JPS6261382B2 - - Google Patents
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- JPS6261382B2 JPS6261382B2 JP56180360A JP18036081A JPS6261382B2 JP S6261382 B2 JPS6261382 B2 JP S6261382B2 JP 56180360 A JP56180360 A JP 56180360A JP 18036081 A JP18036081 A JP 18036081A JP S6261382 B2 JPS6261382 B2 JP S6261382B2
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- JP
- Japan
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- output
- molten metal
- level
- nozzle
- value
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
- B22D11/181—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
この発明は、連続鋳造設備の鋳型(以下MDと
いう)または中間湯溜り(以下TDという)内の
溶湯のレベル制御装置に関する。
以下TD内の溶湯レベル制御(第1図参照)を
中心として説明する。これらのTD内溶湯レベル
制御は、その操作端としては、スライデイング・
ノズル、スライドゲート、ロータリーノズル等を
使用するが、(MD内溶湯レベル制御の場合はス
トツパーを用いる場合もある。以下総称して操作
ノズルという。)、溶湯という高温の溶融物と絶え
ず接触している為、高価な耐火物で製作されたノ
ズルと云えども寿命が短く、またその寿命は制御
動作に伴う摺動回数に比例して更に短くなる。こ
の摺動回数を操業に影響を与えない程度に可能な
限り抑えながらまた操作ノズル駆動機構上避けら
れない連結部のガタやバツクラツシユ、更には操
作ノズルの面圧、操作速度、摺動抵抗のバラツキ
等の物理的制約のもとで、MDの溶湯レベルの安
定の為に必要な所定のTDヘツド即ちTD内溶湯レ
ベル(またはTDの形状から決定されるTD内重
量)が得られる様に安定的に制御することが望ま
れる。
この種の制御方法としては、既に幾つかの方法
が提案されているが主として
(1) 単純なPIDフイードバツク連続制御TD内重
量計からの信号と目標値と怒偏差により、PID
演算により操作ノズルを駆動するもので、目標
値への制御精度は高いものの摺動回数も非常に
多いと云う欠点を有する。
(2) オン・オフ制御
上記偏差(重量計信号―目標値)の正負を判
定してその間操作ノズルに対して各々閉信号、
開信号を出力するもので、この変形として目標
値の代わりに、目標値の上、下に適当なる不感
帯を設け、この不感帯内にあるときは制御出力
を出さない様にする方法もある。この方法では
オン・オフ制御の特長である目標値付近での制
御の行き過ぎによるサイクリングを生じ、その
操作回数も上記(1)程ではないが多い。
(3) サンプリング付傾向判定法
上記(1)、(2)が連続調節型であるのに対し、適
当な時間毎にTD内重量値をサンプリングし、
目標値(不感帯付目標値)と、サンプリングさ
れた現在値との相対比較(大小判別)や過去の
サンプリング値との相対比較等により、各々独
自の論理にてサンプリング値の傾向を判定して
操作ノズルの出力パルスを制御する方法があ
る。
この方法によれば一般的に制御出力の頻度を下
げ得る為上記(1)、(2)より有効である。
以上説明したとおり、既提案の方法は色々とあ
るが、未だ充分に有効な方法は提案されていな
い。
この発明は、上述の如き従来の技術的事情にか
んがみなされたものであり、従つてこの発明の目
的は、操作ノズルの操作回数を更に減らして該ノ
ズルの寿命を延ばし得ると共に、制御精度の向上
をも狙つたTD内の溶湯レベルの制御装置を提供
することにある。
この発明は、どちらかと云うと上記(3)の方法に
属するが、サンプリング値の傾向判定の論理に工
夫をこらして操作ノズルの操作頻度を更に下げる
ようにしており、また操作信号(本発明の場合パ
ルス方式としたので、出力パルスのパルス幅)も
(以下操作信号を操作パルスという)、操作される
ノズルの動作特性に従つて可変にしたものであ
る。この発明の構成の要点は次の如くである。す
なわち、連鋳設備のTDまたはMD内の溶湯レベ
ル制御において、溶湯レベルの現時点および1サ
ンプリング周期前のサンプリング値を比較し、そ
の差が或るしきい値を超えたとき出力を発生する
第1の演算判別器と、或るサンプリング値を基準
として現時点のサンプリング値が或るしきい値分
以上、基準値より隔つたとき力を発生する第2の
判別器と、多数の偏差検出器とをもち、シーケン
ス回路は、前記第1または第2の判別器から出力
を受けたとき、偏差検出器からの出力状況を参照
してその時点のサンプリング値が所定の不感帯内
に留まつているか、該不感帯を超えて他の不感帯
へ移行しているかを判断し、移行していると判断
されたとき、操作パルスを送出して操作端を制御
し、溶湯レベルを調節する。しかも、このように
して出力される操作パルスのパルス幅を、操作端
の特性を自動的に決定して、または操作端の特性
により決まり、あらかじめ設定される定数によ
り、可変調節する。このようにして、操作パルス
の出力回数、ひいては操作端の操作頻度を減ら
し、その寿命を長くするようにした。
次に図を参照してこの発明の一実施例を詳しく
説明する。第1図はこの発明の一実施例の構成を
示す概要図である。
第1図において、1はレードル2に貯留された
溶湯、3は操作ノズルを操作する駆動装置例えば
モータ、4は例えばスライデイング・ゲート・バ
ルブのような、レードル2からタンデイツシユ6
への溶湯量を制御するための操作ノズル、5は中
間湯溜りとしてのタンデイツシユ6に貯留された
溶湯、7はロード・セル8の出力信号を増幅する
増幅器、9は鋳型、10は調節器を示す。
さて第1図において、レードル2の中にはいつ
ている溶湯1を鋳型9(複数)に分配注入するた
めの中間湯溜りとしてタンデイツシユ6が存在す
る。タンデイツシユ6にあつては、鋳型9(複
数)への溶湯の分配注入量を一定にするため、溶
湯レベルを一定に保つ必要がある。タンデイツシ
ユ6における溶湯5のレベルは、溶湯5を含むタ
ンデイツシユ6の容積が一定であるので、このタ
ンデイツシユ6の重量をロード・セル8により測
定することによつて知ることができる。かくてロ
ードセル8から重量換算で得られたタンデイツシ
ユ6内の溶湯レベルを表わす信号は、増幅器7に
おいて増幅されたのち、DC1〜5Vのプロセス
量信号として調節器10に印加される。調節器1
0では、この入来するプロセス量に基づき所定の
論理判断をおこない、その結果操作出力パルスを
モータ3に送り、モータ3をして操作ノズル4を
操作させる。該ノズルを操作すると、レードル2
の底部のノズルの開口面積が変化し、それにより
レードル1からタンデイツシユ6に落下流入する
溶湯の量が変るので、タンデイツシユ6における
溶湯の重量、結果的には溶湯のレベルが制御でき
る。溶湯の温度は鋼であれば1600℃付近という高
温であるから、操作ノズルの材質は当然耐火性の
ものであるが、それでも寿命が短かく、しかもそ
の操作頻度が増すほどさらに寿命が短かくなる傾
向にある。
第2図は、第1図における調節器10の詳細ブ
ロツク図である。
第2図において、101はサンプリング周期を
設定する可変設定器であり、102は設定器10
1からのサンプリング指令を受けてロードセル8
からの重量信号をサンプリングするサンプリング
回路、103は1サイクル前のサンプル値Lo―1
と今回のサンプル値Loを記憶するメモリ回路、
108〜111は各々偏差検出器、104〜10
7のレベル設定器によつて目標値設定器112で
与えられる目標値SVを中心に各々上上限H2、上
限H1、下限L1、下下限L2に設定される。113
はしきい値設定器114により設定されるしきい
値LAに対し、|Lo―1―Lo|>LAの判定を行
い、その場合のLo―1>LoかLo―1<Loを判別
し判別出力をシーケンス回路122へ送出する演
算判別器である。ホールド回路115は、制御開
始時にはその時点のLoを記憶する(記憶したそ
の値をXLとする)メモリ回路を含んでおり、1
16は|Lo―XL|>LAの判定を行う演算判別
器である。ホールド回路115は、演算判別器1
16において|Lo―XL|>LAが判別された時
には、該判別器116からその旨の信号を受けて
接点を閉じ自動的にその時のLoをXLに書き換え
る機能を有する。
117〜121は、操作ノズルSN(以下、単
にSNと記すこともある)の固有特性値として設
定される時間設定器であり、シーケンス回路12
2からモータ3へ送出される操作信号この場合は
パルスのパルス(時間)幅を調節するためのもの
である。117,118は操作ノズルの機械的バ
ツクラツシユを補正する為の定数設定器で、モー
タ3へ送られる出力の極性が反転する場合(即ち
開方向→閉方向へ、閉方向→開方向へ)に、12
1で設定されている基本出力パルス幅TSに加算
される値の設定器で閉方向ならtBC、開方向なら
tBOの設定時間幅で与えられる。
また119,120はSNの機構部のガタや単
位時間当りの移動量バラツキを総合した方向別の
補正値の設定器で各々補正値は閉方向tC、開方
向tOの時間幅で与えられる。121はSNを駆動
する為の基本操作パルス巾を規定するもので、操
作ノズル駆動モータ3側の最小応答時間やサンプ
リング周期、操作ノズルを駆動した后の応答性等
を考慮して決定される(通常1〜3秒程度であ
る)。そして122はシーケンス回路でSN駆動モ
ータ3に対する操作パルスを出力する。すなわち
シーケンス回路122は、演算判別器113,1
16から与えられる出力データに基き、偏差検出
器108〜111からの出力状況を参照しながら
独自の論理判断に従つてモータ3への操作パルス
の出力の有無を決定し、かつ該出力パルスの時間
幅を設定器117〜121により可変設定する。
第3A図〜第3D図は、シーケンス回路122
における論理判断のロジツクを更に補足説明する
ための説明図である。
第3A図は重量で得られたレベルを表わす信号
が急変した場合のロジツクを示す説明図である。
同図中に於いてLo―1とLo間にしき値LA以上の
偏差を生じたる場合は、その増減方向に応じて閉
または開の操作パルスを発する。
即ち、|Lo―Lo―1|=ΔL>LAで
Lo>Lo―1でかつLo>L1なら閉パルス、
Lo<Lo―1でかつLo<H1なら開パルス、
をそれぞれ出力する。これはSNの急激なつまり
や剥離、欠損等の瞬時の大きな変化に対応する為
のものであり、以下のケースに優先して判断、処
理される。
第3B図は警報設定レベルL2(下々限)〜H2
(上々限)の間での論理を説明する為のもので、
即ち
|Lo―XL|=ΔL>LAで
XL<H1<LoまたはXL<H2<Lo時に閉パル
スを、
XL>L1>LoまたはXL>L2>Lo時に開パルス
をそれぞれ出力する。
ここでXLは、以前にLAだけ或いはそれ以上の
差のでた時のその時点のLoの値で、第2図のホ
ールド回路115に一時記憶されているものであ
り、このXLとLoがL2〜H2の制御ラインの1つ
を挟んだ形になる状態で、かつ目標値SVから遠
ざかりつつある時に操作パルスを出力するもので
ある。
これより明らかな様に、L1〜H1間は不感帯で
かつL2〜L1、H1〜H2間も同様に不感帯を構成し
ているのである。今ここで第3C図を例にXLの
効果について云えば、H1のレベルで重量が表わ
すレベル信号が変化した場合では、通常の不感帯
付オン・オフ制御では勿論これに方向性判別例え
ば単純にLo―1<H1<Lo等の論理を付加したと
しても、重量値が表わすレベル信号H1を上下す
る変動時には操作パルス出力が続けてでる事が十
分予想できる。今Lo―1の代りに、しきい値LA
を越えて変化した時の値XLを採用することで、
第3C図の如く無意味な操作パルスの出力を抑え
ることができる。
すなわち、第3C図において、閉パルスは、
XL=L0とLo=L2がH1の制御ラインを挟んだ形
になり、かつ目標値SVからLo=L2が遠去かりつ
つあるので出力される。この時XL=L2と設定さ
れる。パルスは、Loが目標値SVへ接近しつつ
あるので出力せず、またパルスも、|Lo−XL
|=ΔL<LAなので出力されない。パルスも
パルス同様出力されず、パルスもLoが目標
値へ接近しつつあるので出力せず、この時XL=
L8と設定される。パルスはH1を挟んでXL(=
L8)とLo(=L10)が存在するがΔL10<LAの為、
閉パルスは出力されない。このように、上述の如
き論理判断のロジツクを採用すれば、レベル信号
が所定の限度内でゆるやかに変動しているとき
は、操作パルスの無意味な出力を抑えることがで
きる。
第3D図はLo>H2、またはLo<L2での論理を
説明する為のもので、
Lo>H2でかつLo>Lo―1のとき閉パルス、
Lo<L2でかつLo<Lo―1のとき開パルス、
をそれぞれ出力する。目標値SVを中心として、
H2、L2のレベルを外れて遠ざかりつつある場合
には、レベル制御が発散しつつあるので、このま
までは、オーバーフローまたはレベル低異常を生
じる恐れがある。この場合はサンプリング周期毎
に上記論理で操作パルスを出力する。
操作パルスを出力する論理は上述の如くである
が、このL2、L1、H1、H2の4つの制御レベルの
効果については次の様に説明できる。
即ち各レベル間を不感帯とすることで、不感帯
の2重化、逆に云えば不感帯の内に制御ゾーン
H1、L1を持つことで鋳型(モールド)への流出
量に大きく変動を生じて操作ノズルとの間の偏差
が大きくなつても(即ち大きな外乱があつても)
1段目、2段目の制御レベルを横ぎることによ
り、一般の不感帯1段の場合(これは、L2、H2
のみのケースに対応する。)に比べて行き過ぎ量
やその操作出力回数(SN摺動回数)を減少する
のに顕著な効果を有する。
つぎにこれら開または閉パルスを出力するにあ
たつて、SNの動作特性を考慮に入れてパルス幅
を決定することは非常に重要である。即ちサンプ
リング制御系にとつては、操作出力を出してから
次のサンプリング迄空白の時間を有することか
ら、出力した操作パルスは操作端に所定の動きを
生ぜしめる様に、操作ノズル及びその操作機構部
を含めて、その動作特性に見あつたパルス幅のも
のでなければならず、そのために機械的バツクラ
ツシユや操作ノズル移動量のバラツキなどを開閉
間の方向別に各操作ノズルについてあらかじめ計
測しておくか、制御中に計測することにより下記
の量を求める必要がある。
The present invention relates to a level control device for molten metal in a mold (hereinafter referred to as MD) or an intermediate sump (hereinafter referred to as TD) of continuous casting equipment. The following explanation will focus on controlling the molten metal level in the TD (see Figure 1). The operating end of these TD internal molten metal level controls is a sliding type.
Nozzles, slide gates, rotary nozzles, etc. are used (in the case of controlling the level of molten metal in the MD, a stopper may be used.Hereinafter collectively referred to as operation nozzles), they are constantly in contact with the high-temperature molten metal. Therefore, even if the nozzle is made of expensive refractory material, its lifespan is short, and its lifespan becomes even shorter in proportion to the number of sliding movements associated with control operations. While suppressing the number of sliding movements as much as possible to the extent that it does not affect the operation, we also take care of the looseness and bumpiness of the connection parts that are unavoidable due to the operating nozzle drive mechanism, as well as variations in the surface pressure, operating speed, and sliding resistance of the operating nozzle. Under such physical constraints, the TD head, that is, the molten metal level in the TD (or the weight in the TD determined from the shape of the TD) necessary for stabilizing the molten metal level in the MD can be obtained stably. It is desirable to control the Several methods have already been proposed for this type of control method, but the main ones are (1) simple PID feedback continuous control.
The operation nozzle is driven by calculation, and although the control accuracy to the target value is high, it has the disadvantage that the number of sliding movements is very large. (2) On/off control Determine whether the above deviation (weighing scale signal - target value) is positive or negative, and during that time, close signals are sent to the operating nozzles, respectively.
It outputs an open signal.As a modification of this method, instead of the target value, a suitable dead zone is provided above and below the target value, and the control output is not output when the target value is within the dead zone. This method causes cycling due to excessive control near the target value, which is a feature of on-off control, and the number of operations is also large, although not as many as in (1) above. (3) Trend determination method with sampling While the above (1) and (2) are continuous adjustment types, the TD weight value is sampled at appropriate intervals,
By comparing the target value (target value with dead band) with the sampled current value (distinguishing the size), relative comparison with past sampled values, etc., each determines the trend of the sampled value and operates based on its own logic. There is a method to control the output pulse of the nozzle. This method is generally more effective than (1) and (2) above because it can reduce the frequency of control output. As explained above, there are various methods that have been proposed, but no sufficiently effective method has yet been proposed. The present invention has been made in view of the conventional technical circumstances as described above, and therefore, an object of the present invention is to further reduce the number of operations of an operating nozzle to extend the life of the nozzle, and to improve control accuracy. The purpose of this invention is to provide a device for controlling the molten metal level in a TD. This invention belongs to method (3) above, but it further reduces the frequency of operation of the operation nozzle by devising the logic of determining the trend of sampling values. Since a pulse method is used in this case, the pulse width of the output pulse (hereinafter the operation signal will be referred to as the operation pulse) is also variable in accordance with the operating characteristics of the nozzle being operated. The main points of the structure of this invention are as follows. That is, in controlling the molten metal level in the TD or MD of continuous casting equipment, the molten metal level at the current time and the sampled value one sampling period ago are compared, and when the difference exceeds a certain threshold value, the first one generates an output. a second discriminator that generates a force when the current sampling value differs from the reference value by a certain threshold value or more based on a certain sampling value, and a large number of deviation detectors. When receiving the output from the first or second discriminator, the sequence circuit refers to the output status from the deviation detector to determine whether the sampled value at that time remains within a predetermined dead zone or not. It is determined whether the dead zone is exceeded and the dead zone is shifted to another dead zone, and when it is determined that the dead zone is shifted, an operating pulse is sent out to control the operating end and adjust the molten metal level. Moreover, the pulse width of the operating pulse outputted in this manner is variably adjusted by automatically determining the characteristics of the operating end, or by a preset constant determined by the characteristics of the operating end. In this way, the number of outputs of operation pulses and, by extension, the frequency of operation of the operation end are reduced, and its lifespan is extended. Next, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a molten metal stored in a ladle 2, 3 is a drive device such as a motor for operating an operating nozzle, and 4 is a tundish 6 from the ladle 2, such as a sliding gate valve.
5 is the molten metal stored in the tundish 6 as an intermediate sump, 7 is the amplifier for amplifying the output signal of the load cell 8, 9 is the mold, and 10 is the regulator. show. Now, in FIG. 1, a tundish 6 exists in the ladle 2 as an intermediate reservoir for distributing and injecting the molten metal 1 into molds 9 (a plurality of molds). In the tundish 6, it is necessary to keep the level of the molten metal constant in order to keep the amount of molten metal distributed and injected into the molds 9 (a plurality of molds) 9 constant. The level of the molten metal 5 in the tundish 6 can be determined by measuring the weight of the tundish 6 using the load cell 8, since the volume of the tundish 6 containing the molten metal 5 is constant. A signal representing the molten metal level in the tundish 6 obtained in terms of weight from the load cell 8 is amplified by the amplifier 7 and then applied to the regulator 10 as a process amount signal of 1 to 5 V DC. Regulator 1
0, a predetermined logical decision is made based on this incoming process quantity, and as a result, an operating output pulse is sent to the motor 3, causing the motor 3 to operate the operating nozzle 4. When you operate the nozzle, ladle 2
Since the opening area of the nozzle at the bottom of the tundish changes, thereby changing the amount of molten metal falling from the ladle 1 into the tundish 6, the weight of the molten metal in the tundish 6 and, as a result, the level of the molten metal can be controlled. The temperature of the molten metal is high, around 1600℃ for steel, so the material of the operating nozzle is naturally fire-resistant, but it still has a short lifespan, and the more frequently it is operated, the shorter it will be. There is a tendency. FIG. 2 is a detailed block diagram of regulator 10 in FIG. In FIG. 2, 101 is a variable setting device for setting the sampling period, and 102 is a setting device 10.
Load cell 8 receives the sampling command from 1.
103 is a sampling circuit that samples the weight signal from 1 cycle ago, L o - 1
and a memory circuit that stores the current sample value L o ,
108 to 111 are deviation detectors, 104 to 10, respectively.
The upper limit H 2 , the upper limit H 1 , the lower limit L 1 , and the lower lower limit L 2 are set by the level setter No. 7 around the target value SV given by the target value setter 112, respectively. 113
determines whether |L o - 1 -L o |>L A with respect to the threshold L A set by the threshold setter 114, and in that case, whether L o - 1 >L o or L o - This is an arithmetic discriminator that discriminates 1 <L o and sends a discriminating output to the sequence circuit 122. The hold circuit 115 includes a memory circuit that stores L o at that point in time when control is started (the stored value is set as X L ), and 1
16 is an arithmetic discriminator that determines |L o −X L |> LA . The hold circuit 115 is the arithmetic discriminator 1
When it is determined in 16 that |L o -X L |> LA , it receives a signal to that effect from the discriminator 116, closes the contact, and automatically rewrites Lo at that time to X L. Reference numerals 117 to 121 are time setting devices set as characteristic characteristic values of the operation nozzle SN (hereinafter sometimes simply referred to as SN), and the sequence circuit 12
2 to the motor 3. In this case, the operation signal is for adjusting the pulse (time) width of the pulse. Reference numerals 117 and 118 are constant setters for correcting the mechanical backlash of the operating nozzle, and when the polarity of the output sent to the motor 3 is reversed (i.e., from the open direction to the closed direction, from the closed direction to the open direction), 12
The set time width is given by the set time width of t BC for the closing direction and t BO for the open direction. In addition, 119 and 120 are setting devices for correction values for each direction that take into account the backlash of the SN mechanism and the variation in the amount of movement per unit time, and each correction value is given by the time width of the closing direction t C and the opening direction t O. . 121 specifies the basic operation pulse width for driving the SN, and is determined by taking into consideration the minimum response time and sampling period of the operation nozzle drive motor 3 side, the responsiveness after driving the operation nozzle, etc. (usually about 1 to 3 seconds). A sequence circuit 122 outputs operation pulses to the SN drive motor 3. In other words, the sequence circuit 122 has the operation discriminator 113,1
Based on the output data given from 16, and with reference to the output status from deviation detectors 108 to 111, it determines whether or not to output an operating pulse to the motor 3 according to its own logical judgment, and determines the time of the output pulse. The width is variably set by setting devices 117 to 121. 3A to 3D show the sequence circuit 122
FIG. 3 is an explanatory diagram for further supplementary explanation of the logic of logical judgment in FIG. FIG. 3A is an explanatory diagram showing the logic when the signal representing the level obtained by weight suddenly changes.
In the figure, if a deviation of more than the threshold L A occurs between L o - 1 and L o , a close or open operation pulse is generated depending on the direction of increase or decrease. That is, if |L o − L o − 1 |=ΔL>L A and L o >L o − 1 and L o >L 1 , it is a closed pulse, and if L o <L o − 1 and L o <H 1 , it is a closed pulse. Outputs the open pulse and , respectively. This is to respond to instantaneous large changes such as sudden clogging, peeling, or loss of the SN, and the following cases are prioritized and handled. Figure 3B shows alarm setting levels L 2 (lower limit) to H 2
This is to explain the logic between (upper and lower limits),
That is, when |L o −X L |=ΔL>L A , a closing pulse is applied when X L <H 1 <L o or X L <H 2 <L o , and when X L >L 1 >L o or X L >L 2 > Outputs an open pulse at Lo . Here, X L is the value of L o at the time when there was a difference of L A or more, and is temporarily stored in the hold circuit 115 in FIG . An operation pulse is output when Lo is sandwiching one of the control lines L 2 to H 2 and is moving away from the target value SV. As is clear from this, the area between L 1 and H 1 is a dead zone, and the areas between L 2 and L 1 and H 1 and H 2 also constitute dead zones. Now, using Fig. 3C as an example, when the level signal represented by the weight changes at the level of H 1 , normal on/off control with a dead band may be used, of course, and directional discrimination, such as simple Even if logic such as Lo - 1 < H 1 < Lo is added to the equation, it can be fully expected that the operation pulse output will continue to be output when the level signal H 1 represented by the weight value fluctuates up and down. Now instead of L o − 1 , the threshold L A
By adopting the value X L when it changes beyond
It is possible to suppress the output of meaningless operation pulses as shown in FIG. 3C. That is, in FIG. 3C, the closing pulse is
Since X L =L 0 and L o =L 2 sandwich the control line of H 1 , and L o =L 2 is moving away from the target value SV, it is output. At this time, X L =L 2 is set. Since L o is approaching the target value SV, the pulse is not output, and the pulse is also |L o −X L
Since |=ΔL< LA , it is not output. Like the pulse, the pulse is not output, and since L o is approaching the target value, the pulse is not output, and at this time, X L =
It is set as L 8 . The pulse is X L ( =
L 8 ) and L o (=L 10 ) exist, but since ΔL 10 <L A ,
Close pulse is not output. In this way, by employing the logic of the above-mentioned logical judgment, it is possible to suppress the meaningless output of operation pulses when the level signal fluctuates slowly within a predetermined limit. Figure 3D is for explaining the logic when L o > H 2 or L o < L 2. When L o > H 2 and L o > L o - 1 , a closed pulse is generated, and L o < L 2 and L o < L o - 1 , an open pulse is output, respectively. Focusing on the target value SV,
If the level of H 2 and L 2 is exceeded and the level is moving away, the level control is starting to diverge, and if this continues, there is a risk of overflow or low level abnormality. In this case, an operation pulse is output according to the above logic every sampling period. The logic for outputting the operation pulse is as described above, and the effects of the four control levels L 2 , L 1 , H 1 , and H 2 can be explained as follows. In other words, by creating a dead zone between each level, the dead zone is doubled, or conversely, a control zone is created within the dead zone.
By having H 1 and L 1 , even if there is a large fluctuation in the flow rate to the mold and the deviation from the operating nozzle becomes large (that is, even if there is a large disturbance)
By crossing the control levels of the first and second stages, in the case of a general one-stage dead zone (this is L 2 , H 2
Corresponds to only cases. ) has a remarkable effect in reducing the amount of overshoot and the number of operation outputs (SN sliding number). Next, when outputting these open or close pulses, it is very important to determine the pulse width by taking into account the operating characteristics of the SN. In other words, for the sampling control system, since there is a blank time after outputting the operation output until the next sampling, the output operation pulse is controlled by the operation nozzle and its operation mechanism so that it causes a predetermined movement at the operation end. The pulse width must be suitable for the operating characteristics of each operating nozzle, including the part, and for this purpose, the mechanical backlash and variations in operating nozzle movement should be measured in advance for each operating nozzle in each direction during opening and closing. Or, it is necessary to find the following quantities by measuring during control.
【表】
ルのバラツキとして各々
とすることでも良い。また、ここではパルス駆動
の為単位は操作ノズルの操作速度で変換して、各
物理量は時間(msec)になつている。
今、上記〜のケースにて操作パルスを出力
する場合、そのパルス出力巾は、
閉パルス=TS+tBC+tC
開パルス=TS+tBO+tOとなる。
ここにTSは第2図の時間設定器121により
設定される基本パルス巾、tBC、tBOは機械的バ
ツクラツシユの為、出力の方向が反転した時のみ
加算されるもので、やはり第2図の時間設定器1
17,118により設定される。これにより、
SNの機械的なガタや、その特性を操作パルス巾
を可変にすることで補正することができる。
また本発明はSVとL2〜H2は個別に設定できる
様に考えられているが、SVに連動してL2〜H2が
相対的に変化する様にすることは勿論可能であ
り、またパルス出力巾を上記の様に細分化せず、
実際の操業で経験的に得られる固有値として開パ
ルス巾=TSO、閉パルス巾=TSCを使用すること
も可能である。
この発明によれば、タンデイツシユレベル制御
に於いてレードルSNを操作端として制御する場
合に従来の方式に比べ、不感帯を2段に設けた傾
向判別型サンプリング制御により、操作ノズルの
摺動回数を低減し長寿命化することで、運転コス
トの低減を図ることができ、更に操作ノズルのガ
タ補正論理により操作パルス巾を可変すること
で、操作ノズルのガタを機械的に高頻度で補修す
ること無く制御精度を一定に維持することがで
き、安定した自動制御が得られる。
この発明はいままで説明したTDレベル制御に
限らず、サンプリング周期を短くすることで、鋳
型内のレベル制御にも応用できる。また、操作端
がパルス制御方式以外の場合にも適用できるの
は、云うまでもない。[Table] As for the variation in
You can also do this. Furthermore, since pulse driving is used here, the unit is converted by the operating speed of the operating nozzle, and each physical quantity is expressed as time (msec). Now, when outputting the operation pulse in the above cases ~, the pulse output width is as follows: Closed pulse = T S +t BC +t C Open pulse = T S +t BO +t O. Here, T S is the basic pulse width set by the time setter 121 in FIG . Time setting device 1 shown in the figure
17,118. This results in
The mechanical play of the SN and its characteristics can be corrected by varying the operation pulse width. Furthermore, although the present invention is designed so that SV and L 2 to H 2 can be set individually, it is of course possible to relatively change L 2 to H 2 in conjunction with SV. Also, without subdividing the pulse output width as described above,
It is also possible to use the open pulse width = T SO and the closed pulse width = T SC as eigenvalues obtained empirically in actual operation. According to this invention, when controlling the ladle SN as the operating end in tundish level control, compared to the conventional method, the number of sliding operations of the operating nozzle is increased by trend discrimination type sampling control with two stages of dead zones. By reducing the noise and extending the service life, it is possible to reduce operating costs.Furthermore, by varying the operation pulse width using the control nozzle play correction logic, the play in the control nozzle can be mechanically repaired frequently. Control accuracy can be maintained constant without any problems, and stable automatic control can be obtained. This invention is not limited to the TD level control described above, but can also be applied to level control within a mold by shortening the sampling period. It goes without saying that the present invention can also be applied to cases where the operating end is of a type other than pulse control.
第1図はこの発明の一実施例の構成を示す概要
図、第2図は第1図における調節器10の詳細ブ
ロツク図、第3A図乃至第3D図はシーケンス回
路122における論理判断のロジツクを説明する
ための説明図、である。
符号説明、1……溶湯、2……レードル、3…
…モータ、4……操作ノズル、5……溶湯、6…
…タンデイツシユ、7……増幅器、8……ロード
セル、9……鋳型、10……調節器、101……
サンプリングタイマー、102……サンプリング
回路、103……メモリ、104〜107……レ
ベル設定器、108〜111……偏差検出器、1
12……目標設定器、113,116……演算判
別器、114……しきい値設定器、115……ホ
ールド回路、117〜121……時間設定器、1
22……シーケンス回路。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed block diagram of the regulator 10 in FIG. It is an explanatory diagram for explaining. Explanation of symbols, 1... Molten metal, 2... Ladle, 3...
...Motor, 4...Operation nozzle, 5...Molten metal, 6...
...Tandite, 7...Amplifier, 8...Load cell, 9...Mold, 10...Adjuster, 101...
Sampling timer, 102... Sampling circuit, 103... Memory, 104-107... Level setter, 108-111... Deviation detector, 1
12...Target setter, 113, 116...Calculation discriminator, 114...Threshold value setter, 115...Hold circuit, 117-121...Time setter, 1
22...Sequence circuit.
Claims (1)
湯のレベルを一定周期で検出するサンプリング検
出手段と、前記中間湯溜まりまたは鋳型への溶湯
の注湯量を制御する操作ノズルと、前記検出手段
からのレベルのサンプリング値を受けて前記操作
ノズルを開閉駆動するための操作信号を出力する
調節器と、から成る溶湯のレベル制御装置におい
て、 前記調節器は、 (イ) 前記検出手段からのレベルのサンプリング値
を自己の設定レベルと比較し前者が後者を超え
るとき、それぞれ出力を発生する複数個の偏差
検出器と、 (ロ) 溶湯レベルの現時点および1サンプリング周
期前の各サンプリング値の差が或るしきい値を
超えたとき、出力を発生する第1の演算判別器
と、 (ハ) 溶湯レベルの或るサンプリング時点における
値を基準値とし、現時点における溶湯レベルの
サンプリング値が前記基準値から或るしきい値
分以上、上まわりまたは下まわつたとき、現時
点のサンプリング値を改めて基準値として設定
すると共に、出力を発生する第2の演算判別器
と、 (ニ) 前記第1または第2の演算判別器から出力を
受けたとき、その時点における溶湯レベルのサ
ンプリング値が、前記偏差検出器からの出力状
況に照らして、所定の不感帯内に止まつている
か、該不感帯を超えて他の不感帯へ移行してい
るか、を判別し、移行しているとき、操作ノズ
ル駆動のための操作信号を出力するシーケンス
回路であつて、該シーケンス回路から出力され
る前記操作ノズル駆動のための操作信号のパル
ス幅を、駆動される前記操作ノズルの動作特性
に従つて人為的に補正可能とする補正手段を備
えた前記シーケンス回路と、 を具備して成ることを特徴とする溶湯のレベル制
御装置。[Scope of Claims] 1. Sampling detection means for detecting the level of molten metal in an intermediate pool or mold containing molten metal at regular intervals; and an operation nozzle for controlling the amount of molten metal poured into the intermediate pool or mold; A molten metal level control device comprising: a regulator that receives a level sampling value from the detection means and outputs an operation signal for driving the operation nozzle to open or close, the regulator comprising: (a) the detection means; a plurality of deviation detectors each generating an output when the sampling value of the level from is compared with the self-set level and the former exceeds the latter; and (b) each sampling value of the molten metal level at the current time and one sampling period before. a first arithmetic discriminator that generates an output when the difference between (d) a second arithmetic discriminator that re-sets the current sampling value as the reference value and generates an output when the reference value has gone above or below by a certain threshold value; When receiving the output from the first or second calculation discriminator, determine whether the sampled value of the molten metal level at that time remains within a predetermined dead zone or exceeds the dead zone in light of the output status from the deviation detector. a sequence circuit that determines whether or not the dead zone has shifted to another dead zone, and outputs an operation signal for driving the operation nozzle when the transition has occurred, the operation signal for driving the operation nozzle output from the sequence circuit the sequence circuit comprising a correction means that can artificially correct the pulse width of the operation signal according to the operating characteristics of the operation nozzle to be driven; Control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18036081A JPS5881547A (en) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | Level controlling system of molten metal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18036081A JPS5881547A (en) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | Level controlling system of molten metal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5881547A JPS5881547A (en) | 1983-05-16 |
| JPS6261382B2 true JPS6261382B2 (en) | 1987-12-21 |
Family
ID=16081878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18036081A Granted JPS5881547A (en) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | Level controlling system of molten metal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5881547A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62157133A (en) * | 1985-12-28 | 1987-07-13 | Kurosaki Refract Co Ltd | Automatic filling device for granular material |
| JPH0620630B2 (en) * | 1985-12-28 | 1994-03-23 | 黒崎窯業株式会社 | Control method of sliding nozzle device for continuous casting container |
| JP5359352B2 (en) * | 2009-02-19 | 2013-12-04 | Jfeスチール株式会社 | Ladle nozzle control method and system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5326204A (en) * | 1976-08-23 | 1978-03-10 | Komatsu Mfg Co Ltd | Method for prevention of solidification of melt at taphole of cupola furnace |
| JPS5931424B2 (en) * | 1977-06-10 | 1984-08-02 | 新日本製鐵株式会社 | Molten metal pouring control method in continuous casting |
| JPS551865A (en) * | 1978-06-20 | 1980-01-09 | Osaka Soda Co Ltd | Solidification of heavy metals-containing wastes |
| JPS57152358A (en) * | 1981-03-13 | 1982-09-20 | Kawasaki Steel Corp | Method and device for controlling weight of molten steel in continuous casting tundish |
-
1981
- 1981-11-12 JP JP18036081A patent/JPS5881547A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5881547A (en) | 1983-05-16 |
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