KR101482468B1 - Apparatus and method of controlling bendor force of rolling mill - Google Patents

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KR101482468B1
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steel plate
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노일환
최용준
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주식회사 포스코
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Abstract

Provided are an apparatus and a method for controlling a bending force of a rolling mill. An apparatus for controlling a bending force of a rolling mill includes a wave measurement unit measuring a wave value of a steel plate rolled in a preset rolling speed in real time; a feedback control unit integrating the wave value measured in real time with respect to the length in which rolling is completed among the entire length of the steel plate to obtain the bending force to control the steel plate wave; an adder adding preset bending force to the bending force to control the steel plate wave to form a bending force control command value; and a bending force control unit controlling the bending force of the rolling mill in a predetermined cycle to follow the generated bending force control command value, thereby improving and optimizing the control function.

Description

압연기의 벤더력 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF CONTROLLING BENDOR FORCE OF ROLLING MILL}[0001] APPARATUS AND METHOD OF CONTROLLING BENDER FORCE OF ROLLING MILL [0002]

본 출원은, 압연기의 벤더력 제어에 관한 것이다.
The present application relates to controlling the bender force of a rolling mill.

철강공정에서는 불균일한 압연 및 냉각을 거치면서 강판 표면에는 웨이브(Wave, 굴곡)가 발생하게 된다. 압연시 압하력이 가해지면 압연기는 자체 강성에 의해 약간 휘어져, 일반적으로 중앙의 롤갭이 가장자리보다 약간 크게 된다. 이 상태에서 압연이 실시되면, 강판의 중앙보다 가장자리가 더 많이 압연되어 얇아질 뿐만 아니라 길이방향으로 더 많이 늘어나게 되어, 강판은 평탄한 상태를 유지하지 못하고, 가장자리 쪽이 구불구불해지게 된다. 이를 양파(Edge-Wave, EW)(도 1 참조)라고 한다.
In the steel process, waves (bending) are generated on the surface of the steel sheet through uneven rolling and cooling. When the rolling force is applied during rolling, the rolling machine is slightly bent due to its own rigidity, and the roll gap at the center is generally slightly larger than the edge. When the rolling is performed in this state, the edges of the steel sheet are more rolled and thinner than the center of the steel sheet, and the steel sheet is stretched more in the longitudinal direction, so that the steel sheet can not maintain a flat state, and the edge becomes serpentine. This is called an onion wave (Edge-Wave, EW) (see FIG. 1).

반대로 압연기의 열팽창 등을 이유로 강판의 중앙이 더 많이 압연되어 구불구불해지는 현상을 중파(Center-Buckle, CB)라 한다(도 1 참조). 또한 냉각에서도 균일하게 냉각되지 못하면 잔류 응력에 의한 뒤틀림이나, 강판 가장자리부의 과냉각으로 인한 양파가 발생하게 된다.
Conversely, center-buckle (CB) is a phenomenon in which the center of a steel sheet is rolled and rolled more frequently due to thermal expansion of the rolling mill (refer to FIG. 1). In addition, if the steel can not be uniformly cooled even in cooling, it will be twisted due to residual stress and onion due to supercooling of the edge of the steel sheet.

열연공정에서 웨이브가 심하게 발생한 강판은 정정 라인으로 보내져, 4단 SPM(Skin Pass Mill)에 의해 웨이브를 교정, 즉 강판의 형상을 제어하도록 하고 있다. 즉, 벤더(Bendor)라는 설비를 이용하여 양파가 발생된 경우 벤더력을 증가시켜 워크롤 중앙의 롤갭이 좁아지도록 제어하며, 중파가 발생된 경우에는 벤더력을 감소시켜 워크롤 중앙의 롤갭이 증가하도록 제어한다. 이러한 압연기의 제어 방법에 대해서는, 예를 들면 한국공개특허 제2013-0074273호("압연기 및 압연기 제어 방법", 공개일: 2013년 7월 4일)에 개시되어 있다.
In the hot-rolling process, a steel plate with a severe wave is sent to a correction line, and the wave is calibrated by a four-step SPM (Skin Pass Mill), that is, the shape of the steel plate is controlled. That is, when the onion is generated using the equipment called a bender, the bending force is increased to control the roll gap at the center of the work roll to be narrowed. In the case of the medium wave, the bending force is decreased to increase the roll gap at the center of the work roll . A control method of such a rolling mill is disclosed in, for example, Korean Laid-Open Patent Application No. 2013-0074273 ("Rolling Mill and Rolling Mill Control Method", published on July 4, 2013).

특히, 상술한 강판의 형상 제어를 위해 강판의 형상(웨이브, 평탄도 등)에 기인한 오차를 적분 제어 등을 포함하는 제어기의 입력으로 하여 벤더력 명령값을 출력하게 된다. 상술한 적분 제어의 경우 기본적으로 오차를 시간에 대하여 적분하는 개념으로, 강판의 압연 속도가 변하게 되면 통상적으로 압연 속도에 따라 구간별로 적분 이득을 재설정하게 되어 전체적으로 제어 성능이 떨어진다. 또한 상술한 정정 라인에서 벤더력의 제어는 조업자의 육안과 경험에 의존하여 자동화가 어렵다는 문제점이 있다.
Particularly, in order to control the shape of the steel sheet described above, an error due to the shape (wave, flatness, etc.) of the steel sheet is outputted to the controller including the integral control and the like to output the vendor force command value. In the case of the integral control described above, the error is basically integrated with respect to time. When the rolling speed of the steel sheet changes, the integral gain is reset by intervals according to the rolling speed. In addition, the control of the bender force in the correction line described above has a problem that it is difficult to automate depending on the visual and experience of the operator.

한국공개특허 제2013-0074273호("압연기 및 압연기 제어 방법", 공개일: 2013년 7월 4일)Korean Laid-Open Patent Application No. 2013-0074273 ("Control Method of Rolling Mill and Rolling Mill ", published on July 4, 2013)

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 벤더력의 자동 제어와 함께 제어 성능을 증가 및 최적화할 있는 압연기의 벤더력 제어 장치 및 방법을 제공한다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus and method for controlling a bender force of a rolling mill in which control performance is increased and optimized together with automatic control of a bender force.

본 발명의 제1 실시 형태에 의하면, 압연기의 벤더력 제어 장치에 있어서, 미리 설정된 압연 속도로 압연되는 강판의 웨이브 값을 실시간으로 측정하는 웨이브 측정부; 상기 실시간으로 측정되는 웨이브 값을 강판의 총 길이 중 압연이 완료된 길이에 대하여 적분함으로써, 상기 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력을 구하는 피드백 제어부; 상기 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력에 기 설정된 벤더력을 가산함으로써, 벤더력 제어 명령값을 생성하는 가산기; 및 상기 생성된 벤더력 제어 명령값을 추종하도록, 일정 주기로 상기 압연기의 벤더력을 제어하는 벤더력 제어부를 포함하는 압연기의 벤더력 제어 장치를 제공한다.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a bender force control apparatus for a rolling mill, comprising: a wave measuring unit for measuring in real time a wave value of a steel plate rolled at a preset rolling speed; A feedback control unit for integrating the wave value measured in real time with respect to the length of the rolled steel plate in the total length of the steel plate to obtain a bender force for wave control of the steel plate; An adder for generating a bender force control command value by adding a predetermined bender force to a bender force for wave control of the steel plate; And a bender force control unit for controlling the bender force of the rolling mill at regular intervals so as to follow the generated bender force control command value.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 벤더력 제어부는, 상기 미리 설정된 압연 속도가 변경되면, 변경된 압연 속도와 반비례하도록 상기 일정 주기를 변경할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the bender force control unit may change the predetermined period to be inversely proportional to the changed rolling speed when the predetermined rolling speed is changed.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 벤더력 제어부는, 상기 실시간으로 측정되는 웨이브 값을 강판의 총 길이 중 압연이 완료된 길이에 대하여 적분한 값에 적분 이득을 곱한 값과 상기 실시간으로 측정되는 웨이브 값에 비례 이득을 곱한 값을 가산함으로써, 상기 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력을 구할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the vendor force control unit may calculate the wave value measured in real time by multiplying a value obtained by integrating the total length of the steel plate with respect to the length of the rolled steel plate, multiplied by an integral gain, By adding the value obtained by multiplying the value by the proportional gain, the vendor force for wave control of the steel sheet can be obtained.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 웨이브 값은 하기의 수학식:According to an embodiment of the present invention, the wave value is expressed by the following equation:

Figure 112013118632469-pat00001
에 의해 측정되며, Wave(S)는 강판의 드라이브 사이드(D/S) 또는 워크 사이드(W/S)의 웨이브 값, Ls는 강판의 드라이브 사이드(D/S) 또는 워크 사이드(W/S)의 강판의 에지를 따라 길이 방향으로 구한 총 길이, Lc는 강판의 센터를 따라 길이 방향으로 구할 수 있다.
Figure 112013118632469-pat00001
WaveS is the wave value of the drive side D / S or work side W / S of the steel plate, Ls is the drive side D / S of the steel plate or the work side W / The total length Lc obtained in the longitudinal direction along the edge of the steel sheet in the longitudinal direction along the center of the steel sheet.

본 발명의 제2 실시 형태에 의하면, 압연기의 벤더력 제어 방법에 있어서, 웨이브 측정부에서, 미리 설정된 압연 속도로 압연되는 강판의 웨이브 값을 실시간으로 측정하는 제1 단계; 피드백 제어부에서, 상기 실시간으로 측정되는 웨이브 값을 강판의 총 길이 중 압연이 완료된 길이에 대하여 적분함으로써, 상기 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력을 구하는 제2 단계; 가산기에서, 상기 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력에 기 설정된 벤더력을 가산함으로써, 벤더력 제어 명령값을 생성하는 제3 단계; 및 벤더력 제어부에서, 상기 생성된 벤더력 제어 명령값을 추종하도록, 일정 주기로 상기 압연기의 벤더력을 제어하는 제4 단계를 포함하는 압연기의 벤더력 제어 방법을 제공한다.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a bender force control method for a rolling mill, comprising: a first step of measuring in real time a wave value of a steel sheet rolled at a preset rolling speed in a wave measuring section; A second step of obtaining a bender force for wave control of the steel plate by integrating the wave value measured in real time in the feedback control unit with respect to the length of the rolled steel plate in the total length of the steel plate; A third step of generating a vendor force control command value by adding a predetermined vendor force to a vendor force for wave control of the steel plate in an adder; And a fourth step of controlling a bender force of the rolling mill at a constant cycle so as to follow the generated bender force control command value in a bender force control unit.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 제4 단계는, 상기 미리 설정된 압연 속도가 변경되면, 변경된 압연 속도와 반비례하도록 상기 일정 주기를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the fourth step may further include changing the predetermined period to be inversely proportional to the changed rolling speed when the predetermined rolling speed is changed.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 제4 단계는, 상기 실시간으로 측정되는 웨이브 값을 강판의 총 길이 중 압연이 완료된 길이에 대하여 적분한 값에 적분 이득을 곱한 값과 상기 실시간으로 측정되는 웨이브 값에 비례 이득을 곱한 값을 가산함으로써, 상기 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력을 구하는 단계를 포함할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, in the fourth step, the wave value measured in real time is multiplied by a value obtained by integrating a total length of the steel plate with respect to the length of the rolling process, multiplied by an integration gain, And adding a value obtained by multiplying the value by a proportional gain to obtain a bender force for wave control of the steel sheet.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 웨이브 값은 하기의 수학식:According to an embodiment of the present invention, the wave value is expressed by the following equation:

Figure 112013118632469-pat00002
에 의해 측정되며, Wave(S)는 강판의 드라이브 사이드(D/S) 또는 워크 사이드(W/S)의 웨이브 값, Ls는 강판의 드라이브 사이드(D/S) 또는 워크 사이드(W/S)의 강판의 에지를 따라 길이 방향으로 구한 총 길이, Lc는 강판의 센터를 따라 길이 방향으로 구한 총 길이인 벤더력 제어 방법.
Figure 112013118632469-pat00002
WaveS is the wave value of the drive side D / S or work side W / S of the steel plate, Ls is the drive side D / S of the steel plate or the work side W / And Lc is a total length obtained in the longitudinal direction along the center of the steel plate.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 실시간으로 측정되는 강판의 웨이브 값을 압연이 완료된 강판의 길이에 대하여 적분함으로써 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력을 구하고, 구한 벤더력을 기 설정된 벤더력을 가산하여 압연기의 벤더력을 제어함으로써, 압연 속도 변화에 따른 적분 이득이 재설정되는 것을 방지하여 전체적으로 제어 성능을 증가시킬 수 있다. 또한, 압연 속도에 따라 벤더력의 제어 주기를 변경함으로써, 제어 성능을 최적화할 있다.
According to one embodiment of the present invention, the wave value of the steel sheet measured in real time is integrated with respect to the length of the steel sheet after completion of rolling to obtain the bender force for wave control of the steel sheet, and the obtained bender force is added to the predetermined bender force By controlling the bender force of the rolling mill, it is possible to prevent the integration gain from being reset according to the rolling speed change, thereby increasing the overall control performance. In addition, the control performance can be optimized by changing the control period of the bender force according to the rolling speed.

도 1은 강판에서 발생되는 웨이브를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 압연기의 벤더력 제어 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 압연기의 벤더력 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.1 is a view showing a wave generated in a steel sheet.
2 is a configuration diagram of a bender force control apparatus for a rolling mill according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart for explaining a bender force control method of a rolling mill according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The shape and the size of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity and the same elements are denoted by the same reference numerals in the drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 압연기의 벤더력 제어 장치로, 미리 설정된 압연 속도로 압연되는 강판(S)의 웨이브 값을 실시간으로 측정하는 웨이브 측정부(210)와, 실시간으로 측정되는 웨이브 값을 강판(S)의 총 길이 중 압연이 완료된 길이에 대하여 적분함으로써, 강판(S)의 웨이브 제어를 위한 벤더력을 구하는 피드백 제어부(220)와, 강판(S)의 웨이브 제어를 위한 벤더력에 기 설정된 벤더력을 가산함으로써, 벤더력 제어 명령값을 생성하는 가산기(240)와, 생성된 벤더력 제어 명령값을 추종하도록, 일정 주기로 압연기의 벤더력을 제어하는 벤더력 제어부(230)를 포함할 수 있다.
2 is a bender force control device for a rolling mill according to an embodiment of the present invention. The bending force control device includes a wave measuring unit 210 for measuring a wave value of a steel sheet S rolled at a predetermined rolling speed in real time, A feedback controller 220 for obtaining the bender force for the wave control of the steel strip S by integrating the wave value with respect to the length of the rolled steel strip S in the total length of the steel strip S, An adder 240 for generating a bender force control command value by adding the predetermined bender force to the bender force control command value, and a vendor force control unit 230 for controlling the bender force of the mill at a predetermined cycle so as to follow the generated bender force control command value. . ≪ / RTI >

이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 압연기의 벤더력 제어 장치를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a bender force control apparatus for a rolling mill according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

우선, 웨이브 측정부(210)는, 미리 설정된 압연 속도로 압연되는 강판(S)의 웨이브 값을 실시간으로 측정할 수 있다. 여기서, 웨이브는 도 1에 도시된 바와 같이, 강판의 센터보다 에지(가장자리)가 더 많이 압연됨으로 인해 센터에 비해 에지가 더 구불구불해져 길이방향으로 더 많이 늘어나는 것을 양파(Edge-Wave, EW)라고 하며, 반대로 강판의 에지(가장자리)보다 센터가 더 많이 압연됨으로 인해 에지에 비해 센터가 더 구불구불해져 길이방향으로 더 많이 늘어나는 것을 중파(Center-Buckle, CB)라 한다. 웨이브 값은 하기와 같은 수학식 1에 따라 구할 수 있다.First, the wave measuring unit 210 can measure the wave value of the steel sheet S rolled at a preset rolling speed in real time. As shown in FIG. 1, an edge wave (EW) is formed on the edge of the wave by being rolled more than the center of the steel sheet, The center-buckle (CB) is called the center-buckle (CB) because the center is rolled more than the edge of the steel sheet and the center becomes more wavy and more elongated in the longitudinal direction than the edge. The wave value can be obtained by the following equation (1).

Figure 112013118632469-pat00003
Figure 112013118632469-pat00003

여기서, Wave(S)는 강판의 드라이브 사이드(D/S) 또는 워크 사이드(W/S)의 웨이브 값, Ls는 강판의 드라이브 사이드(D/S) 또는 워크 사이드(W/S)의 강판의 에지를 따라 강판의 길이 방향으로 구한 총 길이, Lc는 강판의 센터를 따라 강판의 길이 방향으로 구한 총 길이일 수 있다.
Here, Wave (S) is the wave value of the drive side (D / S) or work side (W / S) of the steel plate, and Ls is the wave value of the drive side (D / S) Lc is a total length obtained along the longitudinal direction of the steel plate along the edge, and Lc may be a total length obtained along the center of the steel plate in the longitudinal direction of the steel plate.

상술한 수학식 1에 의해 연산된 웨이브 값의 단위는 I-Unit으로 정의될 수 있으며, 1 I-Unit은 0.001% 길이 차이를 의미한다. 예를 들어 1m 강판에서 에지가 센터에 비해 1mm가 더 길어 양파가 발생하였다면 100 I-Unit으로 표현할 수 있다. 상술한 수학식 1에 의하면, 중파는 음의 값, 양파는 양의 값으로 표현될 수 있다.
The unit of the wave value calculated by the above-mentioned Equation 1 can be defined as I-Unit, and 1 I-Unit means 0.001% length difference. For example, if the edge is longer than the center by 1 mm and the onion occurs on the 1 m steel plate, it can be expressed as 100 I-Unit. According to the above-described equation (1), the medium wave can be expressed as a negative value and the onion can be expressed as a positive value.

한편, 피드백 제어부(220)는, 하기의 수학식 2에 따라 실시간으로 측정되는 웨이브 값을 강판(S)의 총 길이 중 압연이 완료된 길이에 대하여 적분함으로써, 강판(S)의 웨이브 제어를 위한 벤더력(BFic)을 구할 수 있다.On the other hand, the feedback control unit 220 integrates the wave value measured in real time according to the following equation (2) with respect to the length of the rolled steel strip S, The force BFic can be obtained.

Figure 112013118632469-pat00004
Figure 112013118632469-pat00004

여기서, 상술한 BFic는 강판(S)의 웨이브 제어를 위한 벤더력, Ki는 적분 이득, WS(S)는 수학식 1에서 측정한 웨이브 값, dLs는 강판(S)의 총 길이 중 압연이 완료된 길이를 의미한다.
(1) where BFic is the bender force for the wave control of the steel strip S, Ki is the integral gain, WS (S) is the wave value measured in the equation (1), dLs is the total length of the steel strip S Length.

피드백 제어부(220)는 비례 적분(Propotional-Integral, PD) 제어기이며, 따라서 상술한 수학식 1 외에 하기와 같은 수학식 2에 따라 실시간으로 측정되는 웨이브 값에 비례 이득을 곱함으로써 강판(S)의 웨이브 제어를 위한 벤더력(BFpc)을 구할 수 있다.The feedback control unit 220 is a proportional-integral (PD) controller. Accordingly, by multiplying the wave gain measured in real time by the proportional gain in accordance with Equation (2) The bender force (BFpc) for wave control can be obtained.

Figure 112013118632469-pat00005
Figure 112013118632469-pat00005

여기서, 상술한 BFpc는 강판(S)의 웨이브 제어를 위한 벤더력, Kp는 비례 이득, WS(S)는 수학식 1에서 측정한 웨이브 값을 의미한다.
Here, BFpc represents the bender force for the wave control of the steel sheet S, Kp represents the proportional gain, and WS (S) represents the wave value measured in the equation (1).

상술한 수학식 1 및 수학식 2에 의해 각각 구해진 강판(S)의 웨이브 제어를 위한 벤더력(BFic+BFpc)은 더해져 가산기(240)로 전달될 수 있다.
Bender forces (BFic + BFpc) for wave control of the steel sheet S respectively obtained by the above-described equations (1) and (2) can be added and transmitted to the adder 240.

상술한 피드백 제어부(220)는 비례-적분 제어기를 예시적으로 설명하고 있으나, 비례-미분(Proportional-Derivative, PD) 제어기 또는 비례-적분-미분(Propotional-Integral-Derivative, PID) 제어기 등을 포함할 수도 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
The feedback controller 220 exemplifies the proportional-integral controller, but includes a proportional-differential (PD) controller or a proportional-integral-differential (PID) controller. It will be apparent to those skilled in the art.

한편, 가산기(240)는, 위에서 구한 강판(S)의 웨이브 제어를 위한 벤더력(BFic+BFpc)에 기 설정된 벤더력(기 설정된 벤더력은 상술한 BFpc을 포함할 수도 있음)을 가산함으로써, 벤더력 제어 명령값을 생성할 수 있다.
On the other hand, the adder 240 adds the predetermined bender force (the predetermined bender force may include the above-described BFpc) to the bender force (BFic + BFpc) for wave control of the steel sheet S obtained above, A vendor power control command value can be generated.

여기서, 기 설정된 벤더력은 하기와 같이 구해진 다양한 벤더력을 포함할 수 있다.
Here, the predetermined vendor power may include various vendor power obtained as follows.

첫째는 벤더력 설정부(241)에 의해 이론적으로 구해지는 벤더력(BFset)이다. 즉, 강판(S)의 강종, 폭, 두께, 압하력 설정값을 입력 변수로 하여 기 설정된 모델에 의해 구해지는 값으로, 이는 매 코일의 작업 전에 계산되어 한 코일에 대한 압연이 종료될 때까지 유지되는 값이다. 입력 변수가 같은 코일에 대해서는 같은 값을 가진다. 상술한 벤더력(BFset)은 기 설정된 모델에 의해 달라질 수 있는 값이며, 구체적인 연산식 등은 본 발명의 범주를 벗어나므로 생략한다.
The first is the bender force (BFset) theoretically obtained by the vendor force setting unit 241. That is, a value obtained by a predetermined model using the steel type, width, thickness, and set-down force of the steel sheet S as input variables, which is calculated before the operation of each coil, It is the value held. The input variables have the same value for the same coil. The above-described bender force (BFset) is a value that can be changed by a predetermined model, and a specific calculation formula and the like are out of the scope of the present invention and therefore will be omitted.

둘째는, 학습 제어부(242)에 의해 구해지는 벤더력(△BFset)이다. 일반적으로, 워크롤(2)은 가장자리부터 마모가 진행되어 시간이 지날수록 볼록한 모양으로 변하게 된다. 이를 보정하기 위해 벤더력 제어부(230)에서 궤환받은 최근 벤더력을 기준으로 벤더력 설정부(241)에 의해 이론적으로 구해진 벤더력(BFset)을 공지의 학습 제어 알고리즘을 이용하여 보정하게 된다. 워크롤(2)의 마모가 심할수록 벤더력(△BFset)은 작아져 음의 값을 가지게 된다. 상술한 학습 제어부(242)에 의해 구해지는 벤더력(△BFset) 역시 매 코일의 작업 전에 계산되어 한 코일에 대한 압연이 종료될 때까지 유지될 수 있다. 상술한 학습 제어 알고리즘은 기 공지된 알고리즘에 의해 구해질 수 있으며, 본 발명의 범주를 벗어나므로 구체적인 연산식 등에 대해서는 생략한다.
The second one is the bender force (BFset) obtained by the learning control section 242. In general, the wear of the work roll 2 is changed from a rim to a convex shape as time passes. In order to correct this, the bender force BFset calculated theoretically by the bender force setting unit 241 on the basis of the latest bender force fed back from the bender force controller 230 is corrected using a known learning control algorithm. The greater the wear of the work roll 2, the smaller the bending force? BFset becomes, and the negative value is obtained. The bender force (DELTA BFset) obtained by the above-described learning control section 242 may also be calculated before the operation of each coil and held until the rolling for one coil is completed. The above-described learning control algorithm can be obtained by a known algorithm, and is outside the scope of the present invention, so a concrete calculation equation and the like will be omitted.

셋째는, 압하 외란 보상부(243)에 의해 구해지는 벤더력(BFrf)이다. 즉, 조업중 압하력 측정부(243a)에서 측정한 압하력과 위에서 언급된 압하력 설정값과의 차이에 따라 벤더력 설정부(241)에 의해 이론적으로 구해진 벤더력(BFset)을 보정하기 위한 것이다. 일반적으로, 압하력이 증가함에 따라 필요한 벤더력은 증가하므로, 이러한 관계를 이용하여 벤더력(BFrf)을 구할 수 있다. 이값은 조업 중 압하력 측정부(243a)에서 측정한 압하력이 변경될 때마다 실시간으로 변경될 수 있다. 상술한 압하 외란 보상부(243)의 구체적인 알고리즘 역시 본 발명의 범위를 벗어나므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
The third is the bender force BFrf obtained by the downward disturbance compensating section 243. That is, in order to correct the bender force BFset calculated theoretically by the bender force setting unit 241 according to the difference between the down force measured by the down force measuring unit 243a during operation and the above-mentioned set down force value will be. In general, the required bender force increases as the drop force increases, so that the bender force (BFrf) can be obtained using this relationship. This value can be changed in real time whenever the down force measured by the down force measuring unit 243a during operation is changed. The detailed algorithm of the above-described push-down disturbance compensator 243 is also outside the scope of the present invention, so a detailed description thereof will be omitted.

마지막으로, 벤더력 제어부(230)는, 가산기(240)로부터 전달받은 벤더력 제어 명령값을 추종하도록, 일정 주기로 압연기의 벤더력을 제어할 수 있다.Lastly, the vendor force control unit 230 may control the bender force of the rolling mill at regular intervals so as to follow the value of the bender force control command transmitted from the adder 240.

구체적으로, 압연기는, 도 2에 도시된 바와 같이, 4단 SPM(Skin Pass Mill), 즉 2개의 압연기 워크롤(2)과 두 개의 압연기 워크롤(2)의 상하 각각에 배치된 두 개의 압연기 백업롤(1)을 구비하는 4단 압연기로 구성될 수 있다.
Specifically, the rolling mill is a four-stage SPM (Skin Pass Mill), that is, two rolling mill work rolls 2 and two rolling mill rolls 2, And a backup roll (1).

벤더력 유압 실린더(14)는 압연기 워크롤 축(12)을 압연기 워크롤(2)의 폭방향과 수직한 방향으로 밀 수 있도록 구성되고, 압연기 워크롤(2)의 형상(즉, 압연기 워크롤(2)이 휜 정도)을 조절하기 위한 힘(즉, 벤더력)을 압연기 워크롤(2)로 인가할 수 있다. 즉, 양파가 발생된 경우 벤더력을 증가시켜 워크롤(2) 중앙의 롤갭이 좁아지도록 제어하며, 중파가 발생된 경우에는 벤더력을 감소시켜 워크롤(2) 중앙의 롤갭이 증가하도록 제어할 수 있다.
The bender force hydraulic cylinder 14 is configured to be able to push the mill work roll axis 12 in a direction perpendicular to the width direction of the mill work roll 2 and to adjust the shape of the mill work roll 2 (I.e., bender force) for adjusting the degree of bending of the work roll 2 can be applied to the mill work roll 2. That is, when the onion is generated, the bending force is increased to control the roll gap at the center of the work roll 2 to be narrowed. In the case of the medium wave, the bending force is decreased to control the roll gap at the center of the work roll 2 to increase .

한편, 본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 벤더력 제어부(230)는 강판에 대하여 미리 설정된 압연 속도가 변경되면, 변경된 압연 속도와 반비례하도록 일정 주기를 변경할 수 있다. 즉, 미리 설정된 압연 속도가 증가할 경우에는 압연 속도의 증가와 반비례하여 제어 주기를 짧게 가져가며, 미리 설정된 압연 속도가 감소할 경우 이에 반비례하여 제어 주기를 길게 가져감으로써, 압연 속도 변화에 따라 제어 성능을 최적화할 수 있다.
Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, the bender force controller 230 can change the predetermined period so as to be inversely proportional to the changed rolling speed when the preset rolling speed is changed with respect to the steel plate. That is, when the preset rolling speed is increased, the control period is shortened in inverse proportion to the increase of the rolling speed, and when the preset rolling speed is decreased, the control period is inversely proportional to the increase, Can be optimized.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 실시간으로 측정되는 강판의 웨이브 값을 압연이 완료된 강판의 길이에 대하여 적분함으로써 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력을 구하고, 구한 벤더력을 기 설정된 벤더력을 가산하여 압연기의 벤더력을 제어함으로써, 압연 속도 변화에 따른 적분 이득이 재설정되는 것을 방지하여 전체적으로 제어 성능을 증가시킬 수 있다. 또한, 압연 속도에 따라 벤더력의 제어 주기를 변경함으로써, 제어 성능을 최적화할 있다.
As described above, according to one embodiment of the present invention, the wave value of the steel plate measured in real time is integrated with respect to the length of the steel plate after completion of rolling, thereby obtaining the vendor force for wave control of the steel plate, By controlling the bender force of the rolling mill by adding the bender force, it is possible to prevent the integration gain from being reset according to the rolling speed change, thereby increasing the overall control performance. In addition, the control performance can be optimized by changing the control period of the bender force according to the rolling speed.

한편, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 압연기의 벤더력 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
2 is a flowchart illustrating a bender force control method of a rolling mill according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 압연기의 벤더력 제어 방법을 설명한다. 다만, 발명의 간명화를 위해 도 1에서 설명된 사항과 중복된 설명은 생략한다.
Hereinafter, a bender force control method of a rolling mill according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig. However, for the sake of simplicity of the invention, the description of FIG. 1 will not be repeated.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 우선 웨이브 측정부(210)는, 미리 설정된 압연 속도로 압연되는 강판(S)의 웨이브 값을 실시간으로 측정할 수 있다(S301). 실시간으로 측정된 강판(S)의 웨이브 값은 피드백 제어부(220)로 전달될 수 있다. 여기서, 웨이브는 도 1에 도시된 바와 같이, 강판의 센터보다 에지(가장자리)가 더 많이 압연됨으로 인해 센터에 비해 에지가 더 구불구불해져 길이방향으로 더 많이 늘어나는 것을 양파(Edge-Wave, EW)라고 하며, 반대로 강판의 에지(가장자리)보다 센터가 더 많이 압연됨으로 인해 에지에 비해 센터가 더 구불구불해져 길이방향으로 더 많이 늘어나는 것을 중파(Center-Buckle, CB)라 한다. 웨이브 값은 상술한 수학식 1에 따라 구할 수 있다.
1 and 2, the wave measuring unit 210 can measure the wave value of the steel sheet S rolled at a preset rolling speed in real time (S301). The wave value of the steel strip S measured in real time may be transmitted to the feedback control unit 220. As shown in FIG. 1, an edge wave (EW) is formed on the edge of the wave by being rolled more than the center of the steel sheet, The center-buckle (CB) is called the center-buckle (CB) because the center is rolled more than the edge of the steel sheet and the center becomes more wavy and more elongated in the longitudinal direction than the edge. The wave value can be obtained according to the above-described equation (1).

다음, 피드백 제어부(220)는, 상술한 수학식 2에 따라 실시간으로 측정되는 웨이브 값을 강판(S)의 총 길이 중 압연이 완료된 길이에 대하여 적분함으로써, 강판(S)의 웨이브 제어를 위한 벤더력을 구할 수 있다(S302).
Next, the feedback control unit 220 integrates the wave value measured in real time in accordance with Equation (2) above with respect to the length of the rolled steel strip S that is the total length of the steel strip S, (S302).

다음, 가산기(240)는, 위에서 구한 강판(S)의 웨이브 제어를 위한 벤더력에 기 설정된 벤더력을 가산함으로써, 벤더력 제어 명령값을 생성할 수 있다(S303). 생성된 벤더력 제어 명령값은 벤더력 제어부(230)로 전달될 수 있다.Next, the adder 240 may generate a vendor force control command value by adding the vendor force preset for the wave control of the steel plate S obtained above to the vendor force (S303). The generated bender force control command value may be transmitted to the bender force controller 230.

여기서, 기 설정된 벤더력은 벤더력(BFpc), 벤더력(BFset), 벤더력(△BFset) 및 벤더력(BFrf) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다.
The predetermined bender force may include at least one of bender force BFpc, bender force BFset, bender force BFset, and bender force BFrf as described above.

마지막으로, 벤더력 제어부(230)는, 가산기(240)로부터 전달받은 벤더력 제어 명령값을 추종하도록, 일정 주기로 압연기의 벤더력을 제어할 수 있다(S304).
Finally, the vendor force control unit 230 may control the bender force of the rolling mill at regular intervals so as to follow the value of the bender force control command transmitted from the adder 240 (S304).

구체적으로, 압연기는, 도 2에 도시된 바와 같이, 4단 SPM(Skin Pass Mill), 즉 2개의 압연기 워크롤(2)과 두 개의 압연기 워크롤(2)의 상하 각각에 배치된 두 개의 압연기 백업롤(1)을 구비하는 4단 압연기로 구성될 수 있다.
Specifically, the rolling mill is a four-stage SPM (Skin Pass Mill), that is, two rolling mill work rolls 2 and two rolling mill rolls 2, And a backup roll (1).

벤더력 유압 실린더(14)는 압연기 워크롤 축(12)을 압연기 워크롤(2)의 폭방향과 수직한 방향으로 밀 수 있도록 구성되고, 압연기 워크롤(2)의 형상(즉, 압연기 워크롤(2)이 휜 정도)을 조절하기 위한 힘(즉, 벤더력)을 압연기 워크롤(2)로 인가할 수 있다. 즉, 양파가 발생된 경우 벤더력을 증가시켜 워크롤(2) 중앙의 롤갭이 좁아지도록 제어하며, 중파가 발생된 경우에는 벤더력을 감소시켜 워크롤(2) 중앙의 롤갭이 증가하도록 제어할 수 있다.
The bender force hydraulic cylinder 14 is configured to be able to push the mill work roll axis 12 in a direction perpendicular to the width direction of the mill work roll 2 and to adjust the shape of the mill work roll 2 (I.e., bender force) for adjusting the degree of bending of the work roll 2 can be applied to the mill work roll 2. That is, when the onion is generated, the bending force is increased to control the roll gap at the center of the work roll 2 to be narrowed. In the case of the medium wave, the bending force is decreased to control the roll gap at the center of the work roll 2 to increase .

한편, 본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 벤더력 제어부(230)는 강판에 대하여 미리 설정된 압연 속도가 변경되면, 변경된 압연 속도와 반비례하도록 일정 주기를 변경할 수 있다. 즉, 미리 설정된 압연 속도가 증가할 경우에는 압연 속도의 증가와 반비례하여 제어 주기를 짧게 가져가며, 미리 설정된 압연 속도가 감소할 경우 이에 반비례하여 제어 주기를 길게 가져감으로써, 압연 속도 변화에 따라 제어 성능을 최적화할 수 있다.
Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, the bender force controller 230 can change the predetermined period so as to be inversely proportional to the changed rolling speed when the preset rolling speed is changed with respect to the steel plate. That is, when the preset rolling speed is increased, the control period is shortened in inverse proportion to the increase of the rolling speed, and when the preset rolling speed is decreased, the control period is inversely proportional to the increase, Can be optimized.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 실시간으로 측정되는 강판의 웨이브 값을 압연이 완료된 강판의 길이에 대하여 적분함으로써 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력을 구하고, 구한 벤더력을 기 설정된 벤더력을 가산하여 압연기의 벤더력을 제어함으로써, 압연 속도 변화에 따른 적분 이득이 재설정되는 것을 방지하여 전체적으로 제어 성능을 증가시킬 수 있다. 또한, 압연 속도에 따라 벤더력의 제어 주기를 변경함으로써, 제어 성능을 최적화할 있다.
As described above, according to one embodiment of the present invention, the wave value of the steel plate measured in real time is integrated with respect to the length of the steel plate after completion of rolling, thereby obtaining the vendor force for wave control of the steel plate, By controlling the bender force of the rolling mill by adding the bender force, it is possible to prevent the integration gain from being reset according to the rolling speed change, thereby increasing the overall control performance. In addition, the control performance can be optimized by changing the control period of the bender force according to the rolling speed.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings. It will be understood by those skilled 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. It will be self-evident.

1: 백업롤 2: 워크롤
12: 워크롤 축 14: 벤더력 유압 실린더
210: 웨이브 측정부 220: 피드백 제어부
230: 벤더력 제어부 240: 가산기
241: 벤더력 설정부 242: 학습 제어부
243: 압하 외란 보상부 243a: 압하력 측정부1: Backup Roll 2: Work Roll
12: Work roll axis 14: Bender force Hydraulic cylinder
210: wave measuring unit 220: feedback control unit
230: vendor power control unit 240: adder
241: vendor power setting unit 242: learning control unit
243: pressing disturbance compensating section 243a: pressing force measuring section

Claims (8)

압연기의 벤더력 제어 장치에 있어서,
미리 설정된 압연 속도로 압연되는 강판의 웨이브 값을 실시간으로 측정하는 웨이브 측정부;
상기 실시간으로 측정되는 웨이브 값을 강판의 총 길이 중 압연이 완료된 길이에 대하여 적분함으로써, 상기 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력을 구하는 피드백 제어부;
상기 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력에 기 설정된 벤더력을 가산함으로써, 벤더력 제어 명령값을 생성하는 가산기; 및
상기 생성된 벤더력 제어 명령값을 추종하도록, 일정 주기로 상기 압연기의 벤더력을 제어하는 벤더력 제어부를 포함하는 압연기의 벤더력 제어 장치.
A bender force control apparatus for a rolling mill,
A wave measuring unit for measuring in real time a wave value of a steel sheet rolled at a preset rolling speed;
A feedback control unit for integrating the wave value measured in real time with respect to the length of the rolled steel plate in the total length of the steel plate to obtain a bender force for wave control of the steel plate;
An adder for generating a bender force control command value by adding a predetermined bender force to a bender force for wave control of the steel plate; And
And a bender force control unit for controlling the bender force of the rolling mill at regular intervals so as to follow the generated bender force control command value.
제1항에 있어서,
상기 벤더력 제어부는,
상기 미리 설정된 압연 속도가 변경되면, 변경된 압연 속도와 반비례하도록 상기 일정 주기를 변경하는 압연기의 벤더력 제어 장치.
The method according to claim 1,
The bender force control unit,
And changes the predetermined period to be inversely proportional to the changed rolling speed when the preset rolling speed is changed.
제1항에 있어서,
상기 벤더력 제어부는,
상기 실시간으로 측정되는 웨이브 값을 강판의 총 길이 중 압연이 완료된 길이에 대하여 적분한 값에 적분 이득을 곱한 값과 상기 실시간으로 측정되는 웨이브 값에 비례 이득을 곱한 값을 가산함으로써, 상기 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력을 구하는 압연기의 벤더력 제어 장치.
The method according to claim 1,
The bender force control unit,
By adding a value obtained by multiplying the value obtained by integrating the wave value measured in real time with the value obtained by integrating the total length of the steel plate with respect to the length of the rolling process multiplied by the integral gain and the value obtained by multiplying the wave value measured by the real time with the proportional gain, A bender force control device of a rolling mill for obtaining a bender force for control.
제1항에 있어서,
상기 웨이브 값은 하기의 수학식:
Figure 112013118632469-pat00006

에 의해 측정되며,
Wave(S)는 강판의 드라이브 사이드(D/S) 또는 워크 사이드(W/S)의 웨이브 값, Ls는 강판의 드라이브 사이드(D/S) 또는 워크 사이드(W/S)의 강판의 에지를 따라 길이 방향으로 구한 총 길이, Lc는 강판의 센터를 따라 길이 방향으로 구한 총 길이인 벤더력 제어 장치.
The method according to claim 1,
The wave value is given by the following equation:
Figure 112013118632469-pat00006

Lt; / RTI >
Wave (S) is the wave value of the drive side (D / S) or work side (W / S) of the steel sheet, Ls is the edge of the steel side of the drive side (D / S) And Lc is the total length obtained in the longitudinal direction along the center of the steel plate.
압연기의 벤더력 제어 방법에 있어서,
웨이브 측정부에서, 미리 설정된 압연 속도로 압연되는 강판의 웨이브 값을 실시간으로 측정하는 제1 단계;
피드백 제어부에서, 상기 실시간으로 측정되는 웨이브 값을 강판의 총 길이 중 압연이 완료된 길이에 대하여 적분함으로써, 상기 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력을 구하는 제2 단계;
가산기에서, 상기 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력에 기 설정된 벤더력을 가산함으로써, 벤더력 제어 명령값을 생성하는 제3 단계; 및
벤더력 제어부에서, 상기 생성된 벤더력 제어 명령값을 추종하도록, 일정 주기로 상기 압연기의 벤더력을 제어하는 제4 단계를 포함하는 압연기의 벤더력 제어 방법.
A method of controlling a bender force of a rolling mill,
A first step of measuring in real time a wave value of a steel sheet rolled at a predetermined rolling speed in a wave measuring unit;
A second step of obtaining a bender force for wave control of the steel plate by integrating the wave value measured in real time in the feedback control unit with respect to the length of the rolled steel plate in the total length of the steel plate;
A third step of generating a vendor force control command value by adding a predetermined vendor force to a vendor force for wave control of the steel plate in an adder; And
And a fourth step of controlling a bender force of the rolling mill at a constant cycle so that the bender force control unit follows the generated bender force control command value.
제5항에 있어서,
상기 제4 단계는,
상기 미리 설정된 압연 속도가 변경되면, 변경된 압연 속도와 반비례하도록 상기 일정 주기를 변경하는 단계를 더 포함하는 압연기의 벤더력 제어 방법.
6. The method of claim 5,
In the fourth step,
Further comprising changing the predetermined period to be inversely proportional to the changed rolling speed when the predetermined rolling speed is changed.
제5항에 있어서,
상기 제4 단계는,
상기 실시간으로 측정되는 웨이브 값을 강판의 총 길이 중 압연이 완료된 길이에 대하여 적분한 값에 적분 이득을 곱한 값과 상기 실시간으로 측정되는 웨이브 값에 비례 이득을 곱한 값을 가산함으로써, 상기 강판의 웨이브 제어를 위한 벤더력을 구하는 단계를 포함하는 압연기의 벤더력 제어 방법.
6. The method of claim 5,
In the fourth step,
By adding a value obtained by multiplying the value obtained by integrating the wave value measured in real time with the value obtained by integrating the total length of the steel plate with respect to the length of the rolling process multiplied by the integral gain and the value obtained by multiplying the wave value measured by the real time with the proportional gain, And obtaining a bender force for the control of the bender force of the rolling mill.
제5항에 있어서,
상기 웨이브 값은 하기의 수학식:
Figure 112013118632469-pat00007

에 의해 측정되며,
Wave(S)는 강판의 드라이브 사이드(D/S) 또는 워크 사이드(W/S)의 웨이브 값, Ls는 강판의 드라이브 사이드(D/S) 또는 워크 사이드(W/S)의 강판의 에지를 따라 길이 방향으로 구한 총 길이, Lc는 강판의 센터를 따라 길이 방향으로 구한 총 길이인 벤더력 제어 방법.6. The method of claim 5,
The wave value is given by the following equation:
Figure 112013118632469-pat00007

Lt; / RTI >
Wave (S) is the wave value of the drive side (D / S) or work side (W / S) of the steel sheet, Ls is the edge of the steel side of the drive side (D / S) And Lc is a total length obtained in the longitudinal direction along the center of the steel plate.
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