CN1933926A - 板厚控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高精度的板厚控制装置，该装置能够控制无法根据频率分析来分析的变化分量，而且不要测厚仪，也不会因跟踪误差使精度下降。在对与装入轧制金属材料用的轧制机架的轧辊或者支撑辊的旋转位置相关而发生的、由辊偏心等引起的板厚变化进行控制的板厚控制装置中，具有根据所述辊(3，4)的轧制载荷以及旋转位置计算出与所述辊的旋转位置相关产生的轧制载荷的变化分量、并将计算出的轧制载荷的变化分量对于所述辊旋转的每个位置进行相加、记录的轧制载荷变化计算单元(11)；利用所述轧制载荷变化计算单元提供的所述辊的每个旋转位置的轧制载荷的变化分量而计算减小板厚变化的轧制辊缝指令值、并在与所述辊的旋转相应选择的时刻输出轧制辊缝指令值的操作量计算单元(12)；以及根据来自所述操作量计算单元的轧制辊缝指令值、操作该轧制机架的轧制辊缝的辊缝操作单元。

Description

板厚控制装置

技术领域

本发明涉及一种金属材料轧机的板厚控制装置，特别是涉及控制与轧辊等的旋转位置相关而产生的、所谓辊偏心等引起的板厚变化的板厚控制装置。

背景技术

薄板轧制与厚板轧制的质量控制中的一个方面，是关于控制轧制材料的宽度方向中部的板厚的板厚控制(Automatic Gage Control：AGC，自动板厚控制)。作为板厚控制方法，有将在轧机出口侧设置的测厚仪的测定值反馈的监控器AGC、使用由轧制载荷和辊缝来推定的厚度计板厚的辊缝计AGC(Gage meterAGC：GM-AGC)、以及根据轧制载荷的轧机常数可变控制(Mill ModulusControl：MMC)等。

作为妨碍提高板厚精度的干扰，有许多种。在热轧方面是轧制材料的温度变化，作为热轧、冷轧的共同干扰，有由于其他的控制、例如张力控制恶化引起的张力变化、由于操作员的手动介入而引起的速度和辊缝的改变、以及由于辊的结构和辊研磨的精度不良引起的辊偏心等。

这里例举辊偏心的问题。辊偏心主要是由于支撑辊的含油轴承上的油注入的键槽在承受2～3千吨的轧制载荷时引起的轴偏摆的原因，随着辊的旋转相应使辊缝发生变化。然而，即使是没有键槽的辊，由于其他什么原因也会产生因辊旋转而引起的辊缝变化。

另外，无论是由上下2个轧辊、上下2个支撑辊的共4个辊所构成的、所谓的4Hi轧机的情况；或者是由上下2个轧辊、上下2个中间辊、上下2个支撑辊的共6个辊所构成的、所谓的6Hi轧机的情况；再或者是其他的情况，以下都可认为是相同的。为便于表达，将轧辊称为工作辊(Work Roll：WR)，将支撑辊作为轧辊以外的其他辊称为支承辊(Back Up Roll：BUR)。

取决于辊偏心等的辊轴偏摆的干扰，虽然不能根据辊缝检测器检测出来，但是可以在轧制载荷上表现出来。因此，对于上述MMC、GM-AGC等成为很大的干扰。

为了减小这种取决于辊偏心等的辊轴偏摆的干扰，从过去开始就一直进行着辊偏心控制。辊偏心控制主要有以下2种方法。

(A)在轧制前使上下轧辊相接触，加上一定的载荷(以接触辊的状态)使辊旋转，对检测出的载荷进行高速傅里叶变换等来分析辊偏心频率。轧制中作为发生了分析的频率的辊偏心，输出减小这个辊偏芯的辊缝操作量(专利文献1、2)。

(B)在轧机出口侧设置测厚仪的情况时，板厚变化能够用测厚仪来测定。因此，用测厚仪测定到的值与辊是在的哪个旋转位置轧制的有关，若根据板厚偏差来相应操作辊缝的话，能够减小由于辊偏心而引起的板厚变化(专利文献3)。

专利文献1：特许第1596084号(特许公开平成2-18170号)公报

专利文献2：特许第1814074号(特许公开平成5-21651号)公报

专利文献3：特开2002-282917号公报

上述的控制方法(A)、(B)有以下的缺点。

[方法(A)的情况]

如上所述，即便可以说是辊偏心，但也有时不能确定原因的情况。一般来说，辊偏心虽然多是由支撑辊的原因引起的，但是由于轧辊的研磨等的状态也能引起。另外，与辊旋转位置相关发生的载荷的变化分量假定是正弦波。有的情况下表现出最低次的频率即所谓的基本频率的2倍或者3倍以上的频率分量，很难减小哪个频率的干扰。另外一般来说，在接触辊状态下检测出的载荷变化量的振幅与轧制时检测出来的载荷变化量的振幅是不相同的。

[方法(B)的情况]

能够应用方法(B)控制的轧机，必须在出口侧设置测厚仪。例如用7机架构成的热轧薄板串列式轧机，虽然由于后面的5、6、7机架的辊偏心引起的板厚变化容易表现为产品板厚变化，但是一般测厚仪只设置在7机架的出口侧。

因此，5、6机架的辊偏心是不能控制的。另外，必须从轧制机架到出口侧的测厚仪对轧制材料进行正确的跟踪，必须正确获取轧制材料速度。轧制材料速度虽然能够对辊圆周速度考虑前滑比进行计算的，但是对于能够实测的辊圆周速度，而前滑比是预测值，包含着误差。因此，在轧制材料速度中包含着误差，容易产生跟踪误差。

另外在与辊偏心等、辊旋转位置相关而轧制载荷变化的情况下，有如下的问题。一般在AGC中，计算辊缝计板厚，推定出该轧制机架的出口侧板厚，并进行控制，使得这个板厚与目标值等一致。

然而，在有辊偏心等的情况下，不能正确地计算这个辊缝计板厚。理由如下所述。例如如果由于辊偏心等，辊缝增加的话，虽然实际的出口侧板厚将变厚，但是因为辊缝增加，所以轧制载荷将变小。因此，在辊缝计板厚的计算上，轧机延伸将变小，辊缝计板厚将变小。这个用以下的辊缝计公式(1)来说明。

[数学式1]

$\mathrm{\Δ}{h}_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{GM}}={\mathrm{\ΔS}}_{\mathrm{RE}}+\frac{1}{M}\mathrm{\Δ}{P}_{\mathrm{RE}}---\left(1\right)$

式中，

Δh_RE ^GM：由于辊偏心等引起的辊缝计板厚的变化[mm]

ΔS_RE：由于辊偏心等引起的辊缝的变化[mm]

ΔP_RE：由于辊偏心等引起的轧制载荷的变化[kN]

M：轧机常数[mm/kN]

然而，在计算上，虽然ΔS_RE是不可检测，是ΔS_RE＝0，但是因为真的ΔS_RE是增加的方向，即是正值，所以轧制载荷的变化是ΔP_RE＜0。因此，辊缝计板厚的变化如下面的公式(2)所示。

[数学式2]

$\mathrm{\&Delta;}{h}_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{GM}}=0+\frac{1}{M}{\mathrm{\&Delta;P}}_{\mathrm{RE}}<0---\left(1\right)$

即对于计算得到的辊缝计厚度，与辊偏心等辊旋转位置相关而轧制载荷变化的影响估计是完全正好相反的。

然而，不可能检测出由辊偏心等引起的辊缝的变化，无法期望进行超过上述高精度的计算。

本发明正是考虑了以上几点而提出的，其目的在于提供可以控制不能根据频率分析进行分析的变化分量、而且不要测厚仪却不会产生由于跟踪误差引起的精度下降的高精度的板厚控制装置。

发明内容

为了达成上述的目的，本发明的板厚控制装置，其中，

在对与装入轧制金属材料用的轧制机架的轧辊或者支撑辊的旋转位置相关而发生的、由辊偏心等产生的板厚变化进行控制的板厚控制装置中，具有

根据上述辊的轧制载荷以及旋转位置计算出与上述辊的旋转位置相关产生的轧制载荷的变化分量、并将计算出的轧制载荷的变化分量对于所述辊旋转的每个位置进行相加、记录的轧制载荷变化计算单元；

使用所述轧制载荷变化计算单元提供的所述辊的每个旋转位置的轧制载荷的变化分量而计算减小板厚变化的轧制辊缝指令值、并在与所述辊的旋转相应选择的时刻输出轧制辊缝指令值的操作量计算单元；以及

根据来自所述操作量计算单元的轧制辊缝指令值、操作该轧制机架的轧制辊缝的辊缝操作单元。

本发明如上所述，由于将轧辊或者支撑辊的旋转位置与轧制载荷的变化分量相关进行记录，利用辊的每个旋转位置的轧制载荷的变化分量，求出减小板厚变化的轧制辊缝指令值，并根据这个轧制辊缝来操作轧制辊缝，因此与过去一直进行的由于辊偏心等引起的轧制载荷变化的控制方式相比，可以得到高精度的控制结果。即也能够算出和控制不能根据频率分析进行分析的变化分量，在设备构造上也不要测厚仪，也能够实现不会产生由于跟踪误差引起的精度下降的控制。

而且，在由于辊偏心等引起的轧制载荷变化的情况下，即使计算得到不正确的厚度计板厚，但通过利用本发明进行的校正，则可以得到正确的厚度计板厚。因此，使用厚度计板厚的AGC功能的精度将更高，板厚精度也提高。

另外，对于与辊旋转位置相关而发生的轧制载荷的影响预计是完全相反的计算，通过本发明进行的板厚控制，能够正确地进行计算，其他的板厚控制功能能够适当地动作。

附图说明

图1表示的是本发明的一个实施形态的整体构造图。

图2表示的是在本发明的一个实施形态中的轧制载荷的概念图。

图3表示的是在本发明中使用的支撑辊的圆周长分割和轧辊之间的关系图。

图4表示的是计算同样支撑辊的由于辊偏心等引起的轧制载荷变化分量的方法的一个例子。

图5表示的是计算同样支撑辊的由于辊偏心等引起的轧制载荷变化分量的方法的另一个例子。

图6表示的是在图1中表示的实施形态的构造的详细框图。

图7表示的是实测到的根据本发明的控制结果的特性图。

标号说明

1       轧制材料

2       轧机外壳

3       轧辊

4       支撑辊

5       压下单元

6       轧制载荷检测器

7       辊转速检测器

8       辊基准位置检测器

9       辊缝检测器

11      轧制载荷变化计算单元

12      操作量计算单元

13      辊缝操作单元

111     轧制载荷保持单元

112     平均值计算单元

113     减法器

LM      限幅器

SS，SW  开关

P       轧制载荷

ΔP_A   轧制载荷的误差

ΔS     辊缝修正量

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施形态。

实施形态1

图1表示的是本发明的第1实施形态的整体构造图。在该图1中，轧制材料1配置在轧机外壳2的中间，利用辊缝和速度适当地调整后的上下轧辊3进行轧制，在出口侧成为所希望的板厚。

轧辊3利用设置在背后的支撑辊4支撑，使辊的宽度方向的挠曲减少。支撑辊4被支撑在轧机外壳2上，形成将轧制材料1进行轧制的可以承受轧制载荷的构造。

上下的轧辊3之间的辊缝利用压下单元5来调整。压下单元5有由电动机控制的(称为电动压下)以及由液压控制的(称为液压压下)两种类型，后者容易实现高速响应。由于一般为了对辊偏心等的干扰进行控制，必须高速响应，而采用液压压下，因此以下说明液压压下的例子。

然后，轧制载荷利用轧制载荷检测器6来检测。轧制载荷检测器6被埋入在轧机外壳2和压下单元5之间，使用直接地测定轧制反力的测力传感器(LC)、或根据液压压下的压力检测而倒推出的载荷。

轧辊3的旋转利用辊转速检测器7来检测。辊转速检测器7安装在轧辊3或者驱动轧辊3的电动机(没有图示)的轴上，检测出轧辊3的转速。

在轧辊3的背后设置的支撑辊4上设置辊基准位置检测器8，支撑辊4每旋转一周，利用接近开关等检测出基准位置。另外，在支撑辊4与压下单元5之间设置辊缝检测器9，间接地检测出轧辊3的辊缝。

图2表示的是测定的轧制载荷的概念图。运用该图2来说明关于计算轧制载荷变化的方法。在有辊偏心的情况下，由于辊偏心等引起的轧制载荷变化分量与辊偏心等以外的轧制载荷变化、例如由于温度变化或板厚变化而引起的轧制载荷变化进行重叠。

使两者分开，由辊偏心等引起的轧制载荷变化用与本发明相关的控制单元来控制，辊偏心等以外的轧制载荷变动由MMC、GM-AGC等来控制。

图3表示的是支撑辊4(BUR)的圆周长分割和轧辊3(WR)之间的关系。在该图3中，关于轧辊3和支撑辊4之间的关系，是将支撑辊4的全部周长进行n等分，在紧靠近支撑辊4的外侧，假定有一个不会旋转的位置刻度，将这个基准位置作为0，一直编号直到第(n-1)号的位置。

例如，支撑辊4的分割位置3的位置θ_B是

θ_B3＝3×360/n[度]

于是，在图3中的轧辊3的位置中，θ_WO是相当于支撑辊4的基准位置的轧辊位置，θ_W是与轧辊3以及支撑辊4同时旋转以后的支撑辊4的位置θ_B相对应的位置。

为了进行这种检测，在支撑辊4的一个地方埋入接近开关等传感器，在不旋转的位置刻度的基准位置上设置辊基准位置检测器8。然后，在支撑辊4的一个地方设置的接近开关等传感器在到达不旋转的位置刻度的基准位置时，可以确认支撑辊4通过了基准位置。

分别分开记录支撑辊4的圆周上从基准位置0开始直到位置(n-1)为止的分割位置的轧制载荷。一般采用n＝30～40左右的值。

图4表示的是随着支撑辊的旋转位置的变化而轧制载荷P变化的情况、以及计算由辊偏心等引起的轧制载荷变化分量的方法的一个例子。

该图4在横轴是取与经过时间一起变化的支撑辊(BUR)的位置，在纵轴是取轧制载荷。然后，支撑辊BUR在旋转两周之间轧制载荷的变化，各表现出个两个峰值和谷值。

也就是说，在最初的旋转一周时，在基准位置0(时间点T₁₀)处轧制载荷为P₁₀，在支撑辊位置1(时间点T₁₁)处轧制载荷为P₁₁，在支撑辊位置2(时间点T₁₂)处轧制载荷为P₁₂，在支撑辊位置3(时间点T₁₃)处轧制载荷为P₁₃。接下来旋转一周时也是一样，根据支撑辊的位置而轧制载荷相应变化。

这样，在支撑辊基准位置0处轧制载荷为P₁₀，随着支撑辊的位置前进到1，2，3时，轧制载荷也变为P₁₁，P₁₂，P₁₃。支撑辊的位置进到n-1，再进一步在旋转一周的位置上的轧制载荷也可以取到P₂₀时，将P₁₀与P₂₀以直线连接，这条直线可以看做是除去了由辊偏心引起的轧制载荷变化的轧制载荷。

因此，随着支撑辊的旋转而由辊偏心引起的轧制载荷变化分量可以计算为测定的各轧制载荷P₁₀，P₁₁，P₁₂，P₁₃，…，P₂₀与该直线之差，也就是说是可以计算为0，ΔP₁₁，ΔP₁₂，ΔP_ij，ΔP_1n-1，0。

图5表示的是随着支撑辊的旋转位置的变化而轧制载荷P变化的情况、以及计算由辊偏心等引起的轧制载荷变化分量的方法的另一个例子。

在实际的轧制载荷值的变化中，除了由于辊偏心等引起的轧制载荷变化、由于温度变化·板厚变化·张力变化等引起的轧制载荷变化以外，多数情况下还要加上噪声导致的结果。因此，在图4表示的方法中，有时起始点的轧制载荷P₁₀以及终点的轧制载荷P₂₀不明确，很难确定。

为了应对这种情况，假定支撑辊的旋转一圈的时间不长，P₁₀以及P₂₀的变化并不那么大。这样的话，取P₁₀，P₁₁，…，P_1n-1的n个的平均值，将测定到的轧制载荷P₁₀，P₁₁，P₁₃，…，P₂₀与它们的平均值之差可以看做是由于辊偏心等引起的轧制载荷变化分量。

这个方法的优点是，只要采集轧制载荷的实际值直到第(n-1)个区分点为止即可，对于由于噪声等引起的变化，其抗干扰的能力强。另外，为了更加减小噪声的影响，轧制载荷的实际值也可以进行滤波处理。

图6表示的是具备有辊缝操作单元12(图1)的板厚控制装置的结构，该辊缝操作单元利用根据轧制载荷变化计算单元11(图1)计算出的支撑辊各位置的轧制载荷的值，来计算辊缝操作量，以决定操作量。

首先，叙述图6的结构概要。在轧制载荷变化计算单元11中，载荷检测信号P是对支撑辊的各位置0，1，2，…，n-1作为P₀，P₁，P₂，…，P_j，…，P_n-2，P_n-1保持在轧制载荷保持单元111中，并给予减法器113。在减法器113中，分别计算出与根据平均值计算单元112计算出的平均值1/n∑P_j(j＝1，2，…，(n-1))之差，给予限幅器LM1。

在限幅器LM1中，对减法器113的输出进行上下限的检查，通过开关SS送入加法器∑中。加法器∑的输出通过开关SW以及门G，作为轧制载荷的误差ΔP_A送入辊缝操作单元12中。

在辊缝操作单元12中，根据给出的误差ΔP_A求出辊缝修正量ΔS，再送入压下单元5(图1)，再加上利用MMC或GM-AGC的辊缝量，进行操作量的增减。

接下来详细地叙述图6的结构。图6表示的是图5所示概念的使用平均值的单元的结构，这种单元也可以方便地用于利用图4中所示的起始点和终点之间的直线插补来计算由于辊偏心等引起的轧制载荷变化的方法。

因此，在图6中，轧制载荷保持单元111在支撑辊旋转一周期间，保持支撑辊的各个位置0，1，2，…，n-1的轧制载荷P₀，P₁，P₂，…，P_j，…，P_n-2，P_{n -1}，在到达位置n-1的时刻，计算平均值即1/n∑P_j(j＝1，2，…，(n-1))。将该支撑辊的各个位置0，1，2，…，n-1的轧制载荷P₀，P₁，P₂，…，P_j，…，P_n-2，P_n-1与它们的平均值1/n∑P_j(j＝1，2，…，(n-1))之差作为由于辊偏心等引起的轧制载荷变化。

在这种情况下，也可以代替求与平均值1/n∑P_j(j＝1，2，…，(n-1))之差，而根据起始点的P₀与终点的P_n来计算直线的公式，计算这条直线与各个位置的轧制载荷P₀，P₁，P₂，…，P_j，…，P_n-2，P_n-1，之差。

由支撑辊的各个位置的辊偏心等引起的轧制载荷的变化在限幅器1中检查上下限，在平均值1/n∑P_j(j＝1，2，…，(n-1))的计算结束的时候，开关SW同时接通，将轧制载荷的误差ΔP₀，ΔP₁，…，ΔP_n-1一起送入加法器∑₀，∑₁，∑₂，…，∑_j，…，∑_n-2，∑_n-1，根据下面的公式(3)进行相加。

    Z[k+1]＝Z[k]+ΔP_j                                    (3)

式中，

Z：加法运算

k：加法次数

j＝1～n-1

在加法器∑中，在该轧制材料被轧制前先清零，每当支撑辊旋转一周，计算平均值结束的时候，每次都加上轧制载荷的误差。这个顺序是利用限幅器LM1、开关SS以及加法器∑来进行的。

另外，如下面所示的公式(4)，导入忘却系数b，这有利于减小过去累计值的影响，并加大接近现在时刻的轧制载荷变化的影响。

    Z[k+1]＝bZ[k]+ΔP_j                                   (4)

开关SW由加法器∑将与支撑辊的旋转位置相对应进行相加的轧制载荷的误差一个一个地取出。例如，如果是基准位置0的话，在支撑辊通过基准位置0的时候，只有开关SW₀被接通，由加法器∑₀将轧制载荷的误差ΔP_A0取出。

在支撑辊到达位置1的时候，只有开关SW₁被接通，由加法器∑₁将ΔP_A1取出。在与支撑辊的位置相对应取出由辊偏心等引起的轧制载荷变化值的开关SW中，反复进行上述操作。

另外，在各个位置进行加法计算，可以通过一般的控制律方便地进行推导。也就是说，如本发明的控制对象那样，在控制对象中没有累计系统的情况下，在控制器一侧引入累计器，去除稳态误差，从控制律上是妥当的。由于控制对象是非连续的、离散数值的系统，则不引入累计器，而是引入加法器。

辊缝修正量是操作量，在补偿由辊偏心等引起的轧制载荷变化值的辊缝操作单元13(图1)中，根据下面的公式(5)来计算。

[数学式3]

$\mathrm{\&Delta;S}=K_T\&CenterDot;\frac{-(M+Q)}{\mathrm{MQ}}$ $\mathrm{\&Delta;}{P}_A$ $---\left(5\right)$

式中，

M：轧机常数[ton/mm]

Q：轧制材料的塑性系数[ton/mm]

K_T：调整系数

ΔS：辊缝修正量[mm]

ΔP_A：轧制载荷的误差(由辊偏心等引起的轧制载荷变化)[mm]

辊缝操作单元13利用限幅器LM2对根据上述公式(5)的辊缝修正量ΔS进行上下限检验之后，与MMC或GM-AGC等的辊缝量相加，再送入压下单元5(图1)。

在这种情况下，根据压下单元5的响应，也有不能忽略时间延迟的情况。例如，若设液压压下的响应在截止频率60rad/sec的响应结束为100％的话，则响应达到95％所需的时间是0.05sec。

另外，也有的情况下对它要加上计算延迟等的时间。支撑辊旋转一周也有时要0.5～1秒左右时间，因为0.05的时间延迟相当于这个时间的1/10～1/20，所以也有时有很大的影响。

因此，在操作量计算单元12中，通过加快得到辊缝修正量的时刻，则可以解决这个问题。例如，在图3上的分割数n是40，支撑辊旋转一周的时间是0.8秒时，从一个位置开始到下一个位置的前进时间是0.02秒。这个时候，如果有0.05秒的时间延迟的话，则提前旋转2.5格数将辊缝修正量给予辊缝操作单元13。

图7表示的是根据本发明的压下控制的效果。可知，在根据本发明的控制进行时，轧制载荷的变化减小，而在停止以后变化将会增大。另外，在上面所述的实施形态中是以支撑辊的旋转为基准的，但是也可以以轧辊为基准。

接着叙述的是辊缝计测厚仪算的校正方法。对于进行本发明的控制时的辊缝计测厚仪算，真正的板厚由下面的公式(6)来计算，能够将由辊偏心等引起的轧制载荷变化的影响分开。

[数学式4]

$h_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{TRUE}}=S^{\mathrm{TRUE}}+\frac{1}{M}{P}^{\mathrm{ACT}}=(S_0^{\mathrm{ACT}}+{\mathrm{\&Lambda;S}}_{\mathrm{RE}})+\frac{1}{M}(P_0^{\mathrm{ACT}}-{\mathrm{\&Delta;P}}_{\mathrm{RE}})---\left(6\right)$

式中，

h_RE ^TRUE：真正的板厚[mm]

S^TRUE：真正的辊缝[mm]

P^ACT：轧制载荷实际值[kN]

S₀ ^ACT：由辊偏心等引起的轧制载荷的变化以外的辊缝(可测)[mm]

P₀ ^ACT：由辊偏心等引起的轧制载荷的变化以外的轧制载荷[mm]

ΔS_RE：根据由辊偏心等引起的轧制载荷变化的辊缝变化[mm]

ΔP_RE：由辊偏心等引起的轧制载荷变化[kN]

M：轧机常数[mm/kN]

因此，设辊缝的放开方向为正方向或者数值增大，轧制载荷值的大小照原样不变。这时，如果设没有由辊偏心等引起的轧制载荷变化的话，真正的板厚是，

[数学式5]

$h_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{TRUE}}=S_0^{\mathrm{ACT}}+\frac{1}{M}{P}_0^{\mathrm{ACT}}---\left(7\right)$

另一方面，辊缝计板厚如下面的公式(8)所示，是

[数学式6]

$h_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{GM}}=S_0^{\mathrm{ACT}}+\frac{1}{M}(P_0^{\mathrm{ACT}}-\mathrm{\&Delta;}{P}_{\mathrm{RE}})---\left(8\right)$

根据本发明，如果设100％补偿了由辊偏心等引起的轧制载荷变化(补偿量为

$\mathrm{\&Delta;}{S}_{\mathrm{RE}}^C={\mathrm{\&Delta;S}}_{\mathrm{RE}}$ )，则ΔP_RE＝0。此时辊缝计板厚由以下的公式(9)所示。

[数学式7]

$h_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{GM}}=(S_0^{\mathrm{ACT}}-\mathrm{\&Delta;}{S}_{\mathrm{RE}}^C)+\frac{1}{M}{P}_0^{\mathrm{ACT}}=h_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{TRCE}}-\mathrm{\&Delta;}{S}_{\mathrm{RE}}^C---\left(9\right)$

因此，为了使辊缝计板厚与真正的板厚相一致，必须要对辊缝计板厚加上补偿量ΔS_RE ^C。

接着，设本发明对由辊偏心等引起的轧制载荷变化补偿了r(0＜r＜1)部分。也就是说，如下面的公式(10)、(11)所示。

[数学式8]

$\mathrm{\&Delta;}{S}_{\mathrm{RE}}^C=r{\mathrm{\&Delta;S}}_{\mathrm{RE}}---\left(10\right)$

${\mathrm{\&Delta;P}}_{\mathrm{RE}}^C=\mathrm{r\&Delta;}{P}_{\mathrm{RE}}---\left(11\right)$

真正的板厚由下面的公式(12)表示。

[数学式9]

$h_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{TRUE}}=S_0^{\mathrm{ACT}}+\mathrm{\&Delta;}{S}_{\mathrm{RE}}-\mathrm{\&Delta;}{S}_{\mathrm{RE}}^C+\frac{1}{M}(P_0^{\mathrm{ACT}}-\mathrm{\&Delta;}{P}_{\mathrm{RE}}+\mathrm{\&Delta;}{P}_{\mathrm{RE}}^C)---\left(12\right)$

$=S_0^{\mathrm{ACT}}+(\frac{1}{r}-1)\mathrm{\&Delta;}{S}_{\mathrm{RE}}^C+\frac{1}{M}{P}^{\mathrm{ACT}}$

式中，因为轧制载荷可以检测出来，所以归纳为一个变量P^ACT。

另一方面，关于辊缝计板厚，是如下公式(13)所示。

[数学式10]

$h_{\mathrm{RE}}^{\mathrm{GM}}=S_0^{\mathrm{ACT}}-{\mathrm{\&Delta;S}}_{\mathrm{RE}}^C+\frac{1}{M}(P_0^{\mathrm{ACT}}-{\mathrm{\&Delta;P}}_{\mathrm{RE}}+{\mathrm{\&Delta;P}}_{\mathrm{RE}}^C)=S_0^{\mathrm{ACT}}-\mathrm{\&Delta;}{S}_{\mathrm{RE}}^C+\frac{1}{M}{P}^{\mathrm{ACT}}---\left(13\right)$

为了使这个公式(13)与公式(12)相一致，在公式(13)的右边，必须要加上下式。

[数学式11]

$\frac{1}{r}{S}_{\mathrm{RE}}^C---\left(14\right)$

也就是说，在实施本发明的情况下，为了计算辊缝计板厚，对于根据本发明补偿了的辊缝(指令值或者实际值)，要考虑表示本发明效果的指标r，对于以上述公式(14)的形式表示的项加入辊缝测厚仪算公式，通过这样可得到接近于真正板厚的精度很高的板厚。

关于表示本发明的效果的指标r，可多次实施本发明后，定量地掌握其效果，以决定r的值。

工业上的实用性

本发明提供了一种高精度的板厚控制装置，该板厚控制装置进行了轧机的板厚控制，可以控制无法根据频率分析来分析的变化分量，而且不要测厚仪，也不会产生由于跟踪误差引起的精度下降。

Claims (8)

1.一种板厚控制装置，对与装入轧制金属材料用的轧制机架的轧辊或者支撑辊的旋转位置相关而发生的、由辊偏心等引起的板厚变化进行控制，其特征在于，具有

根据所述辊的轧制载荷以及旋转位置计算出与所述辊的旋转位置相关产生的轧制载荷的变化分量、并将计算出的轧制载荷的变化分量对于所述辊旋转的每个位置进行相加、记录的轧制载荷变化计算单元；

利用所述轧制载荷变化计算单元提供的所述辊的每个旋转位置的轧制载荷的变化分量而计算减小板厚变化的轧制辊缝指令值、并在与所述辊的旋转相应选择的时刻输出轧制辊缝指令值的操作量计算单元；以及

根据来自所述操作量计算单元的轧制辊缝指令值、操作该轧制机架的轧制辊缝的辊缝操作单元。

2.如权利要求1所述的板厚控制装置，其特征在于，

所述轧制载荷变化计算单元在检测所述辊的旋转位置时，对所述辊的每一转都要校正其基准位置。

3.如权利要求1所述的板厚控制装置，其特征在于，

所述轧制载荷变化计算单元对每个旋转位置记录所述辊的每一转的载荷，在一转结束后，对一转的开始时间点以及结束时间点上的各轧制载荷进行直线插补，将该进行了直线插补的轧制载荷值与每个旋转位置的轧制载荷相比较，计算出与旋转位置相关发生的轧制载荷的变化分量。

4.如权利要求1所述的板厚控制装置，其特征在于，

所述轧制载荷变化计算单元对每个旋转位置记录所述辊的每一转的载荷，在一转结束后，将一转之间的轧制载荷的平均值与每个旋转位置的轧制载荷相比较，计算出与旋转位置相关发生的轧制载荷的变化分量。

5.如权利要求1所述的板厚控制装置，其特征在于，

所述轧制载荷变化计算单元将所述辊的每个旋转位置计算出的轧制载荷的变化分量进行累计，求出与当前控制时刻的所述辊的旋转位置相一致的轧制载荷的累计值，

所述操作量计算单元计算所述轧辊的辊缝指令值，来抑制由这个轧制载荷的累计值所发生的板厚变化。

6.如权利要求5所述的板厚控制装置，其特征在于，

所述轧制载荷变化计算单元在所述辊缝操作量有时间延迟的情况下，从与当前控制时刻的辊的旋转位置相一致的轧制载荷累计值起，向前追溯与所述的时间延迟相当的辊的旋转位置量，求出轧制载荷的累计值。

7.如权利要求5所述的板厚控制装置，其特征在于，

所述轧制载荷变化计算单元在累计计算所述轧制载荷的变化分量时，一直进行累计下去，以减小最初累计值的影响。

8.如权利要求1至7中任一项所述的板厚控制装置，其特征在于，

所述轧制载荷变化计算单元用减小板厚变化的比例、轧制辊缝的指令值或者根据该指令值的辊缝，来校正辊缝计板厚。

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