JP2002292415A - タンデム圧延機の板厚制御方法 - Google Patents

タンデム圧延機の板厚制御方法

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JP2002292415A
JP2002292415A JP2001097220A JP2001097220A JP2002292415A JP 2002292415 A JP2002292415 A JP 2002292415A JP 2001097220 A JP2001097220 A JP 2001097220A JP 2001097220 A JP2001097220 A JP 2001097220A JP 2002292415 A JP2002292415 A JP 2002292415A
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JP
Japan
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stand
speed
thickness
stands
roll
Prior art date
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JP2001097220A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Kobori
敏之 小堀
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各スタンドの速度操作量を小さくして、各ス
タンドの速度上限に達する可能性を低くし、不必要な速
度制限を無くして、圧延効率を高める。 【解決手段】 板厚制御のための速度出力を複数のスタ
ンドに分割し、第(N−1)スタンドと第Nスタンドの
両方のスタンドのロール速度を操作して、第Nスタンド
の出側板厚を目標値に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンデム圧延機の
板厚制御方法に係り、特に、Nスタンドからなる冷間タ
ンデム圧延機を用いて、薄鋼板の板厚を制御する際に用
いるのに好適な、タンデム圧延機の板厚制御方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、熱延広幅帯鋼等を常温近傍で冷
間圧延加工し、冷間圧延鋼板等の薄板を製造する圧延機
において、製品である薄板の板厚を目標値に一致させ、
且つ、薄板全般に渡って板厚を均一に保つため、自動板
厚制御(AGCと称する)が適用されている。そして、
冷間圧延加工中に被圧延母材に作用する張力を破断限界
内に保たなければ安定な操業にならないため、自動張力
制御(ATRと称する)も適用されているのが普通であ
る。板厚と張力の二つの目標値に対して、圧延機の作業
ロール(ワークロールとも称する)の回転速度と、上下
の作業ロールの間隔の二つの操作量を適当に操作するこ
とで、自動板厚制御と自動張力制御の二つの制御を同時
に実現することができる。
【0003】図1に、数機の圧延スタンドN、N−1、
N−2を直線上に配置した、従来の冷間圧延機の概要を
示す。図1において、各スタンドの作業ロール10は、
各々電動機(ミルモータMとも称する)20で駆動され
ているが、この電動機20は、モータ駆動装置22によ
り自由に回転速度を調整できるようになっている。又、
上下の作業ロール10の間隔は、油圧又は電動機で駆動
される圧下装置30によって、自在に間隔の開放を調整
できる構造になっている。図において、12は補強ロー
ル(バックアップロールとも称する)、24は、最終第
Nスタンド出側の板厚を検出する板厚検出器、26は、
該板厚検出器24の出力に応じて出側板厚を制御するた
めの板厚制御装置、32は、各スタンド間の張力を検出
する張力検出器、34は、該張力検出器32の出力に応
じてスタンド間張力を制御するための張力制御装置であ
る。
【0004】前記自動板厚制御には、各作業ロール10
の回転数を変え、各圧延スタンド間の速度差を変えるこ
とによってマスフロー板厚を変化させ、実現される速度
による自動板厚制御(以下、速度AGCと称する)と、
上下作業ロール10の間隔を変えることでマスフローを
変化させ、実現される圧下による自動板厚制御(以下圧
下AGCと称する)との二つの方式がある。図1の板厚
制御装置26は、最終第Nスタンドの出側に配設された
板厚検出器24の出力に応じて、前記速度AGCを行う
例である。
【0005】一方、前記自動張力制御にも、各作業ロー
ル10の回転速度を変え、各圧延スタンド間の速度差を
変えることによってマスフローを変化させ、実現される
速度による自動張力制御(以下、速度ATRと称する)
と、上下作業ロール10の間隔を変えることでマスフロ
ーを変化させ、実現される自動張力制御(以下、圧下A
TRと称する)との二つの方法がある。図1の張力制御
装置34は、張力検出器32で検出された前段スタンド
との間のスタンド間張力に基づいて、前記圧下ATRを
行う例である。
【0006】冷間圧延加工の場合、自動板厚制御に速度
AGCを適用し、自動張力制御に、不感帯を持った圧下
ATRを適用するのが一般的である。従来の板厚制御に
おいては、Nスタンドからなる冷間タンデム圧延機にお
いて、図1に示したように、直前の第(N−1)スタン
ドのロール速度を操作して、当該第Nスタンド(即ち、
最終スタンド)の出側板厚を目標値に制御する板厚制御
を行っている。更に、第(N−1)スタンドのロール速
度を変更するに当たり、同時に第1〜第(N−2)スタ
ンドにおいても、第(N−1)スタンドと同じ割合だけ
ロール速度を変更するサクセシブ制御を行うことによ
り、張力の変動を、第Nスタンドと第(N−1)スタン
ド間のみとして、当該スタンド間以外での張力変動が発
生しないようにすることもある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
板厚制御においては、上記のように、唯一つのスタンド
(即ち、第(N−1)スタンド)のロールの回転速度
を、板厚制御のアクチュエータとして使用して、板厚の
変動を制御していたため、大きな板厚変動が発生した場
合には、アクチュエータの操作量が多くなることがあ
る。この場合、ロールが減速方向に操作された場合は、
ロールの速度制御上は問題ないが、加速方向に操作され
た場合は、図2に示す如く、当該スタンドの速度上限を
超えてしまうことがあるという問題点を有する。
【0008】従来は、このような問題点を想定して、予
め各スタンドの設定速度を、速度限界に対して余裕を持
つように設定している。しかし、この場合、操業限界の
ライン速度に対して余裕を持たせているため、製品の生
産効率が低下するという問題点が発生する。
【0009】このような問題点を解決するべく、特開昭
57−7313では、速度上限に達したスタンドがある
場合は、全スタンドを一律減速することによって、目標
圧延速度を定格回転数付近に設定し、圧延効率を高める
ことが提案されているが、全スタンドを一律減速するこ
とによるライン速度低下の問題がある。
【0010】又、板厚制御によりロール速度を大きく操
作した場合、ロールと板との間の摩擦係数や、先進率、
更には、圧延荷重の変動を引き起こすため、操業上好ま
しくない。又、速度変動が大きい場合、ミルモータの応
答性能との兼ね合いにより、制御時間が増加し、高周波
の板厚変動を除去できない場合があるという問題点を有
していた。
【0011】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、各スタンドにおいて、より少ない速
度操作量で板厚を調整することができるようにして、各
スタンドの速度上限に達する可能性を低くし、不必要な
速度制限を無くして、圧延効果を高めることを課題とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、Nスタンドか
らなるタンデム圧延機を用いて被圧延材の板厚を制御す
る際に、板厚制御のための速度出力を複数のスタンドに
分割し、第(N−1)スタンドと第Nスタンドの両方の
スタンドのロール速度を操作して、第Nスタンドの出側
板厚を目標値に制御するようにして、前記課題を解決し
たものである。
【0013】更に、前記第(N−1)スタンドと第Nス
タンドのロール速度の変更量を、各スタンドのロール速
度が上限に達しない範囲で、1対1に近づけて操作する
ようにしたものである。
【0014】従来、Nスタンドからなる冷間タンデム圧
延設備において、最終第Nスタンド出側の板厚を制御す
る際は、当該第Nスタンドのロール速度はほぼ一定と
し、直前の第(N−1)スタンドのロール速度を操作し
て、第Nスタンドと第(N−1)スタンド間の張力を操
作することにより、第Nスタンド出側の板厚を制御して
いたが、本発明においては、第Nスタンド出側の板厚偏
差を、第(N−1)スタンドだけではなく、第Nスタン
ドと第(N−1)スタンドの両者を操作することによ
り、解消するようにしている。その結果、板厚を制御す
るためのアクチュエータが2つとなり、板厚制御による
各スタンドのロール速度の変更量が少なくなるため、従
来に比べ、各スタンドの速度上限に達する可能性を低く
することができる。従って、予め各スタンドの速度設定
を低くしておく必要がなく、不必要な速度制限が無くな
り、圧延効率が高まる。又、板厚制御によりロール速度
を大きく操作した場合、ロールと板の間の摩擦係数や、
先進率、更には圧延荷重の変動を引き起こすため、操業
上好ましくないが、本発明により、板厚変動に対する1
スタンド当たりの速度変更量が小さくなるため、摩擦係
数や先進率、更には、圧延荷重の変動も小さくなる。更
に、速度変動が大きい場合、ミルモータの応答性能との
兼ね合いにより、制御時間が増加し、高周波の板厚変動
を除去できないという問題があったが、本発明により、
1スタンド当たりの速度操作量(変更量)が小さくな
り、制御時間を減少して、板厚変動の除去が可能とな
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態を詳細に説明する。
【0016】本実施形態は、図3に示す如く、本発明
を、5スタンドからなる冷間タンデム圧延機における圧
延の際の、最終第5スタンドでの圧下率の低い材料に適
用したものである。即ち、図1に示した従来例と同様の
板厚制御装置26で算出されたロール速度の制御量(変
更量)を、所定の比率αを用いて、第4スタンド及び第
5スタンドのモータ駆動装置22に割り振ることによっ
て、1スタンド当たりの速度変動量を小さくできる。他
の点については、図1に示した従来例と同様であるた
め、詳細な説明は省略する。
【0017】第5スタンドでの圧下率が少ない材料の場
合、第5スタンドと第4スタンドの速度がそれほど変わ
らないため、従来のように第4スタンド例でのみロール
速度を変えようとすると、第4スタンド側が速度上限ぎ
りぎりでの操業となり、AGCにより第4スタンド側を
加速させた場合、すぐ速度上限に達してしまう。
【0018】そこで、第5スタンド出側の板厚偏差を除
去するための制御出力を、従来は全て第4スタンド側に
出力してたのに対して、本実施形態においては、制御出
力を、ある一定の比率αのもとで、第4スタンドと第5
スタンドに分割して出力し、第4スタンドと第5スタン
ドの両者のロール速度を制御操作することにより、第5
スタンド出側の板厚制御を行う。この場合、第4スタン
ドと第5スタンドの制御出力の極性は逆方向となり、
又、サクセシブ動作により、第1から第3スタンドにお
いても、第4スタンドと同じだけ速度変動をするが、第
5スタンドは、第1乃至第4スタンドとは独立させ、当
該第5スタンドのみの速度変動として、サクセシブ動作
は働かせない。
【0019】前記比率αは、通常、AGCによる第4ス
タンドと第5スタンドの速度変動を小さくするという点
から考えると、第4スタンド対第5スタンドで1対1が
望ましいが、操作するロールの速度上限に到達する場合
は、一定の割合で比率αを変動させ、速度上限に到達し
ないようにすることが望ましい。即ち、図4に例示する
如く、演算の結果、第4スタンドのロール速度上限に達
してしまった場合は、一定の割合Δ1で比率αを変更し
ていき、速度上限に達しないように操作する。なお、第
5スタンドのロール速度は、通常このような操作におい
て上限値となることはない。さらに変更された比率αに
よりAGCを行い、それが速度上限に達しない場合は、
一定の割合Δ2で比率αを1対1まで戻す。なお、減少
させる割合Δ1と増加させる割合Δ2は、同じ値としても
良い。
【0020】このようにして、AGCの出力を第4スタ
ンドと第5スタンドに分割し、なお且つ各スタンドが速
度上限にかからないようにAGCの出力比率αを操作す
ることで、各スタンドが速度上限に達するという問題点
を回避することができる。
【0021】
【実施例】本発明を前記圧延機に適用した結果を図5に
示す。従来は、図2に示した如く、AGCにより第4ス
タンド側を加速させた場合、サクセシブ動作により、第
1乃至第4スタンドが全て速度上限に到達してしまう
が、本発明により、AGCの制御出力を第4スタンドと
第5スタンドに分割することにより、1スタンド当たり
の速度操作量が減少するため、第1乃至第4スタンドも
速度上限に到達することがなくなる。
【0022】なお、前記説明においては、本発明が、薄
鋼板の5スタンド冷間タンデム圧延機に適用されていた
が、本発明の適用対象は、これに限定されず、スタンド
数も5に限定されない。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、板厚制御の制御出力を
複数のスタンドに分割しているので、1スタンド当たり
の速度操作量が減少し、速度上限に到達する確率が減少
して、不必要な速度制限が無くなり、圧延効率が高ま
る。又、速度操作量が少ないため、摩擦係数や先進率、
更には圧延荷重などの変動も少なくなり、ライン全体の
安定状態が保たれる。更には、速度変動が大きい場合、
ミルモータの応答性能との兼ね合いにより、制御時間が
遅くなり、板厚変動を除去できないという問題があった
が、本発明により、1スタンド当たりの操作量を小さく
したので、制御時間の減少につながり、高周波の板厚変
動に対しても十分な制御効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の板厚制御を説明するためのブロック図
【図2】従来例における各スタンドの速度の推移の例を
示す線図
【図3】本発明の実施形態における板厚制御のブロック
【図4】前記実施形態で出力比率αを決定する手順の例
を示す流れ図
【図5】本発明を実施した場合の各スタンドの速度の推
移の例を示す線図
【符号の説明】
3、4、5…圧延スタンド 10…作業(ワーク)ロール 20…電動機(ミルモータ) 22…モータ制御装置 24…板厚検出器 26…板厚制御装置 30…圧下装置 32…張力検出器 34…張力制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Nスタンドからなるタンデム圧延機を用い
    て被圧延材の板厚を制御する際に、 板厚制御のための速度出力を複数のスタンドに分割し、
    第(N−1)スタンドと第Nスタンドの両方のスタンド
    のロール速度を操作して、第Nスタンドの出側板厚を目
    標値に制御することを特徴とするタンデム圧延機の板厚
    制御方法。
  2. 【請求項2】前記第(N−1)スタンドと第Nスタンド
    のロール速度の変更量を、各スタンドのロール速度が上
    限に達しない範囲で、1対1に近づけて操作することを
    特徴とする請求項1に記載のタンデム圧延機の板厚制御
    方法。
JP2001097220A 2001-03-29 2001-03-29 タンデム圧延機の板厚制御方法 Pending JP2002292415A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008142728A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Hitachi Ltd 圧延機制御装置、圧延機制御システム及び圧延機制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008142728A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Hitachi Ltd 圧延機制御装置、圧延機制御システム及び圧延機制御方法

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