KR20040019733A - 열간 압연기의 임팩트드롭 보상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열연소재가 압연기에 치입될 때 발생하는 속도감소분을 보상하기 위하여 실제 압연기속도를 수집하여 적분함으로써 예측되는 루프량으로부터 속도보상량과 보상시간을 가변하는 열간 압연기의 임팩트드롭 보상방법에 관한 것이다.

이를 위하여, 본 발명은 열간 사상압연공정에서 소재의 선단부가 압연기에 치입되면서 압연기의 속도가 감소되는 현상을 보상하는 방법에 있어서, 후단 압연기에 열연소재가 치입된 후 실제 압연기속도를 수집하여 적분함으로써 루프량을 예측하는 단계와; 상기 예측된 루프량으로부터 연산된 속도보상량과 보상시간에 따라 후단 압연기의 속도를 조절하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 열간 압연기의 임팩트드롭 보상방법을 제공한다.

이와 같이, 본 발명은 압연기의 속도편차를 보상하는 방법이 가변적으로 이루어지기 때문에 기존의 알고리즘보다는 최적으로 속도편차를 회복할 수 있고, 이에 따라 루퍼 초기제어시 빈번히 발생하는 열연소재 선단부 폭 넥킹(Necking) 현상을 감소시킬 수 있다.

Description

열간 압연기의 임팩트드롭 보상방법{METHOD FOR COMPENSATING THE IMPACT DROP OF HOT STRIP STAND}

본 발명은 열간 압연기의 임팩트드롭 보상방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열연소재가 압연기에 치입될 때 발생하는 속도감소분을 보상하기 위하여 실제 압연기속도를 수집하여 적분함으로써 예측되는 루프량으로부터 속도보상량과 보상시간을 가변하는 열간 압연기의 임팩트드롭 보상방법에 관한 것이다.

일반적으로, 열간 사상압연 공정에서 열연 판이 압연기에 치입될 때, 순간적인 부하증가로 인한 압연기의 속도가 감소되는 현상을 나타내고 있으며, 이러한 현상은 속도가 감소된 양만큼 압연기간에 루프(Loop)가 발생되어 초기 압연제어시 소재의 폭 불량으로 이어질 수 있는 문제점이 있다.

이러한 현상을 개선하기 위하여, 즉 소재가 압연기 치입시 압연기 속도감소 발생에 의한 압연기간 루프(Loop)량을 회복시키기 위하여 미리 압연기의 속도를 감소되는 양을 예측하고, 그 양을 일정시간 만큼 보상시키는 방법을 임팩트 드롭 보상(Impact Drop Compensation)이라고 하는 제어방법을 채택하고 있다.

이러한 제어 방법은 소재의 강종, 사이즈 및 소재선단부 모양에 따라 감소되는 양이 다르게 나타나기 때문에 제어의 효과가 항시 일정하게 나타날 수가 없다.

이에 소재가 압연기에 치입되는 순간부터 속도가 drop되는 양을 실시간으로 적분하여 루프량을 계산하고 그양을 이용하여 압연기의 속도를 보상하는 알고리즘을 개발 적용하여 새로운 임팩트 드롭 보상(Impact Drop Compensation) 방법으로 압연기의 속도 감소를 보상하고자 한다.

열연 사상압연공정에서 소재가 압연기에 치입할 때 압연기의 속도가 drop되는 것을 보상하기 위하여 압연기별 속도 보상량과 시간을 설정하는 방법이 현재 공정에서 적용중이다. 이 경우는 근본적으로 압연기에 치입되는 소재의 강종, 두께, 폭에 따라 다르게 설정되어야 하며, 또한 소재의 선단부 모양과도 깊은 관계를 가지고 있으므로 보상량과 시간을 고정으로 사용하는 기존의 방법으로는 항시 일정한 제어를 수행 할 수 없다. 이에 속도편차를 실시간으로 수집하여 그 정보를 이용하여 속도보상량과 시간을 가변으로 설정함으로써 소재가 치입할 때 압연기의 속도 감소분을 적절히 보상하고자 하였다.

상기한 문제점과 이를 해결하기 위하여, 본 발명은 열간 사상압연공정에서열연소재가 압연기에 치입할 때에, 속도 감소분을 보상하기 위하여 실제 압연기속도를 수집하여 적분함으로써 루프량을 예측하고, 이 예측된 값으로부터 속도보상량과 보상시간을 가변하는 열간 압연기의 임팩트드롭 보상방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열간 압연기의 임팩트드롭 보상방법에 대한 알고리즘 개념도;

도 2는 본 발명에 따른 열간 압연기의 임팩트드롭 보상방법의 알고리즘의 프로그램 개략도이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 열간 사상압연공정에서 소재의 선단부가 압연기에 치입되면서 압연기의 속도가 감소되는 현상을 보상하는 방법에 있어서, 후단 압연기에 열연소재가 치입된 후 실제 압연기속도를 수집하여 적분함으로써 루프량을 예측하는 단계와; 상기 예측된 루프량으로부터 연산된 속도보상량과 보상시간에 따라 후단 압연기의 속도를 조절하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 열간 압연기의 임팩트드롭 보상방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.

먼저, 임펙트 드롭(Impact Drop)이라 함은 압연소재가 압연기에 치입하는 순간 토크(Torque)의 감소로 인해 속도가 감소되는 현상을 말한다.

즉, N+1 압연기에 소재가 치입할 경우 metal In 시각에 N+1번째 압연기의 속도는 감소하게 되고, 그 결과 N ~ N+1번째 압연기 사이에서는 루프가 발생하게 된다.

루프의 발생은 압연초기시 제어의 불안정성을 증대시켜 과도한 입력을 요구하게 되며, 또한 제어오차도 크게 발생하게 된다. 이러한 현상은 소재 치수품질 저하 또는 조업 불안 요인을 증가시키게 된다.

이러한 요인을 해소하기 위하여 압연기에 소재가 치입되기 전 속도감소량을 미리 예측하여 속도입력을 증가시킴으로써 소재가 압연기에 치입된 후 속도가 떨어지는 현상이 발생하더라도 원하는 속도를 유지할 수 있도록 하는 방법이 기존의 임팩트 드롭(Impact Drop) 보상방법이다.

그러나 압연소재의 종류와 size의 종류가 매우 많을 뿐만 아니라 소재의 종류와 사이즈가 동일하다 할지라도 소재의 상태, 그 외의 압연 조건에 따라 발생되는 속도감소량이 항시 같다고는 할 수 없다.

하기 표 1에서는 종래의 Impact Drop 보상량과 보상시간을 나타내었다.

표 1에서 나타낸 바와 같이, 고정된 속도감소 보상량으로는 속도회복 정밀도를 보장할 수 없다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, Impact Drop 보상시간과 그 양을 속도회복정도를 고려하여 가변적으로 설정하는 방법을 제시하고자 한다.

도 1에 도시된 속도감소 보상량과 시간을 변수로 처리하는 본 발명에 따른 열간 압연기의 임팩트드롭 보상방법에 관한 개략도를 나타내었으며, 도 2는 본 발명에 따른 열간 압연기의 임팩트드롭 보상방법의 제어 알고리즘 프로그램의 개략도를 나타내었다.

먼저 스트립 인입(Metal In)과 동시에 주어진 시간동안 속도 참조값과 실제속도의 차이를 계속적으로 적분하여 루프발생량과 텐션(Tension) 발생량을 각각 구한다.

다음으로 그 차이를 보상하기 위한 Ramp 입력을 부가하여 미회복된 량을 보상하는 것이다.

예를 들어 #1~2호 간에서, 궁극적으로는 #1 루퍼 기동시간인 0.5sec (즉, #2압연기 Metal In 후) 이내에 #1~2호간의 루프량과 텐션량이 같아지도록 Impact drop 보상시간과 패턴(Pattern)을 적절히 조정하여 제어하는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 열간 사상압연에서 열연소재 치입시에 압연기의 속도감소량을 보상하기 위한 방법으로써, 발명의 효과를 검증하기 위하여 사상압연기 속도제어기내에 알고리즘을 삽입하여 실기실험을 수행하였다.

보다 상세하게는 구성작용에서 제시한 것처럼 압연기의 속도 편차를 보상하는 방법이 가변적으로 이루어지기 때문에 기존의 알고리즘보다는 최적으로 속도편차를 회복할 수 있고, 이에 따라 루퍼 초기제어시 빈번히 발생하는 열연소재 선단부 폭 넥킹(Necking) 현상을 감소시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 열간 사상압연공정에서 소재의 선단부가 압연기에 치입되면서 압연기의 속도가 감소되는 현상을 보상하는 방법에 있어서,

   후단 압연기에 열연소재가 치입된 후 실제 압연기속도를 수집하여 적분함으로써 루프량을 예측하는 단계와;

   상기 예측된 루프량으로부터 연산된 속도보상량과 보상시간에 따라 후단 압연기의 속도를 조절하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 열간 압연기의 임팩트드롭 보상방법.