KR890003646B1 - 연속 압연기의 부하배분 제어방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

연속 압연기의 부하배분 제어방법
제1도는 본 발명의 1실시예를 도시한 설명도.
제2도는 종래의 부하배분 제어방법을 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 판재 (2a)-(3a), (2b)-(3b), (2c)-(3c) : 1쌍의 로울
(4a), (4b), (4c) : 누름위치 제어장치
(5a), (5b), (5c) : 압연부하량 검출장치 7 : 부하배분 제어장치
(#4), (#5), (#6) : 압연 스탠드.
본 발명은 연속압연기에서 각 스탠드의 압연부하량의 배분비율을 그 설정값과 일치시키는 부하배분 제어장치에 관한 것이다.
연속압연기에서는 각 스탠드의 압연부하량이 기기의 규격에의하나 상, 하한값의 범위로되고, 또한 각 스탠드의 압연부하배분의 비율이 별도로 정해진 적정한 설정값과 일치하는 것이 거의 강하게 요구된다.
제2도는, 예를 들면 일본국 특허출원 소화 58-192738호 공보에 기술되어 있는 종래의 연속압연기의 부하배분 제어를 도시한 것으로, 판재(1)을 압연하는 1쌍의 압연로울(2a)-(3a), (2b)-(3b), (2c)-(3c)와 로울누름 위치제어장치(4a), (4b), (4c)와 압연부하 검출장치(5a), (5b), (5c)로 되는 여러개의 압연스탠드(#4), (#5), (#6)의 각 스탠드 압연부하량을 압연부하 검출장치(5a), (5b), (5c)각 검출하고, 부하배분 제어장치(7)의 부하배분 비율의 목표값과 비교해서 각 스탠드에서의 판두께의 축소된 값을 변경시킨다. 또한, 최종스탠드의 바깥쪽판의 두께값에 대해서는 부하배분 수정 제어전의 값을 유지하는 것을 조건으로 하여 각 스탠드의 누름위치 수정량 △S4,△S5,△S6을 산출하고, 각 스탠드의 누름위치 제어장치(4a), (4b), (4c)에 대해 각각 상류측에서의 판재위의 누름위치 변화점이 하류측 스탠드에 도달하는 타이밍으로 변경명령을 출력하도록 되어있다.
다음에 동작에 대해서 설명한다. 부하검출장치(5a), (5b), (5c)에서의 각 스탠드의 압연부하량을 P4,P5,P6이라고 가정하고, 그 설정비율 값을 C4,C5,C6으로 할때,
P4 : P5 : P6=C4 : C5 : C6……………………………(1)
에 대해서 우선, 하류측의 2개의 스탠드(#5), (#6)에서의 오차를 평가하여,
△err5=C5·P6-C6·P5………………………………(2)
이 2개의 스탠드에서의 부하배분 비율을 C5 : C6으로 일치시키기 위해 #5 스탠드에서의 판의 두께값을 △h5만큼 변화시켜서 P5,P6을 다음과 같이 변경한다.
△P5=-Q5·△h5L………(3)
△P6=Q6·△h5L………(4)
여기서,
Figure kpo00001
△5=C5·Q6+C6·Q5……(6)
여기서, Q5,Q6은 판의 두께변화 △h5가 압연부하량 P5,P6에 미치는 영향 계수이며, 이론식 또는 경험식에의해 대략 정확한 값이 얻어진다.
또, #4스탠드의 바깥쪽 판의두께 h4와 #6스탠드의 바깥쪽판의 두께 h6을 불면의 조건하에서 상기 판의 두께변화 △h5를 실현하기 위한 #5, #6스탠드의 누름위치 수정량 △S5,△S6을 각 스탠드에서의 밀스프링 정수를 mi, 재료 가소성께수를 gi로해서,
Figure kpo00002
Figure kpo00003
로 산출한다.
이들의 누름위치 수정 동작은 재료 주행을 고려한 적당한 타이밍 조정후에 실행된다.
종래 기술에 의한 부하배분 제어에 있어서는 각 스탠드의 판의 두께 변화량, 누름위치 수정량 계산을 앞서기술한 바와같이 사전에 알 수 있는 압연현상 모델식에서 얻어지는 이상적인 계수값을 이용하는 것에 의해,실제로는 계수값이 부정확하여 1회의 부하배분 수정계산에 의한 누름위치 수정을 해당 스탠드에 실시하여도 바깥쪽판의 두께값에 변동을 발생시켜 판의 두께제어에 의한 압연부하량 변화가 발생하거나 또는 각 스탠드의 변경후의 압연 부하량이 그 목표에 일치하지 않으므로, 재차 부하배분 제어를 실행할 필요가 있었다.
따라서, 압연 부하량을 적정한 비율로 하는데 필요이상의 시간이 걸려 제품상의 판의 두께 정밀도 불량부분 및 형상 불량부분이 넓은 범위에 남게 되어 경제상의 손실이 컸다.
이것은 부하배분 제어장치내에서 연산에 이용되는 각종 정수값과 실제의 판재가 갖고 있는 특성에 일정한 오차가 존재하기 때문이며 개선해야 된다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 정밀도가 좋고, 신뢰성을 향상할 수 있는 연속 압연기의 부하배분 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적은 하류측에서의 부하배분 수정의 실제의 두께를 측정하고, 제어량 결정으로의 계수값을 기억시켜 이후의 같은 상황시에 그 값을 이용하는 것에 의해 제어의 정밀도를 높이고, 또한 상류측에서의 부하배분 수정 실행시에도 이 하류측에서의 실제의 두께값을 이용하는 것에 의해 제어량 결정시의 계수값과 실제의 현상과의 차를 적게 하여 제어정정에 필요한 시간을 단축하고 제품상의 품질불량 부분을 극소화할 수 있는 연속압연기의 부하배분 제어방법에 의해 달성되는 것이다.
이하 본 발명의 구성에 대해서 실시예와 함께 설명한다.
제1도는 6개의 스탠드 압연기중의 최하류의 3개의 스탠드에 대해서 본 발명을 적용한 것을 설명한 도면이다.
제1도에 있어서, 판재(1)은 1쌍의 로울(2a)-(3a), (2b)-(3b), (2c)-(3c)로 표시되는 각 압연 스탠드(#4), (#5), (#6)에 의해 압연되어 있다. 각 압연 스탠드(#4), (#5), (#6)에는 누름위치 제어장치(4a), (4b), (4c) 및 압연부하량 검출장치(5a), (5b), (5c)가 각각 마련되고, 각각의 검출값 S4,S5,S6 및 P4,P5,P6이 압연부하 배분 제어장치(7)로 입력된다.
또한, 도면중(6)은 바깥쪽 판의 두께 검출장치, (8)은 판으 두께 제어 기구이다.
여기서, #4, #5, #6 스탠드에서의 부하배분비의 설정값을 C4, C5, C6으로 할 때, #5-#6 스탠드에서의 부하배분 오차량을
△err5=C5·P6-C6·P5………………………………(9)
로하고,
△5=C5·Q6+C6·Q5……(10)
로하고,
Figure kpo00004
를 산출하여 #5-#6스탠드에서의 압연부하량을 P5, P6에서 P51,P61로 변경하는 것은 이미 종래 기술에서도 실용되고 있다. 이때 변화후의 부하량 P51,P61은
Figure kpo00005
로되고, 모든 부하량 P5, P6에서
P51: P61=C5 : C6……………………………(13)
으로 수정된다.
실제로는 상기 연산에 이용한 정수값 Q5, Q6, 또(7), (8)식에서 누름위치 수정량 산출에 사용하는 q5, q6 및 m5, m6의 실제의 값의 차에의해 재차 또는 수회의 상기의 연산과 제어를 실행하여 부하배분값은 그 설정값으로 된다. 본 발명에서는 종래법에 의한 제어에서 #5-#6스탠드에서의 부하배분비율의 오차를 검출한 시점에 그 오차량과 각 스탠드의 누름위치, 압연부하량을 △err5O,S5O,S6O,P5O,P6O으로 하여 기억하고, 실제로 이 부분에서의 부하배분 제어가 정정된 시점의 누름위치, 압연부하량을 S51,S61,P51,P61로 하여 그 차에 의해 다음의 부하배분 제어계수값을 구한다.
Figure kpo00006
계수값 SS55, SS56은 다음회의 동일 상황시에 다음과 같이 누름위치 수정량의 산출에 이용된다.
Figure kpo00007
이 값은 (2)~(6)식, (7), (8)식에 의한 누름위치 수정량의 계산보다도 정밀도 좋게 제어량이 결정되는 것을 알 수 있다.
다음에 #4-#5스탠드 사상이의 부하배분 비율을 판정하고, 오차가 있을때에는
△err40=C4·P5-C5·P4………………………………(17)
로하고, 이 시점에서의 누름위치, 압연부하량을 S4O,S5O,S6O,P4O,P5O,P5O,P6O으로해서 기억하고, 우선(4)(5)식과 마찬가지로
Figure kpo00008
으로 구한다.
또한, 이 부하배분 수정에의해 #5-#6에 새롭게 발생하는 부하배분 오차량을 다음과 같이 예측한다.
△err51=-C6·△P51…………………………(21)
여기서, △P51은
P51=Q6·△h41………………………………(22)
이다.
이 #5-#6으로의 예측 부하배분 오차에 대해서 누름위치 수정량과 부하량 변화값은 앞서의 실제의 두께에따른 정밀도가 높은 산출이 가능하다.
Figure kpo00009
이 부하량 변화(예측)에 의한 #4-#5사이의 부하배분 오차량 △err42는
△err42=-C4·△P52………………………………(25)
로 하여 예측할 수 있다. 이 보정에 요하는 누름위치 수정량은 (19), (20)식과 마찬가지로 결정한다.
Figure kpo00010
다음에 마찬가지로 하여 △err53,△err42…를 평가하고, 각각에 대한△S4,△S5및△S5,△S6을 산출하는 것에의해 #4-#5 스탠드에서의 부하배분 오차 △err4o에 대한 #4, #5, #6스탠드에서의 누름위치 수정 필요량은 다음과 같이 구해진다.
Figure kpo00011
실제로 이 반복계산의 과정은 매우 빠른 지수감쇠 특성을 갖고 있으므로, 매우 적은 횟수의 연산으로 충분하다.
이와같이 해서 결정되는 #4, #5, #6스탠드로의 누름위치 수정명령이 재료 주행속도에 적당한 타이밍 제어하에서 각 스탠드 누름위치제어계(4a), (4b), (4c)로 출력된다.
이와같이 해서 #4-#6사이에서의 부하배분 수정이 완전히 정정된 시점에서의 각 스탠드의 누름위치 압연부하량을 측정하고, 그 값 S4f,S5f,S6f및 P4f,P5f,P6f에 의해 차의 계수값을 구한다.
Figure kpo00012
여기서 구한값에 의해 다음번의 동일 상황시의 누름위치 수정산출에 이용하여 정밀도가 높은 제어가 가능 하게되고, 매우 빠른 시간내에 편차를 수정하게 된다.
또, 상류측에서의 부하배분 오차에 대한 누름위치 수정계산에도 이용된다.
또한, 상기 실시예에서는 압연 부하량으로써 압연 반력량과는 다른 것으로 설명하였으나, 압연반력량의 각 스탠드 배분비율을 제어할때에는 사용하는 정수값 Qi와 속성계수값 qi를 동일하게 하여 압연부하 검출기와 압연반력 검출기로써 구성하면 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수가 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경가능한 것은 물론이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 부하배분 제어를 실시하면서 수정량 계산에 필요한 계수값을 차례로 구하기 때문에, 충분히 정밀도가 좋은 정수값을 알 수 없는 경우나 압연중에 재료변화가 있는 경우에도 항상 최단 시간내에 부하배분비를 그 설정 목표값에 일치시키는 것이 가능하게된다. 이 결과 제조업자의 부담경감과 제품의 판의 두께의 정밀도 향상, 형상불량 부분을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 연속 압연기의 각 스탠드의 압연 부하량이 서로 그 설정비율과 일치하지 않을때, 각 스탠드의 판의두께 축소율의 변화량을 산출하기 위한 누름위치 수정을 실행하고, 각 스탠드의 압연부하 배분비율을 그 설정값에 일치시켜 유지하는 것으로써, 부하배분 비율의 수정을 제어하는 스탠드수를 우선 최하단의 2개의 스탠드에 대해서 부하배분 비율을 비교하여 부하배분 비율의 수정제어를 실시하고, 부하배분 비율이 설정값과 일치하는 경우에는 하류측의 3개의 스탠드에 대해서 부하배분 비율의 성정값과의 일치를 체크하고, 일치하지 않는 경우에는 하류측 3개의 스탠드에서의 부하배분 비율수정제어를 실시하고, 이하 마찬가지로 항상 최종단을 포함한 여러개의 스탠드에서의 부하배분 관계의 성립을 판별하여 부하배분비율 수정제어를 실행하여점차 상류층으로 그 제어범위를 넓혀가면서 최종 스텐드의 바깥쪽판의 두께값을 변경하지 않고 압연부하 배분 비율만을 그 설정값과 일치시키도록 한 연속압연기의 부하배분 제어방법에 있어서, 상기 각 부하배분 수정제어를 실시할때에 상기 스탠드의 압연부하량의 실제 측정값과 그 부하배분 비율의 설정값의 오차를 판정하고, 이후의 상태에서 부하배분 비율의 오차량과 각 스텐드의 누름위치, 압연 부하량을 각각 기억함과 동시에 부하배분 비율 수정제어를 실시하고, 이 제어의 정정후에 그 정정에 필요한 누름위치 수정량의 실제두께값 및 압연부하량 변화의 실제 두께값을 각각 측정해서 상기 부하배분 비율의 오차량에 대한 부하배분제어 계수값으로써 하고, 상기 부하배분 제어 계수값을 이후의 동일 상황시에 제어량의 결정에 사용하는 것을 특징으로 하는 연속 압연기의 부하배분 제어방법.
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