JP2874552B2 - 連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御方法及びその装置 - Google Patents
連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御方法及びその装置Info
- Publication number
- JP2874552B2 JP2874552B2 JP9641694A JP9641694A JP2874552B2 JP 2874552 B2 JP2874552 B2 JP 2874552B2 JP 9641694 A JP9641694 A JP 9641694A JP 9641694 A JP9641694 A JP 9641694A JP 2874552 B2 JP2874552 B2 JP 2874552B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- level
- index
- time
- molten metal
- control gain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造機の鋳型内の湯
面レベルを制御する方法及びその実施に使用する装置に
関する。
面レベルを制御する方法及びその実施に使用する装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造の操業は、上下に開口を有する
鋳型に溶融金属（溶湯）を注入し、該鋳型の水冷された
内壁に溶湯を接触させることによって冷却し、外側を凝
固シェルにて被膜された鋳片を得て、これを鋳型の下側
開口部から連続的に引き抜きつつ更に冷却し、内側にま
で凝固が進行した後に所定の寸法に切断して、圧延等の
後工程での素材となる製品鋳片を得る手順にて行われ
る。
鋳型に溶融金属（溶湯）を注入し、該鋳型の水冷された
内壁に溶湯を接触させることによって冷却し、外側を凝
固シェルにて被膜された鋳片を得て、これを鋳型の下側
開口部から連続的に引き抜きつつ更に冷却し、内側にま
で凝固が進行した後に所定の寸法に切断して、圧延等の
後工程での素材となる製品鋳片を得る手順にて行われ
る。
【０００３】この操業に際しては、鋳型からの溶湯の溢
出，ブレークアウトの発生等、安定操業を阻害する各種
の不都合を未然に防止し、生産能力の向上を図ると共
に、鋳型内部での冷却，凝固状態を安定化させ、製品鋳
片の品質向上を図るべく、鋳型内部に注入した溶湯を予
め定めた目標レベルに維持する湯面レベル制御が行われ
ている。
出，ブレークアウトの発生等、安定操業を阻害する各種
の不都合を未然に防止し、生産能力の向上を図ると共
に、鋳型内部での冷却，凝固状態を安定化させ、製品鋳
片の品質向上を図るべく、鋳型内部に注入した溶湯を予
め定めた目標レベルに維持する湯面レベル制御が行われ
ている。
【０００４】従来の湯面レベル制御は、鋳型内部の湯面
レベルを検出し、この検出結果と目標レベルとの偏差に
基づく比例積分微分（ＰＩＤ）演算により、鋳型への注
湯を行うための注湯手段（スライディングノズル等）の
開度調節量を求め、これを実現すべく前記注湯手段の駆
動源（油圧シリンダ等）を動作させるフィードバック制
御により行われていた。
レベルを検出し、この検出結果と目標レベルとの偏差に
基づく比例積分微分（ＰＩＤ）演算により、鋳型への注
湯を行うための注湯手段（スライディングノズル等）の
開度調節量を求め、これを実現すべく前記注湯手段の駆
動源（油圧シリンダ等）を動作させるフィードバック制
御により行われていた。
【０００５】ところがこの方法においては、例えば、特
開昭62−192246号公報に開示されているように、制御精
度を向上させるべくＰＩＤ演算のゲインを大きくした場
合、注湯手段の開度調節が過度に行われる結果、湯面レ
ベルの変動が目標レベルを越え、これを整定させるまで
に時間を要し、却って制御精度が悪化するという問題が
あった。
開昭62−192246号公報に開示されているように、制御精
度を向上させるべくＰＩＤ演算のゲインを大きくした場
合、注湯手段の開度調節が過度に行われる結果、湯面レ
ベルの変動が目標レベルを越え、これを整定させるまで
に時間を要し、却って制御精度が悪化するという問題が
あった。
【０００６】これを解決するための湯面レベル制御方法
の１つとして、本願出願人により特開平３−142469号公
報に提案された最適制御方法がある。この方法は、湯面
レベルに影響を及ぼす状態量、即ち、注湯手段の開度，
鋳型内部の湯面レベル，及び鋳込み速度のそれぞれに対
する最適制御ゲインを、開度の応答特性，湯面レベルの
応答特性及び評価関数に基づいて求め、現状の湯面レベ
ルと目標レベルとの偏差（制御偏差）及び各状態量の検
出値と前記最適制御ゲインとに基づいて算出した開度変
更量となるように制御するものである。
の１つとして、本願出願人により特開平３−142469号公
報に提案された最適制御方法がある。この方法は、湯面
レベルに影響を及ぼす状態量、即ち、注湯手段の開度，
鋳型内部の湯面レベル，及び鋳込み速度のそれぞれに対
する最適制御ゲインを、開度の応答特性，湯面レベルの
応答特性及び評価関数に基づいて求め、現状の湯面レベ
ルと目標レベルとの偏差（制御偏差）及び各状態量の検
出値と前記最適制御ゲインとに基づいて算出した開度変
更量となるように制御するものである。
【０００７】以下、最適制御方法を詳述する。いま注湯
手段の開度Ｘとすると、その応答特性は開度指令Ｕを含
む次式により表される。 Ｘn ＝ａ1 Ｘn-1 ＋ａ2 Ｘn-2 ＋ｂ1 Ｕn-1 ＋ｂ2 Ｕn-2 …（11） 但し、ａ1 ，ａ2 ：応答特性の開度における定数 ｂ1 ，ｂ2 ：応答特性の開度指令における定数 ｎ：制御タイミング
手段の開度Ｘとすると、その応答特性は開度指令Ｕを含
む次式により表される。 Ｘn ＝ａ1 Ｘn-1 ＋ａ2 Ｘn-2 ＋ｂ1 Ｕn-1 ＋ｂ2 Ｕn-2 …（11） 但し、ａ1 ，ａ2 ：応答特性の開度における定数 ｂ1 ，ｂ2 ：応答特性の開度指令における定数 ｎ：制御タイミング
【０００８】また、鋳型内部における湯面レベルＹの応
答特性は、開度Ｘ及び鋳込み速度Ｖを含む次式により表
される。 Ｙn ＝ｃ1 Ｙn-1 ＋ｃ2 Ｙn-2 ＋ｄ1 Ｘn-2 ＋ｄ2 Ｘn-3 ＋ｆ1 Ｖn-1 ＋ｆ2 Ｖn-2 …（12） 但し、ｃ1 ，ｃ2 ：応答特性の湯面レベルにおける定数 ｄ1 ，ｄ2 ：応答特性の開度における定数 ｆ1 ，ｆ2 ：応答特性の鋳込み速度における定数
答特性は、開度Ｘ及び鋳込み速度Ｖを含む次式により表
される。 Ｙn ＝ｃ1 Ｙn-1 ＋ｃ2 Ｙn-2 ＋ｄ1 Ｘn-2 ＋ｄ2 Ｘn-3 ＋ｆ1 Ｖn-1 ＋ｆ2 Ｖn-2 …（12） 但し、ｃ1 ，ｃ2 ：応答特性の湯面レベルにおける定数 ｄ1 ，ｄ2 ：応答特性の開度における定数 ｆ1 ，ｆ2 ：応答特性の鋳込み速度における定数
【０００９】一方、開度変更量ΔＵ* は、制御偏差Ｅ
と、開度Ｘ，湯面レベルＹ，開度指令Ｕ及び鋳込み速度
Ｖの変化量ΔＸ，ΔＹ，ΔＵ，ΔＶと、これらに対する
最適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 とを含む次式にて表される。 ΔＵ* ＝ｋ1 Ｅn ＋ｋ2 ΔＹn ＋ｋ3 ΔＹn-1 ＋ｋ4 ΔＸn ＋ｋ5 ΔＸn-1 ＋ｋ6 ΔＸn-2 ＋ｋ7 ΔＵn-1 ＋ｋ8 ΔＶn ＋ｋ9 ΔＶn-1 …（13）
と、開度Ｘ，湯面レベルＹ，開度指令Ｕ及び鋳込み速度
Ｖの変化量ΔＸ，ΔＹ，ΔＵ，ΔＶと、これらに対する
最適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 とを含む次式にて表される。 ΔＵ* ＝ｋ1 Ｅn ＋ｋ2 ΔＹn ＋ｋ3 ΔＹn-1 ＋ｋ4 ΔＸn ＋ｋ5 ΔＸn-1 ＋ｋ6 ΔＸn-2 ＋ｋ7 ΔＵn-1 ＋ｋ8 ΔＶn ＋ｋ9 ΔＶn-1 …（13）
【００１０】ここで、（13）式における各最適制御ゲイ
ンｋ1 〜ｋ9 の値を、前記（11）式及び（12）式に基づ
いて状態マトリックスを求め、制御偏差Ｅ，開度指令Ｕ
及び重み係数ωを含む次の（14）式にて表される評価関
数Ｊを最小とすべく、リカッチの方程式を解くことによ
って求める。そして開度Ｘ，湯面レベルＹ及び鋳込み速
度Ｖを測定し、（13）式に基づいて算出した開度変更量
ΔＵ* となるように注湯手段の駆動源の動作を制御す
る。
ンｋ1 〜ｋ9 の値を、前記（11）式及び（12）式に基づ
いて状態マトリックスを求め、制御偏差Ｅ，開度指令Ｕ
及び重み係数ωを含む次の（14）式にて表される評価関
数Ｊを最小とすべく、リカッチの方程式を解くことによ
って求める。そして開度Ｘ，湯面レベルＹ及び鋳込み速
度Ｖを測定し、（13）式に基づいて算出した開度変更量
ΔＵ* となるように注湯手段の駆動源の動作を制御す
る。
【００１１】
【数１】
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら連続鋳造
機においては、一時的に、湯面レベルに短周期の変動が
発生することがあり、このような短周期の湯面レベルの
変動に対して従来の制御方法を適用すると、この変動が
継続し又は増大して安定操業ができないという問題があ
った。そこで、これを防止すべくオペレータが制御ゲイ
ンの値を減少させる調整を行って湯面レベルの制御の安
定性を増加させていた。しかし、調整後の制御ゲインに
て操業を継続すると、制御の応答が十分でないため良好
な湯面レベル制御精度が得られず、凝固状態の不安定化
を招いて製品鋳片の品質が低下するため、制御ゲインを
増加させる再調整を行わなければならず、操作が煩雑で
あるという問題があった。
機においては、一時的に、湯面レベルに短周期の変動が
発生することがあり、このような短周期の湯面レベルの
変動に対して従来の制御方法を適用すると、この変動が
継続し又は増大して安定操業ができないという問題があ
った。そこで、これを防止すべくオペレータが制御ゲイ
ンの値を減少させる調整を行って湯面レベルの制御の安
定性を増加させていた。しかし、調整後の制御ゲインに
て操業を継続すると、制御の応答が十分でないため良好
な湯面レベル制御精度が得られず、凝固状態の不安定化
を招いて製品鋳片の品質が低下するため、制御ゲインを
増加させる再調整を行わなければならず、操作が煩雑で
あるという問題があった。
【００１３】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは湯面レベルの変動状
態に応じた最適制御ゲインに変更することによって、オ
ペレータによらずとも操業中、制御精度を良好に保ち得
る連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御方法及びその実施
に使用する装置を提供することにある。
であって、その目的とするところは湯面レベルの変動状
態に応じた最適制御ゲインに変更することによって、オ
ペレータによらずとも操業中、制御精度を良好に保ち得
る連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御方法及びその実施
に使用する装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る連続鋳造
機鋳型内の湯面レベル制御方法は、鋳型内の湯面レベル
を検出し、その検出値に基づいて求めた制御ゲインを用
いて連続鋳造機鋳型内の湯面レベルを制御する方法にお
いて、検出した湯面レベルの変動に基づいて、所定の時
間Ｔ2 より短い周期の変動幅が所定値以上ある場合は前
記制御ゲインを小さくし、時間Ｔ1 （Ｔ1 ＞Ｔ2 ）から
時間Ｔ2 間の周期の変動幅が所定値以上ある場合は前記
制御ゲインを大きくすることを特徴とする。
機鋳型内の湯面レベル制御方法は、鋳型内の湯面レベル
を検出し、その検出値に基づいて求めた制御ゲインを用
いて連続鋳造機鋳型内の湯面レベルを制御する方法にお
いて、検出した湯面レベルの変動に基づいて、所定の時
間Ｔ2 より短い周期の変動幅が所定値以上ある場合は前
記制御ゲインを小さくし、時間Ｔ1 （Ｔ1 ＞Ｔ2 ）から
時間Ｔ2 間の周期の変動幅が所定値以上ある場合は前記
制御ゲインを大きくすることを特徴とする。
【００１５】第２発明に係る連続鋳造機鋳型内の湯面レ
ベル制御方法は、鋳型内の湯面レベルを検出し、その検
出値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳
型内の湯面レベルを制御する方法において、現在から時
間Ｔ1 前までの時間領域における湯面レベルの変動幅に
基づいて第１指標を算出し、前記時間領域を時間Ｔ
2（Ｔ2 ＜Ｔ1 ）ずつに分割したそれぞれの時間領域に
おける湯面レベルの変動幅に基づいて第２指標を算出
し、算出した第１指標及び第２指標と各々に対応する閾
値とを比較し、第２指標がそれに対応する閾値より大き
い場合は前記制御ゲインを小さくし、第２指標がそれに
対応する閾値より小さく、第１指標がそれに対応する閾
値より大きい場合は前記制御ゲインを大きくすることを
特徴とする。
ベル制御方法は、鋳型内の湯面レベルを検出し、その検
出値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳
型内の湯面レベルを制御する方法において、現在から時
間Ｔ1 前までの時間領域における湯面レベルの変動幅に
基づいて第１指標を算出し、前記時間領域を時間Ｔ
2（Ｔ2 ＜Ｔ1 ）ずつに分割したそれぞれの時間領域に
おける湯面レベルの変動幅に基づいて第２指標を算出
し、算出した第１指標及び第２指標と各々に対応する閾
値とを比較し、第２指標がそれに対応する閾値より大き
い場合は前記制御ゲインを小さくし、第２指標がそれに
対応する閾値より小さく、第１指標がそれに対応する閾
値より大きい場合は前記制御ゲインを大きくすることを
特徴とする。
【００１６】第３発明に係る連続鋳造機鋳型内の湯面レ
ベル制御方法は、第１及び第２発明において、前記時間
Ｔ1 ，Ｔ2 は、種々の周期の湯面レベルの変動に対して
異なる値の制御ゲインを適用した場合の制御の効果に基
づいて定めることを特徴とする。
ベル制御方法は、第１及び第２発明において、前記時間
Ｔ1 ，Ｔ2 は、種々の周期の湯面レベルの変動に対して
異なる値の制御ゲインを適用した場合の制御の効果に基
づいて定めることを特徴とする。
【００１７】第４発明に係る連続鋳造機鋳型内の湯面レ
ベル制御装置は、鋳型内の湯面レベルを検出し、その検
出値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳
型内の湯面レベルを制御する装置において、検出した湯
面レベルの変動に基づいて、所定の時間Ｔ2 より短い周
期の変動幅及び時間Ｔ1 （Ｔ1 ＞Ｔ2 ）から時間Ｔ2間
の周期の変動幅を算出する変動幅算出手段と、該変動幅
算出手段にて算出された変動幅それぞれと各々に対応す
る所定値とを比較する比較手段と、該比較手段の結果に
基づいて、時間Ｔ2 より短い周期の変動幅が所定値以上
ある場合は前記制御ゲインを小さくし、時間Ｔ1 から時
間Ｔ2 間の周期の変動幅が所定値以上ある場合は前記制
御ゲインを大きくする制御ゲイン調整手段とを備えるこ
とを特徴とする。
ベル制御装置は、鋳型内の湯面レベルを検出し、その検
出値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳
型内の湯面レベルを制御する装置において、検出した湯
面レベルの変動に基づいて、所定の時間Ｔ2 より短い周
期の変動幅及び時間Ｔ1 （Ｔ1 ＞Ｔ2 ）から時間Ｔ2間
の周期の変動幅を算出する変動幅算出手段と、該変動幅
算出手段にて算出された変動幅それぞれと各々に対応す
る所定値とを比較する比較手段と、該比較手段の結果に
基づいて、時間Ｔ2 より短い周期の変動幅が所定値以上
ある場合は前記制御ゲインを小さくし、時間Ｔ1 から時
間Ｔ2 間の周期の変動幅が所定値以上ある場合は前記制
御ゲインを大きくする制御ゲイン調整手段とを備えるこ
とを特徴とする。
【００１８】第５発明に係る連続鋳造機鋳型内の湯面レ
ベル制御装置は、鋳型内の湯面レベルを検出し、その検
出値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳
型内の湯面レベルを制御する装置において、現在から時
間Ｔ1 前までの時間領域における湯面レベルの変動幅に
基づいて第１指標を算出する第１指標算出手段と、前記
時間領域を時間Ｔ2 （Ｔ2 ＜Ｔ1 ）ずつに分割したそれ
ぞれの時間領域における湯面レベルの変動幅に基づいて
第２指標を算出する第２指標算出手段と、両指標算出手
段が算出した第１指標及び第２指標と各々に対応する閾
値とを比較する比較手段と、第２指標がそれに対応する
閾値より大きい場合は前記制御ゲインを小さくし、第２
指標がそれに対応する閾値より小さく、第１指標がそれ
に対応する閾値より大きい場合は前記制御ゲインを大き
くする制御ゲイン調整手段とを備えることを特徴とす
る。
ベル制御装置は、鋳型内の湯面レベルを検出し、その検
出値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳
型内の湯面レベルを制御する装置において、現在から時
間Ｔ1 前までの時間領域における湯面レベルの変動幅に
基づいて第１指標を算出する第１指標算出手段と、前記
時間領域を時間Ｔ2 （Ｔ2 ＜Ｔ1 ）ずつに分割したそれ
ぞれの時間領域における湯面レベルの変動幅に基づいて
第２指標を算出する第２指標算出手段と、両指標算出手
段が算出した第１指標及び第２指標と各々に対応する閾
値とを比較する比較手段と、第２指標がそれに対応する
閾値より大きい場合は前記制御ゲインを小さくし、第２
指標がそれに対応する閾値より小さく、第１指標がそれ
に対応する閾値より大きい場合は前記制御ゲインを大き
くする制御ゲイン調整手段とを備えることを特徴とす
る。
【００１９】
【作用】図１は、種々の周期の湯面レベルの変動に対し
て異なる値の制御ゲインを適用した場合の制御効果をシ
ミュレーションした結果を示すグラフである。図１にお
いて横軸は、変動の周期を長周期から短周期に向かって
示しており、縦軸は、制御効果を（制御時の変動幅／非
制御時の変動幅）として示している。従って、この比の
値が小さな値である程、その制御効果は高い。また破線
は小さい値の制御ゲインを適用した場合を、実線は大き
い値の制御ゲインを適用した場合をそれぞれ示してい
る。図１から明らかな如く、湯面レベルの変動の周期が
時間Ｔ1 より長い場合は、制御ゲインの大小に拘わらず
これを略完全に解消することができる。
て異なる値の制御ゲインを適用した場合の制御効果をシ
ミュレーションした結果を示すグラフである。図１にお
いて横軸は、変動の周期を長周期から短周期に向かって
示しており、縦軸は、制御効果を（制御時の変動幅／非
制御時の変動幅）として示している。従って、この比の
値が小さな値である程、その制御効果は高い。また破線
は小さい値の制御ゲインを適用した場合を、実線は大き
い値の制御ゲインを適用した場合をそれぞれ示してい
る。図１から明らかな如く、湯面レベルの変動の周期が
時間Ｔ1 より長い場合は、制御ゲインの大小に拘わらず
これを略完全に解消することができる。
【００２０】湯面レベルの変動の周期が時間Ｔ1 より短
くなるに従って、制御効果が徐々に減少するが、大きい
値の制御ゲインを適用した方が小さい値を適用するより
制御効果の減少カーブは緩やかである。一方、小さい値
の制御ゲインを適用した場合は、湯面レベルの変動の周
期が短くなるに従って略直線的に制御効果が低下し、大
きい値の制御ゲインを適用した場合よりも長周期側に
て、その制御効果が略1.0 になるものの、変動の周期が
更に短くなった場合でもその状態を維持している。これ
に対し、大きい値の制御ゲインを適用した場合は、短周
期側の時間Ｔ2 にてその制御効果は小さい値の制御ゲイ
ンを適用した場合と同じ程度（略1.0 ）まで低下し、そ
の周期が時間Ｔ2 より短くなると更に制御効果が低下す
る。
くなるに従って、制御効果が徐々に減少するが、大きい
値の制御ゲインを適用した方が小さい値を適用するより
制御効果の減少カーブは緩やかである。一方、小さい値
の制御ゲインを適用した場合は、湯面レベルの変動の周
期が短くなるに従って略直線的に制御効果が低下し、大
きい値の制御ゲインを適用した場合よりも長周期側に
て、その制御効果が略1.0 になるものの、変動の周期が
更に短くなった場合でもその状態を維持している。これ
に対し、大きい値の制御ゲインを適用した場合は、短周
期側の時間Ｔ2 にてその制御効果は小さい値の制御ゲイ
ンを適用した場合と同じ程度（略1.0 ）まで低下し、そ
の周期が時間Ｔ2 より短くなると更に制御効果が低下す
る。
【００２１】そこで、湯面レベルの検出値に基づいて、
時間Ｔ2 より短い周期の変動幅が所定値以上ある場合は
制御ゲインを小さくする。これによって制御効果の低下
を抑制しつつ、湯面レベルの変動が解消する。そして、
時間Ｔ1 から時間Ｔ2 間の周期の変動幅が所定値以上で
ある場合は、制御ゲインを大きくする。これによって制
御効果が大きくなる。またどちらでもない場合は、制御
ゲインは適当であるとして、前述した変更を行わない。
時間Ｔ2 より短い周期の変動幅が所定値以上ある場合は
制御ゲインを小さくする。これによって制御効果の低下
を抑制しつつ、湯面レベルの変動が解消する。そして、
時間Ｔ1 から時間Ｔ2 間の周期の変動幅が所定値以上で
ある場合は、制御ゲインを大きくする。これによって制
御効果が大きくなる。またどちらでもない場合は、制御
ゲインは適当であるとして、前述した変更を行わない。
【００２２】一方、現在から時間Ｔ1 前までの時間領域
を第２時間Ｔ2 ずつに分割し、それぞれの時間領域にお
ける湯面レベルの変動幅に基づいて第２指標を算出す
る。これによって、時間Ｔ2 より短い周期の変動幅に関
する指標が得られる。そして第２指標と、それに応じて
予め設定された閾値とを比較し、該閾値より第２指標が
大きい場合は、湯面レベルの変動は時間Ｔ2 より短い周
期のものが多いと判断し、制御ゲインを小さくする。
を第２時間Ｔ2 ずつに分割し、それぞれの時間領域にお
ける湯面レベルの変動幅に基づいて第２指標を算出す
る。これによって、時間Ｔ2 より短い周期の変動幅に関
する指標が得られる。そして第２指標と、それに応じて
予め設定された閾値とを比較し、該閾値より第２指標が
大きい場合は、湯面レベルの変動は時間Ｔ2 より短い周
期のものが多いと判断し、制御ゲインを小さくする。
【００２３】また現在から時間Ｔ1 前までの時間領域に
おける湯面レベルの変動幅に基づいて第１指標を算出す
る。これによって、時間Ｔ1 より短い周期の変動幅に関
する指標が得られる。そして、第２指標がそれに対応す
る閾値より小さい場合、第１指標と、それに応じて予め
設定された閾値とを比較し、該閾値より第１指標が大き
い場合は、湯面レベルの変動は時間Ｔ2 より短い周期の
ものが少なく、時間Ｔ 1 より短い周期のものが多いと判
断し、制御ゲインを大きくする。
おける湯面レベルの変動幅に基づいて第１指標を算出す
る。これによって、時間Ｔ1 より短い周期の変動幅に関
する指標が得られる。そして、第２指標がそれに対応す
る閾値より小さい場合、第１指標と、それに応じて予め
設定された閾値とを比較し、該閾値より第１指標が大き
い場合は、湯面レベルの変動は時間Ｔ2 より短い周期の
ものが少なく、時間Ｔ 1 より短い周期のものが多いと判
断し、制御ゲインを大きくする。
【００２４】そして、第１指標及び第２指標が共に対応
する閾値より小さい場合は現在の制御ゲインが適当であ
るとして、現在と同じ制御ゲインとする。これによって
湯面レベルの変動を詳細に解析することなく、制御に要
する湯面レベルの情報を容易に得ることができる。
する閾値より小さい場合は現在の制御ゲインが適当であ
るとして、現在と同じ制御ゲインとする。これによって
湯面レベルの変動を詳細に解析することなく、制御に要
する湯面レベルの情報を容易に得ることができる。
【００２５】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て具体的に説明する。図２は本発明に係る連続鋳造機の
模式図及びその制御系を示すブロック図であり、図中Ｔ
はその内部に溶湯３を貯留するタンディッシュである。
タンディッシュＴの下方には所定距離を隔てて、上下に
開口を有する鋳型Ｍが配してあり、鋳型Ｍの内部には、
タンディッシュＴの底面にその基端を開口させた浸漬ノ
ズル４が延設されている。タンディッシュＴ内の溶湯３
は、浸漬ノズル４を介して鋳型Ｍに注入され、鋳型Ｍの
内壁との接触により冷却されて外側を凝固シェル50にて
被覆された鋳片５となり、外側に転接するピンチロール
６，６の回転により、鋳型Ｍの下方に連続的に引き抜か
れつつ更に冷却され、内側にまで凝固が進行した後に適
宜の寸法に切断されて製品鋳片となる。
て具体的に説明する。図２は本発明に係る連続鋳造機の
模式図及びその制御系を示すブロック図であり、図中Ｔ
はその内部に溶湯３を貯留するタンディッシュである。
タンディッシュＴの下方には所定距離を隔てて、上下に
開口を有する鋳型Ｍが配してあり、鋳型Ｍの内部には、
タンディッシュＴの底面にその基端を開口させた浸漬ノ
ズル４が延設されている。タンディッシュＴ内の溶湯３
は、浸漬ノズル４を介して鋳型Ｍに注入され、鋳型Ｍの
内壁との接触により冷却されて外側を凝固シェル50にて
被覆された鋳片５となり、外側に転接するピンチロール
６，６の回転により、鋳型Ｍの下方に連続的に引き抜か
れつつ更に冷却され、内側にまで凝固が進行した後に適
宜の寸法に切断されて製品鋳片となる。
【００２６】浸漬ノズル４の中途には、これの長手方向
と略直交する面内でのゲート板7aの移動により浸漬ノズ
ル４を開閉して、鋳型Ｍへの注湯量を調節するスライデ
ィングノズル７が固定してある。前記ゲート板7aは、油
圧シリンダ８の出力ロッドの先端に連結され、スライデ
ィングノズル７の開度調節は、油圧シリンダ８の進退動
作によりゲート板7aを移動させて行われる。
と略直交する面内でのゲート板7aの移動により浸漬ノズ
ル４を開閉して、鋳型Ｍへの注湯量を調節するスライデ
ィングノズル７が固定してある。前記ゲート板7aは、油
圧シリンダ８の出力ロッドの先端に連結され、スライデ
ィングノズル７の開度調節は、油圧シリンダ８の進退動
作によりゲート板7aを移動させて行われる。
【００２７】以上の如く調節されるスライディングノズ
ル７の開度は、油圧シリンダ８に付設された開度検出器
70により、出力ロッドの進退位置を媒介として検出され
る。また、スライディングノズル７を経て注入されて、
鋳型Ｍの内部に滞留する溶湯３の湯面レベルは、該溶湯
３に臨ませて配されたレベル検出器30により検出され
る。更に、鋳片５に引き抜き力を付与するピンチロール
６，６には、これらの回転数を媒介として溶湯３の鋳込
み速度を検出する鋳込み速度検出器60が付設されてい
る。
ル７の開度は、油圧シリンダ８に付設された開度検出器
70により、出力ロッドの進退位置を媒介として検出され
る。また、スライディングノズル７を経て注入されて、
鋳型Ｍの内部に滞留する溶湯３の湯面レベルは、該溶湯
３に臨ませて配されたレベル検出器30により検出され
る。更に、鋳片５に引き抜き力を付与するピンチロール
６，６には、これらの回転数を媒介として溶湯３の鋳込
み速度を検出する鋳込み速度検出器60が付設されてい
る。
【００２８】レベル検出器30により検出された鋳型Ｍ内
部の湯面レベル、鋳込み速度検出器60により検出された
鋳込み速度、及び開度検出器70により検出されたスライ
ディングノズル７のノズル開度は、制御目標となる目標
レベルと共に、開度制御部１に与えられる。開度制御部
１は、各検出値と目標レベルとに基づいて、後述する如
く、目標レベルを実現するためのスライディングノズル
７の開度を演算して、その演算結果を開度指令としてシ
リンダ制御部２に与える。
部の湯面レベル、鋳込み速度検出器60により検出された
鋳込み速度、及び開度検出器70により検出されたスライ
ディングノズル７のノズル開度は、制御目標となる目標
レベルと共に、開度制御部１に与えられる。開度制御部
１は、各検出値と目標レベルとに基づいて、後述する如
く、目標レベルを実現するためのスライディングノズル
７の開度を演算して、その演算結果を開度指令としてシ
リンダ制御部２に与える。
【００２９】シリンダ制御部２にはまた、開度検出器70
により検出されるスライディングノズル７のノズル開度
が与えられており、シリンダ制御部２は、開度制御部１
から与えられた開度指令と、スライディングノズル７の
ノズル開度との偏差を求め、該偏差を解消すべく油圧シ
リンダ８に動作指令を発する。そしてこの動作指令によ
って油圧シリンダ８が進退動作を行い、ゲート板7aを開
閉してスライディングノズル７の開度を調節する。
により検出されるスライディングノズル７のノズル開度
が与えられており、シリンダ制御部２は、開度制御部１
から与えられた開度指令と、スライディングノズル７の
ノズル開度との偏差を求め、該偏差を解消すべく油圧シ
リンダ８に動作指令を発する。そしてこの動作指令によ
って油圧シリンダ８が進退動作を行い、ゲート板7aを開
閉してスライディングノズル７の開度を調節する。
【００３０】図３は図２に示した開度制御部１の構成を
示すブロック図であり、図４は開度制御部１の動作手順
を示すフローチャートである。開度制御部１の周波数成
分演算部12には湯面レベルＹが与えられるようになって
おり、後述する如く、各制御タイミングにおける湯面レ
ベルの変動幅を算出する（ステップＳ１）。また周波数
成分演算部12には、後述する如くシミュレーションにて
求めた第１時間Ｔ1 及び第２時間Ｔ2 （Ｔ1 ＞Ｔ2 ）が
予め与えられており、現在から第１時間Ｔ1 前まで（第
１区間）の湯面レベルＹの変動幅Ｈ0 、第１区間を第２
時間Ｔ2 毎に分割した複数の第２区間における変動幅の
平均値である第２湯面変動指標Ｈ2 、及び変動幅Ｈ0 と
第２湯面変動指標Ｈ2 との比である第１湯面変動指標Ｈ
1 を算出し（ステップＳ２）て、これを制御ゲイン選択
部13に与える。なお、これら変動周波数成分を表す第１
湯面変動指標Ｈ1 及び第２湯面変動指標Ｈ2 は、第２時
間Ｔ2 毎に算出する。
示すブロック図であり、図４は開度制御部１の動作手順
を示すフローチャートである。開度制御部１の周波数成
分演算部12には湯面レベルＹが与えられるようになって
おり、後述する如く、各制御タイミングにおける湯面レ
ベルの変動幅を算出する（ステップＳ１）。また周波数
成分演算部12には、後述する如くシミュレーションにて
求めた第１時間Ｔ1 及び第２時間Ｔ2 （Ｔ1 ＞Ｔ2 ）が
予め与えられており、現在から第１時間Ｔ1 前まで（第
１区間）の湯面レベルＹの変動幅Ｈ0 、第１区間を第２
時間Ｔ2 毎に分割した複数の第２区間における変動幅の
平均値である第２湯面変動指標Ｈ2 、及び変動幅Ｈ0 と
第２湯面変動指標Ｈ2 との比である第１湯面変動指標Ｈ
1 を算出し（ステップＳ２）て、これを制御ゲイン選択
部13に与える。なお、これら変動周波数成分を表す第１
湯面変動指標Ｈ1 及び第２湯面変動指標Ｈ2 は、第２時
間Ｔ2 毎に算出する。
【００３１】制御ゲイン選択部13には複数の重み係数ω
及び各重み係数ωに係る最適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 を有
するテーブルと、前記第１湯面変動指標Ｈ1 及び第２湯
面変動指標Ｈ2 に対応する閾値ＴＨＤ1 ，ＴＨＤ2 とが
予め設定されており、制御ゲイン選択部13は第２湯面変
動指標Ｈ2 と閾値ＴＨＤ2 とを比較し（ステップＳ
３）、Ｈ2 ≧ＴＨＤ2 であった場合は、次の表１の如
く、重み係数ωが１ポイント小さい値にて算出された最
適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 を選択し（ステップＳ４）、そ
れを開度変更量演算部10に与える。
及び各重み係数ωに係る最適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 を有
するテーブルと、前記第１湯面変動指標Ｈ1 及び第２湯
面変動指標Ｈ2 に対応する閾値ＴＨＤ1 ，ＴＨＤ2 とが
予め設定されており、制御ゲイン選択部13は第２湯面変
動指標Ｈ2 と閾値ＴＨＤ2 とを比較し（ステップＳ
３）、Ｈ2 ≧ＴＨＤ2 であった場合は、次の表１の如
く、重み係数ωが１ポイント小さい値にて算出された最
適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 を選択し（ステップＳ４）、そ
れを開度変更量演算部10に与える。
【００３２】一方、Ｈ2 ＜ＴＨＤ2 であった場合は更
に、第１湯面変動指標Ｈ1 と閾値ＴＨＤ1 とを比較し
（ステップＳ５）、Ｈ1 ≧ＴＨＤ1 であった場合は、重
み係数ωが１ポイント大きい値にて算出された最適制御
ゲインｋ1 〜ｋ9 を選択し（ステップＳ６）、Ｈ1 ＜Ｔ
ＨＤ1 であった場合は、現在の最適制御ゲインｋ1 〜ｋ
9を選択し（ステップＳ７）、それを開度変更量演算部1
0に与える。なお閾値ＴＨＤ1 は1.1 〜5.0 の値であ
り、後述する如く、現在から第１時間Ｔ1 前までの湯面
レベルＹの変動幅Ｈ0 に応じて変更する。またＴＨＤ2
は、短周期の変動が一時的に発生した区間を除いた区間
において、制御ゲインが適切である場合の湯面レベルの
最大変動幅である。
に、第１湯面変動指標Ｈ1 と閾値ＴＨＤ1 とを比較し
（ステップＳ５）、Ｈ1 ≧ＴＨＤ1 であった場合は、重
み係数ωが１ポイント大きい値にて算出された最適制御
ゲインｋ1 〜ｋ9 を選択し（ステップＳ６）、Ｈ1 ＜Ｔ
ＨＤ1 であった場合は、現在の最適制御ゲインｋ1 〜ｋ
9を選択し（ステップＳ７）、それを開度変更量演算部1
0に与える。なお閾値ＴＨＤ1 は1.1 〜5.0 の値であ
り、後述する如く、現在から第１時間Ｔ1 前までの湯面
レベルＹの変動幅Ｈ0 に応じて変更する。またＴＨＤ2
は、短周期の変動が一時的に発生した区間を除いた区間
において、制御ゲインが適切である場合の湯面レベルの
最大変動幅である。
【００３３】
【表１】
【００３４】開度変更量演算部10には、湯面レベルＹ，
鋳込み速度Ｖ，開度指令Ｕ，及びノズル開度Ｘが目標レ
ベルと共に与えられるようになっており、開度変更量演
算部10は次の（１）式中の最適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 を
制御ゲイン選択部13から与えられた値に更新し（ステッ
プＳ８）てノズル開度変更量ΔＵ* を算出し（ステップ
Ｓ９）、それを開度指令修正部11に与える。開度指令修
正部11は開度指令Ｕにノズル開度変更量ΔＵ* を加えた
新たな開度指令Ｕをシリンダ制御部２（図２参照）へ出
力する（ステップＳ10）ようになっている。 ΔＵ* ＝ｋ1 Ｅn ＋ｋ2 ΔＹn ＋ｋ3 ΔＹn-1 ＋ｋ4 ΔＸn ＋ｋ5 ΔＸn-1 ＋ｋ6 ΔＸn-2 ＋ｋ7 ΔＵn-1 ＋ｋ8 ΔＶn ＋ｋ9 ΔＶn-1 …（１） 但し、Ｅ ：制御偏差 ΔＸ：ノズル開度Ｘの変化量 ΔＹ：湯面レベルＹの変化量 ΔＵ：開度指令Ｕの変化量 ΔＶ：鋳込み速度Ｖの変化量 ｋ1 〜ｋ9 ：最適制御ゲイン ｎ ：制御タイミング
鋳込み速度Ｖ，開度指令Ｕ，及びノズル開度Ｘが目標レ
ベルと共に与えられるようになっており、開度変更量演
算部10は次の（１）式中の最適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 を
制御ゲイン選択部13から与えられた値に更新し（ステッ
プＳ８）てノズル開度変更量ΔＵ* を算出し（ステップ
Ｓ９）、それを開度指令修正部11に与える。開度指令修
正部11は開度指令Ｕにノズル開度変更量ΔＵ* を加えた
新たな開度指令Ｕをシリンダ制御部２（図２参照）へ出
力する（ステップＳ10）ようになっている。 ΔＵ* ＝ｋ1 Ｅn ＋ｋ2 ΔＹn ＋ｋ3 ΔＹn-1 ＋ｋ4 ΔＸn ＋ｋ5 ΔＸn-1 ＋ｋ6 ΔＸn-2 ＋ｋ7 ΔＵn-1 ＋ｋ8 ΔＶn ＋ｋ9 ΔＶn-1 …（１） 但し、Ｅ ：制御偏差 ΔＸ：ノズル開度Ｘの変化量 ΔＹ：湯面レベルＹの変化量 ΔＵ：開度指令Ｕの変化量 ΔＶ：鋳込み速度Ｖの変化量 ｋ1 〜ｋ9 ：最適制御ゲイン ｎ ：制御タイミング
【００３５】これによって湯面レベルに短周期の変動が
発生した場合、これに即応して制御の安定性が増加する
方向，即ち重み係数ωが大きい方向へ最適制御ゲインｋ
1 〜ｋ9 が逐次更新されて、制御精度が高レベルに維持
された状態にて前記変動が解消される。そして変動が解
消されるに従い、制御の応答性が高い方向，即ち重み係
数ωが大きい方向へ最適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 が逐次更
新されて、制御精度が向上する。
発生した場合、これに即応して制御の安定性が増加する
方向，即ち重み係数ωが大きい方向へ最適制御ゲインｋ
1 〜ｋ9 が逐次更新されて、制御精度が高レベルに維持
された状態にて前記変動が解消される。そして変動が解
消されるに従い、制御の応答性が高い方向，即ち重み係
数ωが大きい方向へ最適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 が逐次更
新されて、制御精度が向上する。
【００３６】次に、第１時間及び第２時間を求める方法
について詳述する。図５はシミュレーション装置の構成
を示すブロック図であり、図中21は開度変更量演算部で
ある。開度変更量演算部21には目標レベル，開度指令
Ｕ，鋳込み速度Ｖ，ノズル開度Ｘ，及び湯面レベルＹD
が入力されるようになっている。また開度変更量演算部
21には前述した（１）式が設定してあり、開度変更量演
算部21は（１）式に前記各入力値を代入してノズル開度
変更量ΔＵ* を算出し、それを加算器22へ出力する。
について詳述する。図５はシミュレーション装置の構成
を示すブロック図であり、図中21は開度変更量演算部で
ある。開度変更量演算部21には目標レベル，開度指令
Ｕ，鋳込み速度Ｖ，ノズル開度Ｘ，及び湯面レベルＹD
が入力されるようになっている。また開度変更量演算部
21には前述した（１）式が設定してあり、開度変更量演
算部21は（１）式に前記各入力値を代入してノズル開度
変更量ΔＵ* を算出し、それを加算器22へ出力する。
【００３７】加算器22にはその出力である開度指令Ｕが
フィードバックして入力するようになっており、開度指
令Ｕに前述したノズル開度変更量ΔＵ* を加えた新たな
開度指令Ｕをプロセスシミュレート部23の開度演算部24
へ出力すると共に、前述した開度変更量演算部21へ与え
る。開度演算部24は開度指令Ｕに基づいて次の（２）式
にてノズル開度Ｘを演算して、それを湯面レベル演算部
25へ出力すると共に、開度変更量演算部21に与える。 Ｘn ＝ａ1 Ｘn-1 ＋ａ2 Ｘn-2 ＋ｂ1 Ｕn-1 ＋ｂ2 Ｕn-2 …（２） 但し、ａ1 ，ａ2 ：応答特性の開度における定数 ｂ1 ，ｂ2 ：応答特性の開度指令における定数
フィードバックして入力するようになっており、開度指
令Ｕに前述したノズル開度変更量ΔＵ* を加えた新たな
開度指令Ｕをプロセスシミュレート部23の開度演算部24
へ出力すると共に、前述した開度変更量演算部21へ与え
る。開度演算部24は開度指令Ｕに基づいて次の（２）式
にてノズル開度Ｘを演算して、それを湯面レベル演算部
25へ出力すると共に、開度変更量演算部21に与える。 Ｘn ＝ａ1 Ｘn-1 ＋ａ2 Ｘn-2 ＋ｂ1 Ｕn-1 ＋ｂ2 Ｕn-2 …（２） 但し、ａ1 ，ａ2 ：応答特性の開度における定数 ｂ1 ，ｂ2 ：応答特性の開度指令における定数
【００３８】湯面レベル演算部25には更に鋳込み速度Ｖ
が与えられるようになっており、次の（３）式にて湯面
レベルＹを算出してそれを加算器26へ出力する。 Ｙn ＝ｃ1 Ｙn-1 ＋ｃ2 Ｙn-2 ＋ｄ1 Ｘn-2 ＋ｄ2 Ｘn-3 ＋ｆ1 Ｖn-1 ＋ｆ2 Ｖn-2 …（３） 但し、ｃ1 ，ｃ2 ：応答特性の湯面レベルにおける定数 ｄ1 ，ｄ2 ：応答特性の開度における定数 ｆ1 ，ｆ2 ：応答特性の鋳込み速度における定数
が与えられるようになっており、次の（３）式にて湯面
レベルＹを算出してそれを加算器26へ出力する。 Ｙn ＝ｃ1 Ｙn-1 ＋ｃ2 Ｙn-2 ＋ｄ1 Ｘn-2 ＋ｄ2 Ｘn-3 ＋ｆ1 Ｖn-1 ＋ｆ2 Ｖn-2 …（３） 但し、ｃ1 ，ｃ2 ：応答特性の湯面レベルにおける定数 ｄ1 ，ｄ2 ：応答特性の開度における定数 ｆ1 ，ｆ2 ：応答特性の鋳込み速度における定数
【００３９】加算器26には種々の周波数の外乱Ｄが与え
られるようになっており、湯面レベルＹと外乱Ｄとを加
算した湯面レベルＹD を出力すると共に、それを開度変
更演算部21に与える。そして次の手順にてシミュレーシ
ョンを行うことによって前述した図１のグラフを得る。
られるようになっており、湯面レベルＹと外乱Ｄとを加
算した湯面レベルＹD を出力すると共に、それを開度変
更演算部21に与える。そして次の手順にてシミュレーシ
ョンを行うことによって前述した図１のグラフを得る。
【００４０】一定周期の外乱Ｄを加算器26に与え、プロ
セスシミュレート部23の出力値である湯面レベルＹD の
変動幅を得る。次に外乱Ｄの周期を種々変更して、湯面
レベルＹD の変動幅を得る。更に、前述した（２）式，
（３）式及び重み係数ωを含む評価関数である次の
（４）式に基づいて算出される最適制御ゲインｋ1 〜ｋ
9を、重み係数ωの値を変更させることによって、複数
の重み係数ω及び該重み係数ωに係る最適制御ゲインｋ
1 〜ｋ9 を有するテーブルを予め用意しておき、前述し
た（１）式の最適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 を順次変更し
て、前同様に湯面レベルＹD の変動幅を得る。一方
（１）式において最適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 を零とする
ことによって非制御時の湯面レベルＹD の変動幅を得
る。これらを整理すると図１のグラフが得られる。
セスシミュレート部23の出力値である湯面レベルＹD の
変動幅を得る。次に外乱Ｄの周期を種々変更して、湯面
レベルＹD の変動幅を得る。更に、前述した（２）式，
（３）式及び重み係数ωを含む評価関数である次の
（４）式に基づいて算出される最適制御ゲインｋ1 〜ｋ
9を、重み係数ωの値を変更させることによって、複数
の重み係数ω及び該重み係数ωに係る最適制御ゲインｋ
1 〜ｋ9 を有するテーブルを予め用意しておき、前述し
た（１）式の最適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 を順次変更し
て、前同様に湯面レベルＹD の変動幅を得る。一方
（１）式において最適制御ゲインｋ1 〜ｋ9 を零とする
ことによって非制御時の湯面レベルＹD の変動幅を得
る。これらを整理すると図１のグラフが得られる。
【００４１】
【数２】
【００４２】図１において、その値が小さい重み係数ω
を適用した場合の曲線（実線）と大きい重み係数ωを適
用した場合の曲線（破線）との２交点をそれぞれ求め
る。そして両交点の内、短周期側の交点の周期を第２時
間Ｔ2 とし、該第２時間Ｔ2 の整数倍で２曲線の他の交
点に最も近い周期を第１時間Ｔ1 とする。
を適用した場合の曲線（実線）と大きい重み係数ωを適
用した場合の曲線（破線）との２交点をそれぞれ求め
る。そして両交点の内、短周期側の交点の周期を第２時
間Ｔ2 とし、該第２時間Ｔ2 の整数倍で２曲線の他の交
点に最も近い周期を第１時間Ｔ1 とする。
【００４３】次に前述した第１湯面変動指標Ｈ1 及び第
２湯面変動指標Ｈ2 を求める方法について詳述する。現
在より第１時間Ｔ1 前までの各制御タイミング（ｎ，ｎ
−１，…，ｎ−Ａ＋１；Ａ＝Ｔ1 ／ｔ，ｔは制御周期）
における湯面レベルＹn 〜Ｙ n-A+1 を次の表２の如く用
意し、その最大値Ｆmax 及び最小値Ｆmin を求める。
２湯面変動指標Ｈ2 を求める方法について詳述する。現
在より第１時間Ｔ1 前までの各制御タイミング（ｎ，ｎ
−１，…，ｎ−Ａ＋１；Ａ＝Ｔ1 ／ｔ，ｔは制御周期）
における湯面レベルＹn 〜Ｙ n-A+1 を次の表２の如く用
意し、その最大値Ｆmax 及び最小値Ｆmin を求める。
【００４４】
【表２】
【００４５】表２における湯面レベルＹn 〜Ｙ
n-A+1 を、第２時間Ｔ2 毎に分割して、各区分の湯面レ
ベルＹn 〜Ｙn-B+1 ，Ｙn-B 〜Ｙn-2B+1，…，Ｙn-A+B
〜Ｙn-A+1 （Ｂ＝Ｔ2 ／ｔ）における最大値Ｇmax 1 ，
Ｇmax 2 ，…，Ｇmax ｍ、最小値Ｇmi n 1 ，Ｇmin 2 ，
…，Ｇmin ｍをそれぞれ求める（ｍ＝Ｔ1 ／Ｔ2 ）。そ
して第１湯面変動指標Ｈ1 及び第２湯面変動指標Ｈ2 を
次の（５）式及び（６）式にて求める。
n-A+1 を、第２時間Ｔ2 毎に分割して、各区分の湯面レ
ベルＹn 〜Ｙn-B+1 ，Ｙn-B 〜Ｙn-2B+1，…，Ｙn-A+B
〜Ｙn-A+1 （Ｂ＝Ｔ2 ／ｔ）における最大値Ｇmax 1 ，
Ｇmax 2 ，…，Ｇmax ｍ、最小値Ｇmi n 1 ，Ｇmin 2 ，
…，Ｇmin ｍをそれぞれ求める（ｍ＝Ｔ1 ／Ｔ2 ）。そ
して第１湯面変動指標Ｈ1 及び第２湯面変動指標Ｈ2 を
次の（５）式及び（６）式にて求める。
【００４６】
【数３】
【００４７】次に比較試験をした結果について説明す
る。図６は、本発明方法と従来法とを同一条件にて実施
し、両者における湯面レベルの変動状態を比較した結果
を示すグラフである。図６（ａ）は本発明方法による結
果を、また（ｂ）は従来法による結果をそれぞれ示して
いる。なお比較試験に使用した連続鋳造機にあっては、
本発明方法による閾値ＴＨＤ2 は4.0 であり、閾値ＴＨ
Ｄ1 は前述した偏差Ｈ0 の値に応じて変更する。
る。図６は、本発明方法と従来法とを同一条件にて実施
し、両者における湯面レベルの変動状態を比較した結果
を示すグラフである。図６（ａ）は本発明方法による結
果を、また（ｂ）は従来法による結果をそれぞれ示して
いる。なお比較試験に使用した連続鋳造機にあっては、
本発明方法による閾値ＴＨＤ2 は4.0 であり、閾値ＴＨ
Ｄ1 は前述した偏差Ｈ0 の値に応じて変更する。
【００４８】図７は本試験に使用した連続鋳造機におけ
る閾値ＴＨＤ1 の値と偏差Ｈ0 との関係を示すグラフで
ある。図７の如く、偏差Ｈ0 が大きくなるに従って閾値
ＴＨＤ1 の値を小さくする。
る閾値ＴＨＤ1 の値と偏差Ｈ0 との関係を示すグラフで
ある。図７の如く、偏差Ｈ0 が大きくなるに従って閾値
ＴＨＤ1 の値を小さくする。
【００４９】図６（ａ），（ｂ）から明らかな如く、従
来法においては±3.0 mmのレベル変動が生じているのに
対し、本発明方法におけるレベル変動はその略１／２の
±1.5 mmであり、制御精度が略２倍向上した。
来法においては±3.0 mmのレベル変動が生じているのに
対し、本発明方法におけるレベル変動はその略１／２の
±1.5 mmであり、制御精度が略２倍向上した。
【００５０】
【発明の効果】以上詳述した如く第１発明に係る連続鋳
造機の湯面レベル制御方法にあっては、検出した湯面レ
ベルの変動に基づいて、時間Ｔ2 より短い周期の変動が
所定以上ある場合は前記制御ゲインを小さくし、時間Ｔ
1 （Ｔ1 ＞Ｔ2 ）から時間Ｔ2の間の周期の変動が所定
以上ある場合は前記制御ゲインを大きくするため、オペ
レータによらずとも、湯面レベルの変動の周期に応じた
制御ゲインに自動的に変更され、操業中の制御精度が良
好に保たれる。
造機の湯面レベル制御方法にあっては、検出した湯面レ
ベルの変動に基づいて、時間Ｔ2 より短い周期の変動が
所定以上ある場合は前記制御ゲインを小さくし、時間Ｔ
1 （Ｔ1 ＞Ｔ2 ）から時間Ｔ2の間の周期の変動が所定
以上ある場合は前記制御ゲインを大きくするため、オペ
レータによらずとも、湯面レベルの変動の周期に応じた
制御ゲインに自動的に変更され、操業中の制御精度が良
好に保たれる。
【００５１】第２発明に係る連続鋳造機の湯面レベル制
御方法にあっては、現在から時間Ｔ 1 前までの時間領域
における湯面レベルの変動幅に基づいて第１指標を算出
し、前記時間領域を時間Ｔ2 ずつに分割したそれぞれの
時間領域における湯面レベルの変動幅に基づいて第２指
標を算出するため、本発明に対応した指標が容易に算出
され、またその算出速度が速い。
御方法にあっては、現在から時間Ｔ 1 前までの時間領域
における湯面レベルの変動幅に基づいて第１指標を算出
し、前記時間領域を時間Ｔ2 ずつに分割したそれぞれの
時間領域における湯面レベルの変動幅に基づいて第２指
標を算出するため、本発明に対応した指標が容易に算出
され、またその算出速度が速い。
【００５２】第３発明に係る連続鋳造機の湯面レベル制
御方法にあっては、時間Ｔ1 ，Ｔ2は、種々の周期の湯
面レベルの変動に対して異なる値の制御ゲインを適用し
た場合の制御の効果に基づいて定めるため、連続鋳造機
の各鋳型に対応して適切に両時間を定めることができ、
制御精度が向上する。
御方法にあっては、時間Ｔ1 ，Ｔ2は、種々の周期の湯
面レベルの変動に対して異なる値の制御ゲインを適用し
た場合の制御の効果に基づいて定めるため、連続鋳造機
の各鋳型に対応して適切に両時間を定めることができ、
制御精度が向上する。
【００５３】第４発明に係る連続鋳造機の湯面レベル制
御装置にあっては、検出した湯面レベルの変動に基づい
て、所定の時間Ｔ2 より短い周期の変動幅及び時間Ｔ1
（Ｔ 1 ＞Ｔ2 ）から時間Ｔ2 間の周期の変動幅を算出す
る変動幅算出手段と、該変動幅算出手段にて算出された
変動幅それぞれと各々に対応する所定値とを比較する比
較手段と、該比較手段の結果に基づいて、時間Ｔ2 より
短い周期の変動幅が所定値以上ある場合は前記制御ゲイ
ンを小さくし、時間Ｔ1 から時間Ｔ2 間の周期の変動幅
が所定値以上ある場合は前記制御ゲインを大きくする制
御ゲイン調整手段とを備えるため、オペレータによらず
とも、湯面レベルの変動の周期に応じた制御ゲインに自
動的に変更され、操業中の制御精度が良好に保たれる。
御装置にあっては、検出した湯面レベルの変動に基づい
て、所定の時間Ｔ2 より短い周期の変動幅及び時間Ｔ1
（Ｔ 1 ＞Ｔ2 ）から時間Ｔ2 間の周期の変動幅を算出す
る変動幅算出手段と、該変動幅算出手段にて算出された
変動幅それぞれと各々に対応する所定値とを比較する比
較手段と、該比較手段の結果に基づいて、時間Ｔ2 より
短い周期の変動幅が所定値以上ある場合は前記制御ゲイ
ンを小さくし、時間Ｔ1 から時間Ｔ2 間の周期の変動幅
が所定値以上ある場合は前記制御ゲインを大きくする制
御ゲイン調整手段とを備えるため、オペレータによらず
とも、湯面レベルの変動の周期に応じた制御ゲインに自
動的に変更され、操業中の制御精度が良好に保たれる。
【００５４】第５発明に係る連続鋳造機の湯面レベル制
御装置にあっては、現在から予め定めた時間Ｔ1 前まで
の時間領域における湯面レベルの変動幅に基づいて第１
指標を算出する第１指標算出手段と、前記時間領域を予
め定めた時間Ｔ2 （Ｔ2 ＜Ｔ 1 ）ずつに分割したそれぞ
れの時間領域における湯面レベルの変動幅に基づいて第
２指標を算出する第２指標算出手段とを備えるため、本
発明に対応した指標が容易に算出され、またその算出速
度が速い。
御装置にあっては、現在から予め定めた時間Ｔ1 前まで
の時間領域における湯面レベルの変動幅に基づいて第１
指標を算出する第１指標算出手段と、前記時間領域を予
め定めた時間Ｔ2 （Ｔ2 ＜Ｔ 1 ）ずつに分割したそれぞ
れの時間領域における湯面レベルの変動幅に基づいて第
２指標を算出する第２指標算出手段とを備えるため、本
発明に対応した指標が容易に算出され、またその算出速
度が速い。
【図１】種々の周期の湯面レベルの変動に対して異なる
値の制御ゲインを適用した場合の制御効果をシミュレー
ションした結果を示すグラフである。
値の制御ゲインを適用した場合の制御効果をシミュレー
ションした結果を示すグラフである。
【図２】本発明に係る連続鋳造機の模式図及びその制御
系を示すブロック図であ。
系を示すブロック図であ。
【図３】図２に示した開度制御部の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図４】開度制御部の動作手順を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図５】シミュレーション装置の構成を示すブロック図
である。
である。
【図６】本発明方法と従来法とを同一条件にて実施し、
両者における湯面レベルの変動状態を比較した結果を示
すグラフである。
両者における湯面レベルの変動状態を比較した結果を示
すグラフである。
【図７】本試験に使用した連続鋳造機における閾値ＴＨ
Ｄ1 の値と偏差Ｈ0 との関係を示すグラフである。
Ｄ1 の値と偏差Ｈ0 との関係を示すグラフである。
１ 開度制御部 ２ シリンダ制御部 ３ 溶湯 ４ 浸漬ノズル ５ 鋳片 ６ ピンチロール ７ スライディングノズル ８ 油圧シリンダ ３０ レベル検出器 ６０ 鋳込速度検出器 ７０ 開度検出器 Ｍ 鋳型 Ｔ タンディッシュ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−168652（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−262845（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−192863（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−169163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−192545（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−610（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−277690（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−189009（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−361860（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 11/18 G05D 9/12
Claims (5)
- 【請求項１】 鋳型内の湯面レベルを検出し、その検出
値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳型
内の湯面レベルを制御する方法において、 検出した湯面レベルの変動に基づいて、所定の時間Ｔ2
より短い周期の変動幅が所定値以上ある場合は前記制御
ゲインを小さくし、時間Ｔ1 （Ｔ1 ＞Ｔ2 ）から時間Ｔ
2 間の周期の変動幅が所定値以上ある場合は前記制御ゲ
インを大きくすることを特徴とする連続鋳造機鋳型内の
湯面レベル制御方法。 - 【請求項２】 鋳型内の湯面レベルを検出し、その検出
値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳型
内の湯面レベルを制御する方法において、 現在から時間Ｔ1 前までの時間領域における湯面レベル
の変動幅に基づいて第１指標を算出し、前記時間領域を
時間Ｔ2 （Ｔ2 ＜Ｔ1 ）ずつに分割したそれぞれの時間
領域における湯面レベルの変動幅に基づいて第２指標を
算出し、算出した第１指標及び第２指標と各々に対応す
る閾値とを比較し、第２指標がそれに対応する閾値より
大きい場合は前記制御ゲインを小さくし、第２指標がそ
れに対応する閾値より小さく、第１指標がそれに対応す
る閾値より大きい場合は前記制御ゲインを大きくするこ
とを特徴とする連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御方
法。 - 【請求項３】 前記時間Ｔ1 ，Ｔ2 は、種々の周期の湯
面レベルの変動に対して異なる値の制御ゲインを適用し
た場合の制御の効果に基づいて定める請求項１又は２記
載の連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御方法。 - 【請求項４】 鋳型内の湯面レベルを検出し、その検出
値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳型
内の湯面レベルを制御する装置において、 検出した湯面レベルの変動に基づいて、所定の時間Ｔ2
より短い周期の変動幅及び時間Ｔ1 （Ｔ1 ＞Ｔ2 ）から
時間Ｔ2 間の周期の変動幅を算出する変動幅算出手段
と、該変動幅算出手段にて算出された変動幅それぞれと
各々に対応する所定値とを比較する比較手段と、該比較
手段の結果に基づいて、時間Ｔ2 より短い周期の変動幅
が所定値以上ある場合は前記制御ゲインを小さくし、時
間Ｔ1 から時間Ｔ2 間の周期の変動幅が所定値以上ある
場合は前記制御ゲインを大きくする制御ゲイン調整手段
とを備えることを特徴とする連続鋳造機鋳型内の湯面レ
ベル制御装置。 - 【請求項５】 鋳型内の湯面レベルを検出し、その検出
値に基づいて求めた制御ゲインを用いて連続鋳造機鋳型
内の湯面レベルを制御する装置において、 現在から時間Ｔ1 前までの時間領域における湯面レベル
の変動幅に基づいて第１指標を算出する第１指標算出手
段と、前記時間領域を時間Ｔ2 （Ｔ2 ＜Ｔ1 ）ずつに分
割したそれぞれの時間領域における湯面レベルの変動幅
に基づいて第２指標を算出する第２指標算出手段と、両
指標算出手段が算出した第１指標及び第２指標と各々に
対応する閾値とを比較する比較手段と、第２指標がそれ
に対応する閾値より大きい場合は前記制御ゲインを小さ
くし、第２指標がそれに対応する閾値より小さく、第１
指標がそれに対応する閾値より大きい場合は前記制御ゲ
インを大きくする制御ゲイン調整手段とを備えることを
特徴とする連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9641694A JP2874552B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9641694A JP2874552B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07299551A JPH07299551A (ja) | 1995-11-14 |
| JP2874552B2 true JP2874552B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=14164375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9641694A Expired - Lifetime JP2874552B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2874552B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3277864B2 (ja) * | 1997-06-25 | 2002-04-22 | 日本鋼管株式会社 | 連続鋳造機モールド内湯面レベル制御方法 |
| CN110586891A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-20 | 河钢股份有限公司 | 一种连铸结晶器液面控制精度的评价方法 |
-
1994
- 1994-05-10 JP JP9641694A patent/JP2874552B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07299551A (ja) | 1995-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001129647A (ja) | 連続鋳造機の湯面レベル制御方法及び湯面レベル制御装置 | |
| JP2874552B2 (ja) | 連続鋳造機鋳型内の湯面レベル制御方法及びその装置 | |
| JPH06264B2 (ja) | 連続鋳造における湯面レベル制御方法 | |
| JP2634106B2 (ja) | 連続鋳造における湯面レベル制御方法 | |
| JP3171220B2 (ja) | 連続鋳造におけるモールド内溶融金属レベル制御方法 | |
| JP5206569B2 (ja) | 連続鋳造機のモールド湯面レベル制御装置及び制御方法 | |
| JP2634108B2 (ja) | 連続鋳造における湯面レベル制御方法 | |
| JP2771946B2 (ja) | 複層鋼板の連続鋳造における湯面レベル制御方法 | |
| JPH06198408A (ja) | 連続鋳造機の溶湯レベル制御方法 | |
| JPH08243703A (ja) | 連続鋳造における湯面レベル制御方法 | |
| JPH04339552A (ja) | 連続鋳造機の溶鋼レベル制御方法 | |
| JP2984171B2 (ja) | モールドレベル制御装置 | |
| JP3237516B2 (ja) | 連続鋳造機の湯面レベル制御方法及び湯面レベル制御装置 | |
| JP3044789B2 (ja) | 連続鋳造機の湯面レベル制御方法 | |
| JPS6261383B2 (ja) | ||
| JPH03174961A (ja) | 連続鋳造における湯面レベル制御方法及び装置 | |
| JPS63192545A (ja) | 連鋳モ−ルドレベル制御装置 | |
| JPS61266167A (ja) | 連続鋳造鋳片の切断長制御方法 | |
| JP3063763B1 (ja) | 連続鋳造機の湯面レベル制御方法及び湯面レベル制御装置 | |
| JPH0679423A (ja) | 連続鋳造における湯面レベル制御方法 | |
| JPH07266016A (ja) | 連続鋳造機の溶湯レベル制御装置 | |
| JP3381280B2 (ja) | 連続鋳造機鋳型の湯面レベル制御方法 | |
| JPH05189009A (ja) | 制御装置 | |
| JP2835190B2 (ja) | 連続鋳造機における鋳型内湯面レベル制御装置 | |
| KR100306563B1 (ko) | 주조중 몰드의 폭가변시 용강레벨 제어장치 및 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080114 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090114 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100114 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110114 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120114 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130114 Year of fee payment: 14 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 14 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130114 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140114 Year of fee payment: 15 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |