절하여 로압의 변화를 원만하게 하는 것이다.3 is a flowchart showing the cooling control flow of the present embodiment. As a whole, the change in the low pressure is preferably controlled by operating the cooling fan operating time using the plate temperature value measured by the pyrometers at the input and output sides of each cooling stand, and the line speed and line tracking information received from the process control computer (SCC). To make it smooth.
먼저 라인(LINE)은 정상적인 가동상태에서 냉각대 판온제어를 위하여 냉각대 출측의 파이로메터에서 측정되는 판온실적값을 읽어 연속적인 피드백 제어를 실시하고 있다(ⓐ과정). First, the LINE performs continuous feedback control by reading the plate temperature results measured by the pyrometer on the cooling stand side in order to control the cooling stand plate temperature in the normal operation state (ⓐ process).
선행코일에 새로은 코일이 용접 완료되어 냉각대로 진행되면 공정 제어컴퓨터(SCC)에서 새로운 코일시작을 판단하여(ⓑ과정), 현재 진행되고 있는 소재와 후행 소재의 두께, 폭, 냉각 목표온도를 비교판단하고 변화여부를 판단하게 된다(ⓒ과정).When a new coil is welded to the preceding coil and proceeds to the cooling zone, the process control computer (SCC) determines the start of the new coil (ⓑ process), and compares the thickness, width, and cooling target temperature of the current and subsequent materials. And the change is judged (ⓒ process).
상기 과정에서 변화가 있을 경우 냉각팬 제어를 위하여 설정계산을 실시하는데, 그 계산과정은 다음과 같다.If there is a change in the above process, a set calculation is performed to control the cooling fan, and the calculation process is as follows.
△Temp = 현재 냉각대 온도값 - 목표 온도값△ Temp = current cooling zone temperature value-target temperature value
△Size = Old Coil(두께*폭) - New Coil(두께*폭)△ Size = Old Coil (thickness * width)-New Coil (thickness * width)
냉각량변화/(Sec) = △Temp * △Size * Speed / 60Cooling amount change / (Sec) = △ Temp * △ Size * Speed / 60
X(냉각팬 압력%) = 냉각량변화/(Sec)를 냉각팬 압력(MV)로 계장 제어컴퓨터 가(DDC) 변환X (cooling fan pressure%) = change of cooling amount / (Sec) to cooling fan pressure (MV)
a(냉각팬 출력 가감속 조정계수) = (Range : 0.0 ∼ 1.0)a (cooling fan output acceleration / deceleration adjustment coefficient) = (Range: 0.0 ~ 1.0)
여기서, 냉각량이 증가하는 경우에는 냉각량/초는 양수값을, 감소하는 경우에는 음수값을 가진다. 용접부 설정계산에서 계산된 냉각량변화/초를 참조로 계장제어컴퓨터(DDC)는 변화한 냉각량을 반영한 냉각팬 압력값(MV)을 계산한다(ⓓ과정)Here, when the cooling amount increases, the cooling amount / second has a positive value, and when decreasing, the negative value. Based on the cooling amount change / second calculated in the weld setting calculation, the instrumentation control computer (DDC) calculates the cooling fan pressure value (MV) reflecting the changed cooling amount (ⓓ process).
다음으로, 상기 과정에서 계산된 냉각팬의 출력변화, 즉 선, 후행 코일간의 냉각팬 출력의 변화값이 큰 경우에는, 로압의 급격한 변화로 스트립 표면에 문제가 발생되므로, 출력을 n 단계로 나누어 매 단계마다 냉각팬 출력(Xn)을 변화시켜 안정된 로압을 제어하는 것이 바람직하다. 따라서 냉각팬 출력을 단계적으로 실시하기 위한 적정 단계(n)를 계산하고, 각 단계별 냉각팬 출력 목표값을 계산하는데, 냉각팬 출력 셋업 단계의 계산과정은 다음과 같다.Next, when the output change of the cooling fan calculated in the above process, that is, the change value of the cooling fan output between the line and the trailing coil is large, a problem occurs on the surface of the strip due to the sudden change in the low pressure, so that the output is divided into n steps. It is preferable to control the stable low pressure by changing the cooling fan output Xn at every step. Therefore, an appropriate step (n) for calculating the cooling fan output step by step is calculated, and the target value of the cooling fan output for each step is calculated. The calculation process of the cooling fan output setup step is as follows.
n = int(냉각팬 압력변화값(X%)/ 팬 안정변화값(%) +1)n = int (Cooling fan pressure change value (X%) / Fan stability change value (%) +1)
Xn(각 단계별 냉각팬 출력값)= 냉각팬 압력변화값(X%)/nXn (cooling fan output value for each stage) = Cooling fan pressure change value (X%) / n
여기서, 팬 안정변화값은 실조건분석값으로 예를 들어 전체 냉각팬 출력의 5내지 10%에 해당된다(ⓔ과정).Here, the fan stability change value is an actual condition analysis value, for example, 5 to 10% of the total cooling fan output (ⓔ process).
다음으로 냉각팬 압력제어를 위한 최초 제어타이밍(Timing) 및 각 단계별 제어타이밍(Timing)을 계산하는 냉각팬 출력 셋업 타이밍 계산과정을 설명한다. 최초 제어타이밍은 공정제어컴퓨터(SCC)에서 먼저 냉각팬 출력변화값이 n 단계에 걸쳐 변화할 때 필요로 하는 시간(거리)를 계산하여, 그 거리의 1/2지점을 냉각대 길이의 1/2지점과 라인 트렉킹(Line Tracking)상에서 동기화를 실시한 다음, n 단계를 라인 트렉킹(Line Tracking)점을 기준으로 전,후로 균등하게 배치하여 하나의 단계(n=1...,n) 제어에 필요한 거리마다 n 단계 냉각팬 출력(Xn)제어의 타이밍으로 설정한다. Next, the process of calculating the cooling fan output setup timing for calculating the initial control timing (Timing) and the control timing (Timing) for each stage for cooling fan pressure control will be described. Initial control timing calculates the time (distance) required by the process control computer (SCC) to change the cooling fan output change over n stages. After synchronizing on
즉, 냉각팬 압력제어 X1에서 Xn까지의 냉각팬 제어가 완료될 때 까지의 소요시간(거리)을 계산하고, 전체 소요시간의 1/2지점이 각 냉각존의 중앙에 위치하도록 라이 트렉킹에 동기시키고, 각 단계의 압력제어(Xn)른 전후로 배치하여 피드포워드 제어의 시작위치를 계산하는 것이다.In other words, calculate the required time (distance) from the cooling fan pressure control X1 to Xn until the cooling fan control is completed, and synchronize with light tracking so that half of the total time is located at the center of each cooling zone. Then, the pressure control (Xn) of each step is arranged before and after to calculate the starting position of the feedforward control.
그 계산 과정은 다음과 같다.The calculation process is as follows.
제어도달시간(거리) = (X1*a1 +,,,+ Xn*an)Control arrival time (distance) = (X1 * a1 + ,,, + Xn * an)
냉각대 중앙위치와 상기 제어도달 거리의 중앙을 라인 트렉킹(Line Tracking)상에 일치The center position of the cooling stage and the center of the control reach distance coincide with the line tracking.
냉각팬 매 출력 단계(n)의 중간 단계를 상기의 라인 트렉킹에 일치시켜, 전후로 Xn의 시작위치를 계산(X1 ∼ Xn각각의 제어 시작위치(시점)결정)(ⓕ과정)Calculate the starting position of Xn back and forth (determining the control start position (starting time) for each X1 to Xn) by matching the intermediate stage of the cooling fan every output stage (n) with the above line tracking.
다음으로 상기 과정에서 n 단계 냉각팬 압력값(Xn)제어의 제어 타이밍을 설정한 후에는 라인 트렉킹(Line Tracking)이 Xn의 시작위치와 일치되는지를 판단한다.(ⓖ과정)Next, after setting the control timing of the n-stage cooling fan pressure value (Xn) control in the above process, it is determined whether the line tracking (Line Tracking) coincides with the start position of Xn.
다음으로 시작위치와 일치하면 Xn(n=1....n)단계의 냉각팬 압력을 셋업하여 냉각팬의 출력을 변경시키는 냉각제어를 실시한다. 도 2의 시스템 구성을 통하여 냉각팬은 셋업된 값으로 구동되게 된다.Next, if the start position coincides with the start position, the cooling fan pressure in the step Xn (n = 1 .... n) is set to perform cooling control to change the output of the cooling fan. Through the system configuration of FIG. 2, the cooling fan is driven to a set value.
다음으로 n 단계의 냉각팬 압력(Xn)의 셋업 과정이 완료되었는지 여부를 판 단하여(ⓗ)과정), 셋업이 완료가 되면 출력변화가 정상적으로 이루어진 후 냉각제어 완료위치인 X1제어 시작점이 냉각존의 출측 파이로미터가 위치한 지점을 지나는지 여부를 판단하고(ⓘ과정), 완료위치가 파이로미터를 지나면 피드포워드 제어를 종료하고, 냉각대 출측에서 측정되는 판온값에 따라 다시 피드백제어를 실시하게 된다.Next, it is determined whether or not the setup process of the n-stage cooling fan pressure (Xn) is completed (step). When the setup is completed, the output change is normally performed. It judges whether or not the exit pyrometer is located at the exit point (step ⓘ), and when the completion position passes the pyrometer, the feedforward control is terminated and the feedback control is performed again according to the plate temperature value measured at the exit side of the cooling stand. Done.
상기의 제어 사이클(Cycle)을 통하여 계속적인 냉각제어가 이루어지면, 피드백 제어만을 실시할 때 보다 선, 후행 코일의 선단부에서의 재질불량 발생을 방지할 수 있으며, 급격한 로압의 변화를 막고 안정된 냉각제어를 실시할 수 있게 된다.If continuous cooling control is made through the above control cycle, material defects can be prevented from occurring at the tip of the leading and trailing coils than the feedback control alone. Can be performed.
도 4a는 본 실시예에 따른 개선후의 냉각팬 출력 셋업을 도시하고 있는 것으로, 출력변경시점을 기준으로 n 개의 매 단계별로 제어가 이루어져 전첵적으로 압력제어가 완만하게 이루어지고 있음을 알 수 있다.FIG. 4A illustrates the improved cooling fan output setup according to the present embodiment, and it can be seen that the pressure control is performed smoothly by performing n steps at the time of output change.
도 4b는 본 실시예에 따른 개선후의 냉각팬 출력을 위한 셋업타이밍을 도시하고 있는 것으로 종래에는 일정 딜레이가 발생되었으나 개선후에는 스트립의 용접부 전후에서 냉각팬의 제어가 시작되어 냉각팬 출력압력값이 완만하게 제어되고 있음을 알 수 있다.Figure 4b shows the set-up timing for the cooling fan output after the improvement according to the present embodiment. In the past, a constant delay has occurred, but after the improvement, the control of the cooling fan is started before and after the welding of the strip and the cooling fan output pressure value is increased. It can be seen that it is controlled slowly.
도 5는 각 냉각대 즉, 서냉대와 급냉대, 그리고 최종 냉각대에서 압력증가와 압력감소에 따른 개선전 압력제어와 개선후의 압력제어를 비교하여 도시하고 있다.FIG. 5 shows a comparison between pressure control after improvement and pressure control after improvement according to pressure increase and pressure decrease in each cooling stand, that is, slow cooling stand and quenching stand and final cooling stand.
도 6은 소재 두께에 따른 가스제트 팬의 압력과 스트립진행거리를 도시하고 있으며 가감계수의 범위를 나타내고 있다. 특히 도 6c는 각 냉각존에서 구간거리와 코일의 진행속도를 통하여 냉각존을 통과하는 시간(초)를 테이블로써 나타내고 있다.6 shows the pressure and strip travel distance of the gas jet fan according to the material thickness, and shows the range of the acceleration / decrease factor. In particular, FIG. 6C shows the time (seconds) passing through the cooling zone through the sectional distance and the moving speed of the coil in each cooling zone as a table.
도 7은 소재의 두께별 라인스피드와 가스제트 출력값과의 상관그래프로서, 팬출력치가 증가됨에 따라 온도편차가 상대적으로 감소되는 것을 보여주고 있다.FIG. 7 is a correlation graph of line speed and gas jet output values for each thickness of a material, and shows that the temperature deviation is relatively decreased as the fan output value is increased.
상기와 같이 작용하는 본 발명은 냉각존 스트립 냉각시 안정되게 냉각제어를 할 수 있으며, 압력의 급격한 증감이 방지되어 냉각존에서 발생하는 로내 스트립의 덴트가 예방되며, 스트립 선미단의 재질 불량을 사전에 예방할 수 있는 장점이 있다. 또한 스트립의 생산품질이 향상되므로 제품손상에 따른 비용이 감소되는 장점이 있다. The present invention acting as described above can control the cooling stably during cooling of the cooling zone strip, and the rapid increase and decrease of pressure is prevented, the dent of the furnace strip generated in the cooling zone is prevented, and material defects at the end of the strip are prevented in advance. There is an advantage to prevent. In addition, since the production quality of the strip is improved, the cost of product damage is reduced.
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