DE102018200166A1 - Control device, control method and control program of a rolling mill - Google Patents
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Abstract
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Steuerverfahren und eine Vorrichtung eines Walzwerks 1 zu schaffen, die einen geringfügigen Versatzfehler beseitigen, der in einer Plattendicke auf der Austrittsseite zurückbleibt, der durch eine rampenähnliche Härteungleichmäßigkeit bewirkt wird. Wenn in einem zu walzenden Material 30 eine Härteungleichmäßigkeit vorhanden ist, die sich in einer rampenähnlichen Weise ändert, bestand ein Problem, dass eine versatzartige Plattendickenabweichung zurückbleibt, weil eine Störung der Plattendicke auf der Austrittsseite durch die bestehende Überwachungssteuerung (Integralsteuerung) nicht beseitigt werden kann. Die Änderungsrate der Härteungleichmäßigkeit wird auf der Basis eines Walzergebnisses eines vorhergehenden Gerüsts des Tandemwalzens oder eines vorhergehenden Weges des Umkehrwalzens vorhergesagt, und die Integralsteuerung wird korrigiert, um einen Versatzfehler einer Plattendickenabweichung zu unterdrücken.An object of the present invention is to provide a control method and apparatus of a rolling mill 1 which eliminate a slight offset error remaining in a plate thickness on the exit side caused by a ramp-like hardness unevenness. When there is hardness unevenness in a material to be rolled 30 that changes in a ramp-like manner, there has been a problem that an offset plate thickness deviation remains because disturbance of the plate thickness on the exit side can not be eliminated by the existing monitoring control (integral control). The rate of change of the hardness unevenness is predicted on the basis of a rolling result of a previous tandem rolling stand or a previous reverse rolling path, and the integral control is corrected to suppress an offset error of a plate thickness deviation.
Description
Hintergrundbackground
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung, ein Steuerverfahren und ein Steuerprogramm eines Walzwerks und insbesondere auf eine Steuervorrichtung, ein Steuerverfahren und ein Steuerprogramm eines Walzwerks, die dafür geeignet sind, eine Schwankung der Plattendicke zu unterdrücken, die durch die Schwankung der Härte eines Grundmaterials bewirkt wird.The present invention relates to a control device, a control method and a rolling mill control program, and more particularly to a control device, a control method and a rolling mill control program capable of suppressing a variation in plate thickness caused by the fluctuation of the hardness of a base material is effected.
Ein Walzwerk ist als eine Anlage bekannt, die ein dünnes, metallisches Material effizient produziert. Das Walzwerk stellt ein zu walzendes Material derart ein, dass es eine gewünschte Plattendicke aufweist, in einer derartigen Weise, dass das Material durch Anordnen mehrerer Walzgerüste nebeneinander allmählich und aufeinanderfolgend gewalzt wird oder das Material allmählich und wiederholt gewalzt wird, indem es in einem Walzgerüst hin- und her bewegt wird.A rolling mill is known as a plant that efficiently produces a thin, metallic material. The rolling mill adjusts a material to be rolled so as to have a desired plate thickness, in such a manner that the material is gradually and sequentially rolled by arranging a plurality of stands, or the material is rolled gradually and repeatedly by rolling in a rolling stand - and is moved.
Im Allgemeinen wird die Plattendicke durch Steuern der Walzkraft, die auf das zu walzende Material aufgebracht wird, oder der Spannung, die auf das zu walzende Material aufgebracht wird, auf der Basis eines Detektionsergebnisses einer Plattendickenmesseinrichtung, die auf der Austrittsseite des Walzgerüsts vorgesehen ist, auf einen gewünschten Wert eingestellt. Eines der Steuerverfahren zum Erhalten einer gewünschten Plattendicke ist die sogenannte Überwachungssteuerung. Bei der Überwachungssteuerung wird auf der Basis des Messwertes der Plattendickenmesseinrichtung auf der Austrittsseite eine Integralsteuerung ausgeführt. Eine derartige Technik ist z. B. in der ungeprüften Japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2013-193102 beschrieben.In general, the plate thickness is controlled by controlling the rolling force applied to the material to be rolled or the stress applied to the material to be rolled on the basis of a detection result of a plate thickness measuring device provided on the exit side of the rolling stand set a desired value. One of the control methods for obtaining a desired plate thickness is the so-called monitoring control. In the monitoring control, an integral control is executed on the exit side on the basis of the measured value of the plate thickness measuring device. Such a technique is z. In Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2013-193102.
ZusammenfassungSummary
Im Walzwerk als einer Anlage, die ein dünnes, metallisches Material effizient produziert, gibt es einen Fall, bei dem aufgrund der Härteungleichmäßigkeit des zu walzenden Materials ein Plattendickenfehler auftritt. Eine Härteungleichmäßigkeit bedeutet, dass die Härte (der Verformungswiderstand) des zu walzenden Materials nicht gleichmäßig ist. Wenn die Härteungleichmäßigkeit in der Längsrichtung (Walzrichtung) vorhanden ist, schwankt die Plattendicke auf der Austrittsseite des Walzwerks, weil das zu walzende Material auf verschiedene Weisen zerdrückt wird.In the rolling mill as an equipment that efficiently produces a thin metallic material, there is a case where a plate thickness error occurs due to the hardness unevenness of the material to be rolled. A hardness unevenness means that the hardness (deformation resistance) of the material to be rolled is not uniform. When the hardness unevenness in the longitudinal direction (rolling direction) is present, the plate thickness on the exit side of the rolling mill fluctuates because the material to be rolled is crushed in various manners.
Die Plattendickenabweichung auf der Austrittsseite wird im Allgemeinen durch eine Integralsteuerung auf der Basis des Detektionsergebnisses der Plattendickenmesseinrichtung um 0 gehalten. Jedoch tritt dann, wenn eine andere Störung als die Plattendicke der Eintrittsseite wie etwa die Härteungleichmäßigkeit des Materials auftritt, die Plattendickenabweichung auf. Zum Beispiel muss die Komponente dann, wenn eine Komponente mit einer großen Härte vorliegt, im Wesentlichen gewalzt werden, während sie durch Erhöhen der Walzkraft gespannt wird. Jedoch bleibt die Komponente mit der großen Härte selbst beim nächsten Walzen dieselbe, und die Härteungleichmäßigkeit bleibt selbst nach mehrfachem Walzen weiter bestehen.The sheet thickness deviation on the exit side is generally held by 0 by an integral control based on the detection result of the plate thickness gauge. However, when a disturbance other than the plate thickness of the entrance side such as the hardness unevenness of the material occurs, the plate thickness deviation occurs. For example, when a component having a high hardness is present, the component must be substantially rolled while being tensioned by increasing the rolling force. However, the component having the high hardness remains the same even in the next rolling, and the hardness unevenness remains even after repeated rolling.
Insbesondere dann, wenn sich die Störung ferner rampenartig oder zeitlich ändert, kann die Abweichung durch die Integralsteuerung nicht beseitig werden und auf der Austrittsseite bleibt mit der Zeit ein konstanter Versatz in der Plattendicke bestehen.In particular, if the disturbance further changes ramp-like or temporally, the deviation can not be eliminated by the integral control, and on the exit side there is a constant offset in the plate thickness over time.
Wie oben beschrieben ist es schwierig gewesen, die Plattendickenabweichung aufgrund der Härteungleichmäßigkeit zu beseitigen, da die Schwankung des Verformungswiderstands in der herkömmlichen Technik nicht berücksichtigt wird.As described above, it has been difficult to eliminate the plate thickness deviation due to the hardness unevenness since the variation of the deformation resistance is not considered in the conventional art.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung, ein Steuerverfahren und ein Steuerprogramm eines Walzwerks zu schaffen, die eine Plattendickenabweichung aufgrund einer Härteungleichmäßigkeit beseitigen können.An object of the present invention is to provide a rolling mill control apparatus, a control method and a control program which can eliminate a plate thickness deviation due to hardness unevenness.
Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine Steuervorrichtung eines Walzwerks, das als ein kontinuierliches Walzwerk konfiguriert ist, das unter Verwendung mehrerer Walzwerke oder eines Umkehrwalzwerks, das mit einem spezifischen Walzwerk das Walzen mehrere Male durchführt, konfiguriert ist, wobei die Steuervorrichtung Folgendes enthält: eine Berechnungseinheit, die auf der Basis einer Last, die durch eine Walze in einem vorgegebenen Weg oder einer vorgegebenen Stufe auf das zu walzende Material aufgebracht wird, Härteinformationen berechnet, die in einer Härtedatentabelle gespeichert werden sollen, während sie Positionsinformationen zugeordnet sind, die der Länge in der Längsrichtung eines zu walzenden Materials entsprechen, und/oder eine Steuereinheit, die auf der Basis der Härteungleichmäßigkeitsinformationen, die in einem Weg nach dem vorgegebenen Weg oder einer Stufe nach der vorgegebenen Stufe in Übereinstimmung mit einer Walzposition aus der Härtedatentabelle gelesen werden, einen Walzspalt steuert, der ein Abstand zwischen den Walzen ist.In order to achieve the above-described object, the present invention provides a rolling mill control apparatus configured as a continuous rolling mill configured using multiple rolling mills or a reverse rolling mill that performs rolling a plurality of times with a specific rolling mill Control apparatus includes: a calculation unit that calculates hardness information to be stored in a hardness data table while being assigned position information based on a load applied to the material to be rolled by a roller in a predetermined path or a predetermined step corresponding to the length in the longitudinal direction of a material to be rolled, and / or a control unit based on the hardness nonuniformity information obtained in a path after the predetermined path or a step after the predetermined step in accordance with a rolling position tion from the hardness data table, controls a nip that is a distance between the rollers.
Alternativ wird die Änderungsrate der Härteungleichmäßigkeit auf der Basis des Walzergebnisses des vorhergehenden Gerüsts des Tandemwalzens oder des vorhergehenden Weges des Umkehrwalzens vorhergesagt, ein Korrekturbetrag, mit dem die Änderungsrate getilgt werden kann, wird in der Integralsteuerung berechnet, und die Integralsteuerung wird im letzten Gerüst oder im nächsten Weg des Umkehrwalzens korrigiert.Alternatively, the rate of change of the hardness unevenness is predicted on the basis of the rolling result of the previous tandem rolling stand or the previous reverse rolling path, a correction amount with which the rate of change can be canceled is shown in FIG Integral control is calculated and the integral control is corrected in the last stand or in the next reverse turn path.
Ferner ist es möglich, selbst den minimalen Versatz aufgrund eines Fehlers der Vorhersagesteuerung durch eine Korrekturausgabe durch einen Zweifachintegrator zu beseitigen.Further, it is possible to eliminate even the minimum offset due to an error of the predictive control by a correction output by a dual integrator.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Einfluss auf eine Plattendicke auf der Austrittsseite aufgrund einer Härteungleichmäßigkeit zu unterdrücken.According to the present invention, it is possible to suppress the influence on a plate thickness on the exit side due to hardness unevenness.
Figurenlistelist of figures
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1 ist ein Diagramm zum Zeigen eines Steuerkonfigurationsbeispiels eines eingerüstigen Walzwerks, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird;1 Fig. 10 is a diagram for showing a control configuration example of a stand-alone rolling mill to which the present invention is applied; -
2 ist ein Diagramm zum Zeigen eines Entwurfs einer Eintrittsseitenplattendicken-Steuervorrichtung 20 und einer neuen Austrittsseitenplattendicken-Steuervorrichtung 51;2 Fig. 15 is a diagram for showing a design of an entrance side panelthickness control apparatus 20 and a new exit side panelthickness control apparatus 51; -
3 ist ein Diagramm zum Zeigen eines Zustands des Walzens, das zwischen oberen und unteren Arbeitswalzen ausgeführt wird;3 Fig. 12 is a diagram for showing a state of rolling performed between upper and lower work rolls; -
4 ist ein Diagramm zum Zeigen eines Entwurfs, bei dem die vorliegende Erfindung auf ein umkehrbares Walzwerk angewendet wird;4 Fig. 10 is a diagram for showing a design in which the present invention is applied to a reversible rolling mill; -
5 ist ein Diagramm zum Zeigen der Berechnung und des Speicherns eines Härteungleichmäßigkeitskoeffizienten unter Verwendung eines Übertragungsprozesses einer Zustandsgröße;5 Fig. 10 is a diagram for showing calculation and storage of a hardness unevenness coefficient using a transmission process of a state quantity; -
6 ist ein Diagramm zum Zeigen einer Härteungleichmäßigkeitskoeffizienten-Datentabelle;6 Fig. 15 is a diagram for showing a hardness unevenness coefficient data table; -
7 ist ein Diagramm zum Zeigen der Entnahme des Härteungleichmäßigkeitskoeffizienten aus der Datentabelle; und7 Fig. 15 is a diagram for showing the extraction of the hardness unevenness coefficient from the data table; and -
8 ist ein Steuerblockdiagramm der neuen Austrittsseitenplattendickensteuerung der vorliegenden Erfindung.8th FIG. 10 is a control block diagram of the new exit side panel thickness control of the present invention. FIG.
Genaue BeschreibungPrecise description
Wie in
Die Funktion, die durch jeden Block in der Steuerkonfiguration des in
Während des Walzens wird von einer Walzgeschwindigkeits-Einstellvorrichtung 10 ein Geschwindigkeitsbefehl an die Walzwerkgeschwindigkeits-Steuervorrichtung 4 ausgegeben, und die Walzwerkgeschwindigkeits-Steuervorrichtung 4 steuert derart, dass die Geschwindigkeit des Walzwerks 1 konstant gehalten wird. Auf der Eintrittsseite und auf der Austrittsseite des Walzwerks 1 wird auf das zu walzende Material eine Spannung aufgebracht, derart, dass das Walzen stabil und wirksam durchgeführt wird. Eine Eintrittsseitenspannungs-Einstellvorrichtung 11 und eine Austrittsseitenspannungs-Einstellvorrichtung 12 berechnen die notwendige Spannung. Auf der Basis der Spannungseinstellwerte der Eintrittsseite und der Austrittsseite, die durch die Spannungseinstellvorrichtungen 11 und 12 berechnet werden, wird durch eine Spannung/Strom-Umsetzungsvorrichtung 15 der Eintrittsseite und eine Spannung/Strom-Umsetzungsvorrichtung 16 der Austrittsseite ein Stromwert, um das Drehmoment des Elektromotors zu erhalten, das erforderlich ist, um dem zu walzenden Material die Einstellspannung hinzuzufügen, erhalten und an die Eintrittsseiten-TR-Steuervorrichtung 5 und die Austrittsseiten-TR-Steuervorrichtung 6 gegeben. In der Eintrittsseiten-TR-Steuervorrichtung 5 und der Austrittsseiten-TR-Steuervorrichtung 6 wird ein Elektromotorstrom derart gesteuert, dass er gleich dem gegebenen Strom ist, und durch das Drehmoment des Elektromotors, das auf der Basis des Elektromotorstroms an die Eintrittsseiten-TR 2 und an die Austrittsseiten-TR
Die Spannung/Strom-Umsetzungsvorrichtung 15 der Eintrittsseite und die Spannung/Strom-Umsetzungsvorrichtung 16 der Austrittsseite berechnen auf der Basis der Modelle eines mechanischen TR-Systems und einer TR-Steuervorrichtung einen Stromeinstellwert (Drehmomenteinstellwert des Elektromotors), derart, dass er der Spannungseinstellwert ist. Jedoch wird der Stromwert, der an der Eintrittsseiten-TR-Steuervorrichtung 5 und der Austrittsseiten-TR-Steuervorrichtung 6 einzustellen ist, in einer derartigen Weise geändert, dass der Spannungseinstellwert durch eine Eintrittsseitenspannungs-Steuervorrichtung 13 und eine Austrittsseitenspannungs-Steuervorrichtung 14 unter Verwendung der tatsächlichen Spannung korrigiert wird, die durch eine Oberflächenspannungsmesseinrichtung 8 der Eintrittsseite und eine Oberflächenspannungsmesseinrichtung 9 der Austrittsseite gemessen wird, die auf der Eintrittsseite und auf der Austrittsseite des Walzwerks 1 eingebaut sind, weil im Steuermodell ein Fehler vorhanden ist, und der korrigierte Wert wird an die Spannung/Strom-Umsetzungsvorrichtung 15 der Eintrittsseite und an die Spannung/Strom-Umsetzungsvorrichtung 16 der Austrittsseite geben.The entrance-side voltage /
Ferner wird die Plattendicke gesteuert, weil die Dicke des zu walzenden Materials für die Produktqualität wichtig ist. Die Plattendicke auf der Austrittsseite des Walzwerks 1 wird in einer derartigen Weise gesteuert, dass eine neue Austrittsseitenplattendicken-Steuervorrichtung
Hier wird ein Steuerverfahren, um die Plattendickenschwankung zu minimieren, die durch eine Härteungleichmäßigkeit bewirkt wird, die als die Schwankung des Verformungswiderstands des zu walzenden Materials im eingerüstigen Walzwerk auftritt, untersucht.Here, a control method for minimizing the plate thickness variation caused by a hardness unevenness that occurs as the variation of the deformation resistance of the material to be rolled in the stand-alone rolling mill is examined.
Wie in
In der neuen Austrittsseitenplattendickensteuerung
Andererseits kann das Material des Kaltwalzens eine Härteungleichmäßigkeit aufweisen, die von einem Herstellungsprozess im oberen Schritt abhängt, und eine Änderung der Härte des Materials ist eine Störung im Walzvorgang. Selbst wenn das Walzen unter demselben Druck durchgeführt wird, schwankt die Plattendicke auf der Austrittsseite. Wenn die Platte nach dem Heißwalzen gekühlt wird, sind in regelmäßigen Abständen Träger angeordnet, und die Temperaturabnahmegeschwindigkeit ist an den Kontaktabschnitten mit den Trägern größer. Als ein Ergebnis des Auftretens einer Temperaturungleichmäßigkeit im Vergleich zu den von den Kontaktabschnitten abweichenden Abschnitten erscheinen die Abschnitte in einigen Fällen als Abschnitte mit einer großen Härte. Im Fall einer Materialrolle des Kaltwalzens tritt die Temperaturungleichmäßigkeit bei wenigen Abschnitten in einer Rolle in einem langen Zyklus als eine rampenähnliche Störung auf, die bei der Überwachungssteuerung einen konstanten Versatz der Plattendicke auf der Austrittsseite bewirkt.On the other hand, the material of cold rolling may have a hardness unevenness that depends on a manufacturing process in the upper step, and a change in the hardness of the material is a disturbance in the rolling process. Even if the rolling is performed under the same pressure, the plate thickness on the exit side fluctuates. When the plate is cooled after being hot-rolled, carriers are arranged at regular intervals, and the temperature-decrease speed is greater at the contact portions with the carriers. As a result of the occurrence of temperature unevenness compared to the portions other than the contact portions, the portions appear in some cases as high hardness portions. In the case of a material roll of cold rolling, the temperature nonuniformity occurs at few sections in a roll in a long cycle as a ramp-like disturbance causing a constant offset of the plate thickness on the exit side in the monitoring control.
Weil das Walzen derart durchgeführt wird, dass die Plattendicke zu einer konstanten Zielplattendicke wird, werden dann, wenn eine Härteungleichmäßigkeit des Materials vorliegt, die Abschnitte mit einer großen Härte gewalzt, während sie durch Erhöhen der Walzkraft gespannt werden, um die Dicke zu verringern. Daher bleiben die Abschnitte mit großer Härte selbst im nächsten Walzvorgang dieselben, und die Härteungleichmäßigkeit des Materials bleibt selbst nach mehrfachem Walzen weiter bestehen.Because the rolling is performed such that the plate thickness becomes a constant target plate thickness, when there is hardness unevenness of the material, the portions are rolled with a high hardness while being tensioned by increasing the rolling force to reduce the thickness. Therefore, the high hardness portions remain the same even in the next rolling process, and the hardness unevenness of the material persists even after multiple rolling.
Daher wird bei der neuen Austrittsseitenplattendickensteuerung
Weil das umkehrbare Walzwerk das Walzen durch Umschalten der Walzrichtung mehrmals durchführt, wird als ein Entwurf der Korrektursteuerung ein Fall beschrieben, bei dem das Walzen im n-ten Weg von links nach rechts durchgeführt wird, wie in
Während des Walzens im n-ten Weg aus
Im (n + 1)-ten Weg werden die Härteungleichmäßigkeitsschwankungsdaten gemäß der Position der Rolle, die von der Austrittsseiten-TR
Es sei erwähnt, dass die Härteungleichmäßigkeitsschwankungsdaten im (n - 1)-ten Weg zusammen mit dem Walzvorgang in einer Härteungleichmäßigkeitsschwankungs-Datentabelle 506-1 des (n - 1)-ten Weges gespeichert werden, um die Plattendickensteuerung im n-ten Weg zu korrigieren.It should be noted that the hardness nonuniformity fluctuation data in the (n-1) -th way along with the rolling operation is stored in a hardness non-uniform fluctuation data table 506-1 of the (n-1) -th way to correct the plate thickness control in the n-th way ,
Hier werden die Härteungleichmäßigkeitsschwankungs-Datentabelle 506-1 des (n - 1)-ten Weges, die Härteungleichmäßigkeitsschwankungs-Datentabelle 506-2 des n-ten Weges und die Härteungleichmäßigkeitsschwankungs-Datentabelle 506-3 des (n + 1)-ten Weges gemeinsam als eine Härteungleichmäßigkeitsschwankungs-Datentabelle 506 bezeichnet. Ferner sind der (n - 1)-te Weg, der n-te Weg und der (n + 1)-te Weg repräsentative Wege in der Härteungleichmäßigkeitsschwankungs-Datentabelle 506, und die Härteungleichmäßigkeitsschwankungs-Datentabelle vor dem (n - 1)-ten Weg und die Härteungleichmäßigkeitsschwankungs-Datentabelle nach dem (n + 1)-ten Weg werden ebenfalls gespeichert, sofern notwendig.Here, the (n-1) th road hardness unevenness fluctuation data table 506 - 1, the n-th road hardness non-uniformity fluctuation data table 506 - 2, and the (n + 1) -th path hardness unevenness fluctuation data table 506 - 3 are collectively referred to as a hardness nonuniformity fluctuation data table 506. Further, the (n-1) th path, the nth path, and the (n + 1) th path are representative paths in the hardness nonuniformity fluctuation data table 506, and the hardness nonuniformity fluctuation data table before (n-1) th The path and the hardness nonuniformity fluctuation data table after the (n + 1) th path are also stored, if necessary.
Hierin nachstehend werden das Erzeugen der Härteungleichmäßigkeitsschwankungs-Datentabelle und ein Verfahren zur Verwendung der Tabelle bei der Korrektur der Plattendickensteuerung genau beschrieben.Hereinafter, the generation of the hardness nonuniformity fluctuation data table and a method of using the table will be described in the correction of the plate thickness control described in detail.
In der neuen Austrittsseitenplattendicken-Steuervorrichtung
Bei der Integralsteuerung wird die Antwortgeschwindigkeit größer, mit sich der tatsächliche Wert dem Zielwert annähert, während die Verstärkung GFB der Integration erhöht wird. Jedoch tritt eine Rückkehrzeit auf, wenn die Verstärkung auf 0,4 oder größer eingestellt ist, weil der tatsächliche Wert den Zielwert überschwingt oder unterschwingt. Als ein Ergebnis wird mehr Zeit benötigt. Daher kann eine hohe Antwort stabil erhalten werden, wenn die Verstärkung etwa auf 0,3 eingestellt ist.In the integral control, the response speed becomes larger as the actual value approaches the target value, while the gain G FB of the integration is increased. However, a return time occurs when the gain is set to 0.4 or greater because the actual value overshoots or undershoots the target value. As a result, more time is needed. Therefore, a high response can be stably obtained when the gain is set to about 0.3.
Eine Härteungleichmäßigkeits-Schätzeinheit 504 und eine Härteungleichmäßigkeitsschwankungsdaten-Speichereinheit/-Ausgabeeinheit 505 in einer Härteungleichmäßigkeits-Schätzvorrichtung
Die Härteungleichmäßigkeits-Schätzeinheit 504 schätzt die Härteungleichmäßigkeit des Materials auf der Basis einer Veränderung des Verformungswiderstands. Ein Härteungleichmäßigkeitskoeffizient K(x), der die Veränderung des Verformungswiderstands km(x) an der Position x der Rolle, die auf der Austrittsseiten-TR
Als eine Gleichung zum Erhalten der Walzlast ist die folgende Gleichung 2 erfüllt, wobei km den durchschnittlichen Verformungswiderstand (kN/mm2) darstellt, b eine Plattenbreite (mm) darstellt, R‘ einen ebenen Arbeitswalzenradius (mm) darstellt, Qp einen Spannungskorrekturausdruck darstellt, Dp einen Reibungskoeffizienten und einen Korrekturausdruck in Bezug auf das Walzdickennabnahmeverhältnis darstellt und P eine Walzlast (kN) darstellt.
Hier wird, wie in der folgenden Gleichung 3 gezeigt ist, angenommen, dass die Eingangs-/Ausgangsspannung, der Reibungskoeffizient, der Walzdickennabnahmebetrag (das Verhältnis) und die Plattendicke in einem Walzvorgang konstant sind und die Walzlast zum Verformungswiderstand (der Härteungleichmäßigkeit des Materials) proportional ist.
Dementsprechend kann der Härteungleichmäßigkeitskoeffizient K(x) durch die folgende Gleichung 4 auf der Basis einer Walzlast Pn, die auf der Walzeinstellung von n Wegen basiert, und einer Last P(x) an der Position x der Rolle, die auf der Austrittsseiten-TR
Wenn es in einer Anlage eine Lastmesseinrichtung gibt, kann der Härteungleichmäßigkeitskoeffizient K(x) mit der tatsächlichen Last berechnet werden. Wenn es keine Lastmesseinrichtung gibt, wird die tatsächliche Last allerdings durch eine Lastschätzeinheit 502 aus
Ferner ist es außerdem möglich, den Verformungswiderstand unter Berücksichtigung des Reibungskoeffizienten DP, des Korrekturausdrucks in Bezug auf das Walzdickennabnahmeverhältnis, und des Änderungsbetrags des ebenen Arbeitswalzenradius R‘ unter Verwendung des gemessenen Wertes ΔH der Eintrittsseitenplattendicken-Messeinrichtung, der auf die Position der Austrittsseitenplattendicken-Messeinrichtung übertragen wird, der durch die Übertragungsverarbeitungsvorrichtung 503 an die Härteungleichmäßigkeits-Schätzeinheit 504 übertragen wird, und des gemessenen Wertes Δh der Austrittsseitenplattendicken-Messeinrichtung abzuleiten.Further, it is also possible to set the deformation resistance in consideration of the friction coefficient D P , the correction term with respect to the roll thickness decrease ratio, and the amount of change of the flat work roll radius R 'using the measured value ΔH of the entrance side plate thickness measuring means responsive to the position of the exit side plate thickness measuring means which is transmitted to the hardness
Die Härteungleichmäßigkeitsschwankungsdaten-Speichereinheit/- Ausgabeeinheit 505 weist eine Speicherfunktion der Härteungleichmäßigkeitsschwankungsdaten als eine Funktion (1) auf und berechnet den Härteungleichmäßigkeitskoeffizienten K(x), der während des Walzens im nächsten Weg in der Korrekturschaltung verwendet werden soll, auf der Basis des Verformungswiderstands, der durch die Härteungleichmäßigkeits-Schätzeinheit 504 geschätzt wird.The hardness nonuniformity fluctuation data storage unit /
Der berechnete Härteungleichmäßigkeitskoeffizient K(x) ist der Position x der Rolle zugeordnet, die auf der Austrittsseiten-TR
Hier stellt D0 einen Rollenaußendurchmesser (mm) dar, D1 stellt einen Rolleninnendurchmesser (mm) dar, hn stellt eine Plattendicke (mm) auf der Austrittsseite des n-ten Weges dar, LDTR~MILL stellt einen Abstand (m) vom Walzwerk zur Austrittsseiten-TR dar, und x stellt eine Position (m) der Rolle dar, die auf der Austrittsseiten-TR aufgewickelt ist. Der Härteungleichmäßigkeitskoeffizient K(x), der Differentialwert dK(x)/dx des Härteungleichmäßigkeitskoeffizienten und das Kennzeichen f(x) einer Zone des Auftretens einer rampenähnlichen Störung, die in der Härteungleichmäßigkeitsschwankungs-Datentabelle 506 gespeichert sind, werden auf der Basis der folgenden Gleichung 7 berechnet. Die Verarbeitung der Daten, die in der Tabelle gespeichert sind, wird jedes Mal ausgeführt, wenn die Position der Rolle, die auf der Austrittsseiten-TR aufgewickelt ist, um Δx m vorwärts bewegt wird. Wenn der Differentialwert dK(x)/dx des Härteungleichmäßigkeitskoeffizienten, der der Änderungsbetrag des Härteungleichmäßigkeitskoeffizienten pro 1 m ist, einen Schwellenwert TH überschreitet, bestimmt das Kennzeichen f(x) einer Zone des Auftretens einer rampenähnlichen Störung dies als eine Zone, in der die rampenähnliche Störung aufgrund der Härteungleichmäßigkeit auftritt.
Als nächstes wird unter Verwendung von
Die Härteungleichmäßigkeitsschwankungsdaten-Speichereinheit/- Ausgabeeinheit 505 weist eine Ausgangsfunktion der Härteungleichmäßigkeitsschwankungsdaten als eine Funktion (2) auf, liest einen Abschnitt, der mit der Position x der Rolle, die von der Austrittsseiten-TR
Hier stellt Hn+1 eine Plattendicke auf der Eintrittsseite im (n + 1)-ten Weg dar, die gleich der Plattendicke auf der Austrittsseite im vorhergehenden Weg (dem n-ten Weg) ist.Here, H n + 1 represents a plate thickness on the entrance side in the (n + 1) -th path, which is equal to the plate thickness on the exit side in the preceding path (the n-th path).
In
Die FF-Korrektureinheit 511 für die Härteungleichmäßigkeitsschwankung berechnet unter Verwendung des Härteungleichmäßigkeitskoeffizienten K(x), der im vorhergehenden Weg vorbereitend detektiert wurde, einen Spaltkorrekturbetätigungsbetrag ΔSQ. Weil die Änderungsrate des Verformungswiderstands im vorhergehenden Weg auf das Material im nächsten und in den nachgeschalteten Wegen übernommen wird, wird der Verformungswiderstand km(x) an der Position x der Rolle, die von der Austrittsseiten-TR
Zu diesem Zeitpunkt kann eine Erhöhung/Erniedrigung ΔP der Last aufgrund der Änderung des Verformungswiderstands durch die folgende Gleichung 10 unter Verwendung einer Einstelllast Pset,n+1 auf der Basis der Walzeinstellung von (n + 1) Wegen berechnet werden.
Die Walzwerkspaltbeziehung zwischen der Last und der Austrittsseitenplattendicke kann durch Dickenmesseinrichtungsgleichung der folgenden Gleichung 11 unter Verwendung der Walzwerkkonstante M berechnet werden.
Die folgende Gleichung 12 kann durch Ändern der oben stehenden Gleichung auf ein Format zum Berechnen der Austrittsseitenplattendicke erhalten werden.
Hier kann ein Spaltbetätigungsbetrag ΔSQ, um die Schwankung der Austrittsseitenplattendicke zu tilgen, wenn der Verformungswiderstand schwankt und die Lastabweichung ΔP auftritt, durch Lösen der oben stehenden Gleichung als die folgende Gleichung 13 erhalten werden, wobei Δh 0 ist.
Der somit erhaltene Spaltbetätigungsbetrag ΔSQ wird durch die Austrittsseitenplattendickensteuerung zum Spaltbetätigungsbetrag ΔSMN addiert, um die Plattendickenschwankung aufgrund der Härteunregelmäßigkeitsschwankung zu korrigieren.The thus obtained gap Δ operation amount SQ is added through the outlet side plate thickness control gap for operation amount Δ SMN to correct the plate thickness variation due to the Härteunregelmäßigkeitsschwankung.
Als nächstes wird die Korrekturschaltung 512 für die rampenähnliche Störung beschrieben. Die Korrekturschaltung 512 für die rampenähnliche Störung ermöglicht, dass ein Integrator 5122 den Messwert Δh der Austrittsseitenplattendicken-Messeinrichtung integriert und ermöglicht ferner einer Einheit 5123 zur oberen/unteren Begrenzung zu verarbeiten, derart, dass der Störungskorrekturbetrag Δhint ausgegeben wird.Next, the ramp-like
Die Korrekturschaltung 512 für die rampenähnliche Störung gibt in einer Zone, in der das Kennzeichen f(x) einer Zone des Auftretens einer rampenähnlichen Störung von der Härteungleichmäßigkeits-Schätzvorrichtung
Der Ausgang unter Verwendung des Zweifachintegrators ist zum Entfernen des Versatzes in der Zone wirksam, in der sich die Störung mit einem bestimmten Gradienten in einer rampenähnlichen Weise ändert. Im Gegensatz dazu verursacht dann, wenn die Störung beendet wird oder eine andere Änderung auftritt, ein derartiges Ereignis die Störung der Steuerung. Wenn der Betrag groß ist, verursacht die Steuerung ein Überschwingen und Unterschwingen. Somit muss der Ausgang des Zweifachintegralausdrucks in einem extrem kleinen Bereich funktionieren.The output using the dual integrator is effective for removing the offset in the zone where the disturbance changes with a certain gradient in a ramp-like manner. In contrast, if the fault is terminated or another change occurs, such an event will cause the controller to malfunction. When the amount is large, the control causes overshoot and undershoot. Thus, the output of the dual integral term must function in an extremely small range.
Hier stellt eine Schaltung 5121 zum Zurückstellen der Zone aus der Störung als eine Gegenmaßnahme zum Verhindern des Überschwingens und Unterschwingens der Plattendickensteuerung aufgrund des Ausgangs des Zweifachintegrators, der ungünstigerweise als die Störung des Steuersystems wirkt, den Ausgang Δh‘int des Zweifachintegrators in der Zone, in der das Kennzeichen f(x) einer Zone des Auftretens einer rampenähnlichen Störung 0 ist, auf 0. Ferner ist die Einheit 5123 zur oberen/unteren Begrenzung der oberen und unteren Begrenzung für den endgültigen Ausgangsbetrag Δhint der Korrekturschaltung 512 für die rampenähnliche Störung vorgesehen, um eine instabile Steuerung durch den Ausgang des Zweifachintegrators zu vermeiden.Here, a
Δh‘int und Δhint werden durch die folgende Gleichung 14 berechnet. Hier ist x1 größer oder gleich x und ist eine Position, an der das Kennzeichen f(x) einer Zone des Auftretens einer rampenähnlichen Störung 0 ist, und gibt die Anzahl der Umdrehungen der TR an, die auf der Abwickelseite an der Position angeordnet ist, an der die rampenähnliche Störung beginnt aufzutreten. Max und min geben den oberen Grenzwert bzw. den unteren Grenzwert der Schaltung zur oberen/unteren Begrenzung an.
Wie oben beschrieben berechnet die Korrekturschaltung 512 für die rampenähnliche Störung den Korrekturausdruck Δhint unter Verwendung des Zweifachintegrators auf der Basis des Kennzeichens f(x) einer Zone des Auftretens einer rampenähnlichen Störung aus dem vorhergehenden Weg, wie oben beschrieben ist, und die Plattendicke wird korrigiert.As described above, the ramp-like
In der Ausführungsform wurde die Steuerkonfiguration des eingerüstigen Walzwerks als ein Beispiel beschrieben. Jedoch ist offensichtlich, dass bei einem Tandemwalzwerk der Spalt zwischen den Arbeitswalzen des letzten Gerüsts auf der Basis des tatsächlichen Walzens des vorhergehenden Gerüsts gesteuert werden kann.In the embodiment, the control configuration of the stand-alone mill has been described as an example. However, it is apparent that in a tandem mill, the gap between the work rolls of the last stand can be controlled based on the actual rolling of the previous stand.
Merkmale, Komponenten und spezifische Einzelheiten der Strukturen der oben beschriebenen Ausführungsformen können ausgetauscht oder kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die für die jeweilige Anwendung optimiert sind. Sofern jene Modifikationen für einen Fachmann auf dem Gebiet leicht ersichtlich sind, sollen sie um der Prägnanz der vorliegenden Beschreibung willen implizit durch die oben stehende Beschreibung offenbart sein, ohne explizit jede mögliche Kombination zu beschreiben.Features, components, and specific details of the structures of the embodiments described above may be interchanged or combined to form further embodiments that are optimized for the particular application. Insofar as those modifications are readily apparent to one of ordinary skill in the art, for the sake of the brevity of the present description, they are to be impliedly disclosed by the above description without explicitly describing each possible combination.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 3:3:
- AustrittsseitenspannrolleExit side tensioner
- 7:7:
- Walzspalt-SteuervorrichtungRoll gap control device
- 17:17:
- Austrittsseitenplattendicken-MesseinrichtungOutlet side plate thickness measurement means
- 50:50:
- Härteungleichmäßigkeits-SchätzvorrichtungHärteungleichmäßigkeits estimator
- 51:51:
- neue Austrittsseitenplattendicken-Steuervorrichtungnew exit side panel thickness control device
- 506:506:
- Härteungleichmäßigkeitsschwankungs-DatentabelleHärteungleichmäßigkeitsschwankungs data table
- 53:53:
- Spannrollenumdrehungsanzahl-Berechnungsvorrichtung der AustrittsseiteTension roller revolution number calculating device of the exit side
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