KR101424461B1 - Method for controlling tension of coiler - Google Patents

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KR101424461B1 KR1020130010771A KR20130010771A KR101424461B1 KR 101424461 B1 KR101424461 B1 KR 101424461B1 KR 1020130010771 A KR1020130010771 A KR 1020130010771A KR 20130010771 A KR20130010771 A KR 20130010771A KR 101424461 B1 KR101424461 B1 KR 101424461B1
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tension
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조영원
박영국
정진우
황지성
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현대제철 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a method for controlling tension of a coiler. By monitoring a missing width at an interval applied with the tension of a coiler when winding a rolled coil and compensating the tension, the width quality of the coil can be enhanced. The method for controlling the tension of a coiler includes: a step for calculating an average finishing mill (FM) width and an average down coiler (DC) width by receiving the FM width and DC width measured by an FM width scale and a DC width scale for measuring the width of the coil at the interval applied with tension; a step for calculating the amount of missing width at the interval applied with tension; and a step for compensating a predetermined tension value of a mandrel in accordance with the missing width.

Description

권취기의 장력 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING TENSION OF COILER}METHOD FOR CONTROLLING TENSION OF COILER [0002]

본 발명은 권취기의 장력 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압연된 코일을 권취할 때 권취기에 의한 장력이 적용되는 구간에서의 폭빠짐을 모니터링하여 장력을 보상함으로써 코일 폭 치수 품질을 향상시킬 수 있도록 한 권취기의 장력 제어방법에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a tension control method for a winding machine, and more particularly, to a method of controlling a tension of a winding machine by monitoring a width drop in a section where tension is applied by a winding machine when winding a rolled coil, The present invention relates to a tension control method for a take-up machine.

일반적으로 열연공장에서는 슬라브(Slab) 등의 소재를 가열로에서 일정 온도로 가열한 후 폭 압연기 및 조압연기를 통과시켜 폭 압연 및 두께압연을 실시하고, 사상압연기를 통과시켜 얇게 압연한 다음, 코일형태로 권취하여 수요자가 원하는 제품 또는 후공정인 냉연공정의 소재가 되는 열연코일을 생산한다.Generally, in a hot rolling mill, a material such as a slab is heated to a predetermined temperature in a heating furnace, then subjected to width rolling and thickness rolling through a width rolling mill and a rough rolling mill, thinly rolled through a finishing mill, To produce a hot-rolled coil which is the material of a desired product or a post-process cold rolling process.

이러한 열연공정의 주요설비로는 가열로, 폭 압연기, 조압연기, 사상압연기, 권취기 등이 있으며, 특히 사상압연기에 의한 사상압연공정과 권취기에 의한 권취공정은 스트립의 원활한 권취와 함께 제품의 품질확보라는 두 가지 조건을 만족시켜야 하는 매우 중요한 공정이다. The hot rolling process includes hot rolling, width milling, rough rolling, finishing and winding, and in particular, the finishing rolling process by the finishing rolling mill and the winding process by the winding machine are performed by winding the strip smoothly, It is a very important process to satisfy the two conditions.

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허 10-2003-0053742호(2003.07.02.) "권취기의 스트립 유도장치"가 있다.
Related Prior Art Korean Patent Laid-Open No. 10-2003-0053742 (July 02, 2003) entitled "Strip guide device for winding machine"

본 발명은 압연된 코일을 권취할 때 권취기에 의한 장력이 적용되는 구간에서의 폭빠짐을 모니터링하여 장력을 보상함으로써 코일 폭 치수 품질을 향상시킬 수 있도록 한 권취기의 장력 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention provides a tension control method for a winding machine which can improve the quality of a coil width dimension by compensating a tension by monitoring a width drop in a section where tension is applied by a winding machine when winding a rolled coil. .

본 발명의 일 측면에 따른 권취기의 장력 제어방법은 권취되는 코일의 장력 적용 구간에서 코일의 폭을 측정하는 FM 폭계와 DC 폭계를 통해 측정되는 FM(Finishing Mill)폭과 DC(Down Coiler)폭을 입력받아 평균 FM폭과 평균 DC폭을 산출하는 단계; 장력 적용 구간에서의 폭빠짐량을 산출하는 단계; 및 폭빠짐량에 따라 맨드릴의 장력 설정값을 보상하는 단계;를 포함하되, 장력 적용 구간은 코일이 권취기에 치입되는 시점부터 사상압연기에서 해제되는 시점까지이고, 폭빠짐량은 사상압연기의 출측에서 측정되는 코일의 폭인 평균 FM폭과 권취기의 입측에서 측정되는 코일의 폭인 평균 DC폭의 편차이며, 장력 설정값은 맨드릴 구동모터의 속도와 토크값에 의해 설정되는 것을 특징으로 한다.
According to one aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a tension of a take-up machine, comprising: measuring an FM damper for measuring a width of a coil in a tension applying period of the coil to be wound; a FM (Finishing Mill) width and a DC Calculating an average FM width and an average DC width; Calculating a width drop amount in a tension applying section; And compensating a tension setting value of the mandrel according to the amount of the unwinding, wherein the tension applying period is from a time point when the coil is inserted into the winding machine to a time when the coil is released from the finish rolling mill, An average FM width which is the width of the coil to be measured and an average DC width which is the width of the coil measured at the entrance side of the take-up machine, and the tension setting value is set by the speed and the torque value of the mandrel drive motor.

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본 발명은 압연된 코일을 권취할 때 권취기에 의한 장력이 적용되는 구간에서의 폭빠짐을 모니터링하여 장력을 보상함으로써 일정한 코일 폭을 유지할 수 있도록 하여 코일 폭 치수 품질을 향상시킬 수 있다.
The present invention can improve the quality of the coil width dimension by monitoring the width drop in the section where the tension applied by the winding machine is applied when the rolled coil is wound and compensating the tension to maintain a constant coil width.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 권취기의 장력 제어장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취기의 장력 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 권취기의 장력 제어방법을 설명하기 위한 코일의 폭변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취기의 장력 제어방법에 의한 맨드릴 구동모터의 구동을 설명하기 위한 구성도이다. FIG. 1 is a block diagram showing a tension control apparatus for a winder according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart for explaining a tension control method of a take-up machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph illustrating variation in width of a coil for explaining a tension control method of a winder according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram for explaining driving of a mandrel drive motor by a tension control method of a winder according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 권취기의 장력 제어방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of a tension control method for a winder according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 권취기의 장력 제어장치를 나타낸 블록구성도이다. FIG. 1 is a block diagram showing a tension control apparatus for a winder according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 권취기의 장력 제어장치는 FM 폭계(10), DC 폭계(20), 상위제어장치(30), 맨드릴 구동모터(50) 및 제어부(40)를 포함한다. 1, an apparatus for controlling tension of a winder according to an embodiment of the present invention includes an FM damper 10, a DC damper 20, an upper control device 30, a mandrel drive motor 50, 40).

FM(Finishing Mill) 폭계(10)는 사상압연기(미도시)의 출측에 설치되어 압연된 코일의 폭을 측정하여 출력한다. An FM (Finishing Mill) damper 10 is installed on the exit side of a finishing mill (not shown) to measure and output the width of the rolled coil.

DC(Down Coiler) 폭계(20)는 권취기(미도시)의 입측에 설치되어 권취되는 코일의 폭을 측정하여 출력한다. The DC (Down Coiler) damper 20 is installed at the entrance of the winder (not shown) and measures the width of the coil to be wound and outputs it.

상위제어장치(30)는 압연기 PLC(미도시)에서 확인되는 코일이 사상압연기에서 해제되는 시점, 권취기 PLC(미도시)에서 확인되는 코일이 권취기에 치입되는 시점 뿐만 아니라 코일의 폭, 두께, 강종에 따른 단위 장력에 의해 결정된 장력 설정값 및 장력 설정값에 따른 맨드릴 구동모터(50)의 토크값 등을 제공한다. The upper controller 30 controls the time at which the coil identified in the rolling machine PLC (not shown) is released from the finishing mill, the time at which the coil identified in the winding machine PLC (not shown) And a torque value of the mandrel drive motor 50 according to the tension setting value and the tension setting value determined by the unit tension according to the steel type.

맨드릴 구동모터(50)는 맨드릴을 구동시켜 코일을 권취하기 위한 구동력을 제공한다. The mandrel drive motor 50 drives the mandrel to provide a driving force for winding the coil.

제어부(40)는 상위제어장치(30)로부터 제공되는 코일이 권취기에 치입되는 시점부터 사상압연기에서 해제되는 시점까지의 장력 적용 구간을 산출하고, FM 폭계(10)와 DC 폭계(20)를 통해 측정되는 FM폭과 DC폭을 제공받아 장력 적용 구간에서의 평균 FM폭과 평균 DC폭의 편차를 통해 폭빠짐량을 산출하고, 폭빠짐량이 미리 설정된 기준량을 초과할 경우 장력 설정값을 보상하여 맨드릴 구동모터(50)를 제어한다.
The control unit 40 calculates a tension application period from the time when the coil provided from the host controller 30 enters the winding machine to the time when the coil is released from the finish rolling mill and outputs the tension application period through the FM counter 10 and the DC counter 20 The measured width and the DC width are measured to calculate the width drop through the deviation of the average FM width and the average DC width in the tension applying section. When the width drop exceeds the predetermined reference amount, the tension setting value is compensated, And controls the driving motor 50. [

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취기의 장력 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 권취기의 장력 제어방법을 설명하기 위한 코일의 폭변화를 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취기의 장력 제어방법에 의한 맨드릴 구동모터의 구동을 설명하기 위한 구성도이다. FIG. 2 is a flowchart for explaining a tension control method of a takeup machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view for explaining a method of controlling a tension of a coiler according to an embodiment of the present invention. And FIG. 4 is a diagram illustrating a drive of a mandrel drive motor by a tension control method of a takeup machine according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 권취기의 장력 제어방법에서는, 먼저 제어부(40)가 FM 폭계(10)와 DC 폭계(20)를 통해 각각 측정된 사상압연기 출측에서의 코일 폭인 FM폭과 권취기 입측에서의 코일 폭인 DC폭을 입력받는다. 2, in the tension control method of the take-up machine according to the embodiment of the present invention, the control unit 40 controls the tension of the coils at the exit side of the finishing mill measured by the FM damper 10 and the DC damper 20, The width of the FM and the DC width of the coil width on the winding side are input.

또한, 제어부(40)는 상위제어장치(30)로부터 코일(60)이 권취기에 치입되는 시점과 사상압연기에서 해제되는 시점을 입력받는다. The control unit 40 receives the time point at which the coil 60 is pushed into the winding machine from the upper control device 30 and the time point at which the coil 60 is released from the finish rolling mill.

이렇게 입력된 코일(60)의 폭변화는 도 3에 도시된 바와 같이 나타난다. The width change of the coil 60 thus input appears as shown in Fig.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 코일(60)의 폭은 장력 적용 구간, 즉 코일이 권취기에 치입되는 시점부터 사상압연기에서 해제되는 시점까지의 구간에서 FM폭과 DC폭의 편차가 발생하면서 폭빠짐이 발생한다. That is, as shown in FIG. 3, the width of the coil 60 varies between the FM width and the DC width in the section from the time of application of the tension, that is, from the time when the coil is inserted into the winding machine to the time when it is released from the finisher, Dropout occurs.

이와 같이 장력 적용 구간에서는 맨드릴 구동모터(50)의 속도와 토크에 의해 장력이 발생하면서 코일(60)의 폭이 줄어들어 폭빠짐이 발생한다. 이때 만약 장력이 과다하게 적용될 경우에는 폭빠짐량이 심해져 코일(60)의 치수 품질이 저하되고는 반면, 장력이 작게 적용될 경우에는 코일이 느슨하게 권취되어 권취 불량이 발생하게 된다. In this tension application period, tension is generated due to the speed and torque of the mandrel drive motor 50, and the width of the coil 60 is reduced, resulting in a dropout. At this time, if the tension is excessively applied, the dimension of the coil 60 is deteriorated due to the increase in the width of the coil 60. On the other hand, if the tension is small, the coils are wound loosely.

따라서, 권취 성능 및 코일 치수 품질을 향상시키기 위해서는 일정한 장력이 유지될 수 있도록 장력조절이 이루어져야 한다. Therefore, in order to improve the winding performance and the coil dimension quality, the tension must be adjusted so that a constant tension can be maintained.

이와 같이 장력조절을 위해 제어부(40)는 코일(60)에 대해 장력 적용 구간을 설정한다(S10). 즉, 제어부(40)는 상위제어장치(30)로부터 코일(60)이 권취기에 치입되는 시점과 사상압연기에서 해제되는 시점을 입력받아, 이에 기초하여 장력 적용 구간을 설정한다. In order to adjust the tension, the controller 40 sets a tension applying period for the coil 60 (S10). That is, the control unit 40 receives the point of time when the coil 60 is pushed into the winding machine from the upper control device 30 and the point at which it is released from the finishing mill, and sets the tension application period based on the received point.

이후 제어부(40)는 FM 폭계(10)와 DC 폭계(20)로부터 각각 제공받은 FM폭과 DC폭을 이용하여 장력 적용 구간에서의 평균 FM폭과 평균 DC폭을 산출한다(S20)(S30). The control unit 40 calculates the average FM width and the average DC width in the tension applying period using the FM width and the DC width provided from the FM counter 10 and the DC counter 20, respectively (S20) (S30) .

이와 같이 평균 FM폭과 평균 DC폭을 산출하는 것은 순간적인 폭 변화를 배제하고 전체적인 폭변화를 반영하여 장력을 조절하기 위한 것이다. Thus, calculating the average FM width and average DC width is intended to adjust the tension to reflect the overall width change, excluding instantaneous width variations.

제어부(40)는 이렇게 장력 적용 구간에서의 평균 FM폭과 평균 DC폭을 산출하여 이들 편차를 통해 폭빠짐량을 산출한다(S40). The control unit 40 calculates the average FM width and the average DC width in the tension application period and calculates the amount of width reduction through these differences (S40).

즉, 사상압연기에서의 목표타겟에 의해 압연된 코일 폭과 권취기에 권취되는 코일 폭의 편차를 비교하여 장력에 의해 늘어나면서 폭빠짐이 발생된 폭빠짐량을 산출한다. That is, the deviation of the coil width rolled by the target in the finishing mill is compared with the deviation of the coil width wound around the winding machine, and the amount of width loss that is generated by the tension is calculated.

폭빠짐량을 산출한 후 제어부(40)는 폭빠짐량을 기준량과 비교하여 폭빠짐량이 기준량을 초과할 경우에는 장력이 과다한 것으로 판단하고(S50) 맨드릴(55)의 장력 설정값을 보상한다(S60). After calculating the width dropout amount, the controller 40 compares the width dropout amount with the reference amount. If the dropout amount exceeds the reference amount, the control unit 40 determines that the tension is excessive (S50) and compensates the tension setting value of the mandrel 55 S60).

장력 설정값은 맨드릴 구동모터(50)의 속도와 토크값으로 설정될 수 있으며, 속도는 사상압연기의 출측 속도에 리드율을 적용하여 설정할 수 있다. The tension set value can be set to the speed and torque value of the mandrel drive motor 50, and the speed can be set by applying the lead rate to the output speed of the finishing mill.

또한, 맨드릴 구동모터(50)의 토크값은 도 4에 도시된 바와 같이 코일(60)의 두께, 폭 그리고 강종에 따라 설정되는 단위 장력에 의해 결정되는 장력과, 이렇게 결정된 장력이 발생될 수 있도록 코일(60)의 직경(D) 및 맨드릴 구동모터(50)와 맨드릴(55)을 연결하는 기어(70)의 기어비(a)를 통해 결정된다. The torque value of the mandrel drive motor 50 is set such that the tension determined by the unit tension set in accordance with the thickness, the width and the type of the coil 60 as shown in FIG. 4, Is determined through the diameter D of the coil 60 and the gear ratio a of the gear 70 connecting the mandrel drive motor 50 and the mandrel 55. [

장력 설정값의 보상은 현재 장력 설정값에서 폭빠짐량에 따른 비율을 반영하여 이루어진다. 즉, 현재 장력 설정값에서 폭빠짐량에 보상게인을 곱한 값을 감산하여 설정할 수 있다.Compensation of the tension setting value is made by reflecting the ratio of the present tension setting value to the width dropping amount. That is, it is possible to subtract and subtract a value obtained by multiplying the dropout amount by the compensation gain from the current tension setting value.

제어부(40)는 이렇게 보상된 장력 설정값을 다음 패스에 적용하여 권취가 이루어지도록 한다(S70). The control unit 40 applies the compensated tension setting value to the next pass so that winding is performed (S70).

이와 같이 본 발명에 의한 권취기의 장력 제어방법에 따르면, 압연된 코일을 권취할 때 권취기에 의한 장력이 적용되는 구간에서의 폭빠짐을 모니터링하여 장력을 보상함으로써 일정한 코일 폭을 유지할 수 있도록 하여 코일 폭 치수 품질을 향상시킬 수 있다.
According to the tension control method of the winding machine according to the present invention, when the rolled coil is wound, the width of the coil in the section where the tension by the winding machine is applied is monitored to compensate for the tension to maintain a constant coil width, The width dimension quality can be improved.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

10 : FM 폭계 20 : DC 폭계
30 : 상위제어장치 40 : 제어부
50 : 맨드릴 구동모터 55 : 맨드릴
60 : 코일 70 : 기어10: FM Ratchet 20: DC Ratchet
30: upper control device 40:
50: mandrel drive motor 55: mandrel
60: coil 70: gear

Claims (4)

권취되는 코일의 장력 적용 구간에서 상기 코일의 폭을 측정하는 FM(Finishing Mill) 폭계와 DC(Down Coiler) 폭계를 통해 측정되는 FM폭과 DC폭을 입력받아 평균 FM폭과 평균 DC폭을 산출하는 단계;
상기 장력 적용 구간에서의 폭빠짐량을 산출하는 단계; 및
상기 폭빠짐량에 따라 맨드릴의 장력 설정값을 보상하는 단계;를 포함하되,
상기 장력 적용 구간은 상기 코일이 권취기에 치입되는 시점부터 사상압연기에서 해제되는 시점까지이고,
상기 폭빠짐량은 상기 사상압연기의 출측에서 측정되는 상기 코일의 폭인 상기 평균 FM폭과 상기 권취기의 입측에서 측정되는 상기 코일의 폭인 상기 평균 DC폭의 편차이며,
상기 장력 설정값은 맨드릴 구동모터의 속도와 토크값에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 권취기의 장력 제어방법. An average FM width and an average DC width are calculated by inputting an FM width and a DC width measured through a FM (finishing mill) counter and a DC counter measuring a width of the coil in a tension applying period of the coil to be wound step;
Calculating a width drop amount in the tension applying section; And
And compensating a tension setting value of the mandrel according to the amount of the width loss,
Wherein the tension application period is from a time when the coil is inserted into the winding machine to a time when the coil is released from the finish rolling mill,
The width drop is a deviation of the average DC width, which is the width of the coil measured on the exit side of the finishing mill, and the average DC width, which is the width of the coil measured on the inlet side of the take-
Wherein the tension setting value is set by a speed and a torque value of the mandrel drive motor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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