(57)【要約】【課題】本発明は、クーラント供給ポンプ駆動モータの速度を必要最小限に抑えるように制御して、ポンプ駆動電力の省エネルギーを達成することを目的とする。【解決手段】本発明による圧延機のクーラント装置は、スプレー圧力演算装置(12)から出力される圧力調整弁開度指令値(9a)をフィードバック値として圧力調整弁(9)の開度が全開となるようにクーラント供給ポンプ速度演算装置(16)がクーラント供給ポンプ駆動モータ(6)の回転数を下げるように制御して電力消費量を少なくする構成である。【選択図】図１
2005313202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延機(1)のワークロール(2)及びロールギャップ部(1a)に冷却用クーラントを吹付けるためのロール冷却スプレー(3)及びロールギャップ潤滑スプレー(4)と、前記ロール冷却スプレー(3)及びロールギャップ潤滑スプレー(4)に圧力調整弁(9)及びクーラント供給路(7)を介して接続されクーラント供給ポンプ駆動モータ(6)により作動するクーラント供給ポンプ(5)と、前記クーラント供給ポンプ駆動モータ(6)及び圧力調整弁(9)に接続されたプロセスコンピュータ(14)とを備え、前記プロセスコンピュータ(14)により前記クーラント供給ポンプ駆動モータ(6)を制御するようにした圧延機のクーラント装置において、
前記圧力調整弁(9)に接続されたスプレー圧力演算装置(12)からの圧力調整弁開度指令値(9a)が入力され前記圧力調整弁(9)の開度設定値が予め設定されているクーラント供給ポンプ速度演算装置(16)と、前記クーラント供給ポンプ速度演算装置(16)と前記クーラント供給ポンプ駆動モータ(6)との間に接続されたクーラント供給ポンプ駆動モータ速度調整装置(10)とを備え、前記圧力調整弁開度指令値(9a)をフィードバック値として、前記クーラント供給ポンプ速度演算装置(16)は前記圧力調整弁(9)が前記開度設定値となるように前記クーラント供給ポンプ駆動モータ(6)の回転数を制御する構成としたことを特徴とする圧延機のクーラント装置。
【請求項２】
前記クーラント供給ポンプ駆動モータ速度調整装置(10)とクーラント供給ポンプ速度演算装置(16)との間に設けられた選択スイッチ(50)と、前記選択スイッチ(50)に接続された速度指令値設定部(13)とを備え、圧延条件を前記速度指令値設定部(13)に入力して速度指令値(13a)を設定し、起動時は前記速度指令値(13a)で起動し、前記起動後は前記クーラント供給ポンプ速度演算装置(16)からの演算値(16a)により前記クーラント供給ポンプ駆動モータ(6)が駆動されるように前記選択スイッチ(50)が選択される構成としたことを特徴とする請求項１記載の圧延機のクーラント装置。
【請求項３】
前記クーラント供給ポンプ速度演算装置(16)には、前記スプレー圧力演算装置(12)が接続された制御対象選別装置(15)が接続され、前記圧延機(1)が複数設置され、あるいは、前記圧力調整弁(9)が複数設置されている場合、前記クーラント供給ポンプ速度演算装置(16)が、どの前記圧力調整弁(9)の圧力調整弁開度指令値(9a)を対象に前記クーラント供給ポンプ(5)の速度を制御する演算を行うかを前記制御対象選別装置(15)で行うように構成したことを特徴とする請求項２記載の圧延機のクーラント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延機のクーラント装置に関し、特に、クーラント供給ポンプ駆動モータの速度を必要最少限度に抑えるように制御することにより、ポンプ駆動電力の省エネルギーを達成するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の圧延機のクーラント装置としては、例えば、特許文献１に開示されている構成と類似の構成を図２で示すことができる。
すなわち、図２において符号１で示されるものは圧延機であり、この圧延機１のストリップＳの上下のワークロール２には、各々クーラントを吹き付けるロール冷却スプレー３が設けられている。
【０００３】
前記圧延機１の入側で各ワークロール２によって形成されるロールギャップ部１ａに潤滑用クーラントを吹き付けるロールギャップ潤滑スプレー４が設けられている。
【０００４】
前記ロール冷却スプレー３及びロールギャップ潤滑スプレー４には、クーラント供給ポンプ５からの同一のクーラントが供給されるように構成されており、これらに接続されたクーラント供給路７には遮断弁８及び圧力調整弁９が設けられている。
【０００５】
前記遮断弁８及び圧力調整弁９は、プロセスコンピュータ１４によって制御されるように構成され、このプロセスコンピュータ１４は、前記遮断弁８を制御するための遮断弁制御装置１１と、前記各圧力調整弁９への圧力調整弁開度指令値９ａを演算するためロール冷却スプレー３及びロールギャップ潤滑スプレー４のスプレー圧力設定値１２ａが入力されるスプレー圧力演算装置１２と、速度指令値設定部１３とを有している。また、前記圧力調整弁９の出側には圧力検出器Ｐが設けられ、この圧力検出器Ｐの圧力検出値Ｐ１は前記スプレー圧力演算装置１２へ帰還され、圧力調整弁開度指令値９ａがフィードバック制御されている。
【０００６】
前記速度指令値設定部１３は、クーラント供給ポンプ駆動モータ速度調整装置１０を介して前記クーラント供給ポンプ５のクーラント供給ポンプ駆動モータ６に接続されており、このクーラント供給ポンプ駆動モータ６は前記速度指令値設定部１３に設定された速度指令値１３ａに基づいて駆動されるように構成されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２６７７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の圧延機のクーラント装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、スプレー圧力の現在値や圧力変化に応じたクーラント供給を行うのではなく、予め設定されたパターン（ライン速度、板厚、圧下率に基づいて設定される）に従って、ロール冷却スプレー３及びロールギャップ潤滑スプレー４のスプレー圧力設定値１２ａとクーラント供給ポンプ駆動モータ速度調整装置１０の速度指令値１３ａ（すなわち、クーラント供給量）が独立して設定制御されていたため、使用するに従って増大する配管抵抗やクーラント使用量の変動に対応するためにロール冷却スプレー３及びロールギャップ潤滑スプレー４のスプレー圧力設定値とクーラント供給圧力はスプレー圧力設定値＜クーラント供給圧力にする必要がある。よって、その分だけクーラント供給ポンプ駆動モータ６が必要以上に回転していることになり、この余剰回転分だけ駆動電力が無駄となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による圧延機のクーラント装置は、圧延機のワークロール及びロールギャップ部に冷却用クーラントを吹き付けるためのロール冷却スプレー及びロールギャップ潤滑スプレーと、前記ロール冷却スプレー及びロールギャップ潤滑スプレーに圧力調整弁及びクーラント供給路を介して接続されクーラント供給ポンプ駆動モータにより作動するクーラント供給ポンプと、前記クーラント供給ポンプ駆動モータ及び圧力調整弁に接続されたプロセスコンピュータとを備え、前記プロセスコンピュータにより前記クーラント供給ポンプ駆動モータを制御するようにした圧延機のクーラント装置において、前記圧力調整弁に接続されたスプレー圧力演算装置からの圧力調整弁開度指令値が入力され前記圧力調整弁の開度設定値が予め設定されているクーラント供給ポンプ速度演算装置と、前記クーラント供給ポンプ速度演算装置と前記クーラント供給ポンプ駆動モータとの間に接続されたクーラント供給ポンプ駆動モータ速度調整装置とを備え、前記圧力調整弁開度指令値をフィードバック値として、前記クーラント供給ポンプ速度演算装置は前記圧力調整弁が前記開度設定値となるように前記クーラント供給ポンプ駆動モータの回転数を制御する構成であり、また、前記クーラント供給ポンプ駆動モータ速度調整装置とクーラント供給ポンプ速度演算装置との間に設けられた選択スイッチと、前記選択スイッチに接続された速度指令値設定部とを備え、圧延条件を前記速度指令値設定部に入力して速度指令値を設定し、起動時は前記速度指令値で起動し、前記起動後はクーラント供給ポンプ速度演算装置からの演算値により前記クーラント供給ポンプ駆動モータが駆動されるように前記選択スイッチガ選択される構成であり、また、前記クーラント供給ポンプ速度演算装置には、前記スプレー圧力演算装置が接続された制御対象選別装置が接続され、前記圧延機が複数設置され、あるいは、前記圧力調整弁が複数設置されている場合、前記クーラント供給ポンプ速度演算装置が、どの前記圧力調整弁の圧力調整弁開度指令値を対象に前記クーラント供給ポンプの速度を制御する演算を行うかを前記制御対象選別装置で行うようにした構成である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による圧延機のクーラント装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、圧力調整弁への圧力調整弁開閉度指令値をフィードバック値として、クーラント供給ポンプ速度演算装置は圧力調整弁が全開となるように、前記クーラント供給ポンプ駆動モータの回転数を下げるように制御しているため、クーラント供給ポンプ駆動モータの速度を必要最小限とすることができ、従来よりも大幅な省エネルギーを達成することができる。
また、圧延機が複数、あるいは、圧力調整弁が複数設けられている場合、クーラント供給ポンプ速度演算装置が、どの圧力調整弁の圧力指令値を対象にクーラント供給ポンプの速度を最適とする演算を行うかを制御対象選別装置で行っているため、必要最小限のエネルギーによるクーラント供給ポンプ駆動モータの駆動を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、圧力調整弁を極力全開とすることによってクーラント供給ポンプ駆動モータの速度を必要最低限度に抑えるように制御し、ポンプ駆動電力の省エネルギーを達成することを目的とする。
【実施例】
【００１２】
以下、図面と共に本発明による圧延機のクーラント装置の好適な実施の形態について説明する。尚、従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
図１において、前記各圧力調整弁９の出側である２次側には圧力検出器Ｐが設けられ、この圧力検出器Ｐからの圧力検出値Ｐ１は、前記各圧力調整弁９のスプレー圧力を制御するため圧力指令値１２ａが入力されるスプレー圧力演算装置１２に帰還入力される。従って、従来例と同様に、圧力調整弁開度指令値９ａの制御が行われている。
【００１３】
前記プロセスコンピュータ１４の遮断弁制御装置１１には、前記各スプレー圧力演算装置１２からの圧力調整弁開度指令値９ａが入力された制御対象選別装置１５が接続され、この制御対象選別装置１５はクーラント供給ポンプ速度演算装置１６に接続され、このクーラント供給ポンプ速度演算装置１６及び速度指令値設定部１３とクーラント供給ポンプ駆動モータ速度調整装置１０との間は、２回路切換型の選択スイッチ５０によって選択的に切替可能に接続されている。
【００１４】
次に、動作について述べる。まず、起動時は、選択スイッチ５０を速度指令値設定部１３側へ切換え、ストリップＳの圧延条件（ライン速度、板厚、圧下率等）がこの速度指令値設定部１３に入力されることにより、速度指令値１３ａが決定され、同時に圧力指令値１２ａが決められてスプレー圧力演算装置１２へ入力され、前記速度指令値１３ａによってクーラント供給ポンプ駆動モータ６が起動される。
【００１５】
前記起動後の定常時は、選択スイッチ５０が前記クーラント供給ポンプ速度演算装置１６側に切換えられ、このクーラント供給ポンプ速度演算装置１６で演算された速度を示す演算値１６ａによりクーラント供給ポンプ駆動モータ６が駆動されてロール冷却スプレー３及びロールギャップ潤滑スプレー４へのクーラントの供給が行われる。
【００１６】
前述の状態で、圧力調整弁９の出側である２次側圧力を圧力検出器Ｐで検出した圧力検出値Ｐ１は、前記スプレー圧力演算装置１２に帰還入力し、この２次側圧力が所定の最適(すなわち、その時のリアルタイムで検出された圧延条件）な圧力状態となるように、前記スプレー圧力演算装置１２において前記圧力調整弁９に対して最適な圧力調整弁開度指令値９ａが圧力調整弁９に対して印加され、この圧力調整弁開度指令値９ａの制御は従来と同一であり、この系の制御は常時独立して行われている。
【００１７】
前記圧力調整弁開度指令値９ａは、前記各圧力調整弁９の何れの開度を調整するか、すなわち、何れの圧力調整弁開度指令値９ａを選択するかを決めるため、制御対象選別装置１５を経て、予め設定された開度設定値を内蔵したクーラント供給ポンプ速度演算装置１６に入力される。
【００１８】
前記クーラント供給ポンプ速度演算装置１６では、前記圧力調整弁開度指令値９ａをフィードバック値として前記圧力調整弁９が全開状態となるように前記クーラント供給ポンプ駆動モータ６の回転数を下げるように制御する。
【００１９】
すなわち、刻々と変化する前記圧力調整弁開度指令値９ａに基づいてクーラント供給ポンプ速度演算装置１６で演算された演算値１６ａがクーラント供給ポンプ駆動モータ速度調整装置１０に入力されることにより、この演算値１６ａに一致した速度指令値１３ａＡがクーラント供給ポンプ駆動モータ６に印加されて回転数が下げられる。
【００２０】
従って、このクーラント供給ポンプ駆動モータ６の回転数を下げると、圧力調整弁９はその出側の圧力Ｐ１を維持しようとして開弁し、やがて全開状態となり、この時、結果として、クーラント供給ポンプ５の出側の圧力Ｐ２と圧力調整弁９の出側の圧力Ｐ１とがＰ１≒Ｐ２（すなわち、配管圧損のため）となることによって、結果的にクーラント供給ポンプ駆動モータ６の回転数は制御前の状態よりも大幅に低下させることができ、電力消費量を低下させることができた。
【００２１】
また、前述の動作は単独の圧延機１を用いた場合の制御について述べたが、前記圧延機１が複数設置され、あるいは、前記圧力調整弁９が複数設置されている場合、前記クーラント供給ポンプ速度演算装置１６が、前記各スプレー圧力演算装置１２で検出している各圧力検出値Ｐ１のデータに基づき演算された圧力調整弁開度指令値９ａを制御対象選別装置１５を介して取り込み、どの圧力調整弁９の圧力調整弁開度指令値９ａを対象に制御すればよいかを判定し、その判定した圧力調整弁９の圧力調整弁開度指令値９ａに基づいてクーラント供給ポンプ５のクーラント供給ポンプ駆動モータ６の速度を必要最小限のレベル(最適な状態）にまで制御するように演算制御を行う。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、圧延設備に限ることなく、各種食品等の水洗設備等にも適用可である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による圧延機のクーラント装置を示す構成図である。
【図２】従来の圧延機のクーラント装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    圧延機
２    ワークロール
３    ロール冷却スプレー
４    ロールギャップ潤滑スプレー
１ａ    ロールギャップ部
５    クーラント供給ポンプ
６    クーラント供給ポンプ駆動モータ
７    クーラント供給路
８    遮断弁
９    圧力調整弁
９ａ    圧力調整弁開度指令値
Ｐ    圧力検出器
Ｐ１     圧力検出値
１０    クーラント供給ポンプ駆動モータ速度調整装置
１２    スプレー圧力演算装置
１２ａ    スプレー圧力設定値
１３    速度指令値設定部
１４    プロセスコンピュータ
１３ａ    速度指令値
１５    制御対象選別装置
１６    クーラント供給ポンプ速度演算装置
１６ａ    演算値
【図１】
2005313202.tif 000003
【図２】
2005313202.tif 000004