JPH04221027A - 誘導加熱装置の制御方法 - Google Patents
誘導加熱装置の制御方法Info
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- JPH04221027A JPH04221027A JP2404555A JP40455590A JPH04221027A JP H04221027 A JPH04221027 A JP H04221027A JP 2404555 A JP2404555 A JP 2404555A JP 40455590 A JP40455590 A JP 40455590A JP H04221027 A JPH04221027 A JP H04221027A
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- strip
- heating device
- temperature
- induction heating
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被加熱材を搬送しなが
ら加熱する誘導加熱装置の制御方法に関するものである
。
ら加熱する誘導加熱装置の制御方法に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】一般に、搬送される物体を誘導加熱装置
にて加熱を行う場合の必要電力Ｐ（ｋＷ）は、数式１に
て求められる。
にて加熱を行う場合の必要電力Ｐ（ｋＷ）は、数式１に
て求められる。
【０００３】
【数１】
【０００４】一方、誘導加熱装置を被加熱材が通過する
過程では、コイル中で加熱最中での熱放散やコイル間の
空走部通過時に於ける熱放散等の熱損失（温度降下）分
が発生する。特に、薄板（ストリップ）を移送しながら
加熱する場合には、ストリップがばたつきやすいこと、
また加熱効率をあげるためにはストリップとコイルとの
間の距離をできるだけ小さくする方が有利であることか
ら、その間隔は５０〜１００ｍｍ程度しかないことによ
り、ストリップとコイルあるいはコイルを保護する耐火
物とが接触しやすく、これを防ぐためにサポートロール
をコイル間に設置しなければならない。よって、そのた
めのコイル間空走部が２〜３ｍ必要であり、そこでの熱
損失分が無視できず制御誤差の大きな原因となる。又、
既存の設備を改造して誘導加熱装置を設置する場合など
には既設物との干渉によりやむなく空走部が生じて同様
な問題が発生してしまうことがある。ここで、図１にレ
イアウトを示す誘導加熱装置を例にして、その制御誤差
を計算機シュミレーションにより試算してみる。表１が
その誘導加熱装置の諸元である。
過程では、コイル中で加熱最中での熱放散やコイル間の
空走部通過時に於ける熱放散等の熱損失（温度降下）分
が発生する。特に、薄板（ストリップ）を移送しながら
加熱する場合には、ストリップがばたつきやすいこと、
また加熱効率をあげるためにはストリップとコイルとの
間の距離をできるだけ小さくする方が有利であることか
ら、その間隔は５０〜１００ｍｍ程度しかないことによ
り、ストリップとコイルあるいはコイルを保護する耐火
物とが接触しやすく、これを防ぐためにサポートロール
をコイル間に設置しなければならない。よって、そのた
めのコイル間空走部が２〜３ｍ必要であり、そこでの熱
損失分が無視できず制御誤差の大きな原因となる。又、
既存の設備を改造して誘導加熱装置を設置する場合など
には既設物との干渉によりやむなく空走部が生じて同様
な問題が発生してしまうことがある。ここで、図１にレ
イアウトを示す誘導加熱装置を例にして、その制御誤差
を計算機シュミレーションにより試算してみる。表１が
その誘導加熱装置の諸元である。
【０００５】
【表１】
【０００６】本例の誘導加熱装置は竪型連続焼鈍炉の１
パスに定格出力１０００ｋＷの誘導加熱装置（コイル）
を３基タンデム状に配置しており、ストリップの通板方
向の上流側から順番にＮｏ．１誘導加熱装置３３、Ｎｏ
．２誘導加熱装置３４、Ｎｏ．３誘導加熱装置３５と称
している。また、Ｎｏ．１誘導加熱コイル３３ＣとＮｏ
．２誘導加熱コイル３４Ｃとの間に前述したストリップ
サポートロール３６が設置されており、その区間が空走
部となっている。（第１空走部）さらに、最終段のＮｏ
．３誘導加熱コイル３５Ｃから温度管理用の誘導加熱装
置出口板温計３８までの間も空走部となっている。（第
２空走部）また、３７は誘導加熱装置入口の板温を測定
する誘導加熱装置入口板温計である。表２は計算機シュ
ミレーションに使用した各条件値である。
パスに定格出力１０００ｋＷの誘導加熱装置（コイル）
を３基タンデム状に配置しており、ストリップの通板方
向の上流側から順番にＮｏ．１誘導加熱装置３３、Ｎｏ
．２誘導加熱装置３４、Ｎｏ．３誘導加熱装置３５と称
している。また、Ｎｏ．１誘導加熱コイル３３ＣとＮｏ
．２誘導加熱コイル３４Ｃとの間に前述したストリップ
サポートロール３６が設置されており、その区間が空走
部となっている。（第１空走部）さらに、最終段のＮｏ
．３誘導加熱コイル３５Ｃから温度管理用の誘導加熱装
置出口板温計３８までの間も空走部となっている。（第
２空走部）また、３７は誘導加熱装置入口の板温を測定
する誘導加熱装置入口板温計である。表２は計算機シュ
ミレーションに使用した各条件値である。
【０００７】
【表２】
【０００８】計算機シュミレーションは、入側板温計か
ら出側板温計までのスパン（２３ｍ）を１ｍ間隔で区切
り、入側板温計直下の板温を基準として、上流側より下
流側へ向かって、各区間での誘導加熱による温度上昇分
と熱放散による温度降下分を加えたもの（通電していな
いコイルを通過する場合や空走部を通過する場合は温度
降下分のみ）を出側板温計直下位置まで積算する熱収支
モデル式により収束計算を行って、加熱目標温度あるい
は目標昇温量を達成するときのコイルの設定電力値を求
める方法にて行った。また、各コイルへの電力設定配分
は各誘導加熱装置の最大投入電力に対して均等負荷率と
なるような配分とした。その試算結果を表３に示す。
ら出側板温計までのスパン（２３ｍ）を１ｍ間隔で区切
り、入側板温計直下の板温を基準として、上流側より下
流側へ向かって、各区間での誘導加熱による温度上昇分
と熱放散による温度降下分を加えたもの（通電していな
いコイルを通過する場合や空走部を通過する場合は温度
降下分のみ）を出側板温計直下位置まで積算する熱収支
モデル式により収束計算を行って、加熱目標温度あるい
は目標昇温量を達成するときのコイルの設定電力値を求
める方法にて行った。また、各コイルへの電力設定配分
は各誘導加熱装置の最大投入電力に対して均等負荷率と
なるような配分とした。その試算結果を表３に示す。
【０００９】
【表３】
【００１０】例えば、炉速が１００ｍｐｍ でストリッ
プの温度を３００℃から１００℃昇温させる場合には、
熱損失分を考慮すれば３基合計で１２６６（ｋＷ）を必
要とする。一方、数式１の一般式にて求めた必要電力Ｐ
Ｇ （ｋＷ）は、下記の数式２に示すように、
プの温度を３００℃から１００℃昇温させる場合には、
熱損失分を考慮すれば３基合計で１２６６（ｋＷ）を必
要とする。一方、数式１の一般式にて求めた必要電力Ｐ
Ｇ （ｋＷ）は、下記の数式２に示すように、
【００１１】
【数２】
【００１２】であり、３０３（ｋＷ）分の誤差があるこ
とが判る。そしてこの３０３（ｋＷ）分に相当する温度
誤差は約２４℃にもなる。よって、誘導加熱装置でスト
リップの温度を制御する場合には、これらの熱損失分を
見込んだ電力値を誘導加熱装置に設定しなければ、その
分が誤差となり制御精度が確保できない。
とが判る。そしてこの３０３（ｋＷ）分に相当する温度
誤差は約２４℃にもなる。よって、誘導加熱装置でスト
リップの温度を制御する場合には、これらの熱損失分を
見込んだ電力値を誘導加熱装置に設定しなければ、その
分が誤差となり制御精度が確保できない。
【００１３】一方、特開昭５１−８７８３６、特開昭５
２−６２１１０、特開昭５２−１２２９４１、特開昭５
２−１２２９４２、特開昭５７−３７６７９、特開昭５
９−５９８２４号公報などの公知の誘導加熱装置の制御
方法では、制御誤差を誘導加熱装置出口に設置する板温
計により検出して、誘導加熱装置への電力設定値を修正
するいわゆるフィードバック制御により、熱損失分に起
因するもの以外の諸条件の変化に起因するものも含めて
、制御誤差を抑制する方式を採っている。
２−６２１１０、特開昭５２−１２２９４１、特開昭５
２−１２２９４２、特開昭５７−３７６７９、特開昭５
９−５９８２４号公報などの公知の誘導加熱装置の制御
方法では、制御誤差を誘導加熱装置出口に設置する板温
計により検出して、誘導加熱装置への電力設定値を修正
するいわゆるフィードバック制御により、熱損失分に起
因するもの以外の諸条件の変化に起因するものも含めて
、制御誤差を抑制する方式を採っている。
【００１４】しかしながら、このフィードバック制御方
式は、制御結果を検知してから制御操作量すなわち電力
値の修正を行う制御方式であるから、ストリップ上のあ
る点がコイル内を通過して加熱されている間は当然制御
不可能でありまた、その点がコイルを出て板温計で測温
され、制御誤差が検知されてから制御が作動して誤差が
抑制されるまでの間のロスタイムも存在するので、これ
らの間に処理されたストリップは場合によっては規定の
温度誤差範囲を外れてしまう。すなわち、定常部におい
ては本方法は有効であるが、ストリップのサイズや加熱
目標温度あるいは目標昇温量の変更部直後においては、
目標とする温度制御精度を保証し得るものではなく、し
たがって、熱損失分を考慮した電力値の設定が必要であ
る。
式は、制御結果を検知してから制御操作量すなわち電力
値の修正を行う制御方式であるから、ストリップ上のあ
る点がコイル内を通過して加熱されている間は当然制御
不可能でありまた、その点がコイルを出て板温計で測温
され、制御誤差が検知されてから制御が作動して誤差が
抑制されるまでの間のロスタイムも存在するので、これ
らの間に処理されたストリップは場合によっては規定の
温度誤差範囲を外れてしまう。すなわち、定常部におい
ては本方法は有効であるが、ストリップのサイズや加熱
目標温度あるいは目標昇温量の変更部直後においては、
目標とする温度制御精度を保証し得るものではなく、し
たがって、熱損失分を考慮した電力値の設定が必要であ
る。
【００１５】これに対して、特開昭５４−２９１４１号
公報では熱損失分を補償する電力値を被加熱材の入口温
度、速度、目標昇温量から導出するようにしている。し
かし、熱損失分は被加熱材のサイズや加熱途中でのその
時々の被加熱材の温度と周囲温度との差及び通過時間に
依存するものであるから、被加熱材の入口温度、速度、
目標昇温量のみからでは、被加熱材のサイズや目標昇温
量あるいは加熱目標温度の変更に対しては、目標制御精
度を確保できるに充分な電力設定値を導出し得るもので
はない。特に、ストリップの連続焼鈍炉に設置される誘
導加熱装置では、ストリップのサイズの変更点や加熱目
標温度あるいは目標昇温量の変更が頻繁に行われるが、
この方法では各変更点直後において所望の温度制御精度
を得ることができず用を成さない。
公報では熱損失分を補償する電力値を被加熱材の入口温
度、速度、目標昇温量から導出するようにしている。し
かし、熱損失分は被加熱材のサイズや加熱途中でのその
時々の被加熱材の温度と周囲温度との差及び通過時間に
依存するものであるから、被加熱材の入口温度、速度、
目標昇温量のみからでは、被加熱材のサイズや目標昇温
量あるいは加熱目標温度の変更に対しては、目標制御精
度を確保できるに充分な電力設定値を導出し得るもので
はない。特に、ストリップの連続焼鈍炉に設置される誘
導加熱装置では、ストリップのサイズの変更点や加熱目
標温度あるいは目標昇温量の変更が頻繁に行われるが、
この方法では各変更点直後において所望の温度制御精度
を得ることができず用を成さない。
【００１６】また、特開昭５５−７８４９０号公報では
コイル間での冷却（熱損失分）の影響を目標温度設定を
調整することで補正するとあるが、この従来技術におい
ても特開昭５４−２９１４１について述べたことと同様
の理由があることに加えて、ストリップが誘導加熱装置
を通過中には、コイル間での熱損失分のみならずコイル
内での熱損失分もあるので、それが考慮されてない分が
制御誤差となる。よって、この方法も特開昭５４−２９
１４１と同様に、特に、ストリップの連続焼鈍炉に設置
される誘導加熱装置のようにストリップのサイズに変更
点や加熱目標温度あるいは目標昇温量の変更が頻繁に行
われるものに対しては、所望の温度制御精度を得るため
の電力設定値の導出方法を提供するものではない。
コイル間での冷却（熱損失分）の影響を目標温度設定を
調整することで補正するとあるが、この従来技術におい
ても特開昭５４−２９１４１について述べたことと同様
の理由があることに加えて、ストリップが誘導加熱装置
を通過中には、コイル間での熱損失分のみならずコイル
内での熱損失分もあるので、それが考慮されてない分が
制御誤差となる。よって、この方法も特開昭５４−２９
１４１と同様に、特に、ストリップの連続焼鈍炉に設置
される誘導加熱装置のようにストリップのサイズに変更
点や加熱目標温度あるいは目標昇温量の変更が頻繁に行
われるものに対しては、所望の温度制御精度を得るため
の電力設定値の導出方法を提供するものではない。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】これに対し、本発明は
、ストリップのサイズや加熱目標温度あるいは目標昇温
量などの加熱状況の変化に対して柔軟性、即応性をもち
、コイル間空走部のみならずコイル部での熱損失分をも
考慮した、加熱目標温度あるいは目標昇温量を得るため
の誘導加熱装置への電力設定値の導出方法を提供するも
のである。
、ストリップのサイズや加熱目標温度あるいは目標昇温
量などの加熱状況の変化に対して柔軟性、即応性をもち
、コイル間空走部のみならずコイル部での熱損失分をも
考慮した、加熱目標温度あるいは目標昇温量を得るため
の誘導加熱装置への電力設定値の導出方法を提供するも
のである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、複数
の加熱コイルがタンデム状に配列されかつ少なくとも１
ケ所のコイル間にサポートロールが設置されて空走部を
もつ誘導加熱装置にて、ストリップを搬送しながら加熱
し、所定の加熱温度あるいは所定の昇温量を確保する誘
導加熱装置の制御方法において、ストリップの加熱目標
温度または目標昇温量の変更部あるいはストリップのサ
イズ変更部が誘導加熱装置の入口に到達した際に、スト
リップのサイズ、各コイル部およびコイル間空送部に設
置した雰囲気温度計により検出した温度値に基づいて、
ストリップが誘導加熱装置入口から出口までを通過する
間に生じる熱損失分（温度降下分）を考慮した熱収支モ
デル式を用いて収束計算を行い、加熱目標温度または目
標昇温量を達成する誘導加熱装置への必要最適電力設定
値を求め設定することを特徴とする誘導加熱装置の制御
方法である。
の加熱コイルがタンデム状に配列されかつ少なくとも１
ケ所のコイル間にサポートロールが設置されて空走部を
もつ誘導加熱装置にて、ストリップを搬送しながら加熱
し、所定の加熱温度あるいは所定の昇温量を確保する誘
導加熱装置の制御方法において、ストリップの加熱目標
温度または目標昇温量の変更部あるいはストリップのサ
イズ変更部が誘導加熱装置の入口に到達した際に、スト
リップのサイズ、各コイル部およびコイル間空送部に設
置した雰囲気温度計により検出した温度値に基づいて、
ストリップが誘導加熱装置入口から出口までを通過する
間に生じる熱損失分（温度降下分）を考慮した熱収支モ
デル式を用いて収束計算を行い、加熱目標温度または目
標昇温量を達成する誘導加熱装置への必要最適電力設定
値を求め設定することを特徴とする誘導加熱装置の制御
方法である。
【００１９】
【作用】本発明法によれば、熱損失分を考慮した電力設
定値を求めるにあたって、熱損失分の導出にあたり重要
な要因となる雰囲気温度を実測して用い、かつ、誘導加
熱装置通過中に、その各過程においてストリップに与え
られる熱量とストリップが失う熱量を熱収支モデル式に
より算出して、総じて、所望の加熱目標温度あるいは目
標昇温量を得ることのできる必要電力値を導出するよう
にしているので、加熱目標温度あるいは目標昇温量の変
更に対して、柔軟に精度良く対応することができる。ま
た、熱収支モデル式にはストリップのサイズが考慮され
ているので、サイズの変更に対しても同様に柔軟に精度
良く対応することができる。したがって、その結果、ス
トリップのサイズの変更や加熱目標温度あるいは目標昇
温量の変更が頻繁に行われても、所望の温度制御精度を
得ることができる。
定値を求めるにあたって、熱損失分の導出にあたり重要
な要因となる雰囲気温度を実測して用い、かつ、誘導加
熱装置通過中に、その各過程においてストリップに与え
られる熱量とストリップが失う熱量を熱収支モデル式に
より算出して、総じて、所望の加熱目標温度あるいは目
標昇温量を得ることのできる必要電力値を導出するよう
にしているので、加熱目標温度あるいは目標昇温量の変
更に対して、柔軟に精度良く対応することができる。ま
た、熱収支モデル式にはストリップのサイズが考慮され
ているので、サイズの変更に対しても同様に柔軟に精度
良く対応することができる。したがって、その結果、ス
トリップのサイズの変更や加熱目標温度あるいは目標昇
温量の変更が頻繁に行われても、所望の温度制御精度を
得ることができる。
【００２０】
【実施例】本発明の具体的な実施方法を図２，図３に示
す。図２において、１はストリップ、２は加熱コイルお
よびコイルカバー、３，４は加熱コイル２に接続された
整合コンデンサー、インバーター装置である。５は加熱
コイル内部雰囲気温度を計測する温度計、６は各コイル
間の空走部の温度を計測する温度計、７は加熱装置入口
のストリップ温度を計測する温度計、８は加熱装置出口
のストリップ温度を計測する温度計、９はストリップの
処理速度を計測する速度計、１０は演算・判断処理装置
、１１は上位計算機である。１０と１１は同一計算機で
実現してもよい。
す。図２において、１はストリップ、２は加熱コイルお
よびコイルカバー、３，４は加熱コイル２に接続された
整合コンデンサー、インバーター装置である。５は加熱
コイル内部雰囲気温度を計測する温度計、６は各コイル
間の空走部の温度を計測する温度計、７は加熱装置入口
のストリップ温度を計測する温度計、８は加熱装置出口
のストリップ温度を計測する温度計、９はストリップの
処理速度を計測する速度計、１０は演算・判断処理装置
、１１は上位計算機である。１０と１１は同一計算機で
実現してもよい。
【００２１】また、図３には、演算・判断処理装置１０
内での処理フローを示す。ストリップ１のサイズ変更部
あるいは目標加熱温度または目標昇温量の変更部が誘導
加熱装置入口温度計７に達したときに処理フローがスタ
ートし（１２）、ストリップの処理速度計９よりストリ
ップ１の実測速度を、また加熱装置入口の板温計７より
ストリップ１の加熱装置入口での実績温度を、また、各
温度計５，６よりコイル部およびコイル間空走部での雰
囲気温度の実測値を演算・判断処理装置１０に取り込む
と共に、上位計計算機１１からもストリップの断面積、
単位長当たりの表面積等の各データを演算・判断処理装
置１０に取り込む（１３）。
内での処理フローを示す。ストリップ１のサイズ変更部
あるいは目標加熱温度または目標昇温量の変更部が誘導
加熱装置入口温度計７に達したときに処理フローがスタ
ートし（１２）、ストリップの処理速度計９よりストリ
ップ１の実測速度を、また加熱装置入口の板温計７より
ストリップ１の加熱装置入口での実績温度を、また、各
温度計５，６よりコイル部およびコイル間空走部での雰
囲気温度の実測値を演算・判断処理装置１０に取り込む
と共に、上位計計算機１１からもストリップの断面積、
単位長当たりの表面積等の各データを演算・判断処理装
置１０に取り込む（１３）。
【００２２】次に、１４で温度積分計算の初期値Ｔ０
を誘導加熱装置入口温度ＴＥ とし、また１５にて温度
積分計算回数Ｎの初期値を０にセットして、ａ式計算部
１７、ｂ式計算部１８、ｃ式計算部１９にて第１区間で
の温度上昇量（温度降下量）を算出した後積分計算回数
Ｎを１増す（２０）。ここで、ｃ式計算部１９の処理に
おいては、１３で演算・判断処理装置１０に取り込んだ
温度計５，６により実測した雰囲気温度ＴＧ を用いる
。なお、上記の各計算部１７，１８，１９における計算
式は下記の数式３を用いる。
を誘導加熱装置入口温度ＴＥ とし、また１５にて温度
積分計算回数Ｎの初期値を０にセットして、ａ式計算部
１７、ｂ式計算部１８、ｃ式計算部１９にて第１区間で
の温度上昇量（温度降下量）を算出した後積分計算回数
Ｎを１増す（２０）。ここで、ｃ式計算部１９の処理に
おいては、１３で演算・判断処理装置１０に取り込んだ
温度計５，６により実測した雰囲気温度ＴＧ を用いる
。なお、上記の各計算部１７，１８，１９における計算
式は下記の数式３を用いる。
【００２３】
【数３】
【００２４】以降、Ｎが誘導加熱装置パス長さＬ（加熱
装置入口温度計測点から加熱装置出口温度管理点ー通常
、加熱装置出口温度計測点ーまでの距離）を温度計算１
区間の長さｌで割った値の整数分ＮＭＡＸ 以上になる
まで、１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２
９の順序で計算処理を繰り返す。但し、ここで、加熱コ
イル部でない区間すなわち空走部に相当する区間の計算
をする場合には、加熱コイル区間判断部１６にて分岐し
、Ｔ０ がＴ２ に置き換えられ（２８）、１７，１８
をバイパスして１９に連結される。
装置入口温度計測点から加熱装置出口温度管理点ー通常
、加熱装置出口温度計測点ーまでの距離）を温度計算１
区間の長さｌで割った値の整数分ＮＭＡＸ 以上になる
まで、１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２
９の順序で計算処理を繰り返す。但し、ここで、加熱コ
イル部でない区間すなわち空走部に相当する区間の計算
をする場合には、加熱コイル区間判断部１６にて分岐し
、Ｔ０ がＴ２ に置き換えられ（２８）、１７，１８
をバイパスして１９に連結される。
【００２５】一方、電力簡易算出部２５にて前に示した
数式１により、加熱目標温度あるいは目標昇温量を得る
ための必要総電力の粗値を求め、各誘導加熱装置への電
力配分方式に応じて、電力仮配分部２６にて各誘導加熱
装置への粗電力設定値ＰＰＲＯ を計算しておく。そし
て、各誘導加熱装置（コイル）に該当する区間の計算処
理において各々に対応する粗電力設定値ＰＰＲＯ を用
いる。また、各計算処理に用いる粗電力設定値ＰＰＲＯ
以外の諸データについても該当区間のものを用いるこ
とは言うまでもなく、また、各区間での比熱Ｃはその区
間での平均温度の関数とする。
数式１により、加熱目標温度あるいは目標昇温量を得る
ための必要総電力の粗値を求め、各誘導加熱装置への電
力配分方式に応じて、電力仮配分部２６にて各誘導加熱
装置への粗電力設定値ＰＰＲＯ を計算しておく。そし
て、各誘導加熱装置（コイル）に該当する区間の計算処
理において各々に対応する粗電力設定値ＰＰＲＯ を用
いる。また、各計算処理に用いる粗電力設定値ＰＰＲＯ
以外の諸データについても該当区間のものを用いるこ
とは言うまでもなく、また、各区間での比熱Ｃはその区
間での平均温度の関数とする。
【００２６】そしてＮがＮＭＡＸ に達したときには、
以上の温度積分計算処理（温度上昇量又は温度降下量の
積分計算）を終了し（２１）、最終計算値をＴＤ とし
て（２２）、ＴＤ と設定ＴＤ との差ＥＲＲ を算出
する（２３）。 ここで、ＥＲＲ が制御偏差許容値Ａを越えるならば（
２４）、電力修正部２７にてＥＲＲ に相当する分だけ
必要総電力の粗値を修正して再度電力仮配分を行う（２
６）と共に、修正後の粗電力設定値ＰＰＲＯ を用いて
再度前述した温度計算処理を行う。こうして、ＥＲＲ
がＡ以下になるまで以上の処理を繰り返す。ＥＲＲ が
Ａ以下になったら、そのときの各誘導加熱装置へ粗電力
設定値ＰＰＲＯ を正式な電力設定値ＰＳＥＴ として
（３０）、各誘導加熱装置（インバーター装置）へ出力
して（３１）、終了する（３２）。
以上の温度積分計算処理（温度上昇量又は温度降下量の
積分計算）を終了し（２１）、最終計算値をＴＤ とし
て（２２）、ＴＤ と設定ＴＤ との差ＥＲＲ を算出
する（２３）。 ここで、ＥＲＲ が制御偏差許容値Ａを越えるならば（
２４）、電力修正部２７にてＥＲＲ に相当する分だけ
必要総電力の粗値を修正して再度電力仮配分を行う（２
６）と共に、修正後の粗電力設定値ＰＰＲＯ を用いて
再度前述した温度計算処理を行う。こうして、ＥＲＲ
がＡ以下になるまで以上の処理を繰り返す。ＥＲＲ が
Ａ以下になったら、そのときの各誘導加熱装置へ粗電力
設定値ＰＰＲＯ を正式な電力設定値ＰＳＥＴ として
（３０）、各誘導加熱装置（インバーター装置）へ出力
して（３１）、終了する（３２）。
【００２７】以上が、本発明の具体的実施方法であるが
、処理の中で用いるＮＭＡＸ および制御偏差許容値Ａ
について補足するならば、ＮＭＡＸ は要求される制御
精度と計算機への負荷を考慮して決めるのが望ましく、
また、更に、制御精度に大きく影響するコイル部での加
熱効率やコイル部及び空走部での総括熱伝達係数等の未
知パラメータは、コイル部や空送部等各ゾーン後との区
画において、カルマンフィルタ等を使用して推定、学習
することにより効果的に求めることができる。
、処理の中で用いるＮＭＡＸ および制御偏差許容値Ａ
について補足するならば、ＮＭＡＸ は要求される制御
精度と計算機への負荷を考慮して決めるのが望ましく、
また、更に、制御精度に大きく影響するコイル部での加
熱効率やコイル部及び空走部での総括熱伝達係数等の未
知パラメータは、コイル部や空送部等各ゾーン後との区
画において、カルマンフィルタ等を使用して推定、学習
することにより効果的に求めることができる。
【００２８】また、制御偏差許容値Ａは、温度計算式に
用いる諸データの誤差や温度計算式そのものの精度を考
慮して、実際の制御偏差許容値よりも小さく設定する方
が望ましいが、過度に小さくし過ぎると計算が収束しな
い危険性が高く、又、計算機への負荷が大きくなるなど
弊害が生じるので、これらを考慮して設定しなければな
らない。
用いる諸データの誤差や温度計算式そのものの精度を考
慮して、実際の制御偏差許容値よりも小さく設定する方
が望ましいが、過度に小さくし過ぎると計算が収束しな
い危険性が高く、又、計算機への負荷が大きくなるなど
弊害が生じるので、これらを考慮して設定しなければな
らない。
【００２９】なお、目標昇温量に対して電力設定値を導
出する場合には、図３の２３において、ＥＲＲ ＝（Ｔ
Ｄ −ＴＥＪ）−ΔＴＳＥＴ とすればよい。なお、Ｔ
Ｄ は計算加熱温度、ＴＥＪは誘導加熱装置入口実測板
温、ΔＴＳＥＴ は目標昇温量である。
出する場合には、図３の２３において、ＥＲＲ ＝（Ｔ
Ｄ −ＴＥＪ）−ΔＴＳＥＴ とすればよい。なお、Ｔ
Ｄ は計算加熱温度、ＴＥＪは誘導加熱装置入口実測板
温、ΔＴＳＥＴ は目標昇温量である。
【００３０】
【発明の効果】以上述べた本発明法によれば、熱損失分
を考慮した電力設定値を求めるにあたって、熱損失分の
導出に当たり重要な要因となる雰囲気温度を実測して用
い、かつ、誘導加熱装置通過中に、その各過程において
ストリップに与えられる熱量とストリップが失う熱量を
熱収支モデル式により算出して、総じて、所望の加熱目
標温度あるいは目標昇温量を得ることのできる必要電力
値を導出するようにしているので、加熱目標温度あるい
は目標昇温量の変更に対して、柔軟に精度よく対応する
ことができ、また、熱収支モデル式にはストリップのサ
イズが考慮されているので、サイズの変更に対しても同
様に柔軟に精度よく対応することができるので、ストリ
ップのサイズの変更や加熱目標温度あるいは目標昇温量
の変更が頻繁に行なわれる場合でも所望の温度制御精度
を得ることができる。
を考慮した電力設定値を求めるにあたって、熱損失分の
導出に当たり重要な要因となる雰囲気温度を実測して用
い、かつ、誘導加熱装置通過中に、その各過程において
ストリップに与えられる熱量とストリップが失う熱量を
熱収支モデル式により算出して、総じて、所望の加熱目
標温度あるいは目標昇温量を得ることのできる必要電力
値を導出するようにしているので、加熱目標温度あるい
は目標昇温量の変更に対して、柔軟に精度よく対応する
ことができ、また、熱収支モデル式にはストリップのサ
イズが考慮されているので、サイズの変更に対しても同
様に柔軟に精度よく対応することができるので、ストリ
ップのサイズの変更や加熱目標温度あるいは目標昇温量
の変更が頻繁に行なわれる場合でも所望の温度制御精度
を得ることができる。
【図１】誘導加熱装置のレイアウト図。
【図２】本発明の具体的な実施方法を説明する図。
【図３】本発明方法の制御フロー図。
１ ストリップ
２ 加熱コイル
３ 整合コンデンサー
４ インバーター
５〜８ 温度計
９ 速度計
１０ 演算・判断処理装置
１１ 上位計算機
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の加熱コイルがタンデム状に配列
されかつ少なくとも１ケ所のコイル間にサポートロール
が設置されて空走部をもつ誘導加熱装置にて、ストリッ
プを搬送しながら加熱し、所定の加熱温度あるいは所定
の昇温量を確保する誘導加熱装置の制御方法において、
ストリップの加熱目標温度または目標昇温量の変更部あ
るいはストリップのサイズ変更部が誘導加熱装置の入口
に到達した際に、ストリップのサイズ、各コイル部およ
びコイル間空送部に設置した雰囲気温度計により検出し
た温度値に基づいて、ストリップが誘導加熱装置入口か
ら出口までを通過する間に生じる熱損失分（温度降下分
）を考慮した熱収支モデル式を用いて収束計算を行い、
加熱目標温度または目標昇温量を達成する誘導加熱装置
への必要最適電力設定値を求め設定することを特徴とす
る誘導加熱装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2404555A JP2523991B2 (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 誘導加熱装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2404555A JP2523991B2 (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 誘導加熱装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04221027A true JPH04221027A (ja) | 1992-08-11 |
| JP2523991B2 JP2523991B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=18514216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2404555A Expired - Lifetime JP2523991B2 (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 誘導加熱装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2523991B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104694732A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-06-10 | 江苏金基特钢有限公司 | 钢丝感应加热装置 |
| JP2021109990A (ja) * | 2020-01-08 | 2021-08-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 板温制御方法、加熱制御装置、及び金属板の製造方法 |
-
1990
- 1990-12-20 JP JP2404555A patent/JP2523991B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104694732A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-06-10 | 江苏金基特钢有限公司 | 钢丝感应加热装置 |
| JP2021109990A (ja) * | 2020-01-08 | 2021-08-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 板温制御方法、加熱制御装置、及び金属板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2523991B2 (ja) | 1996-08-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960402 |