KR100328939B1 - On-line diagnosis method and system for roll eccentricity - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method and an apparatus for online diagnosing eccentricity of rolls are provided to identify eccentricity of the rolls generated during rolling on online and quantify the identified roll eccentricity. CONSTITUTION: In an online roll eccentricity diagnosing method repeatedly comprising sampling process of sampling data on roll force, roll speed and outlet thickness as many as a predetermined number of times after receiving roll information from computer, rotational frequency calculation process, eccentricity diagnosing process, and screen display process, the method for online diagnosing eccentricity of rolls is characterized in that the rotational frequency calculation process comprises the steps of reading diameter of the rolls equipped at each stand, repeatedly obtaining the rotational frequency of each of the rolls as much as a preset data score by receiving roll speed outputted from the data sampling process; and calculating an average value of the obtained rotational frequency of the rolls, and the eccentricity diagnosing process comprises the steps of obtaining frequency components corresponding to 70% or more of the maximum values of roll force and outlet thickness by fast Fourier transforming data on roll force and outlet thickness outputted in the data sampling process; comparing the obtained frequency components with an average rotational frequency of the respective rolls obtained in the rotational frequency calculation process; and judging rolls a frequency difference of which is within a certain allowable limit as eccentric rolls.

Description

온라인 롤 편심 진단 방법 및 장치{ON-LINE DIAGNOSIS METHOD AND SYSTEM FOR ROLL ECCENTRICITY}ON-LINE DIAGNOSIS METHOD AND SYSTEM FOR ROLL ECCENTRICITY

본 발명은 온라인 상에서 압연 중에 발생하는 롤 편심을 동정하고 이를 정량화하는 온라인 롤 편심 진단 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an on-line roll eccentric diagnostic method and apparatus for identifying and quantifying roll eccentricity occurring during rolling online.

일반적으로 냉간 압연기에서 제품의 두께가 상당한 고정도로 일정하도록 유지되기 위해서는 롤의 편심이 발생하지 않아야 한다. 즉, 정상적인 롤에 의하여 압연하면 고정도의 두께를 얻을 수 있다. 그런데 롤은 반복되는 작업과 시간의 경과에 따라 노후화 되어 편심이 발생되거나, 또는 어떤 충격에 의하여 작업 도중에도 편심이 발생될 수 있다. 따라서 큰 롤 편심량을 가지는 롤이 있는 경우, 조속히 대상 롤을 검출하고, 롤 교체를 행해야 두께 불량율을 줄이고, 원료에 대한 제품 비율을 향상시킬 수 있으므로 압연 제품의 품질관리에 있어서 롤의 편심 여부를 적시에 파악하고, 그 편심량이 제품의 두께에 미치는 영향도를 정량화하는 것이 중요한 관리 포인트가 되고 있다.In general, in a cold rolling mill, the roll eccentricity must not occur in order for the thickness of the product to remain constant with significant accuracy. That is, by rolling with a normal roll, a high-precision thickness can be obtained. By the way, the roll is aging with repeated work and time and eccentricity may occur, or eccentricity may occur during the work due to some impact. Therefore, when there is a roll with a large roll eccentricity, it is necessary to detect the target roll as soon as possible and replace the roll to reduce the thickness defect rate and improve the ratio of the product to the raw material. It is an important control point to grasp and quantify the influence of the eccentricity on the thickness of the product.

종래에 있어서는 상기와 같은 롤 편심을 진단함에 있어서, 자동 두께 제어장치에 의해서 롤의 편심 여부를 측정하고, 이에 의하여 두께의 정도를 유지하고 있었다.In the past, in diagnosing such roll eccentricity, the roll thickness was measured by an automatic thickness control device, thereby maintaining the degree of thickness.

그런데, 상기 종래의 수단에 있어서는 큰 편심량을 가지는 롤에서 압연이 행해지는 경우, 롤 편심에 의해 압하 위치가 변동하고, 그 변동이 판에 전사되면 실제 판 두께의 변화가 없더라도 압연 하중이 증가하며, 압연 하중의 변동에 따라 두께 제어를 행하는 자동 두께 제어 장치는 잘못된 제어를 행하게 되고, 그 결과 판의 두께 변동을 야기시켜서 판 두께 정도가 저하된다는 문제점이 있었다.By the way, in the said conventional means, when rolling is performed by the roll which has a large eccentricity, the rolling position fluctuates by a roll eccentricity, and when the change is transferred to a board, a rolling load increases even if there is no change of actual plate thickness, The automatic thickness control device which performs thickness control in accordance with the variation of the rolling load performs wrong control, and as a result, there was a problem that the thickness of the plate was reduced by causing the thickness variation of the plate.

본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 압연 중에 편심이 발생하는 대상 롤을 검출하고 그 편심이 두께에 미치는 영향도를 정량화할 수 있는 온라인 롤 편심 진단 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide an on-line roll eccentric diagnostic method and apparatus capable of detecting an object roll in which an eccentricity occurs during rolling and quantifying the influence of the eccentricity on thickness.

도 1은 본 발명의 롤 편심 진단 장치 구성도,1 is a configuration diagram of a roll eccentric diagnostic device of the present invention,

도 2는 본 발명의 롤 편심 진단 장치 작동 흐름도,2 is a flow chart illustrating a roll eccentric diagnostic apparatus of the present invention;

도 3은 본 발명의 롤 회전 주파수 산출 처리 흐름도,3 is a roll rotation frequency calculation processing flow chart of the present invention;

도 4a는 본 발명에 의한 압연 하중의 퓨리에 변환 실시예의 설명도,4A is an explanatory diagram of a Fourier transform embodiment of a rolling load according to the present invention;

도 4b는 본 발명에 의한 출측 두께의 퓨리에 변환 실시예의 설명도이다.4B is an explanatory diagram of a Fourier transform embodiment of the exit thickness according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

11 : 백업 롤(Backup Roll) 12 : 중간 롤(Intermediate Roll)11: Backup Roll 12: Intermediate Roll

13 : 작업 롤(Work Roll) 20 : 로드 셀(Load Cell)13: Work Roll 20: Load Cell

21 : 속도계 22 : 판 두께계21: speedometer 22: plate thickness meter

30 : 입출력기(P I/O) 40 : 컴퓨터(Process Computer)30: Input / Output (P I / O) 40: Process Computer

50 : 편심 진단 장치 51 : 데이터 샘플링(Data Sampling)부50: eccentric diagnostic device 51: data sampling unit

52 : 샘플링 데이터 저장(Sampling Data Memory)부52: Sampling Data Memory

53 : 롤 편심 진단부 54 : 화면 표시부53: roll eccentric diagnostic section 54: screen display section

55 : 회전 주파수 산출부 56 : 컴퓨터 연결(Linkage)부55: rotation frequency calculator 56: computer linkage

57 : 롤 관리 데이터 저장(Memory)부57: role management data storage (Memory)

99 : 코일 판(Strip)99: coil strip

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명인 온라인 롤 편심 진단방법 및 장치에 따른 온라인 롤 편심 진단방법은 컴퓨터로부터 롤 정보를 입력 받은 후 미리 정해진 횟수만큼 압연 하중, 롤 속도 및 출측 두께에 대한 데이터 샘플링 과정, 회전 주파수 산출 과정, 편심 진단 과정 및 화면 표시 과정을 반복하되,In order to achieve the above object, the on-line roll eccentric diagnostic method according to the present inventors online roll eccentric diagnostic method and apparatus has a data sampling process for rolling load, roll speed and exit thickness after a predetermined number of times after receiving roll information from a computer, and rotating Repeat the frequency calculation process, the eccentric diagnosis process and the display process,

상기 회전 주파수 산출 과정은, 각각의 스탠드에 구비된 각 롤들의 롤경을 읽은 후 상기 데이터 샘플링 과정에서 출력되는 롤 속도를 입력받아 각 롤의 회전 주파수를 미리 설정된 데이터 점수만큼 반복해서 구하여 그 평균값으로 산출하며,The rotation frequency calculation process reads the roll diameter of each roll provided in each stand, receives the roll speed output in the data sampling process, and repeatedly calculates the rotation frequency of each roll by a preset data score and calculates the average value. ,

상기 편심 진단 과정은, 상기 데이터 샘플링 과정에서 출력되는 압연 하중 및 출측 두께 데이터를 각각 퓨리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)하여 압연 하중과 출측 두께의 최대치의 70%이상에 해당되는 주파수 성분을 각각 구하여 상기 주파수 성분을 상기 회전 주파수 산출 과정에서 구하여진 각 롤의 평균 회전주파수와 비교하고, 주파수 차이가 소정의 허용범위 내에 있는 롤을 편심 롤로 판정하도록 구성됨을 특징으로 한다.In the eccentric diagnostic process, Fourier transform (FFT; Fast Fourier Transform) of the rolling load and exit thickness data output during the data sampling process are respectively obtained to obtain frequency components corresponding to 70% or more of the maximum value of the rolling load and exit thickness. The frequency component is compared with the average rotation frequency of each roll obtained in the rotation frequency calculation process, and characterized in that it is configured to determine a roll having a frequency difference within a predetermined allowable range as an eccentric roll.

또한 본 발명에 따른 온라인 롤 편심 진단방법은, 상기 회전 주파수 산출 과정에서 각각의 롤 속도에 대한 회전 주파수를In addition, the on-line roll eccentric diagnostic method according to the present invention, the rotation frequency for each roll speed in the rotation frequency calculation process

Figure pat00001
Figure pat00001

을 이용하여 산출하고, 각 스탠드 롤 마다의 평균 회전 주파수는The average rotation frequency for each stand roll is calculated using

Figure pat00002
Figure pat00002

을 이용하여 산출하도록 구성됨을 특징으로 한다.Characterized in that it is configured to calculate using.

또한 본 발명인 온라인 롤 편심 진단방법 및 장치에 따른 온라인 롤 편심 진단장치는, 입출력기(30), 컴퓨터(40) 및 편심 진단 장치(50)로 구성하되,In addition, the on-line roll eccentric diagnostic apparatus according to the present inventors online roll eccentric diagnostic method and apparatus, comprising an input-output device 30, a computer 40 and the eccentric diagnostic device 50,

상기 입출력기(30)는 로드 셀(20), 속도계(21) 및 판 두께계(22)로부터 데이터를 입력받아 상기 편심 진단 장치(50)의 데이터 샘플링부(51)에 전달하도록 구성하고, 상기 컴퓨터(40)는 상기 편심 진단 장치(50)의 컴퓨터 연결부(56)에 연결되도록 구성하며, 상기 편심 진단 장치(50)는, 상기 입출력기(30)에 연결된 데이터 샘플링부(51)의 출력을 샘플링 데이터 저장부(52)에 입력하고, 상기 샘플링 데이터 저장부(52)의 출력을 롤 편심 진단부(53) 및 회전 주파수 산출부(55)로 입력하며, 상기 롤 편심 진단부(53)의 출력을 화면 표시부(54) 및 컴퓨터 연결부(56)에 입력하고, 상기 회전 주파수 산출부(55)의 출력을 상기 롤 편심 진단부(53)에 입력하며, 상기 컴퓨터 연결부(56)의 출력을 데이터 샘플링부(51)와 컴퓨터(40) 및 롤 관리 데이터 저장부(57)로 입력하고, 상기 롤 관리 데이터 저장부(57)의 출력을 상기 회전 주파수 산출부(55)에 입력하도록 구성됨을 특징으로 한다.The input / output device 30 is configured to receive data from the load cell 20, the speedometer 21, and the plate thickness meter 22 and transmit the data to the data sampling unit 51 of the eccentric diagnostic device 50. The computer 40 is configured to be connected to the computer connection portion 56 of the eccentric diagnostic device 50, the eccentric diagnostic device 50, the output of the data sampling unit 51 connected to the input and output unit 30 Input to the sampling data storage unit 52, input of the output of the sampling data storage unit 52 to the roll eccentricity diagnostic unit 53 and the rotation frequency calculation unit 55, Inputting the output to the screen display section 54 and the computer connection section 56, inputting the output of the rotation frequency calculating section 55 to the roll eccentric diagnostic section 53, and outputting the output of the computer connection section 56 to the data. Inputted to the sampling unit 51, the computer 40, and the roll management data storage unit 57, the roll management data It characterized by being configured to input the output of the storage unit 57 to the rotation frequency calculation unit (55).

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 온라인 롤 편심 진단장치의 구성도이고 도 2는 본 발명에 따른 온라인 롤 편심 진단장치를 이용하여 압연중에 롤 편심이 발생하는 롤을 검출하기 위한 전체적인 흐름과정을 도시하고 있다.1 is a block diagram of an on-line roll eccentric diagnostic apparatus according to the present invention and FIG. 2 shows an overall flow process for detecting a roll eccentric roll during rolling using the on-line roll eccentric diagnostic apparatus according to the present invention. .

본 발명의 동작을 도 2의 흐름도에 의하여 설명하면, 먼저 롤 편심 진단 기능은 컴퓨터(40)와 편심 진단 장치(50)를 연결시켜서 상기 컴퓨터(40)가 보낸 각 스탠드의 롤경 등 롤 정보를 컴퓨터 연결부(56)가 수신함에 의하여 기동한다. 상기 수신한 롤 정보는 롤 관리 데이터 저장부(57)에 저장된다.Referring to the operation of the present invention by the flow chart of Figure 2, first, the roll eccentric diagnostic function is connected to the computer 40 and the eccentric diagnostic device 50 to roll information, such as roll diameter of each stand sent by the computer 40 The connector 56 is activated by receiving. The received roll information is stored in the roll management data storage 57.

다음으로 하나의 코일 판(99)에 대해서 연속 진단하고자 하는 처리 횟수, 예를 들어 10 회를 미리 결정하고, 그만큼 연속적으로 진단을 실행하기 위하여 카운터인 처리 횟수를 초기화한다. 따라서 데이터의 샘플링, 롤 회전 주파수의 산출,롤 편심의 진단, 화면 표시 등은 상기 처리 횟수의 설정에 따라 수회 반복되는 것이다.Next, the number of processes to be continuously diagnosed, for example, 10 times, is determined in advance for one coil plate 99, and the number of processes serving as counters is initialized in order to continuously execute the diagnosis. Therefore, sampling of data, calculation of roll rotation frequency, diagnosis of roll eccentricity, screen display, and the like are repeated several times in accordance with the setting of the number of processing.

다음으로, 먼저 실적 데이터의 샘플링을 하는데, 입출력기(30)를 동작시켜, 압연 중의 각 스탠드에 대해 일정 시간 간격, 예를 들어 10 msec 간격으로 일정 갯수, 예를 들어 1024점의 실적 데이터로서 압연 하중, 롤 속도 및 출측 두께를 로드셀(20), 속도계(21) 및 판 두께계(22)로부터 각각 샘플링하여 수집해서 편심 진단장치(50)의 데이터 샘플링부(51)에 전송한다. 그러면 상기 데이터 샘플링부(51)에서는 샘플링 데이터 저장부(52)에 상기 샘플링한 데이터를 샘플링 데이터 저장부(52)에 저장시킨다.Next, first, the performance data is sampled, and the input / output unit 30 is operated to roll as a certain number, for example, 1024 points of performance data at a predetermined time interval, for example, 10 msec intervals, for each stand during rolling. The load, roll speed, and exit thickness are sampled and collected from the load cell 20, speedometer 21, and plate thickness meter 22, respectively, and transmitted to the data sampling unit 51 of the eccentric diagnostic apparatus 50. Then, the data sampling unit 51 stores the sampled data in the sampling data storage unit 52 in the sampling data storage unit 52.

다음으로 롤 회전 주파수를 산출하는데, 이때 회전 주파수 산출부(55)가 상하 각 백업 롤(11), 중간 롤(12) 및 작업 롤(13)에 대한 롤 속도와 롤경 데이터를 각각 상기 샘플링 데이터 저장부(52) 및 롤 관리 데이터 저장부(57)로부터 읽어들여서 각 스탠드의 각 롤에 대한 회전 주파수를 산출한다. 상기 산출된 주파수는 롤 편심의 예상 주파수인데, 왜냐하면 해당 코일 판(99)에서 롤 편심이 발생하면 상기 주파수에서 발생되기 때문이다.Next, the roll rotation frequency is calculated, and the rotation frequency calculator 55 stores the roll speed and the roll diameter data for each of the upper and lower backup rolls 11, the intermediate rolls 12, and the work rolls 13, respectively. The rotation frequency for each roll of each stand is calculated by reading from the unit 52 and the roll management data storage 57. The calculated frequency is the expected frequency of roll eccentricity, because if roll eccentricity occurs in the coil plate 99, it is generated at that frequency.

도 3은 본 발명에 따라 각각의 롤의 회전 주파수를 산출하는 과정을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 먼저 회전 주파수 산출부(55)는 롤 관리 데이터 저장부(57)로부터 각 스탠드의 백업 롤(11), 중간 롤(12) 및 작업 롤(13)의 롤경 데이터를 읽어들이고, 연속으로 회전 주파수를 산출하여 평균하고자 하는 데이터 점수, 예를 들어 10 점을 미리 결정하고, 그만큼 연속적으로 회전 주파수 산출을실행하기 위하여 카운터인 데이터 점수를 초기화한다. 따라서 롤 속도 읽기, 회전 주파수 산출 등은 상기 데이터 점수의 설정에 따라 수회 반복되는 것이다.Figure 3 illustrates the process of calculating the rotational frequency of each roll in accordance with the present invention. As shown, first, the rotation frequency calculator 55 reads the roll diameter data of the backup roll 11, the intermediate roll 12, and the work roll 13 of each stand from the roll management data storage 57, and continuously In order to calculate the rotational frequency, the data score to be averaged, for example, 10 points is determined in advance, and the data point serving as the counter is initialized so as to continuously execute the rotational frequency calculation. Therefore, the roll speed reading, the rotation frequency calculation, and the like are repeated several times according to the setting of the data score.

이하 상기 데이터 점수는 10점으로 설정한 것으로 가정하여 설명한다.In the following description, it is assumed that the data score is set to 10 points.

다음으로 샘플링 데이터 저장부(52)로부터 각 스탠드의 롤 속도 데이터를 1점 읽어들인 후, 상기 롤 직경과 롤 속도 데이터와 하기의 수학식 1을 이용해서 각 스탠드의 작업 롤마다의 회전 주파수를 산출한다.Next, after reading the roll speed data of each stand from the sampling data storage 52 one point, the rotation frequency for each work roll of each stand is calculated using the roll diameter, the roll speed data, and the following equation (1). do.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

그리고 하기의 수학식 2 및 수학식 3을 이용해서, 각 스탠드의 중간 롤 및 백업 롤의 회전 주파수를 각각 구한다.Then, using the following equations (2) and (3), the rotation frequencies of the intermediate roll and the backup roll of each stand are obtained, respectively.

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00004
Figure pat00004

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00005
Figure pat00005

그리고 미리 설정된 데이터 점수만큼 상기 과정을 반복한다. 그리고 상기 데이터 점수만큼 반복한 후에는 그 과정에서 산출된 모든 회전 주파수에 대하여 하기의 수학식 4, 수학식 5 및 수학식 6을 이용하여 평균함으로써 각 스탠드의 롤마다의 평균 회전 주파수를 산출한다.The process is repeated by a predetermined data score. And after repeating by the said data score, the average rotation frequency for every roll of each stand is calculated by averaging all the rotation frequencies computed in the process using the following formula (4), (5), and (6).

[수학식 4][Equation 4]

Figure pat00006
Figure pat00006

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00007
Figure pat00007

[수학식 6][Equation 6]

Figure pat00008
Figure pat00008

상기 회전 주파수의 산출 후에는 편심 진단을 하는데, 이때 롤 편심 진단부(53)는 압연 하중 및 출측 두께 데이터는 상기 샘플링 데이터 저장부(52)에서, 회전 주파수는 상기 회전 주파수 산출부(55)에서 각각 읽어들여서 각 롤에 대한 편심 진단을 실시한다. 참고로 아래에서 편심 진단부(53)로 입력되어 편심 진단에 이용되는 롤의 회전주파수라 함은 회전주파수 산출부(55)에서 계산된 각 롤마다의 평균 회전주파수를 지칭한다.After the rotation frequency is calculated, the eccentric diagnosis is performed. In this case, the roll eccentric diagnosis unit 53 performs rolling load and exit thickness data in the sampling data storage unit 52, and the rotation frequency in the rotation frequency calculator 55. Read each one and perform eccentric diagnosis on each roll. For reference, the rotation frequency of the roll input to the eccentric diagnostic unit 53 and used for eccentric diagnosis refers to the average rotation frequency for each roll calculated by the rotation frequency calculator 55.

상기 롤 편심의 진단은 먼저 압연 하중에 대한 퓨리에 변환(Fast Fourier Transform) 결과와 롤 회전 주파수를 비교하여 롤 편심을 가지는 롤을 동정하고, 상기 동정된 롤의 편심 주파수에 해당하는 퓨리에 변환된 출측 두께의 크기를 이용하여 편심에 의한 출측 두께의 영향도를 정량화하는 것이다.The diagnosis of the roll eccentricity is performed by first determining a roll having a roll eccentricity by comparing a Fourier Transform (Fast Fourier Transform) result of the rolling load with a roll rotation frequency, and a Fourier transformed exit thickness corresponding to the identified eccentric frequency of the roll. The magnitude of quantitatively determines the influence of the exit thickness due to the eccentricity.

상기 롤 편심 진단 과정에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the roll eccentricity diagnosis process will be described in detail.

먼저 샘플링 데이터 저장부(52)로부터 각 스탠드의 압연 하중 및 출측 두께 데를 읽어서 퓨리에 변환(FFT)을 거친다. 상기 퓨리에 변환 결과에 의해, 각 데이터의 최대 강도의 70% 이상의 주파수 성분을 찾아낸다. 상기의 주파수 성분과 롤 회전 주파수 처리로 구한 백업 롤(11), 중간 롤(12) 및 작업 롤(13)의 회전 주파수를 비교해서 일치한 롤이 있다면, 편심 롤 외란을 발생하고 있는 롤로서 동정한다. 상기 편심 롤 외란을 발생하고 있는 롤이 검출 가능할 때는, 해당 롤의 스탠드 번호 및 백업 롤(11), 중간 롤(12) 및 작업 롤(13) 등의 롤 종류를 이상 롤 표(Table)에 보존해 둔다.First, the rolling load and exit thickness of each stand are read from the sampling data storage unit 52 and subjected to a Fourier transform (FFT). Based on the Fourier transform result, a frequency component of 70% or more of the maximum intensity of each data is found. If there is a roll which compares the frequency components with the rotation frequencies of the backup roll 11, the intermediate roll 12, and the work roll 13 obtained by the roll rotation frequency processing, and identifies the rolls, they are identified as the rolls causing the eccentric roll disturbance. do. When the roll generating the eccentric roll disturbance can be detected, the roll number such as the stand number of the roll and the backup roll 11, the intermediate roll 12, and the work roll 13 are stored in the abnormal roll table. Do it.

여기서 상기 퓨리에 변환 해석의 예를 도 4a의 압연 하중에 대한 실시예 및 도 4b의 출측 두께에 대한 실시예에 의해 설명하면, 편심 롤 외란을 발생하는 롤을 동정하기 위해 미리 설정된 스탠드 갯수, 예를 들어 5 스탠드 분량만큼 퓨리에변환 해석을 하기 위하여 샘플링 데이터 저장부(52)에서 각각의 대상 스탠드의 압연 하중 및 출측 두께를 일정 갯수만큼, 예를 들어 1024점 읽어들인 후, 상기 읽어들인 압연 하중과 출측 두께를 퓨리에 변환 처리한다. 예를 들어 제 2 스탠드의 압연 하중과 출측 두께에 대한 퓨리에 변환을 거친다.Herein, an example of the Fourier transform analysis will be described with reference to the embodiment of the rolling load of FIG. 4A and the embodiment of the exit thickness of FIG. 4B. For example, in order to perform Fourier transform analysis by the amount of 5 stands, the rolling load and the exit thickness of each target stand are read by a predetermined number, for example, 1024 points in the sampling data storage unit 52, and then the loaded load and exit are read out. Fourier transform the thickness. For example, Fourier transformation is performed on the rolling load and exit thickness of the second stand.

상기 퓨리에 변환 처리 결과로부터 최대 강도의 주파수 성분 fp_MAX, fh_MAX을 산출한다. 그 후 최대강도의 70% 이상의 주파수 성분 fp_i, fh_i를 산출한다. 여기서 fp_i, fh_i는 하기의 수학식 7과 같이 각각 fp_MAX, fh_MAX을 포함하는 것으로 한다.The frequency components f p_MAX and f h_MAX of maximum intensity are calculated from the Fourier transform processing result. Then, the frequency components f p_i and f h_i of 70% or more of the maximum intensity are calculated. Here, f p_i and f h_i are assumed to include f p_MAX and f h_MAX , respectively, as shown in Equation 7 below.

[수학식 7][Equation 7]

Figure pat00009
Figure pat00009

그 후 상기 산출된 주파수 성분 fp_i, fh_i를 제 1 스탠드에서 대상 스탠드의 백업 롤(11), 중간 롤(12) 및 작업 롤(13)마다의 회전 주파수를 비교해서 일치하는 롤을 찾아내는데, 이때 롤의 회전 주파수를 ω라고 할 때 다음 수학식 8과 같이Thereafter, the calculated frequency components f p_i and f h_i are compared at the first stand by comparing the rotation frequencies of the backup stand 11, the intermediate roll 12 and the work roll 13 of the target stand to find a matching roll. , Where the rotation frequency of the roll is ω, as shown in Equation 8 below.

[수학식 8][Equation 8]

Figure pat00010
, 여기서 β는허용범위이다.
Figure pat00010
Where β is the allowable range.

인 경우에는 일치하는 롤로 판단하고 상기 해당하는 롤의 스탠드 번호와 백업 롤(11), 중간 롤(12) 및 작업 롤(13) 등의 롤 종류 등 롤 정보를 이상 롤 표(Table)에 보존해 둔다. 상기 이상 롤 표(Table)에는 각 스탠드의 정해진 횟수, 예를 들어 10회 분량의 퓨리에 변환 해석 결과를 보존해 두고, 컴퓨터 연결부(56)에서 최종적으로 이상 롤의 동정을 행한다.In the case of a matched roll, roll information such as the stand number of the corresponding roll and the roll type such as the backup roll 11, the intermediate roll 12, and the work roll 13 is stored in the abnormal roll table. Put it. The abnormal roll table stores the number of Fourier transform analysis results determined for each stand, for example, 10 times, and finally, the computer connecting unit 56 identifies the abnormal roll.

한편, 하기 수학식 9와 같이On the other hand, as shown in equation (9)

[수학식 9][Equation 9]

Figure pat00011
, 여기서 β는 허용범위이다.
Figure pat00011
Where β is the allowable range.

인 경우에는 일치하는 롤이 없다고 판단하고 다음 롤에 대해서 점검하며, 다음 롤이 없는 경우에는 다음 스탠드에 대해서 처리한다.If it is determined that there is no matching roll, the next roll is checked. If there is no next roll, the next stand is processed.

여기서 도 4a의 압연 하중에 대한 실시예의 경우에는 최대 강도의 70% 이상의 강도를 가지는 주파수 성분은 fp_MAX이외에 없기 때문에, fp_MAX와 제 1 스탠드에서 제 2 스탠드까지의 롤마다의 회전 주파수를 비교한다. 그 결과, 제 1 스탠드의 작업 롤인 제 1 작업 롤의 회전 주파수가 fp_MAX와 일치 또는 허용범위 내에 있기 때문에 제 1 작업 롤을 이상 롤로 동정한다. 한편, 도 4b의 출측 두께에 대한 실시예의 경우에는 최대 강도의 70% 이상의 강도를 가지는 주파수 성분으로서 fp_MAX와 fh_i가 있기 때문에 fp_MAX, fh_i와 제 1 스탠드에서 제 2 스탠드까지의 롤마다의 회전 주파수 성분과 비교한다. 그 결과, 제 1 스탠드의 중간 롤인 제 1 중간 롤의 회전 주파수가 fp_MAX와 일치하고, 제 1 작업 롤의 회전 주파수가 fh_i와 일치하기 때문에 제 1 중간 롤 및 제 1 작업 롤을 이상 롤로 동정한다.Here, the embodiment of the rolling load of Figure 4a, the frequency component having at least 70% intensity of the maximum intensity is because in addition to f p_MAX, in f p_MAX the first stand comparing the rotational frequency of the each roll to the second stand . As a result, since the rotation frequency of the 1st work roll which is the work roll of a 1st stand is equal to or within the allowable range fp_MAX , a 1st work roll is identified as an abnormal roll. On the other hand, in the embodiment of the exit thickness of FIG. 4B, since f p_MAX and f h_i are frequency components having an intensity of 70% or more of the maximum intensity, every roll from f p_MAX , f h_i, and the first stand to the second stand. Compare with the rotation frequency component of. As a result, the first intermediate roll and the first working roll are identified as abnormal rolls because the rotational frequency of the first intermediate roll, which is the intermediate roll of the first stand, matches f p_MAX, and the rotation frequency of the first working roll matches f h_i. do.

따라서 스탠드 전체의 해석 결과로서는, 압연 하중과 출측 두께의 해석 결과에 있어서 공통된 것이 이상 롤로 판단하므로, 도 4a의 압연 하중에 대한 결과인 제 1 작업 롤과 도 4b의 출측 두께에 대한 결과인 제 1 중간 롤 및 제 1 작업 롤 중에서 제 1 작업 롤이 양쪽 결과에 공통이 되기 때문에 제 1 작업 롤을 이상 롤로 동정한다.Therefore, as an analysis result of the whole stand, since what is common in the analysis result of a rolling load and an exit thickness is judged as an abnormal roll, the 1st working roll which is a result with respect to the rolling load of FIG. 4A, and the 1st result which is the exit thickness of FIG. 4B are the results. Since a 1st work roll is common to both results among an intermediate roll and a 1st work roll, a 1st work roll is identified as an abnormal roll.

그 후 상기 진단 결과를 컴퓨터(40)에 송신하여 화면에 표시시킨 후 미리 설정된 처리 횟수만큼 상기 과정을 반복한다. 그리고 상기 처리 횟수만큼 반복한 후에는 그 최종 진단 결과, 즉 편심이 발생하는 롤이 있다면 그 롤 스탠드 번호, 롤종류 등의 정보와 출측 두께의 영향도 등의 진단 결과를 상기 컴퓨터(40)에 송신하고, 상기 컴퓨터(40)에서는 현재 롤 편심 상태를 조작자(operator) 화면에 디스플레이(display)하여 조작자(operator)에게 현재 롤 상태의 안내 지침(guidance)을 제공한다.Thereafter, the diagnosis result is transmitted to the computer 40 and displayed on the screen, and the process is repeated for a predetermined number of times. After repeating the number of times of processing, the final diagnosis result, that is, if there is a roll in which an eccentricity is generated, transmits the information such as the roll stand number, the type of roll, and the diagnosis result such as the influence of the exit thickness to the computer 40. In addition, the computer 40 displays a current roll eccentric state on an operator screen to provide an operator with guidance of the current roll state.

따라서 본 발명에 의하면 롤 편심이 발생하는 대상 롤을 신속하고 정확하게 온라인으로 동정하고, 그에 따른 롤 편심의 출측 두께에 대한 영향도를 진단하므로 롤 편심에 의해서 발생되는 두께 불량율을 줄이고, 제품의 실수율을 향상시키며, 원료에 대한 제품 비율을 향상시킬 뿐만 아니라 롤 편심을 정확하게 동정하는 기술은 롤 편심 제어기술의 기본 기술이 될 수 있으므로 산업 전반에 파급효과가 크다는 매우 획기적인 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to quickly and accurately identify the target roll on which roll eccentricity occurs online, and to diagnose the influence of the roll eccentricity on the exit thickness. In addition to improving the ratio of raw materials to raw materials, the technology to accurately identify the roll eccentricity can be a basic technology of the roll eccentric control technology, which has a significant impact on the industry.

Claims (3)

온라인 롤 편심 진단 방법에 있어서, 컴퓨터로부터 롤 정보를 입력 받은 후 미리 정해진 횟수만큼 압연 하중, 롤 속도 및 출측 두께에 대한 데이터 샘플링 과정, 회전 주파수 산출 과정, 편심 진단 과정 및 화면 표시 과정을 반복하되,In the online roll eccentric diagnostic method, after receiving roll information from a computer, the data sampling process, rotation frequency calculation process, eccentricity diagnosis process, and screen display process for rolling load, roll speed, and exit thickness are repeated a predetermined number of times. 상기 회전 주파수 산출 과정은, 각각의 스탠드에 구비된 각 롤들의 롤경을 읽은 후 상기 데이터 샘플링 과정에서 출력되는 롤 속도를 입력받아 각 롤의 회전 주파수를 미리 설정된 데이터 점수만큼 반복해서 구하여 그 평균값으로 산출하며,The rotation frequency calculation process reads the roll diameter of each roll provided in each stand, receives the roll speed output in the data sampling process, and repeatedly calculates the rotation frequency of each roll by a preset data score and calculates the average value. , 상기 편심 진단 과정은, 상기 데이터 샘플링 과정에서 출력되는 압연 하중 및 출측 두께 데이터를 각각 퓨리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)하여 압연 하중과 출측 두께의 최대치의 70%이상에 해당되는 주파수 성분을 각각 구하여 상기 주파수 성분을 상기 회전 주파수 산출 과정에서 구하여진 각 톨의 평균 회전주파수와 비교하고, 주파수 차이가 소정의 허용범위 내에 있는 롤을 편심 롤로 판정하도록 구성됨을 특징으로 하는 온라인 롤 편심 진단 방법.In the eccentric diagnostic process, Fourier transform (FFT; Fast Fourier Transform) of the rolling load and exit thickness data output during the data sampling process are respectively obtained to obtain frequency components corresponding to 70% or more of the maximum value of the rolling load and exit thickness. And comparing the frequency component with an average rotation frequency of each toll obtained in the rotation frequency calculation process, and determining a roll having a frequency difference within a predetermined allowable range as an eccentric roll. 상기 제 1 항에 있어서, 상기 회전 주파수 산출 과정에서 각각의 롤 속도에 대한 회전 주파수를The method of claim 1, wherein the rotation frequency for each roll speed in the rotation frequency calculation process
Figure pat00012
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00013
 을 이용하여 산출하고, 각 스탠드 롤 마다의 평균 회전 주파수는The average rotation frequency for each stand roll is calculated using
Figure pat00014
Figure pat00014
 을 이용하여 산출하도록 구성됨을 특징으로 하는 온라인 롤 편심 진단 방법.On-line roll eccentric diagnostic method, characterized in that configured to calculate using. 온라인 롤 편심 진단 장치에 있어서, 입출력기(30), 컴퓨터(40) 및 편심 진단 장치(50)로 구성하되,In the on-line roll eccentric diagnostic device, comprising an input-output device 30, a computer 40 and an eccentric diagnostic device 50, 상기 입출력기(30)는 로드 셀(20), 속도계(21) 및 판 두께계(22)로부터 데이터를 입력받아 상기 편심 진단 장치(50)의 데이터 샘플링부(51)에 전달하도록 구성하고,The input / output device 30 is configured to receive data from the load cell 20, the speedometer 21, and the plate thickness meter 22 and transmit the data to the data sampling unit 51 of the eccentric diagnostic apparatus 50. 상기 컴퓨터(40)는 상기 편심 진단 장치(50)의 컴퓨터 연결부(56)에 연결되도록 구성하며,The computer 40 is configured to be connected to the computer connection 56 of the eccentric diagnostic device 50, 상기 편심 진단 장치(50)는, 상기 입출력기(30)에 연결된 데이터 샘플링부(51)의 출력을 샘플링 데이터 저장부(52)에 입력하고, 상기 샘플링 데이터 저장부(52)의 출력을 롤 편심 진단부(53) 및 회전 주파수 산출부(55)로 입력하며, 상기 롤 편심 진단부(53)의 출력을 화면 표시부(54) 및 컴퓨터 연결부(56)에 입력하고, 상기 회전 주파수 산출부(55)의 출력을 상기 롤 편심 진단부(53)에 입력하며, 상기 컴퓨터 연결부(56)의 출력을 데이터 샘플링부(51)와 컴퓨터(40) 및 롤 관리 데이터 저장부(57)로 입력하고, 상기 롤 관리 데이터 저장부(57)의 출력을 상기 회전 주파수 산출부(55)에 입력하도록 구성됨을 특징으로 하는 온라인 롤 편심 진단장치.The eccentric diagnostic device 50 inputs the output of the data sampling unit 51 connected to the input / output unit 30 to the sampling data storage unit 52, and rolls the output of the sampling data storage unit 52. Input to the diagnosis unit 53 and the rotation frequency calculation unit 55, input the output of the roll eccentric diagnostic unit 53 to the screen display unit 54 and the computer connection unit 56, the rotation frequency calculation unit 55 ) Is inputted into the roll eccentric diagnostic unit 53, and the output of the computer connection unit 56 is input to the data sampling unit 51, the computer 40, and the roll management data storage unit 57. And an output of the roll management data storage unit (57) to the rotation frequency calculator (55).
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