KR102395430B1 - Control system of steel plated apparatus and control method thereof - Google Patents
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Abstract
강판을 도금 처리하는 강판 도금 장치; 강판을 최적의 조건으로 도금 처리하기 위한 알루미늄 성분 변화 예측 모델을 생성하고, 생성된 알루미늄 성분 변화 예측 모델로부터 도금조내에 존재하는 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 추출하는 서버; 및 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 수신받아 처리하고, 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 처리한 것에 응답하여 강판을 도금 처리하도록 강판 도금 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 강판 도금 장치의 제어 시스템이 개시된다.a steel plate plating apparatus for plating a steel plate; a server that generates an aluminum component change prediction model for plating a steel sheet under optimal conditions, and extracts an aluminum concentration change prediction value in the plating solution existing in the plating bath from the generated aluminum component change prediction model; and a control device for receiving and processing the extracted predicted aluminum concentration change in the plating solution, and controlling the steel plate plating device to plate the steel sheet in response to processing the extracted predicted aluminum concentration change in the plating solution. A control system is disclosed.
Description
개시된 발명은 강판 도금 장치의 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 조업 사고를 방지하면서 도금 강판의 품질을 향상시킬 수 있는 강판 도금 장치의 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The disclosed invention relates to a control system for a steel sheet plating apparatus and a control method thereof, and more particularly, to a control system for a steel sheet plating apparatus capable of improving the quality of a plated steel sheet while preventing an operation accident and a control method thereof.
일반적으로, 강판의 내식성을 강화하기 위해 강판의 표면에 도포되는 도금재는 용융상태로 존재하며, 도금조를 통과하면서 자연스럽게 강판에 도포될 수 있다.In general, the plating material applied to the surface of the steel sheet in order to strengthen the corrosion resistance of the steel sheet exists in a molten state, and can be naturally applied to the steel sheet while passing through the plating bath.
이러한, 도금 작업이 진행됨에 따라 도금조에 담겨있던 도금재의 양은 줄어들게 되므로, 연속적인 작업을 위해서는 고체 상태의 잉곳(Ingot)을 수시로 공급해주고 있다.As the plating operation proceeds, the amount of the plating material contained in the plating tank is reduced, and thus, solid ingots are frequently supplied for continuous operation.
도금조내에 용융상태로 존재하는 도금재는 99.7% 이상의 아연과 0.3% 미만의 알루미늄 성분의 배합에 따라 도금 강판의 품질이 좌우되므로, 성분의 예측 및 관리는 도금 공정에서 매우 중요한 요소이다. The quality of the plated steel sheet depends on the mixing of 99.7% or more of zinc and less than 0.3% of aluminum in the plating material in the molten state in the plating tank, so the prediction and management of components is a very important factor in the plating process.
특히, 알루미늄의 농도는 용접성과 내식성을 좌우하는 인자로서, 정확한 예측과 이를 기반으로 적절한 성분의 잉곳을 투입해야 일정한 품질의 제품을 생산할 수 있다.In particular, the concentration of aluminum is a factor that determines weldability and corrosion resistance, and it is necessary to accurately predict and put in an ingot of an appropriate component based on this to produce a product of constant quality.
그러나, 도금 작업을 수행하고 있는 조업자가 도금조내로 적절한 성분의 잉곳을 적절한 시점에 투입하기에는 어려움이 있었다.However, it is difficult for an operator performing a plating operation to insert an ingot of an appropriate component into the plating bath at an appropriate time.
따라서, 기존의 용융도금공정에서는 잘못된 잉곳 투입에 따라 조업 사고가 발생할 수 있었고, 도금 강판의 품질이 떨어졌었다.Therefore, in the existing hot-dip plating process, an operation accident could occur due to incorrect ingot input, and the quality of the plated steel sheet was deteriorated.
이상의 이유로, 개시된 발명의 일 측면은 적절한 성분의 잉곳을 적절한 시점에 투입할 수 있어 조업 사고를 방지하면서 도금 강판의 품질을 향상시킬 수 있는 강판 도금 장치의 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.For the above reasons, an aspect of the disclosed invention is to provide a control system for a steel sheet plating apparatus capable of improving the quality of a plated steel sheet while preventing an operation accident by inputting an ingot of an appropriate component at an appropriate time, and a control method thereof.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 강판을 도금 처리하는 강판 도금 장치; 상기 강판을 도금 처리하기 위한 알루미늄 성분 변화 예측 모델을 생성하고, 상기 생성된 알루미늄 성분 변화 예측 모델로부터 도금조내에 존재하는 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 추출하는 서버; 및 상기 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 수신받아 처리하고, 상기 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 처리한 것에 응답하여 상기 강판을 도금 처리하도록 상기 강판 도금 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하고, 상기 서버는, 상기 도금조내에 존재하는 알루미늄 농도 측정 데이터를 수신받고, 상기 강판을 도금 처리하기 위한 조업 인자 데이터를 수신받고, 상기 수신된 알루미늄 농도 측정 데이터와 상기 수신된 조업 인자 데이터에 기초하여 상기 알루미늄 성분 변화 예측 모델을 생성하고, 상기 알루미늄 성분 변화 예측 모델은, 상기 수신된 알루미늄 농도 측정 데이터와 상기 수신된 조업 인자 데이터간의 상관 관계를 인공 지능 모델을 이용하여 학습하고, 상기 학습한 결과에 대한 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 출력하는 강판 도금 장치의 제어 시스템을 제공할 수 있다.According to an aspect of the disclosed invention, a steel plate plating apparatus for plating a steel plate; a server that generates an aluminum component change prediction model for plating the steel sheet, and extracts an aluminum concentration change prediction value in a plating solution existing in a plating bath from the generated aluminum component change prediction model; and a control device for receiving and processing the extracted predicted change in aluminum concentration in the plating solution, and controlling the steel plate plating apparatus to plate the steel plate in response to processing the extracted predicted change in concentration of aluminum in the plating solution. and, the server receives the aluminum concentration measurement data present in the plating bath, receives operation factor data for plating the steel sheet, and based on the received aluminum concentration measurement data and the received operation factor data to generate the aluminum component change prediction model, the aluminum component change prediction model learns the correlation between the received aluminum concentration measurement data and the received operation factor data using an artificial intelligence model, and the learning result It is possible to provide a control system for a steel sheet plating apparatus that outputs a predicted value of a change in aluminum concentration in the plating solution for .
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상기 조업 인자 데이터는, 강판의 두께, 강판의 폭, 강판의 투입 속도, 도금량, 도금조의 온도, 도금조의 도금 용액 레벨, 잉곳(Ingot) 투입 시점, 잉곳 성분중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The operation factor data may include at least one of the thickness of the steel sheet, the width of the steel sheet, the input speed of the steel sheet, the plating amount, the temperature of the plating bath, the plating solution level in the plating bath, the ingot input time, and the ingot component.
상기 제어 장치는, 상기 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 처리한 것에 응답하여 상기 강판을 도금 처리하기 위한 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 결정할 수 있다.The control device may determine a type of an ingot for plating the steel sheet, an input amount of the ingot, and an input timing of the ingot in response to processing the extracted predicted change in aluminum concentration in the plating solution.
상기 제어 장치는, 상기 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점에 기초하여 상기 잉곳을 투입하도록 잉곳 투입 장치를 제어할 수 있다.The control device may control the ingot input device to input the ingot based on the determined type of the ingot, the input amount of the ingot, and the input time of the ingot.
상기 제어 장치는, 상기 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 더 표시할 수 있다.The control device may further display the determined type of the ingot, the input amount of the ingot, and the input timing of the ingot.
개시된 발명의 다른 측면에 따르면, 서버에 의하여, 강판을 도금 처리하기 위한 알루미늄 성분 변화 예측 모델을 생성하고, 상기 서버에 의하여, 상기 생성된 알루미늄 성분 변화 예측 모델로부터 도금조내에 존재하는 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 추출하고, 제어 장치에 의하여, 상기 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 수신받아 처리하고, 상기 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 처리한 것에 응답하는 상기 제어 장치에 의하여, 강판 도금 장치를 제어하여 상기 강판을 도금 처리하는 것을 포함하고, 상기 알루미늄 성분 변화 예측 모델을 생성하는 것은, 상기 서버에 의하여, 상기 도금조내에 존재하는 알루미늄 농도 측정 데이터를 수신받고, 상기 강판을 도금 처리하기 위한 조업 인자 데이터를 수신받고, 상기 서버에 의하여, 상기 수신된 알루미늄 농도 측정 데이터와 상기 수신된 조업 인자 데이터에 기초하여 상기 알루미늄 성분 변화 예측 모델을 생성하는 것을 포함하고, 상기 알루미늄 성분 변화 예측 모델을 생성하는 것은, 상기 수신된 알루미늄 농도 측정 데이터와 상기 수신된 조업 인자 데이터간의 상관 관계를 인공 지능 모델을 이용하여 학습하고, 상기 학습한 결과에 대한 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 출력하는 것을 포함하는 강판 도금 장치의 제어 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the disclosed invention, an aluminum component change prediction model for plating a steel sheet is generated by the server, and by the server, aluminum in the plating solution existing in the plating bath from the generated aluminum component change prediction model By the control device in response to extracting the predicted value of change in concentration, receiving and processing the predicted value of change in concentration of aluminum in the extracted plating solution by the control device, and processing the predicted value of change in concentration of aluminum in the extracted plating solution, Controlling a steel plate plating apparatus to plate the steel plate, and generating the aluminum component change prediction model includes receiving, by the server, the aluminum concentration measurement data present in the plating bath, and plating the steel plate. Receiving operation factor data for processing, and generating, by the server, the aluminum component change prediction model based on the received aluminum concentration measurement data and the received operation factor data, predicting the aluminum component change Generating the model is to learn the correlation between the received aluminum concentration measurement data and the received operation factor data using an artificial intelligence model, and output an aluminum concentration change prediction value in the plating solution for the learned result. A method of controlling a steel sheet plating apparatus including a method may be provided.
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상기 강판을 도금 처리하는 것은, 상기 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 처리한 것에 응답하는 상기 제어 장치에 의하여, 상기 강판을 도금 처리하기 위한 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 결정하는 것일 수 있다.The plating treatment of the steel sheet is performed by the control device in response to processing the extracted predicted value of change in the aluminum concentration in the plating solution, and the type of ingot for plating the steel sheet, the amount of the ingot, and the input time of the ingot may be deciding
상기 강판을 도금 처리하는 것은, 잉곳 투입 장치에 의하여, 상기 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점에 기초하여 상기 잉곳을 투입하는 것일 수 있다.The plating treatment of the steel sheet may include inputting the ingot based on the determined type of the ingot, the input amount of the ingot, and the input time of the ingot by the ingot input device.
상기 강판을 도금 처리하는 것은, 상기 제어 장치에 의하여, 상기 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 더 표시하는 것일 수 있다.The plating of the steel sheet may further display, by the control device, the determined type of the ingot, the input amount of the ingot, and the input time of the ingot.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 적절한 성분의 잉곳을 적절한 시점에 투입할 수 있어 조업 사고를 방지하면서 도금 강판의 품질을 향상시킬 수 있는 강판 도금 장치의 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.According to one aspect of the disclosed invention, it is possible to provide a control system and a control method of a steel plate plating apparatus capable of improving the quality of a plated steel sheet while preventing an operation accident by inputting an ingot of an appropriate component at an appropriate time.
도 1은 일 실시예에 의한 강판 도금 장치의 제어 시스템의 구성을 일예로 도시한다.
도 2는 도금조내로 진입된 강판과 아연 용액간에 화학 반응이 일어나는 것을 도시한다.
도 3은 도금조내에 드로스가 발생되는 것과 드로스의 거동을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 강판 도금 장치의 제어 시스템에서 서버의 구성을 도시한다.
도 5는 도 4에 도시한 알루미늄 성분 변화 예측 모델에서 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 출력하는 것을 도시한다.
도 6은 특정 시간 동안 도금 작업중에 발생되는 조업 인자들의 변화 상황을 도시한다.
도 7은 잉곳의 투입에 따른 도금조내에서의 알루미늄 농도 변화를 도시한다.
도 8은 특정 기간 동안 학습을 통해 만들어진 알루미늄 성분 변화 예측 모델에 의해 예측된 알루미늄 농도와, 실제 측정된 알루미늄 농도를 비교한 것을 도시한다.
도 9는 특정 기간 동안 학습을 통해 만들어진 알루미늄 성분 변화 예측 모델의 정확도를 통계적으로 나타낸 것을 도시한다.
도 10은 학습에 사용되지 않은 새로운 데이터를 사용하여 만들어진 알루미늄 성분 변화 예측 모델의 정확도를 검증하는 것을 도시한다.
도 11은 학습에 사용되지 않은 새로운 데이터를 사용하여 만들어진 알루미늄 성분 변화 예측 모델의 정확도를 검증하는 과정에서의 정확도를 통계적으로 나타낸 것을 도시한다.
도 12는 알루미늄 성분 변화 예측 모델에 기초하여 알루미늄 농도를 제어하는 것을 도시한다.
도 13은 일 실시예에 의한 강판 도금 장치의 제어 시스템에서 제어 장치의 구성을 도시한다.
도 14는 일 실시예에 의한 강판 도금 장치의 제어 시스템에서 제어 장치에 의해 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 결정하여 잉곳을 적절하게 투입하는 것을 도시한다.
도 15는 일 실시예에 의한 강판 도금 장치의 제어 시스템을 이용한 제어 방법을 도시한다.1 illustrates a configuration of a control system of a steel plate plating apparatus according to an embodiment as an example.
FIG. 2 shows that a chemical reaction occurs between the steel sheet and the zinc solution that have entered the plating bath.
3 shows the dross generated in the plating bath and the behavior of the dross.
Figure 4 shows the configuration of the server in the control system of the steel plate plating apparatus according to an embodiment.
FIG. 5 illustrates outputting a predicted value of a change in aluminum concentration in a plating solution in the aluminum component change prediction model shown in FIG. 4 .
6 shows the change situation of the operation factors occurring during the plating operation for a specific time.
7 shows the change in aluminum concentration in the plating bath according to the input of the ingot.
8 shows a comparison between the aluminum concentration predicted by the aluminum component change prediction model made through learning for a specific period and the actually measured aluminum concentration.
9 shows a statistical representation of the accuracy of an aluminum component change prediction model made through learning for a specific period.
10 shows verifying the accuracy of an aluminum component change prediction model created using new data not used for training.
11 shows statistical representations of the accuracy in the process of verifying the accuracy of the aluminum component change prediction model made using new data not used for training.
12 shows controlling the aluminum concentration based on the aluminum component change prediction model.
13 shows the configuration of the control device in the control system of the steel plate plating apparatus according to an embodiment.
14 is a diagram illustrating the appropriate input of the ingot by determining the type of the ingot, the input amount of the ingot, and the input timing of the ingot by the control device in the control system of the steel plate plating apparatus according to the embodiment.
15 shows a control method using a control system of a steel plate plating apparatus according to an embodiment.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.Like reference numerals refer to like elements throughout. This specification does not describe all elements of the embodiments, and general content in the technical field to which the disclosed invention pertains or content overlapping between the embodiments is omitted. The term 'part, module, member, block' used in this specification may be implemented in software or hardware, and according to embodiments, a plurality of 'part, module, member, block' may be implemented as one component, It is also possible for one 'part, module, member, block' to include a plurality of components.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, it includes not only direct connection but also indirect connection, and indirect connection includes connection through a wireless communication network. do.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be located "on" another member, this includes not only a case in which a member is in contact with another member but also a case in which another member exists between the two members.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.Terms such as first, second, etc. are used to distinguish one component from another, and the component is not limited by the above-mentioned terms.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.In each step, the identification code is used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of each step, and each step may be performed differently from the specified order unless the specific order is clearly stated in the context. there is.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.Hereinafter, the working principle and embodiments of the disclosed invention will be described with reference to the accompanying drawings.
용융도금공정에서는 강판을 도금함에 있어, 내식성을 향상시키기 위해 강판의 표면에 부착시키는 아연과 알루미늄등의 도금재가 적정한 농도로 관리되어야 한다.In the hot-dip plating process, plating materials such as zinc and aluminum that are attached to the surface of the steel sheet in order to improve corrosion resistance must be managed at an appropriate concentration in plating the steel sheet.
이를 위해, 도금 작업을 수행하고 있는 조업자가 도금조내로 적절한 성분의 잉곳을 적절한 시점에 투입하기에는 어려움이 있으므로, 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화에 대해 미리 예측할 수 있는 알루미늄 성분 변화 예측 모델을 이용하여 도금재를 최적의 조건으로 관리한다.To this end, since it is difficult for an operator performing a plating operation to put an ingot of an appropriate component into the plating bath at an appropriate time, the plating material using an aluminum component change prediction model that can predict the change in the aluminum concentration in the plating solution in advance is managed under optimal conditions.
이하에서는 적절한 성분의 잉곳을 적절한 시점에 투입할 수 있어 조업 사고를 방지하면서 도금 강판의 품질을 향상시킬 수 있는 강판 도금 장치의 제어 시스템을 살펴보기로 한다.Hereinafter, a control system of a steel plate plating apparatus capable of improving the quality of a plated steel sheet while preventing an operation accident by being able to inject an ingot of an appropriate component at an appropriate time will be described.
도 1은 일 실시예에 의한 강판 도금 장치의 제어 시스템의 구성을 일예로 도시한다.1 illustrates a configuration of a control system of a steel plate plating apparatus according to an embodiment as an example.
도 1에 도시된 바와 같이, 강판 도금 장치(110)의 제어 시스템(100)은 도금조(2)내에 존재하는 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화에 대해 미리 예측할 수 있는 알루미늄 성분 변화 예측 모델(120a, 도 4 참조)을 이용하여 강판(1)을 도금 처리하도록 제어 장치(130)에 의하여 강판 도금 장치(110)를 제어한다.As shown in Figure 1, the
이하에서는, 강판 도금 장치(110)의 제어 시스템(100)을 자세하게 살펴보기로 한다.Hereinafter, the
강판 도금 장치(110)의 제어 시스템(100)은 강판 도금 장치(110)와 서버(120) 및 제어 장치(130)를 포함할 수 있다.The
강판 도금 장치(110)는 싱크롤(4)의 회전 동작과 도금 용액(3)을 이용하여 강판(1)을 도금 처리할 수 있다.The steel
강판 도금 장치(110)는 도금조(2), 싱크롤(4), 에어 나이프(5), 냉각부(6), 텐션롤(7), 잉곳 투입 장치(9)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 강판 도금 장치(100)는 용융 강판 도금 장치일 수 있다.The steel
도금조(2)는 강판(1)을 용융 도금하도록 도금 용액(3)을 수용할 수 있다. 예를 들어, 도금 용액(3)은 아연 용액, 아연 합금 용액일 수 있다. 도금조(2)로 안내된 강판(1)은 도금조(2)내에 마련된 싱크롤(5)의 회전 동작에 의해 도금 용액(3)에 담겨지면서 용융 도금 공정이 진행되어 표면이 코팅될 수 있다. 강판(1)은 싱크롤(5)에 의해 진행 방향이 전환되어 도금조(2)의 상부로 이동할 수 있다.The plating
에어 나이프(5)는 강판(1)의 진행 방향을 따라 강판(1)의 일면 또는 양면에 마련되어 강판(1)의 도금량을 제어할 수 있다. 에어 나이프(5)는 강판(1)의 표면에 부착된 도금층에 기체를 분사하여 도금량의 두께를 조절할 수 있다.The
냉각부(6)는 강판(1)의 표면에 부착된 도금층에 직접 접촉하여 강판(1)을 냉각시킬 수 있다. 예를 들면, 냉각부(6)는 강판(1)의 폭방향으로 연장되고 내부에는 극저온 액체가 순환되며, 강판(1)의 표면에 부착된 도금층에 가압되어 냉기를 가하는 냉각롤을 포함할 수 있다. 이러한, 냉각롤은 복수개로 구비될 수 있고, 복수개의 냉각롤은 강판(1)의 진행 방향을 따라 간격을 두고 마련될 수 있다.The
텐션롤(7)은 냉각부(6)를 거쳐 냉각된 강판(1)을 다음 공정으로 진행시킬 수 있다. 이러한, 텐션롤(7)은 강판(1)의 진행 방향을 따라 간격을 두고 복수개로 마련될 수 있다.The
잉곳 투입 장치(8)는 도금조(2)내로 잉곳(Ingot, 9)을 투입하도록 마련될 수 있다. 잉곳 투입 장치(8)는 암(ARM)을 이용하여 도금조(2)내로 잉곳(9)을 투입할 수 있다. 예를 들어, 도금조(2)의 온도는 460도의 고온을 유지하도록 관리될 수 있다. 잉곳(9)은 금속 또는 합금을 한번 녹인 다음 주형에 흘려 넣어 굳힌 것이다. 잉곳 케이스라고 하는 비교적 간단한 모양의 주형을 쓰며 주괴라고도 한다. 내식성을 갖는 도금 강판을 연속적으로 생산함에 따라 도금조(2)내에 존재하는 알루미늄 성분은 점점 줄어들게 되므로, 이를 보충할 목적으로 잉곳 투입 장치(8)는 고체 상태의 잉곳(9)을 도금조(2)내로 수시로 투입할 수 있다. 잉곳(9)의 성분은 접착제 역할을 하는 알루미늄 성분일 수 있고, 잉곳 투입 장치(8)는 알루미늄의 농도가 다른 여러 가지 고체 상태의 잉곳(9)을 잉곳(9)의 투입 시점에 맞춰 도금조(2)내로 투입할 수 있다. 잉곳(9)의 투입 시점은 도금 강판의 품질을 좌우하므로 도금 공정에서 매우 중요한 요소이다.The
도 2는 도금조내로 진입된 강판과 아연 용액간에 화학 반응이 일어나는 것을 도시한다.FIG. 2 shows that a chemical reaction occurs between the steel sheet and the zinc solution that have entered the plating bath.
도 2에 도시된 바와 같이, Fe가 주요 성분인 강판(1)의 표면에는 도금 용액인 Zn이 얇게 도포되므로서, 모재인 강판(1)의 부식을 방지할 수 있다. Fe와 Zn이 직접 결합할 경우에는 두개의 금속간 화합 결합력이 높지 않아서 도금 제품의 가공중에 Zn 층이 강판으로부터 탈락하는 현상이 일어날 수 있다. 이를 도금층 박리라고 부른다.As shown in FIG. 2 , since Zn, which is a plating solution, is thinly applied to the surface of the
이와 같은 도금층 박리를 방지하고자, 모재와 도금 용액 사이에서 접착제 역할을 하는 Al을 사용할 수 있다. Zn 용액속에 Al을 첨가하게 되면, 강판(1)의 표면에는 Fe와 Al이 화학적으로 결합하여 Fe2Al5 층이 생성되며, Fe2Al5 층의 표면에는 순수 Zn 층이 도포될 수 있다. Fe2Al5 층과 순수 Zn 층은 결합력이 크게 상승되어 강판(1)의 가공 중에 도금층 박리 현상이 없어질 수 있다.In order to prevent such peeling of the plating layer, Al serving as an adhesive between the base material and the plating solution may be used. When Al is added to the Zn solution, Fe and Al are chemically combined on the surface of the
도금층 박리를 방지하기 위해 사용되는 Al의 농도는 0.2~0.22%wt%로 매우 낮으며, 도금조(2)내로 투입되는 잉곳(9)을 제조하는 과정에서 Al은 Zn 용액내에 투입하여 화합물로 존재할 수 있다.The concentration of Al used to prevent delamination of the plating layer is very low, 0.2 to 0.22%wt%, and in the process of manufacturing the
만일, 용융 Zn 내에 포함된 Al의 비율이 과도하게 높으면, 도금 강판을 전기 용접함에 있어서 강판 내로의 전류 통과를 방해하여 용접이 불충분하게 하는 문제점이 발생할 수 있다. 반대로 Al의 비율이 너무 낮으면, 접착제 역할을 충분히 하지 못하여 도금층 박리 현상을 일으키는 요인이 될 수 있다. 따라서, Al 의 농도는 도금 강판의 품질을 좌우하는 중요한 요소로서 일정한 범위로 정밀하게 관리해주어야 한다.If the ratio of Al contained in the molten Zn is excessively high, in electric welding of the plated steel sheet, a problem of insufficient welding may occur by preventing the passage of current into the steel sheet. Conversely, if the ratio of Al is too low, it may not sufficiently act as an adhesive and may become a factor causing the plating layer peeling phenomenon. Therefore, the concentration of Al is an important factor influencing the quality of the plated steel sheet and must be precisely managed within a certain range.
도 3은 도금조내에 드로스가 발생되는 것과 드로스의 거동을 도시한다.3 shows the dross generated in the plating bath and the behavior of the dross.
도 3에 도시된 바와 같이, 강판(1)이 도금조(2)내의 Zn 용액으로 진입하면, Zn 용액이 강판(1)에 도포되는 동시에 강판(1)의 표면에서는 Fe 성분이 용출될 수 있다. 이와 같이 용출된 Fe는 Zn 용액내에 존재하는 Al 분자와 쉽게 결합되어 Fe2Al5의 화합물이 만들어지는데, 이를 드로스(Dross)라 칭한다.As shown in FIG. 3 , when the
이러한, 드로스는 강판(1)과 Zn층 사이에 존재하는 동일한 화합물인 Fe2Al5이 접착제 역할을 하는 것과 달리, 제품은 물론 설비에 악영향을 주는 불순물이 되고 있다. Fe2Al5는 Zn 용액보다 비중이 낮아서 시간이 지나면 탕면으로 떠오르게 되는데, 이를 탑 드로스(10)라 칭한다.Unlike the same compound Fe2Al5 that exists between the
한편, 강판(1)에서 용출되어 나온 Fe 중의 일부는 Zn과 결합하여 Fe-Zn계 화합물인 또 다른 dross가 생성되는 데, FeZn7은 Zn 용액보다 비중이 높아서 시간이 지나면 도금조(2)의 바닥에 가라앉아서 쌓이게 된다. 이를 바텀 드로스(11)라 칭한다.On the other hand, some of the Fe eluted from the
Fe2Al5로 구성된 탑 드로스(10)의 생성량은 도금조(2)의 온도에 따른 Fe의 용해도에 의해 좌우된다. 따라서, Fe2Al5의 생성량이 많아지면 Zn 내에 존재하는 Al의 농도가 낮아지게 되므로, 강판(1)과 Zn층 사이에 존재하는 접착 성분이 되는 Fe2Al5층에 영향을 미쳐 도금층의 결합력을 약화시키는 요인이 될 수 있다.The amount of
도금조(2)내의 성분을 일정하게 유지하기 위해서는 조업 조건을 감안하여 사전에 성분의 변화 추이를 예측하고 미리 대비해야 함을 알 수 있다. It can be seen that in order to keep the components in the
이와 같이 알루미늄 농도 변화에 미치는 인자가 대단히 많을 뿐만 아니라, 각각의 인자가 어떠한 형태로 영향을 주는지를 정확히 알 수 없다. 이로 인해 도금조(2)내에 존재하는 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화에 대해 미리 예측하는 것은 대단히 어렵다. As such, there are very many factors affecting the change in aluminum concentration, and it is not known exactly how each factor affects the change. For this reason, it is very difficult to predict in advance the change in the aluminum concentration in the
따라서, 일 실시예에 의한 강판 도금 장치(110)의 제어 시스템(100)은 도금조(2)내에 존재하는 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화에 대해 미리 예측할 수 있는 알루미늄 성분 변화 예측 모델(120a, 도 4 참조)을 이용하여 강판(1)을 도금 처리하도록 제어 장치(130)에 의하여 강판 도금 장치(110)를 제어한다.Accordingly, the
도 4는 일 실시예에 의한 강판 도금 장치의 제어 시스템에서 서버의 구성을 도시한다.Figure 4 shows the configuration of the server in the control system of the steel plate plating apparatus according to an embodiment.
도 4에 도시된 바와 같이, 서버(120)는 강판(1)을 최적의 조건으로 도금 처리하기 위한 알루미늄 성분 변화 예측 모델(120a)을 생성할 수 있다. As shown in FIG. 4 , the
다시 말하면, 서버(120)는 도금조(2)내에 존재하는 알루미늄 농도 측정 데이터를 수신받을 수 있다. 알루미늄 농도 측정부(111)는 도금조(2)의 상부에 마련되어 도금조(2)내의 알루미늄 농도 측정 데이터를 서버(120)로 전송할 수 있다. 서버(120)는 알루미늄 농도 측정부(111)에 의하여 획득된 알루미늄 농도 변화에 대한 알루미늄 농도 측정 데이터를 실시간으로 수신받을 수 있다. 서버(120)는 강판(1)을 도금 처리하기 위한 조업 인자 데이터를 제어 장치(130)로부터 수신받을 수 있다. 제어 장치(130)는 특정 조업 조건으로 도금 강판을 제작하기 위한 조업 인자 정보를 설정할 수 있다. 조업 인자 정보는 강판의 두께, 강판의 폭, 강판의 투입 속도, 도금량, 도금조의 온도, 도금조의 도금 용액 레벨, 잉곳(Ingot) 투입 시점, 잉곳 성분일 수 있다. 서버(120)는 수신된 알루미늄 농도 측정 데이터와 수신된 조업 인자 데이터에 기초하여 알루미늄 성분 변화 예측 모델(120a)을 생성할 수 있다.In other words, the
서버(120)는 생성된 알루미늄 성분 변화 예측 모델(120a)로부터 도금조(2)내에 존재하는 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 추출할 수 있다.The
도 5는 도 4에 도시한 알루미늄 성분 변화 예측 모델에서 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 출력하는 것을 도시한다. 도 6은 특정 시간 동안 도금 작업중에 발생되는 조업 인자들의 변화 상황을 도시한다.FIG. 5 illustrates outputting a predicted value of a change in aluminum concentration in a plating solution in the aluminum component change prediction model shown in FIG. 4 . Fig. 6 shows changes in operating factors occurring during a plating operation for a specific time.
도 5에 도시된 바와 같이, 알루미늄 성분 변화 예측 모델(120a)은 수신된 알루미늄 농도 측정 데이터(D1)와 수신된 조업 인자 데이터(D2)간의 상관 관계를 인공 지능 모델(M)을 이용하여 학습할 수 있다. 조업 인자 데이터(D2)는 강판의 두께(D21), 강판의 폭(D22), 강판의 투입 속도(D23), 도금량(D24), 도금조의 온도(D25), 도금조의 도금 용액 레벨(D26), 잉곳 투입 시점(D27), 잉곳 성분(D28)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.5, the aluminum component
인공 지능 모델(M)은 도금 작업중에 변동이 있는 조업 인자인 알루미늄 농도 측정 데이터(D1), 강판의 두께(D21), 강판의 폭(D22), 강판의 투입 속도(D23), 도금량(D24), 도금조의 온도(D25), 도금조의 도금 용액 레벨(D26), 잉곳 투입 시점(D27), 잉곳 성분(D28)을 입력으로 하고, 이를 은닉층이 다수인 신경망을 구성하여, 학습한 결과에 대한 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치(R)를 출력할 수 있다. 이때, 도 6은 도금 작업중에 변동이 있는 조업 인자인 알루미늄 농도 측정 데이터, 강판의 두께, 강판의 폭, 강판의 투입 속도, 도금량, 도금조의 온도, 도금조의 도금 용액 레벨에 대한 각각의 출력 파형을 나타내고 있다.The artificial intelligence model (M) shows the aluminum concentration measurement data (D1), the thickness of the steel plate (D21), the width of the steel plate (D22), the input speed of the steel plate (D23), the amount of coating (D24) , the temperature of the plating bath (D25), the plating solution level (D26) of the plating bath, the time of ingot input (D27), and the ingot component (D28) are input, and a neural network with a large number of hidden layers is constructed, and plating on the learned result The predicted value R of the aluminum concentration change in the
도 7은 잉곳의 투입에 따른 도금조내에서의 알루미늄 농도 변화를 도시한다.7 shows the change in the aluminum concentration in the plating bath according to the input of the ingot.
도 7에 도시된 바와 같이, Al 5%의 고농도 잉곳이 투입될 때마다 도금조내의 Al 농도가 급격히 상승되는 것을 알 수 있다. 이것은 잉곳의 Al 농도와 도금조내의 Al 농도가 높은 상관성을 갖고 있음을 보여주는 것이다. As shown in FIG. 7 , it can be seen that the Al concentration in the plating bath is rapidly increased whenever a high concentration of
이와 같이, 서버(120)는 입력 변수인 여러 가지 조업 인자(강판의 두께, 강판의 폭, 강판의 투입 속도, 도금량, 도금조의 온도, 도금조의 도금 용액 레벨등)의 영향을 반영하되, 입력 변수의 다양한 조건이 반영되도록 충분한 양의 빅 데이터를 사용하여 학습을 시키게 되면, 알루미늄 성분 변화 예측 모델(120a)에서 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 출력할 수 있다.In this way, the
도 8은 특정 기간 동안 학습을 통해 만들어진 알루미늄 성분 변화 예측 모델에 의해 예측된 알루미늄 농도와, 실제 측정된 알루미늄 농도를 비교한 것을 도시한다.8 shows a comparison between the aluminum concentration predicted by the aluminum component change prediction model made through learning for a specific period and the actually measured aluminum concentration.
도 8에 도시된 바와 같이, 2개월 기간 동안 학습을 통해 만들어진 예측 Al 농도는 측정 Al 농도와 비슷함을 알 수 있다. 2개월 기간 동안 학습된 데이터는 해당 공장에서 생산할 수 있는 대부분의 조건을 반영하고 있으므로 충분한 것으로 판단할 수 있다.As shown in FIG. 8 , it can be seen that the predicted Al concentration made through learning for a period of 2 months is similar to the measured Al concentration. The data learned over the two-month period reflects most of the conditions that can be produced at the plant, so it can be judged to be sufficient.
도 9는 특정 기간 동안 학습을 통해 만들어진 알루미늄 성분 변화 예측 모델의 정확도를 통계적으로 나타낸 것을 도시한다.9 shows a statistical representation of the accuracy of the aluminum component change prediction model made through learning for a specific period.
도 9에 도시된 바와 같이, 2개월 기간 동안 학습을 통해 만들어진 예측 Al 농도는 측정 Al 농도와 비교해 볼 때, 96% 정도 일치하고 있음을 보여주고 있다. 이때, 학습에 사용된 데이터의 량은 112,921개로 충분한 크기임을 보여주고 있다.As shown in FIG. 9 , the predicted Al concentration made through learning for a period of 2 months is in agreement with the measured Al concentration by about 96%. At this time, the amount of data used for learning is 112,921, which is a sufficient size.
도 10은 학습에 사용되지 않은 새로운 데이터를 사용하여 만들어진 알루미늄 성분 변화 예측 모델의 정확도를 검증하는 것을 도시한다.10 shows verifying the accuracy of an aluminum component change prediction model created using new data not used for training.
통상적으로, 학습 과정을 통해 알루미늄 성분 변화 예측 모델이 작성되면, 학습에 사용되지 않은 완전히 새로운 데이터를 사용하여 만들어진 알루미늄 성분 변화 예측 모델의 정확도를 검증하는 과정을 거치게 된다.In general, when the aluminum component change prediction model is created through the learning process, the accuracy of the aluminum component change prediction model made using completely new data not used for training is verified.
도 10에 도시된 바와 같이, 약 1개월 정도의 새로운 데이터를 사용하여 기존에 만들어진 알루미늄 성분 변화 예측 모델에 조업 데이터만을 입력하고, 그에 따른 알루미늄 농도를 예측해보았다. 알루미늄 성분 변화 예측 모델에 의해 예측된 Al 농도는 측정 Al 농도와 비교해 볼 때, 그 변화 추이를 잘 예측하고 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 10 , only operation data was input to the aluminum component change prediction model made previously using new data for about one month, and the aluminum concentration was predicted accordingly. It can be seen that the Al concentration predicted by the aluminum component change prediction model predicts the change trend well when compared with the measured Al concentration.
도 11은 학습에 사용되지 않은 새로운 데이터를 사용하여 만들어진 알루미늄 성분 변화 예측 모델의 정확도를 검증하는 과정에서의 정확도를 통계적으로 나타낸 것을 도시한다.11 shows statistical representations of the accuracy in the process of verifying the accuracy of the aluminum component change prediction model made using new data not used for training.
도 11에 도시된 바와 같이, 알루미늄 성분 변화 예측 모델에 의해 예측된 Al 농도는 측정 Al 농도와 비교해 볼 때, 92% 정도 일치하고 있음을 보여주고 있다. 이때, 검증 과정에서 사용된 데이터의 량은 40,965개로서 학습 과정의 약 1/3 수준이고, 이는 인공 지능 모델의 이론에서 제시하는 수준의 데이터량에 해당한다. 학습 과정과 검증 과정에서 제시한 데이터의 개수는 각 데이터마다 다른 입력 변수가 존재함을 의미한다. As shown in FIG. 11 , the Al concentration predicted by the aluminum component change prediction model is in agreement with the measured Al concentration by about 92%. At this time, the amount of data used in the verification process is 40,965 pieces, which is about 1/3 of the learning process, which corresponds to the amount of data at the level suggested by the theory of the artificial intelligence model. The number of data presented in the learning process and verification process means that different input variables exist for each data.
도 12는 알루미늄 성분 변화 예측 모델에 기초하여 알루미늄 농도를 제어하는 것을 도시한다.12 shows controlling the aluminum concentration based on the aluminum component change prediction model.
도 12에 도시된 바와 같이, 학습 과정과 검증 과정을 거쳐 완성된 알루미늄 성분 변화 예측 모델은 생성 과정(S1)을 통해 알루미늄 농도 변화 예측치를 생성할 수 있다. A는 도금조내에서 측정된 Al 농도 변화(실선)이고, B는 알루미늄 성분 변화 예측 모델에 의해 예측된 Al 농도 변화(굵은선)이다. B가 A를 잘따라 가는 것은 알루미늄 성분 변화 예측 모델의 정확도가 우수하다는 의미이다.As shown in FIG. 12 , the aluminum component change prediction model completed through the learning process and the verification process may generate an aluminum concentration change prediction value through the generation process S1 . A is the Al concentration change (solid line) measured in the plating bath, and B is the Al concentration change (bold line) predicted by the aluminum component change prediction model. The fact that B follows A well means that the accuracy of the aluminum component change prediction model is excellent.
알루미늄 농도 변화 예측치를 생성한 알루미늄 성분 변화 예측 모델은 활용 과정(S2)을 통해 조업 조건(강판의 두께, 강판의 폭, 강판의 투입 속도, 도금량, 도금조의 온도, 도금조의 도금 용액 레벨등)을 반영하여 Al 농도의 변화 추이를 예측할 수 있다. 예측된 Al 농도값이 하한치에 가까워질 것으로 예측되면(C), 이를 방지하기 위해 Al의 농도가 높은 잉곳을 여러 개 투입하여 Al 성분을 조정해야 한다. D와 같이 Al 농도를 높여주는 방향으로 잉곳을 적절히 투입하는 것이 Al의 농도를 제어할 수 있다.The aluminum component change prediction model, which generated the predicted aluminum concentration change, determines the operating conditions (thickness of steel sheet, width of steel sheet, input speed of steel sheet, plating amount, temperature of plating bath, plating solution level in plating bath, etc.) through the application process (S2). By reflecting this, the change trend of the Al concentration can be predicted. When the predicted Al concentration value is predicted to be close to the lower limit (C), in order to prevent this, several ingots having a high Al concentration must be added to adjust the Al component. It is possible to control the concentration of Al by properly injecting the ingot in the direction of increasing the Al concentration as in D.
이와 같이, 알루미늄 성분 변화 예측 모델(120a)은 도금조(2)내의 알루미늄 성분을 적절하게 관리하기 위한 Al의 농도 제어를 위한 것으로, 제어 장치(130)에서 강판(1)을 최적의 조건으로 도금 처리하기 위한 잉곳(9)의 종류와 잉곳(9)의 투입량과 잉곳(9)의 투입 시점을 결정하는데에 사용될 수 있다.As such, the aluminum component
도 13은 일 실시예에 의한 강판 도금 장치의 제어 시스템에서 제어 장치의 구성을 도시한다.13 shows the configuration of the control device in the control system of the steel plate plating apparatus according to an embodiment.
도 13에 도시된 바와 같이, 제어 장치(130)는 프로세서(131)와 메모리(132)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(130)는 현장 제어반(Local Control Panel) 또는 PC 또는 태블릿 PC 또는 노트북일 수 있다.13 , the
프로세서(131)는 서버(120)에 의해 추출된 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 수신받아 처리할 수 있다. 프로세서(131)는 서버(120)에 의해 추출된 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 처리한 것에 응답하여, 강판(1)을 도금 처리하도록 강판 도금 장치(110)를 제어할 수 있다.The
프로세서(131)는 서버(120)에 의해 추출된 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 처리한 것에 응답하여, 강판(1)을 최적의 조건으로 도금 처리하기 위한 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 결정할 수 있다.The
프로세서(131)는 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점에 기초하여 잉곳(9)을 투입하도록 잉곳 투입 장치(8)를 제어할 수 있다. 프로세서(131)는 활용 과정(S2, 도 12 참조) 동안, 잉곳(9)을 투입하도록 잉곳 투입 장치(8)를 제어할 수 있다.The
잉곳(9)은 알루미늄의 농도가 서로 다르도록 다양하게 고체 상태로 준비되어 있을 수 있다. 도금 용액(3) 내에 존재하는 알루미늄 농도가 0.2~0.22wt%로 낮음에도 불구하고, 잉곳(9)내에 존재하는 알루미늄의 농도를 0.3~5wt%로 높게 제작하는 것은 드로스(Dross)의 발생에 의해 소모되는 알루미늄의 양을 고려하기 위함이다. 잉곳 투입 장치(8)는 도금조(2)내의 알루미늄 농도를 일정하게 유지하기 위한 다양한 잉곳(9)을 안착시킬 수 있다.The
도 14는 일 실시예에 의한 강판 도금 장치의 제어 시스템에서 제어 장치에 의해 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 결정하여 잉곳을 적절하게 투입하는 것을 도시한다.14 is a diagram illustrating the appropriate input of the ingot by determining the type of the ingot, the input amount of the ingot, and the input timing of the ingot by the control device in the control system of the steel plate plating apparatus according to an embodiment.
도 14에 도시된 바와 같이, 잉곳 투입 장치(8)는 내식성을 갖는 도금 강판(1)을 연속적으로 생산하기 위해, 안착된 잉곳(9)을 제어 장치(130)에 의해 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점에 기초하여 도금조(2)내로 투입할 수 있다. 이때, 도금조(2)내에 존재하는 알루미늄 성분은 점점 소비되므로, 이를 보충할 목적으로 잉곳 투입 장치(8)는 안착된 잉곳(9)을 도금조(2)내로 투입할 수 있다.As shown in FIG. 14 , the
제어 장치(130)는 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 더 표시할 수 있다. 제어 장치(130)는 조업자 및/또는 관리자에게 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 화면의 팝업 메시지를 통해 알릴 수 있다.The
프로세서(131)는 서버(120)에 의해 추출된 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 수신받아 처리하는 디지털 시그널 프로세서와, 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점에 기초하여 잉곳 투입 장치(8)를 구동하기 위한 구동 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU)을 포함할 수 있다.The
메모리(132)는 프로세서(131)가 서버(120)에 의해 추출된 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 수신받아 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 프로세서(121)가 구동 신호를 생성하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.The
메모리(132)는 서버(120)에 의해 추출된 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 임시로 기억하고, 프로세서(131)의 서버(120)에 의해 추출된 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치의 처리 결과를 임시로 기억할 수 있다.The
메모리(132)는 S램(S-RAM), D램(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory, ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.The
도 15는 일 실시예에 의한 강판 도금 장치의 제어 시스템을 이용한 제어 방법을 도시한다.15 shows a control method using a control system of a steel plate plating apparatus according to an embodiment.
도 15를 참조하면, 서버(120)는 강판(1)을 최적의 조건으로 도금 처리하기 위한 알루미늄 성분 변화 예측 모델(120a)을 생성할 수 있다(1510). 서버(120)는 도금조(2)내에 존재하는 알루미늄 농도 측정 데이터를 수신받을 수 있다. 알루미늄 농도 측정부(111)는 도금조(2)의 상부에 마련되어 도금조(2)내의 알루미늄 농도 측정 데이터를 서버(120)로 전송할 수 있다. 서버(120)는 알루미늄 농도 측정부(111)에 의하여 획득된 알루미늄 농도 변화에 대한 알루미늄 농도 측정 데이터를 실시간으로 수신받을 수 있다. 서버(120)는 강판(1)을 도금 처리하기 위한 조업 인자 데이터를 제어 장치(130)로부터 수신받을 수 있다. 서버(120)는 수신된 알루미늄 농도 측정 데이터와 수신된 조업 인자 데이터에 기초하여 알루미늄 성분 변화 예측 모델(120a)을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 15 , the
알루미늄 성분 변화 예측 모델(120a)은 수신된 알루미늄 농도 측정 데이터(D1)와 수신된 조업 인자 데이터(D2)간의 상관 관계를 인공 지능 모델(M)을 이용하여 학습할 수 있다. 인공 지능 모델(M)은 도금 작업중에 변동이 있는 조업 인자인 알루미늄 농도 측정 데이터(D1), 강판의 두께(D21), 강판의 폭(D22), 강판의 투입 속도(D23), 도금량(D24), 도금조의 온도(D25), 도금조의 도금 용액 레벨(D26), 잉곳 투입 시점(D27), 잉곳 성분(D28)을 입력으로 하고, 이를 은닉층이 다수인 신경망을 구성하여, 학습한 결과에 대한 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치(R)를 출력할 수 있다.The aluminum component
서버(120)는 생성된 알루미늄 성분 변화 예측 모델(120a)로부터 도금조(2)내에 존재하는 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 추출할 수 있다(1520). 서버(120)는 추출된 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 제어 장치(130)로 전송할 수 있다.The
제어 장치(130)는 서버(120)에 의해 추출된 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 수신받아 처리할 수 있다(1530).The
제어 장치(130)는 서버(120)에 의해 추출된 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 처리한 것에 응답하여, 강판 도금 장치(110)를 제어하여 강판(1)을 도금 처리할 수 있다(1540).The
제어 장치(130)는 서버(120)에 의해 추출된 도금 용액(3)내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 처리한 것에 응답하여, 강판(1)을 최적의 조건으로 도금 처리하기 위한 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 결정할 수 있다.In response to processing the predicted value of change in the aluminum concentration in the
제어 장치(130)는 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점에 기초하여 잉곳(9, 도 14 참조)을 투입하도록 잉곳 투입 장치(8, 도 14 참조)를 제어할 수 있다. 제어 장치(130)는 활용 과정(S2, 도 12 참조) 동안, 잉곳(9, 도 14 참조)을 투입하도록 잉곳 투입 장치(8, 도 14 참조)를 제어할 수 있다.The
잉곳 투입 장치(8, 도 14 참조)는 도금조(2, 도 14 참조)내의 알루미늄 농도를 일정하게 유지하기 위한 다양한 잉곳(9, 도 14 참조)을 안착시킬 수 있다. The ingot input device (8, see FIG. 14) can seat various ingots (9, see FIG. 14) for maintaining a constant aluminum concentration in the plating tank (2, see FIG. 14).
잉곳 투입 장치(8, 도 14 참조)는 내식성을 갖는 도금 강판(1, 도 14 참조)을 연속적으로 생산하기 위해, 안착된 잉곳(9, 도 14 참조)을 제어 장치(130)에 의해 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점에 기초하여 도금조(2, 도 14 참조)내로 투입할 수 있다.The ingot input device (8, see FIG. 14) controls the seated ingot (9, see FIG. 14) to continuously produce a plated steel sheet (1, see FIG. 14) having corrosion resistance, the ingot determined by the
제어 장치(130)는 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 더 표시할 수 있다. 제어 장치(130)는 조업자 및/또는 관리자에게 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 화면의 팝업 메시지를 통해 알릴 수 있다.The
이상과 같이, 일 실시예에 따른 강판 도금 장치(110)의 제어 시스템(100)은 적절한 성분의 잉곳을 적절한 시점에 투입할 수 있어 조업 사고를 방지하면서 도금 강판의 품질을 향상시킬 수 있다.As described above, the
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록 매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체로 구현될 수 있다.Meanwhile, the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium storing instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may create a program module to perform the operations of the disclosed embodiments. The recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.The computer-readable recording medium includes all types of recording media in which computer-readable instructions are stored. For example, there may be a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a magnetic tape, a magnetic disk, a flash memory, an optical data storage device, and the like.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.The disclosed embodiments have been described with reference to the accompanying drawings as described above. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be practiced in other forms than the disclosed embodiments without changing the technical spirit or essential features of the present invention. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.
100: 강판 도금 장치의 제어 시스템 110: 강판 도금 장치
111: 알루미늄 농도 측정부 120: 서버
120a: 알루미늄 성분 변화 예측 모델 130: 제어 장치
131: 프로세서 132: 메모리100: control system of the steel plate plating apparatus 110: steel plate plating apparatus
111: aluminum concentration measurement unit 120: server
120a: aluminum component change prediction model 130: control device
131: processor 132: memory
Claims (13)
상기 강판을 도금 처리하기 위한 알루미늄 성분 변화 예측 모델을 생성하고, 상기 생성된 알루미늄 성분 변화 예측 모델로부터 도금조내에 존재하는 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 추출하는 서버; 및
상기 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 수신받아 처리하고, 상기 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 처리한 것에 응답하여 상기 강판을 도금 처리하도록 상기 강판 도금 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하고,
상기 서버는, 상기 도금조내에 존재하는 알루미늄 농도 측정 데이터를 수신받고, 상기 강판을 도금 처리하기 위한 조업 인자 데이터를 수신받고, 상기 수신된 알루미늄 농도 측정 데이터와 상기 수신된 조업 인자 데이터에 기초하여 상기 알루미늄 성분 변화 예측 모델을 생성하고,
상기 알루미늄 성분 변화 예측 모델은, 상기 수신된 알루미늄 농도 측정 데이터와 상기 수신된 조업 인자 데이터간의 상관 관계를 인공 지능 모델을 이용하여 학습하고, 상기 학습한 결과에 대한 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 출력하는 강판 도금 장치의 제어 시스템.a steel plate plating apparatus for plating a steel plate;
a server that generates an aluminum component change prediction model for plating the steel sheet, and extracts an aluminum concentration change prediction value in a plating solution existing in a plating bath from the generated aluminum component change prediction model; and
and a control device for controlling the steel plate plating apparatus to receive and process the extracted predicted change in aluminum concentration in the plating solution, and to plate the steel plate in response to processing the extracted predicted change in concentration of aluminum in the plating solution, and ,
The server receives the aluminum concentration measurement data present in the plating tank, receives operation factor data for plating the steel sheet, and based on the received aluminum concentration measurement data and the received operation factor data, the create a model for predicting changes in aluminum components,
The aluminum component change prediction model learns the correlation between the received aluminum concentration measurement data and the received operation factor data using an artificial intelligence model, and outputs an aluminum concentration change prediction value in the plating solution for the learned result control system of steel plate plating equipment.
상기 조업 인자 데이터는, 강판의 두께, 강판의 폭, 강판의 투입 속도, 도금량, 도금조의 온도, 도금조의 도금 용액 레벨, 잉곳(Ingot) 투입 시점, 잉곳 성분중 적어도 하나를 포함하는 강판 도금 장치의 제어 시스템.According to claim 1,
The operation factor data includes at least one of the thickness of the steel sheet, the width of the steel sheet, the input speed of the steel sheet, the plating amount, the temperature of the plating bath, the plating solution level of the plating bath, the ingot input time, and the ingot component. control system.
상기 제어 장치는, 상기 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 처리한 것에 응답하여 상기 강판을 도금 처리하기 위한 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 결정하는 강판 도금 장치의 제어 시스템.According to claim 1,
The control system is a control system of a steel plate plating apparatus for determining a type of an ingot for plating the steel sheet, an input amount of the ingot, and an input time of the ingot in response to processing the extracted aluminum concentration change predicted value in the plating solution.
상기 제어 장치는, 상기 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점에 기초하여 상기 잉곳을 투입하도록 잉곳 투입 장치를 제어하는 강판 도금 장치의 제어 시스템.6. The method of claim 5,
The control device is a control system of a steel plate plating apparatus for controlling the ingot input device to input the ingot based on the determined type of the ingot, the input amount of the ingot, and the input time of the ingot.
상기 제어 장치는, 상기 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 더 표시하는 강판 도금 장치의 제어 시스템.6. The method of claim 5,
The control device is a control system of the steel plate plating apparatus for further displaying the determined type of the ingot, the input amount of the ingot, and the input time of the ingot.
상기 서버에 의하여, 상기 생성된 알루미늄 성분 변화 예측 모델로부터 도금조내에 존재하는 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 추출하고,
제어 장치에 의하여, 상기 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 수신받아 처리하고,
상기 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 처리한 것에 응답하는 상기 제어 장치에 의하여, 강판 도금 장치를 제어하여 상기 강판을 도금 처리하는 것을 포함하고,
상기 알루미늄 성분 변화 예측 모델을 생성하는 것은,
상기 서버에 의하여, 상기 도금조내에 존재하는 알루미늄 농도 측정 데이터를 수신받고, 상기 강판을 도금 처리하기 위한 조업 인자 데이터를 수신받고, 상기 서버에 의하여, 상기 수신된 알루미늄 농도 측정 데이터와 상기 수신된 조업 인자 데이터에 기초하여 상기 알루미늄 성분 변화 예측 모델을 생성하는 것을 포함하고,
상기 알루미늄 성분 변화 예측 모델을 생성하는 것은,
상기 수신된 알루미늄 농도 측정 데이터와 상기 수신된 조업 인자 데이터간의 상관 관계를 인공 지능 모델을 이용하여 학습하고, 상기 학습한 결과에 대한 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 출력하는 것을 포함하는 강판 도금 장치의 제어 방법.By the server, an aluminum component change prediction model for plating a steel sheet is generated,
Extracting, by the server, an aluminum concentration change prediction value in the plating solution existing in the plating bath from the generated aluminum component change prediction model,
The control device receives and processes the predicted value of aluminum concentration change in the extracted plating solution,
Controlling the steel sheet plating apparatus by the control apparatus in response to processing the extracted aluminum concentration change predicted value in the plating solution to perform plating on the steel sheet,
Generating the aluminum component change prediction model is,
The server receives, by the server, the aluminum concentration measurement data present in the plating bath, receives operation factor data for plating the steel sheet, and by the server, the received aluminum concentration measurement data and the received operation Comprising generating the aluminum component change prediction model based on the factor data,
Generating the aluminum component change prediction model is,
Learning the correlation between the received aluminum concentration measurement data and the received operation factor data using an artificial intelligence model, and outputting an aluminum concentration change predicted value in the plating solution based on the learned result of a steel plate plating apparatus control method.
상기 강판을 도금 처리하는 것은,
상기 추출된 도금 용액내의 알루미늄 농도 변화 예측치를 처리한 것에 응답하는 상기 제어 장치에 의하여, 상기 강판을 도금 처리하기 위한 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 결정하는 것인 강판 도금 장치의 제어 방법.9. The method of claim 8,
The plating treatment of the steel sheet,
The type of ingot for plating the steel sheet, the input amount of the ingot, and the input timing of the ingot are determined by the control device in response to processing the extracted predicted change in the aluminum concentration in the plating solution. control method.
상기 강판을 도금 처리하는 것은,
잉곳 투입 장치에 의하여, 상기 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점에 기초하여 상기 잉곳을 투입하는 것인 강판 도금 장치의 제어 방법.12. The method of claim 11,
The plating treatment of the steel sheet,
By the ingot input device, the control method of the steel sheet plating apparatus to input the ingot based on the determined type of ingot, the input amount of the ingot, and the input time of the ingot.
상기 강판을 도금 처리하는 것은,
상기 제어 장치에 의하여, 상기 결정된 잉곳의 종류와 잉곳의 투입량과 잉곳의 투입 시점을 더 표시하는 것인 강판 도금 장치의 제어 방법.12. The method of claim 11,
The plating treatment of the steel sheet,
The control method of the steel plate plating apparatus to further display, by the control device, the determined type of the ingot, the input amount of the ingot, and the input time of the ingot.
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KR100887114B1 (en) * | 2002-07-15 | 2009-03-04 | 주식회사 포스코 | Apparatus and method for controlling aluminum concentration in molten zinc pot of continuous hot dip galvanizing line |
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