KR20050065061A - Method for protecting the casting rolls from the entrapment of foreign material in the twin roll strip casting machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주조를 시작하여 정상상태에 도달하면 위치제어기로 위치제어를 실시하는 단계, 상기 위치제어를 클로스 루프(close loop)로 실시하면서 상기 위치제어기의 출력을 계산하고 동시에 압하력 피드백을 이용하여 압하력 제어기의 출력을 계산하는 단계, 상기 위치제어기의 출력과 상기 압하력 제어기의 출력을 비교하는 단계, 상기 위치제어기의 출력이 상기 압하력 제어기의 출력보다 작은 경우에는 위치제어를 그대로 수행하고 상기 위치제어기의 출력이 상기 압하력 제어기의 출력보다 큰 경우에는 압하력 피드백을 소정의 압하력 스레스홀드 값과 비교하는 단계, 상기 위치제어기의 출력이 압하력 제어기의 출력보다 큰 경우, 압하력 피드백 값이 소정의 압하력 스레스홀드 값보다 작으면 위치제어를 그대로 수행하고 소정의 압하력 스레스홀드 값보다 크면 제어모드를 압하력 제어모드로 전환하여 일정한 압하력으로 제어하는 단계, 상기 위치제어기의 출력이 압하력 제어기의 출력보다 작아지면 다시 위치제어로 환원하여 제어하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍롤형 박판 제조 장치에서 이물질 혼입으로부터의 주조롤 보호방법을 제공한다.The present invention starts the casting and reaches a steady state and performs position control with a position controller, while performing the position control in a close loop, calculating the output of the position controller and simultaneously using a reduction force feedback. Calculating the output of the reduction force controller, comparing the output of the position controller with the output of the reduction force controller, and if the output of the position controller is smaller than the output of the reduction force controller, perform position control as it is and Comparing the down force feedback with a predetermined down force threshold value when the output of the position controller is greater than the output of the down force controller, and when the output of the position controller is greater than the output of the down force controller, the down force feedback If the value is smaller than the predetermined pressing force threshold value, position control is performed as it is and the predetermined pressing force threshold hole is used. If the value is larger than the control mode to switch to the pressure reduction control mode to control the constant pressure reduction, and when the output of the position controller is smaller than the output of the pressure reduction controller to reduce the position to control again, characterized in that it comprises a step Provided is a method of protecting a cast roll from incorporation of foreign matter in a twin roll thin plate manufacturing apparatus.
Description
본 발명은 용탕으로부터 직접 박판을 주조하는 쌍롤형 박판 제조방법에 있어서 주조중 회전하는 롤 사이에 스컬(Scull)이나 이물질이 혼입되는 경우에 롤에 손상이 가지 않으면서 안전하게 주조할 수 있도록 하는 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a control method for safely casting a sheet without a damage to the roll in the case of a scull or a foreign substance mixed between the rotating rolls during casting in the method for manufacturing a thin roll directly from the molten metal. It is about.
주조가 오래 지속되다 보면 에지댐이나 침지노즐 등에 스컬이 생성되었다가 탈락되어 롤 사이로 혼입되는 경우가 종종 있다. 이 경우 약 3~4mm의 두께로 제어하는 롤 사이로 스컬이 혼입되면 롤이 손상될 수 있고 이는 제조되는 주편품질에 직접적인 영향을 미치게 되어 주조종료를 초래하게 되고 이외에도 이물질의 혼입에 의한 롤의 손상을 가져오며 롤에 치명적인 결과를 가져오게 된다. 그러므로 이와 같은 경우에 롤을 보호할 수 있는 방법이 있다면 쌍롤형 박판주조방법에 있어서 획기적인 방법이 될 것이다. As castings last for a long time, sculls are formed in edge dams and immersion nozzles, and then drop off and mix into rolls. In this case, if the skull is mixed between the rolls controlled to a thickness of about 3 to 4 mm, the roll may be damaged, which directly affects the quality of the cast steel, which causes the end of casting. This will have a fatal effect on the roll. Therefore, if there is a method to protect the roll in such a case would be a breakthrough in the twin-roll sheet casting method.
박판 주조의 중요한 공정은 도 1에 표시된 바와 같이 서로 반대 방향으로 회전하는 두 개의 롤(1, 2) 사이에 있는 섬프(Sump)(7)에서 일어난다. 처음에 턴디쉬(3)로부터 용강이 침지노즐(4)을 통해서 두 개의 롤 사이의 섬프(7)로 공급되면 이 용강은 0.2초 내에 리더 스트립(10)과 두 롤 사이에서 응고되어서 압하된다. 이 때 용강과 응고되는 리더스트립과 그 이후에 응고되어 따라 나오는 박판은 롤 반발력(RSF)을 발생시킨다. 이 롤 반발력은 롤 뒤편에 장착된 로드셀로 감지한다. 두 롤의 측면은 세라믹 사이드 댐으로 막혀 있으며 이는 용강이 롤의 측면으로 유출되는 것을 방지하기 위함이다. 용강의 응고 능력은 주조 롤의 냉각능력에 비례한다. 또한, 응고 능력은 두 롤 사이의 거리, 즉 롤 갭, 롤의 주조 속도(회전 속도), 섬프(sump) 내의 용강의 높이에 영향을 받는다. 용강의 높이는 탕면 높이 검출 센서(8)를 이용해서 측정한다. 일반적으로 용강이 응고되면 이는 롤 사이에서 압하력을 발생시킨다. 그리고 응고 압하율은 롤 갭(9) 및 주조 속도에 영향을 받는다. 롤 갭은 거리 측정 장치를 이용해서 측정한다. 예를 들어서 롤 갭이 너무 크거나 혹은 주조 속도가 너무 빠르면 응고점이 롤 닙(Nip)의 중심선보다 더 밑으로 내려가게 되어 압하력이 점점 작아지게 되고 이는 용강의 미 응고 및 판 파단을 발생시킨다. 반대의 경우에는 응고점이 위로 상승하게 되고 높은 압하력을 발생시킨다. 그러므로 롤 갭, 주조 속도, 압하력은 박판의 응고성을 나타내는 대표적인 주조 파라미터들이다. 기본적으로 용강의 높이 제어는 고도의 정밀성과 안정성을 요구한다. 그러므로 용강의 높이는 주조 시작 직후부터 목표 값을 유지하는 것으로 간주한다. 따라서 압하력은 롤 갭과 주조 속도 사이의 상호 관계에서 나타나는 결과로 볼 수 있다. An important process of sheet casting takes place in the sump 7 between two rolls 1, 2 which rotate in opposite directions as indicated in FIG. 1. When molten steel is initially supplied from the tundish 3 through the immersion nozzle 4 to the sump 7 between the two rolls, the molten steel solidifies and falls between the leader strip 10 and the two rolls within 0.2 seconds. At this time, the molten steel and the leader strip which solidify, and the thin plate which is subsequently solidified generate a roll repulsion force (RSF). This roll repulsive force is detected by a load cell mounted behind the roll. The sides of the two rolls are blocked by ceramic side dams to prevent the molten steel from spilling to the sides of the rolls. The solidification capacity of the molten steel is proportional to the cooling capacity of the casting rolls. The solidification capacity is also influenced by the distance between the two rolls, namely the roll gap, the casting speed (rotation speed) of the roll, the height of the molten steel in the sump. The height of molten steel is measured using the water surface height detection sensor 8. In general, when molten steel solidifies, it causes a rolling force between the rolls. And the solidification reduction rate is influenced by the roll gap 9 and casting speed. Roll gap is measured using a distance measuring device. For example, if the roll gap is too large or the casting speed is too fast, the solidification point will be lowered below the center line of the roll nip, resulting in less pressing force, which causes unsolidification and plate failure of the molten steel. In the opposite case, the freezing point rises upward and generates a high rolling force. Therefore, roll gap, casting speed, and rolling force are representative casting parameters indicating the solidification of the sheet. Basically, the height control of molten steel requires a high degree of precision and stability. Therefore, the height of molten steel is considered to maintain the target value immediately after the start of casting. Therefore, the reduction force can be seen as a result of the correlation between the roll gap and the casting speed.
상기한 바와 같이 진행되는 주조 공정에서 주조가 시작된 후 정상상태에 도달하여 주조가 정상적으로 진행되는 도중 섬프내의 에지댐, 노즐, 스컴댐 등에서 유발된 스컬이나 이물질이 3~4mm 폭의 두 롤 사이로 혼입될 수가 있다. 박판의 두께제어로 진행되는 공정에서 롤 사이에 이물질이 혼입되면 이는 롤의 손상을 의미하게 된다. 일단 롤이 손상되면 그 이후 제조되는 박판의 품질결함으로 인해서 주조를 종료시켜야 함은 물론 새로운 롤로 교체를 해야 하고 손상된 롤을 수리하기 위해서는 경제적인 손실이 따르게 된다. In the casting process as described above, after the casting starts, the steady state is reached, and during the normal casting process, skulls or foreign substances caused by edge dams, nozzles, scum dams, etc., in the sump may be mixed between two rolls having a width of 3 to 4 mm. There is a number. If foreign matter is mixed between the rolls in the process of controlling the thickness of the thin plate, this means damage to the rolls. Once the rolls are damaged, the castings must be terminated due to the quality defects of the later produced sheets, as well as the replacement of new rolls, and the economical loss is required to repair the damaged rolls.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 주조중 스컬이나 이물질이 롤 사이에 혼입되었을 경우에 이를 회피할 수 있는 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a control method that can avoid this when the skull or foreign matter is mixed between the rolls in order to solve the above problems.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여 주조를 시작하여 정상상태에 도달하면 위치제어기로 위치제어를 실시하는 단계, 상기 위치제어를 클로스 루프(Close loop)로 실시하면서 상기 위치제어기의 출력을 계산하고 동시에 압하력 피드백을 이용하여 압하력 제어기의 출력을 계산하는 단계, 상기 위치제어기의 출력과 상기 압하력 제어기의 출력을 비교하는 단계, 상기 위치제어기의 출력이 상기 압하력 제어기의 출력보다 작은 경우에는 위치제어를 그대로 수행하는 단계, 상기 위치제어기의 출력이 상기 압하력 제어기의 출력보다 큰 경우에는 압하력 피드백을 소정의 압하력 스레스홀드 값과 비교하는 단계, 상기 위치제어기의 출력이 압하력 제어기의 출력보다 큰 경우, 압하력 피드백 값이 소정의 압하력 스레스홀드 값보다 작으면 위치제어를 그대로 수행하고 소정의 압하력 스레스홀드 값보다 크면 제어모드를 압하력 제어모드로 전환하여 일정한 압하력으로 제어하는 단계, 상기 위치제어기의 출력이 압하력 제어기의 출력보다 작아지면 다시 위치제어로 환원하여 제어하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍롤형 박판 제조 장치에서 이물질 혼입으로부터의 주조롤 보호방법을 제공한다. In order to achieve the above technical problem, the present invention starts casting and reaches a steady state to perform position control with a position controller, and calculates the output of the position controller while executing the position control in a closed loop. And calculating the output of the reduction force controller by using the reduction force feedback, comparing the output of the position controller with the output of the reduction force controller, and when the output of the position controller is smaller than the output of the reduction force controller Performing position control as it is, if the output of the position controller is greater than the output of the reduction force controller, comparing the reduction force feedback with a predetermined reduction force threshold value, and the output of the position controller If it is larger than the output of the controller, if the reduction force feedback value is smaller than the predetermined reduction force threshold value, position control If the value is greater than the predetermined reduction force threshold value, the control mode is switched to the reduction force control mode to control the constant reduction force, and if the output of the position controller becomes smaller than the output of the reduction force controller, Provided is a method for protecting a casting roll from mixing of foreign matters in a twin-roll thin plate manufacturing apparatus, characterized by reducing and controlling.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
기본적인 개념을 다음과 같은 예를 들어서 기술할 수 있다. The basic concept can be described with the following example.
쌍롤을 이용하여 박판을 제조하는 공정에 있어서 제어의 기본적인 알고리즘에는 롤간 간격 또는 두께를 제어하는 위치제어모드와 압하력 제어모드의 두 가지가 있다. 일반적으로 제조되는 박판은 일정한 두께가 요구되므로 주조 중에는 위치제어를 실행하며, 위치제어의 실행시 스컬이나 이물질이 혼입되면 두께를 일정하게 유지하려는 제어 알고리즘의 특성상 롤과 롤 사이의 간격은 일정하게 유지되고 이에 따라서 이물질이나 스컬이 롤 사이를 통과하는 순간 압하력이 급격히 상승하게 되고 롤을 손상시키는 결과를 초래하게 된다. 이와 같은 경우에 롤의 손상을 방지하는 방법은 압하력이 급격히 상승하는 시점을 포착하여 이물질이나 스컬이 롤 사이를 통과하는 동안 제어모드를 위치제어모드에서 압하력 제어모드로 전환시켜 롤이 손상되지 않을 정도의 압하력으로 제어를 하다가 이물질이나 스컬이 롤 사이를 빠져나간 이후에는 제어모드를 압하력제어에서 위치제어모드로 환원시켜주는 것이다. There are two basic algorithms of control in the process of manufacturing a thin plate using a double roll: a position control mode for controlling the gap or thickness between rolls and a rolling force control mode. In general, a thin plate manufactured requires a certain thickness, so that the position control is performed during casting, and the distance between the rolls is kept constant due to the characteristics of a control algorithm that tries to maintain a constant thickness when sculls or foreign substances are mixed during the execution of the position control. As a result, when the foreign material or the skull passes between the rolls, the reduction force rapidly rises, resulting in damage to the rolls. In such a case, the method to prevent the damage of the roll is to catch the time when the reduction force rapidly rises and switch the control mode from the position control mode to the reduction force control mode while the foreign matter or the skull passes between the rolls so that the roll is not damaged. The control mode is reduced to an insignificant reduction force and the control mode is reduced from the reduction force control to the position control mode after the foreign matter or the skull passes between the rolls.
따라서, 이물질이나 스컬이 롤 사이를 빠져나간 것을 판단하여 압하력제어에서 위치제어모드로 환원하는 스위칭 알고리즘(Switching algorithm)이 매우 중요하다. 이와 같이 압하력의 변화에 따라서 위치제어모드와 압하력제어모드를 적절하게 전환시켜줄 수 있도록 판단하는 알고리즘을 다음의 예를 들어서 설명하고자 한다. Therefore, it is very important that the switching algorithm for determining that the foreign matter or the skull has escaped between the rolls and return to the position control mode from the reduction force control. As described above, an algorithm for determining whether the position control mode and the reduction force control mode can be appropriately switched in accordance with the change in the reduction force will be described with the following example.
도 2의 (a)는 롤갭(Roll gap)이 목표치인 3.4mm로 유지되다가, 스컬이나 이물질이 롤 사이에 혼입됨으로써 잠시동안 4 mm로 두꺼워진 후 다시 3.4 mm 근처로 되돌아간 것을 가정한 그림이다. 그리고 두께가 커짐에 따라 롤에 걸리는 압하력(RSF)이 25 ton에서 40 ton으로 커지는 것으로 가정하였다. 제어기의 출력은 롤갭을 줄이는 방향으로 작용한다고 가정한다. 압하력이 35 ton보다 더 커지면 롤에 손상을 줄 수 있다고 가정한다. (A) of FIG. 2 is a figure assuming that the roll gap is maintained at a target value of 3.4 mm, the skull or the foreign matter is thickened to 4 mm for a while by mixing between the rolls, and then back to around 3.4 mm. . And as the thickness increases, it is assumed that the rolling reduction force (RSF) applied to the roll increases from 25 ton to 40 ton. It is assumed that the output of the controller acts in the direction of reducing the roll gap. It is assumed that if the rolling force is greater than 35 tons, the roll may be damaged.
위치제어기(Position controller)의 동작은 도 2의 (b) 그래프의 아래쪽 실선에 해당하는데, 롤갭이 잘 맞추어지고 있는 경우에는 추가로 인가해야 할 제어기 출력이 없으므로 "0" 근처에 존재하다가, 이물질로 인해서 롤갭이 커짐에 따라 롤갭을 원래의 목표치로 유지하기 위하여 출력이 증가하여 롤갭을 줄이고자 노력하게 된다. 그러면 압하력이 증가하게 되고, 그 압하력이 과도한 경우 롤 표면을 손상시키게 된다. 롤갭이 다시 목표치 근처로 돌아오면 제어기의 출력은 다시 "0" 근처가 된다. The operation of the position controller corresponds to the solid line at the bottom of the graph of FIG. 2 (b). When the roll gap is well aligned, there is no additional controller output to be applied, so it exists near "0", and then, as a foreign object. As a result, as the roll gap increases, the output increases to maintain the roll gap at its original target value, and efforts are made to reduce the roll gap. This results in an increase in the reduction force, which in turn will damage the roll surface. When the roll gap returns to near the target value, the output of the controller is again near "0".
압하력 제어기(Load controller)의 동작은 도 2의 (b) 그래프의 위쪽 실선에 해당된다. 롤갭이 잘 맞추어지고 있는 동안에는 압하력이 25 ton 근처의 값이라고 가정한다. 그리고 압하력 제어기의 목표값은 롤이 견딜 수 있는 상한 압하력인 35 ton으로 가정한다. 그러면 롤갭이 잘 맞추어지고 있는 동안에는 압하력이 25 ton 근처의 값이므로 현재보다 제어기 출력을 더 내어서 롤갭을 줄임으로써 35 ton으로 맞추려고 한다. 롤 사이에 이물질이 혼입되어서 압하력이 증가하기 시작함에 따라 제어기 출력을 서서히 낮추게 되고, 35 ton이 넘어서는 순간부터는 제어기 출력이 음수가 되어 롤갭을 늘이려고 하게 된다. 롤갭이 3.4 mm로 돌아올 즈음에는 다시 증가하는 과정을 거쳐 이전과 같이 양수값을 출력하게 될 것이다. The operation of the load controller corresponds to the solid upper line of the graph of FIG. While the roll gap is well fitted, the reduction force is assumed to be around 25 ton. The target value of the reduction force controller is assumed to be 35 ton, which is the upper limit reduction force that the roll can withstand. Then, while the roll gap is well adjusted, the reduction force is about 25 tons, so the controller output is increased to reduce the roll gap to 35 tons. As foreign material is mixed between the rolls and the rolling force starts to increase, the controller output is gradually lowered. From the moment of over 35 tons, the controller output becomes negative and tries to increase the roll gap. By the time the roll gap returns to 3.4 mm, it will increase again and output positive values as before.
여기에서 위치제어기와 압하력 제어기의 출력을 비교하여 작은 값의 제어기를 선택하는 미니멈 컨트롤러(Minimum controller)의 출력을 살펴보자. 여기에서 미니멈 컨트롤러란 여러 가지 제어기의 출력중 가장 작은 출력을 내는 제어기를 선택하여 클로스 루프(Close loop)로 제어하는 제어기를 의미한다. 도 2의 (c)의 수평선으로 표시된 위치제어기의 출력은 롤갭이 목표치 근처일 때 위치제어기가 롤갭을 유지하기 위하여 동작한다. 그러나 압하력이 너무 많이 증가하게 된 순간부터는 압하력 제어기가 동작하여 압하력을 일정하게 유지하기 위하여 롤갭을 증가시키는 방향으로 동작한다. 이로 인한 결과로 롤갭이 증가하여 압하력이 상한값 이하로 돌아올 때부터는 다시 위치제어기가 동작한다. 이와 같은 원리를 이용하여 프로세스의 흐름에 따라서 위치제어기와 압하력제어기를 원활하게 스위칭해 주는 알고리즘을 이용하는 미니멈 컨트롤러는 우리가 주조 롤 갭을 맞추기 위한 위치제어를 하고 있을 때, 과도한 압하력이 걸리는 것을 막아주는 역할을 완벽하게 하고 있는 것이다. Here, let's look at the output of the minimum controller which compares the output of the position controller and the reduction force controller and selects a smaller controller. Here, the minimum controller refers to a controller that selects a controller that outputs the smallest output among various controller outputs and controls it in a closed loop. The output of the position controller indicated by the horizontal line in FIG. 2C operates to maintain the roll gap when the roll gap is near the target value. However, from the moment when the reduction force increases too much, the reduction force controller operates to increase the roll gap in order to keep the reduction force constant. As a result, the position controller is operated again when the roll gap increases and the reduction force returns below the upper limit. Using this principle, the minimum controller using an algorithm that smoothly switches the position controller and the reduction force controller in accordance with the flow of the process shows that the excessive reduction force is applied when we are performing the position control to fit the casting roll gap. It is perfecting the role to prevent.
이상과 같은 제어루프를 도 3에 나타내었다. 스위칭 알고리즘을 통하여 위치제어기와 압하력제어기를 서로 교대로 작동할 수 있도록 하는 제어루프를 나타내고 있다. 이러한 제어는 서버밸브를 통하여 롤 로딩 실린더(Roll loading cylinder)를 구동하여 주조기의 조건을 조정하게 된다. The control loop as described above is shown in FIG. 3. A control loop is shown which allows the position controller and the reduction force controller to operate alternately through a switching algorithm. This control drives the roll loading cylinder through the server valve to adjust the condition of the casting machine.
상기와 같이 동작하는 제어기에서 제어모드가 위치제어에서 압하력제어로 혹은 그 반대로 전환되는 경우 갑작스런 롤의 움직임을 방지하기 위하여 제어기가 전환되는 시점에서 제어기의 출력에 점프(Jump)가 일어나지 않도록 범프리스 알고리즘(Bumpless algorithm)을 도입한다. 즉, 위치제어기에서 압하력제어기로 전환하거나 그 반대로 압하력 제어기에서 위치제어기로 전환하는 시점에 전환되기 전의 제어기 출력을 전환되는 제어기의 출력으로 일단 사용한 이후 새롭게 사용되는 제어기의 출력을 향해서 일정한 변화율로 점진적으로 변화하도록 함으로써 급격한 제어기출력의 변화를 방지하는 알고리즘이다. In the controller operating as described above, if the control mode is switched from the position control to the pushing force control or vice versa, in order to prevent a sudden roll movement, bumpless the bump output does not occur at the output of the controller when the controller is switched. Introduce a bumpless algorithm. That is, at the time of switching from the position controller to the reduction force controller or vice versa, the controller output before switching at the time of switching from the reduction force controller to the position controller is used as the output of the switched controller, and then at a constant rate of change toward the output of the newly used controller. It is an algorithm that prevents sudden change of controller output by making it change gradually.
이하 도 4를 참조하여 위치제어기와 압하력 제어기가 능동적으로 전환될 수 있는 상세 스위칭 알고리즘을 상세하게 설명한다. Hereinafter, a detailed switching algorithm in which the position controller and the reduction force controller can be actively switched will be described in detail with reference to FIG. 4.
1) 박판의 일정한 두께를 목표로 정상상태에서 주조를 진행한다. 이 경우에 사용되는 제어기는 위치제어기이다. 즉, 위치제어기가 클로스루프(Close loop)로 동작한다. 동시에 주조시 발생하는 압하력 fo을 모니터링하면서 압하력 제어기의 입력측에 인가한다. 당시의 압하력 제어기는 오픈 루프(Open loop)이다. 즉, 압하력 제어기의 출력은 제어에 직접 사용되지는 않고 다만 모니터링만 한다.1) Proceed with casting at steady state with a certain thickness of thin plate. The controller used in this case is a position controller. That is, the position controller operates in a closed loop. At the same time, the reduction force fo generated during casting is monitored and applied to the input side of the reduction force controller. The rolling force controller at the time is an open loop. That is, the output of the reduction force controller is not directly used for control but merely monitoring.
2) 위치제어를 클로스 루프로 실시하면서 위치제어기의 출력을 계산하고 동시에 압하력 피드백을 이용하여 압하력 제어기의 출력을 계산한다.2) Calculate the output of the position controller while performing the position control in a closed loop and at the same time calculate the output of the reduction force controller using the reduction force feedback.
3) 위치제어기의 출력과 압하력 제어기의 출력을 비교하여 위치제어기의 출력이 압하력 제어기의 출력보다 작은 경우에는 상기 위치제어를 그대로 수행한다.3) When the output of the position controller is smaller than the output of the pressure reducing controller by comparing the output of the position controller with the output of the pressing force controller, the position control is performed as it is.
4) 동시에 압하력 fo을 미리 정의된 스레스홀드 압하력(Threshold force) fT과 비교한다. 주조중 발생하는 압하력 fo이 스레스홀드 압하력 fT보다 작은 경우에는 상기 위치제어를 그대로 수행한다. 그러나 압하력 fo이 스레스홀드 압하력 fT보다 큰 경우에는 미니멈 컨트롤러가 작동하면서 제어기의 모드가 위치제어에서 압하력제어기로 전환된다. 당시 제어기출력의 급격한 변화를 방지하기위하여 범프리스 알고리즘을 사용한다. 이 경우에도 위치제어기에는 위치값이 입력되지만 다만 위치제어기의 출력측은 단락(Open)된 경우이다. 4) Simultaneously, the rolling force fo is compared with the predefined threshold rolling force fT. If the reduction force fo generated during casting is smaller than the threshold reduction force fT, the position control is performed as it is. However, if the reduction force fo is greater than the threshold reduction force fT, the minimum controller is operated and the mode of the controller is switched from the position control to the reduction force controller. The bumpless algorithm is used to prevent sudden changes in the controller output. In this case, the position value is input to the position controller but the output side of the position controller is open.
5) 롤 사이로 혼입된 이물질이 빠져나가면 압하력이 줄어들게 되는데 그러면 위치제어기는 미리 세팅된 스레스홀드 압하력 fT을 제어하려고 큰 값의 제어기 출력을 내게 된다. 그러다보면 주편의 두께가 줄어들게 되고 두께가 목표치 근처에 도달하면 위치제어기의 출력은 점점 작아지고 위치제어기의 출력이 압하력 제어기의 출력보다 작아져서 "0"근처로 도달하면 제어기의 모드를 압하력 제어기에서 위치제어기로 전환시킨다. 당시 제어기출력의 급격한 변화를 방지하기 위하여 범프리스 알고리즘을 사용한다.5) When the foreign matter mixed between the rolls is pulled out, the reducing force is reduced. Then, the position controller sends a large controller output to control the preset threshold pressing force fT. As a result, the thickness of the cast steel decreases, and when the thickness reaches near the target value, the output of the position controller becomes smaller and the output of the position controller becomes smaller than the output of the pressure reducing controller. Switch to position controller at. The bumpless algorithm is used to prevent sudden changes in controller output.
6) 롤사이에 이물질로 인하여 압하력이 증가할 경우 상기한 절차를 반복하여 실시한다.6) Repeat the above procedure if the rolling force increases due to foreign matter between the rolls.
상기와 같은 스위칭 알고리즘으로 위치제어모드에서 압하력 제어모드로 원활하게 스위칭할 수 있게 된다. With the above switching algorithm, it is possible to smoothly switch from the position control mode to the pushing force control mode.
쌍롤형 박판 제조방법을 이용하여 위치제어로 일정한 두께의 박판을 제조하는 도중 롤과 롤 사이에 이물질이 혼입되는 경우 롤에 손상이 되는 경우가 발생하는데 이로 인해서 제품의 품질에 영향을 받는 경우가 있고 혹은 롤에 손상이 생겨서 주조를 중단하는 사태가 발생할 수 있다. 이 경우에 롤을 교환하고 손상된 롤을 수리 보수해야하는데 이로 인한 경제적인 손실 또한 매우 크게 된다. 그러므로 이와 같이 롤 사이에 이물질이 혼입되는 경우 롤을 보호할 수 있도록 원활하게 제어하는 것은 아주 중요한 프로세스이다. 이 공정이 실패할 경우 주조 전체가 실패로 돌아가기 때문이다. 본 발명에서는 이러한 경우에도 롤을 보호할 수 있도록 성공적으로 구현하는 알고리즘에 대해서 설명하였다. If foreign matter is mixed between the rolls during the manufacturing of a thin plate of a certain thickness by the position control using the double roll type thin plate manufacturing method, the roll may be damaged, which may affect the product quality. Alternatively, the roll may be damaged and the casting may be interrupted. In this case, the rolls must be replaced and the damaged rolls must be repaired, resulting in significant economic losses. Therefore, it is a very important process to control smoothly so as to protect the rolls when foreign matter is mixed between the rolls. If this process fails, the entire casting will fail. In the present invention, the algorithm successfully implemented to protect the role even in such a case has been described.
특히, 본 발명에서는 상기한바와 같이 여섯 단계로 이루어지는 제어 알고리즘을 이용하여 롤 사이에 이물질이 혼입되는 경우 롤을 보호할 수 있도록 원활하게 제어하는 방법의 구체적인 발명의 원리를 설명하였다. In particular, the present invention has described the principle of a specific invention of a method for smoothly controlling the rolls to protect the rolls when foreign matter is mixed between the rolls by using a control algorithm consisting of six steps as described above.
본 발명에 따르면, 주조중 롤과 롤사이에 이물질이 혼입되는 경우 롤에 가해지는 압하력의 변화를 감지하여 위치제어모드에서 압하력 제어모드로 전환함으로써 롤에 가해지는 부하를 감소시키게 된다. 따라서 롤에 손상이 가는 것을 미연에 방지할 수 있으므로 주조공정을 안전하게 진행시킬 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, when foreign matter is mixed between the roll and the roll during casting, the load applied to the roll is reduced by detecting a change in the reduction force applied to the roll and switching from the position control mode to the reduction force control mode. Therefore, the damage to the roll can be prevented in advance, there is an advantage that can proceed safely the casting process.
또한, 롤에 국부적인 과부하를 방지함으로써 롤에 손상이 가는 것을 미연에 방지할 수 있으므로 경제적인 장점이 있다. In addition, it is possible to prevent damage to the roll in advance by preventing a local overload on the roll has an economic advantage.
도 1은 박판 주조 공정의 개략도,1 is a schematic diagram of a thin sheet casting process,
도 2는 본 발명의 주조롤 보호용 제어알고리즘의 예시도,Figure 2 is an illustration of the control algorithm for casting roll protection of the present invention,
도 3은 본 발명의 주조롤 보호용 제어 루프,3 is a control loop for casting roll protection of the present invention,
도 4는 본 발명의 스위칭 알고리즘의 흐름도.4 is a flow diagram of a switching algorithm of the present invention.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣
1 : 고정 롤(Fixed roll) 2 : 구동 롤 (Moving roll)1: Fixed roll 2: Moving roll
3 : 턴디쉬(Tundish) 4 : 침지노즐3: tundish 4: immersion nozzle
5 : 스토퍼(Stopper) 6 : 턴디쉬 홀5: stopper 6: tundish hole
7 : 섬프 8 : 탕면 높이 검출센서7: Sump 8: Floor height detection sensor
9 : 롤 갭 (Roll gap) 10 : 리더 스트립(Leader strip)9: Roll gap 10: Leader strip
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