KR200175345Y1

KR200175345Y1 - 열간압연 두께제어장치

Info

Publication number: KR200175345Y1
Application number: KR2019990023089U
Authority: KR
Inventors: 장정진; 이명조; 진기풍
Original assignee: 포항종합제철주식회사
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 1999-10-26
Publication date: 2000-03-15

Abstract

본 고안은 열간압연 두께제어장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 롤갭제어용 유압 실린더 위치검출기의 드라이브 사이드 및 워크사이드측 검출평균값을 이용하여 롤갭을 제어하는 경우 롤갭위치검출기의 고장여부를 판단하고, 일측 롤갭위치검출기 고장시 타측 롤갭위치검출기의 검출값을 기초로하여 열간압연 두께 제어를 수행할 수 있도록 된 열간압연 두께제어장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 고안에 따른 열간압연 두께제어장치는 드라이브 사이드 및 워크 사이드 실린더의 양측 소정 위치에 상호 대향되게 마련된 다수의 실린더 위치검출기에 의해 실린더 위치를 검출하여 압연 롤갭을 가변시키고, 이때 각 실린더 위치 검출값에 대한 평균값을 연산한 후 평균값과 각 실린더 위치검출값과의 편차를 기설정된 소정의 기준값과 비교하여 상기 각 실린더 위치 검출기의 정상동작여부를 판단하고, 오동작판단된 실린더 위치검출값에 대해 보정연산하여 각 실린더위치에 따른 실린더 구동제어밸브의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

열간압연 두께제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING ROLL GAP OF HYDRAULIC AGC}

도 1은 종래 열간 압연 두께 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 시스템 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 열간 압연 두께제어장치는 백업롤(2a) 초크 상부에 유압 실린더(3)가 설치되고, 유압 실린더(3) 상부에 압연력 검출기(4)와 압하용 스크류가 차례로 설치되어 있다. 이때, 유압 실린더(3)는 압연롤의 워크 사이드 및 드라이브 사이드 각각에 마련되고, 각 유압 실린더(3)의 좌/우측에는 각각 실린더 위치 검출기(11~14)가 각각 설치된다.

이러한 구성에서 종래의 열간압연 두께제어는 워크사이드 내/외측 실린더 위치검출기(11)(12) 및 드라이브 사이드 내/외측 실린더 위치검출기(13)(14)에서 유압실린더(3)의 구동에 따른 실린더 위치 변화를 검출하여 검출부(30)에 입력한 후 변환부(40)에서 디지털신호로 변환된 후 평균치 계산부(50)로 입력되어 워크 사이드 실린더 검출값의 평균과 드라이브 사이드 실린더 검출값의 평균이 계산된다.

이때, 제어부(70)에서는 평균치 계산부(50)에서 계산된 각 평균값을 각각 기설정된 기준값과 비교하여 실린더 위치 검출에 따른 롤갭제어를 수행하게 된다. 다시 말해서, 상부 워크롤(1a)과 하부 워크롤(1b)간의 간격을 압연시의 롤갭으로 하여 압연소재를 목표두께로 압연하기 위해서 상위 압연 계산기로부터 입력부(60)로 전송된 두께설정치와 상기 실린더 위치검출기에 의해 검출된 롤갭평균값을 비교하여 그 차에 따라서 유압실린더 제어 밸브(21)(22)를 동작시킴으로써 압연 두께를 제어하게 된다.

또한, 제어부(70)에서는 상기 유압실린더 제어밸브(21)(22)의 구동량을 검출하는 차동트랜스(23)(24)로부터 유압실린더 제어밸브(21)(22)의 구동 신호를 피드백받아 유압실린더 제어밸브의 구동을 피드백제어한다. 출력부(80)에서는 제어부(70)로부터 출력되는 워크사이드 및 드라이브 사이드 구동 신호를 유압 실린더를 구동시킬 수 있는 전류신호(±0~20mA)로 변환하여 유압실린더 제어밸브를 동작시킨다.

그러나, 이러한 종래의 열간 압연 두께제어장치에 있어서, 드라이브 사이드 및 워크 사이드에 마련된 각 실린더 위치검출기(11~14)의 검출 결과를 평균하여 평균값과 상위압연계산기에 설정된 설정치를 비교하여 실린더 롤갭을 제어하게 된다. 그런데, 이러한 경우 어느 하나의 위치검출기의 고장이나 오동작등으로 정확한 실린더 위치를 검출할 수 없는 경우에는 실린더 위치검출기의 정상동작여부를 검출할 수 없기 때문에 제어부(70)에서는 잘못 검출된 실린더 위치를 기초로 하여 유압실더 제어밸브(21)(22)를 구동시키게 된다. 따라서, 압연소재의 두께제어를 위한 롤갭설정이 정확하게 이루어질 수 없어 압연소재의 두께제어가 불가능하게 되고 그에 따른 압연공정의 중단 및 생산량 저하등의 문제를 일으키게 된다.

따라서, 본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 그 목적은 유압실린더의 위치를 검출하는 실린더 위치 검출기의 동작이상여부를 검출하고, 실린더 위치검출기 중 정상동작되는 실린더 위치 검출기의 검출결과에 의해 실린더의 롤갭을 정확하게 제어할 수 있도록 한 열간 압연 두께제어장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 종래 열간압연 두께제어장치의 개략적인 구성을 보인 시스템블록도이다.

도 2는 본 고안에 따른 열간압연 두께제어장치의 개략적인 구성을 보인 시스템 블록도이다.

도 3은 본 고안에 따른 열간압연 두께제어장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

4...압하력 검출기, 11~14...실린더 위치검출기

21,22...유압실린더 제어밸브, 23,24...차동트랜스

130...검출부, 140...신호변환부,

150...입력부, 160...정상동작 판단부,

170...제어부, 180...출력부,

190...표시기.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 열간압연 두께제어장치는 드라이브 사이드 및 워크 사이드 실린더의 양측 소정 위치에 상호 대향되게 마련된 다수의 실린더 위치검출기에 의해 실린더 위치를 검출하여 압연 롤갭을 가변시키도록 실린더 구동 제어밸브를 구동시키도록 된 열간 압연 두께제어장치에 있어서,

상기 각 실린더 위치 검출값에 대한 평균값을 연산한 후 평균값과 각 실린더 위치검출값과의 편차를 기설정된 소정의 기준값과 비교하여 상기 각 실린더 위치 검출기의 정상동작여부를 판단하고, 오동작판단된 실린더 위치검출값에 대해 보정연산하여 각 실린더위치에 따른 실린더 구동제어밸브의 구동신호를 출력하는 정상동작 판단부와,

상기 정상 동작 판단부로부터 출력되는 각 실린더 구동제어밸브의 구동제어신호와 상기 각 실린더 구동제어밸브의 피득백 위치검출신호를 비교하여 그 편차에 따라 상기 각 구동제어밸브를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하에는 본 고안에 따른 열간압연 두께제어장치의 구성 및 작용효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 열간 압연 두께제어장치의 구성을 보인 시스템블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 열간 압연 두께제어장치는 드라이브 사이드 및 워크 사이드에 각각 마련된 실린더의 위치를 검출하기 위하여 실린더의 내측 및 외측에 각각 설치된 실린더 위치검출기(11~14)와, 상기 각 실린더 위치검출기(11~14)의 검출신호를 입력받는 신호검출부(130)와, 상기 신호검출부(130)에서 검출입력된 실린더 위치신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 신호변환부(140)와, 상기 신호변환된 실린더 위치값과 상위계산기로부터 입력받은 실린더 위치설정값을 입력받는 신호입력부(150)와, 상기 신호입력부(150)로부터 입력된 신호로부터 상기 실린더 위치 검출기(11~14)의 정상동작여부를 판단하는 정상동작 판단부(160)와, 상기 정상동작 판단부(160)로부터 출력되는 신호를 기초로 하여 상기 각 유압 실린더의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(170)와, 상기 제어부(170)로부터 출력된 제어 신호를 각 유압실린더 제어밸브(21)(22)에 출력하는 구동신호출력부(180)를 구비하여 이루어진다.

전술한 구성에 있어서, 상기 실린더 위치검출기(11~14)는 각각 드라이브 사이드 실린더 및 워크 사이드 실린더의 내측 및 외측의 상호 대향되는 위치에 설치되어 실린더 구동 밸브의 구동으로 상/하로 이동되는 실린더의 위치를 검출한다. 이때 실린더 위치검출기(11~14)에 의해 검출되는 실린더 위치값은 워크롤 간의 롤갭값으로 인식하게 된다. 즉, 상위압연 계산기에서 생산하고자 하는 압연 소재의 두께 제어를 위해 워크롤간의 롤갭을 제어하게 되며, 이때 롤갭 제어는 실린더의 위치검출을 통해 수행할 수 있다.

한편, 상기 정상 동작 판단부(160)는 상기 실린더 위치 검출기(11~14)에 의해 검출된 실린더 위치값을 입력부(150)를 통해 입력받아 위치검출값의 평균값과 각 위치검출값의 편차를 소정의 기준값과 비교하여 각 실린더 위치검출기에 대한 고장이나 오동작여부를 판단하게 된다.

이하에는 전술한 구성을 갖는 본 고안에 따른 열간 압연 두께제어장치의 동작 및 작용 효과를 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안을 구현하기 위한 열간압연 두께제어장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트를 도시한 것이다.

먼저, 본 고안에 따른 열간압연 두께제어장치에서는 단계(S10)에서 각 실린더 위치검출기(11~14)의 실린더 위치검출값을 검출부(130)를 통해 입력받아 변환부(140)에서 디지털 신호로 변환한 뒤 입력부(150)로 입력하게 된다. 이때, 입력부(150)에서는 단계(S12)에서 각 검출기의 실린더 위치검출신호와 경보정보를 해당 영역의 메모리에 저장한다. 즉, 입력부(150)에서는 워크사이드 내측 위치 검출량은 A1에 저장하고, 위치검출 경보신호는 A2에 0/1의 값으로 입력한다. 이때, 검출부(130)로부터 입력부로 입력되는 경보신호는 각 위치검출기의 출력전압레벨이 일예로 2~3Vpp를 벗어난 경우 혹은 출력전압레벨이 0Vpp인 경우나 검출속도가 초과(20㎲동안에 20㎛이상 검출된 경우에 발생된다.

한편, 이렇게 입력부(150)에 입력된 정보는 판단부(160)로 출력되고, 판단부(160)에서는 단계(S14)에서와 같이 각 실린더 위치 검출기(11~14)의 위치검출값을 모두 합산한 후 실린더 위치 검출기(11~14)의 설치 개수 즉, 일예로 4로 나누어 실린더 위치검출량의 평균값을 계산하게 된다. 단계(S16)에서는 상기 단계(S14)에서 계산된 평균값과 각 실린더 위치 검출기의 위치검출값을 빼서 각 실린더 위치검출기의 편차를 구하게 된다.

상기 단계(S16)에서 구해진 각각의 위치검출 편차값은 단계(S18)에서 실린더 위치검출기의 동작이상을 판단하기 위하여 기설정된 기준값을 비교하여 상기 위치검출 편차값이 기준값이상인가를 판단하게 된다. 이때, 동작이상 판단부(160)에서는 각 실린더 위치검출기(11~14)에 대한 위치검출 편차값과 기준값을 각각 비교하여 각 실린더 위치검출기(11~14)에 대한 이상여부를 판단하여 해당 위치 검출기의 해당 메모리에 에러 발생을 표시하게 된다. 일예로 기준값을 ±0.5mm로 설정한 경우 위치검출 편차값이 기준값보다 큰 것으로 판단된 경우에는 해당 위치검출기의 경보 정보를 1로 세팅하여 해당 메모리에 저장한다.

이후 단계(S20))에서는 상기 판단결과 에러가 발생된 실린더 위치검출기의 검출값에 대한 보정을 수행하게 되는 데, 이는 정상적인 롤갭검출을 수행한 타 실린더 위치검출기의 검출정보를 바탕으로 이루어진다. 즉, 이러한 보정연산은 각 실린더 위치검출기의 검출값의 평균치를 이용하여 압연 롤갭을 제어하는 경우에 있어서 정확하지 않은 실린더 위치 검출값에 의해 롤갭제어가 부정확해지는 것을 보상하기 위하여 실행되는 것으로 워크 사이드(W/S) 및 드라이브 사이드(D/S)의 각 실린더 위치검출값의 평균값을 산출하기 이전의 단계에서 수행된다.

한편, 이러한 보정 연산은 정상동작 판단부(160)에서 수행되며, 일예로 워크 사이드 내측 실린더 위치 검출기(12)가 이상동작하여 워크사이드 내측 실린더 위치 검출기(12)의 검출값이 기준값 이상인 경우에는 상기 워크 사이드 실린더 위치 검출기(11)(!2)에 대한 검출량 평균값을 산출하는 데 있어서, 내측 실린더 위치검출기(12)의 검출값 대신에 정상동작되는 외측 실린더 위치검출기(11)의 검출값을 워크 사이드 실린더 위치검출기의 평균값으로 설정하게 된다.

부연하여 설명하면, 워크 사이드 및 드라이브 사이드측에서는 각각 내측 또는 외측의 실린더 위치검출기에 고장이 발생되거나 기타 이유로 인하여 정확한 실린더 롤갭검출이 불가능한 것으로 판단되는 경우에는 각 사이드에서 정상 동작되는 실린더 위치검출기의 검출신호를 오동작되는 실린더 위치검출기의 롤갭검출신호로 사용하여 평균값을 계산하게 된다. 또한, 워크 사이드 및 드라이브 사이드에서 그 내/외측 모두의 실린더 위치 검출기가 고장인 경우에는 롤갭제어가 불가능하므로 유압 실린더의 구동을 정지시키고 표시기(190)를 통해 경보신호를 출력하게 된다. 즉, 동일 실린더내 즉, 워크 사이드나 드라이브 사이드 내에서만 이상동작되는 위치검출기에 대한 롤갭 검출량의 보정이 가능하다.

상기와 같이, 이상발생된 위치검출기에 대한 보정 연산이 완료되면 단계(S22)에서 제어부(170)는 상기 단계(S20))에서 정상동작 판단부(160)를 통해 보정연산된 위치검출 평균값을 근거로 하여 유압제어밸브(21)(22)의 구동을 제어하게 된다. 이때, 유압제어밸브(21)(22)를 구동시키는 경우에는 유압제어밸브의 구동량을 검출하도록 마련된 차동 트랜스(23)(24)의 검출량을 피드백받아 상기 유압제어밸브(21)(22)의 현재 검출값과 상기 실린더 위치검출 평균값을 기초로 얻어진 유압제어밸브 구동제어값을 비교하여 그 편차가 0이 되도록 출력부(180)를 통해 구동 신호를 출력하여 상기 유압제어밸브를 구동시키게 된다.

본 고안에 따른 열간 압연 두께제어장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 고안의 기술 사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 열간압연 두께제어장치는 실린더 워크 사이드 및 드라이브 사이드 실린더 위치검출기의 이상동작을 판단하여 실린더 위치검출에 따른 롤갭제어시에 정확한 롤갭설정이 가능하도록 하여 압연 제품의 품질향상 및 실린더 위치검출기의 동작이상을 사전에 판단함에 따른 생산 휴지등을 미연에 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

드라이브 사이드 및 워크 사이드 실린더의 양측 소정 위치에 상호 대향되게 마련된 다수의 실린더 위치검출기에 의해 실린더 위치를 검출하여 압연 롤갭을 가변시키도록 실린더 구동 제어밸브를 구동시키도록 된 열간 압연 두께제어장치에 있어서,

상기 각 실린더 위치 검출값에 대한 평균값을 연산한 후 평균값과 각 실린더 위치검출값과의 편차를 기설정된 소정의 기준값과 비교하여 상기 각 실린더 위치 검출기의 정상동작여부를 판단하고, 오동작판단된 실린더 위치검출값에 대해 보정연산하여 각 실린더위치에 따른 실린더 구동제어밸브의 구동신호를 출력하는 정상동작 판단부와,

상기 정상 동작 판단부로부터 출력되는 각 실린더 구동제어밸브의 구동제어신호와 상기 각 실린더 구동제어밸브의 피득백 위치검출신호를 비교하여 그 편차에 따라 상기 각 구동제어밸브를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열간압연 두께제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 정상동작 판단부는 오동작으로 판단된 실린더의 위치검출값을 동일 실린더의 위치검출을 정상적으로 수행하는 타 실린더 위치 검출기의 검출값으로 대체하여 각 실린더에 대한 위치검출 평균값을 산출하여 상기 제어부로 출력하는 것을 특징으로 하는 열간압연 두께제어장치.