KR20030028902A - Tension operation control system of hot strip mill and its control method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A tension operation control system of hot finishing rolling mill is provided to prevent quality defect of the front part of a rolling strip by controlling deviation of tension applied when the front part of the rolling strip is positioned between hot finishing rolling stands, and a control method thereof is provided. CONSTITUTION: The tension operation control system of hot finishing rolling mill comprises an SCC (supervisory control computer)(20) for storing data of inlet side thickness (H,h) and load (F) of a rolling strip(2) and instruction values of tension (σ) of each stand; a data collection part(10) for recognizing a time point when the front of the rolling strip advances into a rear stand and receiving rotational speed of working rolls(1,1') of front and rear stands as feedback signals; a motor torque detection part(40) for detecting motor torque of the front stand; a motor rotation number measuring part(50) for detecting accelerating torque of motor for driving the front stand; and a torque operation part(60) for computing front tension by applying a torque arm coefficient calculated by computing rear tension of the rear stand and a reference torque arm, and controlling rotational speed of the work roll of the front stand by computing deviation between the tension instruction values of tension inputted from the SCC (supervisory control computer) and the front tension, wherein the torque operation part comprises a rear tension torque operation part(61), a reference torque arm operation part(62), a torque arm operation part(63), and a front tension operation part(64).

Description

열간 사상압연기의 장력연산 제어시스템 및 그 제어방법{Tension operation control system of hot strip mill and its control method}Tension operation control system of hot finishing mill and its control method

본 발명은 압연강판의 선단부에 걸리는 장력을 연산하여 제어하는 장력연산 제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전단 스탠드와 후단 스탠드의 사이에 위치한 루터의 작동개시 전에 압연강판에 걸리는 장력을 연산한 후, 전단 스탠드의 압연속도를 제어함으로써, 압연강판 선단부에 걸리는 장력을 제어하는 장력연산 제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tension calculation control system for calculating and controlling the tension applied to the leading end of the rolled steel sheet, and more particularly, to a tension applied to the rolled steel sheet before the operation of the luther located between the front and rear stands. And a tension calculation control system for controlling the tension applied to the tip of the rolled steel sheet by controlling the rolling speed of the front end stand, and a control method thereof.

일반적으로, 루퍼(Looper)는 다수 개의 사상압연기(이하에서는 '스탠드'라 함.)들 사이에 위치하여 전후단 스탠드의 압연속도 및 압하율의 변동에 기인한 압연강판의 장력변동을 완화시키는 장치이다.Generally, a looper is placed between a plurality of finishing mills (hereinafter referred to as 'stands') to reduce the tension fluctuation of the rolled steel sheet due to the variation of the rolling speed and the rolling rate of the front and rear stands. to be.

상기한 루퍼는 강판의 장력을 일정하게 유지하여 통판성을 양호하게 할 뿐 아니라 강판의 폭을 균일하게 유지시키는 역할을 한다.The looper maintains a constant tension of the steel sheet to improve the sheet-flow property as well as to maintain the width of the steel sheet uniformly.

따라서, 루퍼는 적정한 장력 제어와 높이 제어가 이루어져야 하는데, 루퍼의 제어가 불량한 상태에서는 강판의 장력 변화 때문에 압연강판의 두께 제어가 효과적으로 이루어지지 않으며, 그 때문에 제품의 두께 변화율이 커져서 두께 및 폭 적중률이 떨어지므로 제품에 막대한 영향을 초래한다.Therefore, the looper should have proper tension control and height control. In the poor control of the looper, the thickness control of the rolled steel sheet is not effectively performed due to the change in tension of the steel sheet. Fall, causing a huge impact on the product.

기존의 루퍼 제어방식은 후단 스탠드(이하에서는 'I+1스탠드'라 함.)에 압연강판이 진입하고, 약 0.1초 후에 루퍼가 기동하기 시작하여 약 0.6초 이후에 루퍼 비례적분(PI)제어가 개시된다. 이와 같이, 압연강판의 선단부가 후단 스탠드에 진입하여 루퍼의 제어가 개시되기 전까지는 장력제어가 이루어지지 않기 때문에, 양단(I,I+1) 스탠드 사이에 발생하는 매스플로 불일치(mass flow unbalance)를 제어할 수 없으며, 이로 인해 과장력 등의 문제로 폭 불량 및 두께 불량을 갖는 압연강판이 생산된다.The conventional looper control method is that the rolled steel sheet enters the rear end stand (hereinafter referred to as 'I + 1 stand'), and the looper starts to start after about 0.1 seconds, and then looper proportional integral (PI) control after about 0.6 seconds. Is disclosed. As such, since the tension control is not performed until the leading end of the rolled steel enters the rear end stand and the control of the looper is started, mass flow unbalance occurring between the stand (I, I + 1) stands. It cannot be controlled, and thus, a rolled steel sheet having a width defect and a thickness defect is produced due to problems such as exaggeration.

이와 같이, 압연강판 선단부의 장력제어의 불량에 따른 문제점을 보완하기 위해 종래의 기술로서는, 1) 일본 특개평 9-300010호(발명의 명칭; 압연재 장력 추정장치 및 압연기의 루퍼리스 제어장치), 2) 일본 특개평 10-225710호(발명의 명칭; 압연설비에 있어서 스트립의 장력 제어장치), 3) 일본 특출평 11-140573호(발명의 명칭; 열간압연에서 폭 제어방법), 4) 일본 특개평 10-263648호(발명의 명칭; 열간압연 라인에 있어서 판폭제어방법), 5) 일본 특개평 09-248609호(발명의 명칭; 열간사상 압연기의 판폭제어 방법) 등이 기술되어 있다.Thus, in order to compensate for the problems caused by the poor control of the tension of the end of the rolled steel sheet, conventional techniques include: 1) Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-300010 (name of the invention; a rolling material tension estimating device and a looper control device of a rolling mill) 2) Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-225710 (name of the invention; tension control device of strip in rolling equipment), 3) Japanese Patent Publication No. 11-140573 (name of invention; width control method in hot rolling), 4) Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-263648 (name of the invention; plate width control method in hot rolling line), 5) Japanese Patent Application Laid-open No. 09-248609 (name of invention; plate width control method of hot rolling mill).

그러나, 이들 특허에 있어서, 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.However, these patents have the following problems.

첫번째로, 상기 1)일본 특개평 9-300010호는 압연강판의 선단부 장력을 연산하여 제어하는 점에서는 본 발명과 유사하지만, 장력의 추정방법으로 하중 및 토크에 대한 전방장력과 후방장력의 영향계수를 구하고, 이를 이용하여 전ㆍ후방장력을 연산하는 것을 특징으로 하고 있다.First, Japanese Patent Laid-Open No. 9-300010 is similar to the present invention in that it calculates and controls the tension of the tip of a rolled steel sheet, but the influence coefficients of the front tension and the rear tension on load and torque are estimated by the tension estimation method. And calculate the front and rear tension using this.

그러나, 상기 1)일본 특개평 9-300010호에서처럼 하중 및 토크에 대한 영향계수를 구하는 것은 다양한 압연조건에서 여러가지 외란 조건을 고려하기 힘들기 때문에 어려움이 따른다.However, as in 1) Japanese Patent Laid-Open No. 9-300010, it is difficult to obtain the coefficient of influence on load and torque because it is difficult to consider various disturbance conditions in various rolling conditions.

두번째로서, 상기 2)일본 특개평 10-225710호는 루퍼설비가 없는 압연설비에 있어서 루퍼리스(Looperless)로 압연강판의 압연속도 및 장력을 제어하는 장치에관한 특허로서, 이 특허에서는 압연강판의 전체에 걸쳐 압연속도를 제어하는 방법에 관하여 기술하고 있다.Secondly, 2) Japanese Patent Laid-Open No. 10-225710 is a patent for a device for controlling the rolling speed and tension of a rolled steel sheet by a looperless in a rolling equipment without a looper equipment. The method of controlling a rolling speed is described throughout.

세번째로, 상기 3)일본 특출평 11-140573호 내지 5)일본 특개평 09-248609호의 특허들은 압연강판 선단부의 장력을 제어한다는 점에서 본 발명과 유사하지만, 스탠드 사이에 장력측정계를 설치하고 장력측정계를 이용하여 스탠드 사이에 위치한 압연강판의 장력을 측정한다.Thirdly, the patents of Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-140573 to 5) Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-248609 are similar to the present invention in that they control the tension of the tip of the rolled steel sheet, Measure the tension of the rolled steel sheets between the stands using a measuring system.

그러나, 실제 압연공장에서는 장력을 실측할 수 있는 장력측정계를 설치하기 힘들뿐만 아니라, 설령 설치한다하여도 루퍼 암에 로드셀을 설치하고 루퍼가 압연강판의 하면에 닿는 시각 이후에 장력측정이 가능하기 때문에 앞에서 설명한 문제점인 루퍼제어가 이루어지기 이전에 압연강판 선단부의 장력제어가 곤란하다는 문제점이 있다.However, in actual rolling mills, it is not only difficult to install the tension measuring system that can measure the tension, but even if it is installed, the load cell is installed on the looper arm and the tension measurement can be performed after the time when the looper touches the lower surface of the rolled steel sheet. There is a problem that tension control of the tip of the rolled steel sheet is difficult before the looper control, which is the problem described above, is made.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 스탠드 사이의 장력을 메인모터의 토크암계수를 보정하고 토크차를 연산한 후에 메인모터의 회전속도를 제어함으로써, 압연강판의 폭불량을 감소시키는 열간 사상압연기의 장력연산 제어시스템 및 그 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the problems of the prior art as described above, by adjusting the rotational speed of the main motor after calculating the torque difference coefficient of the main motor and the torque difference between the tension between the stand, It is an object of the present invention to provide a tension calculation control system of a hot finishing mill and a method of controlling the same.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 열간 사상압연기의 장력연산 제어시스템의 개략도이고,1 is a schematic diagram of a tension calculation control system of a hot finishing mill according to an embodiment of the present invention,

도 2는 압연강판이 스탠드의 작업롤에 의해 압연되는 과정에서 토크보존원리를 설명하기 위한 개략도이며,Figure 2 is a schematic diagram for explaining the principle of torque preservation in the course of the rolled steel sheet is rolled by the work roll of the stand,

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 열간 사상압연기의 장력연산 제어방법에 따른 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method for controlling tension operation of a hot finishing mill according to an embodiment of the present invention.

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

1 : I스탠드의 작업롤 1' : I+1스탠드의 작업롤1: Working roll of I stand 1 ': Working roll of I + 1 stand

2 : 강판 3 : 로드셀(Load Cell)2: steel plate 3: load cell

4 : 메인모터 10 : 데이터 수집 시스템4: main motor 10: data acquisition system

20 : SCC(Supervisory Control Computer)20: SCC (Supervisory Control Computer)

40 : 모터토크 검출장치 50 : 모터 회전수 측정장치40: motor torque detection device 50: motor rotation speed measuring device

60 : 토크연산부60: torque calculation unit

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 다수의 스탠드로 구성된 사상압연기 중에서 후단스탠드에 압연강판이 진입하는 시점(t0)부터 루퍼의 장력제어가 수행되기 이전까지 전후단 스탠드에 걸쳐있는 압연강판의 장력을 연산하여 제어하는 장력연산 제어시스템에 있어서, 상기 압연강판의 입출측 두께(H,h)와 하중(F)의 데이터 및 각 스탠드의 장력(σ)명령치를 저장하고 있는 SCC(Supervisory Control Computer)와, 상기 후단스탠드에 압연강판의 선단이 진입한 시점을 인식하고 전후단 스탠드의 작업롤 회전속도를 피드백신호로 입력받는 데이터 수집부와, 상기 전단스탠드의 모터토크를 검출하는 모터토크 검출부와, 상기 전단스탠드를 구동하는 모터의 가속토크를 검출하는 모터 회전수 측정부와, 상기 후단스탠드의 후방장력과 기준 토크암을 연산하여 계산한 토크암 계수를 적용하여 전방장력을 연산하고 상기 SCC로부터 입력된 장력명령치와 전방장력의 편차를 연산하여 상기 전단스탠드의 작업롤 회전속도를 제어하는 토크연산부를 포함하는 장력연산 제어시스템이 제공된다.According to the present invention for achieving the object as described above, in the finishing mill consisting of a plurality of stands from the time (t 0 ) of the rolled steel sheet enters the rear end stand to the front and rear end stand until the tension control of the looper is performed A tension calculation control system that calculates and controls the tension of a rolled steel sheet, wherein the SCC stores data of the entry and exit side thickness (H, h) and the load (F) of the rolled steel sheet, and the tension (σ) command value of each stand. (Supervisory Control Computer), a data collection unit for recognizing the time when the front end of the rolled steel sheet enters the rear end stand and receives the work roll rotation speed of the front and rear end stands as a feedback signal, and detecting the motor torque of the front stand. Motor torque detection unit, motor rotation speed measurement unit for detecting the acceleration torque of the motor for driving the front end, the rear tension and the reference of the rear end stand Tension including a torque calculation unit for applying the torque arm coefficient calculated by calculating the arm arm to calculate the front tension and the deviation of the tension command value and the front tension input from the SCC to control the rotational speed of the work roll of the shear stand An operational control system is provided.

또한, 본 발명의 상기 토크연산부는 상기 압연강판의 진행방향에 있어 각 스탠드의 작업롤을 기준으로 후방의 장력을 측정하는 후방장력토크연산부와, 상기 후방장력토크연산부로부터 연산된 후방장력(Tb)과 모터토크(GMi) 및 가속토크(GAi)를 이용하여 기준 토크암을 구하는 기준 토크암연산부와, 토크암 계수(a)를 연산하는 토크암연산부와, 계산된 상기 토크암계수를 이용하여 장력을 연산하는 전방장력연산부를 포함한다.In addition, the torque calculation unit of the present invention, the rear tension torque calculation unit for measuring the tension in the rear relative to the work roll of each stand in the travel direction of the rolled steel sheet, and the rear tension (T b calculated from the rear tension torque calculation unit) ), The reference torque arm calculation unit for obtaining the reference torque arm using the motor torque (G Mi ) and the acceleration torque (G Ai ), the torque arm calculation unit for calculating the torque arm coefficient (a), and the calculated torque arm coefficient It includes a front tension calculation unit for calculating the tension using.

또한, 본 발명에 따르면, 다수의 스탠드로 구성된 사상압연기 중에서 후단스탠드에 압연강판이 진입하는 시점(t0)부터 루퍼의 장력제어가 수행되기 이전까지 전후단 스탠드에 걸쳐 있는 압연강판의 장력을 연산하여 제어하는 장력연산 제어방법에 있어서, 상기 압연강판의 입출측 두께(H,h)와 하중(F)의 데이터 및 각 스탠드의 장력(σ)명령치를 입력받는 단계와, 상기 압연강판의 선단이 후단스탠드에 진입하는 시각(t0)을 확인하고 상기 루퍼 장력제어의 개시시각 이전인지를 판단하는 단계와, 상기 압연강판의 진입 시각이 루퍼 장력제어 개시시각 이전 일 경우에는 전단스탠드의 모터토크를 검출하고 가속토크를 연산하는 단계와, 장력토크를 연산하기 위해 기준 토크암 계수를 구하고 토크암 계수를 연산하는 단계와, 상기 기준 토크암 계수와 연산된 토크암 계수로부터 전방장력을 연산하는 단계 및, 상기 전방장력과 상기 SCC(Supervisory Control Computer)로부터 입력된 목표장력과의 편차가 과장력일 경우에는 전단스탠드의 작업롤 회전속도를 제어하는 단계를 포함하는 장력제어방법이 제공된다.In addition, according to the present invention, the tension of the rolled steel sheet across the front and rear end stand until the time when the rolled steel sheet enters the rear end stand t 0 of the finishing mill consisting of a plurality of stands until the looper tension control is performed. In the tension calculation control method to control the step of receiving, the step of receiving the data of the entry and exit side thickness (H, h) and load (F) of the rolled steel sheet and the tension (σ) command value of each stand, and the front end of the rolled steel sheet Checking the time t 0 entering the rear stand and determining whether the looper tension control is before the start time; and when the rolling time of the rolled steel sheet is before the looper tension control start time, the motor torque of the front stand is adjusted. Detecting and calculating an acceleration torque; obtaining a reference torque arm coefficient and calculating a torque arm coefficient to calculate a tension torque; and calculating the reference torque arm coefficient and calculating Calculating the front tension from the torque arm coefficient, and if the deviation between the front tension and the target tension input from the SCC (Supervisory Control Computer) is an exaggerated tension, controlling the work roll rotation speed of the shear stand. Tension control method is provided.

아래에서, 본 발명에 따른 열간 사상압연기의 장력연산 제어시스템 및 그 제어방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the tension calculation control system and its control method of the hot finishing mill according to the present invention will be described in detail.

도면에서, 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 열간 사상압연기의 장력연산 제어시스템의 개략도이고, 도 2는 압연강판이 스탠드의 작업롤에 의해 압연되는 과정에서 토크보존원리를 설명하기 위한 개략도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 열간 사상압연기의 장력연산 제어방법에 따른 흐름도이다.In the drawings, Figure 1 is a schematic diagram of the tension calculation control system of the hot finishing mill according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram for explaining the principle of torque preservation in the course of the rolled steel sheet is rolled by the work roll of the stand 3 is a flowchart according to a method for controlling tension calculation of a hot finishing mill according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 열간 사상압연기의 장력연산 제어시스템은 각종압연강판(2)의 사양 및 압연조건 즉, 압연강판(2)의 두께(H,h), 압연하중(F) 및 장력(σ) 등의 명령치를 저장하고 이들의 정보데이터를 송신하는 SCC(Supervisory Control Computer)(20)와, 각 스탠드의 실측 데이터들을 수집하는 데이터 수집 시스템(10)과, 각 스탠드의 작업롤(1, 1')을 구동시키는 메인모터(4)의 모터토크 검출장치(40)와, 메인모터(4)의 가속토크를 검출하는 모터 회전수 측정장치(50)를 포함하며, 상기의 장치들로부터 입력된 정보를 이용하여 I스탠드의 회전속도를 제어하는 토크연산부(60)를 포함한다.As shown in Fig. 1, the tension calculation control system of a hot finishing mill is characterized in the specifications and rolling conditions of various rolled steel sheets 2, that is, the thickness (H, h), rolling load (F) and tension of the rolled steel sheet (2). SCC (Supervisory Control Computer) 20 for storing command values such as (σ) and transmitting these information data, a data collection system 10 for collecting actual data of each stand, and a work roll 1 for each stand. And a motor torque detecting device 40 of the main motor 4 for driving 1 '), and a motor speed measuring device 50 for detecting the acceleration torque of the main motor 4, Torque calculation unit 60 for controlling the rotational speed of the I stand by using the input information.

이런 토크연산부(60)는 압연강판(2)의 진행방향에 있어 각 스탠드의 작업롤(1, 1')을 기준으로 후방의 장력을 측정하는 후방장력토크연산부(61)를 구비한다. 이런 후방장력토크연산부(61)는 1번 스탠드(first stand)의 후방장력을 0(zero)으로 하며, I-1스탠드의 전방장력을 I스탠드의 후방장력으로 하는 로직을 구성한다.This torque calculation unit 60 is provided with a rear tension torque calculation unit 61 for measuring the tension in the rear relative to the work roll (1, 1 ') of each stand in the travel direction of the rolled steel sheet (2). The rear tension torque calculation unit 61 makes the rear tension of the first stand (zero) as 0 (zero), and constitutes logic that makes the front tension of the I-1 stand the rear tension of the I stand.

또한, 토크연산부(60)는 후방장력토크연산부(61)로부터 연산된 후방장력(Tb)과 모터토크(GMi) 및 가속토크(GAi)를 이용하여 기준 토크암을 구하는 기준 토크암연산부(62)와, 토크암 계수(a)를 연산하는 토크암연산부(63)와, 장력을 연산하는 전방장력연산부(64) 및, 전방장력연산부(64)에서 연산된 장력과 SCC(20)로부터의 목표장력의 편차를 연산하여 I스탠드의 메인모터(4)의 구동을 제어하는 장력편차연산부(65)를 포함한다.In addition, the torque calculation unit 60 is a reference torque arm calculation unit for obtaining a reference torque arm by using the rear tension T b and the motor torque G Mi and the acceleration torque G Ai calculated from the rear tension torque calculation unit 61. (62), the torque arm calculation unit (63) for calculating the torque arm coefficient (a), the front tension calculation unit (64) for calculating the tension, and the tension calculated in the front tension calculation unit (64) and from the SCC (20). And a tension deviation calculation unit 65 for controlling the drive of the main motor 4 of the I stand by calculating the deviation of the target tension of the " I "

아래에서는 앞에서 설명한 구성관계를 갖는 장력연산 제어방법에 따른 알고리즘에 관하여 설명하겠다.In the following, the algorithm according to the tension calculation control method having the configuration described above will be described.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 단계(S1)로서, SCC(Supervisory Control Computer)(20)로부터 각종 압연강판(2)의 사양 즉, 각 스탠드에 진입하는 압연강판(2)의 입측두께(H), 상기 스탠드에서 압연된 압연강판의 출측두께(h), 압연하중(F) 및, 스탠드 사이의 단위 장력(σ)의 목표치 등의 설정값을 읽어 들인다.As shown in FIG. 3, as the first step S1, the specifications of various rolled steel sheets 2 from the supervisory control computer (SCC) 20, that is, the side thickness of the rolled steel sheets 2 entering each stand ( H), setting values, such as the exit thickness (h) of the rolled steel sheet rolled by the said stand, the rolling load (F), and the target value of the unit tension ((sigma)) between stand, are read.

제2 단계(S2)에서는 데이터 수집 시스템(10)으로부터 압연강판(2)의 선단이 I+1스탠드에 진입하였는가를 확인한다. 이때, 압연강판(2)의 선단이 I+1스탠드에 진입하였는지는 I+1스탠드에 설치된 로드셀(3)에 의해 감지된다. 압연강판(2)의 선단이 I+1스탠드의 작업롤(1')의 사이로 진입하게 되면, 압연강판(2)의 두께에 따라 로드셀(3)에서 측정된 하중이 변화하게 되고, 변화하는 하중은 데이터 수집 시스템(10)으로 입력되면서, 데이터 수집 시스템(10)에서는 압연강판(2)의 선단이 I+1스탠드에 진입한 시각(t0)을 확인한다.In the second step S2, it is checked whether the tip of the rolled steel sheet 2 enters the I + 1 stand from the data collection system 10. At this time, whether the tip of the rolled steel sheet 2 enters the I + 1 stand is sensed by the load cell 3 installed in the I + 1 stand. When the tip of the rolled steel sheet 2 enters between the work rolls 1 'of the I + 1 stand, the load measured by the load cell 3 changes according to the thickness of the rolled steel sheet 2, and the changing load Is input to the data collection system 10, the data collection system 10 confirms the time t 0 when the tip of the rolled steel sheet 2 enters the I + 1 stand.

이와 같이, I+1스탠드에 압연강판(2)의 선단이 진입시각(t0)을 확인하는 이유는 I 스탠드와 I+1번 스탠드의 각 작업롤(1, 1')에 압연강판(2)이 걸쳐 있는 상태에서 장력이 발생하기 때문에 장력이 걸리는 시각을 검출하기 위해 I+1스탠드에 압연강판(2)의 선단이 진입하는 시각(t0)을 확인한다.As such, the reason why the tip of the rolled steel sheet 2 checks the entrance time t 0 on the I + 1 stand is that the rolled steel sheet 2 is applied to the work rolls 1 and 1 'of the I stand and the I + 1 stand. Since the tension is generated in the state where) is spread, check the time t 0 at which the tip of the rolled steel sheet 2 enters the I + 1 stand to detect the time when the tension is applied.

제3 단계(S3)는 I스탠드의 모터토크(GMi)를 검출하는 단계로서, 모터축에 설치된 모터토크 검출장치(40)를 이용하여 검출한다. 모터토크(GMi)는 하기의 수학식1에 의해 계산된다.The third step S3 is a step of detecting the motor torque G Mi of the I stand, which is detected using the motor torque detection device 40 provided on the motor shaft. The motor torque G Mi is calculated by Equation 1 below.

여기에서, GMi는 모터토크이고, GRi는 압연강판의 토크이고, GTi는 장력토크이고, GAi는 가속토크이며, GLossi는 전동기의 로스토크이다.Here, G Mi is the motor torque, G Ri is the torque of the rolled steel sheet, G Ti is the tension torque, G Ai is the acceleration torque, G Lossi is the torque of the motor.

제4 단계는 I스탠드의 메인모터(4)의 회전수를 측정한 후에 가속토크(GAi)를 구한다. 메인모터(4)의 회전수는 메인모터(4)에 설치된 회전수 측정장치(50)에서 측정하며 측정된 회전수를 미분하여 I스탠드의 메인모터(4)의 가속토크(GAi)를 계산한다.In the fourth step, the acceleration torque G Ai is obtained after the rotation speed of the main motor 4 of the I stand is measured. The rotation speed of the main motor 4 is measured by the rotation speed measuring device 50 installed in the main motor 4, and the acceleration torque G Ai of the main motor 4 of the I stand is calculated by differentiating the measured rotation speed. do.

그리고, 제5 단계는 1번 스탠드(first stand)의 후방장력을 0(zero)으로 설정한다.The fifth step sets the rear tension of the first stand to zero.

상기의 수학식 1에서 로스토크(GLossi)는 미세함으로 무시할 수 있다. 따라서, 장력토크(GTi)를 구하기 위해서는 압연강판의 토크(GRi)만을 알면 계산할 수 있는데, 일반적으로 압연 중에 압연강판(2)과 작업롤(1, 1')에 작용하는 힘은 도 2에 보이듯이 작용하며 스탠드의 토크보전원리를 적용하면 하기의 수학식 2와 같이 계산된다.In Equation 1, the lost G Lossi may be neglected due to the fineness. Therefore, in order to obtain the tension torque G Ti , it can be calculated only by knowing the torque G Ri of the rolled steel sheet. In general, the force acting on the rolled steel sheet 2 and the work rolls 1 and 1 ′ during rolling is shown in FIG. 2. As shown in Fig. 2, the torque compensation power of the stand is calculated as shown in Equation 2 below.

여기에서 F는 압연하중이고, G는 압연 토크(압연강판 토크(GRi)+장력 토크(GTi))이고, Tb는 후방장력이고, Tf는 전방장력이고, a는 토크암 계수이며, b는 후방장력 암 계수이고, c는 전방장력 암 계수이다. 여기에서, b와 c는 거의 압연강판의 두께에 대해 1/2로 설정한다면, 토크암의 계수(a)만 설정하여 압연강판(2)의 토크(GRi)를 구할 수 있으며, 이를 통해 장력토크(GTi)는 상기 수학식 2에서 구할 수 있게 된다.Where F is the rolling load, G is the rolling torque (rolled plate torque (G Ri ) + tension torque (G Ti )), T b is the rear tension, T f is the front tension, a is the torque arm coefficient , b is the posterior tension arm coefficient, and c is the anterior tension arm coefficient. Here, if b and c are set to almost 1/2 of the thickness of the rolled steel sheet, the torque G Ri of the rolled steel sheet 2 can be obtained by setting only the coefficient (a) of the torque arm. The torque G Ti can be obtained from Equation 2 above.

한편, 제6 단계는 수학식 2를 응용하여 기준 토크암 계수(a0)를 수학식 3과 같이 구한다.Meanwhile, in the sixth step, the reference torque arm coefficient a 0 is obtained by applying Equation 2 as shown in Equation 3.

토크암 계수(a)는 일반적으로 아래의 수학식 4와 같이 계산된다.The torque arm coefficient a is generally calculated as in Equation 4 below.

여기에서, λ는 토크암 계수이고, R'는 작업롤 반경이고, H는 입측두께이며, h는 출측두께이며, 현장의 압연공장에서는 토크암 계수가 일반적으로 0.4정도로 설정되어 압연강판을 압연하고 있다.Where λ is the torque arm coefficient, R 'is the working roll radius, H is the side thickness, h is the exit thickness, and in the rolling mill, the torque arm coefficient is generally set to about 0.4 to roll the rolled steel sheet. have.

그러나, 토크암의 길이(ai)는 압연과정 중에서 압연상태에 따라 변동하기 때문에, 토크암의 길이 기준치(ai0)와 압연상태에 따라 변동하는 토크암 길이 보상치(Δai)의 합으로서 수학식 5와 같이 나타낸다.However, since the length a i of the torque arm varies with the rolling state during the rolling process, the torque arm length a i is the sum of the torque arm length reference value a i0 and the torque arm length compensation value Δa i which varies with the rolling state. It is shown as Equation 5.

여기에서, 토크암 길이 보상치(Δai)의 계산은 복잡한데, 여기에서는 재료의 입측판두께(H), 압연하중(F), 롤 갭(S), 선진율(f)의 함수로써, 다음의 수학식 6과 같이 나타낸다.Here, the calculation of the torque arm length compensation value Δa i is complex, where as a function of the side plate thickness H, the rolling load F, the roll gap S, and the advance rate f of the material, It is represented by the following equation (6).

제7 단계에서는 상기의 수학식 3 내지 수학식 6에서 계산된 값들을 이용하여 수학식 2의 장력(Tf)을 계산한다.In the seventh step, the tension T f of Equation 2 is calculated using the values calculated in Equations 3 to 6.

제8 단계에서는 상기 제7 단계에서 구한 장력과 SCC(20)에서 설정된 장력 목표치와 편차를 장력편차연산부(65)를 통해 구한다. 그리고, 제9 단계에서는 장력의 편차가 설정된 장력편차에 비해 과장력 상태인가를 판단한다.In the eighth step, the tension obtained in the seventh step and the tension target value and the deviation set in the SCC 20 are obtained through the tension deviation calculation unit 65. In the ninth step, it is determined whether the tension deviation is in the exaggerated tension state compared to the set tension deviation.

이때, 장력이 과장력일 경우에는 제10 단계로서, 장력편차에 따라 I스탠드의 작업롤 회전속도를 제어한다.At this time, when the tension is an exaggerated force, as a tenth step, the work roll rotational speed of the I stand is controlled according to the tension deviation.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 열간 사상압연기의 장력연산 제어시스템 및 그 제어방법은 압연강판의 선단이 I+1스탠드에 진입하는 시각(t0)부터 압연속도를 높이기 위해서 가속하는 시각(α)까지의 루퍼제어가 어려운 상태의 압연강판의 선단의 장력을 연산제어함으로써, 품질이 양호한 압연강판으로 압연할 수 있다는 장점이 있다.As described in detail above, the tension calculation control system of the hot finishing mill of the present invention and the control method thereof are the time (α) to accelerate to increase the rolling speed from the time t 0 when the tip of the rolled steel sheet enters the I + 1 stand. By arithmetic control of the tension of the tip of the rolled steel sheet in a difficult state of the looper control up to), there is an advantage that the rolled steel sheet with good quality can be rolled.

이상에서 본 발명의 열간 사상압연기의 장력연산 제어시스템 및 그 제어방법에 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 idea of the tension calculation control system of the hot finishing mill of the present invention and the control method thereof have been described above with the accompanying drawings, the present invention has been described by way of example and is not intended to limit the present invention. . 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 (3)

다수의 스탠드로 구성된 사상압연기 중에서 후단스탠드에 압연강판이 진입하는 시점(t0)부터 루퍼의 장력제어가 수행되기 이전까지 전후단 스탠드에 걸쳐있는 압연강판의 장력을 연산하여 제어하는 장력연산 제어시스템에 있어서,Tensile operation control system that calculates and controls the tension of the rolled steel sheet across the front and rear ends from the time (t 0 ) when the rolled steel enters the rear end stand until the looper's tension control is performed. To 상기 압연강판의 입출측 두께(H,h)와 하중(F)의 데이터 및 각 스탠드의 장력(σ)명령치를 저장하고 있는 SCC(Supervisory Control Computer)와,A supervisory control computer (SCC) for storing data on the entry side thickness (H, h) and load (F) of the rolled steel sheet and the tension (σ) command value of each stand; 상기 후단스탠드에 압연강판의 선단이 진입한 시점을 인식하고 전후단 스탠드의 작업롤 회전속도를 피드백신호로 입력받는 데이터 수집부와,A data collection unit for recognizing the time when the front end of the rolled steel sheet enters the rear end stand and inputting the working roll rotational speed of the front and rear end stands as a feedback signal; 상기 전단스탠드의 모터토크를 검출하는 모터토크 검출부와,A motor torque detector for detecting the motor torque of the front stand; 상기 전단스탠드를 구동하는 모터의 가속토크를 검출하는 모터 회전수 측정부와,A motor rotation speed measuring unit detecting an acceleration torque of the motor driving the front stand; 상기 후단스탠드의 후방장력과 기준 토크암을 연산하여 계산한 토크암 계수를 적용하여 전방장력을 연산하고 상기 SCC로부터 입력된 장력명령치와 전방장력의 편차를 연산하여 상기 전단스탠드의 작업롤 회전속도를 제어하는 토크연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장력연산 제어시스템.Calculate the front tension by applying the torque arm coefficient calculated by calculating the rear tension of the rear stand and the reference torque arm, and calculate the deviation of the tension command value and the front tension input from the SCC to rotate the work roll rotation speed of the front stand. Tension calculation control system comprising a torque calculation unit for controlling the. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 토크연산부는 상기 압연강판의 진행방향에 있어 각 스탠드의 작업롤을기준으로 후방의 장력을 측정하는 후방장력토크연산부와, 상기 후방장력토크연산부로부터 연산된 후방장력(Tb)과 모터토크(GMi) 및 가속토크(GAi)를 이용하여 기준 토크암을 구하는 기준 토크암연산부와, 토크암 계수(a)를 연산하는 토크암연산부와, 계산된 상기 토크암계수를 이용하여 장력을 연산하는 전방장력연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장력제어시스템.The torque calculation unit is a rear tension torque calculation unit for measuring the tension in the rear relative to the work roll of each stand in the direction of the rolled steel sheet, and the rear tension (T b ) and the motor torque (calculated from the rear tension torque calculation unit) Calculate the tension using the reference torque arm calculation unit for obtaining the reference torque arm using G Mi ) and the acceleration torque G Ai , the torque arm calculation unit for calculating the torque arm coefficient a, and the calculated torque arm coefficient. Tension control system comprising a front tension calculation unit. 다수의 스탠드로 구성된 사상압연기 중에서 후단스탠드에 압연강판이 진입하는 시점(t0)부터 루퍼의 장력제어가 수행되기 이전까지 전후단 스탠드에 걸쳐 있는 압연강판의 장력을 연산하여 제어하는 장력연산 제어방법에 있어서,Tension operation control method for calculating and controlling the tension of the rolled steel sheet across the front and rear ends from the time t 0 when the rolled steel enters the rear end stand until the looper's tension control is performed among the finishing mills composed of multiple stands. To 상기 압연강판의 입출측 두께(H,h)와 하중(F)의 데이터 및 각 스탠드의 장력(σ)명령치를 입력받는 단계와,Receiving the data of the thickness (H, h) and load (F) of the rolled steel sheet and the tension (σ) command value of each stand; 상기 압연강판의 선단이 후단스탠드에 진입하는 시각(t0)을 확인하고 상기 루퍼 장력제어의 개시시각 이전인지를 판단하는 단계와,Checking the time t 0 at which the front end of the rolled steel enters a rear stand and determining whether the rolled steel sheet is before the start time of the looper tension control; 상기 압연강판의 진입 시각이 루퍼 장력제어 개시시각 이전 일 경우에는 전단스탠드의 모터토크를 검출하고 가속토크를 연산하는 단계와,Detecting the motor torque of the shear stand and calculating the acceleration torque when the entry time of the rolled steel sheet is before the start time of the looper tension control; 장력토크를 연산하기 위해 기준 토크암 계수를 하기의 식1로 구하고 토크암 계수를 하기의 식2로 연산하는 단계와,Calculating a reference torque arm coefficient by Equation 1 below to calculate the tension torque and calculating the torque arm coefficient by Equation 2 below; 상기 기준 토크암 계수와 연산된 토크암 계수로부터 전방장력을 연산하는 단계 및,Calculating forward tension from the reference torque arm coefficient and the calculated torque arm coefficient; 상기 전방장력과 상기 SCC(Supervisory Control Computer)로부터 입력된 목표장력과의 편차가 과장력일 경우에는 전단스탠드의 작업롤 회전속도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 장력제어방법.And controlling the rotational speed of the work roll of the shear stand when the deviation between the front tension and the target tension input from the SCC (Supervisory Control Computer) is an exaggerated tension. 식1Equation 1 식2Equation 2 , , 여기에서, a는 토크암 계수이고, F는 압연하중이고, G는 압연 토크이고, Tb는 후방장력이고, b는 후방장력 암 계수이고, λ는 토크암 계수이고, R'는 작업롤 반경이고, H는 입측두께이고, h는 출측두께이고, ai는 토크암의 길이이고, ai0는 토크암의 길이 기준치이며, Δai는 토크암 길이 보상치이다.Where a is the torque arm coefficient, F is the rolling load, G is the rolling torque, T b is the rear tension, b is the rear tension arm coefficient, λ is the torque arm coefficient, and R 'is the working roll radius Where H is the side thickness, h is the exit thickness, a i is the length of the torque arm, a i0 is the length reference value of the torque arm, and Δa i is the torque arm length compensation value.
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