CN1883837B - 板厚控制装置及板厚控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供使由板厚及压下率决定的硬度也维持在产品所要求的质量的范围内的板厚控制(板厚控制装置)。为此，一边进行产品所要求的范围内的压下率限制，一边实施板厚控制。根据产品所要求的压下率限制，由输入侧板厚测定结果对输入侧板厚加以限制，对于反馈控制，根据输入侧板厚测定结果通过变化输出侧板厚目标值，一边进行压下率限制一边实施反馈控制。

Description

板厚控制装置及板厚控制方法

技术领域

本发明涉及板厚控制装置及板厚控制方法。

背景技术

一般，在轧制控制中，以轧制后的板厚达到目标板厚的方式进行控制。为此，例如在轧机的输出侧配置板厚计，求出其输出侧板厚计的输出与目标板厚的偏差，控制轧机的轧辊间的间隔，以使该偏差接近于零。

存在这样使轧制的板厚为一定的要求，除此之外，还存在使被轧制后的轧制材的硬度保持为一定的要求。已知有如下情况：由于轧制材的硬度由轧制材的伸长率决定，因此从轧制材的轧制前的长度与轧制后的长度求出伸长率，控制轧机的轧制状态，以使该伸长率达到一定。这种技术，例如记载于特开平6-142738号公报。

【专利文献1】特开平6-142738号公报

以往，选择了使硬度一定的控制时，造成从板厚的观点的质量劣化。大多情况下，不得不优先考虑从板厚的观点的质量，实际上，已经不能满足对硬度的要求。本发明的目的在于提供优先考虑从板厚的观点的质量，另外，还可满足从硬度的观点的质量的板厚控制装置及板厚控制方法。

发明内容

为了达到上述目的，本发明构成为：输入轧制材的板厚的信息，基于所述被输入的板厚，运算轧机的控制量，以接近于目标板厚，从轧制材的轧制前的信息和轧制材的轧制后的信息求出压下率，判断所述压下率是否偏移了规定，并基于所述判断机构的判断结果限制所述控制量。

根据本发明，可优先考虑从板厚的观点的质量，另外，还可满足从某一程度的硬度的观点的质量。

附图说明

图1是包含压下率限制板厚控制装置的整体图。

图2是FB目标板厚运算部的详细图。

图3是FB目标板厚运算部的动作图。

图4是FF板厚限制运算部的详细图。

图5是FF板厚限制运算部的动作图。

图中，1-轧机；3-输出侧板厚计；4-输入侧板厚计；11-FF板厚限制运算部；12-FB目标板厚运算部；61-FFAGC；62-FBAGC。

具体实施方式

以下，结合附图对用于实施本发明的具体方式进行说明。在图1中，被轧制材13，由轧机1轧制，该轧机1由作业轧辊(上下)14、中间轧辊(上下)15及支撑轧辊(上下)16构成。对于轧制状态，通过压下控制装置2控制压下量P，由此输入侧板厚H成为被轧制的输出侧板厚h。另外，通过设置于轧机1的输出侧轧制长检测器5与输入侧轧制长检测器6，可测定轧机输入侧及输出侧的一定时间中的进板长度，由此可运算被轧制材的伸长率。

输出侧板厚h由输出侧板厚计3测量为输出侧板厚测量值h_measure。另一方面，压下率限制功能部10由FF板厚限制运算部11及FB目标板厚运算部12构成，但FB目标板厚运算部12输出输出侧目标板厚h_ref。FB AGC(反馈·自动增益控制部)62，从目标输出侧板厚h_ref与输出侧板厚测量值h_measure的偏差Δh，以该偏差Δh变小的方式进行PI控制。即，根据偏差Δh，通过运算比例部分及积分部分，运算FB压下操作量ΔP_FB，以便除去与输出侧板厚的目标板厚的偏差。

合计后述的FF压下操作量ΔP_FF与FB压下操作量ΔP_FB，向压下控制装置2输出压下操作量ΔP。

输入侧板厚H由输入侧板厚计4测量为输入侧板厚测量值H_measure。另一方面，输入侧板厚测量值H_measure被输入到FF板厚限制运算部11中。根据基于输入侧板厚测量值H_measure的FF板厚限制运算部11的输出，输入侧板厚测量值H_measure作为被限制的输入侧板厚H而被输出。FB AGC(反馈·自动增益控制部)61，从输入侧板厚H与输出侧板厚h_ref运算压下率，并运算FF压下操作量ΔP_FF以成为该压下率。另外，输入侧板厚测量值H_measure，FF板厚控制测量之后，将输入侧板厚计4的检测结果配合被轧制材的移动转移到轧机1正下方，并将在被轧制材来到轧机1正下方的时序除去板厚偏差的控制输出输出到压下控制装置2，由此除去输入侧板厚偏差。

结合图2对FB目标板厚运算部12的详细情况进行说明。

输出侧板厚目标值运算部121，从输出侧板厚目标值h_ref及输入侧板厚测量值H_measure运算输出侧板厚目标值h_ref。

首先，若进行概念性的说明，则轧机的压下率γ，由下式定义。

$\mathrm{\γ}=\frac{H-h}{H}$

在此，H：输入侧板厚

h：输出侧板厚。因此，对于压下率、输出侧板厚h及输入侧板厚H产生下述的关系。

h＝(1-γ)·H

因此，现在，若要将压下率控制在压下率最大γ_max及压下率最小γ_min的范围内，则从输入侧板厚计测量值H_measure，如以下，运算压下率最大γ_max及压下率最小γ_minＺ时的输出侧板厚最小值h_min及板厚最大值h_max。

h_min＝(1-γ_max)·H_measure

h_max＝(1-γ_min)·H_measure

为了将压下率维持在最大值与最小值之间，只要将输出侧板厚维持在由上述计算式求出的板厚最大值与板厚最大值内即可。通常，

h_max≥h_ref，h_min≤h_ref

h_ref为输出侧板厚设定值。然而，实施板厚控制以使板厚设定值达到目标时，在输入侧板厚非常厚、或薄时，产生所述条件不成立的情况，因此，通过输出侧板厚目标值运算部121，如下述变更输出侧板厚设定。

h_max≥h_ref，h_min≤h_ref时h_ref＝h_ref

h_max≤h_ref，h_min≤h_ref时h_ref＝h_max

h_max≥h_ref，h_min≥h_ref时h_ref＝h_min

于是，通过输出侧板厚目标值运算部121，从输入侧板厚计4的输入侧板厚测定值H_measure，由输出侧板厚目标值运算部121依照上式算出输出侧板厚目标值h_ref。

下面，对输出侧板厚目标值转移功能部122进行说明。由于输入侧板厚计4的设置位置与输出侧板厚计3的设置位置处于分离，因此，为了作为FBAGC62的目标板厚使用输出侧板厚目标值h_ref，随着从输入侧板厚计4向输出侧板厚计3转移被轧制材，还需要转移输出侧板厚目标值h_ref。为了实施上述方法，从输出侧板厚计3的测定结果减去转移后的输出侧板厚目标值h_ref，作为向FB AGC62输入的输出侧板厚偏差输入。在FB AGC62中，通过以输出侧板厚目标值h_ref控制输出侧板厚，能够实现压下率限制内的板厚控制。

将FB目标板厚运算部12的动作示意地示于图3。根据输入侧板厚变动，压下率最小时的输出侧板厚与压下率最大时的输出侧板厚设定发生变化，由此依照上式确定压下率限制时的输出侧板厚设定。通过以达到该板厚目标值的方式实施板厚控制，可进行压下率限制且实施板厚控制。

图3(A)中示有输入侧板厚(或者，从输入侧板厚测定值减去规定值的输入侧板厚偏差)，随着其变动，图3(B)中示有输出侧板厚目标值h_ref在图3(B)中，在时间t₁之前，由于设定压下率时的输出侧板厚h_ref在h_max与h_min范围内，因此，直接将h_ref输出为输出侧板厚目标值。在时间t₁到时间t₂之间，由于设定压下率时的输出侧板厚变大达到超过压下率限制时的输出侧板厚设定值h_max，因此，将h_max输出为输出侧板厚目标值。省略从时间t₂到时间t₃的说明，在时间t₃到时间t₄之间，由于设定压下率时的输出侧板厚变小达到小于压下率限制时的输出侧板厚设定值h_min，因此，将h_min输出为输出侧板厚目标值。

结合图4对FF板厚限制运算部11的详细情况由图4进行说明。首先，对于FF AGC61，向输入侧板厚计4的输入侧板厚测定值赋予压下率限制的限制，由此进行控制。从相对于设定输出侧板厚的压下率最大值、最小值，通过下式求出输入侧板厚限制值的最大值H_max及最小值H_min。

$H_{\max }=\frac{h_{\mathrm{ref}}}{1-{\mathrm{\γ}}_{\max }}$

$H_{\min }=\frac{h_{\mathrm{ref}}}{1-{\mathrm{\γ}}_{\min }}$

然后，对于输入侧板厚测定值H_measure，通常为H_max≥H，H_min≤H，然而，所述条件不成立时，如下述变动。

H_max≥H_measure，H_min≤H_measure时H＝H_measure

h_max≤H_measure，H_min≤H_measure时H＝H_max

h_max≥H_measure，H_min≥H_measure时H＝H_min

通过将FF AGC61所使用的输入侧板厚限制为上述输入侧板厚限制值的最大值H_max及最小值H_min，对于采用了输入侧板厚计4的检测结果的FFAGC61，也可进行压下率限制。

图5中示有随着输入侧板厚(或者，从输入侧板厚偏差减去规定值的输入侧板厚偏差)的变动作为动作的输入侧板厚偏差的限制。在图中，在时间t₁之前，由于输入侧板厚测定值H_measure在H_max与H_min范围内，因此，直接输出H_measure。在时间t₁到时间t₂之间，由于输入侧板厚测定值H_measure变大达到超过限制值H_max，因此，输出H_max。省略从时间t₂到时间t₃的说明，在时间t₃到时间t₄之间，由于输入侧板厚测定值H_measure变小达到小于限制值H_min，因此，输出H_min。

这样表示压下率限制时的FF AGC用输入侧板厚的概略。由压下率上限及下限、输出侧板厚设定值计算出的输入侧板厚上限值及下限值限制由输入侧板厚计4测定出的输入侧板厚设定值，由此作为FF AGC的输入。由此，即使输入侧板厚偏差大到超过压下率限制时，也可进行FF AGC的动作限制，由此能够实现压下率限制内的板厚控制。

如以上说明，切换使用使板厚一定的板厚控制、和使伸长率一定的伸长率控制时，不能将板厚、伸长率一同限制在作为产品所要求的某一定范围内，但在本实施例中，即使需要将板厚、伸长率限制在某一定值内的轧制时，也可进行板厚控制。

另外，尤其被轧制材的板厚较厚时等，难以使用轧制长检测器检测伸长率时，也可通过板厚控制进行伸长率控制。仅由板厚控制控制为输出侧板厚设定值时，输入侧板厚比设定薄时，板厚控制不会开放轧机的压下位置，因此不存在不能够维持塑性变形状态的情况。

另外，始终将板厚控制中的目标板厚修正到由输入侧板厚计算出的压下率限制内。即，从输入侧板厚计4的轧机输入侧板厚检测值通过压下率限制功能部10的FF AGC61用的FF板厚控制运算部11求出输入侧板厚的限制值，对FFA GC61用输入侧板厚偏差加以限制，通过FF AGC62用的FB目标板厚运算部12分别运算输出侧板厚目标值，作为FF AGC的目标板厚，由此可一边将压下率维持在作为产品所要求的一定值内一边实施板厚控制，从而可将压下率和板厚维持在作为产品所要求的一定值内。

此外，通过将压下率的限制值设为0，也可将采用板厚控制的伸长率控制为一定，也可不需要轧制长检测器及伸长率运算。由于进行了压下率限制，因此根据输入侧板厚变化输出侧板厚目标值也发生变化，所以即使进行板厚控制，也可始终维持塑性变形状态。

另外，在本实施例中，以单机座(single stand)轧机为对象进行了说明，但对于串列式(tandem)轧机，同样可通过变更板厚控制的目标板厚实施。另外，将轧机1的压下控制装置2作为AGC(板厚控制)的控制输出目标，也可将轧机1的输入侧及输出侧的张力作为板厚控制的控制输出目标。另外，在串列式轧机中，还可将各轧机机座的速度指令作为板厚控制的控制输出目标。

Claims (10)

1.一种板厚控制装置，其特征在于，

包括：输入机构，其输入轧制材的板厚的信息；控制量运算机构，其基于所述被输入的板厚，按照接近目标板厚的方式输出轧机的控制量；压下率运算机构，其从轧制材的轧制前的信息和轧制材的轧制后的信息求出压下率；判断机构，其判断所述压下率是否偏移了规定；限制机构，其基于所述判断机构的判断结果，变更所述目标板厚或者限制所述被输入的板厚，

在所述压下率偏移了规定的情况下，变更所述目标板厚或者所述被输入的板厚，以使所述压下率变为规定内的范围，并基于所述被输入的板厚，按照接近目标板厚的方式输出轧机的控制量。

2.根据权利要求1所述的板厚控制装置，其特征在于，

所述轧制材的板厚的信息是被轧制的板厚，所述控制量运算机构基于所述被轧制的板厚与目标板厚的偏差，运算轧机的控制量。

3.根据权利要求2所述的板厚控制装置，其特征在于，

所述控制量运算机构基于所述被轧制后的板厚与目标板厚的偏差，运算轧机的控制量，所述限制机构基于所述判断机构的判断结果变更所述目标板厚。

4.根据权利要求1所述的板厚控制装置，其特征在于，

所述轧制材的板厚的信息是被轧制前的板厚，所述控制量运算机构基于所述被轧制前的板厚，运算轧机的控制量。

5.根据权利要求4所述的板厚控制装置，其特征在于，

所述限制机构基于所述判断机构的判断结果，将所述控制量限制为预先确定的规定值。

6.根据权利要求1所述的板厚控制装置，其特征在于，

所述轧制材的轧制前的信息是轧制前的板厚的信息，所述轧制材的轧制后的信息是轧制后的板厚的信息，所述压下率运算机构从所述轧制前的板厚的信息和所述轧制后的板厚的信息求出压下率。

7.根据权利要求1所述的板厚控制装置，其特征在于，

所述限制机构在所述压下率变大时增大所述控制量。

8.根据权利要求1所述的板厚控制装置，其特征在于，

根据被轧制前的板厚，设定被轧制后的板厚的目标值的限制值，并以接近所述限制值的方式进行控制。

9.根据权利要求8所述的板厚控制装置，其特征在于，

作为所述被轧制后的板厚的目标值的限制值设定最大值和最小值，并以达到所述设定的范围的方式进行控制。

10.一种板厚控制方法，其特征在于，

输入轧制材的板厚的信息，基于所述被输入的板厚，以接近目标板厚的方式运算轧机的控制量，从轧制材的轧制前的信息和轧制材的轧制后的信息求出压下率，判断所述压下率是否偏移了规定，并基于所述判断机构的判断结果，变更所述目标板厚或者限制所述被输入的板厚，

在所述压下率偏移了规定的情况下，变更所述目标板厚或者所述被输入的板厚，以使所述压下率变为规定内的范围，并基于所述被输入的板厚，按照接近目标板厚的方式输出轧机的控制量。

Images