JPH03236422A - 連続焼鈍炉における板温制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、板厚、板幅あるいは加熱炉出口温度基準が異
なる種々の鋼板（鋼ストリップ）を溶接して−続きの連
続したストリップとなし、これを加熱炉内に連続的に通
板する連続焼鈍炉における板温制御方法に係わり、特に
その加熱炉出口のストリップ温度（板温）を制御する方
法に関するものである。

（従来の技術〕 連続焼鈍炉においては加熱炉に送られる鋼Ｆｉ（綱スト
リップ）は加熱炉の上流で通板中のストリノブの最後尾
に次に通板されるべきストリップの先端が順次溶接され
、加熱炉には常時ストリップが連続的に通板される。こ
の場合、鋼Ｆｉ（洞ストリップ）は同一のものが溶接さ
れる場合もあるし、板厚、板幅あるいはＦｉ温基準の異
なるものが溶接されることもある。

このように板厚、板幅あるいは板温基準が変化する点〔
一般には各鋼板（鋼ストリップ）間の溶接点に対応する
。〕を七ノド替え点と称し、この変化をセット替えと称
する。なお、板温の変更は加熱炉の炉温設定値を変更す
ることなくストリップの炉内滞留時間、即ちストリップ
の通板速度を変更することによって対処できる場合もあ
るが、一般にはＪ板速度とともに炉温設定１直も変更し
て板温を変化させる。板温がＦｉ温基準から外れるとス
トリップの焼き不足あるいは焼き過ぎとなり製品として
の歩留りを低めることになるのでセット替えに際しては
勿論のこと定常状態においてもストリップ温度（板温）
の制御はきわめて重要なものである。このｖｉ温の制御
は一般には炉温設定値を操作量として変更することによ
り行われる。

そして、上記の事情を元にセット替え時のストリップの
Ｆｉ温制御については、従来より種々の方法が実施され
ている。そして中でも新しい方法として特公昭６３−３
４２１０号公報には、まず炉出口板温と、炉温、炉温設
定値、板厚、板幅および通板速度との関係を動的に表現
する板温制御モデルを求め、通板速度の変更が必要な場
合は通板速度変更量と変更開始時期を上記モデルに用い
である評価関数が最小となるように定め、現在以降の炉
温か一定との条件の下で板温制御モデルより定まる板温
推移、あるいはそれを修正したものを板温推移軌道とし
、その軌道に板温を追従させるべく板温を制御する方法
が開示されである。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記特公昭６３−３４２１０号公報に開示の板温制御方
法は、板温基準に向かって推移する板温の軌道そのもの
を、制？ＩＩの変化ないしは外乱等を取り込んで修正し
なから板温基準にもっていくという板温制御を実現させ
る点などで優れたものであるが、セット替え時のＦｉ、
温推移軌道がある評価関数の重みと関連して求まるため
、どの様な推移となるかを直接指定できず、延いてはセ
ット替え前後のストリップそれぞれの板温基準の範囲の
大小が考慮できない。しかも、板温推移の連応性と安定
性のトレードオフを指定する可変パラメータを持たない
制御方法であるため、セット替え時の板厚、板幅あるい
は加熱炉出口のストリップ温度基準の変化の大きさを考
慮に入れた板温制御ができないと言う問題を有する。

本発明は、上記問題点を改善すべくなされたものであっ
て、板温推移軌道を直接指定でき、且つ板温推移の連応
性と安定性のトレードオフを考慮できる可変パラメータ
を持つ連続焼鈍炉における板温制御方法を提供すること
を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係わる連続焼鈍炉
における板温制御方法は、初めに炉出口板温と炉温設定
値、炉温、板厚、板幅およびストリップの炉内通板速度
との関係を動的に表現する可変未知パラメータを含む板
温制御モデルを設定し、来るべき板厚、板幅あるいは炉
出口板温基準の変更（セフ）替え）に対して操業中でも
変更可能な可変パラメータを含む加熱炉出口ストリップ
温度推移軌道（板温推移軌道）を予め求め、ストリップ
の炉内通板速度の変更を伴う場合にはその速度変更量並
びに変更開始時期とを上記板温制御モデルを用いて予め
求め、ストリップのセット替え位置を絶えずトラッキン
グしながら上記で求めた通板速度変更開始時期に通板速
度を変更すると共に板温か推移軌道に向かって推移する
ように炉温設定値を所定のサンプリング周期で時々刻々
算出し制御するものである。

〔作　　用〕 上記本発明では、操業中でも変更可能な可変パラメータ
を含む板温推移軌道として、例えば１次おくれ系の応答
曲線を採用することができる。この１次おくれ系におい
ては時定数が唯一の可変パラメータとなる。またこの応
答曲線は時定数分時間が経過した時、定常値の６３％と
なることが知られている。従って、１次おくれ系の応答
曲線を板温推移軌道とした場合、セット替え前後のスト
リップそれぞれの板温基準の範囲の大小を考慮すること
ができる。また１次おくれ系の時定数を可変パラメータ
とすることにより、時定数を小さくすれば板温の連応性
が向上し、大きくすれば応答性は低下するが一回の炉温
設定値変更量が小さくなり、板温の安定性が増加するな
ど、板温推移の連応性と安定性のトレードオフを推定で
きる。即ちセット替え時の板厚、板幅あるいは炉出口ス
トリップ温度基準の変化の大きさに合わせた板温推移を
、上記時定数の設定により得ることができる。

〔実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明に係わる板温および速度制御系の全体
構成の一実施例を示すブロック同であり、初めにこの図
を参照して、本発明の詳細な説明する。尚、同口に示す
信号線の矢印はデータの流れを示す。

本発明が制御対象とする板温は、連続焼鈍炉における加
熱炉１の炉出口２におけるストリップ３の温度で、この
温度は板温計４によって計測される。ストリップ３のセ
ット替え位置は、セット替えトランキング装置５で常に
トラッキングされている。板厚、板幅および炉出口スト
リップ温度基準は、ストリップ仕様設定器６で与えられ
る。

板温制御モデル７は、−上記板温計４、セット替えトラ
ッキング装置５およびストリップ仕様設定器６からのデ
ータに基づき将来の板温を予測する機能を持つ。この予
測値を用いて炉温設定語ｗ８および通板速度設定装置９
が、それぞれ炉温制御装置１０および通板速度制御語Ｗ
１１へ制御指令値を出力する。

（板層制御モデル〕 本発明において用いられる前述の板温制御モデルは、サ
ンプリング周期を時間の単位として時間に関して離散化
したモデルであり、次式によって規定される。

’１ｍ　　（ｔ＋ｊ）＝Σ　７　　ｕ（ｔ　＋　ｊ＋ｌ
ｌ＋Σ　ｅｌｖ（ｔ＋ｊ　　−ｉ）　　−−−−−−−
−−（］）但し、上式中における各記号の意味は次の通
りである。

ｔ　：現時刻 ｊ　：予測する時刻までの時間 ｙ、：板温の予測値 Ｕ　：炉温設定値 ｈ　：板厚 ：板幅 ν　：ストリップ通板速度 ｂ＋　、Ｃｉ　＋ｄｉ　、ｅｉ　　’適当なインパルス
係数〔板温推移軌道］ 板温推移軌道は、次式の１次おくれ系で与えられる。

Ｖｉ　（ｔ＋ｊ）−αＪｙ（ｔ）＋（１−α’　）ｙｓ
　（ｔ　＋ｊ）−（２）但し、上式中における各記号の
意味は次の通りである。

ｙ　：板温実績値 ｙ、：板温基準値 ｙｌｌ：板温推移値 α：推移の傾き ここで、ｙｌＩの１次おくれ系の時定数をＴ７、サンプ
リング周期をΔｔとすればαとは、α＝ｅｘｐ（−Δｔ
　／　ＴＩ　） なる関係がある。このαが可変パラメータとなる。

〔通板速度変更法］ 通板速度は、セット替えに先立って、必要な場合は一回
変更する。この時、変更量、変更時期は、セット替え前
後のストリップそれぞれの板温基準の範囲の比で速度変
更による板温変化の定常値が分かれるように決定する。

〔炉温設定値変更法］ 第２図は、炉温設定（ｉ変更法のフロー図である。

炉温設定値は、ｊ時間後の板温予測値が板温推定値とな
るように決定される。全時刻ｔにおいてｙ（ｔ） ｙｓ　　（ｔ＋ｊ） ｈ（ｔ＋ｊ　−ｉ）　　　　但しｌ　＝１　＋　”’−
’−’−’　＋　Ｎ賀（ｔ＋ｊ　−ｉ）　　　　但し１
＝１−一一一、Ｎｖ（ｔ＋ｊ　−ｉ）　　　　但しｉ＝
１．　−−−−　、Ｎは既に得られている。また、イン
パルス係数ｂ、（但しｉ＝１．−−−　、Ｎ）のうち、
非零かつ添字の最も小さいものをｂＫとすれば、 ｕ（ｔ＋ｊ　−ｉ）　　イ旦しｉ＝　ｋ＋ｌ、　−−−
−−、Ｎが既に決定されている時、板温制御モデル式（
１）と板層推移式（２）よりｕ（ｔ＋ｊ　−ｉ）は−意
に決定できる。

但し、制御開始時には、Ｎ−１時間の間は適当な炉層設
定値を出力することとする。

（発明の効果〕 上述したように、本発明に係わる連続焼鈍炉における板
温制御方法によれば、板温推移軌道を操業中でも変更可
能な可変パラメータを含む軌道で与えているので、セッ
ト替え前後の板温基準範囲の大小を考慮でき、且つ板温
推移の連応性と安定性のバランスを指定した板温制御が
できる。

【図面の簡単な説明】

第１１１ｉ４は、本発明に係わる板温および速度制御Ｎ
系の全体構成の一実施例を示すブロック図、第２図は、
炉温設定値変更法のフロー図である。 ■　連続焼鈍炉における加熱炉 ２　炉出口　　　　　　　３　ストリップ４　板温計 ５　セット替えトラ、キング装置 ６　ストリップ仕様設定器 ７　板温制御モデル　　８　炉温設定装置９　通板速度
設定装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 板厚、板幅あるいは加熱炉出口温度基準の異なるストリ
   ップを加熱炉に連続的に通板して連続焼鈍を行う連続焼
   鈍炉においてこれら板厚、板幅、あるいは加熱炉出口ス
   トリップ温度基準（板温基準）の変更（セット替え）に
   伴い操作量としての加熱炉の炉温設定値あるいはそれと
   ストリップの炉内通板温度とを変更して制御量たる加熱
   炉出口ストリップ温度（板温）を制御する板温制御方法
   であって、初めに炉出口板温と炉温設定値、炉温、板厚
   、板幅およびストリップの炉内通板速度との関係を動的
   に表現する可変未知パラメータを含む板温制御モデルを
   設定し、来るべき板厚、板幅あるいは炉出口板温基準の
   変更（セット替え）に対して操業中でも変更可能な可変
   パラメータを含む加熱炉出口ストリップ温度推移軌道（
   板温推移軌道）を予め求め、ストリップの炉内通板速度
   の変更を伴う場合にはその速度変更量並びに変更開始時
   期とを上記板温制御モデルを用いて予め求め、ストリッ
   プのセット替え位置を絶えずトラッキングしながら上記
   で求めた通板速度変更開始時期に通板速度を変更すると
   共に板温が推移軌道に向かって推移するように炉温設定
   値を所定のサンプリング周期で時々刻々算出し制御する
   ことを特徴とする連続焼鈍炉における板温制御方法。