KR19980020024A - Outer plate thickness control method in hot finishing mill - Google Patents

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KR19980020024A
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Abstract

본 발명은 열간 사상압연기에서의 출측 판두께 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the exit plate thickness in a hot finishing mill.

본 발명은 열간 사상압연기(30)와, 열간 사상압연을 통한 판의 두께를 측정하는 두께측정기(40)와, 상기 두께측정기(40)의 판두께정보를 가지고 제어프로그렘에 따라 두께편차보정량을 계산하여 상기 사상압연기(30)의 사상압연롤(32)에 기게적으로 결합된 롤갭조정용 푸쉬업실린더장치(34)을 제어하는 연산제어기(50)을 포함하여, 열간 사상 압연에서 제어성응을 향상시키기 위해 원래의 판두께 편차를 추정할 수 있는 필터를 설계함에 의해서 제어 적중률과 실수율을 향상시키는 것이다.The present invention calculates the thickness deviation correction amount according to the control program with the hot finishing mill 30, the thickness measuring device 40 for measuring the thickness of the plate through the hot finishing rolling, and the plate thickness information of the thickness measuring device 40 Including a calculation controller 50 for controlling the roll gap adjustment push-up cylinder device 34 mechanically coupled to the finishing rolling roll 32 of the finishing mill 30, to improve control response in hot finishing rolling To improve the control hit rate and the real rate by designing a filter that can estimate the original sheet thickness deviation.

Description

열간 사상압연기에서의 출측 판두께 제어방법Outer plate thickness control method in hot finishing mill

본 발명은 열간 사상압연기에서의 출측 판두께 제어방법에 관한 것으로, 특히 열간 사상 압연에서 제어성능을 향상시키기 위해 원래의 판두께 편차를 추정할 수 있는 필터를 설계함에 의해서 제어 적중률과 실수율을 향상시키는 열간압연에서의 출측판두께 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the exit plate thickness in a hot finishing mill, and in particular, to improve the control hit ratio and the real rate by designing a filter capable of estimating the original sheet thickness variation in order to improve the control performance in the hot finishing mill. The present invention relates to a method for controlling the exit plate thickness in hot rolling.

제 1도는 일반적인 열간압연기의 판두께 제어장치에 대한 구성도로서, 제 1도를 참조하여 열간 압연 공정을 간단히 서술하면, 가열로에서 추출한 바(bar)를 이용하여 대략적인 두께로 압연하는 조압연기(10)를 거친후, 원하는 정확한 두께로 압연하는 사상압연기(30)를 거치게 된다. 상기 조압연기(10)는 사상압연이 이루어지기 전에 바를 사상압연하기 용이하도록 대략 일정한 두께로 압연하는 장치이고, 상기 사상 압연기(30)는 조압연기(10)에서 압연하기 용이한 두께로 조압연이 이루어진 이후에 더욱 정밀한 판두께를 유지하도록 압연하는 장치이다. 그리고 사상압연 마지막 스탠드 출측에는 판두께측정기(40)인 센서가 있어서 출측 판두께를 측정하도록 하고 있으며, 상기 두께측정기(40)에 의한 판두께정보를 근거로 연산제어기(50)에서 소정의 제어방법에 따라 롤갭조정용 푸쉬업실린더장치(34)와 사상 압연롤(32)를 통해서 판두께를 제어한다.1 is a configuration diagram of a plate thickness control device of a general hot rolling mill. Referring to FIG. 1, the hot rolling process is briefly described. A rough rolling mill is rolled to an approximate thickness by using a bar extracted from a heating furnace. After passing through 10, the finishing mill 30 is rolled to the desired thickness. The rough rolling mill 10 is a device for rolling a bar to a substantially constant thickness so as to easily roll the bar before finishing rolling, the finishing rolling mill 30 is rough rolling to a thickness easy to roll in the rough rolling mill 10 It is a device for rolling to maintain a more precise plate thickness after being made. In addition, there is a sensor, which is a plate thickness meter 40, at the exit of the final rolling stand to measure the exit plate thickness, and a predetermined control method in the calculation controller 50 based on the plate thickness information by the thickness gauge 40. According to this, the plate thickness is controlled through the roll gap adjustment push-up cylinder device 34 and the finishing rolling roll 32.

제 2도는 종래의 판두께제어방법을 설명하기 위한 블럭선도로서, 제 2도를 참조하여 종래의 판두께 제어방법을 설명하면, 측정한 판두께 편차(△hnoise)가 원하는 크기보다 클 경우, 자동이득제어(AGC)를 이용하여 각 스탠드 출측 판두께 편차가 가능하면 작아지도록 제어하고 있다. 자동이득제어(AGC) 작동원리는 스탠드 출측 두께를 두께측정기인 센서로 센싱하여 운전자가 원하는 두께와의 편차를 롤갭식을 이용하여 제어한다. 이와같은 제어방식은 모니터 자동이득제어(monitor AGC)라고 하는데, 상기한 모니터 자동이득제어(monitor AGC)의 롤갭 제어식은 하기 식(1)과 같이 나타낼 수 있다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a conventional plate thickness control method. Referring to FIG. 2, a conventional plate thickness control method will be described. When the measured plate thickness deviation (Δhnoise) is larger than a desired size, FIG. Gain control (AGC) is used to control the stand-side plate thickness deviation as small as possible. The automatic gain control (AGC) operation principle senses the stand exit thickness with a sensor, which is a thickness gauge, to control the deviation from the desired thickness using the roll gap method. This control method is called monitor automatic gain control (monitor AGC), the roll gap control equation of the monitor automatic gain control (monitor AGC) can be expressed as shown in the following equation (1).

△S=(M+Q)/M×△hnoise---------------------(1)△ S = (M + Q) / M × △ hnoise --------------------- (1)

여기서, M : MILL 상수,Where M is the MILL constant,

Q : 소성계수,Q: plasticity factor,

△hnoise : 출측 판두께 편차이다.△ hnoise: deviation of the thickness of the exit plate.

상기 식(1)에서 M과 Q는 압연 특성에 의해 정해지는 값이기 때문에 모니터 자동이득제어(monitor AGC)의 제어성능을 높이기 위해서는 출측 판두께 편차를 어느정도까지 정밀하게 측정해서 피드백시켜 주는가의 여부에 달려있는 것이다.In the above formula (1), M and Q are values determined by rolling characteristics, so in order to increase the control performance of monitor AGC, whether or not the measurement of the feed plate thickness is precisely measured and fed back. It depends.

한편, 사상압연 고정에서 판두께 제어 방법은 크게 모니터(Moniter) AGC와 롤압하(roll force) AGC로 구성되며, 상기 모니터(monitor)AGC는 출측 두께 편차를 피드백하여 제어하는 방식이다. 열간 압연 공정은 보통 마지막 스탠드(7번 스탠드) 후단에 두께측정기인 센서가 설치되는데, 이는 중간 스탠드 사이에서 루퍼(LOOPER)라고 하는 장력 제어에 필요한 설비가 있어 두께를 측정하기 힘들 뿐 아니라, 설치도 용이하지 않기 때문이다. 따라서 7번 스탠드 후단에 있는 두께센서로부터 센싱된 두께 편차는 모니터 AGC에 피드백되어 4, 5, 6, 7번 스탠드의 롤갭량을 계산한 후 각 스탠드에 분배된다.On the other hand, the plate thickness control method in the finishing rolling fixed is largely composed of a monitor AGC and a roll force AGC, the monitor AGC is a method of controlling the feedback thickness deviation by feeding back. In the hot rolling process, a sensor, which is usually a thickness gauge, is installed at the end of the last stand (stand 7). Because it is not easy. Therefore, the thickness deviation sensed from the thickness sensor at the rear end of the 7th stand is fed back to the monitor AGC to calculate the roll gap amount of the 4th, 5th, 6th and 7th stand and then distributed to each stand.

그런데, 7번 출측두께 편차를 피드백하여 4, 5, 6번 스탠드 롤갭을 제어하기에는 여러가지 문제가 있다. 7번 스탠드 출측 두께 편차를 이용하여 4, 5, 6번 스탠드의 롤갭령을 제어하는 것은 지나간 시절의 두께 편차를 제어하게 되므로 문제가 있으며, 또한 이때 두께편차를 센싱하는 센서에 여러가지 센서노이즈와 센서자체의 오차로 인하여 원래의 두께 편차를 피드백하기 어렵다. 이로인하여 정확한 두께편차를 피드백하여도 4, 5, 6번 스탠드의 롤갭을 정확히 제어하기 어려운데, 두께편차 자체가 오차를 가지고 피드백된다면 더더욱 AGC 제어성능은 저하 될 것이다.However, there are various problems in controlling the 4, 5, and 6 stand roll gaps by feeding back the 7th thickness deviation. Controlling the Roll Gap of Stands 4, 5, and 6 by using the thickness deviation of stand 7 is problematic because it controls the thickness variation of the past, and at this time, various sensor noises and sensors Due to its own error, it is difficult to feed back the original thickness deviation. This makes it difficult to accurately control the roll gaps of stands 4, 5, and 6 even when feeding back the thickness deviation. If the thickness deviation is fed back with error, the AGC control performance will be further deteriorated.

그러므로, 이와같은 종래의 제어방법은 판두께를 측정하는 센서에서 향상 노이즈(모재두께 외란과 온도외란, 룰 편심외란 등)가 발생하게 되고, 또한 두께측정기 자체의 오차로 인하여 정확한 두께 편차를 피드백 하기 어려운 관계로, 노이즈나 오차로 인하여 자동이득제어(AGC) 적중율이 떨어지게 되고, 또한 실수율도 저하되는 등과 같은 문제점이 있었던 것이다.Therefore, in the conventional control method, enhancement noises (such as substrate thickness disturbances, temperature disturbances, rule eccentric disturbances, etc.) are generated in the sensor measuring the plate thickness, and the feedback of the exact thickness deviation due to the error of the thickness gauge itself is performed. Due to the difficult relationship, there was a problem that the automatic gain control (AGC) hit ratio was lowered due to noise or error, and the real rate was also lowered.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고 개선점을 달성하기 위해 안출한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems and to achieve an improvement.

따라서, 본 발명의 목적은 판두께 편차를 증가시키는 센서 노이즈와 센서 자체의 오차를 감소시키기 위해서 원래의 판도께 편차를 추정할 수 있는 필터를 설계함에 의해서, 자동이득제어(AGC) 적중율을 향상시킴과 동시에 실수율을 증가시키는 열간 사상압연기에서의 출측 판두께 제어방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to improve the automatic gain control (AGC) hit ratio by designing a filter that can estimate the original plate thickness deviation in order to reduce the sensor noise that increases the plate thickness variation and the error of the sensor itself. In addition, the present invention provides a method for controlling the exit plate thickness in a hot finishing mill that increases the real rate.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 열간 사상압연기에서의 출측 판두께 제어방법은 연간 사상압연기와, 열간 사상압연을 통한 판의 두께를 측정하는 두께측정기와, 상기 두께측정기의 판두께정보를 가지고 제어 프로그램에 따라 두께편차보정량을 계산하여 상기 사상압연기의 사상압연롤에 기계적으로 결합된 롤갭조정용 푸쉬업실린더장치를 제어하는 연산제어기를 포함하여, 열간 사상압연기에서의 출측 판두께 제어방법에 있어서, 상기 두께 측정기로부터의 판두께(hnoise)를 입력받아서 판두께편차(△hnoise)를 계산하는 제 1단계; 상기 판두께편차(△hnoise) 를 가지고 추정필터링과정을 통해 추정편차(△hest)를 산출하고, 이 추정편차(△hest)가 규정편차(ε)보다 작을 때까지 반복수행하는 제 2단계; 상기 추정편차(△hest)를 가지고 모니터 AGC 과정을 통해 롤갭을 계산하여 사상압연기의 롤갭조정용 푸쉬업실린더장치로 출력하는 제 3단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.As a technical means for achieving the above object of the present invention, the method for controlling the exit plate thickness in the hot finishing mill of the present invention includes an annual finishing mill, a thickness gauge for measuring the thickness of the plate through hot finishing rolling, In the hot finishing mill, including an arithmetic controller for controlling the roll gap adjustment push-up cylinder device mechanically coupled to the finishing mill roll of the finishing mill by calculating the thickness deviation correction amount according to the control program with the thickness information of the thickness measuring instrument. A method for controlling the exit plate thickness, comprising: a first step of receiving a plate thickness (hnoise) from the thickness meter and calculating a plate thickness deviation (Δhnoise); A second step of calculating an estimated deviation [Delta] hest with the plate thickness deviation [Delta] hnoise through an estimation filtering process and repeatedly performing the estimated deviation [Delta] hest until the estimated deviation [Delta] hest is smaller than a prescribed deviation [epsilon]; And a third step of calculating the roll gap with the estimated deviation Δhest through the monitor AGC process and outputting the roll gap to the push-up cylinder device for adjusting the roll gap of the finishing mill.

제 1도는 일반적인 열간압연기의 판두께 제어장치에 대한 구성도이다.1 is a configuration diagram of a plate thickness control device of a general hot rolling mill.

제 2도는 종래의 판두께제어방법을 설명하기 위한 블럭선도이다.2 is a block diagram for explaining a conventional plate thickness control method.

제 3도는 본 발명에 따른 판두께 제어방법을 설명하기 위한 블럭선도이다.3 is a block diagram for explaining a plate thickness control method according to the present invention.

제 4도는 본 발명에 따른 판두께 제어방법을 보이는 플로우챠트이다.4 is a flowchart showing a plate thickness control method according to the present invention.

제 5도는 본 발명에 따라 원래의 두께 편차(△href)와 노이즈가 인가된 두께편차(△hest)의 비교를 위한 그래프이다.5 is a graph for comparison between the original thickness deviation Δhref and the noise applied thickness deviation Δhest according to the present invention.

제 6도는 본 발명에 따라 노이즈가 인가된 두께 편차(△hnoise)와 측정두께 편차(△hest)의 비교를 위한 그래프이다.6 is a graph for comparing the thickness deviation? Hnoise with the noise applied to the measurement thickness deviation? Hest according to the present invention.

제 7도는 본 발명에 따라 원래의 두께 편차(△href)와 측정 두께 편차(△hest)의 비교를 위한 그래프이다.7 is a graph for comparison of the original thickness deviation Δhref and the measured thickness deviation Δhest according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1:판10:조압연기1: plate 10: crude rolling mill

20:절단기30:사상압연기20: cutting machine 30: rolling mill

32:사상압연롤34:롤갭조정용 푸쉬업실린더장치32: rolling mill 34: push-up cylinder device for roll gap adjustment

40:두께측정기50:연산제어기40: thickness meter 50: calculation controller

이하, 본 발명에 따른 열간 사상압연기에서의 출측 판두께 제어방법을 수행하기 위한 장치의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration of the apparatus for performing the exit plate thickness control method in the hot finishing mill according to the present invention.

제 3도는 본 발명에 따른 판두께 제어방법을 설명하기 위한 블럭선도로서, 제 3도를 참조하면, 본 발명의 열간 사상압연기에서의 출측 판두께 제어방법을 수행하기 위한 장치는 판(1)을 일정한 두께로 조압하는 조압연기(10)와, 상기 조압연기(10)를 통한 판(1)의 선단부를 절단하는 절단기(20)와, 상기 절단기(20)를 통과한 판(1)을 연산제어기(50)의 제어에 따라서 사상압연하는 사상압연기(30)와, 열간 사상압연을 통한 판의 두께를 측정하는 두께측정기(40)와, 상기 두께측정기(40)의 판두께정보를 가지고 제어프로그램에 따라 두께 편차보정량을 계산하여 상기 사상압연기(30)의 사상압연롤(32)에 기계적으로 결합된 롤갭조정용 푸쉬업실린더장치(34)를 제어하는 연산제어기(50)로 구성한다.FIG. 3 is a block diagram illustrating a plate thickness control method according to the present invention. Referring to FIG. 3, an apparatus for performing the exit plate thickness control method in a hot finishing mill according to the present invention may include a plate (1). The operation controller controls the roughing mill 10 for coarsening to a predetermined thickness, the cutting machine 20 for cutting the front end of the plate 1 through the roughing mill 10, and the plate 1 passing through the cutting machine 20. According to the control of 50, the finishing mill 30 performs rolling, the thickness measuring device 40 for measuring the thickness of the plate through hot finishing rolling, and the plate thickness information of the thickness measuring device 40. According to the calculation of the thickness deviation correction amount is composed of a calculation controller 50 for controlling the roll gap adjustment push-up cylinder device 34 mechanically coupled to the finishing rolling roll 32 of the finishing mill (30).

제 4도는 본 발명에 따른 판두께 제어방법을 보이는 플로우챠트이고, 제 5도는 본 발명에 따라 원래의 두께 편차(△href)와 노이즈가 인가된 두께 편차(△hnoise)의 비교를 위한 그래프이며, 제 6도는 본 발명에 따라 노이즈가 인가된 두께 편차(△hnoise)와 측정두께 편차(△hest)의 비교를 위한 그래프이다. 또한, 제 7도는 본 발명에 따라 원래의 두께 편차(△href)와 측정 두께 편차 (△hest)의 비교를 위한 그래프이다.4 is a flowchart showing a plate thickness control method according to the present invention, and FIG. 5 is a graph for comparing the original thickness deviation Δhref and the noise applied thickness deviation Δhnoise according to the present invention. 6 is a graph for comparing the thickness deviation? Hnoise with the noise applied to the measurement thickness deviation? Hest according to the present invention. 7 is a graph for comparison between the original thickness deviation Δhref and the measured thickness deviation Δhest according to the present invention.

이와 같이 구성된 장치에 따른 본 발명의 제어방법을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.The control method of the present invention according to the apparatus configured as described above will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

제 1단계(110, 120)에서는 상기 두께측정기(40)로부터의 판두께(hnoise)를 입력받아서 판두께편차(△hnoise)를 계산한다.In the first steps 110 and 120, a plate thickness deviation Δhnoise is calculated by receiving the plate thickness hnoise from the thickness meter 40.

제 2단계(130)에서는 상기 판두께편차(△hnoise)를 가지고 추정필터링과정을 통해 추정편차(△hest)를 산출하고, 이 추정편차(△hest)가 규정편차(ε)보다 작을 때까지 반복수행하는데, 이를 구체적으로 살펴보면, 먼저 제 1단계(120)로부터의 판두께 편차(△hnoise)에서 피드백된 추정편차(△hest)를 뺄셈하여 편차를 보정하고, 상기 보정된 편차에 필터링이득을 조절한다.In the second step 130, the estimated deviation Δhest is calculated through the estimation filtering process using the plate thickness deviation Δhnoise, and is repeated until the estimated deviation Δhest is smaller than the prescribed deviation ε. In detail, first, the estimated deviation Δhest fed back from the plate thickness deviation Δhnoise from the first step 120 is corrected to correct the deviation, and the filtering gain is adjusted to the corrected deviation. do.

한편, 제어대상 시스템의 사상압연기를 하기 식(2)과 같이 이산 상태방정식(Discrete State Equation)으로 나타낸다.On the other hand, the mapping mill of the control target system is represented by a discrete state equation (Discrete State Equation) as shown in Equation (2) below.

x(k)=Ax(k-1)+w(k), k=0, 1, 2,… -----------------(2)x (k) = Ax (k-1) + w (k), k = 0, 1, 2,... -----------------(2)

여기서, x(k) : 시간 k에서의 상태변수Where x (k) is the state variable at time k.

x(k-1) : 시간 k-1에서의 상태변수x (k-1): State variable at time k-1

A : 상태천이행렬(State Transition Matrix)A: State Transition Matrix

W : 프로세스 노이즈 시퀀스W: process noise sequence

다음, 측정 방정식(Measurement Equation)은 하기 식(3)과 같다.Next, the measurement equation (Measurement Equation) is as shown in the following equation (3).

y(k)=Cx(k)+v(k) -------------------------- (3)y (k) = Cx (k) + v (k) -------------------------- (3)

여기서, y : 출력하고자하는 출력변수Where y is the output variable

C : 관측행렬(Measurement matrix)C: Measurement matrix

v : 센서 노이즈 시퀀스v: sensor noise sequence

또한, 프로세스 노이즈와 센서 노이즈의 조건은 하기 식(4)~(8)과 같다.In addition, the conditions of a process noise and a sensor noise are the same as following formula (4)-(8).

E[w(i)]=0 -------------------------(4)E [w (i)] = 0 ------------------------- (4)

E[v(i)]=0 -------------------------(5)E [v (i)] = 0 ------------------------- (5)

E[w(i)w(j)]=Q(i) -------------------------(6)E [w (i) w (j)] = Q (i) ------------------------- (6)

E[v(i)v(j)]=R(i) -------------------------(7)E [v (i) v (j)] = R (i) ------------------------- (7)

E[w(i)v(j)]=0 -------------------------(8)E [w (i) v (j)] = 0 ------------------------- (8)

여기서, E[xx] : xx의 평균Where E [xx] is the mean of xx

Q(k) : W(k)의 상호분산(Covariance)Q (k): Covariance of W (k)

R(k) : V(k)의 상호분산R (k): Mutual dispersion of V (k)

상기 식(2)와 (3)에 표현된 상태방정식과 측정방정식에 대해서 상태추정필터를 구성하면 하기 서술하는 바와 같다. 먼저, 상기 필터링이득계산은 하기 식(9)(10)(11)에 보인 바와 같다.A state estimation filter is constructed for the state equations and the measurement equations expressed in the above equations (2) and (3) as described below. First, the filtering gain calculation is as shown in the following equations (9) (10) (11).

P1(k)=AP(k-1)AT+Q(k-1)-----------------(9)P1 (k) = AP (k-1) A T + Q (k-1) ----------------- (9)

P(k)=P1(k)-K(k)C(k)P1(k)---------------------(10)P (k) = P1 (k) -K (k) C (k) P1 (k) --------------------- (10)

K(k)=P1(k)CT+[CP1(k)CT+R(k)]-1-----------------(11)K (k) = P1 (k) C T + [CP1 (k) C T + R (k)] -1 ----------------- (11)

여기서, P1(k)는 예견된 추정값의 편차 상호분산(error covariance)이고 P(k)는 필터된 추정값의 편차 상호분산이며, K(k)는 필터이득이다.Where P1 (k) is the error covariance of the predicted estimate, P (k) is the deviation covariance of the filtered estimate, and K (k) is the filter gain.

다음으로, 상기 이득조절된 편차에 모델외란을 합산한다. 그리고, 상기 모델외란이 합산된 편차를 가지고 상태추정벡터를 계산한 후 상기 상태추정벡터의 추정편차(△hest)에 실제편차(△hact)를 뺀후 그 절대값이 규정편차(ε)보다 클 경우에는 편차 보정단계로 진행하고, 작을 경우에는 제 3단계로 진행하개 되는데, 상태추정벡터의 계산식은 상기 식(11)이 포함된 하기 식(12)과 같다.Next, the model disturbance is added to the gain-adjusted deviation. After calculating the state estimation vector with the deviation of the model disturbances, subtracting the actual deviation Δhact from the estimated deviation Δhest of the state estimation vector, and when the absolute value is larger than the specified deviation ε. In the case of the deviation correction step, and if it is small proceeds to the third step, the calculation equation of the state estimation vector is the same as the following equation (12) including the equation (11).

상기 식(12)을 이용하여 센서노이즈를 포함하고 있는 두께 편차에서 추정 필터를 이용하여 추정치(x)를 구하여 모니터(monitor)AGC에 피드백시켜 줌으로서 AGC 제어성능을 향상시키고 있는 것이다.By using Equation (12), AGx control performance is improved by obtaining an estimated value (x) by using an estimation filter and feeding it back to the monitor AGC using the estimated filter.

제 3단계(140)에서는 상기 추정편차(△hest)를 가지고 모니터 AGC 과정을 통해 롤갭을 계산하여 사상압연기(30)의 롤갭조정용 푸쉬업실린더장치(34)로 출력한다.In the third step 140, the roll gap is calculated through the monitor AGC process using the estimated deviation Δhest and outputted to the roll gap adjustment push-up cylinder device 34 of the finishing mill 30.

[실시예]EXAMPLE

다음은 본 발명의 효과를 실시예를 들어 설명한다.The following describes the effects of the present invention with examples.

먼저 제 2도에는 종래의 판두께 편차 제어시스템을 간략히 블럭선도로 나타낸 것이다.First, Figure 2 shows a simplified block diagram of a conventional plate thickness deviation control system.

이 그림에서 플랜트(PLANT)는 사상압연기를 나타내며 플랜트에 인가되는 프로세스 노이즈는 열간 압연인 경우 보통 모재두께 외란과 온도외란, 롤 편심외란 등이 있다.In this figure, the plant is a finishing mill, and the process noise applied to the plant is usually the thickness of the substrate, the temperature disturbance, and the roll eccentric disturbance.

또한, 작업자가 원하는 판두께 편차(△href)가 압연기를 거쳐서 압연되고 난후의 실제 판두께 편차는 △href이다. 그러나 이 판두께편차를 측정하는 센서의 노이즈가 향상 인가되어 피드백되는 편차두께는 △href이므로 모니터(monitor)AGC에서는 이 편차를 이용하여 롤갭을 계산하게 된다. 그리고 이 두께 편차에는 출측 판두께 편차와는 상관없는 고주파의 노이즈가 포함되어 있어 원래의 판두께 편차를 얻기 힘들어 정확한 센싱이 어려우므로 당연히 AGC의 제어성능도 나빠지게 된다.Further, the actual plate thickness deviation after the worker desired plate thickness deviation? Href is rolled through the rolling mill is? Href. However, since the deviation thickness of the sensor measuring the plate thickness deviation is improved and fed back is Δhref, the monitor AGC calculates the roll gap using this deviation. In addition, this thickness deviation includes high frequency noise that is not related to the outgoing plate thickness variation, making it difficult to obtain the original plate thickness variation, making it difficult to accurately sense the AGC.

따라서, 본 발명에서는 노이즈가 인가된 두께편차 △href로부터 센서 노이즈가 인가되지 않은 원래의 판두께 편차를 측정하기 위하여 제 3도와 같은 시스템을 제안한다. 여기서, △href는 추정필터로 인가되어 원래의 판두께 편차로 추정되어 이 추정치(△href)가 모니터(monitor)AGC로 피드백된다.Therefore, the present invention proposes a system as shown in FIG. 3 in order to measure the original sheet thickness deviation without sensor noise from the thickness deviation? Href to which noise is applied. Here, [Delta] href is applied to the estimation filter and estimated as the original plate thickness deviation, so that this estimated value [Delta] href is fed back to the monitor AGC.

이때 상기 식(2-12)을 이용하여 원래 상태의 추정치를 계산한다.At this time, the estimate of the original state is calculated using Equation (2-12).

다음에는 현장에서 직접 추출한 데이타로부터 추정필터의 효과를 검증하기 위하여 시물레이션을 수행한다. 시물레이션을 위해 사상압연기를 식(2)와 같이 모델링 하였으며 시물레이션에 사용된 노이즈와 센서 노이즈는 표 1과 같다.Next, a simulation is performed to verify the effectiveness of the estimation filter from data extracted directly from the field. For simulation, the finishing mill is modeled as shown in Equation (2). The noise and sensor noise used in the simulation are shown in Table 1.

여기서, CH: 모재두께 외란의 진폭(0.4㎜)Where C H : amplitude of substrate thickness disturbance (0.4mm)

fH: 모재두께 외란의 진동수(0.1Hz)f H : Frequency of substrate thickness disturbance (0.1Hz)

CT: 온도 외란의 진폭(0.1㎜)C T : amplitude of temperature disturbance (0.1㎜)

fT:온도 외란의 진동수(0.8Hz)f T : Frequency of temperature disturbance (0.8Hz)

CL: 롤편십 외란의 진폭(0.15㎜)C L : Amplitude of roll single-phase disturbance (0.15㎜)

fL: 롤편심 외란의 진동수(V/R)f L : Frequency of roll eccentric disturbance (V / R)

V : 각 스탠드의 롤 속도V: roll speed of each stand

R : 각 스탠드의 백업롤 반경R: Backup roll radius of each stand

상기 시물레이션에 사용된 프로세스 노이즈는 모재두께편차, 외란, 온도외란, 롤편심외란 등이 있다. 대부분의 프로세스 노이즈는 일정한 크기와 주기를 가지고 반복해서 나타나는 특징을 가지고 있다. 따라서 시물레이션을 위해서 외란항들을 일정한 정현파의 형태로 근사화 한다. 표 1에 아래에서는 본 시물레이션에서 사용된 값들을 나타내었다. 또한 센서 노이즈는 편균이 0이고 분산이 0.5로 정규분산하는 성분이다.Process noises used in the simulation include substrate thickness deviation, disturbance, temperature disturbance, roll eccentric disturbance, and the like. Most process noises are characterized by repetition of a certain magnitude and period. Therefore, for simulation, the disturbance terms are approximated in the form of a constant sine wave. Table 1 below shows the values used in this simulation. In addition, sensor noise is a component whose normality is 0 and the variance is 0.5.

상기 시물레이션 수행결과는 제 5도에서 제 7도까지 도시되어 있으며, 제 5도~제 7도를 참조하면, 먼저 제 5도에서는 센서 노이즈가 인가되지 않은 원래의 두께 편차 △href(1)와 센서 노이즈가 인가된 두께 편차 △hnoise(2)가 도시되어 있다. 센서 노이즈가 인가된 두께 편차(2)는 원래의 두께편차(1)에 비하여 헌팅(hunting)이 클뿐 아니라 상당히 큰 주파수 성분으로 포함하고 있기 때문에, 만일 신호(2)가 피드백되어 식(1)에 의해 계산된 롤갭량으로 롤이 제어한다면 고주파 성분을 따라 움직이게 되므로 롤의 채터링이 심화되어 롤의 노화를 촉진시키는 문제를 일으키게 된다.The simulation results are shown in FIGS. 5 to 7, and referring to FIGS. 5 to 7, first, in FIG. 5, the original thickness deviation? Href (1) and the sensor where no sensor noise is applied are shown. The thickness deviation Δhnoise (2) to which noise is applied is shown. Since the thickness deviation 2 to which the sensor noise is applied is not only large in hunting compared to the original thickness deviation 1 but also includes a fairly large frequency component, if the signal 2 is fed back to the equation (1), If the roll is controlled by the calculated roll gap amount, the roll moves along the high frequency component, resulting in deeper chattering of the roll, which causes a problem of promoting aging of the roll.

따라서 제 5도에서는 노이즈가 인가되지 않은 두께 편차를 피드백해서 계산하는 것이 두께 편차를 줄이고 AGC 제어성능을 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 제 6도에서는 센서 노이즈가 인가된 두께 편차 △hnoise(1)과 센서 노이즈를 측정필터를 이용해서 필터링한후의 두께 편차 △href(2)가 각각 모니터(monitor)AGC에 의해 제어된 후의 판두께 편차를 나타낸다. 앞에서 예측된 바와 같이 센서 노이즈를 가진 두께 편차를 피드백하는 것보다 원상태를 추정한 추정치를 피드백해서 얻은 판두께 편차가 작음을 알 수 잇으며, (1)의 두께편차가 크게 헌팅하고 있는 결과를 나타내었다. 제 7도에서는 원래의 두께 편차 △href(1)와 원래의 두께편차를 추정한 두께 편차 △href(2)가 도시되어 있다. 이 그림에서 (1)과 (2)는 두께편차 크기가 유사한 뿐 아니라 롤 채터링도 없다. 따라서 추정신호(2)가 피드백되어도 원래의 신호(1)가 피드백되는 것과 유사한 결과를 나타내었으며 두께편차도 약 60㎛로 양호하였다. 또한 두 신호 오차의 절대치, 즉 │△href*△href│의 평균은 약 20㎛로 제 5도의 두 신호의 오차 절대치 약 35㎛보다 훨씬 양호한 성능을 가짐을 알 수 있다.Therefore, in FIG. 5, it can be seen that the feedback of the thickness deviation without noise is calculated by reducing the thickness deviation and improving the AGC control performance. In FIG. 6, the thickness deviation? Hnoise (1) to which sensor noise is applied and the thickness deviation? Href (2) after filtering the sensor noise with the measurement filter are respectively controlled by the monitor AGC. Indicates. As predicted above, it can be seen that the plate thickness deviation obtained by feeding back the estimated value of the original state is smaller than the feedback of the thickness deviation with the sensor noise, and the result shows that the thickness deviation of (1) is largely hunted. It was. In FIG. 7, the original thickness deviation DELTA href (1) and the thickness deviation DELTA href (2) in which the original thickness deviation is estimated are shown. In this figure, (1) and (2) have similar thickness deviation magnitudes and no roll chattering. Therefore, even when the estimated signal 2 was fed back, the result was similar to that of the original signal 1 fed back, and the thickness deviation was good at about 60 µm. Also, it can be seen that the absolute value of the two signal errors, that is, the average of ΔΔhref * Δhref, is about 20 μm, which is much better than the absolute value of the error of the two signals of FIG. 5 about 35 μm.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 판두께 편차를 증가시키는 센서 노이즈와 센서 자체의 오차를 감소시키기 위해서 원래의 판두께 편차를 추정할 수 있는 필터를 설계함에 의해서, 자동이득제어(AGC) 적층율을 향상시킴과 동시에 실수율을 증가시키는 특별한 효과가 있는 것이다.According to the present invention as described above, the automatic gain control (AGC) stacking rate by designing a filter that can estimate the original plate thickness deviation in order to reduce the sensor noise and the error of the sensor itself to increase the plate thickness variation This has the special effect of increasing the error rate and improving the error rate.

이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 상기 열간 사상압연기에서의 출측 판두께 제어방법이 상기 기술한 실시예에 한정되지 않음을 용이하게 알 수 있을 것이다.The above description is only a description of one embodiment of the present invention, the present invention is capable of various changes and modifications within the scope of the configuration. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that the method of controlling the exit plate thickness in the hot finishing mill is not limited to the above-described embodiment.

Claims (2)

연산 사상압연기(30)와, 열간 사상압연을 통한 판의 두께를 측정하는 두께측정기(40)와, 상기 두께측정기(40)의 판두께정보를 가지고 제어프로그램에 따라 두께편차보정량을 계산하여 상기 사상압연기(30)의 사상압연롤(32)에 기계적으로 결합된 롤갭조정용 푸쉬업실린더장치(34)를 제어하는 연산제어기(50)를 포함하여, 열간 사상압연기에서의 출측 판두께 제어방법에 있어서,With the calculation finishing mill 30, the thickness measuring device 40 for measuring the thickness of the plate through hot finishing rolling, and the thickness information of the thickness measuring device 40, the thickness deviation correction amount is calculated according to a control program. In the method of controlling the exit plate thickness in a hot finishing mill, including an arithmetic controller 50 for controlling the roll gap adjusting push-up cylinder device 34 mechanically coupled to the finishing rolling roll 32 of the rolling mill 30, 상기 두께측정기(40)로부터의 판두께(hnoise)를 입력받아서 판두께편차(△hnoise)를 계산하는 제 1단계(110, 120);A first step (110, 120) of calculating a plate thickness deviation (Δhnoise) by receiving a plate thickness (hnoise) from the thickness gauge (40); 상기 판두께편차(△hnoise)를 가지고 추정필터링과정을 통해 추정편차(△hest)를 산출하고, 이 추정편차(△hest)가 규정편차(ε)보다 작을 때까지 반복수행하는 제 2단계(130);A second step 130 of calculating the estimated deviation Δhest with the plate thickness deviation Δhnoise through an estimation filtering process and repeatedly performing the estimated deviation Δhest until the estimated deviation Δhest is smaller than the prescribed deviation ε. ); 상기 추정편차(△hest)를 가지고 모니터 AGC 과정을 통해 롤갭을 계산하여 사상압연기(30)의 롤갭조정용 푸쉬업실린더장치(34)로 출력하는 제 3단계(140)로 이루어진 것을 특징으로 하는 열간 사상압연기에서의 출측 판두께 제어방법.The hot mapping comprising the third step 140 of calculating the roll gap with the estimated deviation Δhest and outputting the roll gap through the monitor AGC process to the push-up cylinder device 34 for adjusting the roll gap of the finishing mill 30. Control of exit plate thickness in rolling mills. 제 1항에 있어서, 상기 제 2단계(130)는 제 1단계(120)로부터의 판두께 편차(△hnoise)에서 피드백된 추정편차(△hest)를 뺄셈하여 편차를 보정하는 편차보정수단계;The method of claim 1, wherein the second step (130) comprises: a deviation correction step of correcting the deviation by subtracting the estimated deviation (Δhest) fed back from the plate thickness deviation (Δhnoise) from the first step (120); 상기 보정된 편차에 필터링이득을 조절하는 필터링이득조절단계;A filtering gain adjustment step of adjusting a filtering gain to the corrected deviation; 상기 이득조절된 편차에 모델외란을 합산하는 모델외란합산단계;A model disturbance summing step of adding a model disturbance to the gain-adjusted deviation; 상기 모델외란이 합산된 편차를 가지고 상태추정벡터를 계산하는 상태추정벡터 계산단계;A state estimation vector calculation step of calculating a state estimation vector with the deviation of the model disturbance being summed up; 상기 상태추정벡터의 추정편차(△hest)에 실제편차(△hest)를 뺀 후 그 절대값이 규정편차(ε)보다 클 경우에는 편차보정단계로 진행하고, 작을 경우에는 제 3단계로 진행하는 편차판단단계; 로 이루어짐을 특징으로 하는 열간 사상압연기에서의 출측판두께 제어방법.After subtracting the actual deviation Δhest from the estimated deviation Δhest of the state estimation vector, if the absolute value is larger than the prescribed deviation ε, the process proceeds to the deviation correction step, and if the value is smaller, proceeds to the third step. Deviation determination step; Method of controlling the exit plate thickness in the hot finishing mill, characterized in that consisting of.
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