KR19990008563U - 장력계 고장 진단장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 장력계의 고장을 진단하는 장치에 관한 것으로서 전원공급장치(203)에 신호장치(201)와 여자장치(202)를 연결하여 이루어진 장력계장치(200)와, 신호선택절체장치(301)와 제1검출장치(302) 및 제2검출장치(303)를 상호 연결하여 이루어진 장력계 고장 진단부(300) 및, 로드셀(103'),(103)을 구비하여 상기 로드셀(103'),(103)을 통해 장력계장치(200)와 장력계 고장 진단부(300)를 연결함과 더불어 장력계장치(200)와 장력계 고장 진단부(300)를 서로 연결하여 구성된 것으로 조업중 로내의 장력제어가 불안정할 때 조업중에는 불가능한 장력계의 고장진단이 항상 가능하고, 또한 고장요인을 찾기위해 설비의 가동을 중단하여 장력계의 고장 유무를 진단할 때에도 현재에는 전기 및 기계적인 시험을 실시하는 등의 요인으로 평균 4시간 이상이 소요 되었으나 이 작업을 10분 이내로 단축 할수 있을 뿐만 아니라 장력계의 고장상태 조기진단으로 냉연강판의 로내부에서 파단, 끌힘 등의 제품불량 요인을 사전에 제거할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

장력계 고장 진단장치

본 고안은 냉연강판의 장력을 측정하는 장력계의 고장을 진단하는 진단장치에 관한 것이다.

제철소는 쇳물을 응고시켜 다양한 제품을 만드는 곳으로서, 제철소내 열연공장에서 압연된 철판을 냉연공장에서 냉간압연기로 두께 0.18mm∼1.7mm의 철판으로 압연을 하는데 이러한 철판을 제철소에서는 냉연강판 이라고 부른다.

연속소둔 설비는 도 1 에서 보는 바와 같이 7개의 로(100)로 구성되어 있으며, 이중에서 로(100) 하나의 작업공정을 예로들면 냉연강판(101)은 전동기(104)의 회전에 의해 롤(102)에 감기면서 다음 공정으로 넘어간다. 이럴 경우 각 롤간에 일정한 속도로 냉연강판(101)이 이동 되어야 하므로 로 출측부의 롤에 설치된 로드셀(103)에서 냉연강판(101)의 장력을 검출하여 전기제어장치(105)에 의한 제어로 냉연강판(101)의 일정한 장력을 유지시킬 필요가 있다.

종래 냉연강판의 장력을 측정하는 장력계는 도 1 에서와 같이 로드셀(103),(103')이 롤의 양측에 설치되어 수직방향으로 작용되는 냉연강판(101)의 장력이 로드셀 2차권선에서 유기기전력(g),(h)으로 변환되어 장력계장치(200)에 있는 신호장치(201)로 인가된 후 신호장치(201)에서 로드셀(103),(103') 2대의 신호가 합산되어 장력에 상응하는 전기적 신호로 전기제어장치(105)에 전송된다.

전송된 신호는 운전자가 설정한 장력 설정값(K)과 비교되어 로의 전체롤에 설치된 전동기(104)의 회전수를 제어하게 되어 로 내부에서는 항상 일정한 냉연강판(101)의 장력을 유지하게 된다.

그러나 상기한 종래 냉연강판의 장력계는 로 내부의 냉연강판 장력이 롤의 회전속도, 미끄러짐, 전동기 부하전류 등에 따라 변화하게 되므로 일정한 값의 장력으로 환산하기 어려워 측정값이 실제의 장력값인지 오검출된 장력값인지 진단하기 어렵다고 하는 문제점이 있었다.

또한 롤 한쪽 로드셀의 고장이 발생되어도 신호장치(201)에서는 롤의 양측에서 검출한 장력값을 합산하여 제어출력으로 전송하게 되는데 조업중 한쪽의 로드셀이 고장나면 고장측의 신호출력이 불가함에 따라 실제 장력치와 차이가 발생되어 냉연강판이 각 롤간에 일정한 속도로 이동되지 않아 로 내부에는 냉연강판이 끊어지거나 쌓이게되어 위험한 상황이 발생하게 되나 작업중에는 한쪽 장력계의 고장 상태를 진단하는 것이 불가능할 뿐만 아니라 조업중단시에도 전기적인 고장(로드셀의 1차 및 2차권선 단선)을 제외하고는 고장상태를 진단하는 것이 불가능 하다고 하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 실정을 감안하여 종래 장력계 고장진단의 문제점 들을 해결하고자 안출한 것으로서, 간단한 외부회로 및 고장진단회로를 구성하여 양쪽 로드셀의 측정값이 정상인지 오신호인지를 진단할 수있고, 작업중에도 양쪽중 원하는 로드셀의 고장상태를 진단할 수 있으며, 정상 조업중에도 고장난 로드셀의 오신호를 취외하고 정상적인 로드셀로 운전이 가능하도록 하는 장력계 고장 진단장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1 - 종래의 장력계설치 및 제어구성도

도 2 - 본 고안 장력계 고장 진단장치의 구성도

도 3 - 본 고안에 따른 신호선택절체장치(301)의 상세한 구성도

도 4 - 본 고안에 따른 제1검출장치(302)의 상세한 구성도

도 5 - 본 고안에 따른 제2검출장치(303)의 상세한 구성도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100. 로 101. 냉연강판

102. 롤 103, 103', 103. 로드셀

104. 전동기 105. 전기제어장치

200. 장력계장치 201. 신호장치

202. 여자장치 203. 전원공급장치

300. 장력계 고장 진단부 301. 신호선택절체장치

302. 제1검출장치 303. 제2검출장치

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 전원공급장치(203)에 신호장치(201)와 여자장치(202)를 연결하여 이루어진 장력계장치(200)와, 신호선택절체장치(301)와 제1검출장치(302) 및 제2검출장치(303)를 상호 연결하여 이루어진 장력계 고장 진단부(300) 및, 로드셀(103'),(103)을 구비하여 상기 로드셀(103'),(103)을 통해 장력계장치(200)와 장력계 고장 진단부(300)를 연결함과 더불어 장력계장치(200)와 장력계 고장 진단부(300)를 서로 연결하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 작용을 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 고안 장력계 고장 진단장치의 구성도, 도 3 은 본 고안에 따른 신호선택절체장치(301)의 상세한 구성도, 도 4 는 본 고안에 따른 제1검출장치(302)의 상세한 구성도, 도 5 는 본 고안에 따른 제2검출장치(303)의 상세한 구성도 로서, 도 2 에 도시한 바와 같이 장력계 고장 진단부(300)는 신호선택절체장치(301)와 제1검출장치(302) 및 제2검출장치(303)로 구성되어 있으며,신호선택절체장치(301)는 장력계장치(200)의 전원(b),(c)을 공급받아 도 3 에 도시한 바와 같이 전원조절기(PR)를 통해 12V로 동작하며, 롤 양측에서 검출된 로드셀(103'),(103)의 2차신호(g),(h)를 진단하는 로드셀의 선택에 따라 진단측은 연결하고 비 진단측은 단선하여 그 출력신호(g'),(h')를 장력계장치(200)에 있는 신호장치(201)로 전송하는 기능과, 장력검출값 신호(i)를 진단하는 로드셀의 선택에 따라 제1검출장치(302) 및 제2검출장치(303)에 신호(i'),(i)를 연결하여 검출장치가 동작되도록 하는 기능및,제1검출장치(302) 및 제2검출장치(303)의 동작에 따라 신호(l),(n)를 받아 정상일 때는 정상 표시를 하고 고장일 때는 고장 표시를 하며 또한 고장으로 진단된 로드셀의 2차신호(g),(h)를 단선하고 정상적인 로드셀의 신호를 장력계장치(200)에 연결하여 조업에는 영향을 미치지 않도록 하는 기능을 갖는다.

제1검출장치(302) 및 제2검출장치(303)는 장력계장치(200)의 전원(c),(d) 및 전원조절기(PR)를 통한 12V로 동작되는데 신호선택절체장치(301)에 의해 장력검출값 신호(i'),(i),(j)가 입력되면 제1,2검출장치(302),(303)에서는 장력검출값이 운전자의 장력 설정값 최대치와 최소치의 범위를 초과하면 고장으로 진단하며, 고장진단의 기준값인 최대치 및 최소치는 전기적인 신호로 셋트 하는데 이는 가변저항이나 이에 상응하는 외부의 공급 전압신호중 어느것도 가능하고, 고장으로 진단되면 제1,2검출장치(302),(303)는 그 출력신호(l),(n)를 신호선택절체장치(301)에 전송한다.

다음으로 상기한 본 고안의 작용을 보다 구체적으로 설명한다.

정상 조업중 로내의 장력제어가 불안정 하다고 판단하게 되면 도 3 에서와 같이 로드셀(103'),(103)의 어느 한쪽을 진단하기 위하여 스위치(S/W1)를 누르게된다. 이하에서 로드셀(103')의 고장을 진단하는 경우를 예로서 설명한다. 그렇게하면 릴레이(R1)가 작동하게 되어 로드셀(103)의 2차신호(h),(h')를 단선하고 진단하는 로드셀(103')의 2차신호(g),(g')만 도 2 에 도시한 장력계장치(200)에 있는 신호장치(201)에 인가된다. 그에따라 신호장치(201)에서 측정된 장력검출값 신호(i)는 릴레이(R1)의 작동으로 도 4 의 저항(R)을 통해 증폭기(AMP1)로 인가되며, 고장 진단용 신호(k)도 또한 제1검출장치(302)로 인가된다.이때 도 4 에 도시한 제1검출장치(302)는 장력검출값 신호(i')의 입력에 따라 장력검출값이 최대치를 넘으면 증폭기(AMP1)이 동작하고 최소치에 모자라면 증폭기(AMP3)가 동작하게 된다.이 최대치 및 최소치의 값은 설비 특성에 맞게 가변저항(VR1),(VR2)이나 외부 전압신호를 이용하여 조정이 가능하다. 증폭기(AMP1),(AMP2)에서 신호(ⓔ),(ⓕ)가 발생되어 출력되면, SCR1의 게이트신호(ⓖ)에 의해 SCR1이 동작하고 그에따라 릴레이(R5)가 동작하게 되므로 신호선택절체장치(301)의 출력신호(k)가 제1검출장치(302)를 통해 신호(l)로서 출력되어 신호선택절체장치(301)로 전송된다.

여기서 리셋트스위치(RSW1)를 누르면 SCR1의 동작이 정지되어 초가화 된다.

다시 도 3 에서 고장신호(l)에 의해 릴레이(R3)가 동작하게 되면 로드셀(103')의 고장을 나타내는 전등(L2)이 점등되게 되고, 릴레이(R1)의 동작이 정지하게 되며, 릴레이(R2)가 작동하여 고장으로 진단된 로드셀(103')의 신호를 단선한 로드셀(103)의 신호를 연결하여 장력 출력값이 정상적으로 출력되게 되므로 조업에 영향을 미치지 않게된다.

여기서 스위치(S/W3)는 본 고안에 따른 신호선택절체장치(301)를 초기화 시키기 위한 것이다.

한편 로드셀(103)의 진단시에는 스위치(S/W2)를 누르게 되는데 그렇게 하면 릴레이(R2)가 작동하게 되어 로드셀(103')의 2차신호(g)를 단선하고 로드셀(103)의 2차신호(h)만이 신호(h)로서 도 2 의 장력계장치(200)에 있는 신호장치(201)에 인가된다. 따라서 장력계장치(200)에서 측정된 장력검출값(i)은 릴레이(R2)의 작동으로 신호장치(201)에서 출력되어 신호선택절체장치(301)로 인가되므로 신호(i)가 도 5 에 도시한 제2검출장치(303)에 입력되고, 고장진단용신호(m)도 제2검출장치(303)에 입력된다. 그러므로 장력검출값 신호(i)의 입력에 따라 장력검출값이 최대치를 넘으면 증폭기(AMP5)가 동작하고, 최소치에 모자라면 증폭기(AMP7)가 동작하게 된다. 이 최대치 및 최소치의 값은 설비특성에 맞게 가변저항(VR3),(VR4)이나 외부 전압신호를 이용하여 조정이 가능하다. 증폭기(AMP5),(AMP7)에서 신호(ⓔ),(ⓕ)가 발생되어 출력되면, SCR2의 게이트신호(ⓖ)에 의해 SCR2가 동작하게되므로 릴레이(R6)가 동작하여 신호선택절체장치(301)에서 출력되는 신호(m)가 제2검출장치(303)를 통해 신호(n)로서 출력되어 신호선택절체장치(301)에 입력된다.

여기서 리셋트스위치(RSW2)를 누르면 SCR2의 동작이 정지되어 초기화 된다.

다시 도 3 에서 고장신호(n)에 따라 릴레이(R4)가 작동하게 되어 로드셀(103)의 고장을 나타내는 전등(L3)이 점등되고, 릴레이(R2)는 동작을 정지하며, 릴레이(R1)가 작동하게 되어 고장으로 진단된 로드셀(103)의 출력신호(h)를 단선한 뒤 로드셀(103')의 출력신호(g)를 신호(g')로서 장력계장치(200)에 있는 신호장치(201)에 인가하여 장력 출력값이 정상적으로 출력되므로 조업에 영향을 미치지 않게 된다.

한편 장력계 고장진단시 로드셀이 정상적으로 동작할 때는 제1,2검출장치(302),(303)의 출력신호(l),(n)가 출력되지 않아 릴레이(R3),(R4)의 동작이 정지되므로 전등(L1)이 점등되어 정상상태를 나타내게 된다.

상기한 바와 같이 작용하는 본 고안에 의하면 조업중 로내의 장력제어가 불안정할 때 조업중에는 불가능한 장력계의 고장진단이 항상 가능하고, 또한 고장요인을 찾기위해 설비의 가동을 중단하여 장력계의 고장 유무를 진단할 때에도 현재에는 전기 및 기계적인 시험을 실시하는 등의 요인으로 평균 4시간 이상이 소요 되었으나 이 작업을 10분 이내로 단축 할수 있다.

뿐만 아니라 장력계의 고장상태 조기진단으로 냉연강판의 로내부에서 파단, 끌힘 등의 제품불량 요인을 사전에 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 전원공급장치(203)에 신호장치(201)와 여자장치(202)를 연결하여 이루어진 장력계장치(200)와, 신호선택절체장치(301)와 제1검출장치(302) 및 제2검출장치(303)를 상호 연결하여 이루어진 장력계 고장 진단부(300) 및, 로드셀(103'),(103)을 구비하여 상기 로드셀(103'),(103)을 통해 장력계장치(200)와 장력계 고장 진단부(300)를 연결함과 더불어 장력계장치(200)와 장력계 고장 진단부(300)를 서로 연결하여 구성된 것을 특징으로 하는 장력계 고장 진단장치.