KR101821713B1 - System for monitoring status of support bearing of converter and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중량 센서와 온도 센서를 이용하여 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래에는 고 중량으로 인한 전로 베어링 파손의 문제를 확인하기 위해서 윤활유 성분분석을 하거나 육안으로 베어링 상태 확인을 통하여 이상여부를 확인해 왔다.Conventionally, in order to confirm the problem of the breakage of the converter bearing due to high weight, the abnormality has been confirmed by analyzing the lubricant component or visually confirming the bearing state.
그러나 설비 가동 중에는 지지용 베어링 상태를 감지할 수 있는 방법이나 장치가 없으며 정기적인 점검주기 안에 갑자기 베어링 파손 문제가 발생시는 운전자나 정비자가 확인 할 수 있는 방법이 없어 파손된 베어링으로 인한 전로 지지 프레임 손상 등 2차 사고를 유발시켜 대형 사고로 이어지게 된다.However, there is no method or device to detect the bearing condition during operation and there is no way for the driver or maintenance person to check if the bearing trouble suddenly occurs within the period of regular inspection cycle. Causing a second accident, leading to a major accident.
이렇게 전로 지지용 베어링 파손 시 전로를 평행으로 지지할 수 없기 때문에 조업이 중단되며 고장으로 인한 수리 작업 시 작업에 필요한 시간이 장시간 소요된다.In this way, when the bearing for the converter support is broken, it is impossible to support the converter in parallel, so the operation is interrupted and the time required for the repair work due to the failure takes a long time.
따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전로의 원동축과 종동축 각각에 중량 센서와 온도 센서를 설치하고 설치된 중량 센서와 온도 센서로부터 측정된 중량값과 온도값을 기반으로 각 축의 내측 중량값과 외측 중량값의 중량 편차를 산출하여 산출된 중량 편차를 이용하여 지지용 베어링의 이상 여부를 판단하도록 한 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a weight sensor and a temperature sensor on each of a driving shaft and a driven shaft of a converter, The present invention provides a system and a method for monitoring the state of a bearing for a converter for controlling the state of a bearing for support by calculating a weight deviation between an inner weight value of each axis and an outer weight value by using the calculated weight deviation have.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 시스템은 전로의 원동축과 종동축 각각에 설치되어 중량값을 측정하는 센서부; 측정된 상기 중량값을 기반으로 상기 전로의 원동축과 종동축 각각의 합산 중량값을 산출하는 중량 산출부; 및 산출된 상기 전롱로의 원동축과 종동축 각각에 대한 합산 중량값의 편차를 산출하여 산출된 상기 합산 중량값의 편차를 이용하여 지지용 베어링의 상태를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a system for monitoring a state of a bearing for a converter for supporting a vehicle, comprising: a sensor unit installed at each of a driving shaft and a driven shaft to measure a weight value; A weight calculating unit for calculating a summed weight value of each of the driving shaft and the driven shaft of the converter based on the measured weight value; And a control unit for calculating the deviation of the total weight value for each of the driving shaft and the driven shaft of the balun, and for determining the state of the supporting bearing by using the deviation of the sum weight value calculated.
또한, 상기 센서부는 상기 전로의 원동축의 내측과 외측에 설치되어 내측 중량값과 외측 중량값을 측정하는 제1 센서; 및 상기 전로의 종동축 각각의 내측과 외측에 설치되어 내측 중량값과 외측 중량값을 측정하는 제2 센서를 포함할 수 있다.The sensor unit may include a first sensor disposed inside and outside the driving shaft of the converter for measuring an inner weight value and an outer weight value; And a second sensor installed inside and outside each of the driven shafts of the converter for measuring an inner weight value and an outer weight value.
또한, 상기 제1 센서는 상기 전로의 원동축의 내측 상부에 2개, 내측 하부에 2개, 외측 상부에 2개, 외측 하부에 2개가 설치될 수 있다.In addition, the first sensor may be provided at two positions on the inner side of the inner side of the driving shaft of the converter, two on the inner lower side, two on the outer side, and two on the outer side.
또한, 상기 제2 센서는 상기 전로의 종동축 각각의 내측 상부에 2개, 내측 하부에 2개, 외측 상부에 2개, 외측 하부에 2개가 설치될 수 있다.In addition, the second sensor may be provided on the inner upper portion of each of the driven shafts of the converter, two on the inner lower portion, two on the outer upper portion, and two on the outer lower portion.
또한, 상기 제어부는 상기 전로의 원동축과 종동축 각각의 내측 중량값과 외측 중량값을 합산하여 내측 합산중량값과 외측 합산중량값을 산출하고, 산출된 상기 내측 합산중량값과 상기 외측 합산 중량값에 대한 중량값의 편차를 산출하며, 산출된 상기 중량값의 편차와 상기 내측 합산중량값를 이용하여 지지용 베어링의 상태를 판단할 수 있다.The control unit may calculate an inner sum weight value and an outer sum weight value by summing an inner weight value and an outer weight value of each of the driving axis and the slave axis of the converter to calculate an inner sum weight value and an outer sum weight value, And the state of the support bearing can be determined using the deviation of the calculated weight value and the calculated inner sum weight value.
또한, 상기 제어부는 산출된 상기 중량값의 편차가 제1 임계치 이상으로 일정 시간 이상 유지되는 경우, 상기 지지용 베어링이 파손 상태로 판단할 수 있다.The controller may determine that the support bearing is in a broken state when the deviation of the calculated weight value is maintained over the first threshold value for a predetermined time or more.
또한, 상기 제어부는 산출된 상기 중량값의 편차가 제1 임계치 이상으로 일정 시간 이상 유지되면서 상기 내측 합산중량값이 제2 임계치 이상인 경우, 상기 지지용 베어링이 파손 상태로 판단할 수 있다.Also, the controller may determine that the support bearing is in a broken state when the deviation of the calculated weight value is maintained above the first threshold value for a predetermined time or more and the inner sum weight value is equal to or greater than the second threshold value.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 방법은 전로의 원동축과 종동축 각각에 설치된 센서부를 통해 중량값을 측정하는 단계; 측정된 상기 중량값을 기반으로 상기 전로의 원동축과 종동축 각각의 합산 중량값을 산출하는 단계; 및 산출된 상기 전로의 원동축과 종동축 각각에 대한 합산 중량값의 편차를 산출하여 산출된 상기 합산 중량값의 편차를 이용하여 지지용 베어링의 상태를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for monitoring a state of a bearing for a converter, comprising: measuring a weight value through a sensor unit installed on a driving shaft and a driven shaft of the converter; Calculating a combined weight value of each of the driving shaft and the driven shaft of the converter based on the measured weight value; And a step of determining the state of the bearing for support by using the deviation of the total weight value calculated by calculating the deviation of the total weight value for each of the driving shaft and the driven shaft of the converter.
또한, 상기 측정하는 단계는 상기 전로의 원동축의 내측과 외측에 설치된 다수의 제1 센서를 통해 내측 중량값과 외측 중량값을 측정하는 단계; 및 상기 전로의 종동축의 내측과 외측에 설치된 다수의 제2 센서를 통해 내측 중량값과 외측 중량값을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.The measuring step may include measuring an inner weight value and an outer weight value through a plurality of first sensors installed inside and outside the driving shaft of the converter, And measuring an inner weight value and an outer weight value through a plurality of second sensors provided inside and outside the driven shaft of the converter.
또한, 상기 제1 센서는 상기 전로의 원동축의 내측 상부에 2개, 내측 하부에 2개, 외측 상부에 2개, 외측 하부에 2개가 설치될 수 있다.In addition, the first sensor may be provided at two positions on the inner side of the inner side of the driving shaft of the converter, two on the inner lower side, two on the outer side, and two on the outer side.
또한, 상기 제2 센서는 상기 전로의 종동축 각각의 내측 상부에 2개, 내측 하부에 2개, 외측 상부에 2개, 외측 하부에 2개가 설치될 수 있다.In addition, the second sensor may be provided on the inner upper portion of each of the driven shafts of the converter, two on the inner lower portion, two on the outer upper portion, and two on the outer lower portion.
또한, 상기 판단하는 단계는 상기 전로의 원동축과 종동축 각각의 내측 중량값과 외측 중량값을 합산하여 내측 합산중량값과 외측 합산중량값을 산출하고, 산출된 상기 내측 합산중량값과 상기 외측 합산 중량값에 대한 중량값의 편차를 산출하며, 산출된 상기 중량값의 편차와 상기 내측 합산중량값를 이용하여 지지용 베어링의 상태를 판단할 수 있다.The determining step may include calculating an inner sum weight value and an outer sum weight value by summing an inner weight value and an outer weight value of each of the driving axis and the slave axis of the converter and calculating the inner sum weight value and the outer sum weight value, The deviation of the weight value with respect to the sum weight value is calculated, and the state of the support bearing can be determined using the deviation of the calculated weight value and the inner sum weight value.
또한, 상기 판단하는 단계는 산출된 상기 중량값의 편차가 제1 임계치 이상으로 일정 시간 이상 유지되는 경우, 상기 지지용 베어링이 파손 상태로 판단할 수 있다.In addition, the determining step may determine that the support bearing is in a broken state when the deviation of the calculated weight value is maintained over the first threshold value for a predetermined time or more.
또한, 상기 판단하는 단계는 산출된 상기 중량값의 편차가 제1 임계치 이상으로 일정 시간 이상 유지되면서 상기 내측 합산중량값이 제2 임계치 이상인 경우, 상기 지지용 베어링이 파손 상태로 판단할 수 있다.In addition, the determining step may determine that the support bearing is in a broken state when the deviation of the calculated weight value is maintained above the first threshold value for a predetermined time or more and the inner sum weight value is equal to or greater than the second threshold value.
이처럼, 본 발명은 전로의 원동축과 종동축 각각에 중량 센서와 온도 센서를 설치하고 설치된 중량 센서와 온도 센서로부터 측정된 중량값과 온도값을 기반으로 각 축의 내측 중량값과 외측 중량값의 중량 편차를 산출하여 산출된 중량 편차를 이용하여 지지용 베어링의 이상 여부를 판단하도록 함으로써, 전로 지지용 베어링의 이상 여부를 조업자에게 실시간으로 가이드할 수 있다.As described above, according to the present invention, a weight sensor and a temperature sensor are provided on each of a driving shaft and a driven shaft of a converter, and based on the weight value and the temperature value measured from the weight sensor and the temperature sensor, The abnormality of the bearing for support can be judged by using the weight deviation calculated by calculating the deviation, so that it is possible to guide the operator in real time to the abnormality of the bearing for the transition.
또한, 본 발명은 전로 공장에서 전로 지지용 베어링의 이상 여부를 조업자에게 실시간으로 가이드하는 것이 가능하기 때문에 전로 대형 사고를 예방할 수 있다.In addition, since the present invention can guide the operator in real time whether or not an abnormality of a bearing for a converter is supported in a transformer factory, it is possible to prevent a transformer-type accident.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and can be more easily understood in the course of describing a specific embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 측정장치의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서의 설치 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 지지용 베어링의 파손 상태를 보여주는 도면이다.
도 5a 내지 도 5b는 전로 지지용 베어링의 중량값 그래프를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 측정장치의 신호 처리 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a system for monitoring the condition of a bearing for a transferring support in accordance with an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a detailed configuration of a gravimetric measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining an installation mode of a sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a breakage state of a transition bearing according to an embodiment of the present invention. FIG.
5A and 5B are graphs showing a weight value graph of a bearing for a transferring support.
6 is a view illustrating a signal processing process of the weighing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram illustrating a method for monitoring the condition of a bearing for a transition support in accordance with an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the embodiments of the present invention are not intended to be limited to the specific embodiments but include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the embodiments.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 1 구성 요소도 제 2 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the embodiments, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the embodiments of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiments, in the case where one element is described as being formed "on or under" another element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
이때, 본 발명에서는 전로의 원동축과 종동축 각각에 중량 센서와 온도 센서를 설치하고 설치된 중량 센서와 온도 센서로부터 측정된 중량값과 온도값을 기반으로 각 축의 내측 중량값과 외측 중량값의 중량 편차를 산출하여 산출된 중량 편차를 이용하여 지지용 베어리의 이상 여부를 판단하도록 한 새로운 방안을 제안한다.At this time, in the present invention, a weight sensor and a temperature sensor are provided on each of the driving shaft and the driven shaft of the converter, and based on the weight value and the temperature value measured from the weight sensor and the temperature sensor, And a new method for determining the abnormality of the support bearing using the calculated weight deviation by calculating the deviation is proposed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a system for monitoring the condition of a bearing for a transferring support in accordance with an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 시스템은 중량 측정장치(100), 제강 PLC(Programmable Logic Controller)(200), 제강 HMI(Human Machine Interface)(300)를 포함할 수 있다.1, a system for monitoring the state of a bearing for a transition support according to an embodiment of the present invention includes a
중량 측정장치(100)는 전로의 원동축과 종동축 각각으로부터 중량값과 온도값을 측정하고, 측정된 중량값과 온도값을 기반으로 전로의 원동축과 종동축 각각의 중량을 산출하며, 산출된 전로의 원동축과 종동축 각각에 대한 중량값의 편차를 산출하여 산출된 중량값의 편차를 이용하여 지지용 베어링의 상태를 판단할 수 있다.The
이렇게 측정된 중량값을 이용하여 전로 지지용 베어링의 파손 여부를 감지할 수 있다.By using the weight value thus measured, it is possible to detect whether or not the breakage bearing support is damaged.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 측정장치의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing a detailed configuration of a gravimetric measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 측정장치(100)는 센서부(110), 수집부(120), 중량 산출부(130), 제어부(140)로 구성될 수 있다.2, the
센서부(110)는 전로의 원동축과 종동축 각각에 설치되어 중량값과 온도값을 측정할 수 있다. 이러한 센서부(110)는 전로의 원동축과 종동축 각각으로부터 중량값을 측정하기 위한 중량 센서와 온도값을 측정하기 위한 온도 센서를 포함할 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서의 설치 형태를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining an installation mode of a sensor according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부는 전로의 원동축과 종동축 각각에 설치될 수 있는데, 중량 센서와 온도 센서를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the sensor unit according to an embodiment of the present invention may be installed in each of the driving shaft and the driven shaft, and may include a weight sensor and a temperature sensor.
중량 센서는 전로의 원동축과 종동축 각각의 내측과 외측에 다수개가 설치될 수 있는데, 각각 내측 중량값과 외측 중량값을 측정할 수 있다.A plurality of weight sensors may be provided on the inner and outer sides of the driving shaft and the driven shaft, respectively, and the inner weight value and the outer weight value can be measured, respectively.
이러한 중량 센서는 예컨대, 전로의 원동축과 종동축 각각의 내측 상부에 2개, 내측 하부에 2개가 설치되고 외측 상부에 2개, 외측 하부에 2개가 설치되어 총 8개가 설치될 수 있다.For example, in the weight sensor, two in the inner upper part and two in the inner lower part of the drive shaft and the driven shaft of the converter, respectively, and two in the upper part and two in the outer part.
온도 센서는 전로의 원동축과 종동축 각각의 내측과 외측에 다수개가 설치될 수 있는데, 각각 내측 온도값과 외측 온도값을 측정할 수 있다.A plurality of temperature sensors may be provided on the inner side and the outer side of the driving shaft and the driven shaft, respectively, and the inner temperature value and the outer temperature value can be measured, respectively.
이러한 온도 센서는 예컨대, 전로의 원동축과 종동축 각각의 내측 상부에 1개, 내측 하부에 1개가 설치되고 외측 상부에 1개, 외측 하부에 1개가 설치되어 총 4개가 설치될 수 있다.In this temperature sensor, for example, a total of four temperature sensors may be provided, one in the inner upper portion and one in the inner lower portion of the drive shaft and the driven shaft, respectively, and one in the outer upper portion and one in the outer lower portion.
이때, 중량 센서와 함께 온도 센서를 설치하여 온도값을 함께 측정하는 이유는 중량이 온도에 따라 변화가 심하기 때문에 온도 변화에 따른 중량을 보상하기 위함이다. 예컨대, 온도가 증가하면 중량이 증가하기 때문에 이를 고려하여 보정할 수 있는데, 이러한 온도 변화에 따른 중량은 실험에 의해 계산될 수 있다.At this time, the reason why the temperature sensor is installed together with the weight sensor is to compensate the weight according to the temperature change because the weight changes greatly depending on the temperature. For example, since the weight increases as the temperature increases, it can be corrected by considering this. The weight according to the temperature change can be calculated by experiment.
이를 위해, 본 발명에서는 중량 센서가 설치되는 장소 즉, 전로의 원동축과 종동측 각각의 내측 상부, 내측 하부, 외측 상부, 외측 하부 각각에 하나씩 설치될 수 있다.For this purpose, in the present invention, one sensor may be provided at each of the inner side, inner lower side, outer side upper side and outer side lower part of the place where the weight sensor is installed, that is, the driving shaft and the driven side of the converter.
수집부(120)는 센서부(110)로부터 측정된 중량값과 온도값을 각각 수집할 수 있다.The collecting
중량 산출부(130)는 수집된 중량값과 온도값을 기반으로 전로의 원동축과 종동축 각각의 중량을 산출할 수 있다. 이때, 중량 산출부(130)는 실중량값과 전로의 원동축과 종동축 각각의 내측과 외측에서의 합산 중량값을 산출할 수 있다.The weight calculating unit 130 may calculate the weight of each of the driving shaft and the driven shaft based on the collected weight value and the temperature value. At this time, the weight calculating unit 130 can calculate the net weight value and the combined weight value on the inside and outside of the driving shaft and the driven shaft of the converter, respectively.
중량 산출부(130)는 이렇게 산출된 실중량값, 전로의 원동축과 종동축 각각의 내측과 외측에서의 합산 중량값과 함께 온도값을 제어부(140)에 전달할 수 있다.The weight calculating unit 130 may transmit the calculated actual weight value and the temperature value to the control unit 140 together with the combined weight value at the inside and outside of each of the driving shaft and the driven shaft of the converter.
제어부(140)는 산출된 내측 합산중량값과 외측 합산 중량값에 대한 중량값의 편차를 산출하며, 산출된 중량값의 편차를 이용하여 지지용 베어링의 상태를 판단할 수 있다.The control unit 140 may calculate the deviation of the weight value with respect to the calculated inner sum weight value and the outer sum weight value and may determine the state of the support bearing using the deviation of the calculated weight value.
이때, 제어부(140)는 산출된 중량값의 편차만 이용하지 않고 산출된 중량값의 편차와 내측 합산 중량값를 이용하여 지지용 베어링의 상태를 판단할 수 있다.At this time, the controller 140 can determine the state of the support bearing using the deviation of the calculated weight value and the inner sum weight value without using only the deviation of the calculated weight value.
예컨대, 제어부(140)는 산출된 중량값의 편차가 제1 임계치 이상으로 10초 이상 유지되고, 내측 합산 중량값이 제2 임계치 이상인 경우, 지지용 베어링이 파손되었다고 판단할 수 있다. 여기서, 제1 임계치는 200톤(ton) 이상이고 제2 임계치는 480톤 이상일 수 있다.For example, the control unit 140 can determine that the bearing for maintenance is broken if the deviation of the calculated weight value is maintained at the first threshold value or more for 10 seconds or more and the inner sum weight value is the second threshold value or more. Here, the first threshold value may be 200 tons or more and the second threshold value may be 480 tons or more.
즉, 정상적으로 가동 중에는 내측 중량값과 외측 중량값이 일정한 편차를 보이고 전로 경동에 따라 중량 센서별로 일정한 편차를 보이게 된다. 따라서 중량 이상 편차가 특정 시간 이상 동안 지속되는 경우 지지용 베어링의 파손으로 인지할 수 있다.That is, during normal operation, the inner weight value and the outer weight value are constantly varied, and the weight sensor exhibits a constant deviation according to the tilting of the converter. Therefore, it can be recognized that if the deviation over the weight is continued for a certain time or longer, the support bearing is damaged.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 지지용 베어링의 파손 상태를 보여주는 도면이다.FIG. 4 is a view showing a breakage state of a transition bearing according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 4에 도시한 바와 같이, 전로 지지용 베어링 이상 시 특히, 종동축 베어링 이상시 전로 샤프트(shaft) 처짐이 발생하게 되어 종동축 내측 하중이 상승하게 되고 외측은 하중이 하강하게 된다.As shown in FIG. 4, when a bearing for a converter is abnormal, particularly when a driven shaft bearing is abnormal, a deflection of a transfer shaft occurs, so that an inner side load of the driven shaft is raised and a load is lowered on the outer side.
즉, 전로 지지용 베어링 정상 시 내측과 외측의 중량차는 100톤 전후이나 베어링 파손 시에는 200톤 이상으로 상승하게 된다. 또한 전로 지지용 베어링 이상 시 내측 중량센서에 하중 쏠림이 심하게 되어 중량값이 최대치 480톤에 도달하게 된다.That is, the weight difference between the inside and outside of the bearing for a converter support bearing is about 100 tons, but when the bearing is broken, the weight difference is increased to 200 tons or more. In addition, when the bearing for a converter is damaged, the load is heavily loaded on the inner weight sensor, and the weight value reaches the maximum value of 480 tons.
이때, 전로 지지용 베어링 정상 상태에서 내측과 외측의 중량차가 발생할 수 있는데, 이렇게 중량차가 발생하는 이유는 전로 샤프트 휨 또는 밸런스 편차를 들 수 있다.At this time, a weight difference between the inside and the outside may occur in the steady state of the bearing for the converter support. The reason why the weight difference is generated is the deflection of the converter shaft or the balance deviation.
도 5a 내지 도 5b는 전로 지지용 베어링의 중량값 그래프를 보여주는 도면이다.5A and 5B are graphs showing a weight value graph of a bearing for a transferring support.
도 5a를 참조하면, 전로 지지용 베어링 정상 시 중량값 그래프를 보여주고 있는데, #1(출강측 내측), #2(출강측 외측), #3(장입측내측), #4(장입측외측)의 중량 변화를 알 수 있다.5A is a graph showing a weight value at the normal time of a bearing for a transferring support, and FIG. 5B is a graph showing a weight value at a normal time ) Can be known.
즉, 베어링 정상 시 #3, #4의 중량값이 일정하게 나타나고, 취령 중에 슬래그(slag) 중간 배제시에는 경동각도가 변화함에 따라 중량값도 약간 변함을 알 수 있다.That is, the weight values of # 3 and # 4 at the time of normal bearing are constant, and the weight value changes slightly as the tilting angle is changed at the time of eliminating the slag during the aging.
도 5b를 참조하면, 전로 지지용 베어링 비정상 시 중량값 그래프를 보여주고 있는데, #3, #4의 중량값의 편차가 심하게 변화됨을 나타내고 있고, 취련 중에 슬래그 중간 배제 시에는 경동각도가 변화함에 따라 중량값도 심하게 변함을 알 수 있다.Referring to FIG. 5B, there is shown a gravity load value graph of a bearing for a converter support, which shows that the deviation of the weight values of # 3 and # 4 is drastically changed, and during the middle of slag removal, It can be seen that the weight value also changes drastically.
이처럼, 전로 지지용 베어링이 정상 상태, 비정상 상태에 따라 전로의 원동축 또는 종동축에 장착되어 있는 각 중량 센서별 편차가 심하게 변화됨을 알 수 있다.As described above, it can be seen that the deviation of each weight sensor mounted on the driving shaft or the driven shaft of the converter varies drastically depending on the steady state or abnormal state of the bearing for the converter support.
제강 PLC(200)는 전로 지지용 베어링이 비정상 상태에 따라 내측과 외측의 중량 편차가 480톤 이상인 경우 각 중량값과 내측/외측 합산 중량값 편차를 전달할 수 있다.The
제강 HMI(300)는 전로 지지용 베어링이 비정상 상태임을 조업자에게 알릴 수 있다. 예컨대, 제강 HMI(300)는 “전로 경동 베어링 이상 발생” 알람 정보를 표시할 수 있다.The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 측정장치의 신호 처리 과정을 나타내는 도면이다.6 is a view illustrating a signal processing process of the weighing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시한 바와 같이, 로컬 컨트롤러(local controller)에서 센서로부터 측정된 중량값과 온도값을 수집하고, 수집된 중량값과 온도값을 통신(RS-485)으로 메인 컨트롤러(main controller)에 전송한다.As shown in FIG. 6, a weight value and a temperature value measured from a sensor are collected from a local controller, and the collected weight value and temperature value are communicated (RS-485) to a main controller send.
메인 컨트롤러는 실중량값, 내측/외측 합산 중량값, 온도값을 중량계 PLC로 전송한다.The main controller transmits the net weight value, the inner / outer sum weight value, and the temperature value to the weighing scale PLC.
중량계 PLC는 실중량값과 내측/외측 합산 중량값 편차가 480톤 이상인 경우 릴레이를 온 시켜 실중량값, 내측/외측 합산 중량값 편차, 온도값을 제강 PLC로 전송한다.The weighing scale PLC transmits the net weight value, inner / outer sum weight value deviation, and temperature value to the steelmaking PLC by turning on the relay when the net weight value and the inner / outer sum weight value deviation are more than 480ton.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.Figure 7 is a diagram illustrating a method for monitoring the condition of a bearing for a transition support in accordance with an embodiment of the present invention.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 시스템(이하 상태모니터링 시스템이라 한다)은 전로의 원동축과 종동축 각각에 설치된 센서부를 통해 중량값과 온도값을 측정할 수 있다(S710).As shown in FIG. 7, a system (hereinafter referred to as a status monitoring system) for monitoring the condition of a bearing for an electric-rolling support according to an embodiment of the present invention includes a sensor unit installed on each of a driving shaft and a driven shaft, The value and the temperature value can be measured (S710).
다음으로, 상태모니터링 시스템은 측정된 중량값과 상기 온도값을 기반으로 전로의 원동축과 종동축 각각의 내측 합산 중량값과 외측 합산 중량값을 산출할 수 있다(S720).Next, the state monitoring system can calculate an inner sum weight value and an outer sum weight value of each of the driving axis and the slave axis of the converter based on the measured weight value and the temperature value (S720).
다음으로, 상태모니터링 시스템은 산출된 전로의 원동축과 종동축 각각에 대한 내측 합산 중량값과 외측 합산 중량값 간의 편차를 산출할 수 있다(S730).Next, the state monitoring system can calculate the deviation between the inner sum weight value and the outer sum weight value for each of the calculated axis and the slave axis of the calculated converter (S730).
다음으로, 상태모니터링 시스템은 산출된 내측 합산 중량값과 내측 합산 중량값과 외측 합산 중량값 간의 편차를 이용하여 지지용 베어링의 상태를 판단할 수 있다.Next, the state monitoring system can determine the state of the support bearing by using the deviation between the calculated inner sum weight value and the inner sum weight value and the outer sum weight value.
즉, 상태모니터링 시스템은 내측 합산 중량값과 외측의 합산 중량값의 편차가 200톤 이상이고(S740) 그 중량값의 편차가 10초가 유지되며(S741) 내측 합산 중량값이 480톤 이상이면(S742) 지지용 베어링에 이상이 발생되었다고 판단할 수 있다(S750).That is, in the state monitoring system, if the deviation between the inner sum weight value and the outer sum weight value is 200 tons or more (S740) and the deviation of the weight value is 10 seconds (S741) and the inner sum weight value is 480 tons or more (S742 It is determined that an abnormality has occurred in the support bearing (S750).
한편, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.It is to be understood that the present invention is not limited to these embodiments, and all of the elements constituting the embodiments of the present invention described above may be combined or operated in one operation. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. In addition, such a computer program may be stored in a computer-readable medium such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, etc., and read and executed by a computer to implement embodiments of the present invention. As the storage medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, or the like can be included.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100: 중량 측정장치
110: 센서부
120: 수집부
130: 중량 산출부
140: 제어부
200: 제강 PLC
300: 제강 HMI100: Weighing device
110:
120: collecting section
130: Weight calculator
140:
200: Steel Mill PLC
300: Steelmaking HMI
Claims (14)
측정된 상기 중량값을 기반으로 상기 전로의 원동축과 종동축 각각의 내측 중량값과 외측 중량값을 합산하여 내측 합산중량값과 외측 합산중량값을 산출하는 중량 산출부; 및
산출된 상기 내측 합산중량값과 상기 외측 합산 중량값에 대한 중량값의 편차를 산출하며, 산출된 상기 중량값의 편차와 상기 내측 합산중량값를 이용하여 지지용 베어링의 상태를 판단하는 제어부;
를 포함하는, 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 시스템.A first sensor which is provided on each of the driving shaft and the driven shaft of the converter for measuring an inner weight value and an outer weight value, the first sensor being disposed on the inner side and the outer side of the driving shaft of the converter, A sensor unit having a second sensor for measuring an inner weight value and an outer weight value;
A weight calculating unit for calculating an inner sum weight value and an outer sum weight value by summing an inner weight value and an outer weight value of each of the driving shaft and the driven shaft of the converter based on the measured weight value; And
A controller for calculating a deviation of the weight value with respect to the calculated inner sum weight and the outer sum weight and determining the state of the support bearing using the calculated deviation of the weight value and the inner sum weight value;
Wherein the bearing of the transfer support bearing is substantially parallel to the axis of the bearing.
상기 제1 센서는,
상기 전로의 원동축의 내측 상부에 2개, 내측 하부에 2개, 외측 상부에 2개, 외측 하부에 2개가 설치되는, 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the first sensor comprises:
Wherein two on the inside upper side of the drive shaft of the converter, two on the inner lower side, two on the outer upper side and two on the outer lower side are provided.
상기 제2 센서는,
상기 전로의 종동축의 내측 상부에 2개, 내측 하부에 2개, 외측 상부에 2개, 외측 하부에 2개가 설치되는, 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the second sensor comprises:
Wherein two on the inner upper side, two on the inner lower side, two on the outer upper side, and two on the outer lower side of the driven shafts of the converter are provided for monitoring the state of the bearing for the converter support.
상기 제어부는,
산출된 상기 중량값의 편차가 제1 임계치 이상으로 일정 시간 이상 유지되는 경우, 상기 지지용 베어링이 파손 상태로 판단하는, 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein,
Wherein the support bearing is determined to be in a broken state when the deviation of the calculated weight value is maintained over the first threshold value for a predetermined time or longer.
상기 제어부는,
산출된 상기 중량값의 편차가 제1 임계치 이상으로 일정 시간 이상 유지되면서 상기 내측 합산중량값이 제2 임계치 이상인 경우, 상기 지지용 베어링이 파손 상태로 판단하는, 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein,
Monitoring the state of the bearing for the transition support in which the deviation of the calculated weight value is maintained above the first threshold value for a predetermined time and the inner sum weight value is equal to or greater than the second threshold value, For the system.
상기 전로의 원동축과 종동축 각각의 내측 중량값과 외측 중량값을 합산하여 내측 합산중량값과 외측 합산중량값을 산출하는 단계; 및
산출된 상기 내측 합산중량값과 상기 외측 합산 중량값에 대한 중량값의 편차를 산출하며, 산출된 상기 중량값의 편차와 상기 내측 합산중량값를 이용하여 지지용 베어링의 상태를 판단하는 단계;
를 포함하는, 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 방법.The inner weight value and the outer weight value are measured through a plurality of first sensors provided on the inner side and the outer side of the converter coaxial shaft and the inner weight value and the outer weight value are measured through a plurality of second sensors provided on the inner side and outer side of the follower axis of the converter, Measuring an outside weight value;
Calculating an inner sum weight value and an outer sum weight value by summing an inner weight value and an outer weight value of each of the driving shaft and the driven shaft of the converter; And
Calculating a deviation of the weight value with respect to the calculated inner sum weight value and the outer sum weight value, and determining a state of the support bearing using the deviation of the calculated weight value and the inner sum weight value;
Wherein the bearing of the transfer support bearing comprises a plurality of bearings.
상기 제1 센서는,
상기 전로의 원동축의 내측 상부에 2개, 내측 하부에 2개, 외측 상부에 2개, 외측 하부에 2개가 설치되는, 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first sensor comprises:
Wherein two on the inner upper side, two on the inner lower side, two on the outer upper side, and two on the outer lower side are provided on the inner upper side of the converter shaft of the converter.
상기 제2 센서는,
상기 전로의 종동축의 내측 상부에 2개, 내측 하부에 2개, 외측 상부에 2개, 외측 하부에 2개가 설치되는, 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 방법.The method according to claim 1,
Wherein the second sensor comprises:
Wherein two on the inner upper side, two on the inner lower side, two on the upper outer side and two on the outer lower side of the driven shafts of the converter are provided.
상기 판단하는 단계는,
산출된 상기 중량값의 편차가 제1 임계치 이상으로 일정 시간 이상 유지되는 경우, 상기 지지용 베어링이 파손 상태로 판단하는, 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the determining step comprises:
Wherein the support bearing is determined to be in a broken state when the deviation of the calculated weight value is maintained over the first threshold value for a predetermined time or more.
상기 판단하는 단계는,
산출된 상기 중량값의 편차가 제1 임계치 이상으로 일정 시간 이상 유지되면서 상기 내측 합산중량값이 제2 임계치 이상인 경우, 상기 지지용 베어링이 파손 상태로 판단하는, 전로 지지용 베어링의 상태를 모니터링하기 위한 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the determining step comprises:
Monitoring the state of the bearing for the transition support in which the deviation of the calculated weight value is maintained above the first threshold value for a predetermined time and the inner sum weight value is equal to or greater than the second threshold value, Way.
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013160519A (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | Method, apparatus, and program for abnormality diagnosis of bearing of low-speed rotary machine |
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2016
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