CN105598179B - 轧制控制装置、轧制控制方法和存储介质 - Google Patents

轧制控制装置、轧制控制方法和存储介质 Download PDF

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CN105598179B CN201510711503.4A CN201510711503A CN105598179B CN 105598179 B CN105598179 B CN 105598179B CN 201510711503 A CN201510711503 A CN 201510711503A CN 105598179 B CN105598179 B CN 105598179B
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Abstract

本发明提供轧制控制装置、轧制控制方法和轧制控制程序,根据被轧制件的输入侧和输出侧卷筒速度控制被轧制件的输入输出侧张力变动时,抑制对被轧制件的输出侧板厚的影响。在用辊对轧制被轧制件的轧制机中,具有根据轧制状态切换控制被轧制件的张力的操作端和控制被轧制件的轧制后板厚的操作端的单元,基于轧制后的被轧制件板厚控制为了用轧制机轧制而插入轧制机的被轧制件的输送速度,基于从轧制机送出的被轧制件的张力控制从轧制机送出的被轧制件的输送速度,控制从轧制机送出的被轧制件的输送速度时,生成并输出用于控制插入轧制机的被轧制件的输送速度的非干涉控制量,该切换时以基于被轧制件的张力变动进行的控制的控制值减小的方式抑制。

Description

轧制控制装置、轧制控制方法和存储介质
技术领域
本发明涉及轧制控制装置、轧制控制方法和轧制控制程序。
背景技术
在被轧制件的放卷和收卷中使用张力卷筒(tension reel)的轧制机中,通过转矩恒定控制(电流恒定控制)使张力卷筒动作。作为对张力卷筒进行转矩恒定控制时的问题点,能够列举出在轧制机输入侧、输出侧的张力发生变动时,为了抑制该变动而发生张力卷筒速度变动,轧制机输入侧板速度发生变化,因此发生输出侧板厚的变动。
作为其对策,在用张力卷筒速度作为操作端的张力控制中,通过速度恒定控制使张力卷筒动作,抑制输出侧板厚的变动,因此允许一定范围的张力变动(例如参考专利文献1)。
此外,提出了基于轧制后的被轧制件的板厚控制被轧制件的输送速度,并且通过轧制机的辊隙的控制而控制被轧制件的张力,基于张力卷筒和轧制机的旋转中的任一方对被轧制件的输送侧进行控制的方法(例如参考专利文献2)。由此,例如能够使张力卷筒的惯性矩高、控制响应差的情况下的控制稳定。
此外,在串列轧制机中,在轧制机的影响系数因运转状态而较大地发生变化的情况下,适当变更与控制状态量对应的控制操作端(例如参考专利文献2)。在串列轧制机中,通常进行用后级机座压下(reduction,压下量)作为控制操作端的机座间张力控制、用前级机座速度作为控制操作端的输出侧板厚控制。与此相对,在专利文献2中公开的发明中,与轧制状态相应地进行用后级机座压下作为控制操作端的输出侧板厚控制、用前级机座速度作为控制操作端的张力控制,从而能够最大限度地获得板厚控制和张力控制的效果。
通过转矩恒定控制(电流恒定控制)使放卷侧张力卷筒和收卷侧张力卷筒动作,是使得发生轧制机的输出侧板厚变动的轧制机输入侧速度和轧制机输出侧速度的变动的主要原因。这是因为进行了转矩恒定控制的情况下,使张力卷筒的转矩恒定,所以张力卷筒速度因张力卷筒的惯性而发生变化。结果,因质量流恒定法则而发生输出侧板厚变动。
对于用轧制机生产的被轧制件而言,最重要的是轧制机的输出侧板厚精度,轧制机输入侧和输出侧的张力对于运转的稳定性是重要的,但是如果为了维持产品板厚,则即使略微变动张力在轧制运转上也没有问题。基于该想法,在专利文献1公开的发明中,相对于与预先设定的范围的设定张力值的偏差,优先使张力卷筒速度恒定,不修正上述张力偏差,从而抑制张力卷筒速度变动,通过速度恒定控制使张力卷筒动作。
该情况下,张力偏差在预先设定的范围内即可,但取决于轧制状态和母材条件而有时会发生超过预先设定的范围的情况。该情况下,张力卷筒速度会有变更,因此轧制机输入侧速度发生变化,发生输出侧板厚变动。
此外,也存在轧制机的影响系数因轧制状态而变化,用张力卷筒速度作为操作端的张力控制、用轧制机的辊隙作为操作端的输出侧板厚控制变得不稳定的情况。这样的情况下,用现有的以辊隙作为控制操作端的输出侧板厚控制、通过速度恒定控制使张力卷筒动作时的张力速度控制、通过转矩恒定控制使张力卷筒动作时的张力转矩恒定控制难以稳定地进行控制,会发生轧制机输出侧板厚的振动。
对此,提出了基于轧制运转的时序,在规定的状态下进行利用辊隙的张力控制,并且进行利用张力卷筒的速度控制的板厚控制的方法(例如参考专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-240662号公报
专利文献2:日本特开2012-176428号公报
专利文献3:日本特开2014-113629号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在单机座轧制机中,需要控制轧制机的输入侧张力、输出侧张力和输出侧板厚,输入侧张力卷筒速度、输出侧张力卷筒速度、轧制机的辊隙成为控制操作端。而且,存在分别用辊隙作为用于控制输入侧张力的控制操作端、用输入侧张力卷筒速度作为输出侧板厚的控制操作端、用输出侧张力卷筒速度作为输出侧张力的控制操作端的情况。
此外,因为轧制机的影响系数因轧制状态而变化,所以提出了与轧制状态相应地在规定的状态下进行利用辊隙的输出侧板厚控制,并且进行利用张力卷筒的速度控制的张力控制的方法(例如参考专利文献2)。
轧制中的基本原理有质量流恒定法则。这是基于流入轧制机的被轧制件的体积和流出的被轧制件的体积恒定的法则。根据该法则,输入侧板厚、输出侧板厚恒定的情况下,输入侧板速、输出侧板速也是恒定的。换言之,输入侧张力卷筒速度和输出侧张力卷筒速度也是恒定的。
将输出侧板速与轧制机的辊速度的比率称为前滑率,将输入侧板速与轧制机的辊速度的比率称为后滑率,前滑率、后滑率因轧制状态而变动。前滑率、后滑率变动时,轧制机的输出侧板速、输入侧板速变动,输入侧张力和输出侧张力变动。
如上所述,用输出侧张力卷筒速度作为输出侧张力的控制操作端的情况下,输出侧张力变动时,输出侧张力控制对输出侧张力卷筒速度进行操作,因此根据质量流恒定法则,发生输出侧板厚变动。
上述专利文献1中,通过在预先规定的范围内允许张力变动而将张力卷筒速度操作抑制为最小限度,从而防止这种情况,但是因加减速等,超过允许范围地发生张力变动的情况下会发生输出侧板厚变动。
对轧制机的输入输出侧的被轧制件施加的张力,对于运转的稳定性是重要的,张力大幅变动时轧制状态变得不稳定,因被轧制件的曲折前进和形状不良而发生板断裂。从而,专利文献1中公开的允许张力变动的解决方法应尽可能不使用。
但是,使用专利文献2或专利文献3公开的技术的情况下,存在切换利用辊隙的板厚控制和利用张力卷筒速度控制的输入侧张力控制 (以下称为“第一控制方法”)、与利用辊隙的输入侧张力控制和利用速度控制的输出侧板厚控制(以下称为“第二控制方法”)的时刻。在这样的时刻,张力的实际值相对于目标值具有偏差的情况下,存在切换后的控制值控制过度,发生不能完全抑制板厚变动的状态的情况。这样的问题,特别在使轧制速度加速或减速的状态下切换了控制方法时易于发生。
本发明要解决的课题是利用被轧制件的输入侧和(或/和,or/and)输出侧的张力卷筒速度控制被轧制件的输入侧和(或/和,or/and)输出侧的张力变动时,抑制对于被轧制件的输出侧板厚的影响。
用于解决课题的技术方案
本发明包括解决上述课题的多个构成要素,列举其中一例,其特征在于:对于为了用轧制机进行轧制而向轧制机插入的被轧制件的输送速度,基于轧制后的被轧制件的板厚进行控制,对于从轧制机送出的被轧制件的输送速度,基于从轧制机送出的被轧制件的张力进行控制,在控制从轧制机送出的被轧制件的输送速度时,生成并输出用于控制对轧制机插入的被轧制件的输送速度的非干涉控制量,并且,在与轧制状态相应地切换用于控制被轧制件的张力的操作端和用于控制被轧制件的轧制后的板厚的操作端时,在该切换时,以基于被轧制件的张力的变动进行的控制的控制值减小的方式进行抑制。
发明效果
根据本发明,通过被轧制件的输入侧和(和/或,or/and)输出侧的张力卷筒速度控制被轧制件的输入侧和(和/或,or/and)输出侧的张力变动时,能够抑制对于被轧制件的输出侧板厚的影响。此外,上述以外的课题、结构和效果,通过以下的实施方式的说明得以明确。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的实施例1的轧制机和轧制控制装置的整体结构的图。
图2是表示轧制机的操作辊间的中性点变动和轧制的基本式的图。
图3是表示实施例1的模拟中的前滑率、后滑率的变动状况的图。
图4是表示在发生了中性点变动的情况下,不进行张力控制时的轧制模拟结果的图。
图5是表示在发生了中性点变动的情况下,进行利用辊隙的输入侧张力控制时的轧制模拟结果的图。
图6是表示在发生了中性点变动的情况下,进行利用辊隙的输入侧张力控制和利用输出侧TR速度的输出侧张力控制时的轧制模拟结果的图。
图7是表示在发生了中性点变动的情况下,进行利用输入侧TR速度的输入侧张力控制、利用输出侧TR速度的输出侧张力控制和压下板厚控制时的轧制模拟结果的图。
图8是表示在发生了中性点变动的情况下,进行利用辊隙的输入侧张力控制和利用输出侧TR速度的输出侧张力控制,并且进行输出侧张力非干涉时的轧制模拟结果的图。
图9是表示输入侧TR速度和输出侧TR速度,相对于轧制机辊速度在相同方向上产生了偏差的情况下,不进行张力控制时的轧制模拟结果的图。
图10是表示输入侧TR速度和输出侧TR速度,相对于轧制机辊速度在相同方向上产生了偏差的情况下,进行输入输出侧张力控制和板厚控制时的轧制模拟结果的图。
图11是表示输入侧TR速度和输出侧TR速度,相对于轧制机辊速度在相同方向上产生了偏差的情况下,进行输入输出侧张力控制和板厚控制,并且进行输出侧张力非干涉控制时的轧制模拟结果的图。
图12是表示输入侧TR速度和输出侧TR速度,相对于轧制机辊速度在相反方向上产生了偏差的情况下,不进行张力控制时的轧制模拟结果的图。
图13是表示输入侧TR速度和输出侧TR速度,相对于轧制机辊速度在相反方向上产生了偏差的情况下,进行输入输出侧张力控制和板厚控制时的轧制模拟结果的图。
图14是表示输入侧TR速度和输出侧TR速度,相对于轧制机辊速度在相反方向上产生了偏差的情况下,进行输入输出侧张力控制和板厚控制,并且进行输出侧张力非干涉控制时的轧制模拟结果的图。
图15是表示实施例1的板厚控制和张力控制的功能结构的图。
图16是表示实施例1的最佳控制方法选择装置的功能结构的图。
图17是表示实施例1的最佳控制方法决定装置的动作例的图。
图18是表示实施例1的最佳控制方法决定装置的动作例的图。
图19是表示实施例1的控制方法的数据库的图。
图20是表示实施例1的控制输出选择装置的内部功能的图。
图21是表示实施例1的输出侧修正判定装置的功能结构的图。
图22是表示实施例1的轧制控制装置的硬件结构的图。
图23是表示在加减速时切换了控制方法的情况下的输出侧板厚和输入侧张力的偏差的图。
图24是表示实施例1的输入侧张力偏差修正装置的动作概要的图。
图25是表示实施例1的输入侧张力偏差修正装置的动作概念的图。
图26是表示实施例1的通过轧制控制在加减速时切换了控制方法的情况下的输出侧板厚和输入侧张力的偏差的图。
图27是表示实施例1的输入侧TR控制装置的功能的图。
图28是表示实施例2的轧制机和轧制控制装置的整体结构的图。
图29是表示本发明的实施方式中的实施例2的压下板厚控制、速度板厚控制、速度张力控制和压下张力控制的内部功能的图。
图30是表示实施例2的控制方法选择装置的内部功能的图。
图31是表示实施例2的控制输出选择装置的内部功能的图。
图32是表示实施例2的输入侧TR速度指令装置的功能的图。
图33是表示参考例的轧制控制装置的整体结构的图。
图34是表示参考例的轧制现象的例子的图。
图35是表示参考例的输入侧张力轧制现象系统的例子的图。
图36是表示参考例的各参数的时序的例子的图。
图37是表示参考例的单机座轧制机的控制操作端与控制状态量的关系的图。
图38是表示参考例的单机座轧制现象的例子的图。
图39是示意性地表示参考例的单机座轧制机的交叉响应的图。
图40是表示单机座轧制机的控制操作端与控制状态量的关系例的图。
图41是表示考虑了交叉项的操作端与控制状态量的相关性的图。
具体实施方式
以作为被轧制件的放卷和收卷中使用张力卷筒的代表性的轧制机的、单机座轧制机为例说明本发明的详细内容。
图33是表示作为参考例的单机座轧制机S100的控制结构的图。单机座轧制机S100,相对于辊对即轧制机1的轧制方向(图33中用箭头表示),在轧制机1的输入侧具有供给被轧制件u并使其插入辊对的输入侧张力卷筒2(以下称为输入侧TR2),在输出侧具有卷取用轧制机1轧制后的被轧制件u的输出侧张力卷筒3(以下称为输出侧TR3)。
输入侧TR2和输出侧TR3分别由电动机驱动,设置有该电动机和作为用于对电动机进行驱动控制的装置的输入侧TR控制装置66和输出侧TR控制装置86。根据该结构,单机座轧制机S100中的轧制,通过将从输入侧TR2放卷的被轧制件u用轧制机1轧制后,在输出侧TR3卷取而进行。
此处,在轧制机1中,设置有通过变更上操作辊Rs1与下操作辊Rs2之间的距离即辊隙而控制被轧制件u的轧制后的板厚(产品板厚)的辊隙控制装置7,和用于控制轧制机1的速度(上/下操作辊Rs1、Rs2的圆周速度)的轧制速度控制装置4。轧制时,从轧制速度设定装置10对轧制速度控制装置4输出速度指令,轧制速度控制装置4实施使轧制机1的速度(上/下操作辊Rs1、Rs2的圆周速度)恒定的控制。即,轧制速度控制装置4起到轧制机旋转控制部的作用。
在轧制机1的输入侧(图33的轧制机1的左侧)、输出侧(图33的轧制机1的右侧),通过对被轧制件u施加张力而稳定且高效率地实施轧制。由输入侧张力设定装置11和输出侧张力设定装置12计算其需要的张力。此外,输入侧张力电流变换装置15和输出侧张力变换装置16基于用输入侧张力设定装置11和输出侧张力设定装置12计算出的输入侧和输出侧张力设定值,求出为了对被轧制件u施加输入侧和输出侧的设定张力,用于得到输入侧TR2和输出侧TR3各自的电动机 所需的电动机转矩的电流值,对输入侧TR控制装置66和输出侧TR控制装置86赋予各电流值。
输入侧TR控制装置66和输出侧TR控制装置86控制电动机的电流使其分别成为被赋予的电流,通过对输入侧TR2和输出侧TR3施加的各电动机转矩而对被轧制件u施加规定的张力。输入侧张力电流变换装置15、输出侧张力电流变换装置16基于TR(张力卷筒)机械系统和TR(张力卷筒)控制装置的模型,运算使得成为张力设定值的电流设定值(电动机转矩设定值)。
但是,该控制模型包含误差,因此使用由在轧制机1的输入侧和输出侧设置的输入侧张力计8和输出侧张力计9测定出的实际张力,通过输入侧张力控制13和输出侧张力控制14对张力设定值加以修正,再施加于输入侧张力电流变换装置15、输出侧张力电流变换装置16。由此,输入侧张力电流变换装置15、输出侧张力电流变换装置16变更对输入侧TR控制装置66和输出侧TR控制装置86设定的电流值。
此外,因为被轧制件u的板厚在产品品质上很重要,所以实施板厚控制。具体而言,输出侧板厚控制装置18基于用输出侧板厚计17检测出的实际板厚控制辊隙控制装置7,从而控制轧制机1的辊间的间隔即辊隙,控制轧制机1的输出侧(图14的轧制机1的右侧)的板厚。
在单机座轧制机中用于收卷和放卷的输出侧TR3和输入侧TR2,通过使各自的电动机所产生的转矩恒定的转矩恒定控制来进行控制。具体而言,基于用输入侧张力计8、输出侧张力计9检测出的实际张力,对电动机电流指令进行修正,从而进行用于使对被轧制件u施加的张力恒定的控制。其中,输入侧TR2和输出侧TR3的各自的电动机的电动机转矩通过电动机电流获得,因此有时也使转矩恒定控制为电流恒定控制。
通过转矩恒定控制进行TR(张力卷筒)控制时,存在与适用于轧制机的板厚控制发生干涉、输出侧板厚精度恶化的问题。与输出侧张力相比,输入侧张力对于输出侧板厚的影响更大,因此,在以下说明轧制机1和输入侧TR2中的问题。
图34是表示单机座轧制机S100的输入侧TR2与轧制机1之间的轧制现象的概念图。如图34所示,在输入侧TR2,通过对输入侧TR 控制装置66的输出即电动机转矩22与由输入侧张力24(Tb)和机械条件(卷筒直径D和卷筒齿轮比Gr)决定的张力转矩25的和,即电动机转矩22与张力转矩25的和进行积分,决定输入侧TR(张力卷筒)速度20。其中,J是输入侧TR2的惯性矩(kg·m2)。
在轧制机1中,根据对辊隙变更量23(=ΔS)乘以图示的规定的系数(M/(M+Q))而得的值和对轧制机1的输入侧张力24乘以图示的规定的系数(/(M+Q))而得的值,决定输出侧板厚26,根据该决定的输出侧板厚26按照质量流恒定法则决定轧制机输入侧速度21。对轧制机输入侧速度21与输入侧TR速度20的差进行积分得到输入侧张力24。其中,图34中,M是轧制常数M(kN/m),Q是塑性常数Q(kN/m),/(M+Q)是输入侧张力Tb的变动引起的轧制负荷P(kN)的变动对输出侧板厚的影响系数(kb)。
作为轧制机1中的基本法则有质量流恒定法则。其因为轧制机1的输入侧(图33中所示的轧制机1左侧)和轧制机1的输出侧(图33中所示的轧制机1右侧)的被轧制件u连续存在而用下式(A)表达。
H·Ve=h·Vo……(A)
H:轧制机1的输入侧板厚
h:轧制机1的输出侧板厚
Ve:轧制机1的输入侧板速
Vo:轧制机1的输出侧板速
根据质量流恒定法则的式(A),输入侧板厚一定的情况下,输入侧板速变动时,输出侧板厚变动。为单机座轧制机(图33中示出的一个轧制机1)的情况下,输入侧板速是输入侧TR速度。输入侧TR2以张力转矩25与电动机转矩22一致的方式使输入侧TR速度20变化,但该变化基于输入侧TR2的惯性和轧制机1以及轧制现象而进行,不存在抑制输入侧速度20的变化的控制机构。
因此,在轧制机1中,为了通过板厚控制使输出侧板厚(轧制机1的输出侧的被轧制件u的板厚)一定而对辊隙变更量23即ΔS进行操作时,轧制机输入侧速度21(轧制机1的输入侧的被轧制件u的输送速度)与其相应地变化,产生输入侧张力24的偏差ΔTb。为了抑制该偏差,输入侧TR速度20变动,而因该变动发生输出侧板厚变动。由 输入侧TR2执行的输入侧张力抑制系统27根据轧制条件的不同而存在时间常数较大的情况,可能成为具有较大的波动的输出侧板厚变动的原因。
输入侧张力24也被轧制现象抑制。输入侧张力24变动时,轧制机1的轧制负荷P变化,轧制机输入侧速度21随之变动。输入侧张力24也因该输入侧张力轧制现象系统28而变动。输入侧张力轧制现象系统28的响应,与输入侧张力抑制系统27相比非常快,因此图34的输入侧轧制现象能够如图35所示地变换。
根据图35可知,轧制机1的辊隙变更量23(=ΔS),以同相位成为输入侧张力24的偏差ΔTb,在对其在输入侧TR2积分的状态下,输入侧TR速度20变化。从而,辊隙变更量23(=ΔS)和输入侧张力24的偏差ΔTb、输入侧TR速度20的变化、以及输出侧板厚的变化成为图36这样的关系。图36是表示辊隙变更量23、输入侧张力24(Tb)、输入侧TR速度20和输出侧板厚的关系的图。
如图36所示,辊隙变更量23变化时,轧制机1的输入侧速度变化,输入侧张力24变化。因为随着输入侧张力24的变化,输入侧TR2进行转矩恒定控制,所以输入侧TR速度20因输入侧TR的惯性引起的动作而变化。输入侧TR速度20变化时,根据上述式(1)中示出的质量流恒定法则而发生输出侧板厚变动。发生输出侧板厚变动时,输出侧板厚控制装置18为了使输出侧板厚恒定而对辊隙变更量23进行操作。这一系列动作持续进行时,如图36所示,输出侧板厚发生振动。
此外,实际上输出侧板厚计17设置在离开轧制机1的场所,因此检测出输出侧板厚控制装置18所使用的输出侧板厚之前存在延迟时间,但是延迟时间相对于输出侧板厚的振动周期充分短的情况下能够忽略。
为了防止这样的输出侧板厚的振动,可以考虑进行使张力卷筒与轧制机之间的张力维持为所需的值的控制,另一方面,相对于与预先设定的范围的张力设定值的偏差,优先使张力卷筒速度恒定,不修正张力偏差,从而抑制张力卷筒速度的变动的方法。但是,使用该方法会发生不能通过抑制张力卷筒速度的变更而抑制轧制机输出侧板厚变动的情况。
在轧制机中,存在辊隙和辊速度这2个控制操作端以及轧制机的输出侧板厚和轧制机的输入侧(或输出侧)张力这2个控制状态量。对2个控制操作端进行了操作时,分别对2个控制状态量造成影响,控制状态量发生变化。图36是对于单机座轧制机的情况示出了这样的控制操作端和控制状态量的关系的图。单机座轧制机的轧制现象如图37所示,而图38是对其概念性地描述的图。
为单机座轧制机1的情况下,控制操作端是辊隙变更量23、输入侧TR速度20。此外,控制状态量是轧制机的输出侧板厚26、输入侧张力24。变更了辊隙变更量23的情况下,发生(辊隙→输出侧板厚)影响系数503引起的输出侧板厚26的变化、(辊隙→输入侧张力)影响系数501引起的输入侧张力24的变化。此外,变更了输入侧TR速度20的情况下,发生(输入侧TR速度→输入侧张力)影响系数502引起的输入侧张力24的变化、(输入侧TR速度→输出侧板厚)影响系数504引起的输出侧板厚26的变化。
在单机座轧制机1中,如图38所示,对于轧制机输出侧板厚26,输出侧板厚控制装置18通过变更辊隙变更量23而进行控制。此外,对于输入侧张力24,如图38所示,输入侧张力抑制系统27通过变更输入侧TR速度20而进行控制。
(辊隙→输出侧板厚)影响系数503和(输入侧TR速度→输入侧张力)影响系数502与(辊隙→输入侧张力)影响系数501和(输入侧TR速度→输出侧板厚)影响系数504相比充分大的情况下,使用该控制结构没有问题,但是如专利文献2所述,(辊隙→输出侧板厚)影响系数503和(输入侧TR速度→输入侧张力)影响系数502变得小于(辊隙→输入侧张力)影响系数501和(输入侧TR速度→输出侧板厚)影响系数504时,会发生不能稳定地进行控制的问题。
成为这样的状态时,即使板厚控制装置18为了控制输出侧板厚26,而对辊隙变更量23进行操作,输入侧张力24也较大地变动,为了控制该变动,输入侧张力抑制系统27变更输入侧TR速度20时,输出侧板厚26因此而较大地变动。输出侧板厚变化时,板厚控制装置18对辊隙变更量23进行操作,结果,发生输出侧板厚26、输入侧张力24、输入侧TR速度20、辊隙变更量23以相同的周期振动的状态。
单机座轧制机的输入侧轧制现象如图35所示。图35中示出了去除了由输入侧TR2执行的输入侧张力抑制系统27,用输入侧TR速度20和辊隙变更量23作为控制操作端,用输出侧板厚26和输入侧张力24作为控制状态量而生成的与图34同样的框图。与从图34变换为图35的情况同样地,将输入侧张力轧制现象系统28统合为输入侧张力影响系数101。在图35中保留了图34中与由输入侧TR2执行的输入侧张力抑制系统27相比响应时间充分短而省略的一阶滞后时间常数Tr。从图35得到了图38的111、112、113、114作为与图34中的影响系数501、502、503、504对应的系数。
此处,可知因为Ve是输入侧TR速度20,h是轧制机的输出侧板厚26,所以如果输出侧板厚26较薄,输入侧TR速度20较快,则(输入侧TR速度→输出侧板厚)影响系数114和(输入侧TR速度→输入侧张力)影响系数112减小。此外,输入侧张力影响系数101中包含的一阶滞后时间常数Tr减小。因此,(辊隙→输出侧板厚)影响系数113减小。此外,(辊隙→输入侧张力)影响系数111的响应变快。即,输出侧板厚26较薄,输入侧TR速度20较快时,操作辊隙变更量23时,轧制机的输出侧板厚26难以变化,输入侧张力易于变化。即,(辊隙→输入侧张力)影响系数111变得大于(辊隙→输出侧板厚)影响系数113。此外,操作输入侧TR速度20时,输入侧张力24和输出侧板厚26都难以变化。
关于输入侧张力,其包含轧制现象项kb。kb也与轧制速度和输出侧板厚相应地变化,而kb增大时,(输入侧TR速度→输入侧张力)影响系数112变得小于(输入侧TR速度→输出侧板厚)影响系数114。
根据以上可知,因输出侧板厚26较薄,输入侧TR速度20变快,存在(辊隙→输出侧板厚)影响系数113变得小于(辊隙→输入侧张力)影响系数111、(输入侧TR速度→输入侧张力)影响系数112变得小于(输入侧TR速度→输出侧板厚)影响系数114的情况。这样的情况下,想要如图38所示用板厚控制装置18控制输出侧板厚26、用输入侧张力抑制系统27控制输入侧张力24时,交叉项的影响较大,因此不能稳定地控制。
此时,如图41所示,通过应用根据输入侧TR速度20控制输出侧 板厚26的速度板厚控制装置50和根据辊隙变更量23控制输入侧张力24的压下张力控制61,能够稳定地控制输出侧板厚26和输入侧张力24。为了实现该控制,需要使基于转矩恒定控制(电流恒定控制)运转的输入侧TR2变更为速度恒定控制下的运转。
即使在输入侧张力抑制系统27的响应恶化的情况下,也需要使输入侧TR2通过速度恒定控制运转。图35中的输入侧张力抑制系统27通过等效变换,成为时间常数Tq的一阶滞后系统。此处,Tq与输入侧TR速度20成正比,与轧制机的输出侧板厚26成反比,与轧制现象项kb成正比。从而,轧制现象项kb增大时,输入侧张力抑制系统27的时间常数Tq增大,输入侧张力抑制系统27的响应恶化。此外,该情况下,图40中的(辊隙→输入侧张力)影响系数111不会增大,因此认为能够通过利用上述辊隙变更量23进行的板厚控制和利用输入侧张力抑制系统27进行的张力控制稳定地进行控制。
在轧制设备中,将多种材质的被轧制件轧制为多种板厚,此外,轧制速度也是多样的。从而,与轧制状态相应地,发生能够稳定地实施输出侧板厚和输入侧张力控制的以下3种情况。
A)对辊隙进行操作的板厚控制和通过转矩恒定控制运转的输入侧TR的输入侧张力抑制系统的张力控制
B)对辊隙进行操作的板厚控制和对通过速度恒定控制运转的输入侧TR的速度进行操作的速度张力控制
C)对辊隙进行操作的压下张力控制和对通过速度恒定控制进行运转的输入侧TR的速度进行操作的速度板厚控制。
为了稳定地实施轧制机的板厚控制和张力控制,需要与轧制状态相应地切换使用上述3种控制。本实施方式用于实现该控制。以下,对于本发明的实施方式,列举实施例1和2进行说明。
[实施例1]
本实施方式的实施例1的单机座轧制机的控制结构如图1所示。图1是表示实施例1的单机座轧制机S100的控制结构的框图。
实施例1的单机座轧制机S100相对于轧制机1的轧制方向(图1中用箭头表示),在轧制机1的输入侧具有供给被轧制件u并使其向轧制机1插入的输入侧张力卷筒2(以下称为输入侧TR2),在输出侧具 有卷取由轧制机1轧制后的被轧制件u的输出侧张力卷筒3(以下称为输出侧TR3)。
输入侧TR2和输出侧TR3分别用电动机驱动,设置了该电动机和作为分别用于对电动机进行驱动控制的装置的输入侧TR控制装置66和输出侧TR控制装置86。根据该结构,单机座轧制机S100中的轧制,通过对从输入侧TR2放卷的被轧制件u由轧制机1轧制后,在输出侧TR3卷取而进行。
在轧制机1中,设置有用于通过变更上操作辊Rs1与下操作辊Rs2的辊之间的间隔即辊隙从而控制被轧制件u的轧制后的板厚(产品板厚)或对被轧制件u施加的张力的辊隙控制装置7,和用于控制轧制机1的速度(上/下操作辊Rs1、Rs2的圆周速度)的轧制速度控制装置4。轧制时,从轧制速度设定装置10对轧制速度控制装置4输出速度指令,轧制速度控制装置4实施使轧制机1的速度(上/下操作辊Rs1、Rs2的圆周速度)一定的控制。
在轧制机1的输入侧(图1的轧制机1的左侧)、输出侧(图1的轧制机1的右侧),通过对被轧制件u施加张力而稳定且高效率地实施轧制。由输入侧张力设定装置11和输出侧张力设定装置12计算其需要的张力。此外,输入侧张力电流变换装置15和输出侧张力变换装置16基于用输入侧张力设定装置11和输出侧张力设定装置12计算出的输入侧和输出侧张力设定值,求出为了得到用于对被轧制件u施加输入侧和输出侧的设定张力的、输入侧TR2和输出侧TR3各自的电动机所需的电动机转矩的电流值,对输入侧TR控制装置66和输出侧TR控制装置86赋予各自的电流值。
在输入侧TR控制装置66和输出侧TR控制装置86中,控制电动机的电流使得分别成为被赋予的电流,利用对输入侧TR2和输出侧TR3施加的各电动机转矩而对被轧制件u施加规定的张力。输入侧张力电流变换装置15、输出侧张力电流变换装置16基于TR(张力卷筒)机械系统和TR(张力卷筒)控制装置的模型运算成为张力设定值的电流设定值(电动机转矩设定值)。
但是,该控制模型包含误差,因此使用由在轧制机1的输入侧和输出侧设置的输入侧张力计8和输出侧张力计9测定出的实际张力, 通过输入侧张力控制13和输出侧张力控制14对张力设定值施加修正,赋予输入侧张力电流变换装置15、输出侧张力电流变换装置16。由此,输入侧张力电流变换装置15、输出侧张力电流变换装置16变更对输入侧TR控制装置66和输出侧TR控制装置86设定的电流值。
此外,因为被轧制件u的板厚在产品品质上很重要,所以实施板厚控制。作为一般的控制方式,存在使输入侧TR2、输出侧TR3通过转矩恒定控制(电流恒定控制)动作,通过转矩恒定处理进行轧制机输入侧的张力控制的情况。此时,被轧制件的板厚较薄、轧制速度为高速的情况下,会发生轧制机输出侧板厚以长周期振动的现象。发生这样的现象时,使张力卷筒通过速度恒定控制运转,进行用输入侧TR2的速度作为操作端的板厚控制。
输出侧TR3被用于控制轧制机的输出侧张力,在通过转矩恒定控制工作时,速度与实际的输出侧张力相应地变动,根据质量流恒定法则也成为输出侧板厚变动的原因。因此,也使输出侧TR3通过速度恒定控制动作,进行用输出侧TR3的速度作为操作端的输出侧张力控制。关于输出侧TR3,在使输入侧TR2通过速度恒定控制动作时,使输出侧TR3通过速度恒定控制动作,在使输入侧TR2通过转矩恒定控制动作时,使输出侧TR3通过转矩恒定控制工作。
此处,对于轧制中的中性点(中立点)和前滑率、后滑率的关系,参考图2进行说明。轧制通过使被轧制件u通过上操作辊Rs1与下操作辊Rs2之间而进行。此时,在被轧制件u与上下操作辊Rs1、Rs2之间发生滑动,在操作辊与被轧制件接触的区域中产生一个辊速度与被轧制件u的速度一致的点(中性点)。
在被轧制件u与上下操作辊Rs1、Rs2之间发生的滑动指的是,被轧制件被压扁而伸长,由此被轧制件的表面相对于上下操作辊Rs1、Rs2滑动。此时,在施加被轧制件被上下操作辊Rs1、Rs2压扁的力最大的位置,被轧制件的表面成为相对于上下操作辊Rs1、Rs2停止的状态。该点为中性点。
操作辊与被轧制件的接触开始点处的输送速度是输入侧速度Ve。此外,操作辊与被轧制件的接触结束点处的输送速度是输出侧速度Vo。前滑率f从输出侧速度Vo与中性点速度VR的比(Vo/VR)减去1而得 到,后滑率b从输入侧速度Ve与中性点速度VR的比(Ve/VR)减去1而得到。
轧制的基本式有质量流恒定法则、输入侧张力式、输出侧张力式。输出侧速度Vo与输出侧TR速度VDTR一致时,根据输出侧张力式,输出侧张力为一定值。输入侧也是同样的。此外,如果输入侧板厚、输出侧板厚不发生经时变化而是恒定的,则输入侧速度Ve与输出侧速度Vo的比率恒定。
中性点的位置因轧制条件而变化。例如,因轧制速度变化、或摩擦系数或变形阻力的变化、输入输出侧的张力变化而变动。如图2所示,中性点的位置从中性点A变为中性点B的情况下,被轧制件中向输出侧延伸的部分减少,向输入侧延伸的部分增多。即,前滑率f减小,后滑率b增大。
中性点位置是操作辊与被轧制件的速度一致的点。因此,如果在中性点从A变化为B的前后,轧制速度相同,则输入侧速度与后滑率b增大的部分相应地变慢。此外,输出侧速度与前滑率f减小的部分相应地变慢。其中,轧制速度与操作辊速度相等。
而且,在中性点A,关于各值,轧制的基本式成立,与此相对,因为中性点移动至中性点B,所以输入侧TR速度VETR、输出侧TR速度VDTR发生变化。具体而言,因后滑率b增大,输入侧速度Ve变得小于输入侧TR速度VETR,结果,输入侧张力Tb减小。此外,因前滑率f减小,输出侧速度Vo变得小于输出侧TR速度VDTR,结果,输出侧张力Tf增大。
此外,中性点位置也因输入侧张力、输出侧张力而变化。输出侧张力上升、输入侧张力减少时,中性点位置向中性点A的方向移动。即,因输入侧张力、输出侧张力变化,即使输入输出侧TR速度相同,轧制现象也能够使中性点位置回到中性点B,维持相同的输入侧速度、输出侧速度、输入侧板厚、输出侧板厚。
对于如图2所示的施加了中性点从中性点A变动为中性点B这样的外部干扰的情况下的输出侧板厚、输入侧张力、输出侧张力的模拟结果进行说明。中性点变动这样的外部干扰指的是例如轧制机辊与被轧制件的摩擦条件改变这样的外部干扰。具体而言,有辊速度的变更、 或对轧制机辊与被轧制件之间供给的润滑油的浓度的变更。此外,与中性点的变动对应的后滑率的变动,如图3所示,按照根据输入侧板厚、输出侧板厚决定的比率而变动。
图4是不进行输入侧张力控制和输出侧张力控制的情况下的模拟结果。此外,图4中,用细虚线示出了作为外部干扰施加的中性点位置的变动预测值,用粗虚线示出了实际的中性点实际位置。不实施张力控制的情况下,因上述轧制现象,输入侧张力减少,输出侧张力增大,从而抑制中性点位置变动,输出侧板厚不发生变化。从而,如果是某种程度的张力变动,则通过允许该变动,能够抑制输出侧板厚的变动。
图5是只进行利用辊隙的输入侧张力控制的情况下的模拟结果。通过输入侧张力控制,与图4的方式相比抑制了输入侧张力的减少,中性点位置的变动抑制效果消失。相应地,因输出侧张力较大地变化而抑制了中性点位置的变动。结果,输出侧板厚几乎不变动。
图5的情况下,虽然抑制了输出侧板厚变动,但输出侧张力变动比图4的情况更大,难以稳定地进行轧制动作。从而,图5的方式在实用性上存在问题。
图6是在图5的控制上,添加了利用输出侧TR速度的输出侧张力控制的情况下的模拟结果。在输入侧张力的减少之外,输出侧张力的减少也被抑制,结果,不能抑制中性点变动,表现为输出侧板厚变动。相对于输出侧张力的增大,对输出侧TR速度进行减速控制而维持张力。结果,输出侧板速减小,所以根据质量流恒定法则,输出侧板厚增大。
利用输入侧TR的速度实施输出侧板厚控制时,压下张力控制因输入侧张力减少而进行控制使辊隙增大。由此,输入输出侧的张力上升,并且输出侧板厚增大。此外,板厚控制要降低输入侧TR速度使输出侧板厚变薄。因此,张力控制与板厚控制发生干涉,发生输出侧板厚变动。
图7是利用辊隙控制输出侧板厚的情况下的模拟结果。该情况下,通过输入侧TR2的速度控制输入侧张力,通过输出侧TR3的速度控制输出侧张力。输入侧张力减少时,输入侧TR速度降低。从而,根据质 量流恒定法则,输出侧板厚变薄。同时,辊隙因板厚控制而变窄。
结果,输入输出侧的张力减少,输出侧板厚变薄。因此,几乎不发生张力控制与板厚控制的干涉,几乎不发生输出侧板厚变动。然而,板厚薄且轧制速度快的情况下,通过辊隙进行的板厚控制的影响变得非常弱,因此图7的方式实质上不能使用。
这样,实施了对输入侧TR速度进行操作的板厚控制的情况下,输出侧张力控制对输出侧TR速度进行操作时,板厚控制与张力控制发生干涉,发生输出侧板厚变动。这是因为基于输出侧张力的输出侧TR速度控制、基于输出侧板厚的输入侧TR速度控制、基于输入侧张力的辊隙控制分别单独工作而产生的问题。
为了避免这样的问题,通过输出侧张力控制来控制输出侧TR速度时,以质量流恒定法则守恒的方式修正输入侧TR速度是本实施例的主旨之一。以下,将这样的修正控制称为“输出侧张力非干涉控制”。通过这样的控制,不仅能够抑制输出侧板厚变动,也能够抑制输入侧张力变动,能够保持轧制动作的稳定性,并且提高板厚精度。
图8是对于图6的方式应用了输出侧张力非干涉控制的情况下的模拟结果。如图8所示,抑制了输出侧板厚变动,并且也抑制了输入侧张力变动。
作为轧制机加减速时发生的板厚、张力变动的主要原因,在上述中性点变动之外,也能够考虑输入侧TR和输出侧TR、轧制机的操作辊速度的等速性不良的情况。这样的现象,例如有时因驱动轧制机1的操作辊旋转的轧制电动机、分别驱动输入侧TR2、输出侧TR3旋转的张力卷筒电动机的特性的差异,在使轧制速度加减速时会发生。该情况下,如图3所示,将输入侧TR速度偏差ΔVETR、输出侧TR速度偏差ΔVDTR作为相对于根据质量流恒定法则决定的轧制机的输入侧速度、输出侧速度的偏差。
图9是输入侧TR速度偏差ΔVETR、输出侧TR速度偏差ΔVDTR在同一方向上发生了变动的情况下的模拟结果。该情况下,成为与如上所述发生了中性点变动时相同的趋势,输入侧张力和输出侧张力在相反方向上变动。
图10是在图9的方式中,实施了输入侧压下张力控制、输出侧TR 速度张力控制、输入侧TR速度板厚控制的情况下的模拟结果。如图10所示,因控制系统发生干涉,发生输出侧板厚变动。
图11是在图10的方式中进行了输出侧张力非干涉控制的情况下的模拟结果。如图11所示,通过输出侧张力非干涉控制,能够抑制输出侧板厚变动。
图12是输入侧TR速度偏差ΔVETR、输出侧TR速度偏差ΔVDTR在相反方向上发生了变动的情况下的模拟结果。该情况下,根据质量流恒定法则,发生输出侧板厚变动。图13是在图12的方式中,实施了输入侧压下张力控制、输出侧TR速度张力控制、输入侧TR速度板厚控制的情况下的模拟结果。如图13所示,可知虽然输出侧板厚变动得到抑制,但依然较大。
图14是在图13的方式中实施了输出侧张力非干涉控制的情况下的模拟结果。如图14所示,可知抑制了输出侧板厚变动。然而,该情况下,需要使输出侧张力非干涉控制的输出与图12中方向相反。
对图4至图14所示的模拟进行总结,在中性点变动的情况下,输入侧TR速度和输出侧TR速度在同一方向上变动。从而,输出侧张力非干涉控制的方向是与输出侧TR速度的控制方向相同的方向。
另一方面,输入侧TR和输出侧TR、轧制机的操作辊速度的等速性不良的情况下,需要进行与输入侧TR速度偏差ΔVETR、输出侧TR速度偏差ΔVDTR的方向相应的控制。输入侧TR速度偏差ΔVETR、输出侧TR速度偏差ΔVDTR的方向相同时,输出侧张力非干涉控制的方向是与输出侧TR速度的控制方向相同的方向。此外,输入侧TR速度偏差ΔVETR、输出侧TR速度偏差ΔVDTR的方向相反时,输出侧张力非干涉控制的方向是与输出侧TR速度的控制方向相反的方向。
从而,通过根据输出侧板厚和输出侧张力的变化方向来变更非干涉控制的修正方向,对于任意一种外部干扰都能够以抑制输出侧板厚变动的方式进行控制。换言之,进行输出侧张力非干涉控制时,需要使控制的方向与外部干扰的方式相应地变更。
使用图1中示出的输出侧板厚计17检测出的输出侧板厚偏差Δh,通过压下板厚控制61生成对辊隙的操作指令ΔΔSAGC,通过速度板厚控制62生成对输入侧TR速度的操作指令ΔΔVAGC。此外,使用由输 入侧张力计8测定出的实际输入侧张力与由输入侧张力设定装置11设定的输入侧张力设定的偏差(输入侧张力偏差)ΔTb,通过速度张力控制63生成对输入侧TR速度的操作指令ΔΔVATR,通过压下张力控制64生成对辊隙的操作指令ΔΔSATR
此外,输入侧TR2通过转矩恒定控制运转时,将对于由输入侧张力设定装置11设定的输入侧张力设定值加上来自根据实际输入侧张力与输入侧张力设定值的偏差操作输入侧张力设定值的输入侧张力控制13的控制输出而得到的值,用输入侧张力电流变换装置15变换为对输入侧TR2的电流指令,生成对输入侧TR控制装置66的电流指令。
控制方法选择装置70与轧制状态相应地选择应用上述A)、B)、C)中的哪一种控制方法能够最大地降低输出侧板厚变动、输入侧张力变动,基于选择结果对辊隙控制装置7输出辊隙操作指令。对输入侧TR速度进行操作时,对输入侧TR速度指令装置65输出速度操作指令。在输入侧TR速度指令装置65中,根据从基准速度设定装置19输出的输入侧TR基准速度和来自控制方法选择装置70的输入侧TR速度变更量生成输入侧TR速度指令,对输入侧TR控制装置66输出。
在输入侧TR控制装置66中,具有与电流指令相应地进行转矩恒定控制(电流恒定控制)的运转模式和与速度指令相应地进行速度恒定控制的运转模式,根据来自控制方法选择装置70的指令切换运转。
图15中示出了压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64的框图的一例。它们是各控制结构的一例,也能够使用除此以外的方法构成控制系统。例如,图15的例子中,各控制系统是积分控制(I控制),但也能够改为比例积分(PI控制)、或比例积分微分控制(PID控制)。
压下板厚控制61由以实际输出侧板厚hfb与输出侧板厚设定值href的差即输出侧板厚偏差Δh=hfb-href作为输入,对于对输入的输出侧板厚偏差乘以调整增益和从输出侧板厚偏差到辊隙的变换增益得到的结果进行积分的积分控制(I控制)构成。求出积分后的输出与前次值的偏差,作为控制输出ΔΔSAGC
此外,速度板厚控制62由以输出侧板厚偏差Δh作为输入,对于对输入的输出侧板厚偏差乘以调整增益和从输出侧板厚偏差到输入侧 速度的变换增益得到的结果进行积分的积分控制(I控制)构成。求出积分后的输出与前次值的偏差,用下式(1)作为控制输出。
此处,M是轧制机的轧制常数,Q是被轧制件的塑性常数。此外,速度板厚控制的指令,以相对于设定速度的速度变更比率的形式输出。
压下张力控制64由以实际输入侧张力Tbfbb与输入侧张力设定值Tbref的差即输入侧张力偏差ΔTb=Tbfbb-Tbref作为输入,对于对输入的输入侧张力偏差ΔTb乘以调整增益和从输入侧张力偏差ΔTb到辊隙的变换增益得到的结果进行积分的积分控制(I控制)构成。求出积分后的输出与前次值的偏差,作为控制输出ΔΔSATR
此外,速度张力控制63由以输入侧张力偏差ΔTb作为输入,对于对输入的输入侧张力偏差ΔTb乘以调整增益和从输入侧张力偏差ΔTb到输入侧速度的变换增益得到的结果进行积分的积分控制(I控制)构成。求出积分后的输出与前次值的偏差,用下式(2)作为控制输出。
输出侧速度张力控制84由以输出侧张力偏差ΔTf作为输入,对于对输入的输出侧张力偏差ΔTf乘以调整增益和从输出侧张力偏差ΔTf到输出侧速度的变换增益得到的结果进行积分的积分控制(I控制)构成。求出积分后的输出与前次值的偏差,用下式(3)作为控制输出。
图16示出了控制方法选择装置70的概要。控制方法选择装置70由最佳控制方法决定装置71和控制输出选择装置72构成。由最佳控制方法决定装置71决定使用上述A)、B)、C)中的哪一种控制方法进行控制,在控制输出选择装置72中,选择使用压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64中的哪一个的输出,对辊隙控制装置7和输入侧TR速度指令装置65、输入侧TR控制装置66输出控制指令。
上述因板厚控制、张力控制的干涉而引起的输出侧板厚变动,在 使用利用压下量的输出侧板厚控制时几乎不发生。从而,上述输出侧张力非干涉控制,在用输入侧TR速度作为操作端的输出侧板厚控制、即上述C)的控制方法中使用。
图17中示出了最佳控制方法决定装置71的动作概要。此处,在辊隙控制对输入侧张力的影响较大的正状态下,使用控制方法C)进行利用压下量的张力控制、利用卷筒速度进行的板厚控制。此外,在基于输入侧张力控制输入侧TR速度的输入侧张力抑制系统的张力修正时间常数较大的情况下,用控制方法B)进行利用压下量的板厚控制、对TR速度进行操作的输入侧张力控制。除此以外的情况下,选择作为参考例表示的控制方法A)。
选择3种控制方法中的哪一种由以下内容决定。可以认为最佳控制方法根据被轧制件的钢种、输出侧板厚和轧制速度而变化,因此如果钢种或输出侧板厚改变,则将轧制速度分为低速、中速、高速3级程度,在轧制中成为对应的轧制速度时,使辊隙阶梯状地变化,调查输入侧张力和输出侧板厚的变化。此时,如果使辊隙变更量以不影响被轧制件的产品品质的大小变化,则也能够在产品材料的轧制中实施。此外,使辊隙阶梯状地变化的情况下,选择上述控制方法A)。
此外,本实施例中,如图17所示,按照低速、中速、高速的顺序使轧制速度阶段性地变化。这是为了选择上述3种控制方法中的某一种而执行的。然而,在实际开始轧制运转时,也如图17所示地使轧制速度阶梯上升。从而,图17所示的操作能够与通常的轧制运转一同实施,能够不降低生产效率地实施。
测定刚使辊隙阶梯状地变化后的输入侧张力变动量、输出侧板厚变动量,判断辊隙控制对输入侧张力的影响系数和辊隙控制对输出侧板厚的影响系数哪一个较大。此外,基于输入侧张力控制输入侧TR速度的输入侧张力抑制系统的响应时间,根据使辊隙阶梯状地动作时的输入侧张力变化而判断。
例如,如图17所示,与轧制速度相应地确定低速、中速、高速的区域。该确定方法可以是将直到最高速度的范围三等分,也可以按照其他适当的基准分割。轧制速度进入这些区域时,对辊隙施加阶梯状的外部干扰。因施加阶梯状外部干扰,输入侧张力和输出侧板厚发生 变动。
接着,如图18所示,根据实际的输入侧张力和输出侧板厚偏差,求出参数dTb、dh、TbT。这些参数能够根据实际值的时间方向的变动状况通过信号处理求出。根据求出的参数dTb、dh、TbT的大小关系选择控制方法A)、控制方法B)、控制方法C)。
在选择各控制方法A)、控制方法B)、控制方法C)时,如图18所示,通过基于上述参数dTb、dh、TbT计算出的值与规定阈值的比较而进行判断。例如,用(dh/href)/(dTb/Tbref)计算出的值在作为规定阈值的控制方法C)选择值以下的情况下,选择控制方法C)。
此外,TbT在作为规定阈值的控制方法B)选择值以上的情况下,选择控制方法B)。对于控制方法C)选择值、控制方法B)选择值,能够通过过去的实际值或轧制机的模拟等预先求出并设定。
对于低速、中速、高速的阶梯状变更1、阶梯状变更2、阶梯状变更3执行该最佳控制方法选择处理时,图17所示的情况下,成为对于低速选择控制方法A)、对于中速选择控制方法B)、对于高速选择控制方法C)作为最佳控制方法的结果。
控制方法选择装置70执行这样的最佳控制方法决定流程,使控制方法切换为求得的最佳控制方法。此时,因为在控制方法A)、控制方法B)和控制方法C)中,输入侧TR的控制方法不同,所以在轧制运转中也存在不能切换的情况。该情况下,用控制方法A)继续轧制运转,在下一次遇到同一钢种、同一板宽的被轧制件时切换控制方法即可。求得的最佳控制方法记录在用被轧制件的钢种、输出侧板厚和轧制速度作为检索条件的数据库中,在下一次对同种类的被轧制件进行轧制的情况下,按照数据库中已记录的最佳控制方法进行控制。
图19中示出了数据库的记录例。取决于轧制设备,在轧制运转中存在不能切换控制方法A)、控制方法B)和控制方法C)的情况,但也能够使用控制方法B)代替控制方法A)。这样,为低速时控制方法A)最佳而高速时控制方法C)最佳的被轧制件的情况下,通过在低速时选择控制方法B)、在高速时选择控制方法C),能够在全部速度区域中实现稳定且高精度的轧制。
此外,以上说明的方法是最佳控制方法的决定流程的一例,也能 够使用其他方法。例如,也能够根据轧制实际情况,使用轧制现象模型,以数值求出辊隙控制对输出侧板厚和输入侧张力造成的影响的影响系数、位置侧TR速度对输出侧板厚和输入侧张力造成的影响的影响系数,根据其大小关系选择最佳控制方法。
图20中示出了控制输出选择装置72的动作概要。在控制输出选择装置72中,用来自压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64、输出侧速度张力控制84的输出、来自最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果和由输出侧修正判定装置88决定的输出侧张力非干涉控制增益GDTRIC作为输入,对辊隙控制装置7、输入侧TR速度指令装置65、输入侧TR控制装置66、输出侧TR速度指令装置85、输出侧TR控制装置86输出控制指令。
如图20所示,在控制输出选择装置72中,来自压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64、输出侧速度张力控制84的输出分别对增益控制器73、74、75、76、77输入。增益控制器73~77是对压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64、输出侧速度张力控制84各自的输出乘以增益后输出的信号调整部。增益控制器73~77的增益基于来自最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果进行调整。
此外,来自输出侧修正判定装置88的输出,向输出侧张力非干涉控制89输入。输出侧张力非干涉控制89生成用于调整对输入侧TR速度指令装置65的控制指令的调整信号。
选择控制方法A)的情况下,对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理后向辊隙控制装置7输出。此外,对输入侧TR控制装置66和输出侧TR控制装置86,输出转矩恒定控制模式选择。
因此,根据最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果,将增益控制器74~77的增益设定为零,并且调整增益控制器73的增益,设定为用积分处理部90对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理。此外,根据最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果,对输入侧TR控制装置66、输出侧TR控制装置86,输出转矩恒定控制模式选择。
选择控制方法B)的情况下,对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理后向辊隙控制装置7输出,并且对来自速度张力控制63的输 出进行积分处理后向输入侧TR速度指令装置65输出。此外,对来自输出侧速度张力控制84的输出进行积分处理后向输出侧TR速度指令装置85输出。
因此,根据最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果,将增益控制器74、75的增益设定为零,并且调整增益控制器73、76、77的增益,设定为用积分处理部90对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理。此外,设定为用积分处理部91对来自速度张力控制63的输出进行积分处理。进而,设定为用积分处理部93对来自输出侧速度张力控制84的输出进行积分处理。
选择控制方法C)的情况下,对来自速度板厚控制62的输出进行积分处理后向输入侧TR速度指令装置65输出,并且对来自压下张力控制64的输出进行积分处理后向辊隙控制装置7输出。此外,对来自输出侧速度张力控制84的输出进行积分处理后向输出侧TR速度指令装置85输出。
因此,根据最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果,将增益控制器73、76的增益设定为零,并且调整增益控制器74、75、77的增益,设定为用积分处理部90对来自压下张力控制64的输出进行积分处理,并且用积分处理部91对来自速度板厚控制62的输出进行积分处理。
即,从压下张力控制64经过积分处理部90连接至辊隙控制装置7的控制路径起到辊隙控制部的作用。此外,从速度板厚控制62经过积分处理部91连接至输入侧TR速度指令装置65的控制路径起到速度控制部的作用。
此外,设定为用积分处理部93对来自输出侧速度张力控制84的输出进行积分处理后向输出侧TR速度指令装置85输入,并且在输出侧张力非干涉控制89中进行积分处理,向积分处理部91输入。因此,输出侧修正判定装置88在输出侧张力非干涉控制89中,设定与来自积分处理部93的信号相乘的增益。即,从输出侧速度张力控制84经过积分处理部93连接至输出侧TR速度指令装置85的控制路径起到输出侧速度控制部的作用。
在输出侧张力非干涉控制89中,对于对从输出侧速度张力控制84 向输出侧TR速度指令装置85的输出即1+(ΔVDTR)/(ΔVDTR)的差分乘以输出侧修正判定装置88的判定结果即输出侧张力非干涉控制增益GDTRIC得到的结果进行积分。从而,输出侧张力非干涉控制89决定用下式(4)表达的输出侧张力非干涉控制输出。
用上述式(4)表达的输出侧张力非干涉控制输出,如图20所示,被用作积分处理部91中的要素。由此,对输入侧TR速度指令装置65的控制输出中,与输出侧张力非干涉控制增益GDTRIC相应地也考虑输出侧速度张力控制84对输出侧TR速度指令装置85给出的控制输出的内容。从而实现上述输出侧张力非干涉控制。即,输出侧张力非干涉控制89起到非干涉控制部的作用,其输出被用作非干涉控制量。此外,输出侧修正判定装置88起到输出侧修正判定部的作用。
接着,用图21对输出侧修正判定装置88的动作进行说明。在输出侧修正判定装置88中,根据轧制机输出侧板厚和输出侧张力的变化方向等、轧制机对被轧制件的轧制状态判定是否需要输出侧张力非干涉控制89的修正,作为控制增益GDTRIC对控制方法判定装置70设定。中性点变动和输入侧TR、输出侧TR与轧制机的等速性变动在轧制机加减速时发生,因此输出侧修正判定装置88仅在轧制机的辊速度发生了变动时实施判定,不存在辊速度变动的情况下不实施修正。即,GDTRIC=0。
用下式(5)表达轧制机辊速度VR的时间变化量(与前次值的偏差)。
此外,用下式(6)表达输出侧板厚h的时间变化量。
此外,用下式(7)表达输出侧张力Tf的时间变化量。
输出侧修正判定装置88根据这些值使用图21的轧制机辊速度判断处理881、输出侧板厚判定处理882、输出侧张力判断处理883中示出的隶属函数,分别计算轧制机辊速度时间变化在正侧较大的程度VRP、在负侧较大的程度VRM、输出侧板厚时间变化在正侧较大的程度SHP、在负侧较大的程度SHM、输出侧张力时间变化在正侧较大的程度TFP、在负侧较大的程度TFM。
根据以上各程度,在推理处理885中使用推理规则实施推理,计算要实施输出侧张力非干涉控制的程度DTRI。此处,DTRI为正的情况下,在与输出侧TR的操作方向相同的方向上对输入侧TR速度进行修正。此外,DTRI为负的情况下,在与输出侧TR的操作方向相反的方向上对输入侧TR速度进行修正。
推理处理885基于从轧制机辊速度判断处理881输入的VRM、VRP,判断轧制机辊速度处于加速中还是减速中。然后,如果轧制机辊速度处于加减速中,则基于从输出侧板厚判断处理882、输出侧张力判断处理883分别输入的SHP、SHM、TFP、TFM的组合,决定DTRI。
例如,图21中示出的推理规则(a)的情况下,表示在轧制机辊处于加减速中时,输出侧板厚向正侧、输出侧张力向正侧发生了变动的情况下,对输出侧张力控制的控制输出在该方向上在输入侧TR修正的程度是1.0。图21中示出的推理规则是一例,例如设轧制机速度时间变化在正侧(加速侧)、负侧(减速侧)相同,但也可以在加速侧或减速侧是不同的规则。
决定了DTRI时,最后,控制增益设定886进行从DTRI到输出侧张力非干涉控制增益GDTRIC的变换。作为一例,图25中,在DTRI中设定静带(dead band),将GDTRIC的增益设定为±1.0。
在加减速时发生的输出侧板厚变动,因轧制机的机械结构(电动机或液压压下装置的响应等引起的轧制机与输入侧TR、输出侧TR的等速性变动)或被轧制件的材质或轧制油(中性点变动的发生状况)等而变化,但可以认为在同样的状况下因同样的原因发生。从而,无需用图21所示的方法判定,也可以生成用被轧制件的材质、轧制规程等作为检索条件的数据库,根据数据库的检索结果决定输出侧张力非干涉控制增益GDTRIC
以上说明的输出侧修正判定装置88的动作是一例,也可以用其他方法判定是否需要从输出侧张力控制对输入侧TR的速度修正。例如,能够考虑不仅包括输出侧板厚、输出侧张力,也包括输入侧张力的变动地进行判定的方法等。
通过使用图20所示的方法,在轧制运转中也能够例如与轧制速度相应地使控制方法A)、B)、C)相互切换。此外,通过应用输出侧张力非干涉控制,防止了因输出侧张力控制工作而发生的输出侧板厚变动。
在输入侧TR速度指令装置65中,取得在图1所示的基准速度设定装置19中考虑轧制机输入侧后滑率b生成的输入侧TR速度VETR。然后,输入侧TR速度指令装置65使用来自控制方法选择装置70的控制指令和如上所述取得的输入侧TR速度VETR生成输入侧TR速度指令VETRref,向输入侧TR控制装置66输出。
基准速度设定装置19根据通过操作员的手动操作由轧制速度设定装置10决定的轧制机速度VMILL,考虑轧制机输入侧后滑率b地决定输入侧TR速度VETR
输入侧TR控制装置66用来自输入侧TR速度指令装置65的输入侧TR速度指令VETRref、来自输入侧张力电流变换装置15的电流指令IETRset、来自控制方法选择装置70的转矩恒定控制模式作为输入,用流向输入侧TR2的电流作为输出。此处,输入侧TR2由TR的机械装置和用于使其运转的电动机构成,流向输入侧TR2的电流表示流向电动机的电流。
输入侧TR控制装置66包括以使速度指令VETRref与实际速度VETRfb一致的方式生成电流指令的速度控制功能,和以使生成的电流指令IETRset与输入侧TR2的电动机中流过的电流IETRfb一致的方式进行控制的电流控制功能。选择了转矩恒定控制模式的情况下,进行基于来自输入侧张力电流变换装置15的输入侧TR电流设定值IETRset的控制。未选择转矩恒定控制模式的情况下,进行基于速度指令VETRref的控制。
在输出侧TR速度指令装置85中,取得在图1所示的基准速度设定装置19中考虑轧制机输入侧前滑率f生成的输出侧TR速度VDTR。然后,输出侧TR速度指令装置85用来自控制方法选择装置70的控制 指令和如上所述取得的输出侧TR速度VDTR生成输出侧TR速度指令VDTRref,向输出侧TR控制装置86输出。
基准速度设定装置19根据通过操作员的手动操作由轧制速度设定装置10决定的轧制机速度VMILL,考虑轧制机输出侧前滑率f地决定输出侧TR速度VDTR
输出侧TR控制装置86用来自输出侧TR速度指令装置85的输出侧TR速度指令VDTRref、来自输出侧张力电流变换装置16的电流指令IDTRset、来自控制方法选择装置70的转矩恒定控制模式作为输入,用流向输入侧TR2的电流作为输出。此处,输出侧TR3由TR的机械装置和用于使其运转的电动机构成,流向输出侧TR3的电流表示流向电动机的电流。
输出侧TR控制装置86包括以使速度指令VDTRref与实际速度VDTRfb一致的方式生成电流指令的速度控制功能,和以使生成的电流指令IDTRset与输入侧TR3的电动机中流过的电流IDTRfb一致的方式进行控制的电流控制功能。选择了转矩恒定控制模式的情况下,进行基于来自输出侧张力电流变换装置16的输出侧TR电流设定值IDTRset的控制。未选择转矩恒定控制模式的情况下,进行基于速度指令VDTRref的控制。
如以上所说明的,在本实施例的单机座轧制机中的轧制控制中,在基于输出侧板厚控制输入侧TR速度,并且基于输出侧张力控制输出侧TR速度的控制方法中,与输出侧张力变动相应地对输出侧TR速度进行操作时,也对输入侧TR速度进行操作,由此使质量流恒定法则守恒,抑制输出侧板厚变动。由此,利用被轧制件的输出侧张力卷筒速度控制被轧制件的输出侧张力的变动的情况下,能够抑制对被轧制件的输出侧板厚的影响。
此外,如图4中所说明的,允许输出侧张力和输入侧张力的变动的情况下,因张力变动而抑制了中性点变动,结果抑制了板厚变动。从而,优选允许规定范围的张力变动,并且在发生了超过允许范围的张力变动的情况下,进行通过速度张力控制63、输出侧速度张力控制84进行的张力控制。
此时,速度张力控制63、输出侧速度张力控制84,相对于从张力计8、张力计9分别输入的张力实际值具有规定范围的静带,张力实际 值的变动幅度在静带的范围内的情况下,输出表示张力未变动的信号。而且,在张力实际值的变动范围超过了静带的范围的情况下对于图20中示出的控制输出选择装置72输出表示张力变动的信号。
通过这样的控制,在不损害轧制运转的稳定性的范围中,通过允许张力变动而抑制中性点变动,抑制输出侧板厚变动,并且对于难以稳定地进行轧制运转的张力变动,与张力控制一同进行非干涉控制来抑制输出侧板厚变动。
此外,上述实施例中,如图20中所说明的,以在压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64、输出侧速度张力控制84各自的输出中,与控制方法相应地将对于未使用的输出的增益设为零的情况为例进行了说明。除此以外,也能够不将各增益设为零而是使其减小,从而使压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64、输出侧速度张力控制84各自的输出以与增益对应的比例同时存在,同时使用控制方法A)、控制方法B)、控制方法C)的各控制方法。
此外,上述实施例中,以输出侧张力非干涉控制增益是1.0或-1.0的情况为例进行了说明,但这是一例。输出侧张力非干涉控制的目的是在与输出侧张力变动相应地对输出侧TR速度进行操作时使质量流恒定法则守恒。从而,优选输出侧张力非干涉控制增益与对输出侧TR速度进行了操作时对质量流恒定法则的影响相应地适当设定。
此外,上述实施例中,如图17、图18中所说明的,与轧制实际情况相应地切换控制方法A)、控制方法B)、控制方法C),但也能够根据机械规格或被轧制件的产品规格,预先选择某一种控制方法并持续使用。此时能够使用图19中说明的数据库。
关于输出侧张力控制对输出侧板厚造成的影响,能够通过上述方法去除。通过使用图20所示的方法,即使在切换板厚控制和张力控制的控制操作端时,也能够使轧制机1的辊隙指令和输入侧TR2的速度指令平滑地变化。然而,切换控制操作端时会发生因输入侧张力控制的影响而不能抑制输出侧板厚变动的情况。图23示出了本实施例的对象即单机座轧制机的运转方法。
从轧制机的停止状态起加速,高速度地轧制,最后进行减速,由 此一件被轧制件(卷带)的轧制结束。因此,发生在加速时从控制方法B)向控制方法C)的切换、在减速时从控制方法C)向控制方法B)的切换。例如,轧制机减速时,发生从控制方法C)向控制方法B)的切换。由此,此前使用输入侧TR2的速度控制输出侧板厚,但切换为利用轧制机1的辊隙的控制。同样,此前使用轧制机1的辊隙控制输入侧张力,但切换为使用输入侧TR2的速度的控制。
轧制机的辊速度(轧制速度)增大(加速)时,作为轧制现象,输出侧板厚变薄,随之因质量流恒定法则,输入侧板速度减小,输入侧张力下降。为了抑制这种情况,在控制方法B)中,进行使用轧制机1的辊隙的输出侧板厚控制和使用输入侧TR2的速度的输入侧张力控制。
此处,因为输入侧张力减小,所以输入侧张力控制进行使输入侧TR2的速度降低(减速)的动作。使输入侧TR2的速度降低时,结果输出侧板厚变薄。输出侧板厚控制要使轧制机1的辊隙增大,维持输出侧板厚。此时,输出侧板厚控制需要对由轧制机1的加速引起的输出侧板厚减少量、输入侧张力控制对输入侧TR2的速度进行操作而引起的输出侧板厚减少量进行控制。
此时,输出侧板厚控制使轧制机的辊隙增大。结果,输入侧张力上升,因此对于输入侧张力控制而言在良好的方向上动作。因此,在控制方法B)的状态中能够良好地控制输入侧张力和输出侧板厚。
在该状态下,切换为控制方法C)时,输入侧张力控制对轧制机1的辊隙进行操作,输出侧板厚控制对输入侧TR2的速度进行操作。此时,使输入侧TR2加速时,输入侧张力下降,因此通过输入侧张力控制使轧制机的辊隙变窄。结果,输出侧板厚减少,因此通过输出侧板厚控制,输入侧TR2的速度上升。
使输入侧TR2的速度上升会使输入侧张力下降,因此输入侧张力控制需要对作为轧制现象的输入侧张力降低、板厚控制对输入侧TR2的速度进行操作而引起的输入侧张力降低这两者进行控制。此时,输入侧张力控制要通过使轧制机的辊隙增大而使输入侧张力上升。然而,如果是轧制机1的辊隙变更对输入侧张力的影响系数较小的状态,则输出侧板厚会在不能充分控制输入侧张力的状态下变动。例如,会使 辊隙过度增大,成为输出侧板厚较厚的状态。
与以上同样地,轧制机的辊速度(轧制速度)降低(减速)时,作为轧制现象,输出侧板厚变厚,随之因质量流恒定法则,输入侧板速度上升,输入侧张力上升。为了抑制该情况,控制方法C)时,进行使用轧制机的辊隙的张力控制和使用输入侧TR2的速度的板厚控制。此处,因为输出侧板厚变厚,所以输出侧板厚控制进行使输入侧TR2的速度降低(减速)的动作。
使输入侧TR2的速度降低时,结果输入侧张力上升。从而,在减速时,输入侧张力因轧制现象和输出侧板厚控制对输入侧TR2的速度的操作而增大。输入侧张力控制对轧制机1的辊隙进行操作,但如果是轧制机1的辊隙对输入侧张力的影响系数低的状态,则不能完全控制输入侧张力的增大,存在输入侧张力大于设定张力的情况。
在该状态下,切换为控制方法B)时,输入侧张力控制对输入侧TR2的速度进行操作,输出侧板厚控制对轧制机1的辊隙进行操作。此时,因为输入侧张力大于设定值,所以输入侧张力控制使输入侧TR2的速度增大,结果输出侧板厚偏差增大。输出侧板厚控制要对轧制机1的辊隙进行操作(压下关闭)而抑制输出侧板厚变动,但输入侧张力减小,为了消除该情况,输入侧张力控制动作,在输入侧TR2的速度复原前,因质量流恒定法则,不能消除板厚偏差。
根据以上内容,如果不在轧制机1的辊隙对输入侧张力的影响系数充分大的状态下切换控制方法B)和控制方法C),则不能充分地控制输入侧张力,存在发生输出侧板厚变动的情况。从而,切换控制方法B)和控制方法C)时,需要在轧制机的辊隙对输入侧张力的影响系数充分大的期间进行。然而,因为消除因输入侧TR2的速度变动而发生的板厚变动是使用控制方法C)的理由,所以要求使用控制方法C)直到速度尽可能低的状态。
图23的下部示出了发生上述问题时的输出侧板厚偏差、输入侧张力的状态。加速时刚从控制方法B)切换为控制方法C)之后、减速时刚从控制方法C)切换为控制方法B)之后发生输出侧板厚变动。对此,通过在加减速时不实施控制方法B)与控制方法C)的切换,而在恒定速度的轧制中实施,能够避免上述现象。然而,需要以恒定速度运转 直到控制稳定,存在运转效率恶化的问题。
输出侧板厚精度在产品即被轧制件的品质上是很重要的,但是关于输入侧张力,即使略微变动,只要输出侧板厚稳定,则运转的稳定性也没有问题。从而,需要对输入侧张力控制的动作施加修正,从而即使在轧制机的辊隙对输入侧张力的影响系数不充分大的状态下也维持输出侧板厚精度。此外,此时在输入侧张力脱离一定范围时会发生板断裂或曲折前进等,因此输入侧张力需要在根据运转的稳定性预先规定的范围即允许值内。
因此,本实施例的轧制控制装置中,如图1所示设置了输入侧张力偏差修正装置95。图24是表示输入侧张力偏差修正装置的动作概要的图。如图24所示,输入侧张力偏差修正装置95包括上限允许值设定装置92、下限允许值设定装置93和偏差修正部94。如果输入的输入侧张力偏差的值在由上限允许值设定装置92、下限允许值设定装置93分别设定的上限值和下限值的范围内,则偏差修正部94将输入侧张力偏差修正为零并输出。由此,对速度张力控制63、压下张力控制64分别输入的输入侧张力偏差的值被修正。
从而,即使产生了输入侧张力偏差,也使其对于速度张力控制63、压下张力控制64表现为没有产生偏差,抑制输入侧TR速度指令装置65进行的张力控制的动作。即,输入侧张力偏差修正装置95起到张力控制抑制部的作用。此外,上限允许值设定装置92和下限允许值设定装置93起到指定张力偏差的允许值的张力控制抑制设定部的作用。输入侧张力偏差修正装置95进行的这样的动作,在如上所述刚从控制方法B)切换为控制方法C)之后以及刚从控制方法C)切换为控制方法B)之后进行。由此,能够消除上述问题。
图25是表示输入侧张力偏差修正装置95的动作概念的图。图25中,用细虚线示出了张力设定的目标值,用粗虚线示出了由上限允许值设定装置92、下限允许值设定装置93设定的允许值。如图25所示,上限允许值设定装置92和下限允许值设定装置93在从控制方法B)切换为控制方法C)的时刻、或者从控制方法C)切换为控制方法B)的时刻即时刻t0,分别对于偏差修正部94设定上限允许值ΔTbmax、下限允许值ΔTbmin。上限允许值ΔTbmax、下限允许值ΔTbmin的值是输入 侧张力偏差的允许值、即输入侧张力控制的静带。
之后,偏差修正部94随着时间经过使上限允许值ΔTbmax、下限允许值ΔTbmin逐渐减小。由此,允许的输入侧张力偏差的范围随着时间经过而减小。然后,在时刻t1,上限允许值ΔTbmax、下限允许值ΔTbmin成为零,从抑制输入侧TR速度指令装置65进行的张力控制的状态回到通常进行张力控制的状态。从时刻t0到时刻t1的期间是数秒程度,例如是10秒,但最佳的期间因被轧制件的材质和轧制速度、压下率等其他条件而不同。
图26是表示执行了图24、图25所示的输入侧张力偏差修正装置95进行的处理时的控制状态的图,是与图23对应的图。通过在切换控制方法B)、C)时抑制输入侧张力偏差,如图26所示,能够与图23的情况相比减少输出侧板厚偏差的变动。
上限允许值设定装置92和下限允许值设定装置93基于从基准速度设定装置19输出的输入侧TR基准速度,如图18、图19中所说明的那样参考最佳控制方法数据库,识别控制方法B)与控制方法C)的切换时刻以及轧制机是处于加速中还是处于减速中。然后,基于该识别结果,分别计算图25中示出的上限允许值ΔTbmax、下限允许值ΔTbmin并在偏差修正部94中设定。
此外,上限允许值设定装置92和下限允许值设定装置93对上限允许值ΔTbmax、下限允许值ΔTbmin的设定,不限于上述基于从基准速度设定装置19输出的输入侧TR基准速度进行的方式,也能够使用其他方法。例如,也可以在控制方法选择装置70的最佳控制方法决定装置71切换控制方法时,对于上限允许值设定装置92和下限允许值设定装置93分别指示上限允许值ΔTbmax、下限允许值ΔTbmin
偏差修正部94如图11所示地随着时间经过对上限允许值ΔTbmax、下限允许值ΔTbmin进行调整。如果输入的输入侧张力偏差的值大于输入时刻的上限允许值ΔTbmax,则偏差修正部94输出从输入的输入侧张力偏差减去上限允许值ΔTbmax得到的值作为修正后的输入侧张力偏差。
此外,如果输入的输入侧张力偏差的值小于输入时刻的上限允许值ΔTbmax,且大于下限允许值ΔTbmin,则输出零作为修正后的输入侧 张力偏差。此外,如果输入的输入侧张力偏差的值小于输入时刻的下限允许值ΔTbmin,则输出从输入的输入侧张力偏差减去下限允许值ΔTbmin得到的值作为修正后的输入侧张力偏差。
图27中示出了输入侧TR控制装置66的概要。以来自输入侧TR速度指令装置65的输入侧TR速度指令VETRref、来自输入侧张力电流变换装置的电流指令IETRset、来自控制方法选择装置70的转矩恒定控制模式作为输入,以流向输入侧TR2的电流作为输出。此处,输入侧TR2由TR的机械装置和用于使其运转的电动机构成,流向输入侧TR2的电流表示流向电动机的电流。
输入侧TR控制装置66由以使速度指令VETRref与实际速度VETRfb一致的方式生成电流指令的P控制661和I控制662、以使生成的电流指令IETRref与输入侧TR2的电动机中流过的电流IETRfb一致的方式进行控制的电流控制663构成。选择了转矩恒定控制模式的情况下,用来自输入侧张力电流变换装置15的输入侧TR电流设定值IETRset置换I控制662。未选择转矩恒定控制模式的情况(速度恒定控制)下,根据输入侧TR速度偏差,变更P控制661和I控制662。
在该状态下,选择了转矩恒定控制模式的情况下,为了使输入侧TR电流指令IETRref不会不连续地变化,通过电流修正664进行修正。通过采用这样的结构,即使在轧制运转中,也能够使输入侧TR控制装置的控制模式自由地从转矩恒定控制切换为速度恒定控制、从速度恒定控制切换为转矩恒定控制,能够自由地切换控制方法A)、控制方法B)和控制方法C)。
通过使用以上说明的控制结构,在轧制速度加减速时切换控制方法B)、C)时,允许某种程度的张力偏差而使输出侧板厚的稳定优先。因此,能够在轧制速度的加减速时不损害输出侧板厚精度地进行控制方法B)、C)的切换,能够实现运转效率的提高。
此外,上述实施例中,对输入侧张力偏差用静带进行修正,生成输入侧张力偏差修正值,但只要是与张力偏差相应地变更张力控制增益等,在切换控制方法时抑制输入侧张力控制的动作,并且在张力偏差较大的情况下张力控制工作这样的方法,则可以使用任意的方法。变更张力控制增益时,通过减小图20中说明的增益控制器74、76的 增益,能够以基于张力变动进行的控制的控制值减小的方式进行抑制。
此外,上述实施例中,以为了张力控制而设置输入侧张力计8的情况为例进行了说明。不限于此,也能够基于输入侧TR控制装置66的输出电流的实际值与输入侧张力电流变换装置15输出的电流指令值的差异推算张力。例如,实际值高于指令值的情况下,输入侧TR控制装置66是要降低被轧制件的张力的状态,因此能够推测此时的张力是高于由输入侧张力设定装置11设定的张力的状态。
此外,上述实施例中,对于输入侧TR2的控制方法进行了说明,但也能够将同样的结构应用于输出侧TR3的控制方法。此时,使得在图1的输出侧张力偏差修正装置96中,具有与图24中的输入侧张力偏差修正装置95同等的功能即可。
此外,上述实施例中,说明了设想为单机座轧制机的例子,但轧制机不限于单机座轧制机,在多机座的串列式轧制机中,输入侧或输出侧设置了张力卷筒时也能够应用。即,能够将多机座的串列式轧制机整体视为轧制机,用多机座的轧制机中开头的轧制机与张力卷筒之间的张力、最后的轧制机与张力卷筒之间的张力作为对象,进行与以上同样的控制。
此外,图1中说明的以控制方法选择装置70为中心的轧制控制装置通过软件和硬件的组合而实现。此处,对于用于实现本实施例的轧制控制装置的各功能的硬件,参考图22进行说明。图22是表示构成本实施例的轧制控制装置的信息处理装置的硬件结构的框图。如图22所示,本实施例的轧制控制装置具有与一般的服务器、PC(Personal Computer,个人计算机)等信息处理终端同样的结构。
即,本实施例的轧制控制装置中,CPU(Central Processing Unit,中央处理器)201、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)202、ROM(Read Only Memory,只读存储器)203、HDD(Hard Disk Drive,硬盘驱动器)204和I/F205经由总线208连接。此外,在I/F205连接有LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)206和操作部207。
CPU201是运算单元,对轧制控制装置整体的动作进行控制。RAM202是能够高速读写信息的易失性的存储介质,被用作CPU201处理信息时的操作区域。ROM203是读取专用的非易失性存储介质, 存储固件等程序。
HDD204是能够读写信息的非易失性的存储介质,存储有OS(Operating System,操作系统)和各种控制程序、应用程序等。I/F205连接总线208和各种硬件、网络等并进行控制。此外,I/F205也被用作用于供各装置交换信息或对轧制机输入信息的接口。
LCD206是用于供操作员确认轧制控制装置的状态的视觉上的用户界面。操作部207是键盘或鼠标等用于供操作员对轧制控制装置输入信息的用户接口。在这样的硬件结构中,ROM203、HDD204或者未图示的光盘等记录介质中存储的程序被读取到RAM202中,CPU201按照该程序进行运算,从而构成软件控制部。通过这样构成的软件控制部和硬件的组合,实现本实施例的轧制控制装置的功能。
[实施例2]
如上所述,为了稳定地实施轧制机的板厚控制和张力控制,需要与轧制状态相应地切换使用上述A)至C)所示的控制。图28示出了用于实现这一点的实施例2的单机座轧制机的控制结构。
实施例2的单机座轧制机S100与图1示出的实施例1同样地,相对于轧制机1的轧制方向(图中用箭头表示),在轧制机1的输入侧具有供给被轧制件u并使其向轧制机1插入的输入侧TR2,在输出侧具有卷取用轧制机1轧制后的被轧制件u的输出侧TR3。输入侧TR2和输出侧TR3分别用电动机驱动,设置了该电动机和作为分别用于对电动机进行驱动控制的装置的输入侧TR控制装置66和输出侧TR控制装置86。根据该结构,单机座轧制机S100中的轧制,通过对从输入侧TR2放卷的被轧制件u用轧制机1轧制后,在输出侧TR3卷取而进行。这些结构与实施例1相同。
图28中示出的控制结构中,使用由输出侧板厚计17检测出的输出侧板厚偏差Δh,通过压下板厚控制61生成对辊隙的操作指令ΔΔSAGC,通过速度板厚控制62生成对输入侧TR速度的操作指令ΔΔVAGC。此外,使用由输入侧张力计8测定出的输入侧张力的实测值即实际输入侧张力与由输入侧张力设定装置11设定的输入侧张力设定的偏差(输入侧张力偏差)ΔTb,通过速度张力控制63生成对输入侧TR速度的操作指令ΔΔVATR,通过压下张力控制64生成对辊隙的操 作指令ΔΔSATR
此外,输入侧TR2通过转矩恒定控制运转时,将对于输入侧张力设定装置11的输入侧张力设定值加上来自根据实际输入侧张力与输入侧张力设定值的偏差来操作输入侧张力设定值的输入侧张力控制13的控制输出而得到的值,用输入侧张力电流变换装置15变换为对输入侧TR2的电流指令,生成对输入侧TR控制装置66的电流指令。
控制方法选择装置70与轧制状态相应地选择应用上述A)、B)、C)中的哪一种控制方法能够最大地降低输出侧板厚变动、输入侧张力变动,基于选择结果对辊隙控制装置7输出辊隙操作指令。对输入侧TR速度进行操作时,对输入侧TR速度指令装置65输出速度操作指令。在输入侧TR速度指令装置65中,根据从基准速度设定装置19输出的输入侧TR基准速度和来自控制方法选择装置70的输入侧TR速度变更量生成输入侧TR速度指令,向输入侧TR控制装置66输出。
在输入侧TR控制装置66中,具有与电流指令相应地进行转矩恒定控制(电流恒定控制)的运转模式和与速度指令相应地进行速度恒定控制的运转模式,根据来自控制方法选择装置70的指令切换运转。
图29中示出了压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64的框图的一例。它们是各控制结构的一例,也能够使用除此以外的方法构成控制系统。例如,图29的例子中,各控制系统是积分控制(I控制),但也能够改为比例积分(PI控制)、或比例积分微分控制(PID控制)。
压下板厚控制61由以实际输出侧板厚hfb与输出侧板厚设定值href的差即输出侧板厚偏差Δh=hfb-href作为输入,对于对输入的输出侧板厚偏差乘以调整增益和从输出侧板厚偏差到辊隙的变换增益而得到的结果进行积分的积分控制(I控制)构成。求出积分后的输出与前次值的偏差,作为控制输出ΔΔSAGC。此外,速度板厚控制62由以输出侧板厚偏差Δh作为输入,对于对输入的输出侧板厚偏差乘以调整增益和从输出侧板厚偏差到输入侧速度的变换增益而得到的结果进行积分的积分控制(I控制)构成。求出积分后的输出与前次值的偏差,用实施例1中示出的式(1)作为控制输出。
此处,M是轧制机的轧制常数,Q是被轧制件的塑性常数。此外, 速度板厚控制的指令,以相对于设定速度的速度变更比率的形式输出。
压下张力控制64由以实际输入侧张力Tbfbb与输入侧张力设定值Tbref的差即输入侧张力偏差ΔTb=Tbfbb-Tbref作为输入,对于对输入的输入侧张力偏差ΔTb乘以调整增益和从输入侧张力偏差ΔTb到辊隙的变换增益而得到的结果进行积分的积分控制(I控制)构成。求出积分后的输出与前次值的偏差,作为控制输出ΔΔSATR
此外,速度张力控制63由以输入侧张力偏差ΔTb作为输入,对于对输入的输入侧张力偏差ΔTb乘以调整增益和从输入侧张力偏差ΔTb到输入侧速度的变换增益而得到的结果进行积分的积分控制(I控制)构成。求出积分后的输出与前次值的偏差,用实施例1中示出的式(2)作为控制输出。
图30中示出了控制方法选择装置70的概要。控制方法选择装置70由最佳控制方法决定装置71和控制输出选择装置72构成。用最佳控制方法决定装置71决定使用上述A)、B)、C)中的哪一种控制方法进行控制,在控制输出选择装置72中,选择使用上述压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64中的哪一个输出,对辊隙控制装置7和输入侧TR速度指令装置65、输入侧TR控制装置66输出控制指令。即,最佳控制方法决定装置71起到控制方式决定部的作用。
最佳控制方法决定装置71的动作概要,与实施例1中参考图17和图18说明的内容一致。控制方法选择装置70执行这样的最佳控制方法决定流程,使控制方法切换为求得的最佳控制方法。此时,因为在控制方法A)、控制方法B)和控制方法C)中,输入侧TR的控制方法不同,所以在轧制运转中也存在不能切换的情况。此时,用控制方法A)继续轧制运转,在下一次遇到同一钢种、同一板宽的被轧制件时切换控制方法即可。求得的最佳控制方法记录在用被轧制件的钢种、输出侧板厚和轧制速度作为检索条件的数据库中,在下一次对同种类的被轧制件进行轧制时,按照数据库中已记录的最佳控制方法进行控制。
数据库的记录例如像实施例1中图19所示的那样。此外,以上说明的方法是最佳控制方法的决定流程的一例,也能够使用其他方法, 这一点如实施例1中所述。例如,也能够根据轧制实际情况,使用轧制现象模型,数值上求出图40中示出的影响系数,根据其大小关系选择最佳控制方法。
图31中示出了控制输出选择装置72的动作概要。在控制输出选择装置72中,以来自压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64的输出、来自最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果作为输入,对辊隙控制装置7、输入侧TR速度指令装置65、输入侧TR控制装置66输出控制指令。
如图31所示,在控制输出选择装置72中,来自压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64的输出分别向增益控制器73、74、75、76输入。增益控制器73~76是对压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64各自的输出乘以增益并输出的信号调整部。增益控制器73~76的增益基于来自最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果进行调整。
选择控制方法A)的情况下,对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理后向辊隙控制装置7输出。此外,对于输入侧TR控制装置66,输出转矩恒定控制模式选择。因此,根据最佳控制方法决定装置71得出的控制方法选择结果,将增益控制器74~76的增益设定为零,并且调整增益控制器73的增益,设定为用积分处理部77对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理。此外,根据最佳控制方法决定装置71得出的控制方法选择结果,对于输入侧TR控制装置66,输出转矩恒定控制模式选择。此时,输入侧TR控制装置66起到张力卷筒转矩控制部的作用。
选择控制方法B)的情况下,对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理后向辊隙控制装置7输出,并且对来自速度张力控制63的输出进行积分处理后向输入侧TR速度指令装置65输出。因此,根据最佳控制方法决定装置71得出的控制方法选择结果,将增益控制器74、75的增益设定为零,并且调整增益控制器73、76的增益,设定为用积分处理部77对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理,并且用积分处理部78对来自速度张力控制63的输出进行积分处理。
选择控制方法C)的情况下,对来自速度板厚控制62的输出进行 积分处理后向输入侧TR速度指令装置65输出,并且对来自压下张力控制64的输出进行积分处理后向辊隙控制装置7输出。因此,根据最佳控制方法决定装置71得出的控制方法选择结果,将增益控制器73、76的增益设定为零,并且调整增益控制器74、75的增益,设定为用积分处理部77对来自压下张力控制64的输出进行积分处理,并且用积分处理部78对来自速度板厚控制62的输出进行积分处理。
即,连接于积分处理部77和辊隙控制装置7的控制路径起到辊隙控制部的作用。此外,连接于积分处理部78和输入侧TR速度指令装置65的控制路径起到速度控制部的作用。
通过使用图31所示的方法,即使在轧制运转中也能够例如与轧制速度相应地使控制方法A)、B)、C)相互切换。在输入侧TR速度指令装置65中,如图32所示,使用根据通过操作员的手动操作由轧制速度设定装置10决定的轧制机速度VMILL,由基准速度设定装置19考虑轧制机输入侧后滑率b而生成的输入侧TR速度VETR,使用来自控制方法选择装置70的控制指令,生成输入侧TR速度指令VETRref,向输入侧TR控制装置66输出。
通过使用图31所示的方法,即使在切换板厚控制和张力控制的控制操作端时,也能够使轧制机1的辊隙指令和输入侧TR2的速度指令平滑地变化。然而,切换控制操作端时会发生因输入侧张力控制的影响而不能抑制输出侧板厚变动的情况。本实施例的对象即单机座轧制机的运转方法与参考实施例1的图23所说明的方法相同。
图23的下部示出了发生上述问题时的输出侧板厚偏差、输入侧张力的状态。加速时刚从控制方法B)切换为控制方法C)后、减速时刚从控制方法C)切换为控制方法B)后发生输出侧板厚变动。对此,通过在加减速时不实施控制方法B)与控制方法C)的切换,而在恒定速度的轧制中实施,能够避免上述现象。然而,需要以恒定速度运转直到控制稳定,存在运转效率恶化的问题。
输出侧板厚精度在产品即被轧制件的品质上是很重要的,但是关于输入侧张力,即使略微变动,只要输出侧板厚稳定,则运转的稳定性也没有问题。从而,需要对输入侧张力控制的动作施加修正,从而即使在轧制机的辊隙对输入侧张力的影响系数不充分大的状态下也维 持输出侧板厚精度。此外,此时输入侧张力脱离一定范围时会发生板断裂或曲折前进等,因此输入侧张力需要在根据运转的稳定性预先规定的范围即允许值内。
因此,本实施例的轧制控制装置中,如图28所示地设置了输入侧张力偏差修正装置95。输入侧张力偏差修正装置95的动作概要与实施例1中参考图24说明的内容一致,输入侧张力偏差修正装置95的动作概念与参考图25说明的一致。此外,执行了输入侧张力偏差修正装置95进行的处理时的控制状态与参考图26说明的内容一致。进而,输入侧TR控制装置66的概要也与参考图27说明的内容一致。
通过使用以上说明的控制结构,在本实施例中,也能够与轧制状态相应地切换控制方法A)、控制方法B)、控制方法C),选择对于输出侧板厚控制和输入侧板厚控制最佳的控制结构,因此能够使输出侧板厚精度和运转效率大幅提高。此外,在轧制速度的加减速时切换控制方法B)、C)时,允许某种程度的张力偏差而使输出侧板厚的稳定优先。因此,能够在轧制速度的加减速时不损害输出侧板厚精度地进行控制方法B)、C)的切换,能够实现运转效率的提高。
此外,本实施例中,对输入侧张力偏差用静带进行修正,生成输入侧张力偏差修正值,但只要是与张力偏差相应地变更张力控制增益等,在切换控制方法时抑制输入侧张力控制的动作,并且在张力偏差较大的情况下张力控制工作这样的方法,则可以使用任意的方法。变更张力控制增益时,通过减小图31中说明的增益控制器74、76的增益,能够以基于张力变动进行的控制的控制值减小的方式进行抑制。
此外,本实施例中,以为了张力控制而设置输入侧张力计8的情况为例进行了说明。不限于此,在本实施例2中也与实施例1同样地,也能够基于输入侧TR控制装置66的输出电流的实际值与输入侧张力电流变换装置15输出的电流指令值的差异推算张力。例如,实际值高于指令值的情况下,输入侧TR控制装置66是要降低被轧制件的张力的状态,因此能够推测此时的张力是高于由输入侧张力设定装置11设定的张力的状态。
此外,本实施例中,如参考图17、图18所说明的那样,与轧制实际情况相应地切换控制方法A)、控制方法B)、控制方法C),但也能 够根据机械规格或被轧制件的产品规格,预先选择某一种控制方法并持续使用。这样的情况下,能够使用图19中说明的数据库。
此外,本实施例中,对于输入侧TR2的控制方法进行了说明,但也能够将同样的结构应用于输出侧TR3的控制方法。根据轧制机或被轧制件的种类,输出侧张力对板厚造成的影响较大的情况下,也存在操作输出侧TR更有效率的情况。
此外,本实施例中,说明了设想为单机座轧制机的例子,但与实施例1同样地,轧制机不限于单机座轧制机,在多机座的串列式轧制机中,在输入侧或输出侧设置了张力卷筒的情况下也能够应用。
此外,实施例2中,对于视为与实施例1相同或同等的各部分,标注相同的附图标记,适当省略说明。
此外,上述实施例1和2中,以各功能全部包括在轧制控制装置中的情况为例进行了说明。可以像这样在一个信息处理装置中实现全部功能,也可以使各功能分散到更多的信息处理装置来实现。
此外,本发明不限定于上述实施例,包括各种变形例。例如,上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的,并不限定于必须具有说明的所有结构。此外,能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构,或者在某个实施例的结构上添加其他实施例的结构。此外,对于各实施例的结构的一部分,能够追加、删除、置换其他结构。

Claims (25)

1.一种轧制控制装置,其特征在于,包括:
辊隙控制部,其在用辊对来轧制被轧制件的轧制机中控制作为所述辊对的辊之间的间隔的辊隙;
速度控制部,其控制插入所述轧制机的所述被轧制件的输送速度;
控制方法切换部,其切换下述两种控制方法:基于所述被轧制件的张力控制所述被轧制件的输送速度、并且基于轧制后的所述被轧制件的板厚控制所述辊隙的第一控制方法;和基于所述被轧制件的张力控制所述被轧制件的辊隙、并且基于轧制后的所述被轧制件的板厚控制所述被轧制件的输送速度的第二控制方法;
输出侧速度控制部,其基于从所述轧制机送出的所述被轧制件的张力控制从所述轧制机送出的所述被轧制件的输送速度;和
非干涉控制部,其在使用所述第二控制方法时,在控制从所述轧制机送出的所述被轧制件的输送速度时,生成并输出用于控制插入所述轧制机的所述被轧制件的输送速度的非干涉控制量。
2.如权利要求1所述的轧制控制装置,其特征在于:
包括输出侧修正判定部,其基于所述轧制机对所述被轧制件的轧制状态,判断是否使所述非干涉控制部生成并输出所述非干涉控制量。
3.如权利要求2所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述输出侧修正判定部,在所述轧制机的辊的速度超过规定的时间变化量地变化的情况下,判断是否生成并输出所述非干涉控制量。
4.如权利要求3所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述输出侧修正判定部,在所述轧制机的辊的速度超过规定的时间变化量地变化的情况下,基于轧制后的所述被轧制件的板厚的时间变化量和从所述轧制机送出的所述被轧制件的张力的时间变化量判断是否生成并输出所述非干涉控制量。
5.如权利要求4所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述输出侧修正判定部,在所述轧制机的辊的速度超过规定的时间变化量地变化的情况下,基于轧制后的所述被轧制件的板厚的时间变化量和从所述轧制机送出的所述被轧制件的张力的时间变化量的符号的组合来决定所述非干涉控制量的符号。
6.如权利要求1所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述输出侧速度控制部,在从所述轧制机送出的所述被轧制件的张力的变动量超过了规定的允许范围的情况下,对从所述轧制机送出的所述被轧制件的输送速度进行控制,
所述非干涉控制部,在因从所述轧制机送出的所述被轧制件的张力的变动量超过了规定的允许范围而对从所述轧制机送出的所述被轧制件的输送速度进行控制时,生成并输出所述非干涉控制量。
7.如权利要求1所述的轧制控制装置,其特征在于:
包括张力控制抑制部,其在切换所述第一控制方法和所述第二控制方法时,以基于所述被轧制件的张力的变动进行的控制的控制值减小的方式进行抑制。
8.如权利要求7所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述张力控制抑制部,通过修正所述被轧制件的张力的实测值与目标值的偏差,以基于所述被轧制件的张力的变动进行的控制的控制值减小的方式进行抑制。
9.如权利要求8所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述张力控制抑制部,在所述被轧制件的张力的实测值与目标值的偏差在规定范围内的情况下,输出零作为所述偏差。
10.如权利要求8所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述张力控制抑制部,在所述被轧制件的张力的实测值与目标值的偏差超过规定范围的情况下,输出从所述偏差减去规定值而得的值。
11.如权利要求9或10所述的轧制控制装置,其特征在于:
包括指定所述规定范围的张力控制抑制设定部。
12.如权利要求11所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述张力控制抑制设定部,在切换所述第一控制方法和所述第二控制方法时,基于所述被轧制件的输送速度是处于加速中还是处于减速中来指定所述规定范围。
13.如权利要求9或10所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述张力控制抑制部,在切换所述第一控制方法和所述第二控制方法之后,随着时间经过使所述规定范围缩小。
14.如权利要求7所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述张力控制抑制部,通过调整对于所述被轧制件的张力的实测值与目标值的偏差的增益,以基于所述被轧制件的张力的变动进行的控制的控制值减小的方式进行抑制。
15.如权利要求7所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述张力控制抑制部,通过修正所述被轧制件的张力的实测值与目标值的偏差,以基于所述被轧制件的张力的变动进行的控制的控制值减小的方式进行抑制。
16.如权利要求15所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述张力控制抑制部,在所述被轧制件的张力的实测值与目标值的偏差在规定范围内的情况下,输出零作为所述偏差。
17.如权利要求15所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述张力控制抑制部,在所述被轧制件的张力的实测值与目标值的偏差超过规定范围的情况下,输出从所述偏差减去规定值而得的值。
18.如权利要求16或17所述的轧制控制装置,其特征在于:
包括指定所述规定范围的张力控制抑制设定部。
19.如权利要求18所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述张力控制抑制设定部,在切换所述第一控制方法和所述第二控制方法时,基于所述被轧制件的输送速度是处于加速中还是处于减速中来指定所述规定范围。
20.如权利要求16或17所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述张力控制抑制部,在切换所述第一控制方法和所述第二控制方法之后,随着时间经过使所述规定范围缩小。
21.如权利要求7所述的轧制控制装置,其特征在于:
所述张力控制抑制部,通过调整对于所述被轧制件的张力的实测值与目标值的偏差的增益,以基于所述被轧制件的张力的变动进行的控制的控制值减小的方式进行抑制。
22.一种轧制机控制方法,其特征在于:
在用辊对来轧制被轧制件的轧制机中控制作为所述辊对的辊之间的间隔的辊隙,
控制插入所述轧制机的所述被轧制件的输送速度,
控制下述两种控制方法的切换:基于所述被轧制件的张力控制所述被轧制件的输送速度、并且基于轧制后的所述被轧制件的板厚控制所述辊隙的第一控制方法;和基于所述被轧制件的张力控制所述被轧制件的辊隙、并且基于轧制后的所述被轧制件的板厚控制所述被轧制件的输送速度的第二控制方法,
基于从所述轧制机送出的所述被轧制件的张力控制从所述轧制机送出的所述被轧制件的输送速度,
使用所述第二控制方法时,在控制从所述轧制机送出的所述被轧制件的输送速度时,生成并输出用于控制插入所述轧制机的所述被轧制件的输送速度的非干涉控制量,在切换所述第一控制方法和所述第二控制方法时,以基于所述被轧制件的张力的变动进行的控制的控制值减小的方式进行抑制。
23.一种轧制控制方法,其特征在于:
在用辊对来轧制被轧制件的轧制机中控制作为所述辊对的辊之间的间隔的辊隙,
控制插入所述轧制机的所述被轧制件的输送速度,
切换下述两种控制方法:基于所述被轧制件的张力控制所述被轧制件的输送速度、并且基于轧制后的所述被轧制件的板厚控制所述辊隙的第一控制方法;和基于所述被轧制件的张力控制所述被轧制件的辊隙、并且基于轧制后的所述被轧制件的板厚控制所述被轧制件的输送速度的第二控制方法,
在切换所述第一控制方法和所述第二控制方法时,以基于所述被轧制件的张力的变动进行的控制的控制值减小的方式进行抑制。
24.一种存储介质,其存储有轧制机控制程序,该存储介质的特征在于:
所述轧制机控制程序使信息处理装置执行下述步骤:
在用辊对来轧制被轧制件的轧制机中控制作为所述辊对的辊之间的间隔的辊隙,并控制插入所述轧制机的所述被轧制件的输送速度的步骤;
进行基于所述被轧制件的张力控制所述被轧制件的输送速度、并且基于轧制后的所述被轧制件的板厚控制所述辊隙的第一控制的步骤;进行基于所述被轧制件的张力控制所述被轧制件的辊隙、并且基于轧制后的所述被轧制件的板厚控制所述被轧制件的输送速度的第二控制的步骤;进行切换它们的控制的步骤;
在控制从所述轧制机送出的所述被轧制件的输送速度时,生成并输出用于控制插入所述轧制机的所述被轧制件的输送速度的非干涉控制量的步骤;和在切换所述第一控制方法和所述第二控制方法时,以基于所述被轧制件的张力的变动进行的控制的控制值减小的方式进行抑制的步骤。
25.一种存储介质,其存储有轧制控制程序,该存储介质的特征在于:
所述轧制机控制程序使信息处理装置执行下述步骤:
在用辊对来轧制被轧制件的轧制机中控制作为所述辊对的辊之间的间隔的辊隙的步骤;
控制插入所述轧制机的所述被轧制件的输送速度的步骤;
切换下述两种控制方法的步骤:基于所述被轧制件的张力控制所述被轧制件的输送速度、并且基于轧制后的所述被轧制件的板厚控制所述辊隙的第一控制方法;和基于所述被轧制件的张力控制所述被轧制件的辊隙、并且基于轧制后的所述被轧制件的板厚控制所述被轧制件的输送速度的第二控制方法;和
在切换所述第一控制方法和所述第二控制方法时,以基于所述被轧制件的张力的变动进行的控制的控制值减小的方式进行抑制的步骤。
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