JPH05230555A - 電縫管溶接部の焼鈍機制御方法 - Google Patents

電縫管溶接部の焼鈍機制御方法

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JPH05230555A
JPH05230555A JP6967092A JP6967092A JPH05230555A JP H05230555 A JPH05230555 A JP H05230555A JP 6967092 A JP6967092 A JP 6967092A JP 6967092 A JP6967092 A JP 6967092A JP H05230555 A JPH05230555 A JP H05230555A
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JP
Japan
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temperature
annealing machine
electric resistance
resistance welded
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Pending
Application number
JP6967092A
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English (en)
Inventor
Atsushi Miyamoto
敦 宮本
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints

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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 応答性の良い温度制御が常に安定して行え、
簡易で低コストな焼鈍機の温度制御方法を提供するこ
と。 【構成】 出側温度情報Tn ,電縫管の肉厚情報Dn ,
入側温度T1 と出側温度T2 との入側出側温度差情報Δ
Tn ,又は移動速度情報Vn をプログラマブルコントロ
ーラ1へ入力する。このプログラマブルコントローラ1
は、これらの入力された情報を基にデータテーブル5を
作成し、電縫管3を焼鈍機2により加熱中、電縫管の肉
厚,出側温度,入側出側温度差,移動速度に基づいてこ
のデータテーブル5により補間計算を行い、算出された
計算電力値Pt に PID制御による補正電力値Pb を加え
た電力指令値PT を、焼鈍機2へ出力して電縫管の温度
制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電縫管溶接部の加熱温度
を制御する焼鈍機制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電縫管は、連続送給される綱帯の両側端
縁同士を衝合わせるように曲成して筒状に成し、その衝
合わせた端縁部分を高周波加熱すると共に、側圧を加え
て溶着し製管される。
【0003】このようにして製管された電縫管は、焼鈍
機に向けて軸長方向に走行する。その走行中に溶接部は
前記焼鈍機により 1〜10KHz の高周波により電磁誘導加
熱され、焼なまし,焼ならしされて、残留応力の除去及
び組織の改善が図られる。近年電縫管の高品質化に伴
い、この溶接部の加熱処理工程における加熱温度の精度
に対する要求が高まっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般に加熱処理温度制
御は、測定温度をフィードバック制御するPIDコント
ローラで行われる。ところが製管すべき電縫管のロット
の変更時における電縫管の肉厚の変化または走行速度の
変化により、制御系の時定数が変化し、さらに焼鈍位置
と温度測定位置との相違によるむだ時間が変化するた
め、安定した制御が行われ難い。
【0005】そこで本出願人はこの解決策として、電縫
管の肉厚、走行速度により制御上のゲインを変化させ、
安定した制御を行う誘導加熱装置を提案した(特開昭63
−68282 号公報)。この装置により定常状態では安定し
た制御を行うことができるが、電縫管の肉厚,走行速度
を変化させた際の応答に遅れが見られるという問題があ
る。また、焼鈍スタート時には、フィードバック制御の
ため応答性に劣り、適正な温度になるまでに時間がかか
るので歩留りが悪い。さらに、前述したような制御系の
調整には、膨大な手間がかかるといった問題がある。本
発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、応答
性が良く制御の調整が簡易である電縫管溶接部の焼鈍機
制御方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電縫管溶接
部の焼鈍機制御方法は、走行する電縫管の溶接部を電気
焼鈍機に向けて送給して加熱し、前記電縫管溶接部の温
度を制御する方法において、電縫管の実操業の定常状態
における焼鈍機出側温度,焼鈍機入側出側温度差,肉
厚,走行速度及びそのときの電力値に基づいてデータテ
ーブルを作製する過程と、前記データテーブルの値で補
間計算して焼鈍機の所要電力値を求める過程と、該所要
電力値に PID制御による補正値を加えて焼鈍機への電力
指令値を決定する過程とを有することを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明の焼鈍機温度制御方法では、過去の操業
時における電縫管の出側温度,入側出側温度差,肉厚,
走行速度,及びその時の焼鈍機の電力値をデータテーブ
ル化している。走行中の温度測定値によりその都度電力
調整を行うフィードバック制御と異なり、焼鈍スタート
時の条件により、前記データテーブルの値に基づいて焼
鈍機への電力値を決定するので、フィードフォワード的
に応答性の良い温度制御を行うことができる。また同時
にPID 制御を行い、得られた補正電力値を加えるので、
より精度の高い制御を行うことができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き、具体的に説明する。図1は、本発明の実施に使用す
る制御系を示す模式的ブロック図である。電縫管3は、
溶接部を上側にして、図中左から右へその軸長方向に焼
鈍機に向けて送給される。焼鈍機2は電縫管3の上方に
配置される。電縫管の肉厚及び出側設定温度がプログラ
マブルコントローラ1に設定され、このプログラマブル
コントローラ1の制御によって前記焼鈍機2が電縫管3
の溶接部を加熱する。また、焼鈍機2の上流側には入側
温度計71が、下流側には出側温度計72が配置され、電縫
管3溶接部表面の入側温度T1, 出側温度T2を夫々検出し
ている。入側温度T1,出側温度T2をプログラマブルコン
トローラ1へ入力し、入側出側温度差がここで計算され
る。また、電縫管3の下側には速度検出器4が配置され
電縫管3の走行速度Vを測定してプログラマブルコント
ローラ1へ入力している。
【0009】プログラマブルコントローラ1では、過去
に集積したデータから集積された操業データである、電
縫管3の肉厚情報Dn ,出側温度情報Tn ,走行速度情
報Vn , 入側温度T1 と出側温度T2 との温度差である
温度差情報ΔTn 、及びそのときの焼鈍機の電力値であ
る電力値情報Pn を基に、データテーブル5が作成され
ており、さらに該データテーブル5を充実したものにす
るために、以降の操業における定常状態での上述した情
報を、次に述べる手順によりデータテーブル5に加え更
新する。
【0010】電縫管の溶接部を焼鈍する際、現在の肉厚
D, 走行速度V, 出側温度T2, 入側出側温度差ΔTを前
記データテーブル5に照合し、該当するデータ即ち情報
の組み合わせが、存在する場合はこのデータに対応する
計算電力値Pt を、存在しない場合には前記データに最
も近い前後データテーブル5の値で、後述する補間計算
を行い計算電力値Pt を求める。
【0011】データテーブル5の作成方法及び温度制御
の方法について記載する。データテーブル5は、過去に
集積したデータである出側温度情報Tn ,電縫管の肉厚
情報Dn ,入側温度T1 と出側温度T2 との温度差情報
ΔTn ,走行速度情報Vn ,及びそのときの電力値情報
Pn により構成されており、さらに焼鈍中にこれらのデ
ータがほぼ一定になった時点の値で順次このデータテー
ブル5を更新していく。データテーブル5では夫々のデ
ータをブロック化している。肉厚情報Dn については、
5mm未満, 5〜8mm, 8〜11mm, 11〜14mm, 14〜17mm, 17
mm以上の6通りに、出側温度情報Tn は、 850℃未満,8
50〜 900℃,900〜 950℃, 950℃以上の4通り、温度差
情報ΔTn は50℃未満,50 〜100 ℃,100℃以上の3通り
にブロック化を行っている。
【0012】現時点での実操業データとして、出側温度
Ta ,肉厚Da ,走行速度Va 、温度差ΔTa のとき、
上述したデータテーブル5に基づいて計算電力値Pt を
求める補間計算は以下のように行われる。
【0013】肉厚Da に直近の前後の肉厚テーブル値と
して夫々DL,H を選ぶ。次に、走行速度Va に直近の
走行速度テーブル値として、肉厚テーブル値のDL に対
してVL1,VL2を、DH に対してVH1,VH2を、夫々2
種類ずつの直近値を選ぶ。そして出側温度Ta について
も、出側温度テーブル値として、走行速度テーブル値の
L1,VL2,VH1,VH2に対して夫々2種類ずつ、T
L11,L12 、TL21,TL22,、TH11,H12 、TH21,
H22 を選び、温度差ΔTa についても同様に、夫々の出
側温度テーブル値に対して2種類ずつの直近の温度差テ
ーブル値を選び、ΔTL111,ΔTL112,ΔTL121…,Δ
H111,ΔTH112,ΔTH121…,とする。これら16種類
の温度差テーブル値に対して、夫々に対応する計算電力
値PL111,PL112,PL121…,PH111,PH112,PH121
…が決定する。
【0014】
【数1】 L12,L21,L22,H11,H12,H21,H22 について
も同様に計算する。
【0015】
【数2】 L2,PH1,PH2 についても同様に計算する。
【0016】
【数3】 H についても同様に計算する。
【0017】
【数4】
【0018】一方、プログラマブルコントローラ1には
PIDコントローラ6が内蔵されており、この PIDコント
ローラ6では、出側設定温度Rと実際の出側温度T2 と
の偏差が加算器8を介して入力される。この偏差を解消
すべく通常のフィードバック制御による PID演算を行
い、補正電力Pbを出力する。この補正電力Pbは加算器9
にて、前述した計算電力値Ptと加算され、電力指令値
PT として出力され、電縫管3の溶接部を焼鈍する。
【0019】図2は、本発明の実施に基づいて走行速度
が変化した場合の出側温度T2 及び電力指令値PT の変
化を示したグラフである。実線が本発明方法、一点鎖線
が前述した特開昭63−68282 号公報に示されるフィード
バック制御を用いた従来方法で初期値が高い場合、破線
が同様の従来方法で初期値が低い場合を示している。本
発明方法は従来の制御方法と比べて、出側温度T2 が出
側設定温度Rに近づくのが早く、一定温度を安定に保つ
ことができる。また、電力指令値PT が定常状態になる
までの時間も大幅に短縮されることが判る。
【0020】また、本発明はフィードバック制御により
補正を行っているため、出側温度は出側設定温度に限り
無く近づく。これにより、出側温度情報に出側設定温度
を与えても良い。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明の電縫管の焼鈍機
制御方法においては、過去の実操業における定常状態の
操業データに基づいてテーブル化したデータにより電力
値を算出し焼鈍機に与えるので、フィードフォワード的
に制御が行え、電縫管の走行速度,肉厚または入側温度
等を変化させた場合でも、応答性に優れた制御を行い、
また PID制御による補正電力値を前記電力値に加えてい
るので、安定した制御を行うことができる。また、デー
タ数が少なくて良く、簡単な計算式で電力値が求まるた
め、汎用のコントローラが使用可能となり、簡易で低コ
ストに行える等、本発明は優れた効果を奏するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施に使用する制御系を示す模式的ブ
ロック図である。
【図2】本発明の実施に基づく走行速度の変化による出
側温度T2 及び電力指令値PTの変化を示したグラフで
ある。
【符号の説明】
1 プログラマルブルコントローラ 2 焼鈍機 3 電縫管 4 速度検出器 5 データテーブル 6 PID コントローラ 71 入側温度計 72 出側温度計 8,9 加算器 T1 入側温度 T2 出側温度 Dn 肉厚情報 Vn 走行速度情報 ΔT 温度差情報 Tn 出側温度情報 Pn 電力値情報 Pt 計算電力値 Pb 補正電力値 PT 電力指令値

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行する電縫管の溶接部を電気焼鈍機に
    向けて送給して加熱し、前記電縫管溶接部の温度を制御
    する方法において、電縫管の実操業の定常状態における
    焼鈍機出側温度,焼鈍機入側出側温度差,肉厚,走行速
    度及びそのときの電力値に基づいてデータテーブルを作
    製する過程と、前記データテーブルの値で補間計算して
    焼鈍機の所要電力値を求める過程と、該所要電力値に P
    ID制御による補正値を加えて焼鈍機への電力指令値を決
    定する過程とを有することを特徴とする電縫管溶接部の
    焼鈍機制御方法。
JP6967092A 1992-02-18 1992-02-18 電縫管溶接部の焼鈍機制御方法 Pending JPH05230555A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007084870A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 浸炭処理装置及び方法
CN102925659A (zh) * 2012-10-30 2013-02-13 河南省通信电缆有限公司 中拉机退火控制系统
CN120796877A (zh) * 2025-09-16 2025-10-17 深圳市成天泰电缆实业发展有限公司 一种应用于电线电缆导体工艺参数优化方法及系统

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