JPH0375307A - データトラッキング制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は長尺の被加熱材を−様な温度に加熱する際に予
め検出した被加熱材の温度データを記憶するデータトラ
ッキング制御方法に関する。

（従来の技術） 被加熱材としてビレットがあるが、このビレットは熱間
圧延工程においてビレットヒータ（例えば誘導加熱装置
）により一様な温度に加熱される。

この場合、ビレットへの加熱はビレットの温度を常温と
して目標の昇温温度との偏差温度に応じてビレットヒー
タに電力を供給して行っており、このときビレットは停
止させているか又は一定でかつ非常に低速度で搬送され
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、棒鋼圧延設備では直送圧延方式での圧延が注
目されており、この方式を採用した場合連続鍛造設備か
らは長尺のビレットが供給される。

そして、このビレットは長手方向に温度差が生じ、しか
もビレットの温度降下を防ぐためにビレット温度に応じ
てビレットの搬送速度が変えられている。しかるに、こ
のような長尺なビレットを−様な温度に加熱するには、
その長さに応じた寸法のビレットヒータが必要となるが
、このようなビレットヒータではコストや設置スペース
の面で問題がある。

従って、長尺なビレットを加熱して−様な温度にするこ
とは非常に困難となっている。

そこで本発明は、被加熱材の温度を予め検出してその温
度データを被加熱材の部位と対応して記憶して−様な温
度に加熱できるデータトラッキング制御方法を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段と作用） 本発明は、長尺の被加熱材を長手方向に搬送して加熱装
置によって加熱する際の被加熱材の温度データを記憶す
るデータトラッキング制御方法において、加熱装置の上
流側において被加熱材の温度を搬送方向に検出し、これ
ら検出温度のうち被加熱材を搬送方向に複数に分けた各
領域において最高温度を各領域における温度データとし
て順次記憶し、かつこの温度データに応じて加熱装置で
被加熱材を加熱した後にこの加熱した領域の温度データ
を順次消去して上記目的を達成しようとするデータトラ
ッキング制御方法である。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図はデータトラッキング制御方法を適用したビレッ
トヒータの外観構成図である。同図において１，２．３
はビレット搬送ローラであって、これらビレット搬送ロ
ーラ１，２．３は可変速電動機４により回転してビレッ
ト５を矢印（イ）方向に搬送するものとなっている。こ
の可変速電動機４の回転軸にはパルスジェネレータ等の
速度検出器６が設けられており、この速度検出器６から
出力される速度検出信号はビレット搬送制御装置７に送
られている。このビレット搬送制御装置７は速度検出信
号を受けてビレット５の搬送速度を求め、この搬送速度
と設定速度との偏差に応じた速度指令を可変速電動機４
に送出してビレット５を設定速度で搬送させる機能を有
するものである。

一方、１０．１１はビレットヒータの加熱コイルであっ
て、これら加熱コイル１．０．１１は圧延ラインに沿っ
て直列に配置されている。又、これら加熱コイル１０．
１１のうち加熱コイル１０の上流側には熱塊検出器（Ｍ
ＨＤ）ｉ２及び放射温度計１３がビレット５の側面側に
それぞれ配置されているとともに、加熱コイル１１の下
流側には熱塊検出器（ＭＨＤ）１４がビレット５の側面
側に配置されている。尚、これら熱塊検出器１２．１４
及び放射温度計１３をビレット５の側面側に配置するの
は、ビレット５からの輻射熱の影響を受けないためであ
る。これら熱塊検出器１２及び熱塊検出器１４は共にビ
レット５が通過していることを検出するものであり、又
放射温度計１３はビレット５の温度を検出するものであ
って、これら熱塊検出器１２．１４から出力される検出
信号及び放射温度計１３から出力される温度信号はビレ
ットヒータ制御装置１５に送られている。

このビレットヒータ制御装置１５はプログラマブルコン
トローラから成り、放射温度計１３からの温度信号を所
定のサンプリング周期でサンプリングして順次温度デー
タに変換するとともに例えば前回サンプリングされた温
度データと今回サンプリングされた温度データとを随時
比較して高い温度データを記憶し、そうしてビレット５
が所定路Ｍ（以下、温度メツシュ幅Ｗと称する）搬送し
て温度検出を行ったビレット５の領域内での各温度デー
タのうち最も高い温度データをこの領域での温度データ
として記憶する機能を有している。

なお、このビレットヒータ制御装置１５は、各領域の温
度データに応じてビレット５を加熱させるための加熱電
力設定信号Ｐをサイリスタ周波数変換装置１６へ送出す
る機能を有するとともに、熱塊検出器１４から検出信号
を受けたときから各領域の温度データを順次消去する機
能を有している。

又、ビレットヒータ制御装置１５は熱塊検出器１２から
の検出信号を受けたときにサイリスク周波数変換装置１
６を起動させる機能を有している。

このサイリスタ周波数変換装置１６には高周波整合装置
１７が接続され、さらにこの高周波整合装置１７にコン
デンサ装置１８を介して各加熱コイル１０．１１が接続
されている。なお、このビレットヒータ制御装置１５は
サイリスタ周波数変換装置１６から加熱電力検出信号を
受けて各加熱コイル１０．１１での加熱量を監視してい
る。

次に上記の如く構成されたビレットヒータの作用につい
て説明する。

ビレット搬送制御装置７から速度指令が可変速電動機４
に送出されると、可変速電動機４は回転してビレット搬
送ローラ１，２．３を回転させるとともに速度検出器６
からの速度検出信号を受けて可変速電動機４が所定速度
で回転するように制御する。これにより、ビレット５は
所定の搬送速度で矢印（イ）方向に搬送される。この状
態に熱塊検出器１２．１４及び放射温度計１３はそれぞ
れ検出動作にある。一方、ビレットヒータ制御装置１５
はこれら熱塊検出器１２．１４からの検出信号及び放射
温度計１３からの温度信号の取り込み状態にある。そこ
で、このビレットヒータ制御装置１５は熱塊検出器１２
からの信号を受けてビレット５が熱塊検出器１２の下方
を通過しているかを判断し、通過していないと判断すれ
ばサイリスタ周波数変換装置１６を停止状態とし、かつ
放射温度計１３からの温度信号を受けてこの検出温度が
ビレット５の温度よりも低ければ、自身のトラッキング
メモリにビレット５の温度と全く異なり、これと区別に
たる温度例えば５０℃の温度データを記憶する。

そうして、ビレット５が放射温度計１３の下方を通過す
ると、この放射温度計１３はビレット５から放射されて
いる赤外線を受けてビレット５の温度に応じた温度信号
を出力する。なお、ビレット５の表面温度は検出する部
分によって異なるが、これはビレット５の表面にはスケ
ールが剥離しかかった温度の低い部分があるからである
。ビレットヒータ制御装置１５はこの温度信号を所定の
サンプリング周期つまりプログラムを１回処理する毎に
順次サンプリングしてディジタルの温度データに変換し
、前回サンプリングした温度データと今回サンプリング
した温度データとを比較して高い温度のデータを記憶し
、続いて次回のサンプリング時にはこの温度データとサ
ンプリングされる温度データとを比較して高い温度のデ
ータを記憶する。

又、このように各温度データを比較して高い温度データ
を記憶している状態にビレットヒータ制御装置１５はプ
ログラムを１回処理する期間Ｓ（１スキヤン）毎にビレ
ット５の搬送距離を算出す′る。そして、ビレット５の
搬送距離の算出によりビレット５が温度メツシュ幅だけ
搬送されたと判断すると、ビレットヒータ制御装置１５
は温度メツシュ幅だけ搬送された期間における最も高い
温度データをこの領域での温度データとして記憶する。

例えば、第２図に示すようにビレット５が放射温度計１
３の下方に到達しない期間は温度データが５０℃として
記憶され、放射温度計１３の下方にビレット５が到達し
てその温度を検出すると、サンプリング周期毎にビレッ
ト５の表面温度のデータが順次取り込まれる。ここで、
温度データの取り込み順に説明すると、先ず温度データ
１ｉ１４℃と８１１　”Ｃとが比較されて温度データ８
１４℃がトラッキングメモリに記憶され、次にこの温度
データ８１４℃と温度データ８０９℃とが比較されて高
い方の温度データ　８１４℃が記憶される。そうして、
ビレット５が温度メツシュ幅Ｗだけ搬送されると、この
搬送された期間に温度検出を行ったビレット５の領域Ｑ
ｌ内で最も高い温度データ８１４℃がこの領域Ｑｌでの
温度データとしてトラッキングメモリに記憶される。し
かるに、この領域Ｑｌにおけるビレット５の温度８１１
　”Ｃ１８０９℃及び８１３℃の部分はスケールが付着
して低温となっている部分と判断する。以下、同様にビ
レット５の各領域Ｑ２．Ｑ３・・・内で最も高い温度デ
ータ８２１℃、８２２℃・・・が各領域Ｑ２．Ｑ−・・
・での温度データとして順次記憶される。

そうして、熱塊検出器１２が下方にビレット５が通過し
たことを検出すると、その検出信号がビレットヒータ制
御装置１５に送られる。このビレットヒータ制御装置１
５はこの検出信号を受けるとサイリスタ周波数変換装置
１６を起動させるとともに、放射温度計１３と熱塊検出
器１２との距離及びビレット搬送制御装置７を通して速
度検出器６から入力される速度検出信号から求められる
ビレット５の搬送速度からビレット５の各領域Ｑｌ、Ｑ
２・・・の位置を求める。そして、ビレットヒータ制御
装置１５はビレット５の各領域Ｑ。

Ｑ２・・・の各部分が各加熱コイル１０．１１に到達し
たとき、これら領域Ｑｌ　Ｑ２・・・の各温度データに
応じた加熱電力設定信号をサイリスタ周波数変換装置１
６に送出する。これにより、各加熱コイル１０．１１に
はサイリスタ周波数変換装置１６から高周波整合装置１
７、コンデンサ装置１８を介して電力が供給され、ビレ
ット５は加熱される。

このように加熱されたビレット５は各加熱コイル１．０
．１１から次の工程に搬送される。このとき、熱塊検出
器１４により加熱コイル１１から出たビレット５が検出
されると、その検出信号がビレットヒータ制御装置１５
に送られる。このビレットヒータ制御装置１５はかかる
検出信号を受けるとトラッキングメモリに記憶しである
各温度データ　８１４℃、８２１”Ｃ・・・を順次消去
する。

このように上記一実施例においては、加熱コイル１０．
１１の上流側においてビレット５の温度を検出してこれ
ら検出温度のうちビレット５を搬送方向に分けた各領域
Ｑ１．Ｑ２・・・において最高温度を各領域Ｑ、、Ｑ２
・・・における温度データとして順次記憶し、かつこれ
ら温度データに応じて加熱コイル１０．１１に電力を供
給してビレット５を加熱し、この後に各温度データを順
次消去するようにしたので、ビレット５の各部分の温度
に応じた加熱ができてビレット５を過加熱又は加熱不足
が生じることなく均一な温度に加熱できる。

従って、無駄な電力を必要とせずに効率良くビレット５
を加熱できて電力原単位を向上でき、さらに均一な温度
に加熱されたビレット５を圧延設備に供給できて圧延機
の温度変化に対する製品寸法精度の向上及び圧延電流変
化に伴う操業の不安定を緩和できる。

又、鍛造ビレット加熱のようにビレット寸法が短い場合
はビレット全長を覆う加熱コイルが設備されてバッチ方
式で加熱しているが、その寸法が数ｍ〜十数ｍの長尺ビ
レットの全長を覆う加熱コイルは設備されておらず、た
とえかかる加熱コイルが技術的に製作可能であってもト
ータルコストや設置スペースなどの制約を受けて実用的
でない。

ところが、本ビレットヒータを用いれば、各加熱コイル
１．０．１１の寸法はバッチ方式で用いる加熱コイルの
寸法よりも短くて良く、設備投資を節減できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、各
領域Ｑｌ　Ｑ２・・・における温度データを決める方法
としては順次比較する方法で無く、領域における各温度
を検出した後に最高温度を検出する方法としてもよい。

又、被加熱材としてはビレットに限らず加熱処理する長
尺の被加熱材であれば適用できる。又、熱塊検出器１２
゜１４及び放射温度計１３はビレット５の側面方向から
検出、測定を行うようにしているが、ビレット５の輻射
熱の影響が無ければビレット５の上方に配置して検出、
測定を行うようにしてもよい。

（発明の効果） 以上詳記したように本発明によれば、被加熱材の温度を
予め検出してその温度データを被加熱材の部位と対応し
て記憶して−様な温度に加熱できるデータトラッキング
制御方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるデータトラッキング制御方法を
適用したビレットヒータの外観構成図、第２図は同ビレ
ットヒータでの温度データのトラッキング記憶の作用を
示す模式図である。 １．２．３・・・ビレット搬送ローラ、４・・・可変速
電動機、５・・・ビレット、６・・・速度検出器、７・
・・ビレット搬送制御装置、１０．１１・・・加熱コイ
ル、１２．１４・・・熱塊検出器、１３・・・放射温度
計、１５・・・ビレットヒータ制御装置、１６・・・サ
イリスタ周波数変換装置、１７・・・高周波整合装置、
１８・・・コンデンサ装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 長尺の被加熱材を長手方向に搬送して加熱装置によって
   加熱する際の前記被加熱材の温度データを記憶するデー
   タトラッキング制御方法において、前記加熱装置の上流
   側において前記被加熱材の温度を搬送方向に検出し、こ
   れら検出温度のうち前記被加熱材を搬送方向に複数に分
   けた各領域において最高温度を各領域における温度デー
   タとして順次記憶し、かつこの温度データに応じて前記
   加熱装置で前記被加熱材を加熱した後にこの加熱した領
   域の温度データを順次消去することを特徴とするデータ
   トラッキング制御方法。