KR100584128B1 - Coating weight control method by time delay compensation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속아연도금라인에 있어서, 도금량측정부에서 측정된 도금량의 정보를 도금두께조절시스템으로 피드백하여 제어하는 과정에서 시간편차를 보상하여 균일한 도금두께를 유지할 수 있도록 하는 도금량 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention provides a plating amount control method for maintaining a uniform plating thickness by compensating for a time difference in a process of feeding back and controlling the plating amount information measured by a plating amount measuring unit in a plating thickness measuring system in a continuous zinc plating line. Its purpose is to.
본 발명에 따르면, 도금강판의 도금량을 측정하는 단계와, 측정된 도금량과 목표도금량을 비교하여 피드백하는 단계와, 비교차에 의해 강판(1)에 묻어 있는 용융상태의 도금재의 양을 제어하기 위해 에어나이프(3)의 에어분사압력을 제어하는 단계를 포함하는 도금량 제어방법에 있어서, 목표도금량에 대한 에어나이프(3)의 간격을 학습치로 저장하는 단계와, 한 강판과 다른 강판이 용접된 부위를 트랙킹하여 도금량이 변화하는 용접된 부위가 에어나이프(3)에 진입하였는가를 판단하는 단계와, 에어나이프(3)에 용접부가 진입하였을 때에 도금량 변화에 따른 목표도금량에 해당하는 학습치에 따라 에어나이프(3)의 간격을 제어하는 단계를 포함하는 도금량 제어방법이 제공된다.According to the present invention, the steps of measuring the plating amount of the plated steel sheet, comparing and feedback the measured plating amount and the target plating amount, and to control the amount of the plating material in the molten state buried in the steel sheet 1 by the comparison difference A plating amount control method comprising controlling an air injection pressure of an air knife (3), the method comprising: storing an interval of the air knife (3) as a learning value with respect to a target plating amount; Determining whether or not the welded portion of the plating amount is changed to enter the air knife 3 by tracking the step, and when the welding portion enters the air knife 3, the air according to the learning value corresponding to the target plating amount according to the plating amount change There is provided a plating amount control method comprising controlling the interval of the knife (3).
Description
도 1은 일반적인 연속아연도금라인에서의 에어나이프와 도금량측정부 사이의 신호 흐름체계를 나타낸 개념도이고,1 is a conceptual diagram illustrating a signal flow system between an air knife and a plating amount measuring unit in a general continuous zinc plating line;
도 2는 냉연강판의 용접부가 에어나이프를 통과할 때에 초기 도금량 제어를 나타낸 개략도이고,Figure 2 is a schematic diagram showing the initial plating amount control when the welded portion of the cold rolled steel sheet passes through the air knife,
도 3은 도 1에 도시된 도금량측정부로부터 피드백된 도금량 정보에 따라 에어나이프의 압력제어를 나타낸 개략도이며,3 is a schematic diagram showing pressure control of an air knife according to the plating amount information fed back from the plating amount measuring unit shown in FIG.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 도금량 제어를 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating plating amount control according to an embodiment of the present invention.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠ ♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠
1 : 강판 3 : 에어나이프 1: steel sheet 3: air knife
5 : 도금량측정부(CWG; Coating Weight Gauge) 5: Coating Weight Gauge (CWG)
7 : 도금두께조절시스템 7: plating thickness control system
9 : 에어나이프 PLC(Air Knife Programmable Logic Control) 9: Air Knife Programmable Logic Control
10 : SCC(Supervisory Control Computer) 10: Supervisory Control Computer (SCC)
20 : 보상제어기 20: compensation controller
본 발명은 연속아연도금라인에서의 도금량 제어방법에 관한 것이며, 특히, 도금량측정부에서 피드백되는 도금량 정보에 따라 에어나이프(A/K;Air Knife)에서 도금량을 제어하는 종래의 도금량 제어방법과 함께 전 냉연강판에 도금을 수행하는 과정에서의 에어나이프의 간격을 학습치로하여 도금량 변화시에 에어나이프의 간격을 제어하여 도금량변화에 따른 초기 도금량이 목표도금량과 유사하게 도포될 수 있도록 제어하는 도금량 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plating amount control method in a continuous zinc plating line, in particular, with a conventional plating amount control method for controlling the plating amount in the air knife (A / K; Air Knife) according to the plating amount information fed back from the plating amount measurement unit Plating amount control to control the initial coating amount according to the plating amount change by controlling the gap of air knife when the coating amount is changed by using the interval of air knife in the process of plating all the cold rolled steel sheets. It is about a method.
연속아연도금라인(CGL; Continuous Galvanizing Line)은 용융아연이 도금욕에 위치하고, 이런 도금욕에 가열된 냉연강판이 침지되어 나옴으로써, 냉연강판에 도금이 이루어진다. 이런 도금욕의 상부에는 한 쌍의 에어나이프가 존재하며, 냉연강판을 따라 올라오는 용융아연을 소정의 압력의 에어로 차단하여 냉연강판에 도금되는 도금량을 제어한다.Continuous galvanizing line (CGL) is a molten zinc is located in the plating bath, the cold rolled steel plate heated in such a plating bath is immersed, the plating is performed on the cold-rolled steel sheet. There is a pair of air knives on the upper portion of the plating bath, and controls the amount of plating to be plated on the cold rolled steel sheet by blocking the molten zinc rising along the cold rolled steel sheet with air of a predetermined pressure.
이와 같이 냉연강판(이하에서는 '강판'이라 함.)에 묻어 올라온 용융아연은 냉각탑에서 응고된다. 도금강판은 냉각탑을 지나 도금량측정부(Coating Weight Gauge)로 진입하며, 도금량측정부에서는 도금강판의 아연도금 두께를 측정하여 아연 도금량을 측정한다. 이와 같이 도금량측정부에서 측정된 도금량 정보는 도금두께조절시스템에 입력되고, 도금두께조절시스템은 측정된 도금량과 목표도금량을 비교하여 에어나이프에서 분사되는 에어분사압력값을 연산하여 에어나이프 PLC(air knife programmable logic control)에 입력하고, 에어나이프 PLC에서는 입력된 에어분사압력값에 따라 에어를 분사하여 강판에 묻어 올라오는 용융아연의 양을 조절한다.Thus, the molten zinc buried in the cold rolled steel sheet (hereinafter referred to as 'steel sheet') is solidified in the cooling tower. The plated steel sheet passes through a cooling tower and enters a coating weight gauge, and the coating plate measuring unit measures the zinc plating amount by measuring the thickness of the galvanized steel plate. As such, the plating amount information measured by the plating amount measurement unit is input to the plating thickness adjusting system, and the plating thickness adjusting system compares the measured plating amount with the target plating amount to calculate an air injection pressure value sprayed from the air knife to air knife PLC (air Knife programmable logic control), and Air Knife PLC controls the amount of molten zinc buried in the steel plate by injecting air according to the input air injection pressure value.
그 한 예로서, 도금량측정부에서 측정된 도금량이 목표도금량보다 많을 경우에 도금두께조절시스템에서는 에어나이프에서 분사되는 에어의 압력을 증가시켜 강판에 묻은 용융아연의 양을 감소시킨다. As an example, when the plating amount measured by the plating amount measuring unit is larger than the target plating amount, the plating thickness control system increases the pressure of air injected from the air knife to reduce the amount of molten zinc deposited on the steel sheet.
종래에는 이와 같이 도금량측정부에서 측정된 도금량을 피드백하여 에어나이프의 에어압력을 조절하여 도금량을 조절하기 때문에, 에어나이프를 지나 도금량측정부에 이르는 강판의 도금량은 제어되지 못한다. 일반적인 연속아연도금라인의 에어나이프에서 도금량측정부까지 거리는 수십~수백m이므로, 도금량측정부에서 측정된 도금량이 목표도금량과 다를 경우에는 에어나이프에서 도금측정부까지의 거리만큼의 도금불량 제품이 생산되는 문제점이 있다.In the related art, since the plating amount is adjusted by feeding back the coating amount measured by the plating amount measurement unit to adjust the air pressure of the air knife, the plating amount of the steel sheet passing through the air knife to the plating amount measurement unit cannot be controlled. Since the distance from the air knife to the plating measurement part of the general continuous zinc plating line is several tens to hundreds of meters, if the plating amount measured by the coating amount measurement part is different from the target plating amount, the plating defect product as much as the distance from the air knife to the plating measurement part There is a problem.
도면에서, 도 1은 일반적인 연속아연도금라인에서의 에어나이프와 도금량측정부 사이의 신호 흐름체계를 나타낸 개념도이고, 도 2는 냉연강판의 용접부가 에어나이프를 통과할 때의 초기 도금량 제어를 나타낸 개략도이며, 도 3은 도 1에 도시된 도금량측정부로부터 피드백된 도금량 정보에 따라 에어나이프의 압력제어를 나타낸 개략도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a signal flow system between an air knife and a plating amount measuring unit in a general continuous zinc plating line, and FIG. 2 is a schematic view showing initial plating amount control when a welded portion of a cold rolled steel sheet passes through an air knife. 3 is a schematic diagram illustrating pressure control of an air knife according to the plating amount information fed back from the plating amount measuring unit shown in FIG. 1.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 도금량 제어는 다음과 같이 수행된다. 조업조건의 변동(목표도금량의 변동, 라인속도(Line Speed)의 변동 등)이 발생하지 않으면, 도금량 제어의 주요인자인 에어나이프(3)의 간격 및 에어분사압 력을 일정하게 유지시키고, 만약 조업조건에 변동이 발생하면, 도금하고 있는 강판(1)의 용접부가 에어나이프(3)를 통과하는 시점에 도금량 제어가 수행된다. 여기에서 에어나이프(3)의 간격은 상호 마주하는 한 쌍의 에어나이프의 노즐 사이의 간격을 의미한다.As shown in Figs. 1 to 3, conventional plating amount control is performed as follows. If fluctuations in the operating conditions (change in target plating amount, fluctuation in line speed, etc.) do not occur, the interval and air injection pressure of the
그리고, 도금량측정부(5)와 도금두께조절시스템(7)이 도입되어 자동 두께제어가 적용되는 경우에는 강판(1)의 용접부가 에어나이프(3)를 통과하면 현재의 라인속도에서 목표도금량에 가장 근접하는 조업조건(에어나이프의 간격과 에어압력)을 수학식 1과 같이 모델링하여 도출된 도금량에 따라 에어나이프(3)의 에어분사압력을 제어한다.In addition, when the plating
그리고, 그 용접부가 도금량측정부(5)를 통과하는 시점에 도금량을 측정하여 현재의 측정도금량이 목표도금량과 다를 경우, 그 값을 참조값으로 하여 에어나이프(3)의 간격을 일정하게 유지시키고, 에어압력만을 변동하여 도금량을 교정하는 제어를 행한다.When the welding portion passes the plating
여기에서, Cw는 도금량이고, K0, K1은 보정상수이고, D는 에어나이프의 간격이고, Ls는 라인속도이고, P는 에어나이프의 에어분사압력이며, a,b,g는 파라미터이다.Here, Cw is the plating amount, K0 and K1 are correction constants, D is the interval of the air knife, Ls is the line speed, P is the air injection pressure of the air knife, and a, b and g are parameters.
그러나, 이러한 에어나이프의 간격 및 에어나이프의 에어분사압력을 제어하 여 도금량을 제어하더라도, 도금량의 변화를 가져오는 작업조건에서 초기의 도금량은 도금량측정부에서 측정되고 그 이후에 피드백되어 에어나이프의 간격 및 에어나이프의 에어분사압력이 제어됨으로써, 도금량의 측정과 그에 따른 도금량의 제어의 시점의 편차를 보상할 수 없어, 도금량 변화시에 초기의 도금불량을 예방하지 못한다는 단점이 있다. However, even if the coating amount is controlled by controlling the gap between the air knife and the air injection pressure of the air knife, the initial coating amount is measured in the plating amount measuring unit and fed back after the operation of the coating to change the coating amount. By controlling the interval and the air injection pressure of the air knife, it is impossible to compensate for the deviation of the timing of the measurement of the plating amount and the control of the plating amount accordingly, and there is a disadvantage in that the initial plating failure is not prevented at the time of the plating amount change.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 도금량측정부에서 피드백되는 도금량 정보에 따라 에어나이프에서 분사되는 에어압력 및 에어나이프의 간격을 제어하는 종래의 도금량 제어방법과 함께, 전(前) 냉연강판에 도금을 수행하는 과정에서의 에어나이프의 간격을 학습치로하여 도금량 변화시에 에어나이프의 간격을 제어하여 도금량변화에 따른 초기 도금량이 목표도금량과 유사하게 도포될 수 있도록 제어하는 도금량 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is provided to solve the problems of the prior art as described above, together with the conventional plating amount control method for controlling the interval between the air pressure and the air knife injected from the air knife according to the plating amount information fed back from the plating amount measuring unit By using the interval of air knife in the process of plating the pre-cold rolled steel sheet as a learning value, the air knife gap is controlled when the coating amount is changed so that the initial plating amount according to the plating amount can be applied similarly to the target plating amount. It is an object of the present invention to provide a method for controlling the plating amount to be controlled.
앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 도금강판의 도금량을 측정하는 단계와, 상기 측정된 도금량과 목표도금량을 비교하여 피드백하는 단계와, 상기 비교차에 의해 강판에 묻어 있는 용융상태의 도금재의 양을 제어하기 위해 에어나이프의 에어분사압력을 제어하는 단계를 포함하는 도금량 제어방법에 있어서, 상기 목표도금량에 대한 상기 에어나이프의 간격을 학습치로 저장하는 단계와, 한 강판과 다른 강판이 용접된 부위를 트랙킹하여 도금량이 변화하는 상기 용접된 부위가 상기 에어나이프에 진입하였는가를 판단하는 단계와, 상기 에어나이프에 상기 용접부가 진입하였을 때에 상기 도금량 변화에 따른 목표도금량에 해당하는 학습치에 따라 상기 에어나이프의 간격을 제어하는 단계를 포함하는 도금량 제어방법이 제공된다.According to the present invention for achieving the object as described above, the step of measuring the plating amount of the plated steel sheet, comparing the measured plating amount and the target plating amount to feed back, the molten state buried in the steel sheet by the comparison difference In the plating amount control method comprising the step of controlling the air injection pressure of the air knife to control the amount of the plating material of the step, storing the interval of the air knife with respect to the target plating amount as a learning value, one steel plate and another steel plate Tracking the welded portion to determine whether the welded portion whose plating amount changes has entered the air knife; and a learning value corresponding to a target plating amount according to the plating amount change when the welding portion enters the air knife. Plating amount control method comprising the step of controlling the interval of the air knife according to Is provided.
또한, 본 발명의 상기 에어나이프의 간격 제어에 의해 도금된 강판의 도금량을 측정하여 측정도금량과 목표도금량을 비교하는 단계와, 상기 측정도금량이 상기 목표도금량의 ±2wt%를 벗어나면, 상기 에어나이프의 간격을 보정하고 학습치로 저장하는 단계를 포함한다.In addition, the step of measuring the plating amount of the plated steel plate by the gap control of the air knife of the present invention to compare the measurement plating amount and the target plating amount, and if the measurement plating amount is out of ± 2wt% of the target plating amount, the air knife Correcting the intervals of the and storing them as learning values.
아래에서, 본 발명에 따른 시간편차 보상에 의한 도금량 제어방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the plating amount control method by the time deviation compensation according to the present invention will be described in detail.
도면에서, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 도금량 제어를 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating plating amount control according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, SCC(Supervisory Control Computer)(10)에서는 도금조건 즉, 냉연강판의 사양, 라인속도, 도금량, 에어나이프의 간격, 에어나이프에서 분사되는 에어분사압력 등의 정보가 입력되며, 이런 정보는 보상제어기(20)에 저장되어 학습치 자료로 이용된다. 그리고, 본원 발명은 아연도금강판의 용접된 부위와 같이 도금량이 변화된 부위가 에어나이프(3)에 진입되는 시점에서 목표도금량에 해당되는 보상제어기(20)의 학습치에 따라 에어나이프(3)의 간격을 일반적으로 널리 알려진 구동수단으로 조절한다. 또한, 도금량측정부(5)로부터 입력된 측정도금량은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 도금두께조절시스템(7)으로 입력되고, 도금두께조절시스템(7)에서는 에어분사압력을 조절하여 도금량을 제어한다.As shown in FIG. 4, in the SCC (Supervisory Control Computer) 10, information such as plating conditions, that is, specifications of a cold rolled steel sheet, line speed, plating amount, interval of air knife, and air injection pressure sprayed from the air knife are input. Such information is stored in the
이와 같이, SCC(10)로부터 입력되어 보상제어기(20)에 저장되고 에어나이프(3)의 간격을 제어하는 신호흐름과, 종래 기술과 동일하게 도금량측정부(5)에서 측정한 측정도금량에 따라 에어분사압력을 제어하는 신호흐름은 병렬구조를 갖고 있어, 서로 간섭받지 않는다. 이는 상호간에 역할이 다르기 때문이며 그 적용시점이 다르기 때문이다.In this way, the signal flow is input from the SCC (10) and stored in the
한편, 연속아연도금라인에서는 강판(1)을 용접하여 연속적으로 진행하면서 도금을 수행하며, 소비자가 다른 도금조건의 아연도금강판을 요구하는 경우에는 용접부를 경계로 하여 해당 도금조건을 적용한다. 이를 위해 본 발명에서는 용접부의 이동을 항상 트래킹하며, 용접부가 에어나이프(3)에 진입하게 되면 SCC(10)로부터 입력된 도금조건으로 도금을 수행한다.Meanwhile, in the continuous zinc plating line, plating is performed while continuously proceeding by welding the steel sheet 1, and when the consumer requires a galvanized steel sheet having a different plating condition, the corresponding plating condition is applied to the welded boundary. To this end, in the present invention, the movement of the weld is always tracked, and when the weld enters the
따라서, 보상제어기(20)에 충분한 학습치의 자료를 확보하고 있는 상태에서, SCC(10)로부터 입력된 도금조건과 보상제어기(20)에 저장된 도금조건이 일치하게 되면 그 일치된 도금조건에 따라 우선적으로 에어나이프(3)의 간격이 조절된다. 이런 에어나이프(3)의 간격조절시점은 강판(1)의 진행을 트랙킹하고 있는 상태에서 용접부가 에어나이프(3)에 진입하였을 때 수행된다.Accordingly, when the plating condition input from the
이와 같이, 학습치에 의해 에어나이프(3)의 간격이 조절된 상태에서는 SCC(10)로부터 입력된 값으로 에어분사압력이 설정되며 이 에어분사압력에 의해 도금량이 제어된다. 따라서, 에어나이프(3)에 의해 도금량이 제어된 강판(1)은 도금량측정부(5)를 통과하면서 그 도금량이 측정되고, 측정된 도금량은 도금두께조절시스템(7)으로 입력된다. 그러면 도금두께조절시스템(7)에서는 이 측정된 도금량과 목표도금량의 차를 계산하여 에어나이프(3)의 에어분사압력을 제어한다.In this way, in the state where the interval of the
이와 같은 도금량 제어과정에서 초기 도금량과 목표도금량의 차이가 2%이상으로 커지면, 보상제어기(20)에서는 하기의 수학식 2를 통해 에어나이프의 간격 보상치를 계산한다.When the difference between the initial plating amount and the target plating amount is greater than 2% in the plating amount control process as described above, the
여기에서, 
이와 같이, 보상제어기에서는 에어나이프의 간격을 계속적으로 보정하면서 학습치 자료를 저장한다.As described above, the compensation controller stores the learning value data while continuously correcting the interval of the air knife.
앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 시간편차 보상에 의한 도금량 제어방법은 도금량 변화시에 용접부를 트랙킹하여 용접부가 도금량 제어부인 에어나이프에 진입하였을 때에, 도금조건에 따른 학습치 정보에 의해 에어나이프의 간격을 조절함으로써, 도금량측정부에서 피드백되는 도금량 측정값에 의해 에어나이프의 에어분사압력을 제어하기 이전에 목표도금량과 유사한 도금량을 강판에 도금시킴으로써, 도금량 변화시의 초기 도금강판의 도금량을 제어할 수 있어 도금량 품질을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.As described in detail above, in the method of controlling the plating amount by the time deviation compensation of the present invention, when the welding part enters the air knife which is the plating amount control part by tracking the welding part when the plating amount changes, By adjusting the interval, the plating amount similar to the target plating amount is plated on the steel sheet before controlling the air injection pressure of the air knife by the coating amount measurement value fed back from the plating amount measuring unit, thereby controlling the plating amount of the initial plated steel sheet when the plating amount is changed. There is an advantage that can improve the amount of plating quality.
이상에서 본 발명의 시간편차 보상에 의한 도금량 제어방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. Although the technical idea of the plating amount control method by the time deviation compensation of the present invention has been described above with the accompanying drawings, this is only illustrative of the best embodiments of the present invention and not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20030053816A (en) | 2003-07-02 |
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