JPH0332606B2 - - Google Patents
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- JPH0332606B2 JPH0332606B2 JP5581184A JP5581184A JPH0332606B2 JP H0332606 B2 JPH0332606 B2 JP H0332606B2 JP 5581184 A JP5581184 A JP 5581184A JP 5581184 A JP5581184 A JP 5581184A JP H0332606 B2 JPH0332606 B2 JP H0332606B2
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- JP
- Japan
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- furnace temperature
- control
- control zone
- heated
- furnace
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- Expired
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 16
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 13
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 4
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、鋼片などの加熱炉の炉温度制御装置
に係り、特に炉温度制御の外乱を除去する炉温度
制御装置の改良に関する。
に係り、特に炉温度制御の外乱を除去する炉温度
制御装置の改良に関する。
従来のこの種の装置として、ウオーキング・ビ
ーム型鋼片加熱炉の炉温度制御装置がある。この
制御装置において加熱炉は、分塊圧延された鋼片
（コールドチヤージ）または連続鋳造された鋼片
（ホツトチヤージ）などを熱間圧延するために、
その鋼片を所望温度まで再加熱する設備である。
そして、この鋼片の加熱条件としては、鋼片を
出来るだけ速やかに目標温度まで加熱すること、
各鋼片を均一に加熱すること、鋼片の表面状
態を低下させないよう温度制御すること、１個
の鋼片に対する消費燃料を出来るだけ少なくする
こと等が要求されている。
ーム型鋼片加熱炉の炉温度制御装置がある。この
制御装置において加熱炉は、分塊圧延された鋼片
（コールドチヤージ）または連続鋳造された鋼片
（ホツトチヤージ）などを熱間圧延するために、
その鋼片を所望温度まで再加熱する設備である。
そして、この鋼片の加熱条件としては、鋼片を
出来るだけ速やかに目標温度まで加熱すること、
各鋼片を均一に加熱すること、鋼片の表面状
態を低下させないよう温度制御すること、１個
の鋼片に対する消費燃料を出来るだけ少なくする
こと等が要求されている。
以前は、オペレータの経験、過去の繰業データ
をベースとして、各制御ゾーンごとに独立して定
値制御を実施していた。しかし、最近の傾向とし
ては、こまめに温度変更を行なう省エネルギー指
向が強まつて来たこと、所定固数ごとのコールド
チヤージとホツトチヤージが不規則に搬入されて
くる場合が多くなつてきたこと、加熱炉への搬入
時の鋼片温度変動範囲が常温から700℃と非常に
広いこと、鋼片を加熱炉内で長時間停止させてお
く必要があること等に伴ない、外乱要素が非常に
多くなり、オペレータの勘に頼る操炉が困難にな
つて来た。
をベースとして、各制御ゾーンごとに独立して定
値制御を実施していた。しかし、最近の傾向とし
ては、こまめに温度変更を行なう省エネルギー指
向が強まつて来たこと、所定固数ごとのコールド
チヤージとホツトチヤージが不規則に搬入されて
くる場合が多くなつてきたこと、加熱炉への搬入
時の鋼片温度変動範囲が常温から700℃と非常に
広いこと、鋼片を加熱炉内で長時間停止させてお
く必要があること等に伴ない、外乱要素が非常に
多くなり、オペレータの勘に頼る操炉が困難にな
つて来た。
そこで、オペレータの勘によらない制御手段と
して、最近、上位計算機と炉の検出端および操作
端に直結して炉の温度を直接制御するDDC
（Direct Digital Control）等とを組合せた自動
燃焼制御手段が開発されている。
して、最近、上位計算機と炉の検出端および操作
端に直結して炉の温度を直接制御するDDC
（Direct Digital Control）等とを組合せた自動
燃焼制御手段が開発されている。
以下、この燃焼制御手段を備えた炉温度制御装
置について具体的に説明する。即ち、この装置
は、予熱帯、複数の加熱帯および均熱帯ごとに上
下２つに分割した制御ゾーンを有する加熱炉を有
し、この炉内には１チヤージ（最大10個の鋼片）
単位の鋼片が搬入されるも、これら各鋼片の炉内
への搬入、搬送および搬出はウオーキングビーム
で行なうとともに、通常、１チヤージは２〜４時
間存炉して加熱されるようになつている。炉内に
搬入されたチヤージは搬出側制御ゾーンつまり均
熱帯から搬入側の予熱帯へ順次前詰めされて滞留
するため、炉内には４つの制御ゾーンに対して最
大40個の鋼片（10個×４チヤージ）が滞留できる
ことになる。
置について具体的に説明する。即ち、この装置
は、予熱帯、複数の加熱帯および均熱帯ごとに上
下２つに分割した制御ゾーンを有する加熱炉を有
し、この炉内には１チヤージ（最大10個の鋼片）
単位の鋼片が搬入されるも、これら各鋼片の炉内
への搬入、搬送および搬出はウオーキングビーム
で行なうとともに、通常、１チヤージは２〜４時
間存炉して加熱されるようになつている。炉内に
搬入されたチヤージは搬出側制御ゾーンつまり均
熱帯から搬入側の予熱帯へ順次前詰めされて滞留
するため、炉内には４つの制御ゾーンに対して最
大40個の鋼片（10個×４チヤージ）が滞留できる
ことになる。
そして、各制御ゾーンのうち予熱帯の制御ゾー
ンは、バーナがなく排ガスで温められるようにな
つており、かつ炉温度検出器が設けられている。
他の制御ゾーンには炉温度検出器のほか、バーナ
が設けられている。さらに、炉温度検出器からの
検出温度は第１図に示すDDC制御の温度調節計
１に送られ、ここで炉温度検出器２の検出温度
PVとローカル炉温度設定値SVT又は上位計算機
からの炉温設定値SVTとを用いてPID演算（速度
形）手段３によりPID演算を行なつて操作量変化
分ΔMVnを求め、この変化分ΔMVnを前回まで
の操作量MVn−1を加えてフイードバツク操作量
MVを得、これを燃料流量調節計４および空気流
量調節計５の設定値SVF，SVAとして与えてい
る。そして、この両調節計４，５によつて最終的
な操作量MVF，MVAが求められた後、この操作
量に基づいて操作端つまり流量調節弁６，７の開
度を調節して燃料流及び空気流量を制御すること
により、炉温度設定値SVTに近づけられるように
している。このような制御は加熱帯および均熱帯
の制御ゾーンについても同様に行なわれる。図
中、８はＣモード（コンピユータモード）時にオ
ンするスイツチ、９，１０は燃料流量および空気
流量の検出器である。なお、第１図において燃料
流量を調節計５、空気流量を調節計４にそれぞれ
与えることにより空燃比制御を行なつている。
ンは、バーナがなく排ガスで温められるようにな
つており、かつ炉温度検出器が設けられている。
他の制御ゾーンには炉温度検出器のほか、バーナ
が設けられている。さらに、炉温度検出器からの
検出温度は第１図に示すDDC制御の温度調節計
１に送られ、ここで炉温度検出器２の検出温度
PVとローカル炉温度設定値SVT又は上位計算機
からの炉温設定値SVTとを用いてPID演算（速度
形）手段３によりPID演算を行なつて操作量変化
分ΔMVnを求め、この変化分ΔMVnを前回まで
の操作量MVn−1を加えてフイードバツク操作量
MVを得、これを燃料流量調節計４および空気流
量調節計５の設定値SVF，SVAとして与えてい
る。そして、この両調節計４，５によつて最終的
な操作量MVF，MVAが求められた後、この操作
量に基づいて操作端つまり流量調節弁６，７の開
度を調節して燃料流及び空気流量を制御すること
により、炉温度設定値SVTに近づけられるように
している。このような制御は加熱帯および均熱帯
の制御ゾーンについても同様に行なわれる。図
中、８はＣモード（コンピユータモード）時にオ
ンするスイツチ、９，１０は燃料流量および空気
流量の検出器である。なお、第１図において燃料
流量を調節計５、空気流量を調節計４にそれぞれ
与えることにより空燃比制御を行なつている。
ところが、以上のような炉温度制御装置にあつ
ては、鋼片が各制御ゾーンを出入れすることによ
つて制御性を乱すといつた、外乱の問題がある。
以下、外乱の程度について熱バランス式（熱収支
式）を用いて説明する。加熱炉における熱収支と
は、エネルギー保存の法則を加熱炉に適用し、加
熱炉に入つた熱がどのような形態で、どこへどの
ように分配されていくかを計算するものである。
即ち、エネルギー保存の法則により、 入熱＝出熱＋蓄熱 ……(1) が成立する。ここで、入熱とは熱収支の対象とし
ている部分に、ある時間内に外部より入る熱量で
あり、出熱とは同じくある時間内に外部へ出る熱
量、蓄熱とは同じくある時間内に、当該部分の保
有熱量の増加分を意味する。熱精算的な観点から
は、出熱と蓄熱を合計したものを出熱と呼ぶの
で、ここではそれに従うと、 入熱＝出熱 ……(2) となる。そこで、この(2)式に基づいて鋼片加熱炉
の熱バランス式を表わすと、均熱帯の上部制御ゾ
ーン（例えば第４のゾーン）は(3)式のようにな
り、また、加熱帯の上部制御ゾーン（例えば第３
のゾーン）は(4)式のようになる。
ては、鋼片が各制御ゾーンを出入れすることによ
つて制御性を乱すといつた、外乱の問題がある。
以下、外乱の程度について熱バランス式（熱収支
式）を用いて説明する。加熱炉における熱収支と
は、エネルギー保存の法則を加熱炉に適用し、加
熱炉に入つた熱がどのような形態で、どこへどの
ように分配されていくかを計算するものである。
即ち、エネルギー保存の法則により、 入熱＝出熱＋蓄熱 ……(1) が成立する。ここで、入熱とは熱収支の対象とし
ている部分に、ある時間内に外部より入る熱量で
あり、出熱とは同じくある時間内に外部へ出る熱
量、蓄熱とは同じくある時間内に、当該部分の保
有熱量の増加分を意味する。熱精算的な観点から
は、出熱と蓄熱を合計したものを出熱と呼ぶの
で、ここではそれに従うと、 入熱＝出熱 ……(2) となる。そこで、この(2)式に基づいて鋼片加熱炉
の熱バランス式を表わすと、均熱帯の上部制御ゾ
ーン（例えば第４のゾーン）は(3)式のようにな
り、また、加熱帯の上部制御ゾーン（例えば第３
のゾーン）は(4)式のようになる。
入熱→
mfu
Claims (1)
- １ 被加熱物体が搬送される複数の制御ゾーンを
有する炉の温度を制御する炉温度制御装置におい
て、前記各制御ゾーンごとに設置された被加熱物
体表面温度検出器、炉温度検出器と、前記制御ゾ
ーンの炉温度検出器から出力される炉温度と予め
設定された炉温度設定値とを用いてフイードバツ
ク操作量を求めるフイードバツク制御系と、前記
被加熱物体の制御ゾーン搬入要因による当該制御
ゾーン熱量不足分を補なうために、炉温モデルの
熱バランス式により必要な燃料流量増加分を求
め、この燃料流量増加分を前記被加熱物体の制御
ゾーン搬入タイミングによつて事前に前記フイー
ドバツク操作量に加える手段と、前記被加熱物体
の制御ゾーン搬出要因による当該制御ゾーン熱量
過剰分を除去するために、前記炉温モデルの熱バ
ランス式により必要な燃料減少分を求め、この燃
料減少分を前記被加熱物体の制御ゾーン搬出タイ
ミングによつて事前に前記フイードバツク操作量
から差し引く手段とを備え、修正されたフイード
バツク操作量を燃焼制御系の設定値信号とするこ
とを特徴とする炉温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5581184A JPS60200319A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 炉温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5581184A JPS60200319A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 炉温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200319A JPS60200319A (ja) | 1985-10-09 |
| JPH0332606B2 true JPH0332606B2 (ja) | 1991-05-14 |
Family
ID=13009309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5581184A Granted JPS60200319A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 炉温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200319A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2744985B2 (ja) * | 1989-12-28 | 1998-04-28 | 東京エレクトロン株式会社 | レジスト処理装置 |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP5581184A patent/JPS60200319A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60200319A (ja) | 1985-10-09 |
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