KR20030004823A - 제철소의 용선관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상기한 문제점 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 TLC의 중량을 실시간으로 검출하는 한편, TLC 중량이 생산 관제센터에 상시 입력되도록 하여 생산 관제센터와 각 공정이 일치된 용선량 정보로 작업 및 관리를 수행할 수 있는 제철소의 용선관리 시스템을 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 TLC(1)의 중량을 측정하도록 바퀴(1a)의 상측에 로드셀(11)이 설치되고 상기 TLC의 상측에는 로드셀의 검출값을 무게로 환산하는 중량 제어박스(12)가 설치되며 TLC의 일 측면에는 상기 중량 제어박스의 데이터를 전송하기 위한 커넥터(13)가 설치된 중량 측정수단(10); 상기 TLC에 설치된 커넥터와 연결되어 그 TLC의 정보를 생산관제 센터로 전송하도록 각 공장에 설치된 인터페이스 패널(20); 상기 인터페이스 패널에 연결되어 TLC의 정보에 따라 각 공정을 수행하도록 제어하는 공장제어부(40); 상기 인터페이스 패널에 연결되어 TLC 및 공장제어부의 데이터를 전송받아 공정을 제어하는 생산 관제센터(30)를 포함하여서 된 것이다.

Description

제철소의 용선관리 시스템{Hot metal control system of iron and steel works}

본 발명은 제철소의 용선관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고로에서 생산된 용선을 운반하는 Torpido Laddle Car(이하 'TLC'라 칭함)의 중량을 각 공정에서 측정하여 상기 TLC내에 저장된 용선의 양을 실시간으로 제공함으로서 생산관리의 효율성을 극대화시킬 수 있는 제철소의 용선관리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 제철소 생산관리 시스템 중 용선관리는 고로에서 출선되는 용선을 TLC로 수선(受銑)하여 전배제 공장(미도시)으로 운송하며 전배제에서 부유물과 슬러지를 제거하고 제강공정으로 운송되거나 주선기 공정으로 운송되는 것이며 상기 제강공정에서는 용강제조 작업을 실시하고 주선기에서는 주선처리 작업을 실시한다.

이와 같이 제강과 주선기에서 용선 배출을 완료한 TLC는 후배제 공정(미도시)으로 이동하여 TLC내에 잔재를 모두 배출하고 다시 고로공장으로 이동하여 용선을 수선하는 것을 반복하게 된다.

상기 TLC(1)가 철로(2)의 하부에 설치되어있는 중량 측정장치(3)의 직상방에 위치되면 생산 관제센터에서는 상기 TLC(1)의 차량정보(차량번호, 수선목표량)를 고로의 운전실로 보내주게 되고 생산 관제센터의 호스트 컴퓨터(5)로부터 차량정보를 전송받은 고로 운선실에는 철로(2)의 하부에 설치되어있는 중량 측정장치(3)로부터 TLC(1)의 중량을 전송받아 그 TLC(1)의 중량은 중량 제어장치(6)엔 연결된 표시부(7)표시된다.

따라서 고로에서 출선되어 TLC(1)로 수선되는 용선이 수선 목표량에 도달할 때 운전자가 영차정보(수선완료량)를 전산에 입력하면 이 정보는 생산 관제센터의 용선생산량으로 관리된다.

이와 같이 수선이 완료된 TLC(1)는 부유물과 슬러지를 제거하는 작업을 실시하기 위해 전배제 공장으로 이동하여 배제작업을 실시하게 된다. 상기 배제공정에서는 배제량을 확인할 수 있는 어떠한 장치도 설치되어있지 않아 단지 운전자의 경험과 목측에 의존하고 있는데 전배제 작업이 완료되면 운전자는 목측과 경험에 의한 임의의 부정확한 데이타를 전산에 배제작업량으로 입력하게 되며 이 정보는 생산 관제센터로 보내진다.

전배제 작업을 마친 TLC(1)는 제강이나 주선기 공장으로 이동하여 용선을 배출하게 되는데 제강공정에서는 TLC(1)에서 용선을 받은 량을 확인하여 이 정보를 전산에 입력하면 이 정보는 생산 관제센터로 보내진다.

또는 전배제 작업을 마친 TLC(1)가 기타 사정으로 인해 주선기 공장으로 이동하게 되면 주선기에서는 냉선 등을 생산하기 위해 주선처리 작업을 실시하게 된다.

주선기에서는 주선량을 확인할 수 있는 어떠한 장치도 설치되어있지 않아 단지 운전자의 경험과 목측에 의존하고 있는데 주선처리 작업이 완료되면 운전자는 목측과 경험에 의한 임의의 부정확한 데이타를 전산에 주선처리량으로 입력하게 되며 이 정보는 생산 관제센터로 보내진다.

상기 제강이나 주선기 공정에서 용선 배출을 마친 TLC(1)는 후배제 공정으로 이동하여 TLC(1)내에 잔재물을 제거하게 되는데 후배제에서는 배제량을 확인할 수 있는 어떠한 장치도 설치되어 있지 않아 단지 운전자의 경험과 목측에 의존하고 있는데 배제작업이 완료되면 운전자는 목측과 경험에의한 임의의 부정확한 데이타를 전산에 배제처리량으로 입력하게되며 이 정보는 생산 관제센터로 보내진다.

이와 같이 TLC(1)의 작업 과정에서 최초 용선을 수선하는 고로공장에서의 문제점은 다음과 같다.

첫째 TLC(1) 중량을 측정하는 중량 측정장치의 정확도의 조정이 난이하여 오차가 많이 발생하므로 정밀한 수선량 측정이 어려운 문제점이 있다.

둘째 TLC(1)의 고유중량 등은 최초설계시의 중량을 고정값으로 입력하여 계산을 실시하도록 프로그램되어 있으므로 장기간 사용시 주변 환경의 영향에 의한 중량의 변화는 중량 측정장치의 오차발생 요인이 되어 정확한 중량측정이 불가능하였다.

셋째 TLC(1)의 중량을 측정할 수 있는 위치가 철로(2)위에 정해져 있으나 지반의 침하 또는 경사로 인하여 철로(2)위에 올려진 TLC(1)의 편중현상으로 중량 측정장치(3)에 설치된 복수개(4개)의 로그셀(4)에 의해서 측정되는 측정값에 편차가 발생하고 이러한 편차를 보상하기 위하여 측정값을 평균값으로 계산하여 출력하는데 중량을 많이 받는 측에 설치된 로드셀(4)과 중량을 적게 받는 측에 설치된 로드셀(4)의 측정값을 평균하는 것 또한 오차발생의 요인이 되어 정확한 중량측정이 어려운 문제점이 있었다.

넷째 TLC(1)에 용선을 수선 중 비산 또는 넘치는 용선이 철로(2) 하부로 유출되어 로드셀(4)과 전선에 손상을 주게되어 유도전류에 의한 편차발생 및 누전에 의한 잦은 정비업무가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

다섯째 로드셀(4)이 설치되어있는 철로(2) 하부에는 위험 유독가스가 존재하고 작업 중 TLC(1)의 진입위험, 용선유출 위험 등이 존재하여 작업시간이 과다하게 소요되고 매우 위험한 문제점이 있다

그리고 TLC(1)내 부유물과 슬러지를 제거하는 전배제 공정에서의 문제점은 다음과 같다.

첫째 중량 측정장치가 설치되어있지 않아 운전자의 경험과 목측에 의존하고 있음으로 정확한 배제량 확인이 불가하여 배제작업을 마친 TLC(1)의 중량(TLC중량 = 고로에서의 수선량 - 전배제작업량)가 부정확하게 되는 문제점이 있다.

둘째 부정확한 배제량을 전산에 입력하게 됨으로서 이 정보를 사용하게 되는 여러 개소(예:고로용선품질 관련, 배제 작업비용 계산관련 등)에 악영향을 연쇄적으로 끼치게 되는 문제점이 있다.

또한 제강공장에도 고로공장과 같은 유형의 문제점이 있어 제강공장에 차입된 TLC(1)내 용선량은 고로공장 수선량에서 전배제 작업량을 감산한 값이 되어야 하지만 제강공장에 설치된 중량측정장치의 문제점과 상기한 공정들에서 발생된 오차로 인해 실제 제강공장에 배출된 용선량은 많은 차이가 발생하게 된다.

그리고 고로공장과 제강공장의 중량측정장치의 근본적인 차이(시스템의 사양, 감도조정상태 등)로 인해 전배제 공정을 거치지 않는다고 하더라도 편차가 발생하게 되는 문제점이 있다.

한편, 주선처리를 하는 주선기와 TLC(1)내에 잔제를 제거하는 후배제 공정에서도 전배제와 동일한 문제점이 발생하고 있으며 이로 인해 첨단화된 산업에서 비효율적으로 운영되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 각 TLC에 그 TLC의 중량을 측정할 수 있는 로드셀을 장착하고 TLC의 베이스에는 각 공정에서 실시간으로 정보를 송수신 할 수 있는 중량 제어박스를 설치하여 TLC의 중량을 실시간으로 검출하는 한편, TLC 중량이 생산 관제센터에 상시 입력되도록 하여 생산 관제센터와 각 공정이 일치된 용선량 정보로 작업 및 관리를 수행할 수 있는 제철소의 용선관리 시스템을 제공함에 있다.

도 1은 종래의 용선관리 시스템을 나타낸 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 용선관리 시스템의 중량 측정수단이 설치된 TLC를 나타낸 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 용선관리 시스템의 중량 측정수단이 설치된 TLC를 나타낸 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 용선관리 시스템의 블록도.

도 5는 본 발명을 수행하기 위한 시스템의 구성도이다.

도 6은 본 발명에 따른 용선관리 시스템을 설명하기 위한 흐름도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : TLC1a : 바퀴

10 : 중량 측정수단11 : 로드셀

12 : 중량 제어박스13 : 커넥터

20 : 인터페이스 패널30 : 생산 관제센터

40 : 공장제어부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 TLC의 중량을 측정하도록 바퀴의 상측에 로드셀이 설치되고 상기 TLC의 상측에는 로드셀의 검출값을 무게로 환산하는 중량 제어박스가 설치되며 TLC의 일 측면에는 상기 중량 제어박스의 데이터를 전송하기 위한 커넥터가 설치된 중량 측정수단; 상기 TLC에 설치된 커넥터와 연결되어 그 TLC의 정보를 생산관제 센터로 전송하도록 각 공장에 설치된 인터페이스 패널; 상기 인터페이스 패널에 연결되어 TLC의 정보에 따라 각 공정을 수행하도록 제어하는 공장제어부; 상기 인터페이스 패널에 연결되어 TLC 및 공장제어부의 데이터를 전송받아 공정을 제어하는 생산 관제센터를 포함하여서 된 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 용선관리 시스템이 설치된 TLC를 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 용선관리 시스템이 설치된 TLC를 나타낸 측면도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명은 TLC(1)에는 중량 측정수단(10)이 설치되어 있고 상기 중량 측정수단(10)은 TLC(1)의 하부에는 복수개의 바퀴(1a)가 설치되어 있고 그 바퀴(1a)에는 TLC(1)의 중량을 측정할 수 있는 로드셀(11)이 설치되어 있으며 그 로드셀(11)은 TLC(1)의 상부에 설치되어 로드셀(11)의 검출값을 중량로 환산하는 중량 제어박스(12)와 연결되어 있다.

상기 TLC(1)의 일 측면에는 상기 중량 제어박스(12)의 데이터를 전송하기 위한 커넥터(13)가 설치되어 있다.

또한 각 공정을 수행하는 공장에는 상기 커넥터(13)와 정보를 송/수신 할 수 있는 인터페이스 패널(20)이 설치되어 있고 그 인터페이스 패널(20)에는 커넥터(13)에 연결되는 플러그(21)가 설치되어 있으며 상기 인터페이스 패널(20)은 해당 공장에 설치된 현장 컴퓨터(22) 및 생산 관제센터(30)와 연결되어 있고 상기 현장 컴퓨터(22)에는 표시부(23)가 연결되어 있다.

도 4는 본 발명에 따른 용선관리 시스템의 블록도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 각 공정을 수행하는 공장에는 생산 관제센터(30)로 TLC(1)의 중량정보를 송/수신할 수 있도록 되어 있다.

일 예로 최초에 수선할 TLC(1)에 설치된 커넥터(13)를 인터페이스 패널(20)에 접속하면 TLC(1)에서는 현재 TLC(1)의 중량을 생산 관제센터(30)로 전송하고 그 정보를 전송 받은 생산 관제센터(30)는 TLC(1)가 다음으로 이동할 공정에 TLC(1)의 정보를 송신할 때 현재의 중량을 보내주며 각 공장에 설치된 입/출력부에서는 이 신호를 받아 각종 제어와 용선관련 작업을 수행하는데 사용한다.

해당공장에서 각 용선관련 작업을 종료하면 생산 관제센터(30)에 TLC(1)의 현재 중량과 해당공정에서 작업한 작업량을 입/출력부를 통해 송신하게 되며 생산 관제센터(30)에서는 이 정보를 이후 공정으로 제공하는 방법으로 작업과정을 수행하게 되는 것이다.

도 5는 본 발명을 수행하기 위한 각 공장별 시스템 구성도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 TLC(1)에는 공장별 인터페이스 패널(20)에 연결하지 않고 이동중이거나 대기시에 로드셀(11)에 전원을 자체 공급할 수 있는 전원 공급장치(101)를 설치하고 그 전원 공급장치(101)와 각 공장별 인터페이스 패널(20)로부터 로드셀(11)에 전원을 공급하는 로드셀 전원부(102)를 설치하여 TLC(1)의 중량을 검출하고 그 검출된 값을 중량 제어박스(12)로 전송한다.

상기 중량 제어박스(12)는 TLC(1)에 설치되어있는 로드셀(11)의 신호를 입력받아 처리하는 입력부(103)와 입력된 신호를 연산하여 실제 중량을 측정하는 연산부(104), TLC 조종실에 현재 중량을 출력하는 출력부(105), 해당공장 인터페이스 패널(20)에 TLC(1)의 중량을 표시하는 표시부(106)로 구성되어 있으며 해당 공장에는 차입신호 검출용 센서(107)와 컨넥터(13)와의 연결여부를 검출하는 센서(108)가설치되어 있다.

이 신호들과 TLC 출력부(105)에서 출력되는 TLC(1)의 중량신호를 공장 입력부(109)에 연결하기 위하여 인터페이스 패널(20)이 설치되어 있으며 공장 입력부(109)에는 생산 관제센터(30)로부터 전송된 TLC(1)의 정보가 제어부(110)로 보내진다.

또한 해당 공장에는 인터페이스 패널(20)을 통해 입력되어진 중량을 표시하는 표시부(111)와 각 공정에서 작업프로그램과 경보프로그램을 제어하며 중량신호를 여러 가지 제어프로그램에 응용, 사용할 수 있도록 하는 제어부(110), 생산 관제센터(30)에서 보내진 작업 목표량의 90% 이상 도달시 경보를 출력하는 경보부(112), 작업 수행량과 현재 TLC(1)의 중량을 생산 관제센터(30)로 보내주는 출력부(113)로 구성되어 있다.

생산 관제센터(30)와 각 공장은 컴퓨터(114)로 연결되며 그 컴퓨터(114)의 입력부(115)는 각 공장에서 보내진 작업 수행량과 현재 TLC(1)의 중량을 수신하고 출력부(116)는 TLC(1)의 번호, 작업 목표량, 중량 등을 출력하는 역할을 한다.

그리고 TLC(1)에 설치되어있는 로드셀(11)은 TLC(1)의 차체중량을 포함하여 측정하게 되지만 이 값은 TLC(1)의 상태에 따라 변화하게 됨으로 장기간 사용 및 주변환경에 의해 변화되는 TLC(1)의 실제 중량을 상시 측정하게 되는 기능과 효과를 보유하게 되며 이 값을 응용하여 TLC(1)의 이상여부 및 상태 판단을 할 수 있다.

또한 용선 수선시 넘침 방지를 위한 경보 등도 이러한 장치의 설치로 각 공장에서는 TLC(1)에서 전송되어진 값을 실제 작업에 사용하게 됨으로서 별도의 중량 측정장치가 필요치 않으며 단지 TLC(1)에서 전송된 중량을 운전자가 확인 할 수 있는 표시부와 생산 관제센터(30)로 작업중인 상태의 중량을 전송하는 출력부만 갖추고 있으므로 효율적이다.

그리고 별도의 중량 측정 설비가 없는 전배제, 후배제, 주선기 등에서도 정확한 작업량 산출이 가능하며 입력된 중량정보를 이용하여 여러 가지 제어에 응용, 삽입이 가능해져 설비개선이나 자동제어, 고급제어 등도 가능해지게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 용선관리 시스템을 설명하기 위한 흐름도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 최초에 용선을 수선할 TLC(1)의 번호와 위치가 TLC(1)에 접속된 커넥터(13)에 의해서 확인되면 TLC(1)의 중량 측정수단(10)에서는 현재 측정된 중량을 생산 관제센터(30)에 통보하고 해당 작업대상 공장으로 이동한다. 이때 커넥터(13)와 인터페이스 패널(20)은 분리된다.

TLC의 현재 중량을 생산 관제센터(30)에 통보하면 생산 관제센터(30)의 입출력부에서는 TLC(1)의 현재 중량을 수신하여 TLC가 다음으로 이동할 공정에 각종 정보를 보낼 때 현재의 중량을 함께 전송한다.

그리고 TLC가 작업할 공장에 도착하여 차입위치에 도착하여 인터페이스 패널(20)에 커넥터의 접속신호가 입력되면 중량전송이 시작되고 운전실에는 TLC(1)의 중량이 표시됨과 함께 작업이 시작된다.

이때부터 경보프로그램과 작업프로그램이 가동되며 작업목표량의 95%(설정 가능)수준에 도달하면 해당 공장 표시부에 경보를 출력하여 작업 종료시간이 임박하였음을 표시하게 된다. 정상적인 작업이 종료된 경우 해당 공장에서는 작업수행량과 현재 중량을 생산 관제센터(30)로 통보하는 방법으로 차기 공정에서도 이와 같은 방법으로 작업 과정이 순환되게 되어 용선관리는 TLC(1)의 이동 전/후 작업공정에서 TLC(1)가 보유한 자체 중량 측정장치를 사용하게 됨으로서 일관되고 정확한 용선관리가 가능해지는 것이다.

이와 같은 본 발명은 종래의 방법과 비교하여 최초용선 출선에서부터 최종 배출까지 정확한 용선관련 정보를 전 공정에 제공하게 함으로서 원가관리 및 효율적인 용선품질 관리 등을 실행할 수 있다.

또한 중량 검출 장치가 설치되어있지 않는 공정에 현재 중량을 제공함으로서 다양한 응용에 따른 자동제어 및 정보이용의 효과로 설비개조, 개선과 조업자의 조업 데이타 확보에 따른 기술력 향상 등에도 기여하게 된다.

Claims (1)

1. TLC(1)의 중량을 측정하도록 바퀴(1a)의 상측에 로드셀(11)이 설치되고 상기 TLC의 상측에는 로드셀의 검출값을 중량로 환산하는 중량 제어박스(12)가 설치되며 TLC의 일 측면에는 상기 중량 제어박스의 데이터를 전송하기 위한 커넥터(13)가 설치된 중량 측정수단(10);

   상기 TLC에 설치된 커넥터와 연결되어 그 TLC의 정보를 생산관제 센터로 전송하도록 각 공장에 설치된 인터페이스 패널(20);

   상기 인터페이스 패널에 연결되어 TLC의 정보에 따라 각 공정을 수행하도록 제어하는 공장제어부(40);

   상기 인터페이스 패널에 연결되어 TLC 및 공장제어부의 데이터를 전송받아 공정을 제어하는 생산 관제센터(30)를 포함함을 특징으로 하는 제철소의 용선관리 시스템.