KR20070045106A - Device and method for controlling coiling temperature - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는 열간 압연기로 압연된 강판의 권취 온도 제어를 간단하면서도 또한 고정밀도의 냉각 제어로 실현하는 것이다.An object of the present invention is to realize winding temperature control of a steel sheet rolled by a hot rolling mill with simple and high precision cooling control.
냉각 장치(153)의 냉각 헤더(160)에 우선 순위를 부여한 다음, 냉각 헤더의 개폐 패턴을 권취 온도와의 관계가 단조 함수가 되는 제어 코드로 정식화한다. 강판(151)의 길이에 착안하여, 프리셋 제어 수단(111)에 의해 선형의 최적화 수법에 의한 프리셋에서 제어 코드를 결정한다. 그리고 냉각 헤더 개폐의 변동에 착안한 스무징에 의해, 최종적인 제어 코드를 산출하고, 헤더 패턴으로 변환하여 프리셋 지령으로 한다.Priority is given to the cooling header 160 of the cooling device 153, and the opening / closing pattern of the cooling header is formulated into a control code whose relationship with the winding temperature becomes a forging function. Focusing on the length of the steel plate 151, the preset control means 111 determines the control code in the preset by the linear optimization method. By smoothing paying attention to the fluctuation of the cooling header opening and closing, the final control code is calculated, converted into a header pattern, and used as a preset command.
프리셋 제어 수단, 냉각 장치, 냉각 헤더, 강판, 제어 코드 Preset control means, cooling unit, cooling header, steel plate, control code
Description
도1은 본 발명의 제어 시스템의 일 실시예를 도시한 구성도.1 is a block diagram showing one embodiment of a control system of the present invention;
도2는 목표 권취 온도 테이블의 구성을 도시한 설명도.2 is an explanatory diagram showing a configuration of a target winding temperature table.
도3은 속도 패턴 테이블의 구성을 도시한 설명도.3 is an explanatory diagram showing a configuration of a speed pattern table;
도4는 냉각 헤더 우선 순위 테이블의 구성을 도시한 설명도.4 is an explanatory diagram showing a configuration of a cooling header priority table.
도5는 냉각 헤더 개폐 패턴과 제어 코드의 대응 테이블을 도시한 설명도.5 is an explanatory diagram showing a correspondence table between a cooling header opening and closing pattern and a control code;
도6은 모델 베이스트 프리셋 수단의 처리를 도시한 흐름도.Fig. 6 is a flowchart showing processing of model based preset means.
도7은 권취 온도 예측 계산의 상세 처리를 도시한 흐름도.7 is a flowchart showing the detailed processing of the winding temperature prediction calculation.
도8은 도6의 최적화 처리에 의한 제어 코드의 변화의 일례를 도시한 설명도.FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a change of a control code by the optimization process of FIG.
도9는 강판 부위와 제어 코드의 대응 테이블의 설명도.9 is an explanatory diagram of a correspondence table between a steel plate part and a control code;
도10은 스무징 처리의 설명도.10 is an explanatory diagram of a smoothing process;
도11은 다이나믹 제어 수단에 의한 보정 처리의 설명도.11 is an explanatory diagram of a correction process by the dynamic control means.
도12는 헤더 패턴 변환 수단의 처리를 도시한 흐름도.Fig. 12 is a flowchart showing the processing of the header pattern converting means.
도13은 제어 모델의 튜닝을 원격 서비스하는 시스템의 구성도.Fig. 13 is a configuration diagram of a system for remotely servicing tuning of a control model.
도14는 본 발명의 제어 시스템의 구성을 도시한 설명도.14 is an explanatory diagram showing a configuration of a control system of the present invention.
도15는 목표 권취 온도 테이블의 구성을 도시한 설명도.15 is an explanatory diagram showing a configuration of a target winding temperature table.
도16은 속도 패턴 테이블의 구성을 도시한 설명도.16 is an explanatory diagram showing a configuration of a speed pattern table;
도17은 냉각 헤더 우선 순위 테이블의 구성을 도시한 설명도.17 is an explanatory diagram showing a configuration of a cooling header priority table.
도18은 헤더 개폐 패턴과 제어 코드의 대응예의 설명도.18 is an explanatory diagram of a correspondence example of a header opening and closing pattern and a control code;
도19는 모델 베이스트 프리셋 수단의 처리를 도시한 흐름도.Fig. 19 is a flowchart showing processing of model based preset means.
도20은 권취 온도 예측 계산의 상세 처리를 도시한 흐름도.20 is a flowchart showing the detailed processing of the winding temperature prediction calculation.
도21은 냉각 헤더 개폐 패턴과 제어 코드의 대응 테이블의 구성도.Fig. 21 is a configuration diagram of a correspondence table of cooling header opening and closing patterns and control codes.
도22는 강판 부위와 제어 코드의 대응 테이블의 구성도.Fig. 22 is a configuration diagram of the correspondence table between the steel plate portion and the control code;
도23은 스무징 처리의 설명도.23 is an explanatory diagram of a smoothing process;
도24는 다이나믹 제어 수단에 의한 제어 코드 보정 처리의 설명도.24 is an explanatory diagram of control code correction processing by dynamic control means;
도25는 제1 영향 계수 테이블의 구성도.25 is a configuration diagram of a first influence coefficient table.
도26은 제2 영향 계수 테이블의 구성도.Fig. 26 is a configuration diagram of a second influence coefficient table.
도27은 제3 영향 계수 테이블의 구성도.Fig. 27 is a configuration diagram of the third influence coefficient table.
도28은 냉각 전 온도 편차 보정 수단의 처리를 도시한 흐름도.Fig. 28 is a flowchart showing the processing of the temperature deviation correcting means before cooling;
도29는 강판의 길이 방향 섹션 나눔의 설명도.29 is an explanatory view of the longitudinal section division of the steel sheet.
도30은 속도 편차 보정 수단의 처리를 도시한 흐름도.30 is a flowchart showing processing of speed deviation correction means.
도31은 다이나믹 제어 수단에 의한 제어 코드 보정 처리 결과의 설명도.31 is an explanatory diagram of control code correction processing results by dynamic control means;
도32는 헤더 패턴 변환 수단의 처리를 도시한 흐름도.32 is a flowchart showing processing of a header pattern converting means.
도33은 다이나믹 제어 수단에 의한 제어 코드 보정 처리의 설명도.33 is an explanatory diagram of control code correction processing by the dynamic control means;
도34는 헤더 패턴 변환 수단의 처리를 도시한 흐름도.34 is a flowchart showing processing of the header pattern converting means.
도35는 제어 모델의 튜닝을 원격 서비스하는 구성을 도시한 도면.35 illustrates a configuration for remotely servicing tuning of a control model;
도36은 본 발명의 권취 온도 제어 장치의 구성을 도시한 설명도.Fig. 36 is an explanatory diagram showing the configuration of the winding temperature control device of the present invention.
도37은 목표 권취 온도 테이블의 구성을 도시한 설명도.37 is an explanatory diagram showing a configuration of a target winding temperature table;
도38은 속도 패턴 테이블의 구성을 도시한 설명도.FIG. 38 is an explanatory diagram showing a configuration of a speed pattern table; FIG.
도39는 냉각 헤더 우선 순위 테이블의 구성을 도시한 설명도.Fig. 39 is an explanatory diagram showing the structure of a cooling header priority table.
도40은 헤더 개폐 패턴과 제어 코드의 대응예의 설명도.40 is an explanatory diagram of a corresponding example of a header open / close pattern and a control code;
도41은 프리셋 제어 수단의 처리를 도시한 흐름도.Fig. 41 is a flowchart showing processing of preset control means.
도42는 권취 온도 예측 계산의 상세 처리를 도시한 흐름도.42 is a flowchart showing the detailed processing of the winding temperature prediction calculation.
도43은 냉각 헤더 개폐 패턴과 제어 코드의 대응 테이블의 구성도.Fig. 43 is a configuration diagram of a correspondence table of cooling header opening and closing patterns and control codes.
도44는 강판 부위와 제어 코드의 대응 테이블의 구성도.Fig. 44 is a configuration diagram of a correspondence table between a steel plate portion and a control code;
도45는 다이나믹 제어 수단에 의한 제어 코드 보정 처리의 설명도.45 is an explanatory diagram of control code correction processing by dynamic control means;
도46은 제1 영향 계수 테이블의 구성도.Fig. 46 is a configuration diagram of the first influence coefficient table.
도47은 제2 영향 계수 테이블의 구성도.Fig. 47 is a configuration diagram of the second influence coefficient table.
도48은 제3 영향 계수 테이블의 구성도.48 is a block diagram of a third influence coefficient table.
도49는 냉각 전 온도 편차 보정 수단의 처리를 도시한 흐름도.Fig. 49 is a flowchart showing the processing of the temperature deviation correcting means before cooling;
도50은 강판의 길이 방향 섹션 나눔의 설명도.50 is an explanatory diagram of longitudinal section division of a steel sheet;
도51은 속도 편차 보정 수단(123)의 처리를 도시한 흐름도.51 is a flowchart showing processing of the speed deviation correcting means 123;
도52는 다이나믹 제어 수단에 의한 제어 코드 보정 처리 결과의 설명도.52 is an explanatory diagram of control code correction processing results by dynamic control means;
도53은 헤더 패턴 변환 수단의 처리를 도시한 흐름도.Fig. 53 is a flowchart showing the processing of the header pattern converting means.
도54는 적응 제어 수단의 구성도.54 is a block diagram of an adaptive control means.
도55는 선단부 적응 제어 수단의 처리를 도시한 도면.Fig. 55 is a diagram showing processing of the tip adaptive control means.
도56은 정상 적응 제어 수단의 처리를 도시한 도면.56 shows a process of normal adaptive control means.
도57은 권취 온도 제어 장치의 구성을 도시한 설명도.57 is an explanatory diagram showing a configuration of a winding temperature control device;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 제어 장치 100: control unit
111 : 모델 베이스트 프리셋 수단111: model based preset means
112 : 스무징 수단112: smoothing means
114 : 목표 권취 온도 테이블114: target winding temperature table
115 : 속도 패턴 테이블115: speed pattern table
116 : 냉각 헤더 우선 순위 테이블116: cooling header priority table
117 : 판온 추정 모델117: Pan temperature estimation model
120 : 다이나믹 제어 수단120: dynamic control means
130 : 헤더 패턴 변환 수단130: header pattern conversion means
150 : 제어 대상 150: control target
153 : 권취 냉각부153: winding cooling unit
1205 : 튜닝용 데이터 베이스1205: Tuning Database
1206 : 모델 튜닝 수단1206: Model tuning means
본 발명은, 열간 압연 라인의 권취 온도 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 간단한 계산으로 권취 온도를 목표 온도에 일치시키는 데 적합한 권취 온도 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
권취 온도 제어를 행하는 방법으로서, 예를 들어 일본 특허 공개 평8-66713호 공보에는 냉각 개시 전에 미리 얻어진 압연재의 속도 패턴에 대응하여, 압연재의 정보를 기초로 하여 냉각 패턴을 설정하는 제어 방법이 개시되어 있다.As a method for performing the winding temperature control, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-66713 discloses a control method for setting a cooling pattern on the basis of information on the rolling material, corresponding to the speed pattern of the rolling material obtained before the start of cooling. Is disclosed.
이와 같이, 일본 특허 공개 평8-66713호 공보에는 냉각 개시 전에 미리 얻어진 압연재의 속도 패턴과 압연재의 정보를 기초로 하여 압연재의 권취 온도를 예측하고, 이 결과를 기초로 냉각 패턴을 설정하는 것이 개시되어 있다.As described above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-66713 discloses a winding temperature of a rolled material based on the speed pattern of the rolled material obtained before the start of cooling and the information of the rolled material, and sets the cooling pattern based on the result. Is disclosed.
또한, 예를 들어 일본 특허 공개 제2000-167615호 공보에는 압연재 냉각 장치에 대응하여 길이 방향으로 분할하고, 이것을 재료 냉각 단위로서 이 단위마다 온도를 예측하고, 그 예측 온도를 목표 온도에 일치시키는 권취 온도 제어 방법이 기재되어 있다. 또한, 압연재의 온도 변화나 반송 테이블의 입구측 온도 변화를 도입하여 리얼 타임에서 냉각수량을 결정하고, 이에 따라서 밸브의 조작을 함으로써, 외란의 영향을 줄일 수 있는 권취 온도 제어 장치가 개시되어 있다.For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-167615 discloses a splitting in the longitudinal direction corresponding to a rolling material cooling device, which predicts a temperature for each unit as a material cooling unit, and matches the predicted temperature to a target temperature. A winding temperature control method is described. Moreover, the winding temperature control apparatus which introduce | transduces the temperature change of a rolling material, the temperature change of the inlet side of a conveyance table, determines the amount of cooling water in real time, and operates a valve accordingly, and the winding temperature control apparatus which can reduce the influence of a disturbance is disclosed. .
또한, 예를 들어 일본 특허 공개 평8-252625호 공보에는 강판의 속도 변경 시에, 헤더 수량을, 변동 전의 주수량에 가속률 또는 감속률을 곱한 간단한 계산으로 산출하여 설정하는 제어 방법이 개시되어 있다.For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-252625 discloses a control method for calculating and setting a header quantity by a simple calculation obtained by multiplying the main quantity before the change by the acceleration rate or the deceleration rate when the steel sheet speed is changed. have.
또한, 예를 들어 일본 특허 공개 평7-32024호 공보에 개시된 바와 같이, 압연재를 길이 방향으로 분할하고, 이것마다 제어 실적을 기초로 하는 학습 계수를 설정 가능하게 하고, 학습 결과를 반영하여 압연재의 온도 강하량을 산출하고, 온 도 강하량이 목표 온도가 되도록 냉각 제어를 행하는 것이 알려져 있다. Further, as disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 7-32024, the rolled material is divided in the longitudinal direction, and the learning coefficient based on the control results can be set for each of them, and the pressure is reflected to reflect the learning results. It is known to calculate the amount of temperature drop of the soft material and to perform cooling control so that the amount of temperature drop becomes the target temperature.
그러나 이들의 수법에서는, 방대한 조합이 되는 냉각 패턴 중에서 적절한 패턴을 효율적으로 선택하는 것에 배려되어 있지 않으므로, 냉각 패턴의 결정에 많은 계산 시간을 필요로 하는 문제점이 있었다. 또한 밸브의 조작을 권취 온도 제어에 있어서 최적화하는 것에 주안을 두고 있으므로, 어떤 밸브가 시계열로 개폐를 반복하는 경우가 있는 문제점이 있었다.However, in these methods, since it is not considered to select an appropriate pattern efficiently among the cooling patterns which become a large combination, there existed a problem which requires a large calculation time for determination of a cooling pattern. Moreover, since a focus is placed on optimizing the operation of the valve in the winding temperature control, there is a problem that a certain valve may be opened and closed in time series.
또한, 일반적으로 압연재의 통판 속도는 밀 불출 시는 저속으로, 다운 코일러 권취 개시 후, 급속하게 고속이 되어 코일이 밀을 제거하기 직전에 다시 저속이 된다. 일본 특허 공개 평8-66713호 공보에서는 속도가 일정한 정상부에서는 양호한 제어를 행할 수 있지만, 속도가 변화되는 과도 상태부에서는 속도 패턴과 권취 온도 패턴은 직접 대응하지 않으므로, 속도 패턴에 대응하여 냉각 패턴을 변경하는 방법에서는 권취 온도 제어의 정밀도가 저하되는 문제점이 있었다.In general, the plate speed of the rolled material is low at the time of mill dispensing, and then rapidly increases after the start of the down coiler winding, and again at the low speed just before the coil removes the mill. In Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 8-66713, good control can be performed in a steady-state portion where speed is constant. However, in the transient state portion in which the speed changes, the speed pattern and the winding temperature pattern do not correspond directly. In the method of changing, the precision of winding temperature control fell.
또한, 일본 특허 공개 제2000-167615호 공보에 기재된 제어 방법에서는, 압연재의 온도 예측을 하는 분할 단위가 냉각 장치의 크기에 의존하기 때문에, 정밀도상 필요로 하는 값에 비해, 분할이 조잡해지는 문제가 있었다.In addition, in the control method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-167615, since the division unit for predicting the temperature of the rolled material depends on the size of the cooling device, the division becomes coarse compared to the value required for accuracy. There was.
일본 특허 공개 평8-252625호 공보에서는, 속도 변화에 대해서는 헤더 수량을 다시 산출함으로써 대응할 수 있지만, 냉각 전의 강판 온도가 프리셋 계산에서 상정한 값과 달라 있거나, 권취 온도가 목표 온도에 대하여 편차를 갖고 있을 때에, 헤더 수량을 어떻게 변경할지에 대해서는 개시되어 있지 않았다. 또한 냉각 제어 중은, 이들에 동시에 대처할 필요가 있지만, 이것을 간편하게 행하는 수법에 대해서는 개시되어 있지 않았다.In Japanese Patent Laid-Open No. 8-252625, the speed change can be coped with by calculating the header quantity again, but the steel sheet temperature before cooling is different from the value assumed in the preset calculation, or the winding temperature has a deviation from the target temperature. It is not disclosed how to change the quantity of headers when there are any. In addition, although it is necessary to cope with these simultaneously during cooling control, it did not disclose the method of doing this easily.
또한, 일본 특허 공개 평8-66713호 공보에 개시되는 기술에서는, 압연재의 온도의 예측 결과가 적절하지 않으면, 제어의 정밀도가 현저하게 악화되는 문제점이 있었다. 또한, 일본 특허 공개 평7-32024호 공보에 개시되는 기술에서는, 학습 계수를 압연재 길이 방향으로 분할한 다수의 섹션에 대해서 각각 부여하기 때문에, 실적 데이터가 포함하는 외란이나 불확실함의 영향으로, 압연 부위나 제어 상황, 온도 영역에 따른 이치 맞춤의 계수가 부여될 우려가 있었다.Moreover, in the technique disclosed in Unexamined-Japanese-Patent No. 8-66713, when the prediction result of the temperature of a rolling material is not suitable, there existed a problem that the precision of control deteriorated remarkably. In addition, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-32024, since the learning coefficient is given to each of a plurality of sections divided in the length direction of the rolling material, it is rolled under the influence of disturbance and uncertainty included in the performance data. There exists a possibility that the coefficient of the value fitting according to a site | part, a control situation, and a temperature range may be provided.
본 발명의 상기 문제점 중 적어도 하나를 해결함으로써, 방대한 조합이 되는 냉각 패턴 중으로부터 권취 온도를 정밀도 좋게 제어하는 데 적절한 냉각 패턴을, 효율적으로 선택하는 수법을 제공하고, 냉각 패턴을 산출하기 위한 계산 시간을 저감하는 데 있다. 또한, 밸브가 시계열로 개폐를 반복하는 일이 없는 냉각 패턴을 생성하는 데 있다.By solving at least one of the above problems of the present invention, there is provided a method of efficiently selecting a cooling pattern suitable for precisely controlling the winding temperature from a large number of cooling patterns to be combined, and a calculation time for calculating the cooling pattern. To reduce the In addition, the valve is to generate a cooling pattern that does not repeat opening and closing in time series.
또한, 냉각 제어 중에서의 다양한 제어 환경의 변화(강판 속도와 밀 출구 측에서 측정한 강판의 냉각 전 온도의 프리셋 계산에 의해 상정한 값으로부터의 편차, 권취 온도의 목표치로부터의 편차)가 있어도, 방대한 조합이 되는 냉각 패턴 중으로부터 권취 온도를 정밀도 좋게 제어하는 데 적절한 냉각 패턴을, 효율적으로 선택하는 수법을 제공하고, 또한 냉각 패턴을 산출하기 위한 계산 시간을 저감하는 데 있다. Moreover, even if there are changes in various control environments during the cooling control (deviation from the value assumed by the preset calculation of the steel sheet speed and pre-cooling temperature of the steel sheet measured on the mill exit side, deviation from the target value of the winding temperature), The present invention provides a method for efficiently selecting a cooling pattern suitable for precisely controlling the winding temperature from among the cooling patterns to be combined, and also reduces the calculation time for calculating the cooling pattern.
또한, 압연재의 온도 예측 모델이 실제 냉각 현상을 모의하는 정도가 저하되 어도, 제어 정밀도의 저하를 최소화하는 것이 가능하게 하는 데 있다. Moreover, even if the temperature prediction model of a rolling material simulates the actual cooling phenomenon, it becomes possible to minimize the fall of control precision.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 열간 압연기로 압연된 강판을, 상기 열간 압연기의 출구 측에 구비된 냉각 장치로 냉각하고, 다운 코일러로 권취되기 전의 강판 온도를 소정의 목표 온도로 제어하는 권취 온도 제어 장치에 있어서, 냉각 장치에 구비된 다수의 냉각 헤더의 개방 순서의 우선 관계를 격납하고 있는 냉각 헤더 우선 순위 테이블과, 상기 강판의 권취 온도를 추정하기 위한 판온 추정 모델과, 냉각 헤더의 개폐 조합인 헤더 패턴을 상기 우선 순위 테이블의 정보를 이용하여 생성한 제어 코드와 대응시킨 다음, 목표 권취 온도와 강판의 속도에 관한 정보로부터, 상기 판온 추정 모델을 이용하여 권취 온도를 추정하고, 추정 결과를 이용하여 목표 권취 온도를 실현하기 위한 제어 코드를 산출하여 출력하는 프리셋 제어부와, 상기 프리셋 수단이 출력한 제어 코드를 헤더 패턴으로 변환해서 냉각 장치에 출력하는 헤더 패턴 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, this invention cools the steel plate rolled by the hot rolling mill with the cooling apparatus provided in the exit side of the said hot rolling mill, and controls the steel plate temperature before winding up by the down coiler to a predetermined | prescribed target temperature. In the winding temperature control apparatus, the cooling header priority table which stores the priority relationship of the opening order of the several cooling headers provided in the cooling apparatus, the plate temperature estimation model for estimating the winding temperature of the said steel plate, and a cooling header The header pattern, which is an opening / closing combination of, is matched with the control code generated using the information of the priority table, and then the winding temperature is estimated using the plate temperature estimation model from the information about the target winding temperature and the speed of the steel sheet. A preset control unit which calculates and outputs a control code for realizing a target winding temperature using the estimation result; Characterized in that converting the control code means is output to the header pattern formed by including a header pattern conversion for outputting to the cooling unit.
상기 제어 코드는, 모든 헤더가 개방된 상태를 최대치(또는 최소치), 모든 헤더가 폐쇄된 상태를 최소치(또는 최대치)라 하고, 제어 코드의 증가에 수반하여, 상기 권취 온도의 추정치가 단조롭게 감소(또는 증가)하도록 대응시키고 있다.The control code is a maximum value (or minimum value) in which all the headers are opened and a minimum value (or maximum value) in which all the headers are closed, and with an increase in the control code, the estimated value of the winding temperature decreases monotonously ( Or increase).
상기 프리셋 제어부는 상기 제어 코드를 상기 강판의 길이 방향의 각 부위에 대응시켜 산출해서 출력하고, 상기 헤더 패턴 변환 수단은 각 헤더 바로 아래의 강판의 길이 방향의 부위를 인식한 다음, 부위와 대응한 제어 코드를 추출하고, 이것을 헤더 패턴으로 변환해서 냉각 장치에 출력하는 것을 특징으로 한다.The preset control unit calculates and outputs the control code corresponding to each portion in the longitudinal direction of the steel sheet, and the header pattern converting means recognizes the portion in the longitudinal direction of the steel sheet immediately below each header, and then corresponds to the portion. The control code is extracted, and this is converted into a header pattern and output to the cooling device.
상기 프리셋 제어부는 상기 제어 코드의 강판 길이 방향의 증감을 조사해, 어떤 부위의 제어 코드가 전후의 제어 코드에 비해 크거나 작은 경우에는, 상기 제어 코드를 전 또는 후의 제어 코드와 일치시킴으로써, 강판 길이 방향의 제어 코드의 변화가 단봉성(單峰性)의 함수가 되도록 제어 코드를 수정하는 스무징부를 구비한 것을 특징으로 한다.The preset control section checks the increase and decrease in the steel plate longitudinal direction of the control code, and when the control code of a part is larger or smaller than the control code before and after, matching the control code with the control code before or after the steel plate length direction. And a smoothing part for modifying the control code so that the change of the control code becomes a function of unimodality.
또한, 열간 압연기로 압연된 강판을, 상기 열간 압연기의 출구 측에 구비된 냉각 장치로 냉각하고, 다운 코일러로 강판이 권취되기 전의 강판 온도를 소정의 목표 온도로 제어하는 권취 온도 제어 방법에 있어서, 냉각 장치에 구비된 냉각 헤더의 개방 순서에 우선 순위를 부여하고, 냉각 헤더 개폐의 조합인 헤더 패턴과 대응하는 제어 코드를, 상기 우선 순위를 이용하여 생성하고, 제어 코드와 강판의 속도에 관한 정보로부터, 판온 추정 모델을 이용하여 상기 강판의 권취 온도를 추정하고, 추정 결과를 이용하여 목표 권취 온도를 실현하기 위한 제어 코드를 결정해서 출력하고, 이 제어 코드를 헤더 패턴으로 변환해서 냉각 장치에 출력하는 것을 특징으로 한다.Moreover, in the winding temperature control method which cools the steel plate rolled by the hot rolling mill with the cooling apparatus provided in the exit side of the said hot rolling mill, and controls the steel plate temperature before a steel plate is wound up by a down coiler to a predetermined | prescribed target temperature. Priority is given to the order of opening of the cooling header provided in the cooling device, and a control code corresponding to the header pattern which is a combination of opening and closing the cooling header is generated using the priority, and the control code and the speed of the steel sheet are From the information, the winding temperature of the steel sheet is estimated using the plate temperature estimation model, and the control code for realizing the target winding temperature is determined and output using the estimation result, and the control code is converted into a header pattern to the cooling device. It is characterized by outputting.
또한, 목표 권취 온도와 강판의 속도 패턴과 냉각 장치의 우선 순위를 입력 정보로 하고, 판온 추정 모델을 이용하여 원하는 권취 온도를 실현하는 냉각 장치의 지령치에 대응한 제어 코드를 산출하는 모델 베이스트 프리셋부에 대하여, 다이나믹 제어부로서, 목표 권취 온도와 냉각 제어 중에 강판으로부터 검출한 권취 온도의 편차를 보상하기 위한 헤더의 개폐를 제어 코드의 보정량으로서 산출하는 권취 온도 편차 보정부와, 프리셋 제어 시에 상정한 강판의 냉각 전 온도와 냉각 제 어 중에 강판으로부터 검출한 냉각 전 온도의 편차를 보상하기 위한 헤더의 개폐를 상기 제어 코드의 보정량으로서 산출하는 냉각 전 온도 편차 보정부와, 프리셋 제어 시에 상정한 강판 속도와 냉각 제어 중인 냉각 속도의 편차를 보상하기 위한 헤더의 개폐를 상기 제어 코드의 보정량으로서 산출하는 속도 편차 보정부를 구비했다. 또한 이들의 계산에 사용하는 계수를, 제어 코드의 변화가 권취 온도에 부여하는 영향을 격납한 제1 영향 계수 테이블과, 상기 강판의 속도 변화가 권취 온도에 부여하는 영향을 격납한 제2 영향 계수 테이블과, 상기 냉각 전 온도의 속도 변화가 권취 온도에 부여하는 영향을 격납한 제3 영향 계수 테이블에 집약해서 구비했다. 그리고 강판 길이 방향의 각 부위마다, 모델 베이스트 프리셋부가 출력한 제어 코드를, 다이나믹 제어부가 출력한 제어 코드로 보정해서 최종적인 제어 코드를 산출하고, 이 제어 코드를 냉각 장치의 출력 패턴으로 변환하는 헤더 패턴 변환부를 포함하여 구성되는 권취 온도 제어 장치를 제공한다.In addition, the model base preset which calculates the control code corresponding to the command value of the cooling device which realizes a desired winding temperature using a plate temperature estimation model as input information, using the target winding temperature, the speed pattern of the steel plate, and the priority of the cooling device. With respect to the unit, as a dynamic controller, a winding temperature deviation correction unit for calculating the opening and closing of a header for compensating for the deviation between the target winding temperature and the winding temperature detected from the steel sheet during the cooling control as a correction amount of the control code, and at the time of preset control Pre-cooling temperature deviation correction unit for calculating the opening and closing of the header as a correction amount of the control code for compensating the deviation between the pre-cooling temperature of the steel sheet and the pre-cooling temperature detected from the steel sheet during the cooling control, and at the time of preset control. The opening and closing of the header for compensating for the deviation of the steel sheet speed and the cooling speed under cooling control is described above. It was provided with parts of the speed difference compensation for calculating a correction amount of the code. Moreover, the 1st influence coefficient table which stored the influence which the change of a control code gives to winding temperature, and the 2nd influence coefficient which stored the influence which the speed change of the said steel plate gives to a winding temperature are used for these calculations. It gathered and provided in the table and the 3rd influence coefficient table which stored the influence which the speed change of the said temperature before cooling gives to a winding temperature. And for each part of the steel plate longitudinal direction, the control code output by the model base preset part is correct | amended by the control code output by the dynamic control part, and a final control code is computed, and this control code is converted into the output pattern of a cooling apparatus. Provided is a winding temperature control device including a header pattern converter.
또한, 목표 권취 온도와 강판 속도에 관한 정보로부터, 상기 냉각 헤더의 개폐 정보를 코드로 나타내는 제어 코드를 연산하고, 상기 강판의 상태인 관측 결과에 따라서, 상기 제어 코드를 보정하는 코드 보정 정보를 연산하고, 상기 코드 보정 정보로 보정된 제어 코드를 헤더 패턴으로 변환해서 헤더 제어 장치에 출력하고, 상기 코드 보정 정보에 따라서 온도 보정 정보를 연산하고, 상기 온도 보정 정보에 따라서, 상기 다운 코일러로 권취되는 다음 회 이후의 어느 하나의 강판에 있어서의, 상기 목표 권취 온도를 보정하도록 구성했다.Further, from the information on the target winding temperature and the steel plate speed, a control code indicating the opening / closing information of the cooling header as a code is calculated, and code correction information for correcting the control code is calculated according to the observation result of the state of the steel sheet. Converts the control code corrected with the code correction information into a header pattern, outputs the result to the header control device, calculates temperature correction information according to the code correction information, and winds up the down coiler according to the temperature correction information. It was comprised so that the said target winding temperature in any steel plate after the next time to become correct | amend.
혹은, 목표 권취 온도와 강판 속도에 관한 정보로부터, 상기 냉각 헤더의 개 폐 정보를 코드로 나타내는 제어 코드를 연산하고, 상기 강판의 상태인 관측 결과에 따라서, 상기 제어 코드를 보정하는 코드 보정 정보를 연산하고, 상기 코드 보정 정보로 보정된 제어 코드를 헤더 패턴으로 변환해서 헤더 제어 장치에 출력하고, 상기 코드 보정 정보에 따라서, 상기 다운 코일러로 권취되는 다음 회 이후의 어느 하나의 강판에 이용되는, 코드 보정 정보를 연산하도록 구성했다.Alternatively, from the information on the target winding temperature and the steel plate speed, a control code indicating the opening and closing information of the cooling header as a code is calculated, and code correction information for correcting the control code is determined according to the observation result of the state of the steel sheet. And converting the control code corrected with the code correction information into a header pattern and outputting the same to the header control device, and used for any one steel plate after the next time wound by the down coiler according to the code correction information. It is configured to calculate code correction information.
바람직하게는, 압연재의 온도 예측에 사용하는 온도 예측 모델이, 실제 냉각 현상을 정밀도 좋게 모의가 가능해진다. 또한, 외란의 영향의 최소화나 학습에 사용하는 실적 데이터의 확실함을 확보하기 위한, 학습 데이터의 채취 방법이나 채취 타이밍이 가능해진다. 또한, 압연재 길이 방향의 적응 단위를 강판의 선단부와 정상부의 2군데로 함으로써, 적응 제어의 연산을 간단화하는 동시에, 적응 결과의 확실함을 향상시키는 데 있다. 또한 적응 제어를 실적 데이터가 아닌 조작량에 착안하여 실시함으로써, 실적 데이터의 불확실함의 영향을 제거한 제어가 가능해진다.Preferably, the temperature prediction model used for the temperature prediction of a rolling material can simulate the actual cooling phenomenon with high precision. In addition, it is possible to collect the learning data and to collect the learning data in order to minimize the influence of disturbance and to ensure the reliability of the performance data used for learning. Further, the adaptation unit in the longitudinal direction of the rolled material is made into two positions of the tip and the top of the steel sheet, thereby simplifying the calculation of the adaptive control and improving the reliability of the adaptation result. In addition, by performing the adaptive control focusing on the operation amount rather than the performance data, it becomes possible to remove the influence of the uncertainty of the performance data.
본 발명의 권취 온도 제어 장치를 실시하기 위한 최량의 형태는, 도1에 도시한 바와 같이 권취 온도 제어 장치(100)가, 목표 권취 온도와 강판의 속도 패턴과 냉각 장치의 우선 순위를 입력 정보로 한다. 그리고 판온 추정 모델을 이용하여 원하는 권취 온도를 실현하는 냉각 장치의 지령치에 대응한 제어 코드를 산출하는 모델 베이스트 프리셋 수단(111)과, 냉각 장치의 지령치의 불필요한 변경을 억제하는 냉각 장치의 지령치 스무징 수단(112)을 갖는다. 또한, 제어 코드를 냉각 장치의 출력 패턴으로 변환하는 헤더 패턴 변환 수단(130)을 포함하여 구성된다.The best mode for carrying out the winding temperature control device of the present invention, as shown in Figure 1, the winding
이로써, 열간 압연 후의 강판의 권취 제어에 있어서, 강판 길이 방향의 어떤 부위에 있어서도, 고정밀도인 권취 온도를 얻을 수 있다. 이 결과, 강판의 조성 품질을 향상시킬 수 있고, 동시에 평탄에 가까운 강판 형상을 얻을 수 있다.Thereby, in the winding control of the steel plate after hot rolling, the winding temperature of high precision can be obtained also in any site | part of the steel plate longitudinal direction. As a result, the composition quality of the steel sheet can be improved, and a steel sheet shape close to flatness can be obtained at the same time.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 권취 온도 제어 장치와 제어 대상인 구성을 나타낸다. 권취 온도 제어 장치(100)는 제어 대상(150)으로부터 다양한 신호를 수신하고, 제어 신호를 제어 대상(150)에 출력하는 것이다.1 shows a winding temperature control device and a configuration to be controlled according to a first embodiment of the present invention. The winding
우선, 제어 대상(150)의 구성을 설명한다. 본 실시예에서 제어 대상(150)은 열간 압연의 권취 온도 제어 라인이며, 압연부(152)의 밀(157)로 압연된 900 ℃ 내지 1000 ℃의 온도 강판(151)을 권취 냉각부(153)에서 냉각하고, 다운 코일러(154)로 권취한다. 권취 냉각부(153)에는, 강판(151)의 상측으로부터 수냉하는 상부 냉각 장치(158)와 강판(151)의 하측으로부터 수냉하는 하부 냉각 장치(159)가 구비되어 있다. 각 냉각 장치는, 물을 방출하는 냉각 헤더(160)가 일정 개수 조합된 뱅크(159)를 복수 개, 각각 구비되어 있다.First, the structure of the
본 실시예에서는, 각 냉각 헤더(160)의 조작 지령이 개방 또는 폐쇄인 경우를 예로 들어 설명한다. 밀 출구 측 온도계(155)는, 압연부(152)로 압연된 직후의 강판 온도를 계측하고, 권취 온도계(156)는 다운 코일러(154)로 권취하기 직전의 온도를 계측한다. 권취 온도 제어의 목적은, 권취 온도계(156)로 계측된 온도를 목표 온도에 일치시키는 것이다. 목표 온도는 코일 길이 방향의 각 부위에서 일정해도 좋고, 각 부위에 따라서 다른 값을 설정할 수도 있다.In this embodiment, the case where the operation command of each cooling
다음에, 권취 온도 제어 장치(100)의 구성을 나타낸다. 권취 온도 제어 장치(100)는, 강판(155)이 권취 냉각부(153)에서 냉각되는 것에 앞서 각 냉각 헤 더(160)의 개폐 패턴에 대응한 제어 코드를 산출하는 프리셋 제어 수단(110)을 구비한다. 또한, 강판(155)이 권취 냉각부(153)에서 냉각되고 있을 때에, 권취 온도계(156)의 측정 온도 등의 실적을 리얼 타임에 도입하여, 제어 코드를 변경하는 다이나믹 제어 수단(120)을 구비한다. 또한, 제어 코드를 각 냉각 헤더(160)의 개폐 패턴으로 변환하는 헤더 패턴 변환 수단(130)을 구비하고 있다. 각 냉각 헤더(160)의 개폐 패턴의 집합을, 이하 헤더 패턴이라 칭한다.Next, the structure of the winding
프리셋 제어 수단(110)은 목표 권취 온도 테이블(114), 속도 패턴 테이블(115), 냉각 헤더 우선 순위 테이블(116)로부터 정보를 도입하여, 판온 추정 모델(117)을 이용한 연산에 의해 헤더 패턴을 산출하는 모델 베이스트 프리셋 수단(111)을 갖는다. 모델 베이스트 프리셋 수단(111)의 계산 결과에 대하여, 헤더 패턴의 시간적인 출력을 순조롭게 하는 냉각 장치 지령치 스무징 수단(112)을 갖고 있다.The
다이나믹 제어 수단(120)은 권취 온도계(156)로부터의 검출 온도를 이용하여, 이것과 목표 온도와의 편차를 보정하는, 권취 온도 편차 보정 수단(121)을 갖고 있다. 또한, 밀 출구 측 온도계(155)로부터의 검출 온도를 이용하여, 이것과 프리셋 제어 연산 시에 상정한 밀 출구 측 온도와의 편차를 보정하는, 밀 출구 측 온도 편차 보정 수단(122)을 갖고 있다. 또한, 밀(157)이나 다운 코일러(154)의 회전 속도로부터 강판(151)의 속도를 산출하고, 산출 결과와 프리셋 제어 연산 시에 상정한 강판 속도와의 편차를 보정하는, 속도 편차 보정 수단(123)을 갖고 있다.The dynamic control means 120 has the winding temperature deviation correction means 121 which corrects the deviation between this and the target temperature using the detected temperature from the winding
도2는 목표 권취 온도 테이블(114)의 구성을 도시한다. 강판의 종류(강 종류)에 대응해서 목표 온도가 층별된 예를 도시하고 있다. 프리셋 제어 수단(110)은 상기 코일의 강 종류를 판정하여, 목표 권취 온도 테이블(114)로부터 대응하는 목표 온도를 추출한다.2 shows the configuration of the target winding temperature table 114. The example where the target temperature was layered according to the kind of steel plate (steel type) is shown. The
도3에 속도 패턴 테이블(115)의 구성을 도시한다. 강 종류, 판 두께, 판 폭에 대하여, 밀(157)로부터 강판(151)의 선단부가 불출되어, 다운 코일러(154)에 권취될 때까지의 속도가 초기 속도이다. 그 후, 급가속된 후의 정상 속도, 강판(151)의 후단부가 밀(157)로부터 불출되기 직전에 급감속되고, 다운 코일러(154)로 권취될 때까지의 속도가 종기 속도로, 각 속도는 층별되어 있다.3 shows the configuration of the speed pattern table 115. The initial speed is the speed from the
프리셋 제어 수단(110)은 상기 코일의 강 종류, 판 두께, 판 폭을 판정하여, 속도 패턴 테이블(115)로부터 대응하는 속도 패턴을 추출한다. 예를 들면 강 종류가 SUS304, 판 두께 3.0 내지 4.0 ㎜, 판 폭이 1200 ㎜일 때에는, 초기 속도150 mpm, 정상 속도 150 mpm, 종기 속도 150 mpm이 설정되는 것을 나타내고 있다.The
도4에 냉각 헤더 우선 순위 테이블(115)의 구성을 도시한다. 이하에서는, 헤더의 총수가 100인 경우를 예로 들어 설명한다. 도4는 100개의 헤더의 개방 순위에, 1 내지 100의 우선 순위를 부여한 것으로, 강 종류, 판 두께, 헤더 구분(상부 헤더 또는 하부 헤더)에 대하여, 우선적으로 개방하는 냉각 헤더의 순서가 격납되어 있다.4 shows the configuration of the cooling header priority table 115. Hereinafter, the case where the total number of headers is 100 is demonstrated as an example. Fig. 4 gives priority to the opening order of 100 headers in the order of 1 to 100. The order of cooling headers to be opened preferentially is stored for steel type, plate thickness, and header division (upper header or lower header). have.
우선 순위는, 냉각 효율, 표면과 내부의 허용 온도차 등에 배려해서 결정한다. 예를 들면, 강판(151)이 얇은 경우에는, 표면과 내부에 온도차가 생기기 어려 우므로 냉각 효율에 배려해서 강판(151)의 온도가 높은 밀(157)의 출구 측에 가까운 헤더를 우선적으로 개방한다. 강판(151)이 두꺼운 경우에는, 공냉에 의한 복열(復熱)을 이용하여 표면과 내부의 온도차를 허용치의 범위 내로 억제할 목적으로, 가능한 한 개방 헤더가 연속되지 않도록 우선 순위를 부여한다. 수냉과 공냉을 혼재시킴으로써, 냉각 효율을 다소 희생으로 해서 강판(151)의 표면과 내부의 온도차를 억제한다.The priority is determined in consideration of the cooling efficiency, the allowable temperature difference between the surface and the inside, and the like. For example, in the case where the
냉각 헤더는 목표 권취 온도를 실현할 수 있는 개수만큼, 개방하도록 제어된다. 벌크, 냉각 헤더에는 밀(157)에 가까운 순으로 번호가 부여되어 있으며, 예를 들면 (1, 1)은 제1 벌크의 제1 냉각 헤더를 나타내고 있다.The cooling header is controlled to open as many as can realize the target winding temperature. Numbers are assigned to the bulk and the cooling header in the order of close to the
도4에서, 강 종류가 SUS304, 판 두께가 2.0 내지 3.0 ㎜, 냉각 헤더 구분이 상부 헤더인 경우에는 (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (2, 1), …, (20, 4), (20, 5)의 순으로, 우선적으로 개방하는 것을 나타내고 있다. 즉, 박판을 위한 냉각 효율에 배려해서 밀(157) 출구 측의 헤더로부터 차례대로 우선적으로 개방한다. 또한, 강 종류가 SUS304, 판 두께가 5.0 내지 6.0 ㎜, 냉각 헤더 구분이 상부 헤더인 경우에는, (1, 1), (1, 4), (2, 1), (2, 4), (3, 1), (3, 4), …, (20, 3), (20, 5)의 순으로, 우선적으로 개방한다. 즉, 강판(151)이 약간 두꺼우므로, 개방 헤더가 연속되지 않도록 우선 순위를 부여하고 있는 것을 나타내고 있다.In Fig. 4, when the steel type is SUS304, the plate thickness is 2.0 to 3.0 mm, and the cooling header section is the upper header, (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (2, 1),... , (20, 4), (20, 5) in order to open preferentially. In other words, in consideration of the cooling efficiency for the thin plate, it is preferentially opened from the header on the outlet side of the
본 실시예에서는, 상부 헤더와 하부 헤더의 우선 순위를 동일하게 했지만, 다른 우선 순위를 부여할 수도 있다.In the present embodiment, the priority of the upper header and the lower header is the same, but other priority may be given.
헤더 패턴은 대응하는 제어 코드로 표현한다. 도5에 프리셋 제어 수단(110) 이 출력하는 제어 코드와, 냉각 헤더 개폐 패턴의 대응을 도시한다. 제어 코드 0이 완전 개방, 100이 완전 폐쇄이다. 이하, 우선 순위 1의 냉각 헤더만이 개방되어 있는 헤더 개폐 패턴을 1, 우선 순위 1과 2의 2개의 냉각 헤더가 개방되어 있는 헤더 개폐 패턴을 2, …과 같이 제어 코드화하고 있다.The header pattern is represented by the corresponding control code. 5 shows correspondence between control codes outputted from the preset control means 110 and cooling header opening and closing patterns.
프리셋 제어 수단(110)은, 이러한 냉각 헤더 개폐 패턴에 대응한 제어 코드를, 스무징 수단(112)에 출력한다. 즉, 모든 냉각 헤더가 개방된 상태의 제어 코드를 0, 모든 냉각 헤더가 폐쇄된 상태의 제어 코드를 100(100은 상부 또는 하부의 냉각 헤더의 총수)으로 한다. 그리고 강 종류가 SUS304, 판 두께가 2.0 내지 3.0 ㎜, 냉각 헤더 구분이 상부 헤더인 경우이면, 헤더의 우선 순위에 따라서 제어 코드를 결정한다. 예를 들면, (1, 1)만 개방한 상태를 제어 코드 99, (1, 1) (1, 2)가 개방된 상태를 제어 코드 98, (1, 1) (1, 2), (1, 3)이 개방된 상태를 제어 코드 97이라 한다. 이 요령으로, 이하, 모든 헤더가 개방되어 있는 상태의 제어 코드인 0까지, 헤더의 개방 패턴에 제어 코드를 부여한다.The preset control means 110 outputs the control code corresponding to this cooling header opening and closing pattern to the smoothing means 112. In other words, the control code in the state where all the cooling headers are opened is 0, and the control code in the state where all the cooling headers are closed is 100 (100 is the total number of cooling headers in the upper or lower portion). If the steel type is SUS304, the plate thickness is 2.0 to 3.0 mm, and the cooling header section is the upper header, the control code is determined according to the priority of the header. For example, the
도6에 모델 베이스트 프리셋 수단(111)이 실행하는 알고리즘을 도시한다. S6-1에서 속도 패턴 테이블(115)로부터 도입한 값을 바탕으로, 초기 속도로부터 정상 속도로 이행하기 위한 가속 개시 위치, 정상 속도로부터 종기 속도로 이행하기 위한 감속 개시 위치를 산출한다. 그리고 강판(151)의 밀(157)에서의 불출 개시로부터 다운 코일러(154)에서의 권취 완료까지의 속도 패턴을 계산한다. 가속 개시 위치 Saccp, 가속 완료 위치 Saccq는, 감속 개시 위치 Sdccp, 감속 완료 위치 Sdccq는, 이하에 나타내는 수학식 1 내지 수학식 4에서 각각 산출할 수 있다.6 shows an algorithm executed by the model based preset means 111. As shown in FIG. Based on the value introduced from the speed pattern table 115 in S6-1, the acceleration start position for shifting from the initial speed to the normal speed and the deceleration start position for shifting from the normal speed to the end speed are calculated. Then, the speed pattern from the start of dispensing in the
단, Lmd : 밀(157)로부터 다운 코일러(154)까지의 거리.However, Lmd: distance from the
단 Sstart : 강판(151)의 초기 속도, Smid : 강판(151)의 정상 속도, Saccrate : 강판(151)의 초기 속도로부터 정상 속도까지의 가속률.However, Sstart: initial speed of the
단, Lstrip : 강판(151)의 길이, Send : 강판(151)의 종기 속도, Sdccrate : 강판(151)의 정상 속도로부터 종기 속도까지의 감속률, Lmargin : 강판(151)의 미완성, 어느 정도 전에서 감속을 완료할지를 나타내는 마진.However, Lstrip: length of the
산출한 속도 패턴에 따라서, S6-2 이후에서, 목표 권취 온도를 실현하는 헤더 패턴의 시간 변화를 판온 추정 모델(117)을 이용한 연산으로 산출한다. 본 실시예에서는 선형 역보문법에 따라서, 헤더 패턴을 산출하는 예를 나타낸다.According to the calculated speed pattern, after S6-2, the time change of the header pattern which realizes a target winding temperature is calculated by calculation using the plate
S6-2에서는 강판(151)의 각 부위에 대해, 해(解)의 제어 코드를 사이에 두는 2개의 제어 코드 nL, nH를 정의한다. 여기에서는 냉각 헤더의 완전 개방과 완전 폐쇄 사이에 해가 존재하므로, 일률적으로 nL = 0, nH = 100으로 한다. 여기서 제 어 코드의 증가에 따라서, 단순하게 개방하고 있는 냉각 헤더가 감소하므로, n1 < n2일 때, 이들의 헤더 패턴에 대응한 권취 온도 Tc1, Tc2에 대해, Tc1 < Tc2가 성립한다.In S6-2, two control codes nL and nH are defined for each portion of the
다음에 S6-3에서, nL과 nH의 평균을 n0으로 한다. 그리고 S6-4에서, 제어 코드 n0에 대응한 권취 온도 Tc0을 산출한다. S6-4는 판온 추정 모델(117)에 따른 온도 추정 연산을, 강판(150)의 길이 방향의 각 부위에 대해서, 밀 불출로부터 다운 코일러 권취까지 연속 계산하고, 권취 온도를 추정한다. S6-5에서 목표 권취 온도 Ttarget에 대한 추정 권취 온도 Tc0의 부호를 판정하고, Tc0 > Ttarget인 경우에는, n0과 nL 사이에 해가 있으므로, n0을 새롭게 nH로 둔다. 반대로 Tc0 < Ttarget인 경우에는, n0과 nH 사이에 해가 있으므로, n0을 새롭게 nL로 둔다. S6-6에서 알고리즘의 종료 조건을 판정하고, 만족하고 있지 않을 때는 S6-3 내지 S6-5의 실행을 반복한다.Next, in S6-3, the average of nL and nH is n0. In S6-4, the winding temperature Tc0 corresponding to the control code n0 is calculated. S6-4 continuously calculates the temperature estimation calculation according to the plate
알고리즘의 종료는, S5-3 내지 S5-5의 일정 횟수 이상의 반복을 완료, 권취 온도 추정치 Tc와 목표 권취 온도 Ttarget의 편차가 일정값 이하, n0이 nH, nL 중 어느 하나와 일치, 등을 조건으로 판정하면 좋다.The completion of the algorithm completes the repetition of a certain number of times S5-3 to S5-5, wherein the deviation between the winding temperature estimate Tc and the target winding temperature Ttarget is equal to or less than a certain value, n0 is equal to either nH, nL, or the like. It is good to determine.
제어 코드 부여의 방법으로서는, 모든 냉각 헤더가 폐쇄된 상태의 제어 코드를 0(최소치), 모든 냉각 헤더가 개방된 상태의 제어 코드를 100(최대치)이라 하고, 제어 코드의 증가에 수반하여, 권취 온도의 추정치가 단조롭게 증가되도록 대응시켜져 있어도 좋다.As a control code assignment method, the control code in the state where all the cooling headers are closed is 0 (minimum value), and the control code in the state where all the cooling headers are open is 100 (maximum value). The estimate of the temperature may be matched to increase monotonously.
도7에 S6-4에 대응한 온도 추정 연산의 상세를 도시한다. 온도 추정 연산으 로서는, 강판(151)을 길이 방향 및 두께 방향으로 분할하고, 일정 간격 Δ로 시간을 진행시켜 계산하는, 소위 전진 차이분법의 예를 도시한다.Fig. 7 shows details of the temperature estimation calculation corresponding to S6-4. As a temperature estimation calculation, the example of what is called a forward difference method which divides the
S7-1에서 계산 시각을 갱신하고, 또한 도6의 S6-1에서 생성된 속도 패턴으로부터, 상기 시각의 판속 Vt를 계산한다. S7-2에서, 산출한 판속을 이용하여, 밀 불출 길이를 계산한다. 불출 길이 Ln이라 함은 압연을 끝내고 밀로부터 불출된 강판의 길이로, 수학식 5에서 계산할 수 있다. 단 Ln-1은 전(前) 시각의 불출 길이이다.The calculation time is updated in S7-1, and the sheet speed Vt of the time is calculated from the speed pattern generated in S6-1 in FIG. In S7-2, the mill discharge length is calculated using the calculated plate speed. The dispensing length Ln is the length of the steel sheet discharged from the mill after rolling and can be calculated by Equation (5). However, Ln-1 is the dispensing length of the previous time.
S7-3에서 연산의 완료를 판정한다. 밀 불출 길이 Ln이, 강판(151)의 전체 길이와 밀(157) 내지 다운 코일러(154) 거리의 합보다 커졌을 때, 코일 1개에 대응한 권취 온도 예측 계산이 전부 종료하고 있으므로, 연산 완료가 된다.In S7-3, the completion of the operation is determined. When the mill discharge length Ln is larger than the sum of the total length of the
연산이 완료되어 있지 않은 경우에는, S7-4에서 강판의 온도 트래킹을 행한다. 즉, 전 시각의 강판의 위치에 대하여, Δ만큼 시간이 경과한 후에 강판이 얼마만큼 진행하는지를 Ln과 Ln-1의 관계로부터 알 수 있으므로, 강판의 온도 분포를 대응한 거리만큼 이동하는 처리를 행한다. S7-5에서 Δ의 사이에 밀로부터 배출된 강판(151)에 밀 출구 측의 강판 온도의 추정치를 설정한다. S7-6에서 강판(151)의 각 부위에 대응한 헤더의 개폐 정보로부터, 각 부위가 수냉인지 공냉인지를 판정한다. 수냉인 경우에는 S7-7에서, 예를 들어 수학식 6을 따라서 열전달 계수를 계산한다.If the calculation is not completed, the temperature tracking of the steel sheet is performed in S7-4. That is, since the relationship of Ln and Ln-1 shows how much the steel plate advances after time passes by (DELTA) with respect to the position of the steel plate of all time, the process which moves the temperature distribution of a steel plate by the corresponding distance is performed. . The estimated value of the steel plate temperature on the mill exit side is set in the
단, ω : 수량 밀도, Tw : 수온, D : 노즐 직경, p : 라인 방향의 노즐 피치, pc : 라인과 직행 방향의 노즐 피치, Tsu : 강판(151)의 표면 온도.However, ω: quantity density, Tw: water temperature, D: nozzle diameter, p: nozzle pitch in line direction, pc: nozzle pitch in line and straight direction, Tsu: surface temperature of
수학식 6은, 소위 래미너 냉각의 경우의 열전달 계수이다. 수냉 방법으로서는 이 밖에 스프레이 냉각 등, 여러 가지가 있으며, 몇 가지의 열전달 계수의 계산식이 알려져 있다. 한편, 공냉인 경우에는, 예를 들어 수학식 7에 따라서 열전달 계수를 계산한다.(6) is a heat transfer coefficient in the case of so-called lamination cooling. As the water cooling method, there are various other methods such as spray cooling, and some formulas for calculating heat transfer coefficients are known. On the other hand, in the case of air cooling, the heat transfer coefficient is calculated according to, for example, Equation (7).
단, σ: 스테판볼츠먼 정수(=4.88), ε : 방사율, Ta : 공기 온도(℃), Tsu : 강판(151)의 표면 온도.However, σ: Stefan Boltzmann constant (= 4.88), ε: emissivity, Ta: air temperature (° C), Tsu: surface temperature of the
수학식 6과 수학식 7은, 강판(151)의 앞과 뒤에 대해, 각각 계산한다. 그리고 S7-9에서 강판(151)의 각 부위의 온도를, Δ 경과하기 전의 온도를 바탕으로, Δ간의 열량의 이동을 가감산함으로써 계산한다. 강판(151)의 두께 방향의 열 이동을 무시하는 경우이면, 강판(151)의 길이 방향의 각 부위에 대해 수학식 8과 같이 계산할 수 있다.
단, Tn : 현재의 판온, Tn-1 : Δ전의 판온, ht : 강판 표면의 열전달 계수, hb : 강판 이면의 열전달 계수, ρ : 강판의 밀도, C : 강판의 비열, B : 강판 두께.However, Tn: current plate temperature, Tn-1: plate temperature before Δ, ht: heat transfer coefficient on the surface of the steel sheet, hb: heat transfer coefficient on the back of the steel sheet, ρ: density of the steel sheet, C: specific heat of the steel sheet, B: steel sheet thickness.
또 강판(151)의 두께 방향의 열전도를 고려할 필요가 있는 경우에는, 잘 알려진 열 방정식을 푸는 것으로 계산할 수 있다. 열 방정식은 수학식 9에서 나타내고, 이것을 계산기로 차이분 계산하는 방법은, 다양한 문헌에서 공개되어 있다.In addition, when it is necessary to consider the thermal conductivity of the thickness direction of the
단, λ : 열 전도율, T : 재료 온도.Where λ is thermal conductivity and T is material temperature.
그리고 S7-10에서 밀(157)로부터 다운 코일러(154)까지의, 라인 내의 강판(151)의 전 영역에서 계산이 완료될 때까지, S6-6 내지 S7-9를 반복한다. 또한, S7-1 내지 S7-9를, S7-3에서 연산의 종료가 판정될 때까지, 반복한다.And in S7-10, S6-6-S7-9 are repeated until calculation is completed in the whole area | region of the
도8에, S6-3에서 강판(151)의 각 부위에 부여되어 있는 제어 코드의, 도6의 최적화 처리에 의한 변화의 일례를 도시한다. 처리 1회째에서는 각 부위에서 동일한 초기값(nL = 0, nH = 100)에 대한 처리이므로, 도8의 처리 1회째에 나타낸 바와 같이 강판(151)의 전체 영역에서 50이 부여된다. 처리 2회째에서는 제어 코드 50에 대하여 강판(151)의 각 부위의 권취 온도 Tc0의 예측 결과가, Ttarget보다 크거나 작은지에 의해, 부여되는 제어 코드가 다르다. 본 실시예에서는, 강판 속도가 저속인 강판(151)의 선단부, 후단부에 가까운 부분은, 헤더를 폐쇄하는 방향의 제어 코드에 갱신되고, 강판 속도가 고속인 강판(151)의 중앙부는 헤더를 개방하는 방향의 제어 코드에 갱신되는 예를 도시하고 있다.FIG. 8 shows an example of the change by the optimization process in FIG. 6 of the control code applied to each part of the
구체적으로는, 도8의 처리 2회째에 나타낸 바와 같이 선단부, 후단부는 1회째의 처리의 S6-5에서 nL = 50, nH = 100으로 갱신된 결과, 제어 코드는 그 평균인 75로 갱신되어 있다. 한편, 중앙부는 1회째 처리의 S6-5에서 nL = 0, nH = 50으로 갱신된 결과, 제어 코드는 25로 갱신되어 있다. 이러한 방식으로, 도6의 S6-3 내지 6-6을 반복함으로써 제어 코드가 차례로 갱신된다.Specifically, as shown in the second process of Fig. 8, the front end and the rear end are updated to nL = 50 and nH = 100 in S6-5 of the first process, and as a result, the control code is updated to 75 which is the average. . On the other hand, the center part is updated to nL = 0 and nH = 50 in S6-5 of the first process, and the control code is updated to 25. FIG. In this way, the control codes are sequentially updated by repeating S6-3 to 6-6 in FIG.
도9에 프리셋 제어 수단(100)이 최종적으로 출력하는, 제어 코드의 예를 도시한다. 도면의 예에서는, 강판(151)은 선단부로부터의 거리에 대응해서 1m 단위 메쉬로 나누어져 있어, 메쉬에 대응하여, 제어 코드가 할당된다. 냉각 장치는 강판의 앞과 뒤에 대응해서 상부 냉각 장치(158)와 하부 냉각 장치(159)가 있으므로, 제어 코드로서는 상부 헤더와 하부 헤더에 대응하여, 별개로 출력한다. 도면에서는, 강판(151)의 길이 방향에 대해서, 선단부로부터 1 m 상부 헤더의 제어 코드는 95, 하부 헤더의 제어 코드도 95, 500 m로부터 501 m 사이에서는, 상부 헤더의 제어 코드는 14, 하부 헤더의 제어 코드도 14인 것을 나타내고 있다.9 shows an example of a control code that the preset control means 100 finally outputs. In the example of the figure, the
도9에서는, 강판(151)의 동일 부위에 대응한 상부 헤더와 하부 헤더의 제어 코드를 동일하게 했지만, 다른 제어 코드를 설정하는 것도 가능하다.In Fig. 9, the control codes of the upper header and the lower header corresponding to the same portion of the
도10에 스무징 수단(112)의 처리 결과를 도시한다. 스무징 수단(112)은 모델 베이스트 프리셋 수단(111)의 출력에 대하여, 냉각 헤더의 개폐를 평활화하는 처리를 행한다. 모델 베이스트 프리셋 수단(111)이 출력한 제어 코드는 강판 부위 3 m 내지 4 m의 구간에서, 전후의 부위에 비해, 모두 작아져 있다. 이 경우, 일부의 냉각 헤더가 부위 통과에 수반하여, 순간적으로 개폐하는 제어 지령이 출력된다.10 shows the processing result of the smoothing means 112. As shown in FIG. The smoothing means 112 performs a process for smoothing the opening and closing of the cooling header with respect to the output of the model-based
스무징 수단(112)에 의한 스무징 처리 후는, 제어 코드 12를 14로 스무징함으로써, 강판 부위에 대한 제어 코드의 변화는 단조로워져, 스무징 전의 문제는 해소되어 있다.After the smoothing process by the smoothing means 112, by smoothing the
짧은 주기로 냉각 헤더가 개폐되는 지령을 생성해도, 실제로는 냉각 헤더의 응답 지연 때문에 의미가 성립하지 않는다. 그래서, 이러한 스무징 처리를 행하여, 냉각 헤더의 지령을 시간 방향으로 평활화한다. 평활화는, 각 제어 코드를 전후의 제어 코드와 비교하고, 모두 크거나 작은 경우에는, 전 또는 후의 제어 코드와 일치시키는 간단한 처리로 실현할 수 있다.Even if a command is generated in which the cooling header is opened and closed in a short cycle, the meaning does not hold true due to the response delay of the cooling header. Thus, such a smoothing process is performed to smooth the command of the cooling header in the time direction. Smoothing can be realized by a simple process in which each control code is compared with the control code before and after, and when both are large or small, the control code is matched with the control code before or after.
프리셋 제어 수단(100)이 출력한 제어 코드는, 다이나믹 제어 수단(120)에 의해, 실제로 강판(151)을 냉각 중에 리얼 타임에서 보정된다. 다이나믹 제어 수단(120)은, 권취 온도계(156)로부터의 검출 온도를 이용하여, 이것과 목표 온도와의 편차를 보정하는, 권취 온도 편차 보정 수단(121)을 구비한다. 또한, 밀 출구 측 온도계(155)로부터의 검출 온도를 이용하여, 이것과 프리셋 제어 연산 시에 상정한 밀 출구 측 온도와의 편차를 보정하는, 밀 출구 측 온도 편차 보정 수단(122)을 구비한다. 또한, 밀(157)이나 다운 코일러(154)의 회전 속도로부터 강판(151)의 속도를 산출하고, 산출 결과와 프리셋 제어 연산 시에 상정한 강판 속도와의 편 차를 보정하는, 속도 편차 보정 수단(123)을 구비한다. 이들의 보정량의 총합을 제어 코드의 변화량으로 환산하고, 다이나믹 제어 수단(120)의 보정량으로서 출력한다. 보정량의 계산은, PI 제어 등의 적용 등에 의해 실현할 수 있다. 출력된 보정량에 따라서, 프리셋 제어 수단(110)이 출력한 제어 코드가 수정된다.The control code output by the preset control means 100 is actually corrected by the dynamic control means 120 in real time while cooling the
도11에 프리셋 제어 수단(100)이 출력한 제어 코드를 다이나믹 제어 수단(120)이 보정하였을 때의, 보정 결과의 예를 도시한다. 강판 부위 5 m 내지 6 m의 제어 코드가, 12에서 14로 보정되어 있다.11 shows an example of a correction result when the dynamic control means 120 corrects the control code output from the preset control means 100. FIG. The control codes of the
도12에 헤더 패턴 변환 수단(130)이 실행하는 알고리즘을 도시한다. S11-1에서, 냉각 헤더 바로 아래를 통과하고 있는 강판(151)의 선단부로부터의 거리 Lh를 산출한다. 보통, 제어 장치(100)는, 이러한 거리 정보를 다양한 목적으로 사용하기 때문에 갖고 있다.12 shows an algorithm executed by the header
S11-2에서 Lh가 0보다 작은지 여부를 판정하고, 작을 경우에는 강판(151)이 상기 냉각 헤더까지 도달하고 있지 않으므로, 처리를 빼고 S11-6으로 진행한다. 클 경우에는, 강판(151)이 상기 냉각 헤더까지 도달하고 있으므로, S11-3에서 거리 Lh에 대응한 제어 코드를 추출한다. 즉 Lh와 도9의 강판 부위를 대조하여, Lh에 대응하는 부위의 상부 헤더 제어 코드와 하부 헤더 제어 코드를 추출한다. In S11-2, it is determined whether or not Lh is smaller than 0. If it is small, the
S11-4에서 제어 코드로부터 냉각 헤더 개폐 패턴을 추출한다. 즉 도5의 제어 코드와 냉각 헤더 개폐 패턴의 대응을 이용하여, 우선 순위가 몇 개의 냉각 헤더까지를 개방할지 결정한다. S11-5에서는, 냉각 헤더 우선 순위 테이블(115)에 격납되어 있는 정보를 이용하여, 구체적으로 개방하는 냉각 헤더를 특정하고, 최종 적으로 상기 냉각 헤더의 개폐를 결정한다. S11-6에서, 모든 냉각 헤더에 대한 연산이 종료되었는지 여부를 판정하고, 종료하지 않은 경우에는 종료할 때까지, S11-1 내지 S11-5의 처리를 반복한다.In S11-4, the cooling header opening and closing pattern is extracted from the control code. That is, by using the correspondence between the control code of Fig. 5 and the cooling header opening and closing pattern, it is determined how many cooling headers the priority is to open. In S11-5, by using the information stored in the cooling header priority table 115, the cooling header to be specifically opened is specified, and finally the opening and closing of the cooling header is determined. In S11-6, it is determined whether the calculations for all the cooling headers have been completed, and if not, the processes of S11-1 to S11-5 are repeated until the completion.
본 실시예에서는 냉각 헤더 수가 상하 모두 100인 경우를 예로 들어 설명하였지만, 헤더 수로서는 설비에 따라서, 여러 가지의 수가 가능하다. 본 실시예에서는 스무징 수단(112)을 구비했지만, 생략하는 구성도 고려된다.In this embodiment, the case where the number of cooling headers is 100 at both the upper and lower sides has been described as an example. However, as the number of headers, various numbers are possible depending on the equipment. Although the smoothing means 112 was provided in this embodiment, the structure abbreviate | omitted is also considered.
다른 실시예를 설명한다. 본 실시예에서는 냉각 모델이나 공냉 모델의 튜닝을, 플랜트 메이커가 원격으로 인터넷을 이용한 서비스로서 행하는 경우를 도시한다. 도13에 본 실시예의 시스템의 전체 구성을 도시한다. Another embodiment is described. In the present embodiment, a case where the tuning of the cooling model or the air cooling model is performed by the plant manufacturer as a service using the Internet remotely is shown. Fig. 13 shows the overall configuration of the system of this embodiment.
메이커는 제어 대상(150)으로부터 제어 장치(100)가 도입한 권취 온도나, 이것에 관련된 헤더 패턴, 강판(151)의 속도, 밀 출구 측 온도 등의 실적 데이터나 판 두께, 판 폭 등의 프라이머리 정보를, 네트워크(1211), 서버(1210), 회선망(1203)을 거쳐서 자사의 서버(1204)에 도입한다. 그리고 튜닝용 데이터 베이스(1205)에 격납한다.The maker is responsible for the performance data such as the coiling temperature introduced by the
메이커(1202)는 모델 튜닝 수단(1206)을 갖고 있으며, 철강 회사(1201)로부터의 요구에 따라서, 튜닝용 데이터 베이스(1205)에 축적된 데이터를 이용하여 제1 실시예에서 서술한 hr, hw, λ의 보정 계산을 행하고, 계산 결과를 철강 회사(1201)로 송신한다. 보정 계산은, 예를 들어「모델 튜닝을 고정밀도로 행하는 어져스팅뉴럴넷의 구성과 학습 방식(전기학회 논문지, 평성 7년 4월호)」에 일례를 개시한 바와 같이, 다양한 방식이 알려져 있다. 모델 튜닝의 대가는, 튜닝 횟수 에 대응시켜도 좋고, 튜닝의 결과 향상된 제어 결과에 대응시킨 성과 보수라도 좋다.The
상기 실시예는, 열간 압연 라인의 냉각 제어에 널리 적용할 수 있다.The said embodiment is widely applicable to the cooling control of a hot rolling line.
도14에 다른 실시예를 도시한다. 권취 온도 제어 장치(1100)는 제어 대상(1150)으로부터 다양한 신호를 수신하고, 제어 신호를 제어 대상(1150)에 출력한다. 우선 제어 대상(1150)의 구성을 설명한다. 본 실시예에서 제어 대상(1150)은 열간 압연의 권취 온도 제어 라인이며, 압연부(1152)의 밀(1157)로 압연된 900 ℃ 내지 1000 ℃ 온도의 강판(1151)을 권취 냉각부(1153)로 냉각하고, 다운 코일러(1154)로 권취한다. 권취 냉각부(1153)에는 강판(1151)의 상측으로부터 수냉하는 하부 냉각 장치(1158)와 강판(1151)의 하측으로부터 수냉하는 하부 냉각 장치(1159)가 구비되어 있으며, 각 냉각 장치는 물을 방출하는 냉각 헤더(1160)가 일정 개수 조합된 뱅크(1159)를 복수 개 각각 구비하고 있다. 본 실시예에서는 각 냉각 헤더(1160)의 조작 지령이 개방과 폐쇄인 경우를 예로 들어 설명한다. 밀 출구 측 온도계(1155)는 압연부(1152)로 압연된 직후의 강판 온도를 계측하고, 권취 온도계(1156)는 다운 코일러(1154)로 권취하기 직전의 온도를 계측한다. 이하, 본 실시예에서는 냉각 전의 온도로서, 밀 출구 측 온도를 사용한다. 권취 온도 제어의 목적은 권취 온도계(1156)로 계측된 온도를 목표 온도에 일치시키는 것이다. 목표 온도는, 코일 길이 방향의 각 부위에서 일정해도 좋고, 각 부위에 따라 다른 값을 설정할 수도 있다.14 shows another embodiment. The winding
다음에, 권취 온도 제어 장치(1100)의 구성을 도시한다. 권취 온도 제어 장 치(1100)는, 강판(1155)이 권취 냉각부(1153)에서 냉각되는 것에 앞서 각 냉각 헤더(1160)의 개폐 패턴에 대응한 제어 코드를 산출하는 프리셋 제어 수단(1110), 강판(1151)이 권취 냉각부(1153)에서 냉각되어 있을 때에, 권취 온도계(1156)의 측정 온도 등의 실적을 리얼 타임에 도입하여, 제어 코드를 변경하는 다이나믹 제어 수단(1120), 제어 코드를 각 냉각 헤더(1160)의 개폐 패턴으로 변환하는 헤더 패턴 변환 수단(1130)을 구비하고 있다. 또한 모델 베이스트 프리셋 수단(1111)에서 사용한 정수 중 필요한 것을 다이나믹 제어 수단(1120)에 출력하는 프리셋 정보 전달 수단(1118)으로 구성된다. 프리셋 정보 전달 수단(1118)은 적어도 강판의 목표 권취 온도, 강판의 속도 스케줄, 밀 출구 측 판온을, 다이나믹 제어 수단(120)에 출력한다.Next, the structure of the winding
각 냉각 헤더(1160)의 개폐 패턴의 집합을, 이하 헤더 패턴이라 칭한다. 프리셋 제어 수단(1111)은 목표 권취 온도 테이블(1114), 목포 패턴 테이블(1115), 냉각 헤더 우선 순위 테이블(1116)로부터 정보를 도입하여, 판온 추정 모델(1117)을 이용한 연산에 의해 헤터 패턴을 산출하는 모델 베이스트 프리셋 수단(1111), 모델 베이스트 프리셋 수단(1111)의 계산 결과에 대해, 헤더 패턴의 시간적인 출력을 원활하게 하는 냉각 장치 지령치 스무징 수단(1112)을 구비하고 있다. 또한 다이나믹 제어 수단(1120)은 권취 온도계(1156)로부터의 검출 온도를 이용하여, 이것과 목표 온도와의 편차를 보정하는 데 필요한 헤더의 개폐 수를 산출하는, 권취 온도 편차 보정 수단(1121), 밀 출구 측 온도계(1155)로부터의 검출 온도를 이용하여, 이것과 프리셋 제어 연산 시에 상정한 밀 출구 측 온도와의 편차를 보정하는 데 필요한 헤더의 개폐 수를 산출한다. 냉각 전 온도 편차 보정 수단(1122), 밀(1157)이나 다운 코일러(1154)의 회전 속도로부터 강판(1151)의 속도를 산출하고, 산출 결과와 프리셋 제어 연산 시에 상정한 강판 속도와의 편차를 보정하는 데 필요한 헤더의 개방 수를 산출하는, 속도 편차 보정 수단(1123)을 구비하고 있다. 또한 이들의 계산에 이용하는, 영향 계수 테이블(1124)과, 권취 온도 편차 보정 수단(1121), 냉각 전 온도 편차 보정 수단(1122), 속도 편차 보정 수단(1123)의 계산 결과를 강판 길이 방향의 각 부위에 착안하여 합성하고, 다이나믹 제어 수단(1120)의 출력을 산출하는, 조작량 합성 수단(1125)을 구비하고 있다.The set of opening and closing patterns of each
도15에 목표 권취 온도 테이블(1114)의 구성을 나타낸다. 강판의 종류(강 종류)에 대응하여 목표 온도가 층별된 예를 도시하고 있다. 프리셋 제어 수단(1110)은 상기 코일의 강 종류를 판정하여, 목표 권취 온도 테이블(1114)로부터 대응하는 목표 온도를 추출한다.15 shows the configuration of the target winding temperature table 1114. The example where the target temperature was layered according to the kind (steel type) of the steel plate is shown. The
도16에 속도 패턴 테이블(1115)의 구성을 나타낸다. 강 종류, 판 두께, 판 폭에 대해, 밀(1157)로부터 강판(1151)의 선단부가 불출되어, 다운 코일러(1154)에 권취될 때까지의 판속(초기 속도), 그 후, 급가속된 후의 정상 속도, 강판(1151)의 후단부가 밀(1157)로부터 불출되기 직전에 급감속되어, 다운 코일러(1154)로 권취될 때까지의 속도(종기 속도)가 층별되어 있다. 프리셋 제어 수단(1110)은 해당 코일의 강 종류, 판 두께, 판 폭을 판정하여, 판속 패턴 테이블(1115)로부터 대응하는 속도 패턴을 추출한다. 예를 들어, 강 종류가 SUS304, 판 두께가 3.0 내지 4.0 ㎜, 판 폭이 1200 ㎜일 때에는 초기 속도 150 mpm, 정상 속도 150 mpm, 종기 속도 150 mpm이 설정되는 것을 나타내고 있다.16 shows the configuration of the speed pattern table 1115. The sheet speed (initial speed) until the tip of the
도17에 냉각 헤더 우선 순위 테이블(1115)의 구성을 나타낸다. 이하에서는, 헤더의 총칭이 100인 경우를 예로 들어 설명한다. 도17은 100개 헤더의 개방 순위에, 1 내지 100의 우선 순위를 부여한 것으로, 강 종류, 판 두께, 헤더 구분(상부 헤더 또는 하부 헤더)에 대하여, 우선적으로 개방하는 냉각 헤더의 순서가 격납되어 있다. 우선 순위는, 냉각 효율, 표면과 내부의 허용 온도차 등에 배려해서 결정한다. 예를 들면 강판(1151)이 얇은 경우는 표면과 내부에 온도차가 생기기 어려우므로, 냉각 효율에 배려해서 강판(1151)의 온도가 높은 밀(1157)의 출구 측에 가까운 헤더를 우선적으로 개방하고, 강판(1151)이 두꺼운 경우에는 공냉에 의한 복열을 이용하여 표면과 내부의 온도차를 허용치의 범위 내로 억제할 목적으로, 가능한 한 개방 헤더가 연속되지 않도록 우선 순위를 부여한다. 수냉과 공냉을 혼재시킴으로써, 냉각 효율을 다소 희생으로 하여 강판(1151)의 표면과 내부의 온도차를 억제한다. 냉각 헤더는 목표 권취 온도가 실현되는 개수만큼, 개방하도록 제어된다. 벌크, 냉각 헤더에는, 밀(1157)에 가까운 순으로 번호가 부여되어 있으며, 예를 들면 (1, 1)은 제1 벌크의 제1 냉각 헤더를 나타내고 있다. 도면에서, 강 종류가 SUS304, 판 두께가 2.0 내지 3.0 ㎜, 냉각 헤더 구분이 상부 헤더인 경우에는 (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (2, 1), …, (20, 4), (20, 5)의 순으로, 우선적으로 개방하는 것을 나타내고 있다. 즉 박판 때문에 냉각 효율에 배려해서 밀(1157) 출구 측의 헤더로부터 차례대로 우선적으로 개방하는 것을 나타내고 있다. 또한, 강 종류가 SUS304, 판 두께가 5.0 내지 6.0 ㎜, 냉각 헤더 구분 이 상부 헤더인 경우에는, (1, 1), (1, 4), (2, 1), (2, 4), (3, 1), (3, 4), …, (20, 3), (20, 5)의 순으로, 우선적으로 개방하는 것을 나타내고 있다. 즉 강판(1151)이 약간 두껍기 때문에, 개방 헤더가 연속되지 않도록 우선 순위를 부여하고 있는 것을 나타내고 있다. 본 실시예에서는, 상부 헤더와 하부 헤더의 우선 순위를 동일하게 했지만, 다른 우선 순위를 부여할 수도 있다.17 shows the configuration of the cooling header priority table 1115. In the following description, a case in which the generic name of the header is 100 is described as an example. 17 shows a priority order of 1 to 100 for the opening order of 100 headers, and the order of cooling headers to be opened preferentially is stored for steel type, sheet thickness, and header division (upper header or lower header). have. The priority is determined in consideration of the cooling efficiency, the allowable temperature difference between the surface and the inside, and the like. For example, when the
헤더 패턴은 대응하는 제어 코드로 표현한다. 도18에 프리셋 제어 수단(1110)이 출력하는 제어 코드와, 냉각 헤더 개방 패턴의 대응을 도시한다. 제어 코드 0이 완전 개방, 100이 완전 폐쇄. 이하, 우선 순위 1의 냉각 헤더만이 개방되어 있는 헤더 개폐 패턴을 1, 우선 순위 1과 2의 2개의 냉각 헤더가 개방되어 있는 헤더 개폐 패턴을 2와 같이 제어 코드화하고 있다. 프리셋 제어 수단(1110)은 이러한 냉각 헤더 개폐 패턴에 대응한 제어 코드를, 스무징 수단(1112)에 출력한다. 즉, 모든 냉각 헤더가 개방된 상태의 제어 코드를 0, 모든 내각 헤더가 폐쇄된 상태의 제어 코드를 100(100은 상부 또는 하부 냉각 헤더의 총칭)으로 한다. 그리고, 예를 들어 강 종류가 SUS304, 판 두께가 2.0 내지 3.0 ㎜, 냉각 헤더 구분이 상부 헤더인 경우이면, 헤더의 우선 순위에 따라서, (1, 1)만 개방한 상태를 제어 코드 99, (1, 1) (1, 2)가 개방된 상태를 제어 코드 98, (1, 1) (1, 2), (1, 3)이 개방된 상태를 제어 코드 97로 하고, 이 요령으로 이하 모든 헤더가 개방되어 있는 상태의 제어 코드인 0까지, 헤더의 개방 패턴에 제어 코드를 부여한다.The header pattern is represented by the corresponding control code. Fig. 18 shows the correspondence between the control code output from the preset control means 1110 and the cooling header opening pattern.
도19에 모델 베이스트 프리셋 수단(1111)이 실행하는 알고리즘을 도시한다. S16-1에서 속도 패턴 테이블(1115)로부터 도입한 값을 바탕으로, 초기 속도로부터 정상 속도로 이행하기 위한 가속 개시 위치, 정상 속도로부터 종기 속도로 이행하기 위한 감속 개시 위치를 산출하고, 강판(1151)의 밀(1157)에서의 불출 개시로부터 다운 코일러(1154)에서의 권취 완료까지의 속도 패턴을 계산한다. 가속 개시 위치 Saccp, 가속 완료 위치 Saccq, 감속 개시 위치 Sdccp, 감속 완료 위치 Sdccq는, 이하에 나타내는 수학식 10 내지 13에서 각각 산출할 수 있다.19 shows an algorithm executed by the model based preset means 1111. FIG. On the basis of the value introduced from the speed pattern table 1115 in S16-1, the acceleration start position for shifting from the initial speed to the normal speed and the deceleration start position for shifting from the normal speed to the final speed are calculated, and the
단 Lmd : 밀(1157)로부터 다운 코일러(1154)까지의 거리Lmd: Distance from the
단 Sstart : 강판(1151)의 초기 속도Sstart: Initial speed of
Smid : 강판(1151)의 정상 속도Smid: Normal speed of
Saccrate : 강판(1151)의 초기 속도로부터 정상 속도까지의 가속률 Saccrate: Acceleration rate from initial speed of
단 Lstrip : 강판(1151)의 길이Lstrip: length of
Send : 강판(1151)의 종기 속도Send: Boil speed of
Sdccrate : 강판(1151)의 정상 속도로부터 종기 속도까지의 감속률 Sdccrate: Deceleration rate from the normal speed of the
Lmargin : 강판(1151)의 미완성, 어느 정도 전에서 감속을 완료할지의 마진Lmargin:
산출한 속도 패턴을 따라서, S16-2 이후에서, 목표 권취 온도를 실현하는 헤더 패턴의 시간 변화를 판온 추정 모델(1117)을 이용한 연산으로 산출한다. 본 실시예에서는 선형 역보문법에 따라서, 헤더 패턴을 산출하는 예를 도시한다.Following the calculated speed pattern, the time change of the header pattern for realizing the target winding temperature is calculated by calculation using the plate
S16-2에서는 강판(1151)의 각 부위에 대해, 해의 제어 코드를 사이에 두는 2개의 제어 코드 nL, nH를 정의한다. 여기에서는, 냉각 헤더의 완전 개방과 완전 폐쇄 사이에 해가 존재하므로, 일률적으로 nL = 0, nH = 100이라 한다. 여기에서 제어 코드의 증가에 따라서, 단순하게 개방하고 있는 냉각 헤더가 감소하므로, n1 < n2일 때, 이들의 헤더 패턴에 대응한 권취 온도 Tc1, Tc2에 대해, Tc1 < Tc2가 성립한다. 다음에, S16-3에서 nL과 nH의 평균을 n0으로 한다. 그리고 S16-4에서, 제어 코드 n0에 대응한 권취 온도 Tc0을 산출한다. S16-4는 판온 추정 모델(1117)에 따른 온도 추정 연산을 강판(1151)의 길이 방향의 각 부위에 대해, 밀 불출로부터 다운 코일러 권취까지 연속 개산하고, 권취 온도를 추정한다. S16-5에서 목표 권취 온도 Ttarget에 대한 추정 권취 온도 Tc0의 부호를 판정해, Tc0 > Ttarget인 경우에는 n0과 nL 사이에 해가 있으므로, n0을 새롭게 nL로 둔다. 반대로 Tc0 < Ttarget인 경우에는, n0과 nH 사이에 해가 있으므로, n0을 새롭게 nL로 둔다. S16-6에서 알고리즘의 종료 조건을 판정하여, 만족하고 있지 않을 때는 S16-3 내지 S16-5의 실행을 반복한다.In S16-2, two control codes nL and nH are defined for each portion of the
알고리즘의 종료는 The end of the algorithm
·S15-3 내지 S15-5의 일정 횟수 이상의 반복을 완료Complete the repetition of a certain number of times of S15-3 to S15-5
·권취 온도 추정치 Tc와 목표 권취 온도 Ttarget의 편차가 일정값 이하The deviation between the coiling temperature estimate Tc and the target coiling temperature Ttarget is below a certain value.
·n0이 nH, nL 중 어느 하나와 일치 N0 matches either nH or nL
등을 조건으로, 판정하면 좋다.The conditions may be determined under such conditions.
제어 코드 부여의 방법으로서는, 모든 냉각 헤더가 폐쇄된 상태의 제어 코드를 0, 모든 냉각 헤더가 개방된 상태의 제어 코드를 100이라 하고, 이것에 대응해서 부여해도 동일하다.As a control code assignment method, the control code in the state where all the cooling headers are closed is 0, and the control code in the state where all the cooling headers are open is called 100, and this may be applied correspondingly.
도20에 S16-4에 대응한 온도 추정 연산의 상세를 도시한다. 온도 추정 연산으로서는 강판(1151)을 길이 방향 및 두께 방향으로 분할하여, 일정 간격 Δ로 시간을 진행시켜 계산하는, 이른바 전진 차이분 공법의 예를 도시한다. S17-1에서 계산 시각을 갱신하고, 또한 도19의 S16-1에서 생성한 속도 패턴으로부터 상기 시각의 판속 Vt를 계산한다. S17-2에서, 산출한 판속을 이용하여 밀 불출 길이를 계산한다. 불출 길이 Ln이라 함은, 압연을 끝내고 밀로부터 불출된 강판의 길이로, 하기식에서 계산할 수 있다. 단 Ln-1은 전 시각의 불출 길이이다.20 shows the details of the temperature estimation operation corresponding to S16-4. As a temperature estimation calculation, the example of what is called a forward difference method which divides the
S17-3에서 연산의 완료를 판정한다. 밀 불출 길이 Ln이, 강판(1151)의 전 길이와 밀(1157)로부터 다운 코일러(1154)까지의 거리의 합보다 커졌을 때, 코일 1개에 대응한 권취 온도 예측 계산이 전부 종료하고 있으므로, 연산 완료가 된다. 연산이 완료되지 않은 경우에는 S17-4에서 강판의 온도 트래킹을 행한다. 즉, 전 시각의 강판의 위치에 대해, Δ만큼 시간이 경과한 후에 강판이 어느 정도 진행했는지를 Ln과 Ln-1의 관계로부터 알 수 있으므로, 강판의 온도 분포를 대응한 거리만큼 이동하는 처리를 행한다. S17-5에서 Δ 사이에 밀로부터 배출된 강판(1151)에 냉각 전의 강판 온도의 추정치를 설정한다. S17-6에서 강판(1151)의 각 부위에 대응한 헤더의 개폐 정보로부터, 각 부위가 수냉인지 공냉인지를 판정한다. 수냉인 경우는 S17-7에서, 예를 들어 수학식 15를 따라 열 전달 계수를 계산한다.In S17-3, it is determined that the operation is completed. When the mill discharge length Ln becomes larger than the sum of the total length of the
단 ω : 수량 밀도Ω: quantity density
Tw : 수온Tw: water temperature
D : 노즐 직경D: nozzle diameter
pl : 라인 방향의 노즐 피치pl: nozzle pitch in line direction
pc : 라인과 직행 방향의 노즐 피치pc: nozzle pitch in line and straight direction
Tsu : 강판(1151)의 표면 온도 Tsu: Surface temperature of
수학식 15는, 소위 래미너 냉각의 경우의 열전달 계수이다. 수냉 방법으로서는 이 밖에 스프레이 냉각 등, 여러 가지가 있으며, 몇 가지의 열전달 계수의 계산식이 알려져 있다.(15) is a heat transfer coefficient in the case of so-called lamination cooling. As the water cooling method, there are various other methods such as spray cooling, and some formulas for calculating heat transfer coefficients are known.
한편, 공냉인 경우에는, 예를 들어 수학식 16에 따라서 열전달 계수를 계산 한다.On the other hand, in the case of air cooling, the heat transfer coefficient is calculated according to, for example, Equation (16).
단 σ : 스테판볼츠먼 정수( = 4.88)Where σ: Stephanbolzman's constant (= 4.88)
ε : 방사율ε: emissivity
Ta : 공기 온도(℃) Ta: air temperature (℃)
Tsu : 강판(1151)의 표면 온도 Tsu: Surface temperature of
수학식 15와 수학식 16은 강판(1151)의 앞과 뒤에 대해 각각 계산한다. 그리고 S17-9에서 강판(1151)의 각 부위의 온도를, Δ 경과하기 전의 온도를 기초로, Δ간의 열량의 이동을 가감산함으로써, 계산한다. 강판(1151)의 두께 방향의 열 이동을 무시하는 경우이면, 강판(1151)의 길이 방향의 각 부위에 대해 도17과 같이 계산할 수 있다.
단 Tn : 현재의 판온Only Tn: Current Pan Temperature
Tn-1 : Δ전의 판온Tn-1: plate temperature before Δ
ht : 강판 표면의 열전달 계수ht: heat transfer coefficient of the steel plate surface
hb: 강판 이면의 열전달 계수hb: heat transfer coefficient on the back of the steel sheet
ρ : 강판의 밀도ρ: density of steel sheet
C : 강판의 비열C: Specific heat of steel plate
B : 강판의 두께B: thickness of steel plate
또한 강판(1151)의 두께 방향의 열전도를 고려할 필요가 있는 경우에는, 잘 알려진 열 방정식을 푸는 것으로 계산할 수 있다. 열 방정식은 수학식 18에서 나타내고, 이것을 계산기로 차이분 계산하는 방법은, 여러 가지 문헌에서 공개되어 있다.In addition, when it is necessary to consider the heat conduction of the thickness direction of the
단 λ : 열 전도율Λ: thermal conductivity
T : 재료 온도 T: material temperature
그리고 S17-10에서 밀(1157)로부터 다운 코일러(1154)까지의 라인 내의 강판(1151)의 모든 영역에서 계산이 완료될 때까지, S16-6 내지 S17-9를 반복한다. 또한, S17-1 내지 S17-9를, S17-3에서 연산의 종료가 판정될 때까지, 반복한다.In S17-10, S16-6 to S17-9 are repeated until the calculation is completed in all regions of the
도21에 S16-3에서 강판(1151)의 각 부위에 부여되어 있는 제어 코드의, 도19의 최적화 처리에 의한 변화의 일례를 도시한다. 처리 1회째에서는, 각 부위에서 동일한 초기값(nL = 0, nH = 100)에 대한 처리이므로, 도21의 처리 1회째에 나타낸 바와 같이, 강판(1151)의 전체 영역에서 50이 부여된다. 처리 2회째에서는 제어 코드 50에 대하여 강판(1151)의 각 부위의 권취 온도 Tc0의 예측 결과가, Ttarget보다 크거나 작은지에 의해, 부여되는 제어 코드가 다르다. 본 실시예에서는, 강 판 속도가 저속인 강판(1151)의 선단부, 후단부에 가까운 부분은 헤더를 폐쇄하는 방향의 제어 코드로 갱신되고, 강판 속도가 고속인 강판(1151)의 중앙부는 헤더를 개방하는 방향의 제어 코드로 갱신되는 예를 나타내고 있다. 구체적으로는 도21의 처리 2회째에 나타낸 바와 같이, 선단부, 후단부는 1회째의 처리의 Sl6-5에서 nL = 50, nH = 100으로 갱신된 결과, 제어 코드는 그 평균인 75로 갱신되어 있다. 한편, 중앙부는 1회째의 처리 S16-5에서 nL = 0, nH = 50으로 갱신된 결과, 제어 코드는 25로 갱신되어 있다. 이와 같이 하여, 도19의 S16-3 내지 16-6을 반복함으로써 제어 코드가 차례로 갱신된다.21 shows an example of the change by the optimization process in FIG. 19 of the control code applied to each part of the
도22에 프리셋 제어 수단(1110)이 최종적으로 출력하는, 제어 코드의 예를 나타낸다. 도면의 예에서는, 강판(1151)은 선단부로부터의 거리에 대응해서 1 m 단위 메쉬로 나누어져 있으며, 메쉬에 대응하여 제어 코드가 할당된다. 냉각 장치는 강판의 앞과 뒤에 대응하여 상부 냉각 장치(1158)와 하부 냉각 장치(1159)가 있으므로, 제어 코드로서는 상부 헤더와 하부 헤더에 대응해서, 별개로 출력한다. 도면에서는, 강판(1151)의 길이 방향에 대해서, 선단부로부터 1 m의 상부 헤더의 제어 코드는 95, 하부 헤더의 제어 코드도 95, 500 m로부터 501 m 사이에서는, 상부 헤더의 제어 코드는 14, 하부 헤더의 제어 코드도 14인 것을 나타내고 있다. 도21에서는, 강판(1151)의 동일 부위에 대응한 상부 헤더와 하부 헤더의 제어 코드를 동일하게 했지만, 다른 제어 코드를 설정하는 것도 가능하다.22 shows an example of a control code that the preset control means 1110 finally outputs. In the example of the figure, the
도20에 스무징 수단(1112)의 처리 결과를 도시한다. 스무징 수단(1112)은 모델 베이스트 프리셋 수단(1111)의 출력에 대해, 냉각 헤더의 개폐를 평활화하는 처리를 행한다. 도23에서, 모델 베이스트 프리셋 수단(1111)이 출력한 제어 코드는 강판 부위 3 m 내지 4 m의 구간에서, 전후의 부위에 비해, 모두 작아져 있다. 이 경우, 일부의 냉각 헤더가 부위의 통과에 수반하여 순간적으로 개폐하는 제어 지령이 출력된다. 스무징 수단(1112)에 의한 스무징 처리 후는 제어 코드 12를 14로 스무징함으로써, 강판 부위에 대한 제어 코드의 변화는 단조로워져, 스무징 전의 문제는 해소되어 있다. 짧은 주기로 냉각 헤더가 개폐되는 지령을 생성해도, 실제로는 냉각 헤더의 응답 지연으로 인해 의미가 성립되지 않는다. 그래서, 이러한 스무징 처리를 행하고, 냉각 헤더의 지령을 시간 방향으로 평활화한다. 평활화는 각 제어 코드를 전후 제어 코드와 비교해, 모두 크거나 작은 경우에는, 전 또는 후의 제어 코드와 일치시키는 간단한 처리로 실현할 수 있다.20 shows the processing result of the smoothing means 1112. As shown in FIG. The smoothing means 1112 performs a process for smoothing the opening and closing of the cooling header with respect to the output of the model-based
도24에 다이나믹 제어 수단(1120)의 구성을 도시한다. 프리셋 제어 수단(1110)이 출력한 제어 코드는 강판(1151)을 냉각 제어 중에, 다이나믹 제어 수단(1120)에 의해 리얼 타임으로 보정된다. 다이나믹 제어 수단(1120)은 권취 온도계(1156)로부터의 검출 온도를 이용하여, 이것과 목표 권취 온도와의 편차를 보정하는, 권취 온도 편차 보정 수단(1121), 밀 출구 측 온도계(1155)로부터의 검출 온도를 이용하여, 이것과 프리셋 제어 연산 시에 상정한 냉각 전 온도와의 편차를 보정하는 냉각 전 온도 편차 보정 수단(1122), 밀(1157)이나 다운 코일러(1154)의 회전 속도로부터 강판(1151)의 속도를 산출하고, 산출 결과와 프리셋 제어 연산 시에 상정한 강판 속도와의 편차를 보정하는, 속도 편차 보정 수단(1123)을 구비하고 있다. 또한, 보정량의 계산 시에 사용하는 영향 계수 테이블(1124)을 구비하고 있 다. 보정량의 총합은 조작량 합성 수단(1125)에 의해 강판(1151)의 길이 방향의 각 부위마다 제어 코드의 변화량으로 환산되어, 다이나믹 제어 수단(1120)으로부터 출력된다.24 shows the configuration of the dynamic control means 1120. As shown in FIG. The control code output by the preset control means 1110 is corrected in real time by the dynamic control means 1120 during the cooling control of the
다음에, 각 부위의 동작을 상세하게 설명한다. 영향 계수 테이블(1124)은, 제어 코드의 변화에 대한 권취 온도의 변화를 격납한 제1 영향 계수 테이블(11101), 강판 속도의 변화에 대한 권취 온도의 변화를 격납한 제2 영향 계수 테이블(11102), 냉각 전 온도의 변화에 대한 권취 온도의 변화를 격납한 제3 영향 계수 테이블(11103)을 구비하고 있다.Next, the operation of each part will be described in detail. The influence coefficient table 1124 includes a first influence coefficient table 11101 storing a change in winding temperature with respect to a change in control code, and a second influence coefficient table 11102 storing a change in winding temperature with a change in steel sheet speed. ) And a third influence coefficient table 11103 that stores the change in the winding temperature with respect to the change in the temperature before cooling.
도25에 제1 영향 계수 테이블(11101)의 구성을 나타낸다. 제1 영향 계수 테이블(11101)에는 냉각 헤더(1160)를 1개 개방, 또는 폐쇄하였을 때의 권취 온도 Tc의 변화량에 대응한 수치인 ∂Tc/Δn(℃)이, 판 두께, 판속, 제어 코드로 층별되어 격납되어 있다. 도면의 예에서는, 판 두께가 3 ㎜ 이하, 강판(1151)의 속도가 150 mpm 이하, 제어 코드 n이 9 이하인 경우에는 (∂Tc/Δn) = 3.0 ℃이며, 냉각 헤더(1160)를 1개 개방 또는 폐쇄하면, 권취 온도계(1156)로 계측되는 권취 온도 Tc가 3 ℃, 저하 또는 상승하는 것을 나타내고 있다. 층별 항목은 줄일 수도 있고, 냉각 전 온도 등을 더 추가하여 늘리는 것도 고려된다.25 shows the configuration of the first influence coefficient table 11101. As shown in FIG. In the first influence coefficient table 11101, ∂Tc / Δn (° C), which is a value corresponding to the change amount of the winding temperature Tc when one
도26에 제2 영향 계수 테이블(11101)의 구성을 나타낸다. 제2 영향 계수 테이블(11102)에는 강판(1151)의 속도를 1 mpm 증가, 또는 감소시켰을 때의 권취 온도 Tc의 변화량에 대응한 수치인 ∂Tc/∂V(℃/mpm)가, 판 두께, 판속, 제어 코드로 층별되어 격납되어 있다. 도면의 예에서는, 판 두께가 3 ㎜ 이하, 강판(1151)의 속도가 1150 mpm 이하, 제어 코드 n이 9 이하인 경우에는 (∂Tc/∂V) = 2.2 ℃이며, 강판(1151)의 속도를 1 mpm 증가, 또는 감소시키면, 권취 온도계(1156)로 계측되는 권취 온도 Tc가 2.2 ℃, 저하 또는 상승하는 것을 나타내고 있다. 층별 항목은 마찬가지로, 줄일 수도 있고, 냉각 전 온도 등을 더 추가하여 늘리는 것도 고려된다.26 shows a configuration of the second influence coefficient table 11101. As shown in FIG. In the second influence coefficient table 11102, ∂Tc / ∂V (° C / mpm), which is a value corresponding to the amount of change in the winding temperature Tc when the speed of the
도27에 제3 영향 계수 테이블(11103)의 구성을 나타낸다. 제3 영향 계수 테이블(11103)에는 밀 출구 측 온도계(1151)로 계측한 강판(1151)의 냉각 전 온도가 1 ℃ 증가, 또는 감소시켰을 때의 권취 온도 Tc의 변화량에 대응한 수치이다. ∂Tc/∂Tf가, 판 두께, 판속, 제어 코드로 층별되어 격납되어 있다. 도면의 예에서는, 판 두께가 3 ㎜ 이하, 강판(1151)의 속도가 150 mpm 이하, 제어 코드 n이 9 이하인 경우에는 (∂Tc/∂Tf) = 0.9 ℃이며, 냉각 전 온도의 계측치가 1 ℃ 높거나 또는 낮은 경우에는 권취 온도계(1156)로 계측되는 권취 온도 Tc가 0.9 ℃, 증가 또는 감소하는 것을 나타내고 있다. 층별 항목은 마찬가지로, 줄일 수도 있고, 냉각 전 온도 등을 더 추가하는 것도 고려된다.27 shows the configuration of the third influence coefficient table 11103. FIG. The third influence coefficient table 11103 is a numerical value corresponding to the amount of change in the winding temperature Tc when the pre-cooling temperature of the
다음에 권취 온도 편차 보정 수단(1121)의 처리를 설명한다. 권취 온도 편차 보정 수단(1121)은 일정 주기로 기동되어, 권취 온도 FB 제어를 행한다. 즉 권취 온도 편차 보정 수단(1121)은 권취 온도의 목표 온도에 대한 편차의 크기에 대해 적절한 제어 코드의 변경량을 계산하는, 권취 온도 편차 보정량 산출 수단(11104)을 구비하고 있다. 권취 온도 편차 보정량 산출 수단(11104)은 셋업에서 상정한 Tc와 권취 온도계(1156)로 계측한 층별 차이분을 도입하고, 또한 제1 영향 계수 테이블(11101)로부터, 현재의 상태에 해당한 층별의 영향 계수(∂Tc/Δn)를 도입하여, 하기의 연산에 의해 제어 코드의 변경량을 계산한다.Next, the processing of the winding temperature deviation correction means 1121 will be described. The coiling temperature
단 Δn1 : 권취 온도 FB 제어에 의한 제어 코드 변경량Δn1: Control code change amount by winding temperature FB control
G1 : 정수(권취 온도 FB 제어 게인) G1: Constant (winding temperature FB control gain)
(∂Tc/Δn) : 제1 영향 계수 테이블(11101)로부터 추출한 해당 층별의 영향 계수(∂Tc / Δn): influence coefficient for each layer extracted from the first influence coefficient table 11101
ΔTc : 권취 온도 편차 ΔTc: winding temperature deviation
한편, 냉각 전 온도 편차 보정 수단(1122)도 마찬가지로 일정 주기로 기동되고, 냉각 전 온도 편차 피드 포워드 제어를 행한다. 즉 냉각 전 온도 편차 보정 수단(1122)은 프리셋 계산 시에 상정한 냉각 전 온도와, 밀 출구 측 온도계(1155)로 검출된 밀 출구 측 실적 온도의 편차의 크기에 대하여 적절한 제어 코드의 변경량을 계산하는 냉각 전 온도 편차 보정량 산출 수단(1105)과 계산 결과를 강판(1151)의 길이 방향의 어느 부위에 적용할 것인지를 결정하는 적용 부위 특정 수단(1108)을 구비하고 있다. 냉각 전 온도 편차 보정량 산출 수단(11105)은 셋업에서 상정한 Tf와 밀 출구 측 온도계(1155)로 계측한 Tf의 차이분 ΔTf를 도입하고, 또한 제1 영향 계수 테이블(11101)과 제3 영향 계수 테이블(11103)로부터, 현재 상황에 해당한 층별의 영향 계수(∂Tc/Δn), (∂Tc/∂Tf)를 도입해, 하기의 연산에 의해, 제어 코드의 변경량을 계산한다.On the other hand, the temperature
= G2·{1/(∂Tc/Δn)}·(∂Tc/∂Tf)·ΔTf = G2 · {1 / (∂Tc / Δn)} (∂Tc / ∂Tf) · ΔTf
단 Δn2 : 냉각 전 온도 편차 FF 제어에 의한 제어 코드 변경량Δn2: Control code change amount by temperature deviation FF control before cooling
G2 : 정수(냉각 전 온도 FF 제어 게인) G2: Constant (temperature FF control gain before cooling)
(∂Tc/∂Tf) : 제3 영향 계수 테이블(11103)로부터 추출한 해당 층별의 영향 계수(∂Tc / ∂Tf): the influence coefficient for each layer extracted from the third influence coefficient table 11103
ΔTf : 밀 출구 측 온도 편차 ΔTf: temperature deviation on the mill exit side
계산된 Δn2는 적용 부위 특정 수단(1108)에 출력된다.The calculated
도28에, 적용 부위 특정 수단(11108)의 처리를 나타낸다. 여기에서 강판(1151)에는 도29에 도시한 바와 같이, 길이 방향으로 섹션(11601)이 정의되어 있다. 도면의 예에서는, 강판 선단부로부터 강판 후단부에 걸쳐, n개의 섹션이 정의되어 있고, 각각에 섹션 번호가 부여되어 있다. 즉 강판 선단부의 섹션에 1, 이하, 강판 후단부의 섹션에 n이 부여되어 있다. S115-1에서, 밀 출구 측 온도계(1155) 설치 위치의 섹션 번호를 도입한다. 여기에서는 도입한 섹션 번호를 i라 한다. 철강 시스템의 제어 장치는, 보통 강판(1151)의 트래킹 정보를 계산하여, 여러 가지의 용도로 사용한다. 즉, 강판(1151)의 선두 위치[밀(157)로부터의 불출 길이], 미단부 위치 등을 주기적으로 계산하고 있으므로, 이 정보와 밀 출구 측 온도계(1155)의 부착 위치와의 관계로부터, 밀 출구 측 온도계(1155) 설치 위치의 섹션 번호를 특정할 수 있다. 다음에, S115-2에서, 냉각 전 온도 편차 보정량 산출 수단(1105)의 출력 Δn2를 도입한다. 그리고 S115-3에서, S115-1에서 도입한 밀 출구 측 온도계(1155) 설치 위치의 섹션 번호 i에, Δn2를 등록한다. 이하, 이 값을 (Δn2)i라 한다.28 shows the processing of the application
속도 편차 보정량 산출 수단(11106)도 마찬가지로 일정 주기로 기동되고, 속도 편차 피드 포워드 제어를 행한다. 즉 속도 편차 보정량 산출 수단(11106)은 프리셋 계산 시에 상정한 강판 속도와, 실제 강판 속도의 편차의 크기에 대해 적절한 제어 코드의 변경량을 계산하는 속도 편차 보정량 산출 수단(11106)과, 계산 결과를 강판(1151)의 길이 방향의 어떤 부위에 적용할지를 결정하는 적용 부위 특정 수단(11109)을 구비하고 있다. 속도 편차 보정량 산출 수단(11106)은 셋업에서 상정한 강판 속도와 실적 속도의 편차 ΔV를 도입하고, 또한 제1 영향 계수 테이블(11101)과 제2 영향 계수 테이블(11102)로부터, 현재 상황에 해당한 층별의 영향 계수(∂Tc/Δn), (∂Tc/∂V)를 도입해, 하기의 연산에 의해, 제어 코드의 변경량을 계산한다.Similarly, the speed deviation correction
= G3·{1/(∂Tc/Δn)}·(∂Tc/∂V)·ΔV = G3 · (1 / (∂Tc / Δn)} · (∂Tc / ∂V) · ΔV
단 Δn3 : 판속 편차 FF 제어에 의한 제어 코드 변경량Δn3: Control code change amount by plate deviation FF control
G3 : 정수(판속 편차 FF 제어 게인) G3: Integer (plate deviation FF control gain)
(∂Tc/∂V) : 제2 영향 계수 테이블(11102)로부터 추출한 해당 층별의 영향 계수(∂Tc / ∂V): the influence coefficient for each layer extracted from the second influence coefficient table 11102
ΔV : 판속 편차 ΔV: Plate deviation
계산된 Δn3은 적용 부위 특정 수단(11109)에 출력된다.The calculated Δn3 is output to the application
도30에, 적용 부위 특정 수단(11109)의 처리를 나타낸다. S17-1에서, 강판(1151)의 트래킹 정보로부터, 권취 냉각부(1153)의 침입 위치와 배출 위치에 있는 강판의, 강판 섹션 번호를 도입한다. 다음에 S117-2에서, 도입한 섹션 번호로부터, 제어 코드의 보정이 필요한 섹션을 결정하고, 각 섹션의 보정비를 산출한다. 강판 섹션 번호 i의 보정비 Ri는 하기식에서 계산할 수 있다.30 shows the processing of the application
단 I1 : 냉각 장치 배출 위치의 강판 섹션 번호Stage I1: steel plate section number of the cooling unit discharge position
I2 : 냉각 장치 진입 위치의 강판 섹션 번호I2: steel plate section number at the entry point of the cooling unit
그리고 S117-3에서, 속도 편차 보정량 산출 수단(11106)의 출력 Δn3을 도입한다. S117-4에서, Δn3과 S117-2에서 산출한 보정비로부터, 각 섹션의 제어 코드 보정비를 계산하고, 해당 섹션 번호에 등록한다. 강판 섹션 번호 i의 보정량(Δn3)i는 하기식에서 산출할 수 있다.And in S117-3, the output (DELTA) n3 of the speed deviation correction amount calculation means 11106 is introduce | transduced. In S117-4, the control code correction ratio of each section is calculated from the correction ratios calculated in Δn3 and S117-2, and registered in the corresponding section number. The correction amount Δn3 i of the steel sheet section number i can be calculated by the following equation.
다음에, 조작량 합성 수단(1125)의 처리를 설명한다. 조작량 합성 수단(1125)은 권취 온도 편차 보정 수단(1121)으로 계산한 Δn1, (Δn2)i, (Δn3)i를 가산하여, 각 강판 섹션의 조작량을 산출한다. 구체적으로는, 강판 섹션 i에 관한 다이나믹 제어 수단(1120)의 출력 Ndi를,Next, the processing of the manipulated variable combining means 1125 will be described. The manipulated variable synthesizing means 1125 adds Δn1, (Δn2) i and (Δn3) i calculated by the winding temperature deviation correction means 1121 to calculate the manipulated amount of each steel sheet section. Specifically, output Ndi of the dynamic control means 1120 concerning the steel plate section i,
에서 계산한다. 다이나믹 제어 수단(1120)은 계산한 보정량을 출력하고, 이 값에 따라서, 프리셋 제어 수단(1110)이 출력한 제어 코드가 수정된다.Calculate from The dynamic control means 1120 outputs the calculated correction amount, and according to this value, the control code output by the preset control means 1110 is corrected.
이상의 다이나믹 제어 수단(1120)에 의한 보정량 산출 연산은 모든 강판 섹션에 대해 행하는 것은 아니며, 권취 냉각 장치(1153)가 냉각 대상으로 삼고 있는 강판 섹션에 한정하여, 상기 처리를 행함으로써, 연산을 간략화해도 좋다.The calculation of the correction amount calculation by the dynamic control means 1120 described above is not performed for all steel sheet sections, and the calculation is simplified by performing the above process only to the steel sheet sections that the winding
도31에 프리셋 제어 수단(1110)이 출력한 제어 코드를, 다이나믹 제어 수단(1120)이 보정되었을 때의, 보정 결과의 예를 나타낸다. 도면에서는 강판 부위 5 m 내지 6 m의 제어 코드가 12에서 10으로 보정되어 있다. 본 실시예에서는, 각 보정량 산출 수단(11104 내지 11106)은 일정 주기로 기동되었지만, 기동 방법으로서는 강판(1151)이 밀(1157)로부터 일정 길이 불출된 타이밍마다 기동하는 등 여러 가지가 고려된다.31 shows an example of a correction result when the dynamic control means 1120 corrects the control code output by the preset control means 1110. FIG. In the figure, the control codes of the
도32에 헤더 패턴 변환 수단(1130)이 실행하는 알고리즘을 도시한다. S119-1에서, 냉각 헤더 바로 아래를 통과하고 있는 강판(1151)의 선단부로부터의 거리 Lh를 산출한다. 보통, 제어 장치(1100)는 이러한 거리 정보를 갖고 있으며, 다양한 목적으로 사용한다. S119-2에서 Lh가 0보다 작은지 여부를 판정하고, 작을 경우에는 강판(1151)이 상기 냉각 헤더까지 도달하고 있지 않으므로, 처리를 빼고 S119-6으로 진행한다. 클 경우에는, 강판(1151)이 상기 냉각 헤더까지 도달하고 있으므로, S119-3에서 거리 Lh에 대응한 제어 코드를 추출한다. 즉 Lh와 도21의 강판 부위를 대조하여, Lh에 대응하는 부위의 상부 헤더 제어 코드와 하부 헤더 제어 코드를 추출한다. S119-4에서 제어 코드로부터 냉각 헤더 개폐 패턴을 추출한다. 즉 도20의 제어 코드와 냉각 헤더 개폐 패턴의 대응을 이용하여, 우선 순위가 몇 개의 냉각 헤더까지를 개방할지 결정한다. S119-5에서는, 냉각 헤더 우선 순위 테이블(1115)에 격납되어 있는 정보를 이용하여, 구체적으로 개방하는 냉각 헤더를 특정하고, 최종적으로 상기 냉각 헤더의 개폐를 결정한다. S119-6에서, 모든 냉각 헤더에 대한 연산이 종료되었는지 여부를 판정하고, 종료되지 않은 경우에는 종료할 때까지, S119-1 내지 S119-5의 처리를 반복한다.32 shows an algorithm executed by the header
본 실시예에서는 냉각 헤더 수가 상하 모두 100인 경우를 예로 들어 설명하였지만, 헤더 수로서는 설비에 따라서, 여러 가지 수가 가능하다. 본 실시예에서는 스무징 수단(1112)을 구비했지만, 생략하는 구성도 고려된다.In the present embodiment, the case where the number of cooling headers is 100 at both the upper and lower sides has been described as an example, but as the number of headers, various numbers are possible depending on the equipment. Although the smoothing means 1112 was provided in this embodiment, the structure abbreviate | omitted is also considered.
또 다른 실시예를 설명한다. 본 실시예에서는 다이나믹 제어 수단(1120)의 계산 결과 중, 냉각 전 온도 편차 보정 수단(1122)과 속도 편차 보정 수단(1123)의 출력을 조작량 합성 수단(1125)으로 합성하고, 이 값을 이용하여 프리셋 제어 수단(1110)의 출력을 보정한 후, 헤더 패턴 변환 수단(1130)의 처리 중에, 권취 온도 편차 보정 수단(1121)의 출력을 헤더의 개폐에 반영시키는 경우의 실시예를 나타낸다. 도33에 처리 구성을 도시한다. 조작량 합성 수단(1125)은 냉각 전 온도 편차 보정 수단(1122)과 속도 편차 보정 수단(1123)의 출력을 이용한 하기 연산에 의해, 보정 코드를 생성한다.Another embodiment is described. In the present embodiment, among the calculation results of the dynamic control means 1120, the outputs of the temperature
그리고 다이나믹 제어 수단(1120)은 계산한 보정량을 출력하고, 이 값에 따라서 프리셋 제어 수단(1110)이 출력한 제어 코드가 수정된다.The dynamic control means 1120 outputs the calculated correction amount, and the control code output by the preset control means 1110 is corrected according to this value.
도34에 헤더 패턴 변환 수단(1130)이 실행하는 알고리즘을 도시한다. S121-1에서, 냉각 헤더 바로 아래를 통과하고 있는 강판(1151)의 선단부로부터의 거리 Lh를 산출한다. 보통, 제어 장치(1100)는, 이러한 거리 정보를 갖고 있으며, 다양한 목적으로 사용한다. S121-2에서 Lh가 0보다 작은지 여부를 판정하여, 작을 경우에는 강판(1151)이 상기 냉각 헤더까지 도달하고 있지 않으므로, 처리를 빼고 S121-7로 진행한다. 클 경우에는, 강판(1151)이 상기 냉각 헤더까지 도달하고 있으므로, S121-3에서 거리 Lh에 대응한 제어 코드를 추출한다. 즉 Lh와 도21의 강판 부위를 대조하여, Lh에 대응하는 부위의 상부 헤더 제어 코드와 하부 헤더 제어 코드를 추출한다. S121-4에서 제어 코드로부터 냉각 헤더 개폐 패턴을 추출한다. 즉 도20의 제어 코드와 냉각 헤더 개폐 패턴의 대응을 이용하여, 우선 순위가 몇 개의 냉각 헤더까지를 개방할지 결정한다. S121-5에서는, 냉각 헤더 우선 순위 테이블(1115)에 격납되어 있는 정보를 이용하여, 구체적으로 개방하는 냉각 헤더를 특정한다. 그리고 S121-6에서 다운 코일러(1154)에 가까운 쪽의 헤더로부터 차례대로 개폐를 체크하고, Δn3에 대응하는 개수만큼 헤더를 반영하는 처리를 실시하고, 최종적으로 상기 냉각 헤더의 개폐를 결정한다. S121-7에서, 모든 냉각 헤더에 대한 연산이 종료되었는지 여부를 판정하고, 종료되지 않은 경우에는 종료할 때 까지, S121-1 내지 S121-6의 처리를 반복한다.34 shows an algorithm executed by the header
본 실시예에 따르면, 권취 온도 편차를 다운 코일러(1154)에 가까운 헤더의 개폐에 의해 해소하므로, 피드백 제어의 응답을 높일 수 있어, 편차를 해소할 때까지의 시간을 단축할 수 있다. According to this embodiment, since the winding temperature deviation is eliminated by opening and closing the header close to the
또 다른 실시예를 설명한다. 본 실시예에서는 냉각 모델이나 공냉 모델의 튜닝을, 플랜트 메이커가 원격으로 인터넷을 이용한 서비스로서 행하는 경우를 나타낸다. 도35에 시스템의 전체 구성을 도시한다. 메이커는 제어 대상(1150)으로부터 제어 장치(1100)가 도입한 권취 온도나, 이에 관련된 헤더 패턴, 강판(1151)의 속도, 냉각 전 온도 등의 실적 데이터나 판 두께, 판 폭 등의 프라이머리 정보를, 네트워크(12211), 서버(12210), 회선망(12203)을 거쳐서 자사의 서버(12204)에 도입한다. 그리고 튜닝용 데이터 베이스(12205)에 격납한다. 메이커(12202)는 모델 튜닝 수단(12206)을 갖고 있으며, 철강 회사(12201)로부터의 요구에 따라서, 튜닝용 데이터 베이스(12205)에 축적된 데이터를 이용하여 앞의 실시예에서 서술한 hr, hw, λ의 보정 계산을 행하고, 계산 결과를 철강 회사(12201)로 송신한다. 보정 계산은, 예를 들어「모델 튜닝을 고정밀도로 행하는 어져스팅뉴럴넷의 구성과 학습 방식」(전기학회 논문지 D, 평성 7년 4월호)에 일례를 나타낸 바와 같이, 다양한 방식이 알려져 있다. 모델 튜닝의 대가는, 튜닝 횟수에 대응시켜도 좋고, 튜닝의 결과 향상된 제어 결과에 대응시킨 성과 보수라도 좋다.Another embodiment is described. This embodiment shows a case where the tuning of the cooling model or the air cooling model is performed by the plant manufacturer as a service using the Internet remotely. 35 shows the overall configuration of the system. The manufacturer may include performance data such as the winding temperature introduced by the
열간 압연 라인의 냉각 제어에, 널리 적용할 수 있다.It is widely applicable to the cooling control of a hot rolling line.
또 다른 실시예를 설명한다. 우선, 쉽게 이해하기 위해, 개념적으로 도면에 부여된 부호를 이용하여 설명한다. 즉, 목표 권취 온도와 강판의 속도 패턴과 냉각 장치의 우선 순위를 입력 정보로 하고, 판온 추정 모델을 이용하여 원하는 권취 온도를 실현하는 냉각 장치의 지령치에 대응한 제어 코드를 산출하는 프리셋 제어 수단(2110)과, 냉각 제어 중에 프리셋 제어 수단이 출력한 제어 코드의 보정량을 산출하는 다이나믹 제어 수단(2120)을 구비하고, 또한 다이나믹 제어 수단(2120)이 계산한 조작량을 이용한 연산으로 목표 권취 온도의 보정량을 산출하는 적응 제어 수단(2116)을 구비했다. 다이나믹 제어 수단(2120)에는 목표 권취 온도와 냉각 제어 중에 강판으로부터 검출한 권취 온도의 편차를 보상하기 위한 헤더의 개폐를 제어 코드의 보정량으로서 산출하는 권취 온도 편차 보정 수단(21106)과, 프리셋 제어 시에 상정한 강판의 냉각 전 온도와 냉각 제어 중에 강판으로부터 검출한 냉각 전 온도의 편차를 보상하기 위한 헤더의 개폐를 상기 제어 코드의 보정량으로서 산출하는 냉각 전 온도 편차 보정 수단(21105)과, 프리셋 제어 시에 상정한 강판 속도와 냉각 제어 중인 강판 속도의 편차를 보상하기 위한 헤더의 개폐를 상기 제어 코드의 보정량으로서 산출하는 속도 편차 보정 수단(21106)을 구비하고, 적응 제어 수단(2116)은 강판의 선단부와 정상부에 착안하여, 권취 온도 편차 보정 수단(21104), 냉각 전 온도 편차 보정 수단(21105), 속도 편차 보정 수단(21106)의 각각의 출력을 이용한 연산으로, 목표 권취 온도의 선단부 보정 온도와 정상부 보정 온도를 산출한다. 또한, 목표 권취 온도와 보정 온도로부터 프리셋 제어 수단(2110)이 실제로 계산에 이용하는 목표 권취 온도를 산출하는 목표 온도 보정 수단(2117)을 구비했다. 그리고 강판 길이 방향의 각 부위마다, 프리셋 제어 수 단(2120)이 출력한 제어 코드를, 다이나믹제어 수단(2120)이 출력한 제어 코드로 보정하여 최종적인 제어 코드를 산출하고, 이 제어 코드를 냉각 장치의 출력 패턴으로 변환하는 헤더 패턴 변환 수단(2140)을 포함하여 구성되는 권취 온도 제어 장치(2100)를 제공한다.Another embodiment is described. First, in order to understand easily, it demonstrates using the code | symbol which has been conceptually attached. That is, preset control means for calculating the control code corresponding to the command value of the cooling device that realizes the desired winding temperature by using the plate temperature estimation model as input information using the target winding temperature, the speed pattern of the steel sheet, and the priority of the cooling device ( 2110, and dynamic control means 2120 for calculating the correction amount of the control code outputted by the preset control means during the cooling control, and further using the operation amount calculated by the dynamic control means 2120 to correct the target winding temperature. Adaptive control means 2116 for calculating The dynamic control means 2120 includes winding temperature deviation correction means 21106 for calculating opening and closing of a header for compensating the deviation between the target winding temperature and the winding temperature detected from the steel sheet during the cooling control as a correction amount of the control code, and during preset control. Pre-cooling temperature deviation correcting means 21105 for calculating the opening / closing of the header for compensating the deviation between the pre-cooling temperature of the steel sheet and the pre-cooling temperature detected from the steel sheet during cooling control as a correction amount of the control code, and preset control. And a speed deviation correction means 21106 for calculating the opening / closing of the header for compensating for the deviation between the steel sheet speed assumed at the time and the steel sheet speed under cooling control as a correction amount of the control code, and the adaptive control means 2116 includes Focusing on the tip and the top, the winding temperature deviation correction means 21104, the temperature deviation correction means 21105 before cooling, and the speed deviation The output of each of the information means (21 106) by an arithmetic operation using the same, and calculates the front end and the top temperature correction temperature compensation of the target coiling temperature. Moreover, the target temperature correction means 2117 which calculates the target winding temperature which the preset control means 2110 actually uses for calculation from the target winding temperature and correction temperature was provided. And for each part of the steel plate longitudinal direction, the control code output by the preset control means 2120 is correct | amended by the control code output by the dynamic control means 2120, and the final control code is calculated and this control code is cooled. A winding
즉, 열간 압연 후의 강판의 권취 제어에 있어서, 강판 길이 방향의 어떤 부위에 있어서도, 고정밀도인 권취 온도를 얻을 수 있다. 이 결과, 강판의 조성 품질을 향상시킬 수 있고, 동시에 평탄에 가까운 강판 형상을 얻을 수 있다.That is, in winding control of the steel plate after hot rolling, the winding temperature of high precision can be obtained also in any site | part of the steel plate length direction. As a result, the composition quality of the steel sheet can be improved, and a steel sheet shape close to flatness can be obtained at the same time.
도36에, 제어 장치(2100)[혹은 권취 온도 제어 장치(2100)라고도 칭함]는 제어 대상(2150)으로부터 다양한 신호를 수신하고, 제어 신호를 제어 대상(2150)에 출력한다. 우선 제어 대상(2150)의 구성을 설명한다. 본 실시예에서는 제어 대상(2150)은 열간 압연의 권취 온도 제어 라인이며, 압연기(2152)의 밀(2157)로 압연된 900 ℃ 내지 1000 ℃ 온도의 강판(2151)을 권취 냉각 장치(2153)로 냉각하고, 다운 코일러(2154)로 권취한다. 권취 냉각 장치(2153)에는 강판(2151)의 상측으로부터 수냉하는 상부 냉각 장치(2158)와 강판(2151)의 하측으로부터 수냉하는 하부 냉각 장치(2159)가 구비되어 있으며, 각 냉각 장치는 물을 방출하는 냉각 헤더(2160)가 일정 개수 조합된 뱅크(2159)를 복수 개, 각각 구비되어 있다. 본 실시예에서는, 각 냉각 헤더(2160)의 조작 지령이 개방과 폐쇄인 경우를 예로 들어 설명한다. 밀 출구 측 온도계(2155)는 압연부(2152)로 압연된 직후의 강판 온도를 계측하고, 권취 온도계(2156)는 다운 코일러(2154)로 권취하기 직전의 온도를 계측한다. 이하, 본 실시예에서는 냉각 전의 온도로서, 밀 출구 측 온도를 사용한다. 권취 온도 제어의 목적은 권취 온도계(2156)로 계측된 온도를 목표 온도에 일치시키는 것이다. 본 실시예에서 목표 온도는, 코일 길이 방향의 각 부위에 따라서 다른 값을 설정하는 경우를 예로 설명하지만, 부위에 관계없이 일정해도 좋다.In Fig. 36, the control device 2100 (also referred to as the winding temperature control device 2100) receives various signals from the
다음에, 권취 온도 제어 장치(2100)의 구성을 도시한다. 권취 온도 제어 장치(2100)는, 강판(2151)이 권취 냉각부(2153)로 냉각되는 것에 앞서, 각 냉각 헤더(2160)의 개방 패턴에 대응한 제어 코드를 산출하는 프리셋 제어 수단(2110), 강판(2151)이 권취 냉각부(1153)에서 냉각되어 있을 때에, 냉각 제어 중에 밀 출구 측 온도계(2155), 권취 온도계(2156)의 측정 온도 등의 실적을 리얼 타임에 도입하여, 제어 코드를 변경하는 다이나믹 제어 수단(2120), 제어 코드를 각 냉각 헤더(2160)의 개폐 패턴으로 변환하는 헤더 패턴 변환 수단(2140)을 구비하고 있다. 또한 프리셋 제어 수단(2110)에서 사용한 정수 중 필요한 것을 다이나믹 제어 수단(2120)에 출력하는 프리셋 정보 전달 수단(2118)으로 구성된다. 프리셋 정보 전달 수단(2118)은 적어도 강판의 목표 권취 온도, 강판의 속도 스케줄, 밀 출구 측 판온을, 다이나믹 제어 수단(2120)에 출력한다.Next, the structure of the winding
각 냉각 헤더(2160)의 개폐 패턴의 집합을, 이하 헤더 패턴이라 칭한다. 프리셋 제어 수단(2110)은 목표 권취 온도 테이블(2112), 목포 패턴 테이블(2113), 냉각 헤더 우선 순위 테이블(2114)로부터 정보를 도입하여, 판온 추정 모델(2115)을 이용한 연산에 의해 헤터 패턴을 산출한다. 또한, 다이나믹 제어 수단(2120)은 권취 온도계(2156)로부터의 검출 온도를 이용하여, 이것과 목표 온도와의 편차를 보정하는 데 필요한 헤더의 개폐 수를 산출하는, 권취 온도 편차 보정 수단(2121), 밀 출구 측 온도계(2155)로부터의 검출 온도를 이용하여, 이것과 프리셋 제어 연산 시에 상정한 밀 출구 측 온도와의 편차를 보정하는 데 필요한 헤더의 개폐 수를 산출하는 냉각 전 온도 편차 보정 수단(2122), 밀(2157)이나 다운 코일러(2154)의 회전 속도로부터 강판(2151)의 속도를 산출하고, 산출 결과와 프리셋 제어 연산 시에 상정한 강판 속도와의 편차를 보정하는 데 필요한 헤더의 개폐 수를 산출하는, 속도 편차 보정 수단(2123)을 구비하고 있다. 또한 이들의 계산에 이용하는, 영향 계수 테이블(2130)과, 권취 온도 편차 보정 수단(2121), 냉각 전 온도 편차 보정 수단(2122), 속도 편차 보정 수단(2123)의 계산 결과를 강판 길이 방향의 각 부위에 착안하여 합성하고, 다이나믹 제어 수단(2120)의 출력을 산출하는, 조작량 합성 수단(2125)을 구비하고 있다.The set of opening / closing patterns of each
도27에 목표 권취 온도 테이블(2114)의 구성을 나타낸다. 강판의 종류(강 종류)에 대응하여 목표 온도가 층별되어 있으며, 또한 강판 길이 방향으로 다른 목표 온도가 부여된 예를 도시하고 있다. 즉 강판의 선단부와 후단부는 길이 방향 5 m마다 다른 목표 온도가, 또한 정상 온도가 되는 강판 중앙부에서는 선후단부와 다른 목표 온도가 설정되어 있다. 이 결과, 강판 선단부를 다운 코일러(2154)에의 권취성을 배려하여 조금 고온으로 제어하는 등의, 목표 온도의 미조정이 가능해진다. 프리셋 제어 수단(2110)[혹은 선단부 프리셋 제어 수단(2110)이라고도 칭함]은 상기 코일의 강 종류를 판정하여, 목표 권취 온도 테이블(2114)로부터 대응하는 목표 온도 패턴을 추출한다.27 shows the configuration of the target winding temperature table 2114. The example which target layer was layered according to the kind of steel plate (steel type), and the other target temperature was provided in the steel plate length direction is shown. That is, the target temperature different from the front-end | tip part and the rear-end part is set in the center part of the steel plate which differs for every 5 m of longitudinal directions, and the steel plate center part which becomes normal temperature. As a result, fine adjustment of the target temperature, such as controlling the steel sheet tip part to a high temperature in consideration of the windingability to the
도38에 속도 패턴 테이블(2113)의 구성을 나타낸다. 강 종류, 판 두께, 판 폭에 대해, 밀(2157)로부터 강판(2151)의 선단부가 불출되어, 다운 코일러(2154)에 권취될 때까지의 판속(초기 속도), 그 후, 급가속된 후의 정상 속도, 강판(2151)의 후단부가 밀(2157)로부터 불출되기 직전에 급감속되고, 다운 코일러(2154)로 권취될 때까지의 속도(종기 속도)가 층별되어 있다. 프리셋 제어 수단(2110)은 해당 코일의 강 종류, 판 두께, 판 폭을 판정하여, 판속 패턴 테이블(2113)로부터 대응하는 속도 패턴을 추출한다. 예를 들어, 강 종류가 SUS304, 판 두께가 3.0 내지 4.0 ㎜, 판 폭이 1200 ㎜일 때에는 초기 속도 150 mpm, 정상 속도 150 mpm, 종기 속도 150 mpm이 설정되어 있는 것을 나타내고 있다.38 shows the configuration of the speed pattern table 2113. FIG. The sheet speed (initial speed) until the tip of the
도39에 냉각 헤더 우선 순위 테이블(2114)의 구성을 나타낸다. 이하에서는, 헤더의 총칭이 100인 경우를 예로 들어 설명한다. 도40은 100개의 헤더의 개방 순위에, 1 내지 100의 우선 순위를 부여한 것으로, 강 종류, 판 두께, 헤더 구분(상부 헤더 또는 하부 헤더)에 대하여, 우선적으로 개방하는 냉각 헤더의 순서가 격납되어 있다. 우선 순위는, 냉각 효율, 표면과 내부의 허용 온도차 등에 배려해서 결정한다. 예를 들면 강판(2151)이 얇은 경우는 표면과 내부에 온도차가 생기기 어려우므로, 냉각 효율에 배려해서 강판(2151)의 온도가 높은 밀(2157)의 출구 측에 가까운 헤더를 우선적으로 개방하고, 강판(2151)이 두꺼운 경우에는 공냉에 의한 복열을 이용하여 표면과 내부의 온도차를 허용치의 범위 내로 억제할 목적으로, 가능한 한 개방 헤더가 연속되지 않도록 우선 순위를 부여한다. 수냉과 공냉을 혼재시킴으로써, 냉각 효율을 다소 희생으로 하여 강판(2151)의 표면과 내부의 온도차를 억제한다. 냉각 헤더는 목표 권취 온도가 실현되는 개수만큼, 개방하도록 제 어된다. 벌크, 냉각 헤더에는 밀(1157)에 가까운 순으로 번호가 부여되어 있으며, 예를 들어 (1, 1)은 제1 벌크의 제1 냉각 헤더를 나타내고 있다. 도면에서, 강 종류가 SUS304, 판 두께가 2.0 내지 3.0 ㎜, 냉각 헤더 구분이 상부 헤더인 경우에는, (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (2, 1), …, (20, 4), (20, 5)의 순으로, 우선적으로 개방하는 것을 나타내고 있다. 즉 박판 때문에 냉각 효율에 배려해서 밀(2157) 출구 측의 헤더로부터 차례대로 우선적으로 개방하는 것을 나타내고 있다. 또한, 강 종류가 SUS304, 판 두께가 5.0 내지 6.0 ㎜, 냉각 헤더 구분이 상부 헤더인 경우에는, (1, 1), (1, 4), (2, 1), (2, 4), (3, 1), (3, 4), …, (20, 3), (20, 5)의 순으로, 우선적으로 개방하는 것을 나타내고 있다. 즉 강판(2151)이 약간 두껍기 때문에, 개방 헤더가 연속되지 않도록 우선 순위를 부여하고 있는 것을 나타내고 있다. 본 실시예에서는, 상부 헤더와 하부 헤더의 우선 순위를 동일하게 했지만, 다른 우선 순위를 부여할 수도 있다.39 shows the configuration of the cooling header priority table 2114. As shown in FIG. In the following description, a case in which the generic name of the header is 100 is described as an example. 40 shows a priority order of 1 to 100 in the opening order of 100 headers, and the order of cooling headers to be opened preferentially is stored for steel type, plate thickness, and header classification (upper header or lower header). have. The priority is determined in consideration of the cooling efficiency, the allowable temperature difference between the surface and the inside, and the like. For example, when the
헤더 패턴은 대응하는 제어 코드로 표현한다. 도40에 프리셋 제어 수단(2110)이 출력하는 제어 코드와, 냉각 헤더 개방 패턴의 대응을 도시한다. 제어 코드 0이 완전 개방, 100이 완전 폐쇄. 이하, 우선 순위 1의 냉각 헤더만이 개방되어 있는 헤더 개폐 패턴을 1, 우선 순위 1과 2의 2개의 냉각 헤더가 개방되어 있는 헤더 개폐 패턴을 2와 같이 제어 코드화하고 있다. 프리셋 제어 수단(2110)은 이러한 냉각 헤더 개폐 패턴에 대응한 제어 코드를, 헤더 패턴 변환 수단(2140)에 출력한다. 즉, 모든 냉각 헤더가 개방된 상태의 제어 코드를 0, 모든 내각 헤더가 폐쇄된 상태의 제어 코드를 100(100은 상부 또는 하부 냉각 헤더의 총칭)으로 한 다. 그리고 예를 들어, 강 종류가 SUS304, 판 두께가 2.0 내지 3.0 ㎜, 냉각 헤더 구분이 상부 헤더인 경우이면, 헤더의 우선 순위에 따라서, (1, 1)만 개방인 상태를 제어 코드 99, (1, 1) (1, 2)가 개방된 상태를 제어 코드 98, (1, 1) (1, 2), (1, 3)이 개방된 상태를 제어 코드 97이라 하고, 이 요령으로 이하 모든 헤더가 개방되어 있는 상태의 제어 코드인 0까지 헤더의 개방 패턴에 제어 코드를 부여한다.The header pattern is represented by the corresponding control code. 40 shows correspondence between a control code output from the preset control means 2110 and a cooling header opening pattern.
도41에 프리셋 수단(2110)이 실행하는 알고리즘을 도시한다. S26-1에서 속도 패턴 테이블(2113)로부터 도입한 값을 바탕으로, 초기 속도로부터 정상 속도로 이행하기 위한 가속 개시 위치, 정상 속도로부터 종기 속도로 이행하기 위한 감속 개시 위치를 산출하고, 강판(2151)의 밀(2157)에서의 불출 개시로부터 다운 코일러(2154)에서의 권취 완료까지의 속도 패턴을 계산한다. 가속 개시 위치 Saccp, 가속 완료 위치 Saccq는, 감속 개시 위치 Sdccp, 감속 완료 위치 Sdccq는, 이하에 나타내는 수학식 26 내지 29에서 각각 산출할 수 있다.Fig. 41 shows an algorithm executed by the
단 Lmd : 밀(2157)로부터 다운 코일러(2154)까지의 거리Lmd: the distance from the
단 Sstart : 강판(2151)의 초기 속도Sstart: Initial speed of steel plate 2215
Smid : 강판(2151)의 정상 속도Smid: Normal speed of steel plate 2215
Saccrate : 강판(2151)의 초기 속도로부터 정상 속도까지의 가속률 Saccrate: Acceleration rate from initial speed of
단 Lstrip : 강판(2151)의 길이Lstrip: length of steel plate 2215
Send : 강판(2151)의 종기 속도Send: Boil speed of steel plate (2151)
Sdccrate : 강판(2151)의 정상 속도로부터 종기 속도까지의 감속률 Sdccrate: Deceleration rate from the normal speed of the
Lmargin : 강판(2151)의 미완성, 어느 정도 전에서 감속을 완료할지의 마진Lmargin:
산출한 속도 패턴을 따라서, S26-2 이후에서, 목표 권취 온도를 실현하는 헤더 패턴의 시간 변화를 판온 추정 모델(2115)을 이용한 연산으로 산출한다. 본 실시예에서는 선형 역보문법에 따라서, 헤더 패턴을 산출하는 예를 도시한다.Following S26-2, the time change of the header pattern which realizes a target winding temperature is calculated by calculation using the plate
S26-2에서는 강판(2151)의 각 부위에 대해, 해의 제어 코드를 사이에 두는 2개의 제어 코드 nL, nH를 정의한다. 여기에서는, 냉각 헤더의 완전 개방과 완전 폐쇄 사이에 해가 존재하므로, 일률적으로 nL = 0, nH = 100이라 한다. 여기에서 제어 코드의 증가에 따라서, 단순하게 개방하고 있는 냉각 헤더가 감소하므로, n1 < n2일 때, 이들의 헤더 패턴에 대응한 권취 온도 Tc1, Tc2에 대해, Tc1 < Tc2가 성립한다. 다음에, S26-3에서 nL과 nH의 평균을 n0으로 한다. 그리고 S26-4에서, 제어 코드 n0에 대응한 권취 온도 Tc0을 산출한다. S26-4는 판온 추정 모델(2115)에 따른 온도 추정 연산을, 제어 대상(2150)[혹은 강판(2150)이라고도 함]의 길이 방향의 각 부위에 대해, 밀 불출로부터 다운 코일러 권취까지 연속 개산하고, 권취 온도를 추정한다. S26-5에서 목표 권취 온도 Ttarget에 대한 추정 권취 온도 Tc0의 부호를 판정해, Tc0 > Ttarget인 경우에는, n0과 nL 사이에 해가 있으므로, n0을 새롭게 nH로 둔다. 반대로 Tc0 < Ttarget인 경우에는, n0과 nH 사이에 해가 있으므로, n0을 새롭게 nL로 둔다. S26-6에서 알고리즘의 종료 조건을 판정하여, 만족하고 있지 않을 때는 S26-3 내지 S26-5의 실행을 반복한다. 알고리즘의 종료는 In S26-2, two control codes nL and nH are defined for each portion of the
·S25-3 내지 S25-5의 일정 횟수 이상의 반복을 완료Complete a certain number of repetitions of S25-3 to S25-5
·권취 온도 추정치 Tc와 목표 권취 온도 Ttarget의 편차가 일정값 이하The deviation between the coiling temperature estimate Tc and the target coiling temperature Ttarget is below a certain value.
·n0이 nH, nL 중 어느 하나와 일치 N0 matches either nH or nL
등을 조건으로, 판정하면 좋다.The conditions may be determined under such conditions.
제어 코드 부여의 방법으로서는, 모든 냉각 헤더가 폐쇄된 상태의 제어 코드를 0, 모든 냉각 헤더가 개방된 상태의 제어 코드를 100이라 하고, 이것에 대응해서 부여해도 동일하다.As a control code assignment method, the control code in the state where all the cooling headers are closed is 0, and the control code in the state where all the cooling headers are open is called 100, and this may be applied correspondingly.
도42에 S26-4에 대응한 온도 추정 연산의 상세를 도시한다. 온도 추정 연산으로서는 강판(2151)을 길이 방향 및 두께 방향으로 분할하여, 일정 간격 Δ로 시간을 진행시켜 계산하는, 이른바 전진 차이분법의 예를 도시한다. S27-1에서 계산 시각을 갱신하고, 또한 도41의 S26-1에서 생성한 속도 패턴으로부터 상기 시각의 판속 Vt를 계산한다. S27-2에서, 산출한 판속을 이용하여 밀 불출 길이를 계산한다. 불출 길이 Ln이라 함은, 압연을 끝내고 밀로부터 불출된 강판의 길이로, 하기식에서 계산할 수 있다. 단 Ln-1은 전 시각의 불출 길이이다.Fig. 42 shows the details of the temperature estimation calculation corresponding to S26-4. As a temperature estimation calculation, the example of what is called a forward difference method which divides the
S27-3에서 연산의 완료를 판정한다. 밀 불출 길이 Ln이, 강판(2151)의 전 길이와 밀(2157)로부터 다운 코일러(1154)까지의 거리의 합보다 커졌을 때, 코일 1개에 대응한 권취 온도 예측 계산이 전부 종료하고 있으므로, 연산 완료가 된다. 연산이 완료되지 않은 경우에는 S27-4에서 강판의 온도 트래킹을 행한다. 즉, 전(前) 시각의 강판의 위치에 대해, Δ만큼 시간이 경과한 후에 강판이 어느 정도 진행했는지를 Ln과 Ln-1의 관계로부터 알 수 있으므로, 강판의 온도 분포를 대응한 거리만큼 이동하는 처리를 행한다. S27-5에서 Δ 사이에 밀로부터 배출된 강판(2151)에 냉각 전의 강판 온도의 추정치를 설정한다. S27-6에서 강판(2151)의 각 부위에 대응한 헤더의 개폐 정보로부터, 각 부위가 수냉인지 공냉인지를 판정한다. 수냉인 경우는 S27-7에서, 예를 들어 수학식 31을 따라서 열 전달 계수를 계산한다.In S27-3, the completion of the operation is determined. When the mill discharge length Ln is larger than the sum of the total length of the
단 ω : 수량 밀도Ω: quantity density
Tw : 수온Tw: water temperature
D : 노즐 직경D: nozzle diameter
pl : 라인 방향의 노즐 피치pl: nozzle pitch in line direction
pc : 라인과 직행 방향의 노즐 피치pc: nozzle pitch in line and straight direction
Tsu : 강판(1151)의 표면 온도 Tsu: Surface temperature of
수학식 31은, 소위 래미너 냉각의 경우의 열전달 계수이다. 수냉 방법으로서는 이 밖에 스프레이 냉각 등, 여러 가지가 있으며, 몇 가지의 열전달 계수의 계산식이 알려져 있다.(31) is a heat transfer coefficient in the case of so-called lamination cooling. As the water cooling method, there are various other methods such as spray cooling, and some formulas for calculating heat transfer coefficients are known.
한편, 공냉인 경우에는, 예를 들어 수학식 32를 따라서 열전달 계수를 계산한다.On the other hand, in the case of air cooling, the heat transfer coefficient is calculated according to, for example, Equation (32).
단 σ : 스테판볼츠먼 정수( = 4.88)Where σ: Stephanbolzman's constant (= 4.88)
ε : 방사율ε: emissivity
Ta : 공기 온도(℃) Ta: air temperature (℃)
Tsu : 강판(1151)의 표면 온도 Tsu: Surface temperature of
수학식 31과 수학식 32는 강판(2151)의 앞과 뒤에 대해 각각 계산한다. 그리고 S27-9에서 강판(2151)의 각 부위의 온도를, Δ 경과하기 전의 온도를 기초로, Δ간의 열량의 이동을 가감산함으로써, 계산한다. 강판(2151)의 두께 방향의 열 이동을 무시하는 경우이면, 강판(2151)의 길이 방향의 각 부위에 대해 수학식 33과 같이 계산할 수 있다.Equations 31 and 32 calculate the front and rear sides of the
단 Tn : 현재의 판온Only Tn: Current Pan Temperature
Tn-1 : Δ전의 판온Tn-1: plate temperature before Δ
ht : 강판 표면의 열전달 계수ht: heat transfer coefficient of the steel plate surface
hb: 강판 이면의 열전달 계수hb: heat transfer coefficient on the back of the steel sheet
ρ : 강판의 밀도ρ: density of steel sheet
C : 강판의 비열C: Specific heat of steel plate
B : 강판의 두께B: thickness of steel plate
또한 강판(2151)의 두께 방향의 열전도를 고려할 필요가 있는 경우에는, 잘 알려진 열 방정식을 푸는 것으로 계산할 수 있다. 열 방정식은 수학식 34에서 나타내고, 이것을 계산기로 차이분 계산하는 방법은, 여러 가지 문헌에서 공개되어 있다.In addition, when it is necessary to consider the thermal conductivity of the thickness direction of the
단 λ : 열 전도율Λ: thermal conductivity
T : 재료 온도 T: material temperature
그리고 S27-10에서 밀(2157)로부터 다운 코일러(2154)까지의 라인 내의 강판(2151)의 모든 영역에서 계산이 완료될 때까지, S26-6 내지 S27-9를 반복한다. 또한, S27-1 내지 S27-9를, S27-3에서 연산의 종료가 판정될 때까지, 반복한다.In S27-10, S26-6 to S27-9 are repeated until the calculation is completed in all regions of the
도43에 S26-3에서 강판(2151)의 각 부위에 부여되어 있는 제어 코드의, 도41의 최적화 처리에 의한 변화의 일례를 도시한다. 처리 1회째에서는, 각 부위에서 동일한 초기값(nL = 0, nH = 100)에 대한 처리이므로, 도43의 처리 1회째에 나타낸 바와 같이, 강판(2151)의 전체 영역에서 50이 부여된다. 처리 2회째에서는 제어 코드 50에 대하여 강판(2151)의 각 부위의 권취 온도 Tc0의 예측 결과가, Ttarget보다 크거나 작은지에 의해, 부여되는 제어 코드가 다르다. 본 실시예에서는, 강판 속도가 저속인 강판(2151)의 선단부, 후단부에 가까운 부분은, 헤더를 폐쇄하는 방향의 제어 코드로 갱신되고, 강판 속도가 고속인 강판(2151)의 중앙부는 헤더를 개방하는 방향의 제어 코드로 갱신되는 예를 나타내고 있다. 구체적으로는 도43의 처리 2회째에 나타낸 바와 같이, 선단부, 후단부는 1회째의 처리의 S26-5에서 nL = 50, nH = 100으로 갱신된 결과, 제어 코드는 그 평균인 75로 갱신되어 있다. 한편, 중앙부는 1회째의 처리 S26-5에서 nL = 0, nH = 50으로 갱신된 결과, 제어 코드는 25로 갱신되어 있다. 이와 같이 하여, 도41의 S26-3 내지 26-6을 반복함으로써 제어 코드가 차례로 갱신된다.FIG. 43 shows an example of the change by the optimization process in FIG. 41 of the control code applied to the respective portions of the
도44에 프리셋 제어 수단(2110)이 최종적으로 출력하는, 제어 코드의 예를 나타낸다. 도면의 예에서는, 강판(2151)은 선단부로부터의 거리에 대응해서 1 m 단위 메쉬로 나누어져 있으며, 메쉬에 대응하여 제어 코드가 할당된다. 냉각 장치는 강판의 앞과 뒤에 대응하여 상부 냉각 장치(2158)와 하부 냉각 장치(2159)가 있으므로, 제어 코드로서는 상부 헤더와 하부 헤더에 대응해서, 별개로 출력한다. 도면에서는, 강판(2151)의 길이 방향에 대해서, 선단부로부터 1 m의 상부 헤더의 제어 코드는 95, 하부 헤더의 제어 코드도 95, 500 m로부터 501 m 사이에서는, 상부 헤더의 제어 코드는 14, 하부 헤더의 제어 코드도 14인 것을 나타내고 있다. 도43에서는, 강판(1151)의 동일 부위에 대응한 상부 헤더와 하부 헤더의 제어 코드를 동일하게 했지만, 다른 제어 코드를 설정하는 것도 가능하다.44 shows an example of a control code finally outputted by the preset control means 2110. FIG. In the example of the figure, the
도45에 다이나믹 제어 수단(2120)의 구성을 도시한다. 프리셋 제어 수단(2110)이 출력한 제어 코드는 강판(2151)을 냉각 제어 중에, 다이나믹 제어 수단(2120)에 의해 리얼 타임으로 보정된다. 다이나믹 제어 수단(2120)은 권취 온도계(2156)로부터의 검출 온도를 이용하여, 이것과 목표 권취 온도와의 편차를 보정하는, 권취 온도 편차 보정 수단(2121), 밀 출구 측 온도계(2155)로부터의 검출 온도를 이용하여, 이것과 프리셋 제어 연산 시에 상정한 냉각 전 온도와의 편차를 보정하는, 냉각 전 온도 편차 보정 수단(2122), 밀(2157)이나 다운 코일러(2154)의 회전 속도로부터 강판(2151)의 속도를 산출하고, 산출 결과와 프리셋 제어 연산 시에 상정한 강판 속도와의 편차를 보정하는, 속도 편차 보정 수단(2123)을 구비하고 있다. 또한, 보정량의 계산 시에 사용하는 영향 계수 테이블(2130)을 구비하고 있다. 보정량의 총합은 조작량 합성 수단(2125)으로 강판(2151)의 길이 방향의 각 부위마다 제어 코드의 변화량으로 환산되어, 다이나믹 제어 수단(2120)으로부터 출력된다.45 shows the configuration of the dynamic control means 2120. The control code output by the preset control means 2110 is corrected in real time by the dynamic control means 2120 during the cooling control of the
다음에, 각 부위의 동작을 상세하게 설명한다. 영향 계수 테이블(2130)은, 제어 코드의 변화에 대한 권취 온도의 변화를 격납한 제1 영향 계수 테이 블(21001), 강판 속도의 변화에 대한 권취 온도의 변화를 격납한 제2 영향 계수 테이블(21002), 냉각 전 온도의 변화에 대한 권취 온도의 변화를 격납한 제3 영향 계수 테이블(21003)을 구비하고 있다.Next, the operation of each part will be described in detail. The influence coefficient table 2130 includes a first influence coefficient table 21001 that stores a change in the winding temperature with respect to a change in the control code, and a second influence coefficient table that contains a change in the winding temperature with a change in the steel sheet speed ( 21002), and the 3rd influence coefficient table 21003 which stored the change of the winding temperature with respect to the change of the temperature before cooling is provided.
도46에 제1 영향 계수 테이블(21001)의 구성을 나타낸다. 제1 영향 계수 테이블(21001)에는 냉각 헤더(2160)를 1개 개방, 또는 폐쇄하였을 때의 권취 온도 Tc의 변화량에 대응한 수치인 ∂Tc/Δn(℃)이, 판 두께, 판속, 제어 코드로 층별되어 격납되어 있다. 도면의 예에서는, 판 두께가 3 ㎜ 이하, 강판(2151)의 속도가 150 mpm 이하, 제어 코드 n이 9 이하인 경우에는 (∂Tc/Δn) = 3.0 ℃이며, 냉각 헤더(2160)를 1개 개방 또는 폐쇄하면, 권취 온도계(2156)로 계측되는 권취 온도 Tc가 3 ℃, 저하 또는 상승하는 것을 나타내고 있다. 층별 항목은 줄일 수도 있고, 냉각 전 온도 등을 더 추가하여 늘리는 것도 고려된다.46 shows the configuration of the first influence coefficient table 21001. As shown in FIG. In the first influence coefficient table 21001, ∂Tc / Δn (° C), which is a value corresponding to the change amount of the winding temperature Tc when one
도47에 제2 영향 계수 테이블(21002)의 구성을 나타낸다. 제2 영향 계수 테이블(21002)에는 강판(2151)의 속도를 1 mpm 증가, 또는 감소시켰을 때의 권취 온도 Tc의 변화량에 대응한 수치인 ∂Tc/∂V(℃/mpm)가, 판 두께, 판속, 제어 코드로 층별되어 격납되어 있다. 도면의 예에서는, 판 두께가 3 ㎜ 이하, 강판(2151)의 속도가 150 mpm 이하, 제어 코드 n이 9 이하인 경우에는 (∂Tc/∂V) = 2.2 ℃이며, 강판(2151)의 속도를 1 mpm 증가, 또는 감소시키면, 권취 온도계(2156)로 계측되는 권취 온도 Tc가 2.2 ℃, 저하 또는 상승하는 것을 나타내고 있다. 층별 항목은 마찬가지로, 줄일 수도 있고, 냉각 전 온도 등을 더 추가하여 늘리는 것도 고려된다.47 shows the configuration of the second influence coefficient table 21002. As shown in FIG. In the second influence coefficient table 21002, ∂Tc / ∂V (° C / mpm), which is a value corresponding to the amount of change in the winding temperature Tc when the speed of the
도48에 제3 영향 계수 테이블(21003)의 구성을 나타낸다. 제3 영향 계수 테 이블(21003)에는 밀 출구 측 온도계(2151)로 계측한 강판(2151)의 냉각 전 온도가 1 ℃ 증가, 또는 감소시켰을 때의 권취 온도 Tc의 변화량에 대응한 수치이다. ∂Tc/∂Tf가, 판 두께, 판속, 제어 코드로 층별되어 격납되어 있다. 도면의 예에서는, 판 두께가 3 ㎜ 이하, 강판(2151)의 속도가 150 mpm 이하, 제어 코드 n이 9 이하인 경우에는 (∂Tc/∂Tf) = 0.9 ℃이며, 냉각 전 온도의 계측치가 1 ℃ 높거나 또는 낮은 경우에는 권취 온도계(2156)로 계측되는 권취 온도 Tc가 0.9 ℃, 증가 또는 감소하는 것을 나타내고 있다. 층별 항목은 마찬가지로, 줄일 수도 있고, 냉각 전 온도 등을 더 추가하여 늘리는 것도 고려된다.48 shows the configuration of the third influence coefficient table 21003. As shown in FIG. The third influence coefficient table 21003 is a numerical value corresponding to the amount of change in the winding temperature Tc when the pre-cooling temperature of the
다음에 권취 온도 편차 보정 수단(2121)의 처리를 설명한다. 권취 온도 편차 보정 수단(2121)은 일정 주기로 기동되어, 권취 온도 FB 제어를 행한다. 즉 권취 온도 편차 보정 수단(2121)은 권취 온도의 목표 온도에 대한 편차의 크기에 대해 적절한 제어 코드의 변경량을 계산하는, 권취 온도 편차 보정량 산출 수단(21004)을 구비하고 있다. 권취 온도 편차 보정량 산출 수단(21004)은 셋업에서 상정한 Tc와 권취 온도계(2156)로 계측한 Tc의 차이분을 도입하고, 또한 제1 영향 계수 테이블(21001)로부터, 현재의 상태에 해당한 층별의 영향 계수(∂Tc/Δn)를 도입하여, 하기의 연산에 의해 제어 코드의 변경량을 계산한다.Next, the processing of the winding temperature
단 Δn1 : 권취 온도 FB 제어에 의한 제어 코드 변경량Δn1: Control code change amount by winding temperature FB control
G1 : 정수(권취 온도 FB 제어 게인) G1: Constant (winding temperature FB control gain)
(∂Tc/Δn) : 제1 영향 계수 테이블(21001)로부터 추출한 해당 층별의 영향 계수(∂Tc / Δn): influence coefficient for each layer extracted from the first influence coefficient table 21001
ΔTc : 권취 온도 편차 ΔTc: winding temperature deviation
한편, 냉각 전 온도 편차 보정 수단(2122)도 마찬가지로 일정 주기로 기동되어, 냉각 전 온도 편차 피드 포워드 제어를 행한다. 즉 냉각 전 온도 편차 보정 수단(2122)은 프리셋 계산 시에 상정한 냉각 전 온도와, 밀 출구 측 온도계(2155)로 검출된 밀 출구 측 실적 온도의 편차의 크기에 대하여 적절한 제어 코드의 변경량을 계산하는 냉각 전 온도 편차 보정량 산출 수단(21005)과, 계산 결과를 강판(2151)의 길이 방향의 어느 부위에 적용할 것인지를 결정하는 적용 부위 특정 수단(1008)을 구비하고 있다. 냉각 전 온도 편차 보정량 산출 수단(21005)은 셋업에서 상정한 Tf와 밀 출구 측 온도계(2155)로 계측한 Tf의 차이분 ΔTf를 도입하고, 또한 제1 영향 계수 테이블(21001)과 제3 영향 계수 테이블(21003)로부터, 현재 상황에 해당한 층별의 영향 계수 (∂Tc/Δn), (∂Tc/∂Tf)를 도입해, 하기의 연산에 의해, 제어 코드의 변경량을 계산한다.On the other hand, the pre-cooling temperature
= G2·1/(∂Tc/Δn)·(∂Tc/∂Tf)·ΔTf = G2 · 1 / (∂Tc / Δn) · (∂Tc / ∂Tf) · ΔTf
단 Δn2 : 냉각 전 온도 편차 FF 제어에 의한 제어 코드 변경량Δn2: Control code change amount by temperature deviation FF control before cooling
G2 : 정수(냉각 전 온도 FF 제어 게인) G2: Constant (temperature FF control gain before cooling)
(∂Tc/∂Tf) : 제3 영향 계수 테이블(21103)로부터 추출한 해당 층별 의 영향 계수(∂Tc / ∂Tf): the influence coefficient of each layer extracted from the third influence coefficient table 21103
ΔTf : 밀 출구 측 온도 편차 ΔTf: temperature deviation on the mill exit side
계산된 Δn2는 적용 부위 특정 수단(21008)에 출력된다.The calculated
도49에, 적용 부위 특정 수단(21008)의 처리를 나타낸다. 여기에서 강판(2151)에는 도50에 도시한 바와 같이, 길이 방향으로 섹션(21501)이 정의되어 있다. 도면의 예에서는, 강판 선단부로부터 강판 후단부에 걸쳐, n개의 섹션이 정의되어 있고, 각각에 섹션 번호가 부여되어 있다. 즉 강판 선단부의 섹션에 1, 이하, 강판 후단부의 섹션에 n이 부여되어 있다. S214-1에서, 밀 출구 측 온도계(2155) 설치 위치의 섹션 번호를 도입한다. 여기에서는 도입한 섹션 번호를 i라 한다. 철강 시스템의 제어 장치는, 보통 강판(2151)의 트래킹 정보를 계산하고, 여러 가지의 용도로 사용한다. 즉, 강판(2151)의 선두 위치[밀(2157)로부터의 불출 길이], 미단부 위치 등을 주기적으로 계산하고 있으므로, 이 정보와 밀 출구 측 온도계(2155)의 부착 위치와의 관계로부터, 밀 출구 측 온도계(2155) 설치 위치의 섹션 번호를 특정할 수 있다. 다음에, S214-2에서, 냉각 전 온도 편차 보정량 계산 수단(21005)의 출력 Δn2를 도입한다. 그리고 S214-3에서, S214-1에서 도입한 밀 출구 측 온도계(2145) 설치 위치의 섹션 번호 i에, Δn2를 등록한다. 이하, 이 값을 (Δn2)i라 한다.49 shows the processing of the application
속도 편차 보정량 산출 수단(21006)도 마찬가지로 일정 주기로 기동되고, 속도 편차 피드 포워드 제어를 행한다. 즉 속도 편차 보정량 산출 수단(21006)은 프리셋 계산 시에 상정한 강판 속도와, 실제 강판 속도의 편차의 크기에 대해 적절한 제어 코드의 변경량을 계산하는 속도 편차 보정량 산출 수단(21006)과, 계산 결과를 강판(2151)의 길이 방향의 어떤 부위에 적용할지를 결정하는 적용 부위 특정 수단(21009)을 구비하고 있다. 속도 편차 보정량 산출 수단(21006)은 셋업에서 상정한 강판 속도와 실적 속도의 편차 ΔV를 도입하고, 또한 제1 영향 계수 테이블(21001)과 제2 영향 계수 테이블(21002)로부터, 현재 상황에 해당한 층별의 영향 계수 (∂Tc/Δn), (∂Tc/∂V)를 도입해, 하기의 연산에 의해, 제어 코드의 변경량을 계산한다.Similarly, the speed deviation correction amount calculation means 21006 is also started at a constant cycle to perform speed deviation feedforward control. That is, the speed deviation correction amount calculation means 21006 includes the speed deviation correction amount calculation means 21006 for calculating the change amount of the appropriate control code with respect to the steel plate speed assumed at the time of preset calculation and the magnitude of the deviation of the actual steel plate speed, and the calculation result. The application site specifying means 21009 which determines to which site | part of the longitudinal direction of the steel plate 2215 is provided. The speed deviation correction amount calculation means 21006 introduces the deviation ΔV between the steel plate speed and the performance speed assumed in the setup, and further, from the first influence coefficient table 21001 and the second influence coefficient table 21002, corresponds to the current situation. The influence coefficients (∂Tc / Δn) and (∂Tc / ∂V) for each floor are introduced, and the amount of change in the control code is calculated by the following operation.
= G3·{1/(∂Tc/Δn)}·(∂Tc/∂V)·ΔV = G3 · (1 / (∂Tc / Δn)} · (∂Tc / ∂V) · ΔV
단 Δn3 : 판속 편차 FF 제어에 의한 제어 코드 변경량Δn3: Control code change amount by plate deviation FF control
G3 : 정수(판속 편차 FF 제어 게인) G3: Integer (plate deviation FF control gain)
(∂Tc/∂V) : 제2 영향 계수 테이블(21002)로부터 추출한 해당 층별의 영향 계수(∂Tc / ∂V): influence coefficient for each layer extracted from the second influence coefficient table 21002
ΔV : 판속 편차 ΔV: Plate deviation
계산된 Δn3은 적용 부위 특정 수단(21109)에 출력된다.The calculated Δn3 is output to the application site specifying means 21109.
도51에, 적용 부위 특정 수단(21009)의 처리를 나타낸다. S216-1에서, 강판(2151)의 트래킹 정보로부터, 권취 냉각부(2153)의 침입 위치와 배출 위치에 있는 강판의, 강판 섹션 번호를 도입한다. 다음에 S216-2에서 도입한 섹션 번호로부터, 제어 코드의 보정이 필요한 섹션을 결정하고, 각 섹션의 보정비를 산출한다. 강판 섹션 번호 i의 보정비 Ri는 하기식에서 계산할 수 있다.51 shows processing of the application
단, I1 : 냉각 장치 배출 위치의 강판 섹션 번호However, I1: steel plate section number of the cooling device discharge position
I2 : 냉각 장치 진입 위치의 강판 섹션 번호I2: steel plate section number at the entry point of the cooling unit
그리고 S217-3에서, 속도 편차 보정량 산출 수단(21006)의 출력 Δn3을 도입한다. S216-4에서, Δn3과 S216-2에서 산출한 보정비로부터, 각 섹션의 제어 코드 보정비를 계산하고, 해당 섹션 번호에 등록한다. 강판 섹션 번호 i의 보정량(Δn3)i는 하기식에서 산출할 수 있다.In S217-3, the output? N3 of the speed deviation correction amount calculation means 21006 is introduced. In S216-4, the control code correction ratio of each section is calculated from the correction ratios calculated by Δn3 and S216-2, and registered in the corresponding section number. The correction amount Δn3 i of the steel sheet section number i can be calculated by the following equation.
다음에, 조작량 합성 수단(2125)의 처리를 설명한다. 조작량 합성 수단(2125)은 권취 온도 편차 보정 수단(2121)으로 계산한 Δn1, (Δn2)i, (Δn3)i를 가산하여, 각 강판 섹션의 조작량을 산출한다. 구체적으로는, 강판 섹션 i에 관한 다이나믹 제어 수단(2120)의 출력 Ndi를,Next, processing of the manipulated variable combining means 2125 will be described. The manipulated variable combining means 2125 adds Δn1, (Δn2) i and (Δn3) i calculated by the winding temperature
에서 계산한다. 다이나믹 제어 수단(2120)은 계산한 보정량을 출력하고, 이 값에 따라서, 프리셋 제어 수단(2110)이 출력한 제어 코드가 수정된다.Calculate from The dynamic control means 2120 outputs the calculated correction amount, and according to this value, the control code output by the preset control means 2110 is corrected.
이상의 다이나믹 제어 수단(2120)에 의한 보정량 산출 연산은 모든 강판 섹 션에 대해 행하는 것은 아니며, 권취 냉각 장치(2153)가 냉각 대상으로 삼고 있는 강판 섹션에 한정하여, 상기 처리를 행함으로써, 연산을 간략화해도 좋다.The calculation of the correction amount calculation by the dynamic control means 2120 described above is not performed for all steel sheet sections, and the calculation is simplified by only performing the above processing on the steel sheet section that the winding
도52에 프리셋 제어 수단(2110)이 출력한 제어 코드를, 다이나믹 제어 수단(2120)이 보정되었을 때의, 보정 결과의 예를 나타낸다. 도면에서는 강판 부위 5 m 내지 6 m의 제어 코드가 12에서 10으로 보정되어 있다. 본 실시예에서는, 각 보정량 산출 수단(21004 내지 21006)은 일정 주기로 기동되었지만, 기동 방법으로서는 강판(2151)이 밀(2157)로부터 일정 길이 불출된 타이밍마다 기동하는 등 여러 가지가 고려된다.52 shows an example of a correction result when the dynamic control means 2120 corrects the control code output by the preset control means 2110. FIG. In the figure, the control codes of the
도53에 헤더 패턴 변환 수단(2140)이 실행하는 알고리즘을 도시한다. S218-1에서, 냉각 헤더 바로 아래를 통과하고 있는 강판(2151)의 선단부로부터의 거리 Lh를 산출한다. 보통, 제어 장치(2100)는, 이러한 거리 정보를 갖고 있으며, 다양한 목적으로 사용한다. S218-2에서 Lh가 0보다 작은지 여부를 판정하고, 작을 경우에는 강판(2151)이 상기 냉각 헤더까지 도달하고 있지 않으므로, 처리를 빼고 S218-6으로 진행한다. 클 경우에는, 강판(2151)이 상기 냉각 헤더까지 도달하고 있으므로, S218-3에서 거리 Lh에 대응한 제어 코드를 추출한다. 즉 Lh와 도53의 강판 부위를 대조하여, Lh에 대응하는 부위의 상부 헤더 제어 코드와 하부 헤더 제어 코드를 추출한다. S218-4에서 제어 코드로부터 냉각 헤더 개폐 패턴을 추출한다. 즉 도52의 제어 코드와 냉각 헤더 개폐 패턴의 대응을 이용하여, 우선 순위가 몇 개의 냉각 헤더까지를 개방할지 결정한다. S218-5에서는, 냉각 헤더 우선 순위 테이블(2114)에 격납되어 있는 정보를 이용하여, 구체적으로 개방하는 냉각 헤더를 특정하고, 최종적으로 상기 냉각 헤더의 개폐를 결정한다. S218-6에서, 모든 냉각 헤더에 대한 연산이 종료되었는지 여부를 판정하고, 종료되지 않은 경우에는, 종료할 때까지, S218-1 내지 S218-5의 처리를 반복한다.Fig. 53 shows an algorithm executed by the header
본 실시예에서는 냉각 헤더 수가 상하 모두 100인 경우를 예로 들어 설명하였지만, 헤더 수로서는 설비에 따라서, 여러 가지 수가 가능하다. In the present embodiment, the case where the number of cooling headers is 100 at both the upper and lower sides has been described as an example, but as the number of headers, various numbers are possible depending on the equipment.
도54에 적응 제어 수단(2116)의 구성을 도시한다. 적응 제어 수단(2116)은 강판(2151)의 선단부의 목표 온도에 대하여 적응 처리를 행하는 선단부 적응 제어 수단(21901), 정상부의 목표 온도에 대하여 적응 처리를 행하는 정상 적응 제어 수단(22002), 또한 선단부 적응 제어 수단(21901)과 정상 적응 제어 수단(21902)의 출력을 합성하여, 강판 길이 방향의 목표 온도 패턴에 대한 최종적인 보정량을 산출하여 출력하는 보정 온도 합성 수단(21903)으로 구성된다.Fig. 54 shows a configuration of the adaptive control means 2116. The adaptation control means 2116 includes a tip adaptation control means 21901 for performing an adaptation process on the target temperature of the tip portion of the
도55에 선단부 적응 제어 수단(21901)의 처리 내용을 나타낸다. S220-1에서 강판(2151)에 대한 냉각 제어 개시 후, 최초의 권취 FB 제어 타이밍인 것을 판정한다. 최초의 권취 FB 제어 타이밍일 때, S220-2에서 조작량 합성 수단(2125)으로부터, 권취 온도 편차 보정 수단(21004), 냉각 전 온도 편차 보정 수단(21005), 속도 편차 보정 수단(21006)의 출력, Δn1, Δn2, Δn3을 각각 도입한다. 또한, S20-3에서, 적응 제어량 Δnadap1을 산출한다.55 shows processing contents of the tip adaptive control means 21901. FIG. After the start of cooling control with respect to the
단 G3 : 속도 FF 게인G3: Speed FF Gain
G2 : 밀 출구 측 온도 FF 게인G2: Mill outlet side temperature FF gain
G1 : 권취 온도 FB 게인 G1: winding temperature FB gain
적응 제어량 Δnadap1은, 강판 선단부의 권취 제어 오차를, 헤더 수로 환산한 값이다. 여기에서, 우변 3항은 권취 온도 오차를 해소하기 위한 조작 헤더 수를 권취 온도 FB 게인으로 나눈 값, 이에 대하여 제1항은, 속도 변화의 영향 중 속도 FF 제어에서 보상하지 않은 비율에 상당하고, 이 결과 권취 온도 FB 제어에서 보상하게 된 헤더 수 상당의 적응 조작량이다. 또 제2항은, 밀 출구 측 온도의 영향 중 밀 출구 측 온도 FF 제어에서 보상하지 않은 비율에 상당하고, 이 결과, 권취 온도 FB 제어에서 보상하게 된 헤더 수 상당의 적응 조작량이다. 수학식 41에서 Δnadap1은, 권취 온도의 편차 중, 강판의 속도 변화와 밀 출구 측 판온 변동의 영향을 제외한 값에 상당하는 헤더 수이다. 따라서 강판 선단부에 있어서, 판온 추정 모델이 실제의 냉각 현상을 모의하고 있지 않은 정도에 따라서 생기는 프리셋 제어 오차에 상당하는 헤더 수이며, 다음 회의 프리셋 제어에서 이 값을 보상하면, 프리셋 제어 정밀도를 향상시킬 수 있다. S220-4에서는 Δnadap2와 영향 계수 테이블에 축적되어 있는 (∂Tc/∂n)을 이용하여, 권취 온도로 환산한 적응 제어량 ΔTc1을 산출한다.Adaptive control amount (DELTA) nadap1 is the value which converted the winding control error of the steel plate front-end | tip part into the number of headers. Here,
단 Δ1 : 인접 부근의 강판에 실시되어 있는 선단부 적응량Step Δ1: Adapted amount of tip part applied to the steel plate near the vicinity
(ΔTc1의 전회의 계산 값) (Last calculated value of ΔTc1)
ΔTc1이, 선단부의 목표 온도에 가감산되는 선단부 목표 온도 보정량이다.ΔTc1 is the tip target temperature correction amount that is added to or subtracted from the target temperature of the tip.
도56에 정상 적응 제어 수단(21902)의 처리 내용을 도시한다. S221-1에서 강판(2151)에 대한 냉각 제어의 완료를, 다운 코일러(2154)에의 권취가 완료한 것으로 판정한다. 강판(2151)의 권취 완료 후, S221-2에서 조작량 합성 수단(2125)으로부터, 강판의 정상부에 있어서 실시한 권취 온도 편차 보정 수단(21004), 냉각 전 온도 편차 보정 수단(21005), 속도 편차 보정 수단(21006)의 조작량, Δn1, Δn2, Δn3의 제어계열을 도입한다. 또한 S221-3에서 적응 제어량 Δnadap2를 산출한다.56 shows the processing contents of the normal adaptive control means 21902. FIG. In S221-1, it is determined that the winding control to the
단 G3 : 속도 FF 게인G3: Speed FF Gain
G2 : 밀 출구 측 온도 FF 게인G2: Mill outlet side temperature FF gain
N : 도입한 제어계열의 샘플 수 N: Number of samples in the control series
적응 제어량 Δnadap2는 강판의 정상부의 권취 제어 오차를, 헤더 수로 환산한 값이다. 여기에서, 우변 3항은 권취 온도 오차를 해소하기 위해 조작한 헤더 수, 이에 대하여 제1항은, 속도 변화의 영향 중 속도 FF 제어에서 보상하지 않은 비율에 상당하고, 이 결과, 권취 온도 FB 제어에서 보상하게 된 헤더 수 상당의 적응 조작량이다. 또 제2항은, 밀 출구 측 온도의 영향 중 밀 출구 측 온도 FF 제어에서 보상하지 않은 비율에 상당하고, 이 결과, 권취 온도 FB 제어에서 보상하게 된 헤더 수 상당의 적응 조작량이다. 정상부는 강판 길이 방향의 넓은 영역에 미 치므로, 적당한 샘플에서 Δn1, Δn2, Δn3을 복수 채취하고, 평균함으로써 적응 제어의 우수함을 높인다. 수학식 43에서는 채취한 수를 N으로 하였다. 또한, 샘플링 처리로서, 일정 시간 간격으로 데이터를 도입해도 좋고, 강판 길이 방향의 일정 길이마다 데이터를 도입해도 좋다. 또한, 강판(2151) 길이 방향의 정상부로서는, 도37의 목표 온도 패턴으로, 강판 중앙과 대응시키고 있는 범위로 정의하면 좋다. 수학식 43에서 Δnadap2는 권취 온도의 편차 중, 강판의 속도 변화와 밀 출구 측 판온 변동의 영향을 제외한 값에 상당하는 헤더 수이다. 따라서 강판 정상부에 있어서, 판온 추정 모델이 실제의 냉각 현상을 모의하고 있지 않은 정도에 따라서 생기는 프리셋 제어 오차에 상당하는 헤더 수이며, 다음 회의 프리셋 제어로 이 값을 보상하면, 프리셋 제어 정밀도를 향상시킬 수 있다. S221-4에서는, Δnadap2와 영향 계수 테이블에 축적되어 있는 (∂Tc/∂n)을 이용하여, 권취 온도로 환산한 적응 제어량 ΔTc2를 산출한다.The adaptive control amount Δnadap2 is a value obtained by converting the winding control error at the top of the steel sheet into the number of headers. Here, the
단 Δ2 : 인접 부근의 강판에 실시되어 있는 선단부 적응량Stage Δ2: Adapted amount of tip part applied to steel plate near the vicinity
(ΔTc2의 전회의 계산 값) (Last calculated value of ΔTc2)
ΔTc2가, 정상부의 목표 온도에 가감산되는 선단부 목표 온도 보정량이다.(DELTA) Tc2 is the tip part target temperature correction amount added and subtracted from the target temperature of a top part.
목표 온도 보정 수단(2117)은 ΔTc1과 ΔTc2로부터 도37의 목표 온도를 보정한다. 즉 강판 선단부에 대응한 목표 온도는 ΔTc1을 가감산함으로써 보정하고, 강판 중앙부에 대응한 목표 온도는 ΔTc2를 가감산함으로써 보정한다. 필요에 따 라서, 강판 선단부와 중앙부의 경계 부근에 대해, ΔTc1과 ΔTc2를 안분하여 보정량을 결정해도 좋다. 즉, 보정량 ΔTc*를 수학식 45에서 산출해도 좋다.The target temperature correction means 2117 corrects the target temperature in FIG. 37 from ΔTc1 and ΔTc2. In other words, the target temperature corresponding to the tip of the steel sheet is corrected by adding or subtracting ΔTc1, and the target temperature corresponding to the center of the steel sheet is corrected by adding or subtracting ΔTc2. If necessary, the correction amount may be determined by dividing ΔTc1 and ΔTc2 around the boundary between the steel sheet tip and the center. In other words, the correction amount [Delta] Tc * may be calculated by the equation (45).
단 α : 안분비(0 ≤ α ≤ 1)Α: eye ratio (0 ≤ α ≤ 1)
다음 번의 강판에 대하여 프리셋 제어 수단(2110)이 행하는 프리셋 계산에는, 목표 온도 보정 수단(2117)에 의해 합성된 목표 온도 패턴이 사용된다.In the preset calculation performed by the preset control means 2110 for the next steel sheet, the target temperature pattern synthesized by the target temperature correction means 2117 is used.
또 다른 실시예를 설명한다. 도57에 적응 제어 수단(2116)이 Δnadap1, Δnadap2를 이용하여 직접 제어 코드를 보정하는 예를 도시한다. 이 경우, 적응 제어 수단(116)은 제어 코드 수정 수단(22201)에 수학식 41, 수학식 49에서 산출한 Δnadap1과 Δnadap2를 출력한다. 제어 코드 수정 수단(22201)은 프리세스 제어 수단(2110)이 출력한 제어 코드열을 도입하고, 강판 선단부에 대응한 제어 코드는 Δnadap1을 가감산함으로써 보정하고, 강판 중앙부에 대응한 제어 코드는 Δnadap2를 가감산함으로써 보정하여, 헤더 패턴 변환 수단(2140)에 출력한다.Another embodiment is described. Fig. 57 shows an example in which the adaptive control means 2116 corrects the control code directly by using Δnadap1 and Δnadap2. In this case, the adaptive control means 116 outputs Δnadap1 and Δnadap2 calculated by the
프리셋 제어 수단(2110)이 출력한 제어 코드열의 예는 도34와 마찬가지이다.An example of the control code string output by the preset control means 2110 is the same as in FIG. 34.
열간 압연 라인의 냉각 제어에, 널리 적용할 수 있다.It is widely applicable to the cooling control of a hot rolling line.
본 발명에 의하면, 열간 압연에 있어서의 권취 냉각 공정에 있어서, 간단한 계산에 의해 강판의 길이 방향에서 온도를 고정밀도로 제어할 수 있다. 또한, 냉각 밸브가 시계열로 통전 차단을 반복하는 일이 없는 냉각 패턴을 생성할 수 있다.According to this invention, in the winding cooling process in hot rolling, temperature can be controlled with high precision in the longitudinal direction of a steel plate by simple calculation. In addition, the cooling valve can generate a cooling pattern without repetition of energization interruption in time series.
또한, 열간 압연에 있어서의 권취 냉각 공정에 있어서, 냉각 제어 중에 강판의 속도 변화, 냉각 전 온도의 변동, 권취 온도의 목표치와의 불일치가 발생해도, 이들 권취 온도에의 영향을 간단한 계산에 의해 최소화할 수 있어, 강판의 길이 방향에서 온도를 고정밀도로 제어할 수 있다.In the winding-cooling step in hot rolling, the influence on these winding temperatures is minimized by simple calculation even if a change in the speed of the steel sheet, a change in the temperature before cooling, or a mismatch with the target value of the winding temperature occurs during cooling control. It is possible to control the temperature with high accuracy in the longitudinal direction of the steel sheet.
또한, 열간 압연에서의 권취 냉각 공정에 있어서, 제어 환경의 변화 등으로 판온 추정 모델이 실제 강판의 냉각 현상을 충분히 모의할 수 없는 경우라도, 간단한 적응 계산에 의해 강판의 길이 방향 전체 영역에서 온도를 고정밀도로 제어할 수 있다.Further, in the winding cooling step in hot rolling, even if the plate temperature estimation model cannot sufficiently simulate the cooling phenomenon of the actual steel sheet due to the change of the control environment or the like, the temperature is changed in the entire longitudinal direction region of the steel sheet by simple adaptive calculation. High precision can be controlled.
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