(57)【要約】【課題】各駆動ロール間の同調を保つと共に、静特性を向上させることが可能な制御方法及び制御装置を提供する。【解決手段】制御装置５０に接続される速度センサＳは実績鋳造速度ＶR を計測する。制御装置５０は、偏差算出回路５２により実績鋳造速度ＶRと目標とする目標鋳造速度ＶC との偏差ｅを算出する。算出後の偏差ｅは積分回路５３へ入力され、積分回路５３から出力される信号は加算回路５４により目標鋳造速度ＶCに加算される。そして、加算回路５４から出力される入力目標速度ＶC ’を各速度制御回路Ｃ1-N へ目標速度として出力する。【選択図】図２
2007209995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の駆動ロールが連設してある連続鋳造設備の各駆動ロールの速度を目標速度へ制御する制御方法であって、
速度センサにより鋳造速度を計測し、
計測した鋳造速度と目標とする目標鋳造速度との偏差を算出し、
算出した偏差を積分し、
積分値を前記目標鋳造速度に加算し、
加算した値を各駆動ロールの目標速度として設定する
ことを特徴とする制御方法。
【請求項２】
連続鋳造設備に連設される各駆動ロールの速度を目標速度へ制御する各速度制御回路に接続される制御装置であって、
鋳造速度を計測する速度センサにより計測した鋳造速度と目標とする目標鋳造速度との偏差を算出する偏差算出回路と、
算出した偏差を積分する積分回路と、
前記積分回路から出力される信号を前記目標鋳造速度に加算する加算回路と、
加算回路から出力される速度信号を各速度制御回路へ目標速度として出力する手段と
を備えることを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の駆動ロールが連設してある連続鋳造設備の各駆動ロールの速度を目標速度へ制御する制御方法及び該制御方法に用いられる制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造設備は複数の駆動ロールにより鋳片を引き抜いており、駆動ロールの電動機はそれぞれが単独で制御されている。図４は従来の連続鋳造設備の構成を示す模式図である。連続鋳造設備１００はレードル１０１、タンディシュ１０２，モールド１０３、鋳片１０４を誘導する非駆動ロール１０５、電動機Ｍ1-N により駆動される駆動ロール１０６、電動機Ｍ1-Nに連結される速度検出用パルス発生器ＰＬＧ1-N 、及び、鋳片先端部１０８において鋳片を支持するローラテーブル１０７を含んで構成される。
【０００３】
レードル１０１からタンディシュ１０２を経由してモールド１０３に注ぎ込まれた溶鋼は、モールド内部で冷却され凝固して鋳片１０４となる。そして鋳片１０４はその通路の両側に配置した非駆動ロール１０５と、電動機ＭN により駆動される駆動ロール１０６によって引抜かれローラテーブル１０７へと搬出される。各駆動ロール１０６は電動機Ｍ1-N により駆動され、鋳片１０４を引き抜き、最終的に鋳片１０４を下流側のローラテーブル１０７へ排出する。また各電動機Ｍ1-N はそれぞれ速度検出用パルス発生器ＰＬＧ1-N に接続されており、速度検出用パルス発生器ＰＬＧ1-N は各駆動ロール１０６の速度に応じた信号を出力する。
【０００４】
図５は従来の駆動制御装置の構成を示すブロック図である。図に示すように各駆動ロール１０６は各々専用の駆動制御装置１０Ｓを備える。従来は目標となる速度を設定する速度設定器１０９による共通の速度指令信号ＶC と、電動機Ｍ1-N に連結されている速度検出用パルス発生器ＰＬＧ1-N の出力信号を各電動機Ｍ1-N に専用に設けられている駆動制御装置１０Ｓのパルス速度変換器１０１２を通して得られた速度帰還信号ＶF との偏差を、比例ゲイン特性を持つ速度制御器１０１１に入力することにより各駆動ロール１０６を独立して速度制御する方法が採用されていた（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平５−１６９２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の速度制御においては比例ゲイン成分を考慮しているにすぎず、数％の速度偏差が常に発生するという問題があった。また連続鋳造設備においては各駆動ロール間で同調が必要とされるところ、溶鋼静圧による鋳片の膨張（バルジング）により、駆動ロールに過度の負荷が発生する等、各駆動ロール間で負荷の不同調を引き起こし、この負荷の変動に伴い速度偏差量も変動するという問題があった。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、鋳造速度と目標鋳造速度との偏差を積分回路へ入力し、積分回路からの出力を目標鋳造速度に加算しこれを、各速度制御回路へ目標速度として出力することにより、各駆動ロール間の同調を保つと共に、静特性を向上させることが可能な制御方法及び制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る制御方法は、複数の駆動ロールが連設してある連続鋳造設備の各駆動ロールの速度を目標速度へ制御する制御方法であって、速度センサにより鋳造速度を計測し、計測した鋳造速度と目標とする目標鋳造速度との偏差を算出し、算出した偏差を積分し、積分値を前記目標鋳造速度に加算し、加算した値を各駆動ロールの目標速度として設定することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る制御装置は、連続鋳造設備に連設される各駆動ロールの速度を目標速度へ制御する各速度制御回路に接続される制御装置であって、鋳造速度を計測する速度センサにより計測した鋳造速度と目標とする目標鋳造速度との偏差を算出する偏差算出回路と、算出した偏差を積分する積分回路と、前記積分回路から出力される信号を前記目標鋳造速度に加算する加算回路と、加算回路から出力される速度信号を各速度制御回路へ目標速度として出力する手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明にあっては、制御装置に接続される速度センサは鋳造速度を計測する。制御装置は、偏差算出回路により鋳造速度と目標とする目標鋳造速度との偏差を算出する。算出後の偏差は積分回路へ入力され、積分回路から出力される信号は加算回路により目標鋳造速度に加算される。そして、加算回路から出力される速度信号を各速度制御回路へ目標速度として出力するよう構成したので、各速度制御回路にフィードバックされる実績値が統一され、各駆動ロールの同調を保つことが可能となる。さらに、ある時間における差の状態を保持する機能を持つ積分回路による操作量を加えることにより、目標値に追随する結果、静特性が向上する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にあっては、鋳造速度と目標鋳造速度との偏差を積分回路へ入力し、積分回路からの出力を目標鋳造速度に加算しこれを、各速度制御回路へ目標速度として出力するようにしたので、各駆動ロールの同調を図れ、その結果連続鋳造設備の安定化を図ることが可能となる。また積分回路による操作量をシステムへ加えることにより、目標値に追随する結果、静特性も向上する等、本発明は優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は連続鋳造設備の構成を示す模式図である。連続鋳造設備５００はレードル１、タンディシュ２，モールド３、鋳片４を誘導する非駆動ロール５、電動機Ｍ1-N により駆動される駆動ロール６、電動機Ｍ1-N に連結される速度検出用パルス発生器ＰＬＧ1-N、各電動機Ｍ1-N の速度制御を行う速度制御回路Ｃ1-N 、鋳片先端部８において鋳片を支持するローラテーブル７、鋳造速度を計測する速度センサＳ、及び制御装置５０等を含んで構成される。なお、Ｎは整数であり、以下では場合により、電動機Ｍ1-N を代表して電動機Ｍ1 とし、速度検出用パルス発生器ＰＬＧ1-N 、を代表して速度検出用パルス発生器ＰＬＧ1 とし、速度制御回路Ｃ1-N を代表して速度制御回路Ｃ1とする。
【００１２】
レードル１からタンディシュ２を経由してモールド３に注ぎ込まれた溶鋼は、モールド３内部で冷却され凝固して鋳片４となる。そして鋳片４はその通路の両側に対向配置された非駆動ロール５と、電動機Ｍ1 により駆動される駆動ロール６とによって引抜かれローラテーブル７方向へと搬出される。速度検出用パルス発生器ＰＬＧ1 は電動機Ｍ1 に接続されており、駆動ロール６を回転させる電動機Ｍ1の速度に比例したパルス信号を速度制御回路Ｃ1 へ出力する。速度制御回路Ｃ1 は速度検出用パルス発生器ＰＬＧ1及び電動機Ｍ1 に接続されており、速度検出用パルス発生器ＰＬＧ1 から出力される信号及び制御装置５０から出力される信号に基づいて電動機Ｍ1のフィードバック制御を行う。
【００１３】
最終段の電動機ＭN の下流であって、ローラテーブル７の対向する位置には、速度計測用非駆動ロールＲ及び速度計測用パルス発生器ＰＬＧR を含んで構成される速度センサＳが配置される。速度計測用非駆動ロールＲは鋳造の引き抜きに伴い回転し、速度計測用パルス発生器ＰＬＧRは速度計測用非駆動ロールＲの回転に応じた速度信号を制御装置５０へ出力する。以下では速度センサＳにより得られる速度を実績鋳造速度ＶR とする。制御装置５０は各速度制御回路Ｃ1-Nに接続されている。なお、本実施の形態においては実績鋳造速度ＶR を計測する速度センサＳを速度計測用非駆動ロールＲ及び速度計測用パルス発生器ＰＬＧR により構成したが、鋳造速度を計測できるものであれば他の構成であっても良い。例えば、最終段の電動機ＭN下流付近に設けたデジタルカメラからマーキングされた鋳造中の画像を取り込み、画像処理により鋳造速度を計測する他、下流通路に複数のセンサを設け、マーキングされた鋳片４を各センサにより検知し、各センサの位置関係及び検知時間から鋳造速度を算出するようにしても良い。
【００１４】
図２は制御装置５０及び速度制御回路Ｃ1 のハードウェア構成を示すブロック図である。制御装置５０は目標鋳造速度設定器５１，偏差算出回路５２，積分回路５３，加算回路５４及び出力手段としてのインターフェース５５を含んで構成される。目標鋳造速度設定器５１は作業者が希望する鋳造速度である目標鋳造速度ＶCの入力を図示しない操作部から受け付け、入力された目標鋳造速度ＶC を出力する。速度センサＳは実績鋳造速度ＶR を制御装置５０へ出力する。目標鋳造速度設定器５１から出力される目標鋳造速度ＶC及び速度センサＳから出力される実績鋳造速度ＶR は、偏差演算回路５２へ入力され、偏差演算回路５２は目標鋳造速度ＶCと実績鋳造速度ＶR との偏差ｅを算出する。
【００１５】
偏差ｅは伝達関数が１／Ｔｓである積分回路５３へ入力される。なお、ｓはラプラス演算子であり、Ｔは時定数である。積分回路５３からの出力ｅ／Ｔｓ及び目標鋳造速度ＶC は加算回路５４へ入力される。加算回路５４は積分回路５３からの出力ｅ／Ｔｓと目標鋳造速度ＶCとを加算し、各速度制御回路Ｃ1-N へ入力する入力目標速度ＶC ’を算出する。加算回路５４から出力される入力目標速度ＶC’はインターフェース５５を介して、各速度制御回路Ｃ1-N へ目標速度として設定され、出力される。
【００１６】
制御装置５０のインターフェース５５を介して接続される速度制御回路Ｃ1 は、湾曲補正部６１、速度制御器（以下ＡＳＲ）６２、ベクトル演算部６３、及び電流インバータ６４等を含んで構成される。湾曲補正部６１は通路の湾曲部において鋳片４の中心部位と鋳片４の表面部位においては速度が異なるため、これを補正する処理を行う。なお、湾曲補正係数は湾曲部の中心点から鋳片４の中心部位までの距離を、湾曲部の中心点から鋳片４の表面部位までの距離で除すことにより算出される。
【００１７】
入力目標速度ＶC ’と速度検出用パルス発生器ＰＬＧ1 から出力される帰還速度ＶM1との偏差はＡＳＲ６２へ入力される。ＡＳＲ６２は比例ゲイン特性を有し、ＡＳＲ６２から出力される制御速度信号は、電動機Ｍ1のモータすべり量を算出するベクトル演算部６３及び電流インバータ６４を経て電動機Ｍ1 へ出力される。
【００１８】
図３は時間に対する鋳造速度の変化を示すグラフである。図３（Ａ）は従来の鋳造速度制御を示し、図３（Ｂ）は本発明に係る鋳造速度制御を示す。図３において横軸は時間（単位は時：分）、縦軸は速度（単位はm/min）であり、上側の系列は目標鋳造速度、下側の系列は実績鋳造速度である。図３（Ａ）のグラフに示すように、従来の比例ゲイン制御では、時間の経過に伴い目標鋳造速度が段階的に増加し、また実績鋳造速度との偏差も時間の経過に伴い増大していることが理解できる。一方、本発明にかかる制御の場合、図３（Ｂ）の如く、積分回路５３により、目標鋳造速度に実績鋳造速度が追随し、大幅に静特性が向上していることが理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】連続鋳造設備の構成を示す模式図である。
【図２】制御装置及び速度制御回路のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】時間に対する鋳造速度の変化を示すグラフである。
【図４】従来の連続鋳造設備の構成を示す模式図である。
【図５】従来の駆動制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２０】
１            レードル
２            タンディシュ
３            モールド
４            鋳片
５            非駆動ロール
６            駆動ロール
７            ローラテーブル
５０          制御装置
５１          目標鋳造速度設定器
５２          偏差算出回路
５３          積分回路
５４          加算回路
５５          インターフェース（出力手段）
Ｃ1-N       速度制御回路
ＰＬＧ1-N   速度検出用パルス発生器
Ｍ1-N       電動機
Ｓ            速度センサ
【図１】
2007209995.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007209995.tif 000006
【図５】
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