JPH0192349A - 溶融金属メッキ付着量制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は鋼帯表面に亜鉛メッキ等の溶融金属をメッキす
る際に、メッキ付着量を目標値に制御する装置に関する
。

［従来の技術］ 従来、例えば連続溶融亜鉛メッキの付着量制御装置とし
ては下記に述べるように、亜鉛メッキ浴槽の浴面近傍に
ワイピングノズルを設けて、実測されたメッキ付着量に
応じてワイピングノズルのワイピング圧力またはワイピ
ングノズルと鋼帯の間隔を調整することにより行われて
いる。例えば、（１）特公昭４８−１４５２１号公報で
は、鋼帯の通板速度に応じてワイピングノズルと鋼帯の
間隔を調整するフィードフォワード制御と、実測された
メッキ付着量に応じてワイピング圧力またはワイピング
ノズルと鋼帯の間隔を調整するフィードバック制御を組
み合わせた装置、 （２）特開昭４９−３２８２１号公報では、ワイピング
ノズルと鋼帯の間隔を適正値に保った状態で、目標付着
量と実測付着量の偏差に応じてワイピング圧力を調整す
るフィードバック制御と、目標付着■および鋼帯の通板
速度に応じてワイピング圧力を調整するフィードフォワ
ード制御を組み合わせた装置、 （３）特開昭５２−６０２３８号公報では、上記（１）
、（２）の装置において、メッキ付着量、鋼帯の通板速
度、ワイピング圧力およびワイピングノズルと鋼帯の間
隔の実測値に基づきフィードフォワード制御出力を補正
する装置、 （４）特開昭５ｆ３−１３４ＥｔＳ号では、鋼帯幅方向
中央部と両端部のメッキ付着量を実測し、それらの値に
応じてワイピング圧力の調整を行うフィードバンク制御
を行う方法、 が開示されている。

［発明が解決しようとする問題点コ 上述したような従来技術の内、（１）〜（３）の装置は
、いずれも１台のメッキ付着量計にて鋼帯幅方向中央部
のメッキ付着量を実測してフィードバック制御とフィー
ドフォワード制御を行っている。しかし、亜鉛メッキ鋼
板のメッキ付着量はＪＩＳ規格にて中央部と両端部の３
点平均値により品質保証を行うことになっているが、こ
れらの従来技術では幅方向のメッキ付着量を測定してい
ないために、充分な製品品質保証ができない。

また、前記（４）の従来技術ではメッキ付着量計を板幅
方向に走査するのに数十秒の時間を要し、このためにフ
ィードバック制御ループ内のムダ時間が大きくなり、制
御ゲインを上げることができなくなるといった問題点を
有している。

本発明は上述のような問題点を解決するためのものであ
り、応答性、安定性にすぐれ、かつ製品品質保証の面で
も信頼性のすぐれた付着量制御を実現することを目的と
する。

口問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解決するために、溶融金属メッキ
浴槽上方の鋼帯出口近傍にワイピングノズルを設け、メ
ッキ付着量を制御する装置において、前記ワイピングノ
ズル直上部のメッキ付着量を検出するノズル直上付着量
計と、それよりも下流側に設けられて鋼帯幅方向のメッ
キ付着量を検出する幅方向付着量計と、前記ノズル直上
付着量計の検出結果に基づいてワイピングノズルと調帯
の間隔および／またはワイピングノズルのワイピング圧
力を制御するフィードバック制御装置と、ノズル直上付
着量計と幅方向付着量計の検出結果をつき合わせて比較
し、該比較結果に応じて前記フィードバック制御装置に
補正演算出力を行うフィードバック特性補償装置を備え
たことを特徴とする、溶融金属メッキ付着量制御装置で
ある。

［作用コ 本発明によれば、ノズル直上付着量計の検出結果に基づ
いてメッキ付着量をフィードバック制御することにより
、制御ループ内のムダ時間を無（し、かつノズル直上付
着量計と幅方向付着量計の検出結果をつき合わせて比較
し、該比較結果に応じてフィードバック制御装置に補正
演算出力を行うことにより、鋼帯の長手方向および幅方
向についてメッキ付着量制御精度のすぐれた溶融金属メ
ッキ鋼帯を製造することができる。

［実施例コ 以下、添付図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の代表的な実施例を示す概略構成図であ
る。図中、１はメッキされる鋼帯、２は溶融メッキ浴槽
、３は鋼帯に付着した溶融金属の付８１を調整するため
のワイピングノズル、４はワイピング圧力を調整する圧
力調節弁、５はワイピングノズルの位置を移動させてワ
イピングノズル３と鋼帯１の間隔を調整するノズル間隔
調整器、６はワイピング圧力が設定された値になるよう
に圧力調節弁４の弁開度を調整する圧力調整器、７はワ
イピングノズルの直上部に設けられ、未凝固伏態のメッ
キ付着量を測定するノズル直上付着量計、８は下流側に
設けられて凝固した幅方向のメッキ付着量を測定する幅
方向付着量計、９は鋼帯１の長手方向移動量を測定する
パルス発信器、１０はパルス発信器９の出力を速度に変
換する速度変換器、１１は操作量選択器、１２はフィー
ドバック制御装置、１３はプリセット制御装置、１４は
フィードフォワード制御装置、１５はフィードバック特
性補償装置、１６は上位プロセスコンビューター等の製
造条件設定装置である。

このような構成により本発明装置の処理手順を以下、説
明する。

鋼帯１は図示しない連続焼鈍炉、スナウトを通り、メッ
キ浴槽２に導かれ、メッキすべき溶融金属が付着した状
態でワイピングノズル３にて所望のイ寸着量にワイピン
グされる。ワイピングされた鋼帯１のメッキ付着量は未
凝固状態でノズル直上付着量計７にて測定されてフィー
ドバック制御装置１２、およびフィードバック特性補償
装置１５にＷｈ、として入力される。ここでは、付着量
検出結果を所定時間毎（例えば１秒毎）にサンプリング
して、鋼帯の所定長さ毎（例えば１０ｍ毎）に平均して
メモリーバッファーに記憶され、下流側の幅方向付着量
計の位置に達するまで鋼帯１の長手方向移動に応じてト
ラッキングされ、幅方向付着量計８の設置位置とマツチ
ングした値Ｗｈ２として後述する制御演算に用いられる
。

また、下流側の幅方向付着量計８はそれ自体が鋼帯１の
幅方向に移動し、中央部と両端部（例えば板エツジより
５０ｍｍの位置）のメッキ付着量を測定し、これら３点
の測定値の平均値を演算した値Ｗｃがフィードバック特
性補償装置１５に人力される。ここでは幅方向付着量計
８は幅方向３点の測定をするように説明したが、必要に
応じて任意の複数点を測定するようにしてもかまわない
。

また、鋼帯１の移動長さおよび移動速度はそれぞれ、鋼
帯ｌに接触して回転するメジャーロールに設けられたパ
ルス発信器９および速度変換器１０にて測定されて、フ
ィードバンク制御装置１２、フィードバック特性補償装
置１５、フィードフォワード制御装置１４に入力される
。

フィードバック制御装置１２は、ノズル直上付着量計７
の現時点における検出信号Ｗｈ、と、フィードバック特
性補償装置１５から出力される付着量目標値Ｗｒ、また
はノズル間隔出力補正値Ｄｃ、ワイピング圧力出力補正
値Ｐｃ等の出力補正値に基づいてフィードバック演算を
行い、鋼帯１とワイピングノズル３の間隔Ｄ（以下、ノ
ズル間隔と称す）、ワイピングノズル３の噴射圧力Ｐ（
以下、ワイピング圧力と称す）のいずれか一方、あるい
は両方を演算して操作量選択器１１に出力する。

ここで、付着量目標値Ｗｒを出力する方法、あるいはＤ
ＣＮ　ＰＣ等の出力補正値を出力する方法のいずれを採
用するかについては、どちらを採用しても構わない。以
下、両方の手順について説明する。

まず、ＤＣｌＰＣ等の出力補正値を出力する方法につい
て説明する。フィードバック特性補償装置１５では、ノ
ズル直上付着量計７の検出信号をド流側の幅方向付着量
計８の設けられた位置まで鋼帯１の長手方向移動長さに
応じてトラッキングした値Ｗ　ｈ　２　、幅方向材Ｍ皿
計８の検出信号Ｗｃ１および製造条件設定装置１８から
設定される付着量目標値Ｗｓを以下１こ述べる手順にて
演算することにより、出力補正値Ｄｃ１Ｐｃをフィード
バック制御装置１２へ出力する。

まずメッキ付ＭｆｆｉＷ　（ｇ／＋／）　、鋼帯１の移
動速度Ｖ　（ｍ／分）、ワイピング圧力Ｐ（ｋｇ／ｃ♂
）、ノズル間隔Ｄ　（ｍｍ）の関係は一般に下記（１）
式で示される。

Ｗ＝ａＸＶｂＸＤ０ＸＰｄ＋ｅ　−−−−−−−−（１
）ただし、 ａ：定数（ａ≧Ｏ）、 ｂ＝定数（ｂ≧０）、 Ｃ：定数（Ｃ≧０）、 ｄ：定数（Ｃ５０）、 ｅ：定数（ｅ≧０、またはｅ≦０）。

上記（１）式中の定数ａ　−ｅは、過去の多数の実操業
データより重回帰にて求めた値であり、各々の製造設備
において適宜、決定するものである。

さらに、上記（１）式の関係より下記（２）式、（３）
式、（４）式、（５）式が導かれる。

ここで、 こζて、 このようにして導かれたＤｃｖ　Ｐｃはフィードバック
制御装置１２へ出力されて、下記（６）式、および（７
）式に示される演算を行う。

たたし、 ＫＯ、Ｋ４：制御ゲイン（０≦に≦１）。

このようにして求められた次回のノズル間隔設定値ＤＩ
、および次回のワイピング圧力設定値Ｐ。

は操作量選択器１１へ出力されて、そこでノズル間隔調
整器５、およびワイピング圧力を調整する圧力調節器６
のいずれか、あるいは両方に対して適切な比率で操作量
を設定する。

次に、付着量目標値Ｗｒを出力する方法について述べる
。フィードバック特性補償装置１５では前述の方法と同
様に、ノズル直上付着量計７の検出信号を下流側の幅方
向付着量計８の設けられた位置まで鋼帯１の長手方向移
動長さに応じてトラッキングした値Ｗｈ２、幅方向付着
量計８の検出信号Ｗ　ＣＮおよび製造条件設定装置１６
から設定される付着量設定値Ｗｓを下記（８）式にて演
算することにより、付着量目標値Ｗｒを求める。

Ｗｒ＝Ｗｓ＋　（Ｗｈ２−Ｗｃ）　　−−−（８）この
ようにして求められた付着量目標値Ｗｒはフ、・イード
バック制御装置１２に出力されて、そこで下記（９）、
（１０）式に示す演算を行う。

たたし、 Ｐ′。＝現在のワイピング圧力設定値［ｋｇ／ｃ＋／］
、ＰＩ　：次回のワイピング圧力設定値［ｋｇ／ｃｒＩ
！コ、Ｄｏ　：現在のノズル間隔設定値［ｆｆ１ｍ　］
、Ｄ、二次回のノズル間隔設定値［■］、ｄＰ／ｄＷ：
ワイピング圧力と付着量の影響係数、ｄ　Ｄ　／　ｄ　
Ｗ　：ノズル間隔と付着量の影響係数、ｗｈ、：ノズル
直上付着量計の現時点の検出信号、［ｇ／ｎ？コ　、 Ｋ１、Ｋ２　：制御ゲイン（０≦に≦１）。

このようにて求められた次回のガス圧力設定値Ｐ７、ノ
ズル間隔設定値り、は前述のり。、Ｐｃの出力補正値を
出力する場合と同様に、操作量選択器１１に出力されて
、そこでノズル間隔調整器５、およびワイピング圧力を
調整する圧力調節器６のいずれか、あるいは両方に対し
て適切な比率で操作量を設定する。

ノズル間隔調整器５では、ワイピングノズル３と鋼帯１
の間隔が前記設定された値になるように、ワイピングノ
ズル３の位置を調整し、同様に圧力調節器６では、ワイ
ピング圧力が前記設定された値になるように圧力調節弁
４の開度を調整する。

一方、プリセット制御装置１３は板厚、板幅、メッキ付
着量等の製造条件が何らかの理由で変更された時に、そ
れら製造条件の変更に応じてノズル間隔りのプリセット
制御を行う。

また、フィードフォワード制御装置１４は鋼帯１の移動
速度Ｖ１ノズル間隔が付着量制御以外の理由で変更され
た場合に、付着ｆｆ１Ｗか一定になるようにフィードフ
ォワード制御出力を行う。

このような手順で付着量制御を行うことにより、制御ル
ープ内のムダ時間が小さく、鋼帯１の長子方向、幅方向
について制御精度のすぐれた付Ｍ　ｆｊｔ制御が実現で
きる。

次に、第１図に示す構成の装置を用いて、付ｎ量目標値
Ｗｒを出力する本発明装置を実操業に適用した場合と、
従来の幅方向付着ｎ計の検出信号のみにより付着量制御
を行った場合の付着量制御精度を比較した結果を説明す
る。

なお、本発明装置における幅方向付着量計は、幅方向移
動速度が６０ｍｍ／秒のものを用いた。

第２図は、従来装置により第１表に示す条件で付着量制
御を行った場合の付着５を制御精度を示すグラフである
。同図では、制御ループ内のムダ時間が大きなことによ
るコイル内変動、およびコイル接続点での製造条件の変
更によるコイル間変動が発生している。

これに対して、本発明装置により同じ条件で付＠量制御
を行った場合の付着量制御精度を第３図に示す。同図よ
り明らかなように本発明装置によれば、制御ループ内の
ムダ時間を低減できたことにより、付着量のフィル内変
動、コイル間変動ともに大幅に改善することができた。

（以下、余白） 第１表 ［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明装置によればノズル直上の付着
量を検出してフィードバック制御することにより、制御
ループ内のムダ時間を低減し、かつノズル直上の付着量
検出結果と、下流側の幅方向付着量検出結果をつきあわ
せて比較し、上記フィードバック制御ループに対して補
正を行うことにより、鋼帯の長手方向および、幅方向付
着量制御精度のすぐれた溶融金属メッキ鋼板を製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図は従来装
置による付着量制御精度を示すグラフ、第３図は本発明
装置による付着量制御精度を示すグラフである。 １：鋼帯、 ２：メッキ浴槽、 ３：ワイピングノズル、 ４：圧力調節弁、 ５：ノズル間隔調整器、 ６：圧力調節器、 ７：ノズル直上付着量計、 ８：幅方向付着量計、 ９：パルス発信器、 １０：速度変換器、 １１：操作量選択器、 １２：フィーｒパックＳｍ装置、 １３ニブリセツト制御装置、 １４：フィードフォワード制御装置、 １５：フィードバック特性補償装置、 １６：製造条件設定装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融金属メッキ浴槽上方の鋼帯出口近傍にワイピングノ
   ズルを設け、メッキ付着量を制御する装置において、前
   記ワイピングノズル直上部のメッキ付着量を検出するノ
   ズル直上付着量計と、それよりも下流側に設けられて鋼
   帯幅方向のメッキ付着量を検出する幅方向付着量計と、
   前記ノズル直上付着量計の検出結果に基づいてワイピン
   グノズルと鋼帯の間隔および／またはワイピングノズル
   のワイピング圧力を制御するフィードバック制御装置と
   、ノズル直上付着量計と幅方向付着量計の検出結果をつ
   き合わせて比較し、該比較結果に応じて前記フィードバ
   ック制御装置に補正演算出力を行うフィードバック特性
   補償装置を備えたことを特徴とする、溶融金属メッキ付
   着量制御装置。