CN1524636A - 连续压延机压延进行中的板厚变更装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及从板厚变更开始到结束，即使有外来干扰等引起板厚偏离目标值，也能保持体积流量一定，得到稳定压延的连续压延机压延进行中的板厚变更装置，具备在板厚变更开始点到达各压延机(1)的时刻输出目标板厚，压延进行中变更所需时间及目标压延载荷的第2级工序计算机(4)、一边使出侧实际板厚及材料的实际压延载荷越来越接近目标板厚及目标压延载荷，一边输出指令值的压延进行中板厚变更控制装置(51)、控制轧辊间隙，调整出侧板厚，同时输出出侧板厚调整中的实际板厚及轧辊间隙的自动板厚控制装置(52)、根据实际板厚或轧辊间隙，使板厚变更开始点到达的压延机(1)的上游或下游侧的轧辊速度动态改变的动态速度控制装置(53)。

Description

连续压延机压延进行中的板厚变更装置

技术领域

本发明涉及连续压延机压延进行中的板厚变更装置，特别是涉及利用压下补偿控制动态地对朝着所提供的目标板厚改变的体积流量进行速度补偿的稳定的压延进行中改变板厚的控制方法。

背景技术

已有的连续压延机压延进行中的板厚变更装置根据压延材料的材质、尺寸和压延温度等，在压延之前预先计算压延进行中板厚改变前后各机架的送出侧板厚、压延速度、轧辊间隙、压延载荷、压延负荷等，将其设定于各机架。在压延开始，压延材料的板厚变更开始点到达各机架的时刻，依序开始改变各机架的压下位置及轧辊速度，在到达压延材料的板厚变更终点的时刻，使变更开始的压下位置及轧辊速度变为设定值，在压延过程中制造不同板厚的产品。

但是，在从板厚变更开始到结束的过程中，如果体积流量经常保持设定值，则问题就不会发生，但是实际上由于板厚会发生误差，为了使体积流量保持一定值，在改变轧辊速度时，如果不对设定的变更附加动态修正，则不能稳定地进行压延加工。因此，以往在压延进行中改变板厚时，板厚的变更量受到较大的限制。

因而，在以往的连续压延机压延进行中的板厚变更装置中，以板厚变更开始点到达第1机架起到变更结束点通过第1支架为止的全过程中的压延机全部机架的状态作为一阶段(stage)，一边管理阶段编号一边计算阶段进度。又，计算在各机架的板厚设定变更量和与速度设定变更量对应的阶段进度的乘积，对每一机架的板厚设定值和与速度设定变更量对应的阶段进度的乘积，对每一机架计算所有阶段的总和，以此求各机架的板厚及轧辊速度的变更指令值(见例如专利文献1，即日本特开2001-293508号公报第9页图3)。

已有的连续压延机压延进行中的板厚变更装置，如上所述以板厚和轧辊速度两者作为目标值提供，根据该目标值进行控制，因此在因温度不均匀等因素而在板厚的改变上发生误差的情况下，存在着不能使体积流量保持一定的问题。又，如果板厚误差变大下去，则压延的稳定性就要发生问题。又，由于机架之间的张力不为一定值，存在着即使是对压延的稳定性没有影响的小板厚误差，也会对板材宽度的精度等发生影响的问题。

本发明是为了解决上面所述的存在问题而作出的，其目的在于，得到即使从压延进行中板厚变更开始到结束期间，因干扰等问题而产生板厚的目标值和实际值的偏离，也能保持体积流量一定，稳定地进行压延的连续压延机压延进行中板厚变更装置。

发明内容

本发明的连续压延机压延进行中板厚变更装置为，沿着压延材料传送方向连续配置多台压延机，利用多台压延机一边对所述压延材料进行压延加工，一边改变各压延机的送出出侧板厚和轧辊速度的连续压延机压延进行中板厚变更装置，具备在压延材料的板厚变更开始点到达各压延机的时刻，输出预先设定的送出侧板厚的目标板厚、压延进行中变更所需要的时间、以及目标压延载荷的工序(process)计算机、在压延进行中变更所需要的时间里，一边使所述送出侧实际板厚及对所述压延材料的实际压延载荷越来越接近所述目标板厚及所述目标压延载荷，一边输出目标板厚指令值及目标压延载荷指令值的压延进行中板厚变更控制装置，根据目标板厚指令值及目标压延载荷指令值控制压延机的轧辊间隙，将送出侧板厚调整为目标板厚，同时输出送出侧板厚调整中的所述实际板厚及所述轧辊间隙的自动板厚控制装置、利用自动板厚控制装置，根据向目标板厚控制时的实际板厚或所述轧辊间隙，使在板厚变更开始点达到压延机的上游侧或下游侧压延机的轧辊速度动态改变的动态速度控制装置。

附图说明

图1是表示本发明实施形态1的连续压延机及其压延进行中板厚变更装置的结构方框图。

图2是表示本发明实施形态1的第1级控制器(压延进行中板厚变更装置)内各控制器的结构方框图。

图3是表示在有5个基座压下装置的连续压延机上，板厚变更点通过第3机架时第1级控制器5的控制流程的说明图。

图4是表示本发明实施形态3的第1级控制器(压延进行中板厚变更装置)内的各控制器的结构方框图。

图5是表示本发明实施形态4的第1级控制器(压延进行中板厚变更装置)内的各控制器的结构方框图。

图6是表示本发明实施形态5的第1级控制器(压延进行中板厚变更装置)内的各控制器结构方框图。

图7是表示本发明实施形态6第1级控制器(压延进行中板厚变更装置)内的各控制器的结构方框图。

符号说明

1  压延机、机架

2  环顶机

3  压延材料

4  第2级工序计算机

5  第1级控制器、压延进行中板厚变更装置

51  压延进行中板厚变更控制(FGC)装置

52  自动板厚控制(AGC)装置

53、53A、53B、53C、53D    动态速度控制装置

531  压下补偿控制(DRC)装置

532  环顶机控制(Looper Control)装置

533  轧机连续控制(Mill Successive Control)装置

具体实施形态

实施形态1

以下参照附图详细说明本发明的实施形态1。图1是表示本发明实施形态1的连续压延机及压延进行中板厚变更装置的结构方框图，图2为表示本发明实施形态1的第1级控制器(压延进行中板厚变更装置)内的各控制器的结构方框图。

在图1中，在连续压延机1的各机架间配置环顶机2，将压延材料3从画面右侧传送到左侧。

传感器一旦感知到压延材料3的板厚变更开始点来到压延机进入侧，第2级工序计算机4就将控制信息传送到第1级控制器5。第1级控制器5根据传送的控制信息控制各压延机1。

第2级工序计算机4作为控制信息向第1级控制器5输出目标板厚、压延载荷、FGC时间(为使轧辊间隙、轧辊速度达到目标值所需要的时间)和控制参数。

在图2中第1级控制器5由压延进行中的板厚变更控制(FGC)装置51、自动板厚控制(AGC)装置52、动态速度控制装置53构成。

第2级工序计算机4接收到板厚变更开始点通过各机架的信号后，输出控制信息，第1级控制器5为在控制信息输入的时刻控制各压延机，板厚变更开始点每次通过机架时FGC装置就开动。

FGC装置51通过AGC装置52控制轧辊间隙。还通过动态速度控制装置53控制轧辊速度。通过这三个装置，实现压延进行中板厚变更的功能。

压延进行中板厚变更控制中的轧辊间隙使用第1级控制器3的AGC装置中内藏的AGC控制器算法进行控制。FGC装置51配合从前面的材料的目标板厚向后面的材料的目标板厚转移，把利用RAMP功能改变的实际压延载荷F、目标板厚htarget输出，AGC装置52用实际压延载荷F和目标板厚htarget作为输入信号。

还有，所谓RAMP功能就是对应于从前面的材料的目标板厚到后面的材料的目标板厚的变更，使目标板厚和压延载荷相应变更的功能。

在板厚变更开始点到达对象机架的时刻，FGC装置51把向AGC装置52输入的压延载荷的输入信号变更为根据前面的材料的最终实际压延载荷值，由第2级工序计算机设定模式计算出的后面的材料的目标压延载荷。还有，目标压延载荷预先设定于第1级控制器。

又，在变更目标压延载荷的同时，FGC装置51把向AGC装置52输入的目标板厚的输入信号，从前面的材料的目标板厚变为后面的材料的目标板厚。

AGC装置52根据被变更后的目标压延载荷及目标板厚，改变轧辊间隙ΔS。

压延进行中板厚变更控制中的轧辊速度通过第1级控制器5的动态速度控制装置53进行控制。

由于动态速度控制装置53的输入信号、即板厚或轧辊间隙的变化，结果是动态速度控制装置的输出、即轧辊速度ΔV也发生变化，但是保持机架间的体积流量为一定值。

实施形态2

图3是在有5个基座压下装置的连续压延机上，板厚变更点通过第3机架的情况下的，第1级控制器5的控制流程的说明图。

还有，这里从图右侧开始把各机架称为第1机架、第2机架、……。

又，这种控制即使压下装置的数目和作为控制对象的机架发生变化也可以同样考虑。

还有，在图3中，对于和上面所述(参照图1)一样的零部件，标以同一符号，省略其详细说明。

在图3中，动态的速度控制装置53由压下补偿控制(DRC)装置531和环顶机控制(Looper control)装置532、轧机连续控制(Mill Successive Control)装置533构成。

在本发明的压延进行中板厚变更方法中，板厚变更开始点到达例如第i机架时，实施第i机架的压下变更，并向第2级工序计算机4设定的目标值板厚变更板厚，同时不用第2级工序计算机4的设定值，而全部用第1级控制器一侧计算的值控制用于保持体积流量的轧辊速度变更量。这一变更如下所述实施。

如上所述，第2级工序计算机4发送控制器5进行控制时所需要的控制信息(FGC时间、后面的材料的板厚、后面的材料的预测压延载荷、控制参数)。

FGC装置51在板厚变更开始点到达第i机架的时刻，对作为对象的AGC装置52，提供从第2级工序计算机4输出的后面的材料的目标板厚和压延载荷的预测值。AGC装置52在从迄今为止一直使用于板厚控制的前面的材料的目标板厚和实际压延载荷更换为从FGC装置51输出的后面的材料的目标板厚和预测压延载荷后，变更轧辊间隙。

但在更换的时候，利用FGC装置51的RAMP功能，要求规定的时间，线性地向目标值转移进行变更。

AGC装置52在控制轧辊间隙的同时，根据动态速度控制装置53采用的方式向动态速度控制装置53的压下补偿控制(DRC)装置531输出从板厚变更开始点到变更终止点变化的实际板厚、即实测板厚(测厚计测得的板厚)h_GM、压下位置变更量和塑性系数变更量等。

AGC装置52在板厚变更开始点到变更终止点之间，依次输出实际板厚(厚度计测得的板厚)h_GM、压下位置变更量、塑性系数变更量、压延载荷的实际值等的时时刻刻的状态。

动态速度控制装置53由于靠近板厚变更开始点的上流侧的质量流(板厚×板速度)的变化，为保持质量流一定而改变上流侧的板速度。还有，下流侧由于还继续进行先行材料的压延，所以下流侧的速度不变更。

一旦从AGC装置52输出实际板厚(厚度计测得的板厚)h_GM、压下位置变更量和塑性系数变更量等，DRC装置531就根据这些量计算出轧辊速度的修正量(与现在的轧辊速度的偏差)。

还有，环顶机控制装置532根据利用环顶机2检测出的扭矩，计算机架之间板的张力，对轧辊速度修正量进行补偿。

一旦例如第2至第3机架间的扭矩上升，则第2至第3机架间板的张力也就上升。环顶机控制装置532在第2机架到第3机架间板的张力一旦上升，就稍稍减缓第2机架的轧辊速度(第3机架的轧辊速度不变)，使第2机架和第3机架间的板的张力下降。

又，由DRC装置531计算的轧辊速度的修正量，再与用环顶机控制装置532补偿的轧辊速度的修正量相加之后，向控制轧辊速度的轧机连续控制装置533输出轧辊速度的修正量。

轧机连续控制装置533同时以相同比例变更上流侧机架的速度，以使压延材料3的传送速度的平衡不变。

假定例如第3机架的速度仅回落5％。第3机架速度一旦回落后不变，则第2机架～第3机架间的板的张力减缓，不能够取得平衡，因此必须使第2、第1机架的速度都同时回落5％，以此控制该速度。

这样，环顶机控制装置532经常监控张力并调节轧辊速度，利用轧机连续控制装置533控制各机架的轧辊速度，这样就能进行取得质量流平衡的操作。

这样，通过将这一连串动作适用于从板厚变更开始点到终止点的压延进行中板厚变更控制方法，不需要根据设定模型(setup model)的设定计算值，能够包含实际误差，动态地决定轧辊速度。

还有，由于动态地依次修正速度，所以能进行稳定的操作，在压延进行中板厚变更开始到终止之间，即使由于干扰使板厚的目标值和实际值产生偏离，也能够保持体积流量一定，能稳定进行压延。

还有，通过利用这些装置的，将这一连串动作适用于从板厚变更开始点到终止点的板厚变更控制方法，控制系统稳定，与以往相比，能提高间隙移动速度的应变性，能减少板厚变更时的斜度部份。从而原材料利用率的提高显而易见。

再者，由于速度控制系统的稳定，与以往相比，能加大间隙移动量，能更多彩地选择前面的材料和后面的材料的搭配。

还有，上面说明的是改变板厚变更开始点通过的机架的上流侧机架的轧辊速度，但是也可以考虑采用变更下流侧的方式。以最后的机架为速度的基准，据此变更上游侧的机架的轧辊速度并使平衡得到保持的方法，以及以第1机架为速度的基准，据此变更下游侧的机架的轧辊速度的方法，无论哪一种都可以实施。本实施形态是以最后的机架的速度为基准改变上流机架的方法。

实施形态3

图4是表示本发明实施形态3的第1级控制器(压延进行中板厚变更装置)内的各控制器的结构方框图。

在图4中，对于与前面(参照图2)相同的部份，标以相同的符号或在符号后面加A，省略其说明。

如图4所示，作为动态速度控制装置53A的压下补偿装置531的轧辊速度修正量的计算方法，可以采用根据体积流量一定的原则，从板厚变动量求轧辊速度修正量的方式(Δh方式)。

这是向来在保持一定的目标板厚时计算速度修正量用的方式，利用替换目标值的方法，可以作为FGC装置的一部分的使用。

这计算式为下列式(1)～(5)。

【数1】

$\frac{{\mathrm{\ΔV}}_n\left(t\right)}{V_n}=-\frac{1-r_n}{C_n+r_n}(\frac{{\mathrm{\ΔH}}_n\left(t\right)}{H_n}-\frac{{\mathrm{\Δh}}_n\left(t\right)}{h_n})$

$+\frac{1-r_{n+1}}{C_{n+1}+r_{n+1}}(\frac{{\mathrm{\ΔH}}_{n+1}\left(t\right)}{H_{n+1}}-\frac{{\mathrm{\Δh}}_{n+1}\left(t\right)}{h_{n+1}})-\frac{{\mathrm{\ΔH}}_{n+1}\left(t\right)}{H_{n+1}}-\frac{{\mathrm{\Δh}}_{n+1}\left(t\right)}{h_{n+1}}---\left(1\right)$

ΔV_n(t)＝V_n(t)-V_n                         …     (2)

ΔH_n(t)＝H_n(t)-H_n                         …     (3)

Δh_n(t)＝h_n(t)-h_n                         …     (4)

$r_n=\frac{H_n-h_n}{H_n}---\left(5\right)$

这里，H_n(t)、h_n(t)、V_n(t)分别为时时刻刻都在变化的，第n机架入侧的板厚(跟踪前一机架的厚度计测定的板厚，mm)、出侧板厚(厚度计测得的板厚，mm)、轧辊速度；H_n、h_n、V_n表示其基准值。H_n、h_n用由板厚计测定的值或利用厚度测量(gaugemeter)式计算的值。

还有，ΔH_n、Δh_n、r_n、C_n分别表示入侧板厚偏差(＝当前值-Lock ON值)[mm]、出侧板厚偏差(＝当前值-Lock ON值)[mm]、压下率[-]、前滑率系数(f＝r_n/C_n)[-]。

本方式是理论推导出的公式，对各种各样的干扰有效。压延进行中的变更，通常在稳定的压延状态中实施，因此在压延进行中进行变更前片刻锁住，将控制量和实际值存储在存储器中，根据计算出的轧辊速度修正量进行速度修正，就能进行合适的控制。

这样，根据板厚变动量计算出轧辊速度修正量，就能进行合适的控制。

实施形态4

图5是表示本发明实施形态4的第1级控制器(压延进行中板厚变更装置)内的各控制器的结构方框图。

在图5，对于与上面所述(参照图2)相同的部份，标以同一符号或符号后附加「B」，省略详细说明。

如图4所示，作为动态速度控制装置53A的压下补偿装置531中的轧辊速度修正量的计算方法，可采用对轧辊间隙的变动量只考虑轧机常数和塑性系数来求轧辊速度修正量的方式(Δs方式)。

这是向来在保持一定的目标板厚时，用来计算轧辊速度的修正量的方式，可以利用切换目标值，作为FGC装置的一部分使用。

这一计算公式为下列公式(6)和公式(7)。

【数2】

$\frac{{\mathrm{\ΔV}}_n\left(t\right)}{V_n}=\frac{1}{h_{n+1}}\·\frac{M_{n+1}}{M_{n+1}+Q_{n+1}}\·\mathrm{\Δ}{S}_{n+1}\left(t\right)---\left(6\right)$

ΔS_n(t)＝S_n(t)-S_n

                            …        (7)

还有，ΔS_n(t)是时时刻刻变化的第n机架的压下位置，S_n表示其基准值。

还有，M_n表示轧机常数(设定值)[ton/mm]，

(数3)

     Q_n

Q_n表示塑性系数(设定值)(ton/m)。ΔS_n表示轧辊间隙偏差(＝当前值-LockOn值)(mm)。

上述实施形态3所示的Δh方式中，压延状态不十分稳定的情况下，厚度计测得的板厚的误差是主要原因，有不能得到真实板厚值的情况，极端的情况下，可能会出现与速度修正量极性相反的情况。与此相反，在本方式中，由于相对于轧辊间隙的变动量决定轧辊速度修正量，必要的速度修正量与轧辊间隙变动量必定是极性一致的。通过本方式进行控制，虽然放弃了速度修正量的绝对值的严密性，但是与Δh方式相比，更可能得到稳定的操作状态。

实施形态5

图6是表示本发明实施形态5的第1级控制器(压延进行中板厚变更装置)内的各控制器结构方框图。

在图6中，对与上面所述(参照图2)相同的部份，赋予相同的符号或在符号后面加“C”，省略其详细说明。

上述实施形态4中，作为压下补偿法控制装置531的轧辊速度修正量的计算方法，叙述了根据从某一基准的压下位置变更量，计算对第(n-1)机架的轧辊速度的修正量的ΔS方式压下补偿方法，对于ΔS方式压下补偿法的轧辊速度修正方法，还考虑入侧板厚变动和压延材料的塑性系数变动，改良逻辑上进行了改良(改良型ΔS方式)。

变动前级压延机的出侧板厚，以便对由这一变动引起的第n～(n+1)机架间的质量流平衡变动又能作出对应的第n机架的轧辊速度修正。

还有，针对压延材料的塑性系数变化情况的第n～(n+1)机架间的质量流变动，又能够进行合适的轧辊速度修正，使之能进行稳定的压延加工。

用轧机常数M、压延材料塑性系数Q(t)、压下位置S(t)、入侧板厚H(t)表达出侧板厚变动h(t)的公式如式(8)所示。

【数4】

$h\left(t\right)=\frac{M}{M+Q\left(t\right)}S\left(t\right)+\frac{M}{M+Q\left(t\right)}H\left(t\right)---\left(8\right)$

公式(8)利用某一基准值和相对于基准值的变动表达，则得出以下公式(9)和(10)。在式(9)和(10)中，Q(t)为时刻变化的塑性系数，Q为其基准值。

【数5】

$h+\mathrm{\Δh}\left(t\right)=\frac{M}{M+Q+\mathrm{\ΔQ}\left(t\right)}(S+\mathrm{\ΔS}\left(t\right))+\frac{Q+\mathrm{\ΔQ}\left(t\right)}{M+Q+\mathrm{\ΔQ}\left(t\right)}(H+\mathrm{\ΔH}\left(t\right))---\left(9\right)$

 ΔQ(t)＝Q(t)-Q

                                       …    (10)

用(M+Q)除式(9)的右边的分母、分子就得到下式(11)。

【数6】

$h+\mathrm{\Δh}\left(t\right)=\frac{\frac{M}{M+Q}}{1+\frac{\mathrm{\ΔQ}\left(t\right)}{M+Q}}(S+\mathrm{\ΔS}\left(t\right))+\frac{\frac{Q}{M+Q}}{1+\frac{\mathrm{\ΔQ}\left(t\right)}{M+Q}}(H+\mathrm{\ΔH}\left(t\right))+\frac{\frac{\mathrm{\ΔQ}\left(t\right)}{M+Q}}{1+\frac{\mathrm{\ΔQ}\left(t\right)}{M+Q}}(H+\mathrm{\ΔH}\left(t\right))---\left(11\right)$

又，考虑到(数7)，

【数7】

1/{ΔQ(t)/(M+Q)＜＜1

采用泰勒展开，保留到二次项为止，得式(12)。

【数8】

$h+\mathrm{\Δh}\left(t\right)=\frac{M}{M+Q}S+\frac{Q}{M+Q}H$

$+\frac{M}{M+Q}\mathrm{\ΔS}\left(t\right)+\frac{Q}{M+Q}\mathrm{\ΔH}\left(t\right)$

$+\frac{M}{{(M+Q)}^2}\{(H+\mathrm{\ΔH}\left(t\right))-(S+\mathrm{\ΔS}\left(t\right))\}\·(\mathrm{\ΔQ}\left(t\right)-\frac{{\mathrm{\ΔQ}\left(t\right)}^2}{M+Q})---\left(12\right)$

根据式(12)，压下量变动ΔS(t)、入侧板厚变动ΔH(t)、压延材料塑性系数变动ΔQ(t)引发的出侧板厚变动Δh(t)如下式(13)所示。

【数9】

$\mathrm{\Δh}\left(t\right)=\frac{M}{M+Q}\mathrm{\ΔS}\left(t\right)+\frac{Q}{M+Q}\mathrm{\ΔH}\left(t\right)$

$+\frac{M}{{(M+Q)}^2}(H\left(t\right)-S\left(t\right))\·(\mathrm{\ΔQ}\left(t\right)-\frac{{\mathrm{\ΔQ}\left(t\right)}^2}{M+Q})---\left(13\right)$

其中，H(t)＝H+ΔH(t)，S(t)＝S+ΔS(t)。

将式(13)代入式(1)中，得到下式(14)。

【数10】

$\frac{{\mathrm{\ΔV}}_n\left(t\right)}{V_n}=\frac{1}{h_{n+1}}\{\frac{M_{n+1}}{M_{n+1}+Q_{n+1}}{\mathrm{\ΔS}}_{n+1}\left(t\right)+\frac{Q_{n+1}}{M_{n+1}+Q_{n+1}}{\mathrm{\ΔH}}_{n+1}\left(t\right)$

$+\frac{M_{n+1}}{{(M_{n+1}+Q_{n+1})}^2}(H_{n+1}\left(t\right)-S_{n+1}\left(t\right))\·({\mathrm{\ΔQ}}_{n+1}\left(t\right)-\frac{{{\mathrm{\ΔQ}}_{n+1}\left(t\right)}^2}{M_{n+1}+Q_{n+1}})\}-\frac{{\mathrm{\ΔH}}_{n+1}\left(t\right)}{H_{n+1}}$

$+\frac{1-r_{n+1}}{C_{n+1}+r_{n+1}}(\frac{{\mathrm{\ΔH}}_{n+1}\left(t\right)}{H_{n+1}}-\frac{{\mathrm{\Δh}}_{n+1}\left(t\right)}{h_{n+1}})-\frac{{1-r}_n}{C_n+r_n}(\frac{{\mathrm{\ΔH}}_n\left(t\right)}{H_n}-\frac{{\mathrm{\Δh}}_n\left(t\right)}{h_n})---\left(14\right)$

式(14)的第3、4项是以入侧板厚和出侧板厚表达滑动率的项。这些关于滑动率的项，因为与上式1、2项相比十分小，因此即使忽略不计也没有什么特别的问题，以下的式(15)那样的速度修正亦可。

【数11】

$\frac{{\mathrm{\ΔV}}_n\left(t\right)}{V_n}=\frac{1}{h_{n+1}}\{\frac{M_{n+1}}{M_{n+1}+Q_{n+1}}{\mathrm{\ΔS}}_{n+1}\left(t\right)+\frac{Q_{n+1}}{M_{n+1}+Q_{n+1}}{\mathrm{\ΔH}}_{n+1}\left(t\right)$

$+\frac{M_{n+1}}{{(M_{n+1}+Q_{n+1})}^2}(H_{n+1}\left(t\right)-S_{n+1}\left(t\right))$

$({\mathrm{\ΔQ}}_{n+1}\left(t\right)-\frac{{\mathrm{\ΔQ}}_{n+1}{\left(t\right)}^2}{M_{n+1}+Q_{n+1}})\}-\frac{{\mathrm{\ΔH}}_{n+1}\left(t\right)}{H_{n+1}}---\left(15\right)$

实施形态6

图7是表示本发明实施形态6的第1级控制器(压延进行中板厚变更装置)内的各控制器的结构方框图。

图7中，和上面所述(参照图2)一样的部份，赋予相同的符号或在符号后附加「D」，省略其详细说明。

如图7所示，作为压下补偿法控制装置531的轧辊速度修正量的计算方法，可采用上述实施形态5所述的改良型Δs方式。本方式的效果就象实施形态5所说明的那样，前级机架的出侧板厚变动、以及塑性系数变动大的压延进行中的板厚变更中，其效果表现得特别显著。通常的压延中，由于干扰等原因而产生的板厚变动，也有板厚控制效果，板厚变动为数十微米。

另一方面，因为在压延材料最薄的最后机架上也有200微米左右的变动，所以与通常压延时的板厚变动相比，在压延进行中板厚变更时的板厚变更量大一个数量级。因此，在板厚控制系统工作时，可以采用因压延进行中板厚变更而改变的板厚指令值取代上述公式中的入侧板厚。

又，对于压延材料塑性系数，同样也采用压延进行中变更前后的压延材料塑性系数，只有按照压延进行中板厚变更模式，从前面的材料的塑性系数变更为后面的材料的塑性系数即可。在这种情况下，式(15)变成以下的式(16)～(18)。

【数12】

$\frac{{\mathrm{\ΔV}}_n\left(t\right)}{V_n}=\frac{1}{h_{n+1,A}}\{\frac{M_{n+1}}{M_{n+1}+Q_{n+1,A}}{\mathrm{\ΔS}}_{n+1}\left(t\right)+\frac{Q_{n+1,A}}{M_{n+1}+Q_{n+1}}{{\mathrm{\ΔH}}_{n+1}}^{*}\left(t\right)$

$+\frac{M_{n+1}}{{(M_{n+1}+Q_{n,A+1})}^2}({H_{n+1}}^{*}\left(t\right)+S_{n+1}\left(t\right))\·({{\mathrm{\ΔQ}}_{n+1}}^{*}\left(t\right)-\frac{{{\mathrm{\ΔQ}}_{n+1}}^{*}{\left(t\right)}^2}{M_{n+1}+Q_{n+1,A}})\}-\frac{{{\mathrm{\ΔH}}_{n+1}}^{*}\left(t\right)}{H_{n+1,A}}---\left(16\right)$

ΔH_n ^*(t)＝H_n ^*(t)-H_n，A ^*                             … (17)

ΔQ_n ^*(t)＝Q_n ^*(t)-Q_n，A                              …(18)

在式(16)中，上面附加的符号*的是指令值，添加字母“A”的是设定为前面的材料进行计算得到的设定值。

但是，适用于压延进行中板厚变更时，最上游侧的机架上，可以容易地设想前滑率将有很大的变化，所以对这个机架有必要注意。

式(16)导出时，有下式所示的假设，即

【数13】

1/{ΔQ(t)/(M+Q)＜＜1

但是由于ΔQ像下游机架那样变化很大，计算轧辊速度修正量时最好是考虑到ΔQ(t)²项(二次微小项)，而反之在上游机架的塑性变动小，因而即使忽略也没有问题。

关于入侧板厚，在测厚计式等板厚推定值或设置板厚传感器的情况下，也可以使用该测定值。

又，关于压延材料塑性系数，也可以将塑性系数作为压延载荷、入侧板厚、出侧板厚的函数，预先作为表格准备好其数值供使用。

又可以如下式(19)所示求出。

【数15】

$Q^{*}\left(t\right)=\frac{F\left(t\right)}{H\left(t\right)+h\left(t\right)}---\left(19\right)$

压下补偿控制装置531的结构在压延时进行变更的时间以外与ΔS方式的压下补偿控制装置相同，因此在从前面的材料压延时经过压延中变更时到对后续材料压延为止的时间里不必切换控制系统，只用相同的方式就能够使质量流的平衡稳定化。因此，不会发生由于控制系统切换引起的误差。而且由于不必准备通常压延时和压延进行中变更厚度时用的控制系统，能够简化装置的总体结构。

又可以在全部机架中，忽略

ΔQ(t)²

如项目的式(20)所示，新导入调整增益Gh。

【数17】

$\frac{{\mathrm{\ΔV}}_n\left(t\right)}{V_n}=\frac{G_h}{h_{n+1,A}}\{\frac{M_{n+1}}{M_{n+1}+Q_{n+1,A}}{\mathrm{\ΔS}}_{n+1}\left(t\right)+\frac{Q_{n+1,A}}{M_{n+1}+Q_{n+1}}{{\mathrm{\ΔH}}_{n+1}}^{*}\left(t\right)$

$+\frac{M_{n+1}}{M_{n+1}+Q_{n,A+1}}({H_{n+1}}^{*}\left(t\right)-S_{n+1}\left(t\right))\·{\mathrm{\ΔQ}}_{n+1,A}\left(t\right)\}-\frac{{{\mathrm{\ΔH}}_{n+1}}^{*}\left(t\right)}{H_{n+1,A}}---\left(20\right)$

发明效果

如上所述，采用本发明的话，由于具备：在压延材料的板厚变更开始点达到各压延机的时刻，输出预先设定的送出侧板厚的目标板厚、压延进行中变更所需要的时间、以及目标压延载荷的第2级工序(process)计算机、在压延进行中变更所需要的时间里，一边使出侧实际板厚及对压延材料的实际压延载荷越来越接近目标板厚及目标压延载荷，一边输出目标板厚指令值及压延载荷指令值的压延进行中板厚变更控制装置、根据目标板厚指令值及压延载荷指令值控制压延机的轧辊间隙，将出侧板厚调整为目标板厚，同时输出出侧板厚调整中的实际板厚及轧辊间隙的自动板厚控制装置、利用自动板厚控制装置，根据向目标板厚控制时的实际板厚或轧辊间隙，使在板厚变更开始点到达的压延机的上游或下游侧的压延机的轧辊速度动态改变的动态速度控制装置，从压延进行中板厚变更开始到结束之间，即使因干扰等问题而产生的板厚目标值与实际值的偏离，又能够保持体积流量为一定值，能够进行稳定的压延。能够取得连续压延机压延进行中板厚变更装置。

Claims (6)

1.一种连续压延机压延进行中的板厚变更装置，该装置沿着压延材料传送方向连续配置多台压延机，利用所述多台压延机一边对所述压延材料进行压延加工一边改变所述各压延机的送出侧板厚及轧辊速度，其特征在于，具备

在所述压延材料的板厚变更开始点到达所述各压延机的时刻，输出预先设定的所述送出侧板厚的目标板厚、压延进行中变更所需要的时间、以及目标压延载荷的工序(process)计算机、

在所述压延进行中变更所需要的时间里，一边使所述送出侧实际板厚及对所述压延材料的实际压延载荷越来越接近所述目标板厚及所述目标压延载荷，一边输出目标板厚指令值及目标压延载荷指令值的压延进行中板厚变更控制装置、

根据所述目标板厚指令值及所述目标压延载荷指令值控制所述压延机的轧辊间隙，将所述送出侧板厚调整为所述目标板厚，同时输出所述送出侧板厚调整中的所述实际板厚及所述轧辊间隙的自动板厚控制装置、以及

根据利用所述自动板厚控制装置向所述目标板厚控制时的所述实际板厚或所述轧辊间隙，使在所述板厚变更开始点到达的压延机的上游或下游侧的压延机的轧辊速度动态改变的动态速度控制装置。

2.根据权利要求1所述的连续压延机压延进行中的板厚变更装置，其特征在于，包含

根据所述实际板厚或所述轧辊间隙，计算出从所述板厚变更开始点到所述压延进行中板厚变更所要的时间经过为止的时间里，使体积流量保持一定用的轧辊速度修正量的压下补偿控制手段，以及

根据所述轧辊速度修正量，使所述板厚变更点开始到达的压延机的上游侧或下游侧的压延机的轧辊速度同时变更的连续控制手段。

3.根据权利要求2所述的连续压延机压延进行中的板厚变更装置，其特征在于，所述压下补偿控制手段根据从所述板厚变更开始点到达的时刻到所述压延进行中板厚变更所要的时间经过为止的时间里的实际板厚的变动量，计算所述轧辊速度的修正量。

4.根据权利要求2所述的连续压延机压延进行中的板厚变更装置，其特征在于，所述压下补偿控制手段根据从所述板厚变更开始点到达的时刻到所述压延进行中板厚变更所要的时间经过为止的时间里所述轧辊间隙的变动量、轧机常数及塑性系数，计算出所述轧辊速度的修正量。

5.根据权利要求4所述的连续压延机压延进行中的板厚变更装置，其特征在于，所述压下补偿控制手段根据所述压延材料的入侧板厚的变动量和所述塑性系数的变动量，计算出把所述体积流量保持一定用的所述轧辊速度修正量。

6.根据权利要求5所述的连续压延机压延进行中的板厚变更装置，其特征在于，所述压下补偿控制手段根据从所述板厚变更开始点到达的时刻到所述压延进行中板厚变更所要的时间经过为止的时间里的所述压延材料的入侧板厚的变动量和所述塑性系数的变动量，计算出所述轧辊速度的修正量。

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