JPS6315972B2 - - Google Patents
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- JPS6315972B2 JPS6315972B2 JP5289084A JP5289084A JPS6315972B2 JP S6315972 B2 JPS6315972 B2 JP S6315972B2 JP 5289084 A JP5289084 A JP 5289084A JP 5289084 A JP5289084 A JP 5289084A JP S6315972 B2 JPS6315972 B2 JP S6315972B2
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- JP
- Japan
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- cooling
- temperature
- deviation
- zone
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
- C21D11/005—Process control or regulation for heat treatments for cooling
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、物体を一定温度に加熱し、冷却して
均一の温度に制御する方法に関し、特に、加熱ム
ラ及び一定パターンの外乱が繰り返される系の制
御冷却制御方法に関するものである。
均一の温度に制御する方法に関し、特に、加熱ム
ラ及び一定パターンの外乱が繰り返される系の制
御冷却制御方法に関するものである。
〈従来技術〉
物体を一定温度に加熱した後、冷却し、均一温
度に制御するという冷却制御方法として、従来、
第１図に示す定流量制御を行なつていた。
度に制御するという冷却制御方法として、従来、
第１図に示す定流量制御を行なつていた。
第１図の系において、１は鉄等の冷却対象物
体、２は物体１の温度を計る温度検出端、３は温
度指示器、４は冷却水が流れる配管、５は冷却水
流量計、６は冷却水制御弁７を制御する冷却水流
量調節器である。
体、２は物体１の温度を計る温度検出端、３は温
度指示器、４は冷却水が流れる配管、５は冷却水
流量計、６は冷却水制御弁７を制御する冷却水流
量調節器である。
第１図に示す冷却制御方法は、冷却水一定流量
制御であり、初めに、物体１を別の系において加
熱し、その後、第１図に示す系に移送し、配管４
に流れる冷却水を矢印Ａ点で物体１に接触させ、
更に、物体１を矢印Ｂに示す方向に移動させて、
物体１の冷却を行なつていた。
制御であり、初めに、物体１を別の系において加
熱し、その後、第１図に示す系に移送し、配管４
に流れる冷却水を矢印Ａ点で物体１に接触させ、
更に、物体１を矢印Ｂに示す方向に移動させて、
物体１の冷却を行なつていた。
この時、配管４に流れる冷却水の流量は一定に
保ち、また、物体１の温度計測はするものの、こ
の系に対するフイードバツクは行なつていなかつ
た。
保ち、また、物体１の温度計測はするものの、こ
の系に対するフイードバツクは行なつていなかつ
た。
第２図に、物体１の冷却制御の様子を示す。こ
の図において、縦軸は温度、図の左側は物体１の
先端部分の温度、右側は物体１の後端部分の温度
である。
の図において、縦軸は温度、図の左側は物体１の
先端部分の温度、右側は物体１の後端部分の温度
である。
この図に示すように、物体の冷却目標温度を
Tsとすると、冷却前温度T1よりΔT冷却して、
冷却後の温度はT2のようになり、物体１の加熱
時のムラ及び冷却工程中の外乱については全く制
御することができなかつた。
Tsとすると、冷却前温度T1よりΔT冷却して、
冷却後の温度はT2のようになり、物体１の加熱
時のムラ及び冷却工程中の外乱については全く制
御することができなかつた。
尚、物体１の加熱時に発生する加熱ムラは、第
２図の温度分布曲線T1に示すように、同一処理
するロツトの物体にほぼ一様なパターンで現れる
ものである。
２図の温度分布曲線T1に示すように、同一処理
するロツトの物体にほぼ一様なパターンで現れる
ものである。
この冷却工程中の外乱に対しては、第３図に示
すように、冷却時の温度調節器３′の冷却温度出
力より、冷却水の流量制御を行なうカスケード制
御により解決することができる。
すように、冷却時の温度調節器３′の冷却温度出
力より、冷却水の流量制御を行なうカスケード制
御により解決することができる。
第４図はこの様子を表わすものであり、冷却工
程中の外乱に対する改善がなされていることが分
かる。
程中の外乱に対する改善がなされていることが分
かる。
しかしながら、この第３図に示すカスケード制
御方法も、温度に対するこきざみな調整であるた
め、加熱時の大きなムラに対しては、改善するこ
とができなかつた。
御方法も、温度に対するこきざみな調整であるた
め、加熱時の大きなムラに対しては、改善するこ
とができなかつた。
〈発明の目的〉
本発明は、加熱時にほぼ一定パターンで発生す
る大きなムラを除去し、物体全体を均一の目標温
度に冷却することを目的とする。
る大きなムラを除去し、物体全体を均一の目標温
度に冷却することを目的とする。
〈発明の概要〉
本発明は、物体加熱時に一定パターンで発生す
る加熱ムラに注目したもので、物体を冷却する
際、この物体を複数のゾーンに分割し、各ゾーン
毎に実際の温度値と冷却温度目標値との偏差を計
算し、この偏差を同一ロツト内の同一ゾーンにつ
いて平均し、この平均した偏差値に係数を掛けた
値をフイードフオワード制御出力として前記各ゾ
ーンのフイードバツク制御出力に加算し、この加
算値を冷却制御出力とする冷却制御方法である。
る加熱ムラに注目したもので、物体を冷却する
際、この物体を複数のゾーンに分割し、各ゾーン
毎に実際の温度値と冷却温度目標値との偏差を計
算し、この偏差を同一ロツト内の同一ゾーンにつ
いて平均し、この平均した偏差値に係数を掛けた
値をフイードフオワード制御出力として前記各ゾ
ーンのフイードバツク制御出力に加算し、この加
算値を冷却制御出力とする冷却制御方法である。
〈実施例〉
第５図を用いて、本発明の方法を説明する。
初めに、矢印Ｂ方向に移動する冷却すべき物体
１を複数のゾーン（１〜ｎ）に分け、各ゾーン毎
に温度検出端２で温度を測定し、目標温度に対す
る偏差を算出する。８１はこの偏差を算出、平均
する演算器であり、８２は演算器８１からの偏差
出力を温度調節器３′の出力に加算する加算器で
ある。
１を複数のゾーン（１〜ｎ）に分け、各ゾーン毎
に温度検出端２で温度を測定し、目標温度に対す
る偏差を算出する。８１はこの偏差を算出、平均
する演算器であり、８２は演算器８１からの偏差
出力を温度調節器３′の出力に加算する加算器で
ある。
各ゾーンの冷却後の温度をTpi（ｉ＝１〜ｎ）
とすると、ゾーン毎偏差ΔTiは次のようになる。
とすると、ゾーン毎偏差ΔTiは次のようになる。
ΔTi＝Tpi−Ts …(1)
更に、このゾーン毎に求めた偏差を同一ロツト
（同一処理する物体ｍ個）内において平均する。
（同一処理する物体ｍ個）内において平均する。
即ち、同一ロツトｊ番目のゾーンｉ番目の平均
した偏差ΔT′ijは次のようになる。
した偏差ΔT′ijは次のようになる。
ΔT′ij＝（１−α）ΔT′ij−１
＋αΔTij …(2)
ここで、ΔT′ijは同一ロツト内（ｊ−１）番目
の偏差の平均値であり、ΔTijは同一ロツトｊ番
目の温度偏差であり、αはフイルタ定数で、同一
ロツト（ｊ−１）番目の偏差値と同一ロツトｊ番
目の偏差値のどちらに重みをおくかで定まる定数
である。
の偏差の平均値であり、ΔTijは同一ロツトｊ番
目の温度偏差であり、αはフイルタ定数で、同一
ロツト（ｊ−１）番目の偏差値と同一ロツトｊ番
目の偏差値のどちらに重みをおくかで定まる定数
である。
次に、(2)で求めたゾーン毎の平均値に対して、
ロツト毎（品種毎）に定まる係数Ｋを掛けてゾー
ン毎のフイードフオワード制御出力とする。
ロツト毎（品種毎）に定まる係数Ｋを掛けてゾー
ン毎のフイードフオワード制御出力とする。
即ち、フイードフオワード出力をMViとする
と、 MVi＝aKΔT′ij−１＋ｂ …(3) が演算器８１の出力となる。
と、 MVi＝aKΔT′ij−１＋ｂ …(3) が演算器８１の出力となる。
但し、ａ，ｂはフイードフオワード制御出力を
調整するための定数、Ｋは品種毎に定まり、温度
偏差を冷却水量に換算するための係数である。
調整するための定数、Ｋは品種毎に定まり、温度
偏差を冷却水量に換算するための係数である。
このように、(3)で求まるフイードフオワード制
御出力MViが演算器８１から出力され、この値
は、更に、温度調節器３′からのフイードバツク
制御出力に加算器８２において加算され、冷却水
流量調節器６に供給され、冷却水は、この出力に
よつて制御される。
御出力MViが演算器８１から出力され、この値
は、更に、温度調節器３′からのフイードバツク
制御出力に加算器８２において加算され、冷却水
流量調節器６に供給され、冷却水は、この出力に
よつて制御される。
このように、各ロツトにおける各物体のゾーン
毎の温度偏差を求め、その値を平均し、この値よ
りフイードフオワード制御出力を算出し、該当ゾ
ーンを冷却するタイミングで出力するので、同一
ロツトにおける一定パターンの加熱ムラ等の外乱
を記憶でき、常に冷却水の流量を適切に制御する
ことができる。
毎の温度偏差を求め、その値を平均し、この値よ
りフイードフオワード制御出力を算出し、該当ゾ
ーンを冷却するタイミングで出力するので、同一
ロツトにおける一定パターンの加熱ムラ等の外乱
を記憶でき、常に冷却水の流量を適切に制御する
ことができる。
尚、この制御を行わない場合は、ａ，ｂともに
０にすれば良く、また、ロツトの先頭にくる物体
については、このフイードフオワード制御出力は
０となる。
０にすれば良く、また、ロツトの先頭にくる物体
については、このフイードフオワード制御出力は
０となる。
このフイードフオワード制御を行なつた場合、
第６図に示すように物体の冷却後温度T2は加熱
ムラ及び外乱に影響を受けることなく、目標温度
Tsに近づく。
第６図に示すように物体の冷却後温度T2は加熱
ムラ及び外乱に影響を受けることなく、目標温度
Tsに近づく。
〈発明の効果〉
以上述べたように、本発明の冷却制御方法によ
れば、物体の加熱ムラ及び外乱に影響を受けるこ
となく均一に冷却制御することができる。
れば、物体の加熱ムラ及び外乱に影響を受けるこ
となく均一に冷却制御することができる。
第１図は、従来の冷却制御方法を説明するため
の図、第２図は、従来の冷却制御方法による冷却
の様子を表わす図、第３図は、従来の冷却制御方
法を説明するための図、第４図は、従来の冷却制
御方法による冷却の様子を表わす図、第５図は、
本発明の冷却制御方法を説明するための図、第６
図は、本発明の冷却制御方法による冷却の様子を
表わす図。 １……物体、２……温度検出端、３……温度指
示器、３′……温度調節器、４……冷却水配管、
５……冷却水流量発信器、６……冷却水流量調節
器、７……冷却水制御弁、８１……演算器、８２
……加算器。
の図、第２図は、従来の冷却制御方法による冷却
の様子を表わす図、第３図は、従来の冷却制御方
法を説明するための図、第４図は、従来の冷却制
御方法による冷却の様子を表わす図、第５図は、
本発明の冷却制御方法を説明するための図、第６
図は、本発明の冷却制御方法による冷却の様子を
表わす図。 １……物体、２……温度検出端、３……温度指
示器、３′……温度調節器、４……冷却水配管、
５……冷却水流量発信器、６……冷却水流量調節
器、７……冷却水制御弁、８１……演算器、８２
……加算器。
Claims (1)
- １ 物体を冷却する際、この物体を複数のゾーン
に分割し、各ゾーン毎に実際の温度値と冷却温度
目標値との偏差を計算し、この偏差を同一ロツト
内の同一ゾーンについて平均し、この平均した偏
差値に係数を掛けた値をフイードフオワード制御
出力として前記各ゾーンのフイードバツク制御出
力に加算し、この加算値を冷却制御出力とする冷
却制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5289084A JPS60197825A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 冷却制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5289084A JPS60197825A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 冷却制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60197825A JPS60197825A (ja) | 1985-10-07 |
| JPS6315972B2 true JPS6315972B2 (ja) | 1988-04-07 |
Family
ID=12927456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5289084A Granted JPS60197825A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 冷却制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60197825A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0807692A1 (de) * | 1996-05-15 | 1997-11-19 | Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft | Verfahren zum Kühlen von Profilstahl-Trägern |
| DE19937764A1 (de) * | 1999-08-10 | 2001-02-15 | Loi Thermprocess Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Wärmebehandeln von Blechen |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP5289084A patent/JPS60197825A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60197825A (ja) | 1985-10-07 |
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