KR20020052430A - 열연강판의 이동속도변화에 따른 선후단부 크롭절단속도보상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절단기에 절단신호를 출력한 후 강판의 속도변화에 따른 절단 구동기에 속도보상항을 첨가함으로써, 설정된 크롭길이에 맞는 일관된 크롭절단을 꾀할 수 있는 선후단부 크롭절단 속도보상방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 열연강판의 이동속도변화에 따른 선후단부 크롭절단 속도보상방법에 있어서, 초기에 설정된 열연강판의 이동속도와 상기 열연강판의 이동거리를 측정하는 강판이동거리 측정장치에 의해 측정된 속도와의 차이에 의해 강판의 이동속도 편차가 발생하면, 하기의 식을 통해 상기 열연강판을 절단하는 절단 구동기의 속도를 보상하는 것을 특징으로 한다.

여기서, ΔT는 열연강판의 이동속도 변화 시간, Δt는 절단 구동기의 속도보상 시간, α는 선후단부의 리드율(lead rate)을 각각 나타낸다.

Description

열연강판의 이동속도변화에 따른 선후단부 크롭절단 속도보상방법{The method of compensation on velocity variation of bar in cutting crop}

본 발명은 열연강판의 선후단부에 형성되는 요철부분(크롭 ; Crop)을 설정한길이대로 정확하게 절단하는 방법에 관한 것이며, 특히, 절단기에 절단구동신호가 내려진 후부터 절단될 때까지 강판의 이동속도가 변화됨에 따라 크롭길이의 편차가 발생하는 것을 방지하기 위해 구동기에 속도보상을 행하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 열연강판의 선후단부 크롭은 마무리 압연공정전에 절단된다. 강판의 크롭부분은 강판의 선후단부를 검출하는 장치에 의해 강판의 이동속도를 검출하는 장치를 기동하여 강판의 이동거리를 측정한다. 그리고 나서, 절단기가 구동하여 절단될 때까지의 시간에 해당하는 거리를 계산하여 절단기와 선후단부 검출기 사이의 구간내 강판이 절단기에 미치지 못했을 때, 크롭절단 위치연산기에서 절단신호가 출력되면 절단기를 구동하여 강판의 크롭부분을 일정하게 절단한다.

일본 특개평9-192708호(크롭자동전단장치 - 신일본제철)는 후판공장의 강판의 이동속도를 검출하는 이동속도 검출장치인 메저링 롤(Measuring Roll)과, 이동 강판 선단부의 크롭길이 및 프로파일을 검출하는 강판형상 검출장치인 평면형상계와, 이동 강판 선단부를 검출하는 강판선단 검출장치와, 강판형상 검출장치로 검출한 크롭길이와 절단기가 절단가능한 길이를 바탕으로 한 크롭 절단 회수 및 절단위치를 연산하는 크롭절단 조건연산장치와, 크롭 절단기에 절단 지령을 출력하는 제어장치로 구성된 전단장치에 관한 것을 특징으로 한다.

일본 특개평8-257831호(크롭시어의 제어방법 - 일신제강)는 크롭을 절단할 때, 절단제어 장치에서 검출한 강판의 이동속도를 입력하여, 이동 속도가 높을시에는 리드 게인을 크게, 이동 속도가 낮을시에는 리드 게인을 작게하여 강판의 이동속도변화에 따른 리드 게인을 구하여 절단기가 가속시에 있어서, 속도오버슈트 학습값을 보정값으로 이용하는 것과, 절단신호가 출력된 후 절단기가 실제로 기동하기까지의 시간지연을 보상하는 것을 특징으로 한다.

일본 특개평8-257831호(크롭시어 재료 형상변화에 대응한 절단정도 향상방법 -신강전기)는 강판의 두께가 크게 바뀔 때 크롭의 절단길이 정도를 일정하게 유지하도록 하기 위해 입사각도를 계산하여 절단점의 보다 정확한 계산을 하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 절단기에 절단신호를 출력한 후 강판의 속도변화에 따른 절단 구동기에 속도보상항을 첨가함으로써, 설정된 크롭길이에 맞는 일관된 크롭절단을 꾀할 수 있는 선후단부 크롭절단 속도보상방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열연강판의 선후단부 크롭절단 과정을 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 열연강판의 이동속도 변화에 대한 절단기 속도보상을 나타내는 그래프이고,

도 3은 본 발명에 따른 열연강판의 선후단부 크롭 절단기와 절단지점과의 관계를 나타낸 도면이며,

도 4는 본 발명에 따른 열연강판의 선후단부 크롭절단 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1 : 열연강판 2 : 선후단부 검출장치

3 : 절단기 4 : 강판이동거리 측정장치

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 열연강판의 이동속도변화에 따른 선후단부 크롭절단 속도보상방법에 있어서, 초기에 설정된 열연강판의 이동속도와 상기 열연강판의 이동거리를 측정하는 강판이동거리 측정장치에 의해 측정된 속도와의 차이에 의해 강판의 이동속도 편차가 발생하면, 수학식 2를 통해 상기 열연강판을 절단하는 절단 구동기의 속도를 보상하는 것을 특징으로 한다.

설정된 크롭의 길이를 예상하고 절단기에 출력신호를 보내 절단기를 구동한 후에 선단부 강판의 이동속도가 빨라질 경우에는 크롭의 길이는 설정된 길이보다 길어진다. 그리고, 선단부 강판의 이동속도가 느려질 경우에는 예상된 길이보다도짧아지게 되어 일정한 크롭을 예상할 수 없다. 후단부에서는 이와 반대로 나타나게 마련이다.

이와 같이 설정된 크롭길이를 절단하기 위해 절단기에 절단신호를 출력한 후에 강판의 이동속도가 변화하는 경우에는 이동속도가 변화한 만큼의 절단기 속도신호에도 일정한 양의 속도보상이 이루어져야 한다. 그럼으로써 설정된 크롭길이에 맞는 일관된 크롭절단을 꾀할수 있다.

아래에서, 본 발명에 따른 열연강판의 이동속도변화에 따른 선후단부 크롭절단 속도보상방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 1은 본 발명에 따른 열연강판의 선후단부 크롭절단 과정을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 열연강판의 이동속도 변화에 대한 절단기 속도보상을 나타내는 그래프이다. 그리고, 도 3은 본 발명에 따른 열연강판의 선후단부 크롭 절단기와 절단지점과의 관계를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 열연강판의 선후단부 크롭절단 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 열연강판(1)을 마무리압연 전에 선후단부 크롭을 절단하기 위해서는 선후단부 검출장치(2)에 의해 선후단부를 검출하는 부분과, 강판의 이동거리를 계산하는 부분으로 나누어진다. 강판의 이동거리는 강판이동거리 측정장치(4)를 이용하여 선후단부 검출장치(2)에 강판이 검출되는 순간부터 이동하는 강판의 이동거리(LB)를 측정한다. 이 값은 강판의 이동속도(VB_fbk)를측정하여 거리로 환산한 값으로 강판의 이동속도 지시값인 VB_ref와는 다른 값이다. 즉, VB_fbk는 변하는 값이고, VB_ref는 고정된 값이다.

미리 설정된 선단부의 크롭길이(Lh) 대로 절단하기 위해서는 미리 절단기(3)가 출발지점(a)에서 구동되어 절단되는 시점(c)까지의 시간에 해당하는 강판의 이동거리(Lc)를 계산해 놓아야 한다. 이를 식으로 나타내면 수학식 1과 같다.

여기서, Lc는 절단기가 출발하여 절단할 때 까지의 강판이 이동거리를 계산한 거리이고, VB_ref는 강판의 이동속도의 지시값으로서, VB_ref는 일정한 값으로 유지되는 속도값이다. 그리고, T_a~c는 절단기가 출발하여 절단할 때 까지 걸리는 시간을 나타낸다.

미리 계산된 Lc에 해당하는 강판의 이동거리 이전에 절단기(3)로 절단신호를 출력한다(a). 절단기(3)에 구동신호가 내려지고 강판이 계속 이동하여 절단기(3)가 강판을 절단하기 전의 상태가 도 1의 (b)이다. 절단기가 강판을 절단하고 나면 설정된 선단부의 크롭길이와 절단된 크롭길이가 같게 된다(c). 이렇게 절단된 강판은 마무리압연으로 들어가게 된다(d).

이와 같은 크롭공정(a ~ d)에서 절단기에 구동신호가 내려지고(a), 절단기가 강판을 절단하기까지(c), 이 사이에 강판의 이동속도가 변화되어 강판의 이동거리가 달라지면, 설정된 크롭의 길이와 절단된 크롭의 길이는 편차를 가지게 된다. 이 편차를 제거하기 위해 이 구간(a ~ c)사이에서 절단기에 강판의 이동속도가 변화되는 양에 해당하는 속도보상을 해줌으로써 편차를 제거할 수가 있다.

도 2에 나타난 바와 같이 강판의 이동속도(VB_fbk)가 출발 지점(a)에서부터 절단 지점(c)까지 일정하지 않고, 이 구간에서 ΔV(ΔV = VB_fbk- VB_ref) 만큼의 속도가 가감속되어 이동하고, 절단기에 속도보상이 이루어지지 않을 경우에는 ΔV와 그 시간의 곱에 해당하는 길이의 크롭이 길거나 짧게 절단되어져 설정된 크롭길이 대로 절단이 이루어지지 않게 된다.

이러한 속도보상을 행하기 위해 강판의 이동속도가 지령값에서부터 편차가 발생하는 경우에는 이 편차에 해당하는 속도(ΔVc)를 절단기에 보상함으로써 속도보상이 이루어진다(수학식 2)

수학식 2에서, ΔT는 강판의 이동속도 변화 시간이고, Δt는 절단구동기의 속도보상 시간을 나타낸다. 또한, α는 선후단부의 리드율(lead rate)을 나타낸다. 따라서, 강판의 이동속도 변화에 따른 절단구동기의 속도보상 크기를 조절할 수 있게 된다.

절단 출발 시점(a)에서 절단기에 구동신호가 내려지면, 절단기(3)에는 수학식 3과 같은 속도신호(Vc)가 내려진다. 수학식 4에서 V _ramp 는 절단기에 가해지는 속도 지령값으로서, 강판의 이동속도(VB_ref)와 리드율을 곱해서 경사함수로 나타낸다.

수학식 3에서와 같이 절단 출발지점에서는 V _ramp 만이 출력되나, 강판의 이동속도가 달라짐으로써 이에 해당하는 속도의 가감 편차 성분인 ΔVc가 출력되어서 최종적인 절단기의 속도성분으로 절단기 구동기로 출력된다. 이런 과정을 흐름도로 설명하면 도 4와 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 선후단부 검출장치(2)로부터 강판이 검출되면, 이 때부터 강판이동거리 측정장치(4)에 의해 강판이 이동한 거리(LB)를 측정하기 시작한다(S1). 그런 다음, Lc, Lh, L0의 값을 구한다. 여기서, Lc는 절단기가 출발지점에서 절단지점까지의 강판에 대한 이동거리이고(초기에 알고 있는 값임), Lh는 선단부 크롭길이(초기에 알고 있는 값임), L0는 선후단부 검출장치와 절단기 사이의 거리이다.

그리고, 수학식 5을 만족할 때 절단기로 절단신호가 출력된다.

즉, 절단기로 절단신호가 출력되는 시점은 강판이 이동거리가 수학식 5의 우변보다 클 때 출력된다(S2). 강판의 이동거리(LB)가 수학식 5를 만족하게 되면 절단신호가 출력되고, 이 때부터 절단기에는 V_ramp라는 속도 지령값으로 출력된다. 이 때, a ~ c구간 사이에 강판의 이동속도(VB_fbk)에 편차분이 발생하면, 수학식 2에 의해 속도보상분(ΔVc)이 계산되고(S3), 이 속도보상분이 V_ramp와 더해져서 최종적인 속도신호(Vc)가 출력된다(S4). 이 때, 강판의 이동속도 편차는 초기에 설정된 속도와 강판이동거리 측정장치(4)에 의해 측정된 속도와의 차이에 의해 측정된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 열연강판의 이동속도변화에 따른 선후단부 크롭절단 속도보상방법은 절단기에 절단신호를 출력한 후에 강판의 이동속도 편차 발생시 강판의 이동속도가 변해서 크롭길이가 설정된 길이보다 길거나 짧아지는 것을 방지하기 위해 이동속도가 변화한 만큼의 절단기 속도신호에 속도보상을 행하여 정확하게 설정된 크롭절단을 꾀할 수 있다.

이상에서 본 발명의 열연강판의 이동속도변화에 따른 선후단부 크롭절단 속도보상방법에 대한 기술사항을 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 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (1)

1. 열연강판의 이동속도변화에 따른 선후단부 크롭절단 속도보상방법에 있어서,

   초기에 설정된 열연강판의 이동속도와 상기 열연강판의 이동거리를 측정하는 강판이동거리 측정장치에 의해 측정된 속도와의 차이에 의해 강판의 이동속도 편차가 발생하면, 하기의 식을 통해 상기 열연강판을 절단하는 절단 구동기의 속도를 보상하는 것을 특징으로 하는 선후단부 크롭절단 속도보상방법.

   여기서, ΔT는 열연강판의 이동속도 변화 시간, Δt는 절단 구동기의 속도보상 시간, α는 선후단부의 리드율(lead rate)을 각각 나타낸다.