JPS639567B2 - - Google Patents
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- JPS639567B2 JPS639567B2 JP24612583A JP24612583A JPS639567B2 JP S639567 B2 JPS639567 B2 JP S639567B2 JP 24612583 A JP24612583 A JP 24612583A JP 24612583 A JP24612583 A JP 24612583A JP S639567 B2 JPS639567 B2 JP S639567B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel flow
- temperature
- flow rate
- strip
- set value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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
Landscapes
- 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)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜技術分野＞
本発明はラジアントチユーブを備える連続焼鈍
炉におけるストリツプの温度制御方法に関し、従
来のごとく炉出口のストリツプ温度を制御するた
めに間接的に炉内雰囲気温度を制御するものとは
異なり、直接燃料流量設定値を出力することによ
り炉出口におけるストリツプ温度を制御する温度
制御方法に係るものである。
炉におけるストリツプの温度制御方法に関し、従
来のごとく炉出口のストリツプ温度を制御するた
めに間接的に炉内雰囲気温度を制御するものとは
異なり、直接燃料流量設定値を出力することによ
り炉出口におけるストリツプ温度を制御する温度
制御方法に係るものである。
＜従来技術＞
ラジアントチユーブ炉における従来のストリツ
プ温度制御方法を第１図に示す。第１図において
ストリツプ１はハースロール２によつて炉内４を
進むが、その際ストリツプ１はラジアントチユー
ブ３及び、ラジアントチユーブ３により加熱され
た炉の内壁及び炉内雰囲気ガスにより加熱されて
炉外に出る。従来のストリツプ温度制御方法は、
温度検出器５からストリツプ温度を検出し、熱電
対６から炉内雰囲気温度を検出することにより、
ストリツプ温度と炉内雰囲気温度との関係を表わ
す炉温モデルを有する温度制御器９から炉温設定
値を炉温制御器８へ出力し、ストリツプ温度を温
度設定器１０の設定値に保つようにするものであ
る。炉温制御器８は、熱電対６により炉温を検出
し、炉温を制御するために燃料流量設定値を燃料
流量制御器７へ出力する。しかし、従来法はスト
リツプ温度に寄与する炉温の測定が困難であるた
め炉温モデルの精度上に限界があり、制御精度が
良くない。また、炉は複数ゾーンに分割されてい
るため各ゾーンへの炉温設定値の配分が難しく、
炉温制御器８が設定値に制御できない場合があ
り、これも制御精度を悪化させている。これに対
して、特公昭55−22535号公報では直接燃料流量
設定値を出力する温度制御装置に関して、炉出口
のストリツプ温度と温度設定値との偏差が所定の
範囲内では検出されたストリツプ温度をホールド
することにより、燃料流量設定値をホールドする
装置が考案されているが、ラジアントチユーブ炉
は応答が遅いため安定性を良好にするには燃料流
量をホールドする偏差の範囲を大きくする必要が
あり、その分だけ制御精度が悪化するという欠点
がある。
プ温度制御方法を第１図に示す。第１図において
ストリツプ１はハースロール２によつて炉内４を
進むが、その際ストリツプ１はラジアントチユー
ブ３及び、ラジアントチユーブ３により加熱され
た炉の内壁及び炉内雰囲気ガスにより加熱されて
炉外に出る。従来のストリツプ温度制御方法は、
温度検出器５からストリツプ温度を検出し、熱電
対６から炉内雰囲気温度を検出することにより、
ストリツプ温度と炉内雰囲気温度との関係を表わ
す炉温モデルを有する温度制御器９から炉温設定
値を炉温制御器８へ出力し、ストリツプ温度を温
度設定器１０の設定値に保つようにするものであ
る。炉温制御器８は、熱電対６により炉温を検出
し、炉温を制御するために燃料流量設定値を燃料
流量制御器７へ出力する。しかし、従来法はスト
リツプ温度に寄与する炉温の測定が困難であるた
め炉温モデルの精度上に限界があり、制御精度が
良くない。また、炉は複数ゾーンに分割されてい
るため各ゾーンへの炉温設定値の配分が難しく、
炉温制御器８が設定値に制御できない場合があ
り、これも制御精度を悪化させている。これに対
して、特公昭55−22535号公報では直接燃料流量
設定値を出力する温度制御装置に関して、炉出口
のストリツプ温度と温度設定値との偏差が所定の
範囲内では検出されたストリツプ温度をホールド
することにより、燃料流量設定値をホールドする
装置が考案されているが、ラジアントチユーブ炉
は応答が遅いため安定性を良好にするには燃料流
量をホールドする偏差の範囲を大きくする必要が
あり、その分だけ制御精度が悪化するという欠点
がある。
＜発明の目的及び概要＞
本発明は上述した問題点を解消する目的で究明
されたものであつて、ストリツプ温度と燃料流量
の動的な関係を表わすストリツプ温度制御モデル
を設け、直接燃料流量設定値を定常的な燃料流量
設定値と過渡的な燃料流量設定値とに分離して出
力することによりストリツプ温度を制御しようと
するものであり、ストリツプ温度制御の安定性と
応答性を高め、制御精度を良くすることができる
ものである。
されたものであつて、ストリツプ温度と燃料流量
の動的な関係を表わすストリツプ温度制御モデル
を設け、直接燃料流量設定値を定常的な燃料流量
設定値と過渡的な燃料流量設定値とに分離して出
力することによりストリツプ温度を制御しようと
するものであり、ストリツプ温度制御の安定性と
応答性を高め、制御精度を良くすることができる
ものである。
＜本発明の実施例＞
以下、本発明の詳細を第２図の実施例について
説明する。第２図においてストリツプ１はハース
ロール２によつて炉内４を進むが、その際ストリ
ツプ１はラジアントチユーブ３及び、ラジアント
チユーブ３により加熱された炉の内壁及び炉内雰
囲気ガスにより加熱される。複数のラジアントチ
ユーブ群で構成される各ゾーンの燃料流量は、そ
のゾーンの燃料流量制御器７によつて制御され
る。各燃料流量制御器７の設定値は燃料流量配分
器１３によつて出力される。燃料流量配分器１３
は、配分パターン設定器１１の設定によりトール
燃料流量設定値を各ゾーンへ配分する。トータル
燃料流量設定値は温度制御器９から定常的な燃料
流量設定値と過渡的な燃料流量設定値の和として
出力されるが、温度検出器５により検出されたス
トリツプ温度と温度設定器１０による設定値との
偏差が所定の範囲内のときには過渡的な燃料流量
設定値は出力されないようになつている。本実施
例では、燃料流量配分器１３と温度制御器９を
別々の制御器で実現しているが、１つの制御器に
まとめて実現することも可能である。
説明する。第２図においてストリツプ１はハース
ロール２によつて炉内４を進むが、その際ストリ
ツプ１はラジアントチユーブ３及び、ラジアント
チユーブ３により加熱された炉の内壁及び炉内雰
囲気ガスにより加熱される。複数のラジアントチ
ユーブ群で構成される各ゾーンの燃料流量は、そ
のゾーンの燃料流量制御器７によつて制御され
る。各燃料流量制御器７の設定値は燃料流量配分
器１３によつて出力される。燃料流量配分器１３
は、配分パターン設定器１１の設定によりトール
燃料流量設定値を各ゾーンへ配分する。トータル
燃料流量設定値は温度制御器９から定常的な燃料
流量設定値と過渡的な燃料流量設定値の和として
出力されるが、温度検出器５により検出されたス
トリツプ温度と温度設定器１０による設定値との
偏差が所定の範囲内のときには過渡的な燃料流量
設定値は出力されないようになつている。本実施
例では、燃料流量配分器１３と温度制御器９を
別々の制御器で実現しているが、１つの制御器に
まとめて実現することも可能である。
ストリツプ温度は炉４の出口で温度検出器５に
より検出され、また各ゾーンの燃料流量は燃料流
量検出器１２により検出され、温度制御器９に入
力される。ストリツプ温度及び燃料流量は一定時
間周期で入力され、温度制御器９の中の記憶装置
に過去の複数個分の測定値が記憶される。温度制
御器９は第１式に示されるようなストリツプ温度
と燃料流量の動的な関係を表わす温度制御モデル
を有している。
より検出され、また各ゾーンの燃料流量は燃料流
量検出器１２により検出され、温度制御器９に入
力される。ストリツプ温度及び燃料流量は一定時
間周期で入力され、温度制御器９の中の記憶装置
に過去の複数個分の測定値が記憶される。温度制
御器９は第１式に示されるようなストリツプ温度
と燃料流量の動的な関係を表わす温度制御モデル
を有している。
y^(k)＝a^0（ｋ−１）ｙ（ｋ−１）＋a^1（ｋ−１）
ｙ（ｋ−２） ＋……＋a^n（ｋ−１）ｙ（ｋ−ｎ−１） ＋……＋a^n（ｋ−１）ｙ（ｋ−ｎ−１） ＋b^0（ｋ−１）ｕ（ｋ−１）＋b^1（ｋ−１）ｕ
（ｋ−２） ＋……＋a^n（ｋ−１）ｙ（ｋ−ｎ−１） ＋b^0（ｋ−１）ｕ（ｋ−１）＋b^1（ｋ−１）ｕ
（ｋ−２） ＋……＋b^m（ｋ−１）ｕ（ｋ−ｍ−１） ……(
1) ただし y^(k)＝Cp（T^0(k)）T^0(k)−Cp（TI）TI ｙ(k)＝Cp（T0(k)）T0(k)−Cp（TI）TI ｕ(k)＝Ｂ／ρhbVFT(k) T^(k)：ｋ時点における炉出口のストリツプ温度推
定値 T0(k)：ｋ時点における炉出口のストリツプ温度
測定値 FT(k)：ｋ時点における各ゾーンの燃料流量測定
値の総和 Cp（Ｔ）：ストリツプ温度Ｔにおけるストリツプ
の比熱 ρ：ストリツプ密度 ｈ：ストリツプ厚み ｂ：ストリツプ巾 Ｖ：通板速度 Ｂ：燃料の単位流量当りの発熱量 a^0(k)、……、a^n(k)、b^0(k)、……、b^m(k)： ｋ時点における未知パラメータの推定値であ
り、ｋ時点は現時点を意味し、ｋ−ｉ（ｉ＝１、
……）は現在よりｉ時点だけ過去の時点を意味す
る。すなわち、現在のストリツプ温度は過去のｎ
＋１個のストリツプ温度と過去のｍ＋１個の燃料
流量により決定される。
ｙ（ｋ−２） ＋……＋a^n（ｋ−１）ｙ（ｋ−ｎ−１） ＋……＋a^n（ｋ−１）ｙ（ｋ−ｎ−１） ＋b^0（ｋ−１）ｕ（ｋ−１）＋b^1（ｋ−１）ｕ
（ｋ−２） ＋……＋a^n（ｋ−１）ｙ（ｋ−ｎ−１） ＋b^0（ｋ−１）ｕ（ｋ−１）＋b^1（ｋ−１）ｕ
（ｋ−２） ＋……＋b^m（ｋ−１）ｕ（ｋ−ｍ−１） ……(
1) ただし y^(k)＝Cp（T^0(k)）T^0(k)−Cp（TI）TI ｙ(k)＝Cp（T0(k)）T0(k)−Cp（TI）TI ｕ(k)＝Ｂ／ρhbVFT(k) T^(k)：ｋ時点における炉出口のストリツプ温度推
定値 T0(k)：ｋ時点における炉出口のストリツプ温度
測定値 FT(k)：ｋ時点における各ゾーンの燃料流量測定
値の総和 Cp（Ｔ）：ストリツプ温度Ｔにおけるストリツプ
の比熱 ρ：ストリツプ密度 ｈ：ストリツプ厚み ｂ：ストリツプ巾 Ｖ：通板速度 Ｂ：燃料の単位流量当りの発熱量 a^0(k)、……、a^n(k)、b^0(k)、……、b^m(k)： ｋ時点における未知パラメータの推定値であ
り、ｋ時点は現時点を意味し、ｋ−ｉ（ｉ＝１、
……）は現在よりｉ時点だけ過去の時点を意味す
る。すなわち、現在のストリツプ温度は過去のｎ
＋１個のストリツプ温度と過去のｍ＋１個の燃料
流量により決定される。
未知パラメータは、温度検出器５により検出さ
れる現時点のストリツプ温度T0(k)から計算され
る下記値 ｙ(k)＝Cp（T0(k)）T0(k)−Cp（TI）TI と、温度制御モデル第１式から計算される現時点
のｙ(k)の推定値y^(k)との偏差、即ち温度制御モデ
ルの誤差ｅ(k) ｅ(k)＝ｙ(k)−y^(k) を用いて、例えば修正ゲインをα0、……、αn、
β0、……、βmとして a^0(k)＝a^0（ｋ−１）＋α0e(k) 〓 a^n(k)＝a^n（ｋ−１）＋αne(k) b^0(k)＝b^0（ｋ−１）＋β0e(k) 〓 b^m(k)＝b^m（ｋ−１）＋βme(k) のように自動的に修正される。
れる現時点のストリツプ温度T0(k)から計算され
る下記値 ｙ(k)＝Cp（T0(k)）T0(k)−Cp（TI）TI と、温度制御モデル第１式から計算される現時点
のｙ(k)の推定値y^(k)との偏差、即ち温度制御モデ
ルの誤差ｅ(k) ｅ(k)＝ｙ(k)−y^(k) を用いて、例えば修正ゲインをα0、……、αn、
β0、……、βmとして a^0(k)＝a^0（ｋ−１）＋α0e(k) 〓 a^n(k)＝a^n（ｋ−１）＋αne(k) b^0(k)＝b^0（ｋ−１）＋β0e(k) 〓 b^m(k)＝b^m（ｋ−１）＋βme(k) のように自動的に修正される。
次に、炉４の出口におけるストリツプ温度を温
度設定器１０の設定値T0 *に制御するための定常
的な燃料流量設定値FT *は温度制御モデル第１式
から、自動的に修正したパラメータa^0(k)、……、
a^n(k)、b^0(k)、……b^m(k)を用いることにより y*＝Cp（T0 *）T0 *−Cp（TI）TI と計算される。過渡状態、即ち現在および過去の
ストリツプ温度が設定値T0 *に一致していないと
き、または現在および過去の燃料流量が定常的な
燃料流量設定値FT *に一致していないときは、こ
れらを補償する。このような過渡状態においてス
トリツプ温度を設定値T0 *に制御するために、定
常的な燃料流量設定値FT *に付加する過渡的な燃
料流量設定値ΔFT *は と計算される。この過渡的な燃料流量設定値ΔFT
＊は、ストリツプ温度と設定値との偏差が所定の
範囲を越えたときに出力されるので、制御ゲイン
f0、…、fn、g1、……、gmを用いて ΔFT *＝｛f0〔y*−ｙ(k)〕＋……＋fo〔y*−ｙ（ｋ−ｎ
）〕｝ρhbV／Ｂ ＋g1〔FT *−FT（ｋ−１）〕＋……＋gn〔FT *−FT（ｋ
−ｍ）〕 とすることも可能である。また、ストリツプの厚
み、巾の変化、ストリツプの通板速度の変化、あ
るいは温度設定値の変化の場合には定常的な燃料
流量設定値FTが変化するため、フオーシングの
目的で過渡的な燃料流量設定値ΔFTを付加するこ
ともできる。
度設定器１０の設定値T0 *に制御するための定常
的な燃料流量設定値FT *は温度制御モデル第１式
から、自動的に修正したパラメータa^0(k)、……、
a^n(k)、b^0(k)、……b^m(k)を用いることにより y*＝Cp（T0 *）T0 *−Cp（TI）TI と計算される。過渡状態、即ち現在および過去の
ストリツプ温度が設定値T0 *に一致していないと
き、または現在および過去の燃料流量が定常的な
燃料流量設定値FT *に一致していないときは、こ
れらを補償する。このような過渡状態においてス
トリツプ温度を設定値T0 *に制御するために、定
常的な燃料流量設定値FT *に付加する過渡的な燃
料流量設定値ΔFT *は と計算される。この過渡的な燃料流量設定値ΔFT
＊は、ストリツプ温度と設定値との偏差が所定の
範囲を越えたときに出力されるので、制御ゲイン
f0、…、fn、g1、……、gmを用いて ΔFT *＝｛f0〔y*−ｙ(k)〕＋……＋fo〔y*−ｙ（ｋ−ｎ
）〕｝ρhbV／Ｂ ＋g1〔FT *−FT（ｋ−１）〕＋……＋gn〔FT *−FT（ｋ
−ｍ）〕 とすることも可能である。また、ストリツプの厚
み、巾の変化、ストリツプの通板速度の変化、あ
るいは温度設定値の変化の場合には定常的な燃料
流量設定値FTが変化するため、フオーシングの
目的で過渡的な燃料流量設定値ΔFTを付加するこ
ともできる。
以上のように計算された定常的な燃料流量設定
値と過渡的な燃料流量設定値の和、即ちトータル
燃料流量設定値が温度制御器９から燃料流量配分
器１３に出力される。燃料流量配分器１３は配分
パターン設定器１１の配分パターンにしたがつて
トータル燃料流量設定値を各ゾーンの燃料流量制
御器７に出力する。配分パターンは例えば全ゾー
ン均一流量に配分する均等負荷パターン、あるい
は炉出口に近い程流量が大きくなる様に配分する
後段ゾーン高負荷パターン等が考えられるが、例
えば第３図の如く後段ゾーンを高負荷パターンに
してトータル燃料流量を各ゾーンに配分し、スト
リツプのヒートバツクルを防止することにも利用
できる。
値と過渡的な燃料流量設定値の和、即ちトータル
燃料流量設定値が温度制御器９から燃料流量配分
器１３に出力される。燃料流量配分器１３は配分
パターン設定器１１の配分パターンにしたがつて
トータル燃料流量設定値を各ゾーンの燃料流量制
御器７に出力する。配分パターンは例えば全ゾー
ン均一流量に配分する均等負荷パターン、あるい
は炉出口に近い程流量が大きくなる様に配分する
後段ゾーン高負荷パターン等が考えられるが、例
えば第３図の如く後段ゾーンを高負荷パターンに
してトータル燃料流量を各ゾーンに配分し、スト
リツプのヒートバツクルを防止することにも利用
できる。
＜発明の効果＞
以上から明らかなように本発明によれば、スト
リツプ温度と燃料流量との関係を動的に表わす温
度制御モデルを有し、直接燃料流量設定値を定常
的な燃料流量設定値と過渡的な燃料流量設定値に
分離して出力しているため、ストリツプ温度制御
の安定性と高応答性を満足した高い制御性能を得
ることができる。
リツプ温度と燃料流量との関係を動的に表わす温
度制御モデルを有し、直接燃料流量設定値を定常
的な燃料流量設定値と過渡的な燃料流量設定値に
分離して出力しているため、ストリツプ温度制御
の安定性と高応答性を満足した高い制御性能を得
ることができる。
第１図は従来のストリツプ温度制御方法の構成
図、第２図は本発明を適用したストリツプ温度制
御方法の一実施例の構成図、第３図は後段ゾーン
高負荷パターンにより燃料流量を各ゾーンに配分
した例を示す図表である。 １：ストリツプ、２：ハースロール、３：ラジ
アントチユーブ、４：連続焼鈍炉、５：温度検出
器、６：熱電対、７：燃料流量制御器、８：炉温
制御器、９：温度制御器、１０：温度設定器、１
１：配分パターン設定器、１２：燃料流量検出
器、１３：燃料流量配分器。
図、第２図は本発明を適用したストリツプ温度制
御方法の一実施例の構成図、第３図は後段ゾーン
高負荷パターンにより燃料流量を各ゾーンに配分
した例を示す図表である。 １：ストリツプ、２：ハースロール、３：ラジ
アントチユーブ、４：連続焼鈍炉、５：温度検出
器、６：熱電対、７：燃料流量制御器、８：炉温
制御器、９：温度制御器、１０：温度設定器、１
１：配分パターン設定器、１２：燃料流量検出
器、１３：燃料流量配分器。
Claims (1)
- １ ストリツプを連続的に加熱するラジアントチ
ユーブを備える連続焼鈍炉の温度制御方法におい
て、炉出口のストリツプ温度と燃料流量との関係
を動的に表現する温度制御モデルを設け、該モデ
ルに含まれる未知パラメータはストリツプ温度と
燃料流量の測定値より自動的に修正し、該モデル
から計算する燃料流量設定値は定常的な出力と過
渡的な出力に分離し、ストリツプ温度と温度設定
値との偏差が所定の範囲内のときには定常的な燃
料流量設定値のみを出力し、偏差が所定の範囲外
のときには過渡的な燃料流量設定値を定常的な燃
料流量設定値に付加して出力することを特徴とし
た、連続焼鈍炉の温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24612583A JPS60135531A (ja) | 1983-12-24 | 1983-12-24 | 連続焼鈍炉の温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24612583A JPS60135531A (ja) | 1983-12-24 | 1983-12-24 | 連続焼鈍炉の温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135531A JPS60135531A (ja) | 1985-07-18 |
| JPS639567B2 true JPS639567B2 (ja) | 1988-02-29 |
Family
ID=17143849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24612583A Granted JPS60135531A (ja) | 1983-12-24 | 1983-12-24 | 連続焼鈍炉の温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135531A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6428329A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for controlling sheet temperature in continuous annealing furnace |
| CA3012298C (en) * | 2016-01-28 | 2021-03-02 | Jfe Steel Corporation | Steel sheet temperature control device and temperature control method |
| JP6146553B1 (ja) * | 2016-01-28 | 2017-06-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板の温度制御装置及び温度制御方法 |
-
1983
- 1983-12-24 JP JP24612583A patent/JPS60135531A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60135531A (ja) | 1985-07-18 |
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