本發(fā)明涉及進行電鍍設(shè)備中噴嘴的控制的電鍍附著量控制裝置及電鍍附著量控制方法的技術(shù)。
背景技術(shù):
在對鋼鐵實施電鍍的連續(xù)電鍍生產(chǎn)線上,附著到鋼板上的電鍍材料的量由作為稱為生產(chǎn)線速度的鋼板的速度的板速(鋼板速度)、作為噴嘴與鋼板的距離的噴嘴間隙(噴嘴鋼板距離)、作為從噴嘴噴出的氣體的壓力的噴嘴壓力(氣體壓力)等來決定。自動控制電鍍附著量的大多數(shù)設(shè)備,通過利用電鍍附著量預測模型計算出實現(xiàn)由上位(主)計算機發(fā)送來的目標電鍍附著量的噴嘴壓力,對由操作者的手動操作決定的板速和噴嘴間隙進行控制。作為將這樣的電鍍附著量的控制高精度化的過去的方法,例如,公開了專利文獻1記載的技術(shù)。
在專利文獻1中,公開了采用下述控制模型的控制系統(tǒng)的預調(diào)控制方法及控制裝置,所述控制模型“設(shè)置第一預調(diào)部和第二預調(diào)部,所述第一預調(diào)部將對應于控制量目標值的操作量指令值作為利用控制模型計算的預調(diào)值,所述第二預調(diào)部計算對應于控制規(guī)格的變化量而應當變更的操作量的值,通過對當前的操作量指令值進行加減運算,求出預調(diào)值,并且,著眼于控制誤差和模型誤差,從制造信息或者由設(shè)備獲得的控制信息中選擇進行良好的控制的預調(diào)部,變更操作值的指令值”(參照摘要)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2004-013393號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
在等級低的鋼板中,焊接點周圍(鋼板的前后端)的板形狀不好的情況很多。從而,存在著在焊接點周圍噴嘴與鋼板接觸的擔憂。為了避免這種情況,進行所謂的噴嘴開閉控制,在所述噴嘴開閉控制中,在焊接點通過噴嘴位置之前,打開噴嘴(加大噴嘴間隙),在焊接點通過之后,再次將噴嘴關(guān)閉到恰當?shù)奈恢?。因此,在專利文獻1中的進行預調(diào)計算的焊接點附近,噴嘴不在通常的作業(yè)位置,而是位于遠離鋼板的位置。
在預調(diào)計算中,大多使用電鍍附著量預測模型。這種電鍍附著量預測模型是利用穩(wěn)定狀態(tài)時的數(shù)據(jù)來構(gòu)筑的。這里,所謂穩(wěn)定狀態(tài)時是指在不使噴嘴間隙或噴嘴壓力變化的狀態(tài)下進行電鍍時。換句話說,所謂穩(wěn)定狀態(tài)是指從電鍍設(shè)備取得的電鍍附著量變成基于從電鍍設(shè)備取得的當前的板速、當前的噴嘴壓力、當前的噴嘴間隙的每一個(由它們分別決定)的電鍍附著量的狀態(tài)。但是,在噴嘴開閉控制時,變成將非穩(wěn)定地成為很大的值的噴嘴間隙作為輸入來預測電鍍附著量的情況。由于在專利文獻1記載的技術(shù)中,沒有顧及到這一點,所以,在噴嘴開閉控制時的預調(diào)計算中的電鍍附著量的預測精度降低。其結(jié)果是,在專利文獻1記載的技術(shù)中,存在著噴嘴壓力的計算精度低下的問題。
另外,在噴嘴打開時,一般地,為了維持電鍍附著量,噴嘴壓力變成高壓,成為飽和壓力。在專利文獻1記載的技術(shù)中,在實施進行相對值計算的第二預調(diào)控制時,進行第二預調(diào)控制的第二預調(diào)部對于當前的操作量指令值(噴嘴壓力指令值)進行與控制規(guī)格(電鍍附著量的目標值)的變化量相對應的操作量(噴嘴壓力)的加減運算。即,以當前的操作量指令值(噴嘴壓力指令值)為基礎(chǔ),計算下一時刻的操作量(噴嘴壓力)。在噴嘴壓力達到飽和狀態(tài)的情況下,變成以該飽和壓力為基點計算下一時刻的噴嘴壓力。其結(jié)果是,存在著在下一時刻計算出大大降低了的噴嘴壓力的問題。即,由于受飽和壓力限制,以比本來的噴嘴壓力大大降低了的當前的噴嘴壓力為基礎(chǔ),計算下一時刻的噴嘴壓力,因此,存在著下一時刻的噴嘴壓力會比本來應當計算出來的噴嘴壓力大大地降低的問題。
本發(fā)明是鑒于這樣的背景做出的,本發(fā)明以進行精度高的噴嘴控制作為課題。
解決課題的手段
為了解決前述課題,本發(fā)明的電鍍附著量控制裝置,從電鍍設(shè)備接收實際的信息,基于所接收的前述實際的信息,生成控制作為電鍍材料的附著量的電鍍附著量用的控制信息,并向前述電鍍設(shè)備發(fā)送,所述電鍍設(shè)備將被連續(xù)進給的鋼板浸漬到熔融電鍍材料的浴槽中,在吊起的狀態(tài)下從噴嘴噴射高壓的氣體,吹掉不需要的電鍍材料,由此在前述鋼板上附著所希望厚度的電鍍材料,其特征在于,所述電鍍附著量控制裝置包括:預調(diào)控制部,所述預調(diào)控制部通過基于至少表示作為前述鋼板的移動速度的鋼板速度、作為從前述噴嘴噴射的前述氣體的壓力的氣體壓力、作為前述噴嘴及前述鋼板的距離的噴嘴鋼板距離、和附著到前述鋼板上的電鍍附著量的關(guān)系的電鍍附著量預測模型進行的運算,至少計算出氣體壓力來作為附著前述所希望厚度的電鍍材料用的前述噴嘴的操作量的指令值;跟蹤部,所述跟蹤部從前述電鍍設(shè)備獲取前述鋼板速度,基于累計計算所獲取的該鋼板速度而得到的前述鋼板的移動距離,確定前述鋼板中的位置信息;穩(wěn)定狀態(tài)判定部,所述穩(wěn)定狀態(tài)判定部基于前述跟蹤部確定的前述鋼板的位置信息,判定從前述電鍍設(shè)備獲取的當前的電鍍附著量是否是基于從前述電鍍設(shè)備獲取的當前的鋼板速度、當前的氣體壓力、當前的噴嘴鋼板距離的每一個的電鍍附著量,由此判定從前述電鍍設(shè)備獲取的電鍍附著量是否是穩(wěn)定地檢測出的電鍍附著量;以及,穩(wěn)定值存儲處理部,所述穩(wěn)定值存儲處理部將在從前述電鍍設(shè)備獲取的電鍍附著量被前述穩(wěn)定狀態(tài)判定部判定為被穩(wěn)定地檢測出的電鍍附著量時所獲取的第二電鍍附著量、第二鋼板速度、第二氣體壓力、和第二噴嘴鋼板距離的組合,存儲在穩(wěn)定值存儲部中,前述預調(diào)控制部從前述電鍍設(shè)備獲取作為當前的鋼板速度的第一鋼板速度、作為當前的噴嘴鋼板距離的第一噴嘴鋼板距離、和作為當前的電鍍附著量的目標值的第一目標電鍍附著量,基于前述電鍍附著量預測模型,計算作為用于實現(xiàn)前述第一目標電鍍附著量的氣體壓力的指令值的第一氣體壓力,從前述穩(wěn)定值存儲部獲取前述第二鋼板速度、前述第二噴嘴鋼板距離、和前述第二電鍍附著量,利用前述電鍍附著量預測模型,對應于前述第二鋼板速度和前述第二噴嘴鋼板距離,計算作為用于實現(xiàn)該電鍍附著量的氣體壓力的指令值的第三氣體壓力,將前述第一氣體壓力與從前述穩(wěn)定值存儲部獲取的前述第二氣體壓力相加,進而,減去前述第三氣體壓力,由此,計算出作為前述噴嘴的操作量的指令值的第四氣體壓力。
對于其它的解決手段,將在實施方式中進行說明。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,可以進行精度高的噴嘴控制。
附圖說明
圖1是表示根據(jù)第一種實施方式的電鍍附著系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖2是表示根據(jù)第一種實施方式的控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示根據(jù)第一種實施方式的預調(diào)控制部中的處理的步驟的流程圖。
圖4是表示根據(jù)第一種實施方式的跟蹤部中的處理的步驟的流程圖。
圖5是示意地表示在一個鋼板內(nèi)的穩(wěn)定狀態(tài)成立的定時的圖。
圖6是表示根據(jù)第一種實施方式的穩(wěn)定附著量判定部的處理步驟的流程圖。
圖7是表示根據(jù)第一種實施方式的噴嘴控制的例子的圖。
圖8是表示根據(jù)第二種實施方式的電鍍附著系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖9是表示根據(jù)第二種實施方式的控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)的圖。
圖10是表示根據(jù)第二種實施方式的絕對值計算部中的處理的步驟的流程圖。
圖11是表示根據(jù)第二種實施方式的焊接點附近判定部中的處理步驟的流程圖。
圖12是表示根據(jù)第二種實施方式的控制方式選擇部中的處理的步驟的流程圖。
圖13是表示第二種實施方式的噴嘴控制的例子的圖。
具體實施方式
下面,參照適當?shù)母綀D,詳細地說明用于實施本發(fā)明的方式(稱為“實施方式”)。
[第一種實施方式]
圖1是表示根據(jù)第一種實施方式的電鍍附著系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
電鍍附著系統(tǒng)具有:控制裝置(電鍍附著量控制裝置)1、電鍍設(shè)備2和上位計算機(外部裝置)3。
控制裝置1控制作為控制對象的電鍍設(shè)備2,在鋼板401上附著所希望的厚度的電鍍材料。
電鍍設(shè)備2如前面所述是控制裝置1的控制對象,基于控制裝置1的指令使電鍍材料附著到鋼板401上。
上位計算機3向控制裝置1輸入目標電鍍附著量等的信息。
首先,說明電鍍設(shè)備2的結(jié)構(gòu)。電鍍設(shè)備2將被連續(xù)地進給的鋼板401浸入到貯存在釜201中的熔融電鍍材料202中。借此,對鋼板401進行電鍍。另外,電鍍設(shè)備2在從熔融電鍍材料202中將鋼板401吊起的狀態(tài)下,利用噴嘴211噴射高壓氣體,使不需要的電鍍材料剝落。借此,電鍍設(shè)備2將附著在鋼板401上的電鍍材料的厚度控制在所希望的值。鋼板401(卷材)彼此之間通過焊接被連接起來,成為連續(xù)地實施電鍍處理的結(jié)構(gòu)。
通常,焊接點411與目標電鍍附著量的變化點相一致。但是,存在由一個鋼板401生產(chǎn)多個卷材的情況。即,在對一個鋼板401實施不同的電鍍的情況。在這種情況下,在焊接點411之外還存在著電鍍附著量的目標值變化點,以不同的目標電鍍附著量來控制一個鋼板401。附著在鋼板401上的電鍍附著量W由附著量檢測器212來檢測。附著量檢測器212安裝在與噴嘴211分離開的位置。另外,作為檢測方法,一般地,通過附著量檢測器212橫穿鋼板401的寬度方向,輸出相對于寬度方向的電鍍附著量的平均值。因此,即使操作作為從噴嘴噴出的氣體的壓力的噴嘴壓力(氣體壓力)或作為噴嘴211與鋼板401的距離的噴嘴間隙(噴嘴鋼板距離),能夠檢測出作為其結(jié)果的電鍍附著量也在1~2分鐘左右之后。從而,預測電鍍附著量來決定噴嘴壓力的預調(diào)控制是重要性高的控制對象。
輥203、上輥204支承鋼板401。電鍍附著量W雖然受到各種因素的影響而變化,但主要由作為鋼板401的移動速度的鋼板401的板速(鋼板速度)V、噴嘴壓力P、噴嘴間隙D來決定。另外,鋼板401的板速V基于輥203、上輥204的旋轉(zhuǎn)速度等來計算。
它們的關(guān)系例如用下面的公式(1)表示。
ln(W)=a0+a1·ln(P)+a2·ln(V)+a31·ln(D) ···(1)
這里,a0~a3是常數(shù)。
如圖1所示,一般地,噴嘴211大多配備在鋼板401的表面?zhèn)燃氨趁鎮(zhèn)?。當噴嘴壓力P在鋼板401的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)炔煌瑫r,將兩者的平均值作為噴嘴壓力P即可。同樣地,當噴嘴間隙D在鋼板401的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)炔煌蛘咴谟覀?cè)和左側(cè)不同時,將它們的平均值作為噴嘴間隙D即可。另外,實際上可以認為,電鍍附著量W根據(jù)熔融電鍍材料及鋼板401的溫度、噴嘴211的高度、噴嘴211相對于鋼板401的角度等而變化。但是,在像公式(1)這樣的回歸模型中,對于熔融電鍍材料或鋼板401的溫度、噴嘴211的高度、噴嘴211相對于鋼板401的角度等,沒有發(fā)現(xiàn)作為變數(shù)的顯著意義,在大多數(shù)情況下被省略。在本實施方式中,下面,將電鍍附著量預測模型作為公式(1)進行說明。
另外,被附著量檢測器212檢測出電鍍附著量的鋼板401,最終被圖中未示出的切斷機切斷,并被卷取成卷材。
其次,說明控制裝置1的結(jié)構(gòu)。
控制裝置1除了對應于下面被處理的鋼板401的目標電鍍附著量W*之外,還從上位計算機3接收該鋼板401的鋼的種類、板厚、板寬等制造信息。在有的情況下,在制造信息中還包含電鍍附著量W的上下限值、鋼板401的規(guī)格信息等。
控制裝置1具有:預調(diào)控制部101、跟蹤部(穩(wěn)定狀態(tài)判定部)102、穩(wěn)定附著量判定部(穩(wěn)定值存儲處理部)103、穩(wěn)定值存儲部(存儲部)104、FB(Feedback:反饋)控制部105及加法運算輸出部106。
預調(diào)控制部101利用從上位計算機3取得的當前的目標電鍍附著量W*c、從電鍍設(shè)備2取得的當前的噴嘴壓力Pc、當前的板速Vc、當前的噴嘴間隙Dc、以及穩(wěn)定值存儲部104的穩(wěn)定數(shù)據(jù)等,計算噴嘴壓力P的指令值(預調(diào)值Pref)。對于穩(wěn)定數(shù)據(jù),將在后面描述。另外,預調(diào)控制部101,接收到來自于上位計算機3的目標附著量W*的變化、來自于電鍍設(shè)備2的噴嘴間隙D、板速V中的任一個的變化的時刻開始進行處理,當從穩(wěn)定附著量判定部103收到穩(wěn)定狀態(tài)觸發(fā)信號時,結(jié)束處理。
跟蹤部102通過累計計算從電鍍設(shè)備2取得的板速V,追蹤鋼板401的移動距離。另外,跟蹤部102在穩(wěn)定狀態(tài)的情況下發(fā)出穩(wěn)定狀態(tài)觸發(fā)信號。
這里,所謂穩(wěn)定狀態(tài)表示對應于噴嘴壓力P、噴嘴間隙D、板速V而被附著的電鍍材料在之后噴嘴壓力P、噴嘴間隙D、板速V沒有變化地原樣被附著量檢測器212作為電鍍附著量W檢測出來的狀態(tài)。相反地,在該部位的電鍍附著量被附著量檢測器212檢測出來之前,噴嘴壓力P、噴嘴間隙D、板速V中的任一個變化了時,不被認為是穩(wěn)定狀態(tài)。換句話說,所謂穩(wěn)定狀態(tài)是指從電鍍設(shè)備2取得的當前的電鍍附著量W的實際值成為基于從電鍍設(shè)備1取得的當前的板速V、當前的噴嘴壓力P、當前的噴嘴間隙D的每一個(由它們分別決定)的電鍍附著量W的狀態(tài)。
穩(wěn)定附著量判定部103從電鍍設(shè)備2取得當前的電鍍附著量Wc、噴嘴壓力Pc、噴嘴間隙Dc、板速Vc。另外,穩(wěn)定附著量判定部103當從跟蹤部102接收到穩(wěn)定狀態(tài)觸發(fā)信號時,將取得的當前的電鍍附著量Wc、噴嘴壓力Pc、噴嘴間隙Dc、板速Vc作為穩(wěn)定狀態(tài)下的電鍍附著量Ws、噴嘴壓力Ps、噴嘴間隙Ds、板速Vs而存儲在穩(wěn)定值存儲部104中。下面,將穩(wěn)定狀態(tài)下的電鍍附著量Ws、噴嘴壓力Ps、噴嘴間隙Ds及板速Vs分別稱為穩(wěn)定電鍍附著量Ws、穩(wěn)定噴嘴壓力Ps、穩(wěn)定噴嘴間隙Ds及穩(wěn)定板速Vs。穩(wěn)定電鍍附著量Ws、穩(wěn)定噴嘴壓力Ps、穩(wěn)定噴嘴間隙Ds及穩(wěn)定板速Vs均為實際值。
由穩(wěn)定附著量判定部103存儲的穩(wěn)定電鍍附著量Ws、穩(wěn)定噴嘴壓力Ps、穩(wěn)定噴嘴間隙Ds、穩(wěn)定板速Vs等,被保存在穩(wěn)定值存儲部104中。
FB控制部105當從穩(wěn)定狀態(tài)附著量判定部103接到穩(wěn)定狀態(tài)觸發(fā)信號時,基于從電鍍設(shè)備2取得的穩(wěn)定附著量Ws與從上位計算機3取得的當前的目標電鍍附著量W*c的偏差,使噴嘴壓力P向使該偏差減小的方向變化。
加法運算輸出部106將預調(diào)控制部101的輸出和FB控制部105的輸出相加并輸出。
下面,在本實施方式中,為了簡單起見,以電鍍設(shè)備2的控制對象為噴嘴壓力P的情況為例進行說明。控制裝置1,在目標電鍍附著量W*或從電鍍設(shè)備2取得的板速V、噴嘴間隙D變化了的時刻,由預調(diào)控制部101進行預調(diào)控制,將當前的噴嘴壓力Pc切換成實現(xiàn)所希望的電鍍附著量的氣體壓力P。
另外,在本實施方式中,對于控制對象為噴嘴壓力P的情況進行說明,但是,控制對象并不局限于噴嘴壓力P,噴嘴間隙D等也可以是控制對象。
(硬件結(jié)構(gòu))
圖2是表示根據(jù)第一種實施方式的控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)的圖。
控制裝置1可以是PC(Personal Computer:個人計算機),也可以是PLC(Programmable Logic Controller:可編程邏輯控制器)。
控制裝置1具有:RAM(Random Access Memory:隨機存取存儲器)等存儲器501、CPU(Central Processing Unit:中央處理器)502、HD(Hard Disc:硬盤)等存儲裝置503。這里,存儲裝置503相當于圖1的穩(wěn)定值存儲部104。
在存儲器501中裝載存儲在存儲裝置503中的程序,通過利用CPU執(zhí)行裝載的程序,實現(xiàn)預調(diào)控制部101、跟蹤部102、穩(wěn)定附著量判定部103、FB控制部105、加法運算輸出部106。
(預調(diào)控制處理)
圖3是表示根據(jù)第一種實施方式的預調(diào)控制部中的處理的步驟的流程圖。適當?shù)貐⒄請D1。
另外,該處理是伴隨著進行噴嘴開閉處理而進行的處理。具體地說,是在焊接點411通過噴嘴211的前后,控制裝置1接收到噴嘴間隙D的變化的時刻開始的處理。
另外,當噴嘴間隙D的變化結(jié)束時,圖3所示的處理結(jié)束。另外,在進行由預調(diào)控制部101實施的處理的期間,停止由FB控制部104實施的處理。
首先,預調(diào)控制部101從電鍍設(shè)備2取得當前的板速(第一鋼板速度)Vc、當前的噴嘴間隙(第一噴嘴鋼板距離)Dc、以及當前的噴嘴壓力Pc(S101)。順便提及,所謂當前的噴嘴壓力Pc是當前的噴嘴壓力P的設(shè)定值。另外,在步驟S101,預調(diào)控制部101也可以不取得當前的噴嘴壓力Pc。
接著,預調(diào)控制部101從上位計算機3取得當前的目標電鍍附著量W*c(S102)。
接著,預調(diào)控制部101從穩(wěn)定值存儲部104取得穩(wěn)定數(shù)據(jù)(S103)。所謂穩(wěn)定數(shù)據(jù)是指穩(wěn)定板速(第二鋼板速度)Vs、穩(wěn)定噴嘴間隙(第二噴嘴鋼板距離)Ds、穩(wěn)定電鍍附著量(電鍍附著量的信息)Ws的組合。
對于穩(wěn)定狀態(tài)的判定方法、穩(wěn)定數(shù)據(jù)向穩(wěn)定值存儲部104的存儲,將在后面進行描述。
另外,預調(diào)控制部101以取得的穩(wěn)定數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),計算作為噴嘴壓力的指令值的預調(diào)值Pref(S104)。
這里,對于在步驟S104中的預調(diào)值Pref的計算方法,詳細地進行說明。
作為電鍍附著量預測模型,在假定了公式(1)的情況下,公式(1)可以改寫成下面的公式(2)。
W=f(P、V、D)
=exp(a0+a1·ln(P)+a2·ln(V)+a3·ln(D)) ···(2)
根據(jù)公式(2),在板速為V、噴嘴間隙為D時,實現(xiàn)附著量W的噴嘴壓力P可以用下面的公式(3)表示。
P=exp{(ln(W)-a0-a2·ln(V)-a3·ln(D))/a1} ···(3)
從而,預調(diào)控制部101計算的預調(diào)值Pref由下面的公式(4)來計算,在所述公式(4)中,對于存儲在穩(wěn)定值存儲部104中的穩(wěn)定噴嘴壓力(第二氣體壓力)Ps,加減運算當前的目標電鍍附著量W*c、當前的板速Vc、當前的噴嘴間隙Dc與存儲在穩(wěn)定值存儲部104中的穩(wěn)定電鍍附著量Ws、穩(wěn)定板速Vs、穩(wěn)定噴嘴間隙Ds的偏差。
Pref=Ps+f-1(W*c、Vc、Dc)-f-1(Ws、Vs、Ds) ···(4)
公式(4)右邊的第二項(f-1(W*c、Vc、Dc))表示與當前的目標電鍍附著量(第一電鍍附著量)W*c、當前的板速Vc、當前的噴嘴間隙Dc相對應的噴嘴壓力(第一氣體壓力)。另外,公式(4)右邊的第三項(f-1(Ws、Vs、Ds))表示與存儲在穩(wěn)定值存儲部104中的穩(wěn)定電鍍附著量(電鍍附著量的實際值)Ws、穩(wěn)定板速Vs、穩(wěn)定噴嘴間隙Ds相對應的噴嘴壓力(第三氣體壓力)。通過展開公式(4)的第二項和第三項,預調(diào)值Pref(第四氣體壓力)由下面的公式(5)決定。
Pref=Ps+exp{(ln(W*c)-a0-a2·ln(Vc)-a3·ln(Dc))/a1}-exp{(ln(Ws)-a0-a2·ln(Vs)-a3·ln(Ds))/a1} ···(5)
預調(diào)控制部101中控制的映射將在后面進行說明。另外,關(guān)于公式(5)等的電鍍附著量預測模型的信息存儲在穩(wěn)定值存儲部104等中。
(跟蹤處理)
圖4是表示根據(jù)第一種實施方式的跟蹤部中的處理的步驟的流程圖。適當?shù)兀瑓⒄請D1。
跟蹤部102判定利用附著量檢測器212檢測出的鋼板401的電鍍附著量是否是穩(wěn)定附著量。為了判定穩(wěn)定附著量,跟蹤部102定義作為鋼板401的移動距離的跟蹤距離L。跟蹤距離L伴隨著鋼板401的移動而進行加法運算,在焊接點411通過了噴嘴211的時刻及噴嘴壓力P、噴嘴間隙D、板速V中的任一個變化了的時刻被重置。
另外,圖4的處理在電鍍設(shè)備2運轉(zhuǎn)的期間持續(xù)實施。
首先,跟蹤部102作為初始化處理重置跟蹤距離L(S201)。
接著,跟蹤部102以跟蹤距離L為基礎(chǔ)判定焊接點411是否通過了噴嘴211的位置(噴嘴位置)(S211)。在電鍍設(shè)備中,包括圖1中沒有表示出來的部位在內(nèi),從最初直到最后鋼板401的移動自始至終地受到管理。從而,在步驟S211中,跟蹤部102能夠容易地判定焊接點411是否通過了噴嘴211的位置(噴嘴位置)。
在步驟S211,在判定焊接點411沒有通過噴嘴位置的情況下(S211→N),跟蹤部102使處理進入步驟S213。
在步驟S211,在判定為焊接點411通過了噴嘴位置的情況下(S211→Y),跟蹤部102判定為新的鋼板401的處理開始了,重置跟蹤距離L(S212),使處理進入步驟213。
在步驟S213,跟蹤部102從電鍍設(shè)備2取得當前的板速Vc。
并且,跟蹤部102通過累計計算所取得的板速Vc,計算出鋼板401的跟蹤距離L(S214)。即,跟蹤部102利用下面的公式(6)計算跟蹤距離L。
L=∑Vc·△t ···(6)
另外,在公式(6)中,△t是板速Vc的取得周期。
其次,跟蹤部102對當前的板速Vc和基準速度Vo進行比較,判定板速Vc是否不足基準速度Vo(S221)。所謂基準速度Vo是電鍍設(shè)備2是否在運轉(zhuǎn)當中的判定指標。即,在板速Vc比基準速度Vo小時,跟蹤部102判定為生產(chǎn)線停止。
步驟S221的結(jié)果,在板速Vc不足基準速度Vo的情況下(S221→Y),跟蹤部102判定為電鍍設(shè)備2的運轉(zhuǎn)結(jié)束了,結(jié)束處理。
步驟S221的結(jié)果,在板速Vc在基準速度Vo以上的情況下(S221→N),跟蹤部102判定跟蹤距離L是否比基準距離Ls大(S222)。基準距離Ls是與穩(wěn)定狀態(tài)成立的距離相對應的距離,由將與附著量檢測器212的檢測延遲相當?shù)木嚯x和噴嘴211與附著量檢測器212的距離相加而得的值來定義。即,基準距離Ls是用于判定焊接點411是否到達附著量檢測器212的距離。
步驟S222的結(jié)果,在跟蹤距離L在基準距離Ls以下的情況下(S222→N),跟蹤部102使處理進入步驟224。
步驟S222的結(jié)果,在跟蹤距離L比基準距離Ls大的情況下(S222→Y),跟蹤部102判定為穩(wěn)定狀態(tài)成立,向穩(wěn)定附著量判定部103發(fā)送穩(wěn)定狀態(tài)觸發(fā)信號(S223)。穩(wěn)定狀態(tài)的成立條件如前面所述。這是因為,跟蹤距離L比基準距離Ls大表示,直到位于噴嘴211的正下方的鋼板401的部位被附著量檢測器212檢測電鍍附著量為止,噴嘴壓力、噴嘴間隙、板速中的任一個均沒有發(fā)生變化。即,所謂跟蹤距離L比基準距離Ls大,意味著焊接點411正在通過附著量檢測器212。并且,其間,由于直到位于噴嘴211的正下方的鋼板401的部位被附著量檢測器212檢測電鍍附著量為止,噴嘴壓力、噴嘴間隙、板速中的任一個均沒有發(fā)生變化,所以,跟蹤部102判定為是基于從前述電鍍設(shè)備獲取的當前的鋼板速度、當前的氣體壓力和當前的噴嘴鋼板距離的每一個的電鍍附著量。
這樣,跟蹤部102利用基于鋼板401的跟蹤距離的鋼板401的位置信息,判定從電鍍設(shè)備2取得的電鍍附著量是否是穩(wěn)定地檢測出的電鍍附著量(是否是穩(wěn)定狀態(tài))。
并且,在步驟S224,跟蹤部102判定噴嘴壓力P、噴嘴間隙D、板速V中的至少一個是否變化了。
步驟S224的結(jié)果,在噴嘴壓力P、噴嘴間隙D、板速V中的至少一個變化了的情況下(S224→Y),跟蹤部102在待機規(guī)定時間(△t)之后,使處理返回步驟S212,重置跟蹤距離L。這時,跟蹤部102向預調(diào)控制部101發(fā)出不在穩(wěn)定狀態(tài)的內(nèi)容的通知,接收到該通知的預調(diào)控制部101也可以開始圖3所示的處理。
在噴嘴壓力P、噴嘴間隙D、板速V中的任一個均沒有變化的情況下(S224→N),跟蹤部102在待機規(guī)定時間(△t)之后,使處理返回步驟S211,重復步驟S211以下的處理。
圖5是示意地表示一個鋼板內(nèi)的穩(wěn)定狀態(tài)成立時刻的圖。
這里,前面的鋼板401a和接下來的鋼板401b通過在焊接點411處的焊接而被連接起來。在圖5的例子中,表示在前面的鋼板401a中,焊接點411通過了噴嘴211的位置之后,由附圖標記602a~602d所示的四次穩(wěn)定狀態(tài)成立的例子。這里,焊接點411與附圖標記602a之間的距離大的原因在于,在此期間,例如,噴嘴間隙變化而跟蹤距離L被重置。同樣地,附圖標記602b和附圖標記602c之間的距離大的原因在于,在此期間,例如,在附圖標記601的時刻板速變化而跟蹤距離被重置。
(穩(wěn)定附著量判定處理)
圖6是表示根據(jù)第一種實施方式的穩(wěn)定附著量判定部中的處理步驟的流程圖。適當?shù)貐⒄請D1。
穩(wěn)定附著量判定部103在從電鍍設(shè)備2的附著量檢測器212獲得了電鍍附著量的檢測值的時刻,根據(jù)跟蹤部102的輸出判定所獲得的電鍍附著量是否是穩(wěn)定狀態(tài)的值。并且,穩(wěn)定附著量判定部103在穩(wěn)定狀態(tài)的值時,用這些值更新存儲在穩(wěn)定值存儲部104中的穩(wěn)定數(shù)據(jù)。這里,所謂穩(wěn)定電鍍附著量Ws是在電鍍附著量的檢測部位從噴嘴211移動到附著量檢測器212的期間,噴嘴壓力P、噴嘴間隙D、板速V沒有變化時的電鍍附著量W。換句話說,所謂穩(wěn)定電鍍附著量Ws是在變成基于從電鍍設(shè)備2取得的當前的板速V、當前的噴嘴壓力P和當前的噴嘴間隙D的每一個的電鍍附著量W的狀態(tài)時的電鍍附著量W。這時的電鍍附著量(穩(wěn)定電鍍附著量Ws)、噴嘴壓力(穩(wěn)定噴嘴壓力Ps)、板速(穩(wěn)定板速Vs)、噴嘴間隙(穩(wěn)定噴嘴間隙Ds)作為成組的數(shù)據(jù)(穩(wěn)定數(shù)據(jù))被存儲在穩(wěn)定值存儲部104中。
首先,穩(wěn)定附著量判定部103從電鍍設(shè)備2取得當前的電鍍附著量Wc、噴嘴壓力Pc、噴嘴間隙Dc、板速Vc(S301)。
接著,穩(wěn)定附著量判定部103判定跟蹤部102是否發(fā)出穩(wěn)定狀態(tài)觸發(fā)信號(S302)。
步驟S302的結(jié)果,在跟蹤部102沒有發(fā)出穩(wěn)定狀態(tài)觸發(fā)信號的情況下(S302→N),穩(wěn)定附著量判定部103結(jié)束處理。
步驟S302的結(jié)果,在跟蹤部102發(fā)出穩(wěn)定狀態(tài)觸發(fā)信號的情況下(S302→Y),穩(wěn)定附著量判定部103將在步驟S301中取得的電鍍附著量Wc、噴嘴壓力Pc、噴嘴間隙Dc、板速Vc分別作為穩(wěn)定電鍍附著量Ws、穩(wěn)定噴嘴壓力Ps、穩(wěn)定噴嘴間隙Ds、穩(wěn)定板速Vs更新存儲在穩(wěn)定值存儲部104中的穩(wěn)定數(shù)據(jù)(S303)。
并且,穩(wěn)定附著量判定部103在FB控制部105中進行反饋控制(S304)。FB控制部105對在穩(wěn)定狀態(tài)獲得的穩(wěn)定電鍍附著量Ws和當前的目標電鍍附著量W*c進行比較,利用公式(7)計算出使穩(wěn)定電鍍附著量Ws接近于目標電鍍附著量W*c用的噴嘴壓力的修正量△P。
這里,α是對應于控制增益的常數(shù),是對應于影響系數(shù)的常數(shù)。
加法運算輸出部106將把預調(diào)控制部101輸出的預調(diào)值Pref和FB控制部105輸出的噴嘴壓力的修正量△P相加的值作為噴嘴壓力的指令值(預調(diào)值)向噴嘴211輸出。
(第一種實施方式的變形例)
另外,在本實施方式中,給出了作為存儲在穩(wěn)定值存儲部104中的電鍍附著量,存儲利用附著量檢測器212檢測出的電鍍附著量的實際值的例子,但是,也可以代之以存儲從上位計算機3取得的目標電鍍附著量??刂瞥墒沟秒婂兏街康膶嶋H值接近于目標電鍍附著量。從而,在獲得了穩(wěn)定電鍍附著量的時刻,電鍍附著量、目標電鍍附著量變成類似的值。從而,能夠代替電鍍附著量的實際值,而使用目標電鍍附著量。
另外,在取得穩(wěn)定噴嘴壓力Ps、穩(wěn)定板速Vs、穩(wěn)定噴嘴間隙Ds的時刻,代替來自于上位計算機3的穩(wěn)定狀態(tài)時的電鍍附著量的實際值,在取得穩(wěn)定狀態(tài)時的目標電鍍附著量(第二電鍍附著量)W*s的情況下,公式(4)及公式(5)被置換成下面的公式(4a)及(5a)。
Pref=Ps+f-1(W*c、Vc、Dc)-f-1(W*s、Vs、Ds) ···(4a)
Pref=Ps+exp{(ln(W*c)-a0-a2·ln(Vc)-a3·ln(Dc))/a1}-exp{(ln(W*c)-a0-a2·ln(Vs)-a3·ln(Ds))/a1} ···(5a)
另外,在利用公式(4a)及(5a)的情況下,也可以獲得和利用公式(4)及公式(5)的控制同樣的效果。
另外,在一般的電鍍附著量控制裝置中,在多數(shù)情況下不配備測定噴嘴211與鋼板401的距離的檢測器。但是,在這種情況下,由于能夠從噴嘴位置信息把握鋼板401的表面噴嘴與背面噴嘴的距離,所以,通過考慮將該距離的1/2作為噴嘴間隙(噴嘴鋼板距離),也可以原樣采用本實施方式。
(噴嘴控制)
圖7是表示根據(jù)第一種實施方式的噴嘴控制的例子的圖。
在圖7中,示意地表示在焊接點411的附近實施噴嘴開閉時的噴嘴間隙和由預調(diào)控制部10引起的的噴嘴壓力的變化。
在圖7中,前面的鋼板401a和接下來的鋼板401b在焊接點411被連接起來。圖7的上面的線701表示噴嘴間隙的開閉動作(噴嘴間隙的變化),下面的線702表示預調(diào)控制部101輸出的噴嘴壓力的變化。
當焊接點411接近,噴嘴間隙打開來時,通過預調(diào)控制部101的噴嘴壓力計算,噴嘴壓力變大,噴嘴間隙打開對于電鍍附著量的影響被抵消。
附圖標記611表示在噴嘴間隙變化之前,在前面的鋼板401a上最后穩(wěn)定狀態(tài)成立了的時刻。
預調(diào)控制部101在附圖標記611以下的噴嘴壓力P的計算時刻,從電鍍設(shè)備2取得當前的噴嘴間隙Dc及板速Vc等(參照圖3的步驟S101)。
另外,預調(diào)控制部101在附圖標記611以下的噴嘴壓力P的計算時刻,從上位計算機3取得當前的電鍍附著量的目標值W*c(參照圖3的步驟S102)。
并且,預調(diào)控制部101在附圖標記611以下的噴嘴壓力P的計算時刻,取得在附圖標記611的時刻取得的穩(wěn)定噴嘴間隙Ds、穩(wěn)定板速Vs、穩(wěn)定目標電鍍附著量Ws(參照圖3的步驟S103)。
另外,預調(diào)控制部101在附圖標記611以下的噴嘴壓力P的計算時刻利用公式(5)計算預調(diào)值Pref(參照圖3的步驟S104)。
一般地,由于噴嘴間隙D對電鍍附著量W產(chǎn)生大的影響,所以,為了消除該影響,如圖7所示,噴嘴壓力P在噴嘴間隙D打開的過程中上升,在噴嘴間隙完全打開之前,在上限值處飽和。
另外,與焊接點411通過噴嘴位置、噴嘴間隙閉合相伴地,噴嘴壓力P也下降。同樣地,直到接下來穩(wěn)定狀態(tài)成立為止,也以存儲在穩(wěn)定值存儲部104中的穩(wěn)定噴嘴壓力Ps、穩(wěn)定噴嘴間隙Ds、穩(wěn)定板速Vs、穩(wěn)定電鍍附著量Ws為基礎(chǔ),預調(diào)計算出噴嘴關(guān)閉完畢之后的噴嘴壓力。
即,預調(diào)控制部101,如附圖標記712所示,在前面的鋼板401a中,以最后穩(wěn)定狀態(tài)成立了的時刻611時的噴嘴壓力711為基點,計算出之后的噴嘴壓力。在噴嘴間隙D的開閉動作結(jié)束時,該狀態(tài)結(jié)束。
另外,在接下來的鋼板401b中,在檢測出穩(wěn)定狀態(tài)之后,進行由FB控制部105(參照圖2)實施的反饋控制。
在本實施方式中,如圖7所示,在前面的鋼板401a中,以最后穩(wěn)定狀態(tài)成立了的時刻611時的穩(wěn)定噴嘴壓力711為基點,計算之后的噴嘴壓力。通過這樣做,計算出的噴嘴壓力的預調(diào)值不受噴嘴間隙大幅打開了的動作點的計算結(jié)果影響。即,由于即使在飽和輸出結(jié)束了的時刻,成為基點的噴嘴壓力也仍然還是時刻611時的噴嘴壓力711,所以,穩(wěn)定的噴嘴壓力的控制成為可能。
另外,在本實施方式中,由于以在前面的鋼板401a中最后穩(wěn)定狀態(tài)成立了的時刻611的噴嘴壓力711為基點,通過計算之后的噴嘴壓力,可以防止誤差累積,因此,精度高的噴嘴壓力的控制成為可能。
另外,如圖7所示,本實施方式所示的控制裝置1以在前面的鋼板401a以最后穩(wěn)定狀態(tài)成立了的時刻611的穩(wěn)定噴嘴壓力711為基點,計算出之后的噴嘴壓力,但是,并不局限于此。只要是在穩(wěn)定狀態(tài)成立時的噴嘴壓力,則也可以不是最后穩(wěn)定狀態(tài)成立了的時刻611時的穩(wěn)定噴嘴壓力711。
這時,在公式(4)、公式(5)、公式(4a)、公式(5a)中使用的穩(wěn)定電鍍附著量Ws、穩(wěn)定狀態(tài)時的目標電鍍附著量W*s、穩(wěn)定板速Vs、穩(wěn)定噴嘴間隙Ds變成在取得了在各個公式中使用的穩(wěn)定噴嘴壓力Ps的時刻所取得的值。
在本實施方式中,控制的操作量以噴嘴壓力P的情況為了進行了說明,但是,在實際的設(shè)備中,操作量也可以是噴嘴間隙D的情況,或者,也可以是噴嘴壓力P和噴嘴間隙D兩者的情況。在任一種情況下,都可以應用本實施方式的方法。
另外,在本實施方式中,噴嘴壓力受飽和壓力所限制,但是,如果沒有限制的必要,也可以不受飽和壓力限制。
[第二種實施方式]
(系統(tǒng))
圖8是表示根據(jù)第二種實施方式的電鍍附著系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
另外,在圖8中,對于與圖1同樣的結(jié)構(gòu)部件,賦予與圖1相同的附圖標記,省略其說明。
首先,圖8中的控制裝置1a的預調(diào)控制部101a具有:絕對值計算部(第一預調(diào)控制部)111、相對值計算部(第二預調(diào)控制部)112、控制方式選擇部(選擇部)113及切換部114。
絕對值計算部111利用電鍍附著量預測模型計算噴嘴壓力的絕對值,由此進行噴嘴壓力的預調(diào)。這里,所謂噴嘴壓力的絕對值是指不參照前面時刻的噴嘴壓力、只以當前時刻的信息為基礎(chǔ)計算出來的噴嘴壓力。
相對值計算部112計算對于目標電鍍附著量的變化量應當變更的噴嘴壓力,通過對當前的噴嘴壓力進行加減運算來進行預調(diào)。即,相對值計算部112進行的預調(diào)處理是與第一種實施方式中的預調(diào)控制部101同樣的處理。
下面,將絕對值計算部111實施的預調(diào)控制稱為絕對值預調(diào),將相對值計算部112實施的預調(diào)控制稱為相對值預調(diào)。另外,將絕對值計算部111計算的噴嘴壓力的預調(diào)值恰當?shù)胤Q為絕對預調(diào)值,將相對值計算部112計算的噴嘴壓力的預調(diào)值恰當?shù)胤Q為相對預調(diào)值。
另外,控制方式選擇部113以從焊接點附近判定部121送來的信息等為基礎(chǔ),選擇實際上使用絕對值計算部111計算的絕對預調(diào)值和相對值計算部112計算的相對預調(diào)值中的哪一個。
切換部114根據(jù)控制方式選擇部113的輸出,用來自于絕對值計算部111的輸出和來自于相對值計算部112的輸出切換預調(diào)控制部101a的輸出。
另外,圖8所示的控制裝置1a具有焊接點附近判定部121。
焊接點附近判定部121根據(jù)從電鍍設(shè)備2取得的當前的板速Vc、焊接點411通過了噴嘴位置的時刻等判定焊接點是否位于噴嘴位置的附近,當位于附近時,將該內(nèi)容通知預調(diào)控制部101a。
并且,預調(diào)控制部101a僅限于被焊接點附近判定部121判定為焊接點411在噴嘴位置附近的時刻被起動。即,當后面描述的圖11的步驟S503、S533中,預調(diào)控制部101a接收到焊接點附近判定部121發(fā)出的附近觸發(fā)信號時,預調(diào)控制部101a開始進行處理。另外,當在后面描述的圖11的步驟S523中,預調(diào)控制部101a接收到焊接點附近判定部121發(fā)出的附近解除觸發(fā)信號時,預調(diào)控制部101a結(jié)束處理。
(硬件結(jié)構(gòu))
圖9是表示根據(jù)第二種實施方式的控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)的圖。
另外,在圖9中,對于與圖2同樣的部件,賦予同樣的附圖標記,省略其說明。
在控制裝置1a中,存儲在存儲裝置503中的程序被裝載到存儲器501中,通過由CPU來執(zhí)行,除了實現(xiàn)圖2所示的各個部分102、103、105、106之外,還實現(xiàn)焊接點附近判定部121、由預調(diào)控制部101a實施的絕對值計算部111、相對值計算部112、控制方式選擇部113、切換部114等。
下面,對于絕對值計算部111、焊接點附近判定部121、控制方式選擇部113的處理進行說明。由于跟蹤部102、穩(wěn)定附著量判定部103、FB控制部105、加法運算輸出部106的處理與第一種實施方式一樣,所以,這里省略其說明。
另外,如前面所述,由于相對值計算部112進行的處理與使用公式(4)、公式(5)的第一種實施方式中的預調(diào)控制部101進行的處理一樣,所以,這里省略其說明。
(絕對值計算處理)
圖10是表示根據(jù)第二種實施方式的絕對值計算部中的處理的步驟的流程圖。
首先,絕對值計算部111從電鍍設(shè)備2取得當前的板速Vc、當前的噴嘴間隙Dc,從上位計算機3取得當前的目標電鍍附著量W*c(S401)。另外,絕對值計算部111例如每隔一定時間取得當前的板速Vc、當前的噴嘴間隙Dc、和目標電鍍附著量W*c,像第一種實施方式那樣,不論是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。
并且,絕對值計算部111利用下面的公式(8)計算噴嘴壓力的預調(diào)值Pref(第五個氣體壓力)(S402)。
Pref=f-1(W*c、Vc、Dc) ···(8)
另外,目標電鍍附著量W*c用下面的公式(9)表示。
W*c=f(Pref、Vc、Dc)
=exp(a0+a1·ln(Pref)+a2·ln(Vc)+a3·ln(Dc)) ···(9)
從而,利用公式(9),可以將公式(8)改寫成下面的公式(10)。
Pref=exp{(ln(W*c)-a0-a2·ln(Vc)-a3·ln(Dc))/a1} ···(10)
(焊接點附近判定處理)
圖11是表示根據(jù)實施方式2的焊接點附近判定部中的處理步驟的流程圖。
這里,表示對于鋼板401的焊接點411利用跟蹤距離判定包括實施噴嘴開閉的范圍在內(nèi)的區(qū)域的例子。
首先,焊接點附近判定部121判定當前的板速Vc是否比基準速度Vo大(S501)。如前面所述,基準速度Vo是電鍍設(shè)備2是否在運轉(zhuǎn)當中的判定指標,板速Vc比基準速度Vo大表示電鍍設(shè)備2在實施鋼板401的處理過程當中。
步驟S501的結(jié)果,在當前的板速Vc在基準速度Vo以下的情況下(S501→N),焊接點附近判定部121將處理返回到步驟S501。
步驟S501的結(jié)果,在當前的板速Vc比基準速度Vo大的情況下(S501→Y),焊接點附近判定部121判定焊接點411是否通過了噴嘴位置(S502)。焊接點411是否通過了噴嘴位置的判定以跟蹤部102計算出的跟蹤距離L為基礎(chǔ)來進行。
步驟S502的結(jié)果,在焊接點411沒有通過噴嘴位置的情況下(S502→N),焊接點附近判定部121將處理返回到步驟S501。
步驟S502的結(jié)果,在焊接點411通過噴嘴211的位置的情況下(S502→Y),即,以新的鋼板401(卷材)的處理開始為基礎(chǔ),焊接點附近判定部121判定為噴嘴位置在焊接點411的附近,發(fā)出附近觸發(fā)信號(S503),開始以下的處理。
其次,焊接點附近判定部121判定焊接點411是否通過了噴嘴211的位置(S511)。
步驟S511的結(jié)果,在焊接點411沒有通過噴嘴211的位置的情況下(S511→N),焊接點附近判定部121使處理進入步驟S513。
步驟S511的結(jié)果,在焊接點411正在通過噴嘴211的位置的情況下(S511→Y),焊接點附近判定部121,重置跟蹤距離L(S512),使處理進入步驟S513。
在步驟S513,焊接點附近判定部121從電鍍設(shè)備2取得板速Vc,每次取得時,利用公式(6)計算鋼板401的跟蹤距離L(S514)。
并且,焊接點附近判定部121判定所取得的板速Vc是否比基準速度Vo大(S521)。
步驟S521的結(jié)果,在板速Vc在基準速度Vo以下的情況下(S521→N),焊接點附近判定部121判定為電鍍設(shè)備2的運轉(zhuǎn)結(jié)束了,結(jié)束處理。
步驟S521的結(jié)果,在板速Vc比基準速度Vo大的情況下(S521→Y),焊接點附近判定部121判定跟蹤距離L是否比第一基準距離Ld大(S522)。第一基準距離Ld預先設(shè)定為比在焊接點411通過之后的接下來的鋼板401中噴嘴開閉結(jié)束時刻與焊接點411之間的長度充分地長的值。第一基準距離Ld的例子表示在圖13中。
即,在步驟S522中,焊接點附近判定部112判定在噴嘴211通過時,在圖13中位于第一基準距離Ld的范圍內(nèi)的鋼板401的部位是否已經(jīng)通過了附著量檢測器212。
步驟S522的結(jié)果,在跟蹤距離L在第一基準距離Ld以下的情況下(S522→N),在待機了規(guī)定時間(△t)之后,焊接點附近判定部121將處理返回到步驟S513。
步驟S522的結(jié)果,在跟蹤距離L比第一基準距離Ld大的情況下(S522→Y),焊接點附近判定部121判定為不在焊接點411的附近,發(fā)出附近解除觸發(fā)信號(S523),解除焊接點附近判定。
并且,焊接點附近判定部121從電鍍設(shè)備2取得板速Vc(S524),每次取得時,利用公式(6)計算鋼板401的跟蹤距離L(S525)。
接著,焊接點附近判定部121判定所取得的板速Vc是否比基準速度Vo大(S531)。
步驟S531的結(jié)果,在板速Vc在基準速度Vo以下的情況下(S531→N),焊接點附近判定部121判定為電鍍設(shè)備2的運轉(zhuǎn)結(jié)束了,結(jié)束處理。
步驟S531的結(jié)果,在板速Vc比基準速度Vo大的情況下(S531→Y),焊接點附近判定部121判定從卷材長度Lc中減去跟蹤距離L得到的值(Lc-L)是否不足第二基準距離Le(S532)。這里,第二基準距離Le預先設(shè)定為比在通過焊接點411之前的當前鋼板401中噴嘴開閉開始的時刻與焊接點411之間的長度充分地長的值。圖13中表示第二基準距離Le。另外,卷材長度Lc在這里是從焊接點411到焊接點411的長度。
即,在步驟S532,焊接點附近判定部112判定在噴嘴211通過時,在圖13中位于第二基準距離Le的范圍的鋼板401的部位現(xiàn)在是否正在通過附著量檢測器212。
步驟S532的結(jié)果,在從卷材長度Lc中減去跟蹤距離L得到的值(Lc-L)在Le以上的情況下(S532→N),焊接點附近判定部121在待機了規(guī)定時間(△t)之后,將處理返回步驟S524。
從卷材長度Lc減去跟蹤距離L得到的值(Lc-L)比Le小的情況下(S532→Y),焊接點附近判定部121判定為焊接點411的附近,發(fā)出附近觸發(fā)信號(S533),將處理返回到步驟S511。
(控制方式選擇處理)
圖12是表示根據(jù)第二種實施方式的控制方式選擇部的處理的步驟的流程圖。該處理與開始預調(diào)控制部101a的處理一起開始。即,當在圖11的步驟S503、S533中,預調(diào)控制部101a接收到焊接點附近判定部121發(fā)出的附近觸發(fā)信號時,開始圖12的處理。另外,當在圖11的步驟S523中,預調(diào)控制部101a接收到焊接點附近判定部121發(fā)出的附近解除觸發(fā)信號時,圖12的處理結(jié)束。
控制方式選擇部113除了電鍍控制中的控制值等控制規(guī)格的類似度之外,根據(jù)焊接點411是否通過了噴嘴211的位置,選擇使用絕對預調(diào)值和相對預調(diào)值中的哪一個。在本實施方式中,表示出了以電鍍附著量的目標值代表在通過焊接點411之后的控制規(guī)格的類似度。
首先,控制方式選擇部113從上位計算機3取得當前的目標電鍍附著量W*c,進而,從電鍍設(shè)備2中的附著量檢測器212取得在最近的控制中獲得的電鍍附著量的實際值W(S601)。另外,由于可以認為在最近的控制中獲得的電鍍附著量的實際值W實際上就是當前的電鍍附著量的實際值,因此,這里,將其作為電鍍附著量Wc。
接著,控制方式選擇部113判定焊接點411是否通過了噴嘴211的位置(S602)??刂品绞竭x擇部113在圖11的步驟S511的處理中取得焊接點附近判定部121將跟蹤距離L重置的信號,以該信號為基礎(chǔ),判定焊接點411是否通過了噴嘴211的位置。
步驟S602的結(jié)果,在焊接點411沒有通過噴嘴211的位置的情況下(S602→N),控制方式選擇部113指示切換部114選擇相對值計算部112(S605)。
步驟S602的結(jié)果,在焊接點411正在通過噴嘴211的位置的情況下(S602→Y),控制方式選擇部113判定目標電鍍附著量W*c與電鍍附著量Wc之差的絕對值(偏差)是否比恒定值△Z大(S603)。
步驟S603的結(jié)果,在目標電鍍附著量W*c與實際電鍍附著量Wc之差的絕對值在恒定值△Z以下的情況下(S603→N),控制方式選擇部113指示切換部114選擇相對值計算部112(S605)。
步驟S604的結(jié)果,在目標電鍍附著量W*c與實際電鍍附著量Wc之差的絕對值比恒定值△Z大的情況下(S603→Y),控制方式選擇部113指示切換部114選擇絕對值計算部111(S604)。
切換部114根據(jù)控制方式選擇部113的指示,切換相對值計算部112的輸出及絕對值計算部111的輸出,并進行輸出。
在第二種實施方式中,雖然作為選擇輸出的指針,控制方式選擇部113著眼于目標電鍍附著量,但是,也可以考慮加入前面的鋼板401a(圖13)和后面的鋼板402b(圖13)中的電鍍附著量的下限值的不同等來計算類似度。
(噴嘴控制)
圖13是表示根據(jù)第二種實施方式的噴嘴控制的例子的圖。
在圖13中,示意地表示在焊接點411的附近對噴嘴211實施開閉時的預調(diào)控制部101a輸出的噴嘴壓力。
在圖13中,前面的鋼板401a和后面的鋼板401b被焊接點411連接起來。
焊接點411的附近范圍被定義為充分地包括噴嘴間隙跨越焊接點411進行開閉的范圍。圖13的上部的線801表示噴嘴間隙的開閉動作,圖13下部的線802表示預調(diào)控制部101a輸出的噴嘴壓力動作。
當焊接點411接近、噴嘴間隙打開時,通過預調(diào)控制部101a的噴嘴壓力計算,噴嘴壓力變大,噴嘴間隙打開對于電鍍附著量的影響被抵消。并且,與焊接點411通過噴嘴位置、噴嘴間隙被關(guān)閉相伴地,噴嘴壓力也降低。
這里,附圖標記611表示在前面的鋼板401a中最后穩(wěn)定狀態(tài)成立了的時刻。如圖13所示,在焊接點411通過噴嘴211的位置之前,在預調(diào)控制部101a中選擇相對值計算部112。即,在焊接點411通過噴嘴211的位置之前的時間區(qū)域811,進行與第一種實施方式同樣的處理。
然后,在接下來的鋼板401b變成處理對象之后(時間區(qū)域812),預調(diào)控制部101a著眼于當前的目標電鍍附著量W*c與從附著量檢測器212取得的實際電鍍附著量Wc之差,在該差大時,通過由絕對值計算部111進行的絕對預調(diào)來計算噴嘴壓力,在該差小時,通過利用存儲在穩(wěn)定值存儲部104中的穩(wěn)定數(shù)據(jù)的相對值計算來計算噴嘴壓力。
另外,時間區(qū)域811、812分別包括在焊接點411的附近并且不進行噴嘴開閉控制的時間。
即,在第二種實施方式中,當焊接點411通過噴嘴位置、變成接下來的鋼板401b的處理時,比較類似度。在第二種實施方式中,作為類似度,采用當前的目標電鍍附著量W*c和實際電鍍附著量Wc之差。并且,如果前面的鋼板401a和之后的接下來的鋼板401b中的處理類似,則進行與第一種實施方式同樣的處理。另外,如果前面的鋼板401a和之后的接下來的鋼板401b的處理不類似,則由于當在接下來的鋼板401b中使用在前面的鋼板401a的最后的穩(wěn)定狀態(tài)時取得的穩(wěn)定數(shù)據(jù)時,可靠性降低,所以進行由絕對預調(diào)值進行的噴嘴壓力控制。
通過這樣做,可以提高噴嘴壓力控制的可靠性。
順便提及,也可以將圖8中的跟蹤部102及焊接點附近判定部121匯總成一個。
本發(fā)明并不被前面所述的實施方式所限定,包括各種各樣的變形例。例如,前述實施方式是為了容易理解地說明本發(fā)明而詳細地說明的實施方式,并不一定限定為具有所說明的全部的結(jié)構(gòu)的實施方式。另外,可以將某些實施方式的結(jié)構(gòu)的一部分置換成其它的實施方式的結(jié)構(gòu),也可以在某些實施方式的結(jié)構(gòu)中加上其它實施方式的結(jié)構(gòu)。另外,對于各種實施方式的結(jié)構(gòu)的一部分,可以進行其它結(jié)構(gòu)的追加、消除、置換。
另外,前述各個結(jié)構(gòu)、功能、各部分101~103、105、106、101a、111~114、121、穩(wěn)定值存儲部104等,例如,也可以通過在集成電路中進行設(shè)計等用硬件實現(xiàn)它們的一部分或者全部。另外,如圖2、圖9所示,前述各種結(jié)構(gòu)、功能等也可以通過由CPU502等的處理器解釋、實施用于實現(xiàn)各個功能的程序,用軟件來實現(xiàn)。實現(xiàn)各個功能的程序、表、文件等的信息,除了存儲在HD(硬盤)中之外,也可以容納在存儲器、SSD(Solid State Drive:固態(tài)硬盤)等存儲裝置、或者IC(Integrated Circuit:集成電路)卡、SD(Secure Digital:安全數(shù)據(jù))卡、DVD(Digital Versatile Disc:數(shù)字多用途光盤)等記錄媒體中。
另外,在各種實施方式中,控制線、信息線是考慮到在說明中的需要而表示出來的,在制品上并限于表示全部的控制線、信息線。實際上,也可以設(shè)想幾乎全部結(jié)構(gòu)被相互連接。
附圖標記說明
1 控制裝置(電鍍附著量控制裝置)
2 電鍍設(shè)備
3 上位計算機(外部裝置)
101 預調(diào)控制部
102 跟蹤部(穩(wěn)定狀態(tài)判定部)
103 穩(wěn)定附著量判定部(穩(wěn)定值存儲處理部)
104 穩(wěn)定值存儲部(存儲部)
105 FB控制部
106 加法運算輸出部
111 絕對值控制部(第一預調(diào)控制部)
112 相對值控制部(第二預調(diào)控制部)
113 控制方式選擇部(選擇部)
114 切換部
121 焊接點附近判定部
201 釜
202 熔融電鍍材料
203 輥
204 上輥
211 噴嘴
212 附著量檢測器
401 鋼板
401a 前面的鋼板
402b 接下來的鋼板
411 焊接點