JPS63192545A - 連鋳モ−ルドレベル制御装置 - 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〕 この発明は、連続鋳造プロセスにおけるモールド内の溶
鋼のレベル制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

連鋳機は溶鋼からスラブ、ビレット等を連続的に製造す
る設備であり、第３図に示すように溶鋼はレードル３１
及びタンディツシュ３２を通りモールド３３に注入され
る。モールド３３に注入さ　　。

れ、モールド３３において表層が凝固した溶鋼はピンチ
ロール３４で引き抜かれ、完全に冷却された後にカッタ
３５で所定の長さに切断され、鋳片３６となり圧延工程
に送られる。

この連鋳プロセスにおいては一般に鋳片３６の品質向上
１歩留向上等を目的としたモールド３３内の溶鋼レベル
の定植制御（以下、モールドレベル制御という。）が行
なわれている。

第４図は例えば第２０回計測自動制御学会学術講演会（
昭和５６年７月２９日〜３１日）の予稿集第３５１頁か
ら第３５２頁に示された従来のモ−ルドレベル制御装置
の構成を示し、第５図は第４図に示したモールドレベル
制御装置の制御ブロック図であり、第４図、第５図にお
いて、■はモールド３３内における溶鋼３７のレベルの
目標値を定める目標値設定器、２はＰＩＤ調節計、３は
油圧サーボ弁、４は油圧シリンダ、５はストッパ開度検
出器、６はタンディツシュ３２からモールド３３に注入
する溶鋼３７の注入量を調節するストッパ、７はレベル
検出器である。

上記のように構成されたモールドレベル制御装置におい
て、モールド３３内のモールドレベルｙはレベル検出器
７により検出され、検出されたモールドレベル測定値ｙ
′が比較器８に送られる。

比較器８は目標値設定器１に設定された目標値ｙ　’ｒ
　とモールドレベル測定値ｙ′を比較し、そのレベル偏
差ｅをＰＩＤ調節計２に送る。ＰＩＤ調節計２はあらか
じめ定められた制御パラメータＩＯにより入力されたレ
ベル偏差ｅを零とするようにストッパ７の開度（以下、
ストッパ開度という。）の命令値Ｕ。を演算し、このス
トッパ開度命令値ｕＤを比較器９に送る。比較器９はス
トッパ開度命令値ｕ０とストッパ開度検出器５で検出し
たストッパ開度測定値Ｕ′を比較し、その偏差信号を油
圧サーボ弁３に送り、油圧サーボ弁３からはストッパ開
度検出器５で測定したストッパ開度測定値Ｕ′がストッ
パ開度命令値Ｕ。と等しくなるように、油圧シリンダ４
に供給する油供給量ｑを変えてストッパ開度Ｕを調節し
、鋳片の引き抜き速度ｖが変動してもモールド３３内の
モールドレベルｙを常に目標値ｙｒと一致するようにし
て、モールドレベルを一定レベルに維持している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

連鋳機による実際の鋳造中にはモールドレベル制御装置
の制御対象の特性であるストッパ６の流量ゲインに１　
はストッパの溶損、アルミナの付着。

脱落等により大きく変動する。

一方、モールドレベル制御装置において目的とする制御
性能を得るためには、ＰＩＤ調節計２の制御パラメータ
を制御対象の特性に応じて調整する必要がある。

しかしながら、上記従来のモールドレベル制御装置にお
いてはＰＩＤ調節計２の制御パラメータ１０が固定であ
るため、ストッパ６の流量ゲインに１の変動により制御
性能が著しく劣化し、ときには溶鋼がモールド３３から
溢れるなど、鋳片の品質管理上あるいは操業上の問題が
生じるという問題点がある。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であり、ストッパの流量ゲインに、の鋳造中の変化が生
しても制御性能の劣化を未然に防止することができる連
鋳モールドレベル制御装置を提案することを目的とする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る連鋳モールドレベル制御装置は、モール
ドレベル、ストッパ開度及び鋳片引き抜き速度の各測定
値を用いて溶鋼注入量調節ストッパの流量ゲインを推定
する流量ゲイン推定手段と、この流量ゲイン推定手段で
推定した流量ゲイン推定値に、を用いて下記式 ここでＫＩＯは正の定数 によりフィードバック制御手段の出力ｕ０の修正値ｕ０
′　を演算するゲイン補償手段とを備えたことを特徴と
する。

〔作　用〕

この発明においては、モールドに注入する溶鋼の注入量
を調節するストッパの流量ゲインに、の鋳造中の変化に
対し、自動的にフィードバック制御系の出力を補償し、
制御性能の劣化を防止する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す制御ブロック図であ
り、図において１〜１１及び３３は第５図に示した従来
例と全く同じものである。１２は鋳片引き抜き速度Ｖを
検出する鋳片引き抜き速度検出器、１３は鋳片引き抜き
速度検出器１２．レベル検出器７及びストッパ開度検出
器５からの信号を入力する流量ゲイン推定器、１４はＰ
ｒＤｉｌｉＪ節計２と流量ゲイン推定器１３からの信号
を入力し、比較器９に信号を出力するゲイン補償器であ
る。

上記のように構成された連鋳モールドレベル制御装置の
動作を説明する。

鋳片引き抜き速度検出器１２は鋳片引き抜き速度Ｖを検
出し、鋳片引き抜き速度測定値Ｖ′を流量ゲイン推定器
１３に送る。またレベル検出器７により検出されたモー
ルド３３内の溶鋼のモールドレベル測定値ｙ′とストッ
パ開度検出器５で検出したストッパ開度測定値Ｕ′も流
量ゲイン推定器１３に送られる。

流量ゲイン推定器１３は鋳片引き抜き速度測定イより′
、モールドレベル測定４重ｙ′及びストッパ開度測定Ｊ
Ｊｕ’に基いて流量ゲイン推定値官、を推定してゲイン
補償器１４に送る。

一方、ゲイン補償器１４には、目標値設定器１に設定さ
れた目標値ｙ、とレベル検出器７で検出したモールドレ
ベル測定値ｙ′との偏差ｅと、あらかじめ定められた制
御パラメータ１０によりＰＩＤｉ［筒針２で演算された
ストッパ開度命令値ｕ０　も入力される。

ゲイン補償器１４はこのストッパ開度命令値ｕ０を流量
ゲイン推定値ＴＩ　に基いて下記（１）式により修正し
、ストッパ開度命令修正値Ｕ。′を比較器９に出力する ここでに１゜は正の定数であり、ストッパ流量ゲインに
１の代表的な値を用いる。

すなわち、ストッパ開度命令値ｕ０を（１）式を用いて
修正することにより、ストッパ６の流量ゲインに、の変
動に対し、制御系の閉ループ特性を一定に維持すること
ができる。

比較器９はストッパ開度命令修正値Ｕ。′　とストッパ
開度検出器５で検出したストッパ開度測定値Ｕ′とを比
較し、その偏差信号を油圧サーボ弁３に送り、油圧サー
ボ弁３からはモールドレベルｙを所定レベルｙｒにする
油供給量ｑを油圧シリンダ４に送りストッパ６のストッ
パ開度を調節する。

第２図（ａ）はストッパ６の流量ゲインに１の変動が生
じた場合、上記実施例によりモールドレベル制御を行な
ったときの制御性能を数値実験により調べた結果を示す
。この敦（１１大願に際してはストッパの流量ゲインに
１をステップ状に３０００　。

４０００．５０００と順次変化させた。なお、第２図（
ｂ）は比較のために第５図に示した従来例によるモール
ドレベル制御の制御性能を示す。

第２図（ｂ）に示すように従来例によるモールドレベル
制御においては、流量ゲインに１の増加とともにモール
ドレベルの制御性能が劣化し、特に流量ゲインに１が５
０００のときには制御性能が不安定になっている。

これに対し第２図（ａ）に示すように、この実施例の場
合は流量ゲインに１の変動直後にはモールドレベルがや
や変動するが、すみやかに目標値ｙ、に復帰し安定な制
御性能を保つことができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、モールドに注入する溶
鋼の注入量を調節するストッパの流量ゲインに、の鋳造
中の変化に対し自動的に制御系を補償するようにしたか
ら、制御性能の劣化を未然に防止し、常に安定した制御
性能でモールドレベル制御を行なうことができる効果を
有する。

また、ストッパの流量ゲインに１が変動してもモールド
レベルを一定に保つことができるから、鋳片の品質向上
１歩留り向上等を図ることができる効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す制御ブロック図、第２
図（ａ）、（ｂ）は各々制御性能特性を示し、（ａ）は
上記実施例の制御性能特性図、（、ｂ　）は従来例の制
御、性能特性図、第３図は連鋳機の構成を示す説明図、
第４図は従来例のモールドレベル制御装置の構成図、第
５図は従来例の制御ブロック図である。 １・・・・・・・・・目標値設定器、２・・・・・・・
・・ＰＩＤ調節計、３・・・・・・・・・油圧サーボ弁
、４・・・・・・・・・油圧シリンダ、５・・・・・・
・・・ストッパ開度検出器、６・・・・・・・・・スト
ッパ、７・・・・・・・・・レベル検出器、１２・・・
・・・・・・鋳片引き抜き速度検出器、１３・・・・・
・・・・流量ゲイン推定器、１４・・・・・・・・・ゲ
イン補償器、３３・・・・・・・・・モールド。 代　理　人　弁理士　佐々木　宗　治 第２図 （ａ） （ｂ） Ｂ奇問（抄） 第３図 第４図 手続補正書（自発） 昭和　６浜５　月８　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 モールドレベルを検出し、検出したモールドレベル測定
   値をフィードバック制御手段に送りモールドレベル測定
   値と目標レベル値とが一致するように溶鋼注入量調節ス
   トッパ開度（以下、ストッパ開度という。）を調節する
   連鋳プロセスのモールドレベル制御装置において、 モールドレベル、ストッパ開度及び鋳片引き抜き速度の
   各測定値を用いて溶鋼注入量調節ストッパの流量ゲイン
   を推定する流量ゲイン推定手段と、該流量ゲイン推定手
   段で推定した流量ゲイン推定値■＿１を用いて下記式 ｕ＿０′＝（Ｋ＿１０／■＿１）ｕ＿０ ここでＫ＿１０：正の定数 によりフィードバック制御手段の出力ｕ＿０の修正値ｕ
   ＿０′を演算するゲイン補償手段とを備えたことを特徴
   とする連鋳モールドレベル制御装置。