KR890001366B1

KR890001366B1 - 연속 압연기(壓延機)의 부하배분 제어방법

Info

Publication number: KR890001366B1
Application number: KR1019840003560A
Authority: KR
Inventors: 요시가즈 고데라
Original assignee: 미쓰비시전기 주식회사; 카다야마 히도하지로
Priority date: 1983-10-15
Filing date: 1984-06-23
Publication date: 1989-05-02
Also published as: AU555422B2; AU3417584A; KR850004022A; JPS6083711A; JPH0239326B2; DE3436991C2; US4616494A; DE3436991A1; BR8405150A

Abstract

내용 없음.

Description

연속 압연기(壓延機)의 부하배분 제어방법

도면은 본 발명의 구체적 실시예를 나타내는 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1-1', 2-2', 3-3' : 압연롤 4, 5, 6 : 압연부하 검출기

7, 8, 9 : 가압위치 제어계 10 : 부하배분 제어장치

11 : 압연제

본 발명은 연속 압연기에 관한 것으로서, 특히 그 스탠드 압연부하량의 전 스탠드에 걸쳐서 배분비율을 그 설정비율로 단시간에 제어하는 부하배분 제어방법에 관한 것이다. 일반적으로 연속 압연기에 있어서, 각 스탠드의 압연부하량은 기기정격치 의해 조업의 안정성, 제품의 형상 및 품질 기타에 의한 적정한 배분 비율범위내에 들어가도록 하는 것이 요청된다. 그러나 실재압연에 있어서는 설정계산에 쓰이는 압연모델식의 정밀도의 한계 혹은 여러가지 계측오차, 압연 외란(外亂)에 의하여 각 스탠드의 압연부하량 즉 스탠드간 부하배분비율은 그 각 예측치 즉 부하배분비율 설정치에 일치하지 않는 것우도 많았다. 종래 이 불합리를 제거하기 위하여 기계운전자는 압연동작을 감시하고 적시에 수동개입 함으로써 운정중 부하배분율을 수정하여 제품의 정밀도를 보장하고 있었다. 본 발명은 압연기의 스탠드간 부하배분비율의 수정제어를 신속하고도 간단한 계산처리에 의하여 수행할 수 있으며 또한 불량제품의 방지, 압연동작의 안정 및 기기운전자의 정신적 육제적부담의 감소를 성취하는 연속압연기의 부하배분 제어방법을 제공하는데 목적이 있다. 이 발명의 부하배분 제어방법에 의하면 최하류 스탠드를 포함한 복수의 스탠드중의 부하배분비율이 부하배분비율의 설정치와 일치하는지를 우선 판단하고, 불일치의 경우는 부하배분비율을 제어하고 반대로 일치하는 경우에는 스탠드군에 대하여 동일한 판단과 제어를 수행하고 이에 인접 상류스탠드를 더하게 된다. 그러므로 이러한 판단과 제어를 상류측 스탠드로 점차 확대하게된다. 다음은 이 발명의 실시예를 설명한다. 각 스탠드에서의 압연부하량 수정을 위하여는 판두께가압율의 변경을 사용하게 된다. 임의의 스탠드에서의 판두께가압율 ri는 다음과 같이 그 일측(入側) 판두께 Hi, 출측판두께 hi에 의하여 결정한다.

그리고 판두께가압율의 변화를 발생하는 조작변수로서 스크류가압위치 변경을 선택하기로 한다. 예컨대 6 스탠드 구성압연기의 마지막 스탠드를 포함하는 하류측 3스탠드에서의 부하배분 수정을 상정하여 본 발명을 설명한다. 스탠드(#4)(#5)(#6)에 있어서 압연부하량을 각각 (P4)(P5)(P6)으로 하고, 그 배분비율 설정치를 C4, C5, C6로 각각 표시한다. 마지막 스탠드의 출측판두께(h6)은 그 제품의 두께의 목표치에 일치하고 있는 것으로 하고, 스탠드(#4)의 입측 판두께(H4)와 스탠드(#6)의 출측판두께(h6)을 변화시키지 않는 범위에서의 각압연가압율의 수정에 의하여 얻는 각 스탠드의 부하 변경량은 다음식에 의하여 구한다.

여기에서

는 압연부하량 Pi에 미치는 입측 판두께변화 △Hi의 영향,

는 마찬가지로 출측판두께의 변화 △hi의 영향이다. 아래에서는 간단히 하기위하여

로하고 또 연속의 조건에서

이며, 이 부분에서 선택 가능한 미지변수는 △h4, △h5로, 부할변경후의 배분 비율이 그 배분비에 일치하기 위한 조건으로서

(P4+△P4) : (P5+△P5) : (P6+△P6) = C4 : C5 : C6..............................(4)

혹은 임의의 정수 K를 써서 다음식을 얻을 수가 있다.

각 스탠드의 압연부하 실측치(P4)(P5)(P6)에서 그 부하배분비율 설정치 Ci로 수정하는데 요하는 판두께 수정량 △h4, △h5는 (5) 식에서 다음과 같이 구할 수가 있다.

△3 = C6Q4Q5+C5Q6Q4+C4Q5Q6

(6)식에 있어서 역행열 연산은 다음 절차에 의하여 구할 수가 있다. 즉,

로할때, 잘 알려진 바와같이 해열 M2에 대한 역행렬 R2는

여기서, △2=C6·Q5+C5Q6이며, 하류측 스탠드에서의부하배분제어에서 이 R2에 의하여 판두께 수정량 △h5는 결정한다. 이 R2계산치를 써서 행열M3에 역행열 R3는 다음식으로 산출할 수 있다.

실제(11)식에 (10)식의결과를 대입하면 다음과 같다.

이(12)식은 (7)식 우변의 제1항과 동일하며, (11)식에 표시한 절차로 3행 x3열의 역행열 산출이 가능함을 알 수 있다. (11)식에, 보인 수차계산식은 다시 상류측에서의 부하배분제어에 있어서도 마찬가지로 계산된다.

즉,

이렇게 산출한 판두께 변화에 의하여 수정한 후의 부하량(P'i)가 그 설정치에 일치함을 나타낸다.

가 되고, 따라서 압연부하치는 모두 (P'4)(P'5)(P'6)으로 수정되어 그 배분비율설정치가 C4, C5, C6이 되고 목표치에 일치시킬 수가 있다. 하류측 4스탠드(#3)(#4)(#5)(#6)에서의 부하배분제어에 관하여도 마찬가지로(13)식의 결과를 사용하여 판두께 변경량의 계산에 의해 축측에서 판두께△h3, △h4, △h5변동을 산출한다. 이에 의하여 변경후의 부하량(P'3)(P'4)(P'5)(P'6)은 그 부하배분비율이 목표치 C3, C4, C5, C6에 일치하게 된다. 다시 스탠드수를 증가시킨 경우에 관하여도 마찬가지로 순차계산에 의한 하류측에 있어서의 계산결과를 써서 상류측의 계산산출이 가능하며, 차원이 큰 행열의 역행렬 연산을 직접 실행하는 수순을 피할 수가 있다. 상기와 같이 하류측에서의 스탠드의 순차제어를 실시한 효과는 역행렬 연산의 간소화외에 다음효과도 크다. 즉 스탠드 사이의 부하배분제어에 있어서는 제어의 정정에 요하는 시간으로서 압연중의 판재의 한점이 부하배분을 수정하는 최상류측 스탠드에서 부하배분을 수정하는 최하류측 스탠드까지 주행(走行)하는 시간이 경과후 비로소 그 효과가 실현되는 것이다. 그런데, 압연기에 있어서의 판재수행속도는 필연적으로 상류측이 저속이고 하류측이 고속이다. 그렇지만 인접스탠드 사이의거리는 통상일률적이다. 이 때문에 당연한 일이지만 하류측에서의 스탠드사이의 속도는 상류측에 비하여 고속도이며, 부하배분 수정제어의 실현에 요하는 시간은 짧다. 또 이같이 하류측 스탠드에서의 부하배분제어를 상류측보다 빠른 시점에서 실현하는 것은 통판(痛板)안 정성의 여러가지 문제가 하류측에서 일어나지 쉬운 실정과, 또 제품형상의 중대한 악영향을 미치는 것이 출측 스탠드에서의 부하균형상태인 실정과도 매우 잘 합치하는 것이다.

다음은 도면에 의하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 도면은 연속 압연기의 하류측 스탠드(#4)(#5)(#6)부분을 나타낸다. 압연재(11)이 각 스탠드의 압연롤(1)-(1'), (2)-(2'), (3)-(3')을 거쳐서 압연된다. 압연부하량은 그 검출기(4)-(6)에 의하여 검출되고 부하배분제어장치(10)로 입력된다. 압연기의 출측 판두께(h6)은 그 제품판두께에 이미 제어되어 있다고 본다. 부하배분 제어장치(10)은 우선 하류측 스탠드(#5)(#6)에서의 압연부하량(P5)(P6)을 써서 상기 (10)식에 의하여 판두께 변경량 △h5를 산출한다. 이 판두께 변경량(h5)을 실현하기 위한 가압위치변경(△S5)(△S6)을 가압위치 제어계(8), (9)으로 출력한다. 이 결과 부하수정후의 압연부하량(P'5)(P'6)은 C5 : C6에 일치시킨다. 다음은 하류측 3스탠드(#4)(#5)(#6)의 각 압연부하량(P4)(P5)(P6)을 써서 상기 (12)식에 의하여 판두께 변경량(△h4, △h5)를 산출, 이 판두께 변경량을 실현하기 위한 가압위치변경(△S4, △S5, △S6)을 가압위치 제어계(7)(8)(9)로 각각 출력한다. 이 결과 부하수정후의 압연부하량(P'4)(P'7)(P'6)은 설정된 부하배분비율 C4 : C5 : C6에 일치시킬 수가 있다. 부하배분수정을 위한 판두께 변경량에서 가압위치 변경량으로의 산출은 다음식에 의하여 실행된다.

여기에서 (mi)는 각 스탠드밀 스프링의 정수이며(qi)는 압연제의 소정경도이다. (이미 참값이 알려져 있는 것으로 본다) 가압위치변경의 지령치는 압연판재상의 판두께변경점이 하류축 스탠드에 도달하는 타이밍마다 출력하면 제품의 판두께 오차는 발생하지 않는다. 부하배분 제어장치(10)은 압연판재의 주행속도 정보에 의하여 그 타이밍을 조절한다. 스탠드(#5-#6)에서의 부하배분제어와, 스탠드(#4-#6)에서의 부하배분제어를 예로들어 본 발명의 실시예를 설명한 바 있지만, 마찬가지 동작을 점차로 스탠드수를 증가하여 모든 스탠드에 결쳐 압연 부하배분비율을 그 목표치에 일치시킬 수 있는 것은 물론이다. 본 발명에 의하면 제품의 판두께의 정밀도를 손상시하는 일없이 매우 짧은 시간내에 간소한 계산절차의 처리에 의하여 각 스탠드의 압연 부하배분비율을 수정제어할 수가 있으며, 특히 통판안정상 혹은 제품의 형상에 중요한 하류측 스탠드에서의 제어가 매우 빠른 시기에 수정된다. 그리고 제품정밀도의 확보와 불량제품의 발생방지, 압연조업의 안정화가 가능하게 되고 압연기 정격의 최대활용, 기계 운전원의 정신적 육체적 부담의 경감에 효과가 크다. 또 위 압연부하량으로서는 압연에 소요되는 로크, 또는 소요전력량을 가리키는 것으로 설명하였지만, 스탠드간 압연력, 압연반력(反力)의 배분도 또한 중요하며 이 경우에도 본 발명의 요지는 변경없이 효과를 실현할 수가 있다.

Claims

최하류측 2스탠드에서의 압연부하량과 부하배분비율의 설정치의 일치여부를 판단하는 단계와, 불일치의 경우 상기 2스탠드에서의 판두께 압연가압율의 변동량을 산정하는 단계와, 이 산정된 변동량에 의하여 부하배분제어를 수행하고 상기 2스탠드에서의 압연가압위치를 수정하는 단계와, 상기 2스탠드에서의 압엽부하량이 부하배분제어에 의하여 부하배분비율의 설정치에 일치되었을때 하류측 3스탠드에서의 압연부하량과, 부하배분비율, 설정치의 일치여부를 판단하는 단계와, 불일치의 경우 상기 3스탠드에서의 판두께 압연가압율의 변동량을 산정하는 단계와, 이 산정된 변동량에 의하여 부하배분제어를 수행하고 상기 3스탠드에서의 압연가압위치를 수정하는 단계와, 같은 방법에 의하여 항상 최종스탠드를 포함하는 복수개의 스탠드간에 목표하는 부하배분비율의 설정여부의 판단에 따라 부하배분비율의 수정을 반복하는 단계와, 그리고 이 부하배분비율의 수정을 순차 상류측 스탠드로 반복 확대해가는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 연소압연기의 부하배분 제어방법.