KR20020045429A - Thickness estimation apparatus of rolling strip by using elastic line and plastic line and its estimation method - Google Patents

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KR20020045429A
KR20020045429A KR1020000075041A KR20000075041A KR20020045429A KR 20020045429 A KR20020045429 A KR 20020045429A KR 1020000075041 A KR1020000075041 A KR 1020000075041A KR 20000075041 A KR20000075041 A KR 20000075041A KR 20020045429 A KR20020045429 A KR 20020045429A
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박철재
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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for estimating thickness of a rolled strip using elastic coefficient and plastic coefficient are provided to improve thickness accuracy and product accuracy of a hot rolled strip by accurately estimating thickness of a strip proceeding between stands in hot finish rolling. CONSTITUTION: The method for estimating thickness of a rolled strip using elastic coefficient and plastic coefficient comprises a first step (S1) in which preset information is inputted according to rolling conditions of the strip; a second step (S2,S3) of setting thickness(h) in the information inputted in the first step as an arbitrary thickness(h1) and calculating rolling forces; a third step (S4,S5) of calculating elastic line and plastic line using the arbitrary thickness and rolling forces calculated in the second step; a fourth step (S6,S7) of comparing the two thickness values by calculating the arbitrary thickness(h1) from a point at which the elastic line and the plastic line calculated in the third step are reciprocally contacted and a thickness(h2) at the reciprocally contacted point; and a fifth step (S8,S9) of applying rolling forces so that the strip is rolled to the thickness(h2) when the error is contained in the error limits by comparing an error of the two thickness values in the fourth step with preset error limits.

Description

탄성계수와 소성계수를 이용한 압연강판의 두께 예측장치 및 그 예측방법{Thickness estimation apparatus of rolling strip by using elastic line and plastic line and its estimation method}Thickness estimation apparatus of rolling strip by using elastic line and plastic line and its estimation method

본 발명은 열간 사상압연에서 압연스탠드 사이를 진행하는 압연강판의 두께를 예측하기 위한 압연강판의 두께 예측장치 및 그 예측방법에 관한 것이며, 특히, 소성계수와 탄성계수를 이용하여 정확한 압연강판의 두께를 예측하는 두께 예측장치 및 그 예측방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for predicting the thickness of a rolled steel sheet for predicting the thickness of the rolled steel sheet running between rolling stands in hot finishing rolling, and to a method for predicting the thickness of the rolled steel sheet. The present invention relates to a thickness estimating apparatus and a method of predicting the same.

연주기에서 제작된 슬래브는 다수 개의 압연스탠드를 통과하면서 소비자가 원하는 또는 냉연공정의 소재로 사용될 수 있게 설정된 두께로 압연된 열연강판이 제작된다.The slab manufactured in the machine is passed through a plurality of rolling stands to produce a rolled hot rolled steel sheet set to a thickness that can be used as a material desired by the consumer or cold rolling process.

이런 열연강판은 다수 개의 압연스탠드를 통과하면서 최종 설정된 압연강판의 두께로 점차적으로 압연되는데, 이 때, 다수 개의 압연스탠드 사이를 진행하는 열연강판의 두께를 측정하여야 다음 압연스탠드의 출측으로 나온 열연강판의 두께를 설정하고, 그에 따른 압연하중 및 롤갭을 설정하게 된다.The hot rolled steel sheet is gradually rolled to the thickness of the final rolled steel sheet while passing through a plurality of rolling stands, at this time, the thickness of the hot rolled steel sheet running between the plurality of rolling stands to measure the hot rolled steel sheet to the exit side of the next rolling stand Set the thickness of, and thereby set the rolling load and the roll gap.

그러나, 이런 다수 개의 압연스탠드의 사이에 두께 계측기를 설치하여 진행하는 강판의 두께를 측정할 수 있으나, 압연강판의 고온 및, 냉각수, 냉각수에 의한 증기, 설치위치 등의 이유로 두께 계측기를 설치하기에 어려움이 따른다. 또한, 두께 계측기를 온라인 상에 설치하였다 하더라도, 열악한 작업환경 등에 의해 잦은 고장 발생과 두께 계측기의 고가의 가격으로 인하여 설치에 어려움이 따른다.However, it is possible to measure the thickness of the steel sheet to proceed by installing a thickness meter between the plurality of rolling stands, but it is not possible to install the thickness meter due to the high temperature of the rolled steel sheet, the cooling water, the steam by the cooling water, the installation position, etc. Difficulties follow In addition, even if the thickness gauge is installed on-line, it is difficult to install due to the frequent occurrence of failure due to poor working environment and the expensive price of the thickness gauge.

따라서, 이러한 두께 계측기를 사용하지 않고, 압연기의 선형거동을 이용한 게이지미터 식의 모델을 통해 압연스탠드의 출측으로 나온 열연강판의 두께를 계산하는 방법이 개발되었다. 그러나, 결론적으로 이런 선형거동을 이용한 게이지미터 식의 모델은 압연강판의 두께와 하중과의 관계만으로 단순하게 계산되는 값으로서 그 예측되는 압연강판의 두께의 신뢰도는 떨어진다. 이하에서는 선형거동을 이용한 게이지미터의 모델에 대하여 상세히 설명하겠다.Therefore, a method of calculating the thickness of the hot rolled steel sheet coming out of the rolling stand is developed through a gauge meter model using the linear behavior of the rolling mill without using such a thickness gauge. However, in conclusion, the gauge meter model using this linear behavior is simply calculated only by the relationship between the thickness and the load of the rolled steel sheet, and the predicted thickness of the rolled sheet is less reliable. Hereinafter, a model of the gauge meter using the linear behavior will be described in detail.

도 1은 종래 기술에 따른 압연강판의 두께 예측장치를 나타낸 개념도이고, 도 2는 압연강판의 두께를 예측하기 위한 소성곡선과 탄성선를 나타낸 그래프이다.1 is a conceptual diagram showing a thickness prediction apparatus of a rolled steel sheet according to the prior art, Figure 2 is a graph showing a plastic curve and elastic line for predicting the thickness of the rolled steel sheet.

도 1에 도시된 바와 같이, 전단 압연스탠드(이하에서는 '스탠드'라 함)(i)와 후단 스탠드(i+1)의 사이에는 루퍼(9)가 설치되어 진행하는 압연강판(3)을 상부방향으로 가압하여 압연강판(이하에서는 '강판'이라 함.)(3)의 장력을 유지하게 한다. 그리고, 각각의 스탠드(i, i+1)에는 하중측정기인 로드셀(5)이 설치되어 압연하중을 측정하며, 스탠드(i, i+1)에 수용된 작업롤(work roll)(1)에는 유압실린더(7i, 7i+1)가 설치되어 압연하중을 가한다.As shown in FIG. 1, the upper part of the rolled steel sheet 3 having the looper 9 installed therebetween between the shear rolling stand (hereinafter referred to as a 'stand') i and the rear end stand i + 1. The pressure in the direction to maintain the tension of the rolled steel sheet (hereinafter referred to as 'steel plate') (3). Each stand (i, i + 1) is provided with a load cell (5) as a load measuring device to measure the rolling load, and the work roll (1) accommodated in the stand (i, i + 1) Cylinders 7i and 7i + 1 are installed to apply rolling loads.

이런 압연시스템을 가진 구조에서 전단 스탠드(i)의 출측으로 나온 강판(3)의 두께를 측정하기 위해서는 SCC(Supervisory Control Computer)(10)로부터 강판(3)에 대한 정보를 입력받게 되고, 게이지미터 계산부(12)에서는 SCC(10)로부터 입력된 강판(3)의 정보와 로드셀(5i)로부터 측정된 압연하중(ΔP) 및, 전단 스탠드(i)의 두 작업롤(1)의 갭을 이용하여 수학식 1과 같은 계산식에 의해 출측두께 편차(Δh; 입측두께(H)-출측두께(h))를 계산한다.In the structure having such a rolling system, in order to measure the thickness of the steel sheet 3 coming out from the front end of the shear stand i, information about the steel sheet 3 is input from the supervisory control computer (SCC) 10, and a gauge meter The calculating part 12 uses the information of the steel plate 3 input from the SCC 10, the rolling load ΔP measured from the load cell 5i, and the gap between the two work rolls 1 of the shear stand i. By using the same formula as in Equation 1, the exit thickness deviation Δh (starting thickness (H)-exit thickness (h)) is calculated.

여기에서, h는 출측두께이고, S는 롤갭이고, P는 압연하중이며, K는 롤의 강성계수이다.Where h is the exit thickness, S is the roll gap, P is the rolling load, and K is the stiffness coefficient of the roll.

게이지미터 계산부(12)로부터 계산된 강판(3)의 두께편차를 이용하여 목표두께와의 편차를 FF AGC(Feedforward Automatic Gauge Control)(14)를 통해 유압실린더(7i+1)에 롤갭 명령치를 설정하고 후단 스탠드(i+1)의 유압실린더(7i+1)로 출력한다.By using the thickness deviation of the steel sheet 3 calculated from the gauge meter calculation unit 12, the deviation from the target thickness is transmitted to the hydraulic cylinder 7i + 1 through the FF AGC (Feedforward Automatic Gauge Control) 14. It sets and outputs to the hydraulic cylinder 7i + 1 of the rear | right stand (i + 1).

그러나, 이런 게이지미터 식의 계산방식은 두께와 하중 사이의 선형적인 거동만을 대상으로 하여 만든 식이기 때문에 실제 압연거동과는 거리가 멀다. 그 이유로서, 실제 압연현상은 온도, 오일필름(oil film)두께, 마찰 등 여러 가지 변수들로 인하여 상당한 비선형성이 존재한다. 따라서, 이와 같은 비선형성을 고려하지 않고는 압연기에 설계된 제어기가 만족할 만큼의 성능을 발휘할 수 없으므로, 비선형성을 고려하여야만 스탠드 출측두께를 정확하게 계산할 수 있다.However, this metric calculation method is far from the actual rolling behavior because it is formulated only for the linear behavior between thickness and load. As a reason, the actual rolling phenomenon has considerable nonlinearity due to various variables such as temperature, oil film thickness and friction. Therefore, the controller designed for the rolling mill cannot exhibit satisfactory performance without considering such nonlinearity, so that the stand exit thickness can be accurately calculated only by considering the nonlinearity.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 압연기의 출측두께h는 탄성선(EL; Elastic Line)과 소성곡선(PL; Plastic Line)의 교점에서 결정된다. 탄성선은 수학식 1에서와 같이 두께와 압연하중과의 선형적인 거동을 나타내는 관계이지만, 소성곡선은 비선형적인 거동이다. 따라서, 탄성선인 선형적인 거동만으로 출측두께를 예측 결정한다는 것은 예측에 대한 신뢰도를 떨어뜨리는 단점이 있다.On the other hand, as shown in Figure 2, the exit thickness h of the rolling mill is determined at the intersection of the elastic line (EL; Elastic Line) and the plastic curve (PL; Plastic Line). The elastic line is a relationship representing the linear behavior between the thickness and the rolling load as in Equation 1, but the plastic curve is a nonlinear behavior. Therefore, predicting and determining the exit thickness only by the linear behavior of the elastic line has the disadvantage of lowering the reliability of the prediction.

한편, 강판의 두께를 연산하는 기술로서 이미 공개된 특허로는 "일본국 특개평7-214125호(발명의 명칭 : 탄뎀압연기에 있어서의 판두께 제어방법)"과, "일본국 특개평10-34219호(발명의 명칭 : 열간압속압연기에 있어서의 두께 제어방법)" 및, "일본국 특개평9-66309호(발명의 명칭 : 두께 제어방법 및 그 장치)"가 있으며, 이들 특허의 기술적 사상에서 문제시 되는 점은 다음과 같다.On the other hand, the patents already published as a technique for calculating the thickness of the steel sheet, "Japanese Patent Laid-Open No. 7-214125 (name of the invention: a method for controlling plate thickness in a tandem rolling mill)" and "Japanese Patent Laid-Open No. 10- 34219 (Invention: Thickness Control Method in Hot Rolling Mill) and "Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 9-66309 (Invention: Thickness Control Method and Apparatus)", and the technical spirit of these patents. The problem is as follows.

첫번째로, 판두께 제어를 위한 두께계를 스탠드 최후단에만 설치하여 피드백 제어에 이용하고 있으나, 스탠드 사이의 두께에 대한 정보는 제공하고 있지 않아 최종 제작된 압연강판의 두께가 목표된 두께와 오차범위가 크다는 단점이 있다.Firstly, the thickness gauge for plate thickness control is installed only at the end of the stand and used for feedback control. However, the thickness of the final rolled steel sheet is the target thickness and error range because it does not provide information on the thickness between the stands. Has a disadvantage of being large.

두번째로, 스탠드 사이에서 강판의 두께를 연산하는 경우에 사용되는 모델은 압연하중과 롤갭 실측치를 이용하여 앞에서 설명한 바와 같은 선형적인 게이지미터 식을 이용하여 간략화한 모델로서, 두께 제어의 정도가 떨어진다는 단점이 있다.Secondly, the model used for calculating the thickness of the steel plate between the stands is a simplified model using the linear gauge metric as described above using the rolling load and the roll gap measurement, and the degree of thickness control is inferior. There are disadvantages.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 압연강판의 탄성계수와 소성계수를 고려하여 압연스탠드의 출측으로 나온 강판의 두께를 정확하게 예측할 수 있는 탄성계수와 소성계수를 이용한 압연강판의 두께 예측장치 및 그 예측방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is provided to solve the problems of the prior art as described above, in consideration of the elastic modulus and plasticity coefficient of the rolled steel sheet using the elastic modulus and plasticity coefficient that can accurately predict the thickness of the steel sheet coming out of the rolling stand An object of the present invention is to provide a thickness prediction device for a rolled steel sheet and a prediction method thereof.

도 1은 종래 기술에 따른 압연강판의 두께 예측장치를 나타낸 개념도이고,1 is a conceptual diagram showing a thickness prediction apparatus of a rolled steel sheet according to the prior art,

도 2는 압연강판의 두께를 예측하기 위한 소성곡선과 탄성선를 나타낸 그래프이고,2 is a graph showing a plastic curve and an elastic line for predicting the thickness of the rolled steel sheet,

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 탄성계수와 소성계수를 이용한 압연강판의 두께 예측장치를 나타낸 개념도이며,3 is a conceptual diagram illustrating a thickness predicting device of a rolled steel sheet using an elastic modulus and a plastic modulus according to an embodiment of the present invention;

도 4는 도 3에 도시된 압연강판의 두께 예측장치의 알고리즘을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating an algorithm of the apparatus for predicting the thickness of the rolled steel sheet illustrated in FIG. 3.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠

1 : 작업롤 3 : 압연강판1: work roll 3: rolled steel sheet

5, 5i+1 : 로드셀 7, 7i+1 : 유압실린더5, 5i + 1: Load cell 7, 7i + 1: Hydraulic cylinder

9 : 루퍼 10 : SCC(Supervisory Control Computer)9: Looper 10: SCC (Supervisory Control Computer)

12 : 게이지미터 계산부 14 : FF AGC12: Gauge meter calculation unit 14: FF AGC

20 : 입력부 30 : 두께 및 하중 연산부20: input unit 30: thickness and load calculation unit

40 : 탄성/소성곡선 연산부 50 : 두께오차 비교부40: elastic / plastic curve calculation unit 50: thickness error comparison unit

60 : 출력부60: output unit

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 다수 개의 압연스탠드를 통과하면서 압연되는 강판의 두께를 예측하는 압연강판의 두께 예측장치에 있어서, SCC(Supervisory Control Computer)로부터 입력된 정보로부터 상기압연스탠드의 출측 강판두께를 임의로 설정하고 압연하중을 계산하는 두께 및 하중 연산부와, 상기 두께 및 하중 연산부에서 계산된 두께와 하중을 이용하여 탄성선과 소성곡선을 연산하고 두 곡선이 상호 접하는 부위의 두께를 구하는 곡선연산부와, 상기 두께 및 하중 연산부에서 계산된 두께와 상기 곡선연산부에서 계산된 두께의 오차를 설정된 오차한계값과 비교하는 오차비교부를 포함하며, 상기 오차한계값 내에 오차가 포함되면, 상기 곡선연산부에서 계산된 두께를 가지도록 압연스탠드의 압연하중을 예측 제어하는 압연강판의 두께 예측장치가 제공된다.According to the present invention for achieving the object as described above, in the thickness prediction apparatus of the rolled steel sheet for predicting the thickness of the steel sheet to be rolled while passing through a plurality of rolling stands, from the information input from the SCC (Supervisory Control Computer) The thickness and load calculation unit for arbitrarily setting the exit side steel plate thickness of the rolling stand and calculating the rolling load, and the elastic line and the plastic curve are calculated using the thickness and the load calculated in the thickness and load calculation unit, and the thickness of the site where the two curves are in contact with each other. And an error comparison unit for comparing an error between the thickness calculated by the thickness and the load calculation unit and the thickness calculated by the curve operation unit with a set error limit value, wherein the error is included in the error limit value. Predictive control of the rolling load of the rolling stand to have the thickness calculated by the curve calculation unit It is provided with a thickness prediction apparatus of rolled steel.

또한, 본 발명에 따르면, 다수 개의 압연스탠드를 통과하면서 압연되는 강판의 두께를 예측하는 압연강판의 두께 예측방법에 있어서, 강판의 압연조건에 따라 이미 설정된 정보를 입력받는 제 1 단계와, 상기 제 1 단계의 입력된 정보 중에서 두께(h)를 임의의 두께(h1)로 설정하고 압연하중을 계산하는 제 2 단계와, 상기 제 2 단계에서 계산된 임의의 두께와 압연하중을 이용한 탄성선과 소성곡선을 연산하는 제 3 단계와, 상기 제 3 단계에서 연산된 탄성선과 소성곡선이 상호 접하는 점으로부터 상기 임의의 두께(h1)와 상기 상호 접하는 점에서의 두께(h2)를 계산하여 두 두께값을 비교하는 제 4 단계와, 상기 제 4 단계에서 두 두께값의 오차를 이미 설정한 오차범위한계값과 비교하여 상기 오차가 상기 오차범위한계값에 포함되면 상기 두께(h2)로 상기 강판이 압연되도록 압연하중을 가하는 압연강판의 두께 예측방법이 제공된다.Further, according to the present invention, in the thickness prediction method of the rolled steel sheet for predicting the thickness of the steel sheet to be rolled while passing through a plurality of rolling stands, the first step of receiving information already set according to the rolling conditions of the steel sheet, and the first A second step of calculating the rolling load by setting the thickness h to an arbitrary thickness h1 among the input information of the first step, and an elastic line and a plastic curve using the arbitrary thickness and the rolling load calculated in the second step. Calculating a thickness (h1) and a thickness (h2) at the point of contact with each other and comparing the two thickness values from the point where the elastic line and the plastic curve calculated at the step (3) contact each other. Comparing the error of the two thickness values with the error range limit value that is already set in the fourth step, and the steel sheet having the thickness h2 when the error is included in the error range limit value. The thickness of the rolled steel plate prediction method for applying a rolling load is provided to be rolled.

아래에서, 본 발명에 따른 탄성계수와 소성계수를 이용한 압연강판의 두께 예측장치 및 그 예측방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.In the following, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the thickness prediction device and the prediction method of the rolled steel sheet using the elastic modulus and plasticity coefficient according to the present invention will be described in detail.

도면에서, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 탄성계수와 소성계수를 이용한 압연강판의 두께 예측장치를 나타낸 개념도이며, 도 4는 도 3에 도시된 압연강판의 두께 예측장치의 알고리즘을 나타낸 흐름도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a thickness prediction apparatus of a rolled steel sheet using an elastic modulus and a plasticity coefficient according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 illustrates an algorithm of the thickness prediction apparatus of a rolled steel sheet illustrated in FIG. 3. It is a flow chart.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 입력부(20)는 SCC(Supervisory Control Computer)(10)로부터 강판 압연조건에 따른 출측두께(h)와 입측두께(H)와 장력(tb, tf) 등의 셋업값을 입력받고, 이것을 SCC(10)에서 원하는 제품의 두께 및 최종 스탠드 속도 등을 고려하여 수식모델로서 셋업값을 설정한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the input unit 20 has the exit thickness h, the exit thickness H, and the tension t b , t f according to the steel sheet rolling conditions from the SCC (Supervisory Control Computer) 10. And a setup value, and the setup value is set as a mathematical model in consideration of the desired product thickness, final stand speed, and the like in the SCC 10.

이렇게 설정된 셋업값은 입력부(20)로부터 두께 및 하중 연산부(30)로 입력된다. 두께 및 하중 연산부(30)는 임의의 출측두께(h1)를 설정하고, 상기 수학식 1의 압연하중 계산식을 이용하여 출측두께(h1)에서의 압연하중(P1)을 구한다.The set value thus set is input from the input unit 20 to the thickness and load calculation unit 30. The thickness and load calculating part 30 sets an arbitrary exit thickness h1, and calculates the rolling load P1 in the exit thickness h1 using the rolling load calculation formula of the said Formula (1).

그리고, 이런 출측두께(h1)와 압연하중(P1)은 탄성/소성곡선 연산부(40)로 입력되는데, 이런 탄성/소성곡선 연산부(40)에서는 소성계수와 탄성계수를 계산하고, 소성계수를 이용한 소성곡선과 탄성계수를 이용한 탄성선의 교차점을 찾아 출측두께(h2)로 설정한다.Then, the exit thickness h1 and the rolling load P1 are input to the elastic / plastic curve calculating unit 40. The elastic / plastic curve calculating unit 40 calculates the plasticity coefficient and elastic modulus, and uses the plasticity coefficient. Find the intersection of the plastic curve and the elastic line using the elastic modulus and set it as the exit thickness (h2).

그리고, 두께오차 비교부(50)에서는 임의 출측두께(h1)와 계산된 출측두께(h2)를 비교하여 두 값의 오차가 작으면 출력부(60)에서 계산된 출측두께(h2)를 출측두께(h)로 결정하여 FF AGC(Feedforward Automatic Gauge Control)(14)로 출력하고, FF AGC(14)에서는 입력받은 출측두께(h)에 대한 압연하중을 계산하여 후단 스탠드(i+1)의 유압실린더(7i+1)를 작동시킨다.Then, the thickness error comparison unit 50 compares the random exit thickness h1 and the calculated exit thickness h2, and if the error between the two values is small, the exit thickness h2 calculated by the output unit 60 is the exit thickness. It is determined by (h) and output to FF AGC (Feedforward Automatic Gauge Control) 14, and FF AGC 14 calculates the rolling load for the input exit thickness h and calculates the hydraulic pressure of the rear stand (i + 1). Activate the cylinder 7i + 1.

이상과 같이 구성된 탄성계수와 소성계수를 이용한 압연강판의 두께 예측방법에 따른 신호 흐름관계에 대하여 상세히 설명하겠다.The signal flow relationship according to the thickness prediction method of the rolled steel sheet using the elastic modulus and plasticity coefficient configured as described above will be described in detail.

먼저, SCC(10)에서 출측두께(h), 입측두께(H), 장력(tb,tf) 등의 셋업(setup)값을 입력받는다(S1). 이런 셋업값들은 SCC(10)에서 원하는 제품의 두께 및 최종 스탠드 속도 등을 고려하여 수식모델로서, 셋업값을 결정할 수 있다.First, the SCC 10 receives setup values such as the exit thickness h, the exit thickness H, and the tensions t b and t f (S1). These setup values can be determined as a mathematical model in consideration of the desired product thickness and final stand speed in the SCC (10), the setup value can be determined.

그리고, SCC(10)로부터 입력받은 출측두께(h)를 임의의 출측두께(h1)로 설정한다(S2). 여기에서 각 스탠드의 출측두께(h)는 아무런 외란이나 오작이 없다면 셋업에서 설정된 값을 가지게 된다. 그러나, 각 스탠드에는 알 수 없는 외란이나 진동 등 비선형적인 현상들이 존재하므로 실제 출측두께를 구하기 위해서 먼저, 입력받은 출측두께(h)를 임의의 출측두께(h1)로 설정한 것이다.Then, the exit thickness h received from the SCC 10 is set to an arbitrary exit thickness h1 (S2). Here, the exit thickness (h) of each stand will have the value set in the setup if there is no disturbance or malfunction. However, since non-linear phenomena such as unknown disturbance and vibration exist in each stand, first, the input exit thickness h is set to an arbitrary exit thickness h1 to obtain the actual exit thickness.

그리고, 하기의 수학식 2에서의 압연하중 계산식을 이용하여 그 출측두께(h1)에서의 압연하중(P1)을 구한다(S3).And the rolling load P1 in the exit thickness h1 is calculated | required using the rolling load calculation formula in following formula (2) (S3).

여기에서, ZP는 압하력 계수이고, b는 판 폭이고, ld은 투영접촉호의 길이이며, Km는 변형저항을 나타낸다.Here, Z P is the reduction force coefficient, b is the plate width, l d is the length of the projection contact arc, and Km represents the deformation resistance.

한편, 비선형적인 PL은 수학식 3과 같은 수식모델에 의해 결정된다.On the other hand, the nonlinear PL is determined by an equation model such as Equation 3.

그리고, 탄성/소성곡선 연산부(40)에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 앞에서 설정된 출측두께(h1)와 압연하중(P1)을 이용하여 설정한 (h1,P1)점에서 소성계수(∂P1/∂h1)를 계산한다(S4). 여기에서, 계산된 소성계수는 도 2에서의 PL곡선에서 (h1,P1)점의 접선의 기울기가 된다. 그리고, 수학식 1로 표현된 EL의 탄성선을 그어(S5), PL과 EL의 교점을 구한 후에 이 교점에서의 두께(h2)를 구한다(S6). 이렇게 구한 두께(h2)와 앞에서 구한 두께(h1)와의 오차가 임의로 설정한 ε(ε≒0)보다 작은지를 판단한다(S7). 여기에서 두 두께값의 오차가 임의로 설정한 ε보다 충분히 적다면 두께는 임의 값으로 수렴하여 정확한 계산이 된 것으로 두께(h2)를 두께(h)로 두고(S8), 이 두께(h)를 최종 출측두께(h)로 설정한다. 그리고, 이 두께(h2)를 가지고 수학식 2에서 의해 압연하중(P2)을 계산한다(S9). 그리고, 계산된 압연하중이 후단 스탠드(i+1)에 가해질 수 있도록 유압실린더(7i+1)를 작동시킨다.In the elastic / plastic curve calculation unit 40, as shown in FIG. 2, the plasticity coefficient ∂P1 / at the point (h1, P1) set using the exit thickness h1 and the rolling load P1 set previously. ∂h1) is calculated (S4). Here, the calculated plasticity coefficient becomes the slope of the tangent of the point (h1, P1) in the PL curve in FIG. Then, the elastic line of the EL represented by the equation (1) is drawn (S5) to find the intersection point of PL and EL, and then the thickness h2 at this intersection point is obtained (S6). It is determined whether the error between the thickness h2 thus obtained and the thickness h1 obtained above is smaller than ε (ε ≒ 0) arbitrarily set (S7). Here, if the error between the two thickness values is sufficiently smaller than the randomly set ε, the thickness converges to an arbitrary value and is an accurate calculation. The thickness (h2) is set as the thickness (h) (S8), and the thickness (h) is final. Set the exit thickness (h). And the rolling load P2 is calculated by this formula (2) using this thickness h2 (S9). Then, the hydraulic cylinder 7i + 1 is operated so that the calculated rolling load can be applied to the rear end stand i + 1.

만약, 상기 두 두께값의 오차(h2-h1)가 임의로 설정한 오차(ε)보다 충분히 작지 않을 경우에는 다시 계산된 출측두께(h1)로부터 압연하중(P1)을 계산하는 단계로 진행한다.If the errors h2-h1 of the two thickness values are not sufficiently smaller than the arbitrarily set error ε, the rolling load P1 is calculated from the calculated calculated thicknesses h1.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 탄성계수와 소성계수를 이용한 압연강판의 두께 예측장치 및 그 예측방법은 압연스탠드에서 출측으로 나온 압연강판의 두께를 탄성계수 및 소성계수를 이용하여 예측함으로써, 종래의 선형적인 탄성선 만을 이용하여 두께를 예측하는 것보다, 비선형적인 소성곡선을 함께 이용하여 두께를 예측함으로써, 보다 정확한 스탠드 출측두께를 예측할 수 있다는 장점이 있다.As described in detail above, the thickness prediction apparatus of the rolled steel sheet using the elastic modulus and the plasticity coefficient of the present invention and the prediction method thereof are conventionally estimated by using the elastic modulus and the plastic modulus to predict the thickness of the rolled steel sheet coming out from the rolling stand. Rather than predicting the thickness using only the linear elastic line of, it is advantageous to predict the stand exit thickness by using the nonlinear plastic curve together to estimate the thickness.

이상에서 본 발명의 탄성계수와 소성계수를 이용한 압연강판의 두께 예측장치 및 그 예측방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical concept of the thickness prediction device and the prediction method of the rolled steel sheet using the elastic modulus and plasticity coefficient of the present invention has been described with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention by way of example It is not intended to limit. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

Claims (2)

다수 개의 압연스탠드(i, i+1)를 통과하면서 압연되는 강판의 두께를 예측하는 압연강판의 두께 예측장치에 있어서,In the thickness prediction device of the rolled steel sheet for predicting the thickness of the steel sheet rolled while passing through a plurality of rolling stands (i, i + 1), SCC(Supervisory Control Computer)로부터 입력된 정보로부터 상기 압연스탠드(i)의 출측 강판두께를 임의로 설정하고 압연하중을 계산하는 두께 및 하중 연산부와,A thickness and load calculation unit for arbitrarily setting the outgoing steel sheet thickness of the rolling stand i from information input from a supervisory control computer (SCC) and calculating a rolling load; 상기 두께 및 하중 연산부에서 계산된 두께와 하중을 이용하여 탄성선과 소성곡선을 연산하고 두 곡선이 상호 접하는 부위의 두께를 구하는 곡선연산부와,A curve calculation unit for calculating an elastic line and a plastic curve by using the thickness and the load calculated by the thickness and load calculation unit, and calculating the thickness of a portion where the two curves are in contact with each other; 상기 두께 및 하중 연산부에서 계산된 두께와 상기 곡선연산부에서 계산된 두께의 오차를 설정된 오차한계값과 비교하는 오차비교부를 포함하며,An error comparison unit for comparing an error between the thickness calculated by the thickness and load calculation unit and the thickness calculated by the curve operation unit with a set error limit value, 상기 오차한계값 내에 오차가 포함되면, 상기 압연강판이 상기 곡선연산부에서 계산된 두께를 가지도록 압연스탠드(i+1)의 압연하중을 예측 제어하는 것을 특징으로 하는 압연강판의 두께 예측장치.When the error is included in the error limit value, the thickness prediction apparatus of the rolled steel sheet, characterized in that for predicting and controlling the rolling load of the rolling stand (i + 1) so that the rolled steel sheet has a thickness calculated by the curve calculation unit. 다수 개의 압연스탠드(i, i+1)를 통과하면서 압연되는 강판의 두께를 예측하는 압연강판의 두께 예측방법에 있어서,In the thickness prediction method of the rolled steel sheet for predicting the thickness of the steel sheet rolled while passing through a plurality of rolling stands (i, i + 1), 강판의 압연조건에 따라 이미 설정된 정보를 입력받는 제 1 단계와,A first step of receiving information already set according to the rolling conditions of the steel sheet; 상기 제 1 단계의 입력된 정보 중에서 두께(h)를 임의의 두께(h1)로 설정하고 압연하중을 계산하는 제 2 단계와,A second step of calculating a rolling load by setting a thickness h to an arbitrary thickness h1 among the inputted information of the first step; 상기 제 2 단계에서 계산된 임의의 두께와 압연하중을 이용한 탄성선과 소성곡선을 연산하는 제 3 단계와,A third step of calculating elastic lines and plastic curves using any thickness and rolling load calculated in the second step; 상기 제 3 단계에서 연산된 탄성선과 소성곡선이 상호 접하는 점으로부터 상기 임의의 두께(h1)와 상기 상호 접하는 점에서의 두께(h2)를 계산하여 두 두께값을 비교하는 제 4 단계와,A fourth step of comparing the two thickness values by calculating the arbitrary thickness h1 and the thickness h2 at the point of contact with each other from the point where the elastic line and the plastic curve calculated in the third step are in contact with each other; 상기 제 4 단계에서 두 두께값의 오차를 이미 설정한 오차범위한계값과 비교하여 상기 오차가 상기 오차범위한계값에 포함되면 상기 두께(h2)로 상기 강판이 압연되도록 압연하중을 가하는 것을 특징으로 하는 압연강판의 두께 예측방법.In the fourth step, when the error is included in the error range limit value by comparing the error of the two thickness values with the previously set error range limit value, a rolling load is applied to roll the steel sheet to the thickness h2. Thickness prediction method of the rolled steel sheet.
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