JP2005118840A - Plate shape control method in cold rolling - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plate shape control method in cold rolling for realizing non-interfered control of the plate thickness and the shape by calculating the load/the change quantity of a bender via a model expression. <P>SOLUTION: The crown and the plate thickness are measured on the inlet side of a rolling mill. The plate thickness on the outlet side and the mechanical plate crown are estimated. The tension difference between at the center of the plate width and at the other point is estimated by the model expression prepared in advance. The change in the mechanical plate crown is calculated from the difference between the tension difference and the target value, and the change in plate thickness to achieve the target plate thickness is calculated. The reduction position and the bender position are controlled to control the plate shape so that the change in the mechanical plate crown and the change in the plate thickness are simultaneously the target values, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、圧延機入側のクラウンを測定して、板形状を定量的に表す張力差と圧延条件を結びつける関数モデル式を用いることによって圧延機出側もしくはタンデム圧延機の各スタンド出側の形状を推定し、板形状から圧延条件変更量を算出し、その算出値を基に板形状制御を行う、冷間圧延における板形状制御方法に関するものである。   The present invention measures the crown on the entrance side of the rolling mill and uses a function model formula that links the tension difference quantitatively representing the plate shape and the rolling conditions, so that the exit side of each rolling mill or each stand exit side of the tandem rolling mill is used. The present invention relates to a plate shape control method in cold rolling, in which a shape is estimated, a rolling condition change amount is calculated from the plate shape, and the plate shape is controlled based on the calculated value.

冷間圧延の形状変化は、短周期変化と長周期変化に分類される。短周期の変化の例としては、速度の急激な変化や原板の短周期な硬度変動起因の荷重変動によって引き起こされる形状変化がある。長周期の変化は、定常偏差と言い換えてもよいが、その例としては、サーマルクラウンの成長などがある。   The shape change of cold rolling is classified into a short cycle change and a long cycle change. Examples of short cycle changes include shape changes caused by rapid changes in speed and load fluctuations due to short period hardness fluctuations of the original sheet. A long-period change may be paraphrased as a steady-state deviation, and examples thereof include growth of a thermal crown.

短周期の形状変化に対しては、圧延機出側に設置された形状検出器などのセンサーからのフィードバック制御では補償することは不可能である。そこで圧延機内で検出・補償する技術があり、その技術の代表的なものとしては、以下のようなものがある。
(1)圧延中の圧延荷重を検出し、圧延材と作業ロ−ルの間の幅方向荷重分布が一様と仮定した場合に実現される幅方向板厚分布と、圧延条件の関係をモデル化し、圧延荷重の実測値を代入してベンダーの変更代を算出し、幅方向板厚分布を修正する技術がある。これは、圧延機仕様・板幅・ロールシフト量・圧延荷重等の条件を用いて、当該圧延機出側の圧延材の板形状(クラウン)に対する当該スタンドの荷重・ロールベンディング力の影響係数を算出し、式(1)に従って形状を一定に保つ技術である。
ΔC=KCP×ΔP+KCF×ΔF …(1)
但し、ΔCは任意の定義点におけるクラウン変化量、KCP、KCFはそれぞれモデルから算出されるクラウンに及ぼす圧延荷重およびロールベンディング力の影響係数、ΔPは圧延荷重の変化量、ΔFはロールベンディング力の変化量である。
圧延中のある時点で形状が良好でクラウンを変更する必要が無い場合にはΔC=0となるので、式(1)は圧延荷重もしくはロールベンディング力について解くことができて、例えば何らかの外乱によって圧延荷重が変化した場合に、その影響を打ち消すようにロールベンディング力を変化させることによって、そのある時点での形状を維持することが可能となる。逆に、外乱によってロールベンディング力が変化したときに、その影響を打ち消すように荷重を変化させることも可能である。この方法によれば計算式が非常に単純なので圧延荷重の変化を検知したとほぼ同時にベンダーを動かすことが可能であり、短周期の形状変化補償に適する方法である(例えば、特許文献1参照。)。
(2)圧延素材の板幅方向板厚分布を長手方向に測定し、長手方向の目標のメカニカル板クラウン分布を演算して、時々刻々変化するある時点のメカニカル板クラウン目標値に基づいて圧延機の制御端の操作量を算出して制御する方法もある(例えば、特許文献2参照。)。
(3)素材クラウンや圧延荷重を変数として伸び率差を表す数式モデルを予め作成し、伸び率差が目標値に一致するように圧延機の制御端を操作する方法もある(例えば、特許文献3参照。)。
It is impossible to compensate for a short period of shape change by feedback control from a sensor such as a shape detector installed on the exit side of the rolling mill. Therefore, there is a technique for detecting and compensating in the rolling mill, and typical techniques include the following.
(1) Detecting the rolling load during rolling and modeling the relationship between the width direction thickness distribution realized when the width direction load distribution between the rolled material and the work roll is uniform, and the rolling conditions There is a technique for correcting the width direction plate thickness distribution by substituting the measured value of the rolling load and calculating the change amount of the bender. This is based on the rolling mill specifications, sheet width, roll shift amount, rolling load, etc., and the influence coefficient of the load of the stand and roll bending force on the plate shape (crown) of the rolled material on the exit side of the rolling mill. This is a technique that calculates and keeps the shape constant according to equation (1).
ΔC = K CP × ΔP + K CF × ΔF (1)
Where ΔC is a crown change amount at an arbitrary definition point, K CP and K CF are coefficients of influence of rolling load and roll bending force on the crown calculated from the model, ΔP is a change amount of rolling load, and ΔF is roll bending. It is the amount of change in force.
If the shape is good at some point during rolling and there is no need to change the crown, ΔC = 0, so equation (1) can be solved for the rolling load or roll bending force, for example, by some disturbance When the load changes, the shape at a certain point in time can be maintained by changing the roll bending force so as to cancel the influence. Conversely, when the roll bending force changes due to disturbance, the load can be changed so as to cancel the influence. According to this method, since the calculation formula is very simple, it is possible to move the bender almost simultaneously with detecting the change in rolling load, and this method is suitable for short-cycle shape change compensation (see, for example, Patent Document 1). ).
(2) The sheet thickness direction thickness distribution of the rolling material is measured in the longitudinal direction, the target mechanical sheet crown distribution in the longitudinal direction is calculated, and the rolling mill is based on the mechanical sheet crown target value at a certain point that changes from moment to moment. There is also a method of controlling by calculating the operation amount of the control end (see, for example, Patent Document 2).
(3) There is also a method in which a mathematical model representing an elongation difference is created in advance using a material crown or a rolling load as a variable, and the control end of the rolling mill is operated so that the elongation difference matches a target value (for example, patent document) 3).

一方、長周期の形状変化(定常偏差)補償に関しては、
(4)板形状を4次関数で近似して板形状のパターンを認識した上で、数式モデルを介して中間ロールシフト量、ロールベンディング力、圧下位置等を補正する方法(例えば、非特許文献1参照。)や、
(5)オペレータの目視による監視で、板形状が乱れた時にベンダー値を補正する方法や、
(6)圧延機出側に形状検出器がある場合には形状検出器の出力を基に圧延機の制御端の合理的な操作量を算出して速やかに形状を補償する方法(例えば、特許文献4参照。)がある。
特開昭57−177818号公報 特開平10−5837号公報 特開2002−292414号公報 (社)日本鉄鋼協会、「板圧延の理論と実際」、昭和59年9月1日発行、p309〜312 特願2002−329084号
On the other hand, regarding long-cycle shape change (steady deviation) compensation,
(4) A method of correcting the intermediate roll shift amount, roll bending force, reduction position, etc. via a mathematical model after approximating the plate shape with a quartic function to recognize the plate shape pattern (for example, non-patent document) 1)
(5) A method of correcting the vendor value when the plate shape is disturbed by visual observation by the operator,
(6) When there is a shape detector on the exit side of the rolling mill, a method for quickly compensating the shape by calculating a reasonable operation amount at the control end of the rolling mill based on the output of the shape detector (for example, a patent Reference 4).
JP-A-57-177818 JP-A-10-5837 JP 2002-292414 A Japan Iron and Steel Institute, “Theory and Practice of Plate Rolling”, published on September 1, 1984, p309-312 Japanese Patent Application No. 2002-329084

短周期の形状変化を補償する技術(1)に関しては、荷重が変化した際にその変化代をベンダーによって補償することは確かに可能であり、圧延機出側形状が定常偏差のない良好な形状となるような圧延条件でロックオンされているのであれば問題ない。しかし、この技術は現状の形状を維持するように制御端を操作する技術であり、元々不良な形状に圧延している状態でロックオンされると、良好な形状にすることはできない。この方法で不良な形状を良好な形状へ変化させるためには式(1)のΔCを算出しなければならないが、現在ΔCを定量的に評価する手段は無い。   With regard to the technique (1) for compensating the short-cycle shape change, when the load changes, it is certainly possible to compensate the change margin by the bender, and the rolling mill exit side shape is a good shape with no steady deviation. There is no problem if it is locked on under such rolling conditions. However, this technique is a technique for operating the control end so as to maintain the current shape, and if it is locked on in a state of being originally rolled into a bad shape, it cannot be made into a good shape. In order to change a defective shape to a good shape by this method, ΔC in equation (1) must be calculated, but there is no means for quantitatively evaluating ΔC at present.

素材のクラウンを測定し、メカニカル板クラウン目標値を求めて形状制御する(2)の方法は、圧延機の変形を解析的に算出することから求められるので、制御端の操作量を求める際にも非常に有効であるが、クラウン比率変化と板形状を結び付けるモデル式が未整備であるので、オンラインで直接操作量を算出することが難しい。
素材クラウンと荷重を用いたモデル式で計算される伸び率差を目標値に一致させる(3)の方法では、モデル式で計算される伸び率差と圧延機の制御端の操作量を合理的に計算することができないため、非定常部のように板も圧延機も共に変化が大きい箇所では正確に制御するのが難しい。
The method (2) of measuring the crown of the material and determining the shape of the mechanical plate crown target value is obtained by analytically calculating the deformation of the rolling mill. However, it is difficult to calculate the manipulated variable directly online because a model formula that links the crown ratio change and the plate shape is not yet developed.
In the method of (3), which matches the elongation difference calculated by the model formula using the material crown and load with the target value, the elongation difference calculated by the model formula and the operation amount of the control end of the rolling mill are rational. Therefore, it is difficult to accurately control the plate and the rolling machine where the change is large, such as the unsteady part.

長周期の形状変化(定常偏差)補償は短周期補償と比較して時間的な猶予は存在するが、形状不良を見つけた場合にはできうる限り素早くその不良を取り除く方が望ましい。その点、上記の(4)に関しては実測形状から所望の形状にするための圧延条件の変更量を算出するので定常偏差を除去することは可能であるが、繰り返し計算が必要であるため、圧延条件を修正するまでに時間がかかり、オンラインモデルとしては最適であるとは言えない。上記(5)のオペレータの監視に関しては、人間の感覚に頼る作業であり、個人の能力に依存し、将来に亘って確保できる技術とは言えない。更に、上記(6)の方法では形状検出器の出力を利用し、合理的な制御端の操作量を求めるので、精度が高く且つ比較的早い制御が可能であるが、圧延機出側の測定値を使用する点から必ず制御上のムダ時間が存在し、短周期な制御を行うことは不可能である。   Compensation for long-period shape change (steady deviation) has a time delay compared to short-period compensation, but it is desirable to remove the defect as quickly as possible when a defect is found. In that regard, with respect to the above (4), since the amount of change in rolling conditions for calculating the desired shape from the actually measured shape is calculated, it is possible to remove the steady deviation, but it is necessary to repeatedly calculate, so rolling It takes time to modify the conditions, and it is not optimal as an online model. Regarding the monitoring of the operator in (5) above, it is an operation that relies on human senses, and depends on the ability of the individual, and cannot be said to be a technology that can be secured for the future. Further, in the method (6), the output of the shape detector is used to obtain a reasonable operation amount of the control end, so that high precision and relatively fast control is possible. From the point of using the value, there is always a waste time in control, and it is impossible to perform control with a short period.

以上のように、従来技術では、形状変動を短周期で高精度に除去することは難しい。近年、需要家の板形状に対する要求も厳しくなっており、また、コスト削減が必須となっている状況から、あらゆる条件下で形状を補償できる技術が必要とされている。そのために圧延機出側の出力を用いるのではなく、現在の形状を推定してロールベンディング力等の制御端で制御する方法が望ましい。また、ロールベンディング力を変化させたときにも板厚変化が生じないように、圧延荷重とロールベンディング力の変化のバランスを考慮でき、形状変動も取り除くことが可能な技術が必要となる。   As described above, with the conventional technology, it is difficult to remove shape variation with high accuracy in a short period. In recent years, demands on the plate shape of customers have become stricter, and a technology capable of compensating the shape under all conditions is required because cost reduction is essential. Therefore, it is desirable to use a method in which the current shape is estimated and controlled by a control end such as a roll bending force instead of using the output on the rolling mill exit side. In addition, a technique capable of considering the balance between the rolling load and the change in the roll bending force and eliminating the shape variation is necessary so that the plate thickness does not change even when the roll bending force is changed.

そこで、本発明は、不良な板形状を高応答に補償することができ、所望の板厚・形状を得るための圧延条件の変化量を入側クラウンからモデルを介して繰り返し計算なしで直接推定することができ、板形状の乱れを高精度に補償することができ、そのため、歩留向上と、低コストでの冷間圧延を実現することができる、冷間圧延における板形状制御方法を提供することを目的とするものである。この技術によれば単スタンド圧延機や最終スタンド出側の形状を良好にするだけでなく、タンデム圧延機のスタンド間の形状も推定し制御することが可能であるので、タンデム圧延機のスタンド間での形状不良による絞り等のトラブルも回避することが可能となる。   Therefore, the present invention can compensate for a poor plate shape with high response, and directly estimates the amount of change in rolling conditions to obtain a desired plate thickness and shape from the input crown without repeated calculation. A plate shape control method in cold rolling can be provided, which can compensate for irregularities in the plate shape with high accuracy, and therefore can achieve yield improvement and cold rolling at low cost. It is intended to do. According to this technology, it is possible not only to improve the shape of the single stand rolling mill and the final stand exit side, but also to estimate and control the shape between the stands of the tandem rolling mill. It is possible to avoid troubles such as a diaphragm due to a shape defect in the case.

本発明は上記したような従来法の問題点を有利に解決するためのものであり、その要旨は下記のとおりである。
(1) 圧延機もしくは圧延機群入側の板クラウンを測定または推定し、少なくとも該入側板クラウンとロール軸方向に均一な荷重が加わったときに実現される板クラウン(メカニカル板クラウン)を用いて板幅中央と板幅中央以外の少なくとも1箇所の張力差を張力差推定モデル式によって推定し、該張力差推定値が目標値に一致するように、圧下位置制御および/またはベンダー制御により板形状を制御することを特徴とする、冷間圧延における板形状制御方法。
(2) 前記張力差推定モデル式として、クラウン比率変化(C/h−C/H)に関する多項式を用いることを特徴とする、上記(1)に記載の冷間圧延における板形状制御方法。
但し、メカニカル板クラウンをC、入側クラウンをC、当該圧延機出側板幅中央板厚をh、当該圧延機入側板幅中央板厚をHとする。
(3) 前記張力差推定モデル式として、下記式を用いることを特徴とする、上記(1)または(2)に記載の冷間圧延における板形状制御方法。
T=a×(C/h−C/H)+b×(C/h−C/H)+c
但し、Tは前記張力差である。また、メカニカル板クラウンをC、入側クラウンをC、当該圧延機出側板幅中央板厚をh、当該圧延機入側板幅中央板厚をHとする。また、a、b、cはH、h、板幅W、ロール径Dの関数である。
(4) 冷間タンデム圧延機において張力差を推定する上で、メカニカル板クラウンは各圧延機毎に推定し、当該圧延機板幅中央板厚として第1スタンド入側板厚には実測値もしくは前工程からの推定値を用い、第2スタンド以降の入側板厚としては実測値もしくはモデル推定値を用い、出側板厚としてはモデル推定値を用い、第1スタンド入側クラウンとしては実測値を用い、第2スタンド以降の各スタンド入側板クラウンとして第1スタンド入側の板クラウン測定値から圧下率分クラウンが変化するように算出し、前記張力差推定モデル式を用いて張力差を推定することを特徴とする、上記(2)または(3)に記載の冷間圧延における板形状制御方法。
(5) 現時点のメカニカル板クラウンを算出すると同時に、前記張力差推定モデル式から目標のメカニカル板クラウンを逆算してその差を算出すると共に、板幅中央板厚のモデル推定値もしくは実測値と板厚目標値の差を算出し、メカニカル板クラウンに及ぼす荷重とベンダー力の影響係数と板幅中央板厚に及ぼす荷重とベンダー力の影響係数からメカニカル板クラウンと板幅中央板厚を同時に目標値にするための圧下位置とベンダー位置を算出して制御することを特徴とする、上記(1)ないし(4)のいずれか1項に記載の冷間圧延における板形状制御方法。
The present invention is to advantageously solve the problems of the conventional methods as described above, and the gist thereof is as follows.
(1) Measure or estimate the sheet crown on the rolling mill or rolling mill group entry side, and use a sheet crown (mechanical sheet crown) realized at least when a uniform load is applied to the entry side plate crown and the roll axis direction. Then, the tension difference at at least one location other than the center of the plate width and the center of the plate width is estimated by the tension difference estimation model formula, and the plate is controlled by the rolling position control and / or the bender control so that the estimated tension difference matches the target value. A plate shape control method in cold rolling, wherein the shape is controlled.
(2) The plate shape control method in cold rolling as described in (1) above, wherein a polynomial relating to a change in crown ratio (C / h-C H / H) is used as the tension difference estimation model formula.
However, the mechanical plate crown is C, the entry side crown is C H , the rolling mill exit side plate width center plate thickness is h, and the rolling mill entry side plate width center plate thickness is H.
(3) The plate shape control method in cold rolling according to (1) or (2), wherein the following equation is used as the tension difference estimation model equation.
T = a * (C / h- CH / H) 2 + b * (C / h- CH / H) + c
Where T is the tension difference. The mechanical plate crown is C, the entry side crown is C H , the rolling mill exit side plate width center plate thickness is h, and the rolling mill entry side plate width center plate thickness is H. Moreover, a, b, and c are functions of H, h, plate width W, and roll diameter D.
(4) In estimating the tension difference in the cold tandem rolling mill, the mechanical plate crown is estimated for each rolling mill, and the first stand entry side plate thickness is the measured value or the previous thickness as the rolling plate width center plate thickness. Using the estimated value from the process, the measured value or model estimated value is used as the entry side plate thickness after the second stand, the model estimated value is used as the exit side plate thickness, and the measured value is used as the first stand entry side crown. And calculating the crown by the rolling reduction ratio from the measured value of the first stand entry side plate crown for each stand entry side plate crown after the second stand, and estimating the tension difference using the tension difference estimation model formula. The plate shape control method in cold rolling according to (2) or (3) above, characterized in that:
(5) At the same time as calculating the mechanical plate crown at the present time, the target mechanical plate crown is calculated back from the tension difference estimation model formula, and the difference is calculated. Calculate the difference of the thickness target value, and simultaneously determine the mechanical plate crown and the center width of the plate width from the influence coefficient of the load and bender force on the mechanical plate crown and the influence coefficient of the load and bender force on the center plate thickness. The plate shape control method in cold rolling according to any one of the above (1) to (4), characterized in that a reduction position and a bender position are calculated and controlled.

本発明の冷間圧延における板形状制御方法によれば、高精度に形状の良好な圧延材を得ることができるため、歩留向上、通板トラブルレス等が実現でき、製造コストの低減、生産性向上が可能となる。   According to the plate shape control method in the cold rolling of the present invention, it is possible to obtain a rolled material having a good shape with high accuracy, so that it is possible to improve yield, trouble-free plate passing, etc., reduce manufacturing costs, and produce It becomes possible to improve the performance.

本発明では、冷間圧延において板幅中央と板幅中央以外の張力差と形状は1対1に対応するとの知見から、張力差を推定することによって形状の乱れを検出し、乱れを補償するように制御する。短周期な圧延条件の変化によって生じる形状変動は、圧延機出側の形状検出器等からの出力に基づくフィードバック制御方式では制御上のムダ時間が存在するため補償することが難しい。短周期変動を制御するにはフィードフォワード制御を行うか、ロードセルのような測定のムダ時間がほとんどない測定値を用いた高応答なフォードバック制御を行う必要がある。本発明はこれらを考慮して上記の従来技術(1)、(2)および(4)を応用して短周期な形状変動を高精度に除去する技術を創出したものである。   In the present invention, in the cold rolling, from the knowledge that the tension difference and the shape other than the center of the sheet width and the center of the sheet width correspond one-to-one, the disorder of the shape is detected by estimating the tension difference, and the disorder is compensated. To control. It is difficult to compensate for a shape variation caused by a change in rolling conditions with a short period because there is a waste time in the control in the feedback control system based on the output from the shape detector on the delivery side of the rolling mill. To control short-term fluctuations, it is necessary to perform feed-forward control or to perform highly-responsive Fordback control using measurement values such as load cells that have little measurement waste time. In consideration of these points, the present invention has been applied to the above-described prior arts (1), (2), and (4) to create a technique for removing short-term shape variations with high accuracy.

上記したようにこれまで形状不良な時に式(1)のΔCを定量的に評価する手段がなかった。また、従来技術(2)のメカニカル板クラウンの目標値を求める際にクラウン比率変化と張力の関係を用いることが記述されており、ここにモデル式を用いれば、所望の板形状に対するメカニカル板クラウンの目標値を自在に算出することが可能である。ところで、操業上重要なパラメータとして板幅中央板厚の制御があるが、板厚変化量Δhは、KMPを板幅中央板厚に及ぼす荷重の影響係数、KMFを板幅中央板厚に及ぼすベンディング力の影響係数とすると式(2)で表される。ここでは簡単化のために中間ロールシフト量や中間ロールベンディング力の項を省略しているが、付加しても同様である。また、式(1)についても同様である。
Δh=KMP×ΔP+KMF×ΔF …(2)
式(1)、式(2)の各影響係数はモデル式等から算出することが可能であり、Δhは目標板厚と実際の板厚との差で実測値もしくはモデル推定値から算出することが可能であるので、ΔCを定量的に評価できれば式(1)、式(2)に従って荷重とベンディング力の変化量、即ち設定すべき圧下位置とベンダー位置が分かることになる。この2元方程式を解くことは即ち板厚とクラウン(形状)の両者を同時に所望の値にすることを意味している。そこでΔCを推定する手段を提供する。
As described above, there has been no means for quantitatively evaluating ΔC in formula (1) when the shape is poor. Further, it is described that the relationship between the change in the crown ratio and the tension is used when obtaining the target value of the mechanical plate crown in the prior art (2). If a model formula is used here, the mechanical plate crown for a desired plate shape is described. It is possible to freely calculate the target value. Meanwhile, there is a control in the plate width central thickness as the operational important parameters, thickness variation Δh is the K MP influence coefficient of the load on the plate width central thickness, the K MF in plate width center thickness When the influence coefficient of the bending force exerted is expressed by the equation (2). Here, for the sake of simplicity, the terms of the intermediate roll shift amount and the intermediate roll bending force are omitted, but the same applies if they are added. The same applies to equation (1).
Δh = K MP × ΔP + K MF × ΔF (2)
Each influence coefficient of the formula (1) and the formula (2) can be calculated from a model formula or the like, and Δh is calculated from an actual measurement value or a model estimated value by a difference between a target plate thickness and an actual plate thickness. Therefore, if ΔC can be quantitatively evaluated, the amount of change in the load and bending force, that is, the reduction position and the bender position to be set can be known according to the expressions (1) and (2). Solving this binary equation means that both the plate thickness and the crown (shape) are simultaneously set to desired values. Therefore, a means for estimating ΔC is provided.

冷間タンデム圧延ではコイル同士を接合して圧延する連続プロセスが主流である。コイル接合部を圧延する際には圧延速度を減少させ通過後に加速して定常圧延へと移行していく。次コイルの接合部が近づくと再び減速して接合部を通過させるという状態を繰り返す。コイル接合部はいわゆる非定常部となっており、圧延機の挙動が乱れやすくその影響が板厚や形状に出やすい状態である。なぜなら接合部では(非定常部では)圧延条件(例えば荷重・圧下位置・圧延速度・張力等…)が時々刻々変化しており、圧延機の挙動が変化しやすい状態にあるからである。また、圧延を行うとロールが摩耗するので適当な間隔でロール交換を行う必要がある。ロール交換後、圧延を開始するが、加速中の圧延機の挙動もまた乱れやすく、非定常部となっている。非定常部では板厚や形状の乱れが大きい場合には板破断や絞りを起こす場合もある。このように非定常部で板厚や形状を制御することは非常に重要であるが、非定常部では短周期な変化が多いために圧延機出側の出力を用いたフィードバック制御を適用することはできず、オンラインで現状の板厚や形状を推定して制御する応答性の良いフィードバック制御方法を用いることが有効である。   In cold tandem rolling, a continuous process in which coils are joined and rolled is the mainstream. When rolling the coil joint, the rolling speed is decreased and accelerated after passing to shift to steady rolling. When the joining portion of the next coil approaches, the state of decelerating again and passing the joining portion is repeated. The coil joint is a so-called unsteady part, and the behavior of the rolling mill is likely to be disturbed, and its influence is likely to appear on the plate thickness and shape. This is because the rolling conditions (for example, the load, the rolling position, the rolling speed, the tension, etc.) are constantly changing at the joint (in the unsteady part), and the behavior of the rolling mill is likely to change. Moreover, since the roll is worn when rolling, it is necessary to replace the roll at an appropriate interval. After the roll exchange, rolling is started, but the behavior of the rolling mill during acceleration is also easily disturbed, which is an unsteady part. In the unsteady portion, if the plate thickness or the shape is largely disturbed, the plate may be broken or squeezed. In this way, it is very important to control the thickness and shape at the unsteady part, but since there are many short-cycle changes in the unsteady part, it is necessary to apply feedback control using the output on the rolling mill exit side. It is effective to use a feedback control method with good responsiveness that estimates and controls the current plate thickness and shape online.

そこで、形状をオンラインで推定する方法を提供する。冷延の場合、幅広がりが少ないので板幅方向に荷重差があると圧延機出側の形状は伸び歪み差として現れる。伸び歪み差が板幅方向に生じていると板幅方向に張力差が存在することになるので、形状と張力差は1対1に対応するものとみなすことができる。本発明者らは張力差に関して、板幅中央張力と板幅中央以外の1箇所の張力差をTとすると、式(3)のようにTはクラウン比率変化(C/h−C/H)の関数として表され、その係数は入側板厚・出側板厚・圧下率・ワークロール径の関数となることを知見した(図1)。ここでワークロール径に関しては上下ロール径それぞれを入力する方が望ましいが、上下ロール径差が小さければ平均値や代表値を用いても問題ない。
T=a×(C/h−C/H)+b×(C/h−C/H)+c …(3)
Therefore, a method for estimating the shape online is provided. In the case of cold rolling, there is little width spread, so if there is a load difference in the sheet width direction, the shape on the exit side of the rolling mill appears as an elongation strain difference. If an elongation strain difference occurs in the sheet width direction, a tension difference exists in the sheet width direction, so that the shape and the tension difference can be regarded as one-to-one correspondence. With respect to the tension difference, when the tension difference at the center other than the center of the sheet width and the center of the sheet width is T, T represents a change in the crown ratio (C / h−C H / H as shown in Equation (3)). ), And the coefficient was found to be a function of the inlet side plate thickness, the outlet side plate thickness, the reduction ratio, and the work roll diameter (FIG. 1). Here, as for the work roll diameter, it is desirable to input each of the upper and lower roll diameters, but if the difference between the upper and lower roll diameters is small, there is no problem even if an average value or a representative value is used.
T = a * (C / h- CH / H) 2 + b * (C / h- CH / H) + c (3)

また、冷延の操業の範囲内では荷重分布に2つ以上の極値を持つことは少なく、張力差も複雑な分布を持つことはあまりないため、板幅中央とそれ以外の1点の張力差を求め、それを2次や4次の簡単な式に近似すると板幅全体に亘る張力差を推定することができ、実際の張力差とその推定張力差との差は小さいことを確認した。また、張力差は累乗形で表すことも可能であるが、計算機の負荷を考えると多項式の形にしておく方が望ましいため、式(3)の形で表現している。また、式(3)はより高精度化するために2次より高次な多項式にしても良いが、計算機に対する負荷が増大することに注意すべきである。   Also, within the cold rolling operation range, the load distribution rarely has two or more extreme values, and the tension difference is unlikely to have a complicated distribution, so the tension at the center of the plate width and one other point When the difference is obtained and approximated to a simple equation of the second or fourth order, the tension difference over the entire plate width can be estimated, and it was confirmed that the difference between the actual tension difference and the estimated tension difference is small. . The tension difference can be expressed in a power form. However, considering the load on the computer, it is desirable to use a polynomial form, so it is expressed in the form of Equation (3). Further, although equation (3) may be a higher order polynomial than the second order for higher accuracy, it should be noted that the load on the computer increases.

ロール軸方向に均一な荷重が加わったときには板幅中央と板幅中央以外の1箇所の伸び歪み差は生じないので張力差T=0となり、この時形状の乱れはない。伸び歪み差が生じると張力差Tは大きくなり、鋼種や材質にもよるが、ある値を超えたときに絞りを誘発する。そこで、過去の操業データからどの程度の張力差となったときに絞りが生じているかを調査した。但し、ここでは急峻度で評価している(図2)。急峻度とは板形状が乱れて波打っている状態で波高さを波のピッチで除した値である。急峻度は波を正弦曲線と仮定すると張力差と1対1に対応するため急峻度での形状の評価は問題ない((社)日本鉄鋼協会、「板圧延の理論と実際」、昭和59年9月1日発行、p96参照。)。   When a uniform load is applied in the roll axis direction, there is no difference in elongation strain at one location other than the center of the plate width and the center of the plate width, so the tension difference T = 0, and at this time, the shape is not disturbed. When an elongation strain difference occurs, the tension difference T increases, and depending on the steel type and material, a restriction is induced when a certain value is exceeded. Therefore, it was investigated how much tension difference occurred from past operation data when throttling occurred. However, the evaluation here is based on the steepness (FIG. 2). The steepness is a value obtained by dividing the wave height by the wave pitch in a state where the plate shape is disturbed and wavy. Assuming that the steepness is a sinusoidal wave, there is no problem in evaluating the shape with the steepness because it corresponds to the tension difference (Japan Steel Association, “Theory and Practice of Sheet Rolling”, 1984 (See September 96, page 96).

調査結果より急峻度が2%を境に絞りの発生が急激に増加していることが分かる。そこで、本発明の制御としては急峻度を±2%以内に設定することが望ましい。更に、下工程や冷間圧延工程での制約等がなければ急峻度0%を目標とするのが良い。急峻度にプラスとマイナスが存在するのは板幅中央部が板端と比較して伸びているのか、縮んでいるのかを表している。また、急峻度は張力差とヤング率を用いて計算されるため、急峻度±2%でも例えば鋼板とアルミで許容される張力差は異なることに注意しなければならない。   From the survey results, it can be seen that the occurrence of throttling increases sharply when the steepness is 2%. Therefore, it is desirable to set the steepness within ± 2% for the control of the present invention. Furthermore, if there is no restriction in the lower process or the cold rolling process, it is preferable to aim for a steepness of 0%. The presence of plus and minus in the steepness indicates whether the central portion of the plate width is expanded or contracted compared to the plate end. In addition, since the steepness is calculated using the tension difference and the Young's modulus, it should be noted that even if the steepness is ± 2%, for example, the tension difference allowed between the steel plate and aluminum is different.

ところで、式(3)によって制御する時に必要なパラメータについて考える。単スタンドおよびタンデム圧延機の入側板幅中央板厚Hは実測する。タンデム圧延機で第2スタンド以降の入側板厚は直前スタンド出側板厚とすることができる。この板厚は測定しても良いし、マスフロー推定値やその他のミルストレッチモデル推定値を用いても良い。入側クラウンとしては単スタンドの場合はスタンド入側、タンデム圧延機の場合は第1スタンド入側の測定値を基本とする。測定方法としては板幅方向に板厚計を走査させ長手方向に連続的に測定してもよいし、幅方向のある1点について連続的に測定してもよい。熱延後に測定した値は酸洗によって変化している可能性があるため、冷延の圧延機入側直前に測定する方が望ましいが、設備的な制約等でクラウンを測定することができない場合、上工程での測定値をそのまま用いたり、その測定値を基に推定したり、もしくは例えば板厚や板幅毎にテーブル値を予め準備しておいて現状のクラウンを推定しても良い。その場合には予め上工程の測定値サンプルで張力推定モデルを作成するか、誤差を含むことを考慮して制御ゲインを下げるなどの制御上の工夫を行う必要もある。また、その推定したクラウンが圧延機直下に来た瞬間に圧延機出側形状を推定して制御する必要があるので、トラッキングと測定個所から圧延機までの時間を圧延速度を考慮して推定する必要があるのは言うまでもない。   By the way, parameters necessary for control by the expression (3) are considered. The entrance side plate width central plate thickness H of the single stand and the tandem rolling mill is measured. In the tandem rolling mill, the inlet side plate thickness after the second stand can be set to the immediately preceding stand outlet side plate thickness. The plate thickness may be measured, or a mass flow estimated value or other mill stretch model estimated value may be used. The entrance crown is based on the measured value on the stand entrance side in the case of a single stand, and on the first stand entrance side in the case of a tandem rolling mill. As a measuring method, a thickness gauge may be scanned in the plate width direction and continuously measured in the longitudinal direction, or a certain point in the width direction may be continuously measured. The value measured after hot rolling may have changed due to pickling, so it is desirable to measure immediately before entering the cold rolling mill, but the crown cannot be measured due to equipment limitations. Alternatively, the measurement value in the above process may be used as it is, or may be estimated based on the measurement value, or the current crown may be estimated by preparing a table value for each plate thickness or plate width, for example. In that case, it is necessary to create a tension estimation model from the measurement value sample of the upper process in advance, or to take control measures such as lowering the control gain in consideration of including an error. In addition, since it is necessary to estimate and control the rolling mill outlet shape at the moment when the estimated crown comes directly under the rolling mill, the time from tracking and measurement point to the rolling mill is estimated considering the rolling speed. Needless to say, it is necessary.

また、圧延機によってムダ時間なく形状を推定して制御するためには時々刻々変化するクラウンを連続的に測定する必要がある。タンデム圧延機の第2スタンド以降の入側クラウンはその第1スタンド入側の測定クラウンから圧下率分だけ補正するという考え方で算出することができる。圧下率はスタンド入出側の板幅中央板厚を用いればよく、大きな変化がない定常部では目標値を用いて圧下率を一定としても問題ないが、非定常部で時々刻々入出側板厚は変化する場合には連続的に圧下率を計算して入側クラウンを算出する方がよい。出側板厚は制御上のムダ時間を極力なくすためにモデル推定値を用いる方が望ましい。但し、モデル推定値も例えばサーマルクラウン等の長周期な変動を誤差として含む可能性があるので、学習機能を付加している方が望ましい。板幅に関しては変動は少ないと思われるので設定値や予め測定した値を用いればよい。出側のクラウンとしてはメカニカル板クラウンを用いる。メカニカル板クラウンは圧延機の変形を解析的に解くことによって算出することができるので、計算時間が短くオンラインモデルとしてふさわしい。時々刻々変化する張力差をオンラインで計算していくために可能な限り制御上のムダ時間を含まない値で計算した方がよい。メカニカル板クラウンと出側板厚はモデルによってその都度算出しても良いし、基準となるメカニカル板クラウンと出側板厚およびそれぞれの荷重・ベンディング力の影響係数を予め算出しておいて、基準からの変化量として算出しても良い。計算機能力に余裕があれば計算周期毎にメカニカル板クラウンと出側板厚を算出した方が正確であるので望ましい。但し、影響係数を用いる方法でも冷延の操業の範囲内ではほとんど誤差はないことは確認した。   Further, in order to estimate and control the shape without waste time by a rolling mill, it is necessary to continuously measure the crown that changes every moment. The entry crown after the second stand of the tandem rolling mill can be calculated based on the idea of correcting the rolling crown by the amount of reduction from the measurement crown on the entry side of the first stand. The rolling reduction can be achieved by using the central plate thickness on the stand entry / exit side, and there is no problem if the rolling reduction is constant using the target value in the steady part where there is no significant change, but the entry / exit thickness changes from time to time in the unsteady part. When doing so, it is better to calculate the rolling reduction rate continuously to calculate the entrance crown. It is desirable to use the model estimated value for the outlet side plate thickness in order to minimize the waste time in control. However, since the model estimated value may include a long-period variation such as a thermal crown as an error, it is desirable to add a learning function. Since it seems that there is little fluctuation regarding the plate width, a set value or a value measured in advance may be used. A mechanical plate crown is used as the outlet crown. Since the mechanical plate crown can be calculated by analytically solving the deformation of the rolling mill, the calculation time is short and suitable as an online model. In order to calculate the tension difference that changes from moment to moment online, it is better to calculate with a value that does not include control waste time as much as possible. The mechanical plate crown and the outlet plate thickness may be calculated each time depending on the model, or the reference mechanical plate crown and outlet plate thickness and the influence coefficient of each load / bending force are calculated in advance. It may be calculated as a change amount. If there is a margin in the calculation function, it is desirable to calculate the mechanical plate crown and the outlet side plate thickness at each calculation cycle because it is more accurate. However, it was confirmed that there was almost no error even within the cold rolling operation range even with the method using the influence coefficient.

このようにして推定された張力差が許容範囲内であれば制御しなくてもよいが、許容範囲から外れている場合、圧下位置とベンダー位置を変更して許容範囲内に変化させる必要がある。その方法を述べる。張力差の許容範囲と共に目標値が存在するはずなので、ここでは目標張力差=αとして議論する。式(3)は2次方程式なので(C/h−C/H)を算出することが可能である。ここで、a、b、cも入側板厚H、出側板厚h、板幅W、ロール径Dの関数であり、Hは測定値、Wは測定値または設定値、Dはロール組込時の測定値を用いればよい。hについては目標板厚に変化させたときの張力差が推奨張力差とならなければならないので、目標値hを代入すればよい。また、その時の目標のメカニカル板クラウンをCとすると式(4)が得られる。
(C/h−C/H)=β …(4)
但し、βは解の値とする。
この時Cについて解けて式(5)が得られる。
=(β+C/H)×h …(5)
現在のメカニカル板クラウンCは別途張力差を算出する際に求めているので、変更すべき値ΔCを算出することができ、式(6)が得られる。
ΔC=C−C …(6)
一方、ベンディング力を変化させると板とワークロール間に作用している荷重分布が変化するため、板幅中央板厚hも変化してしまう。現在の出側板厚推定値hは算出されているので、板厚変更量Δhを算出することができ、式(7)で表される。
Δh=h−h …(7)
If the tension difference estimated in this way is within the allowable range, the control may not be performed. However, if the tension difference is out of the allowable range, the reduction position and the bender position need to be changed to be within the allowable range. . The method is described. Since the target value should exist together with the allowable range of the tension difference, the target tension difference = α will be discussed here. Since Equation (3) is a quadratic equation, (C / h-C H / H) can be calculated. Here, a, b, and c are also functions of the inlet side plate thickness H, the outlet side plate thickness h, the plate width W, and the roll diameter D, where H is a measured value, W is a measured value or set value, and D is when the roll is assembled. The measured value may be used. Since must become tension difference when changing the target thickness is recommended tension difference and for h, can be substituted for the target value h r. Further, Equation (4) is obtained when the mechanical strip crown of the target at that time and C r.
(C r / h r -C H / H) = β ... (4)
Where β is the solution value.
Equation (5) is obtained by solving this case C r.
C r = (β + C H / H) × h r (5)
Since the current mechanical plate crown C is obtained separately when calculating the tension difference, the value ΔC to be changed can be calculated, and equation (6) is obtained.
ΔC = C−C r (6)
On the other hand, when the bending force is changed, the load distribution acting between the plate and the work roll is changed, so that the plate width central plate thickness h is also changed. Since the present delivery side plate thickness estimated value h has been calculated, the plate thickness change amount Δh can be calculated and is expressed by the equation (7).
Δh = h-h r ... ( 7)

ところで、メカニカル板クラウンに及ぼす荷重・ベンディング力の影響係数と板幅中央板厚に及ぼす荷重・ベンディング力の影響係数はモデルから算出することが可能であり、それぞれの変化量は式(8)、(9)で表すことができる。
ΔC=KCP×ΔP+KCF×ΔF …(8)
Δh=KMP×ΔP+KMF×ΔF …(9)
但し、KCPはメカニカル板クラウンに及ぼす荷重の影響係数、KCFはメカニカル板クラウンに及ぼすベンディング力の影響係数、KMPは板幅中央板厚に及ぼす荷重の影響係数、KMFは板幅中央板厚に及ぼすベンディング力の影響係数である。
このようにして式(8)、(9)によりメカニカル板クラウンと板幅中央板厚の変化量が算出されているので、荷重とベンディング力の変化代を算出することができ、それぞれの油柱の剛性を考慮して圧下位置とベンダー位置を変化させればよい。また、サーマルクラウン等に代表される長周期な変化のメカニカル板クラウンや板幅中央板厚に対する影響を考慮して学習機能を付加する方が望ましい。
By the way, the influence coefficient of the load / bending force on the mechanical plate crown and the influence coefficient of the load / bending force on the center plate thickness of the plate width can be calculated from the model, and the respective amounts of change can be calculated by the equation (8), (9).
ΔC = K CP × ΔP + K CF × ΔF (8)
Δh = K MP × ΔP + K MF × ΔF (9)
Where K CP is the influence coefficient of the load on the mechanical plate crown, K CF is the influence coefficient of the bending force on the mechanical plate crown, K MP is the influence coefficient of the load on the plate width center plate thickness, and K MF is the plate width center. It is the coefficient of influence of bending force on sheet thickness.
Since the amount of change in the mechanical plate crown and the plate width center plate thickness is calculated in this way by the equations (8) and (9), the change amount of the load and bending force can be calculated. The reduction position and the bender position may be changed in consideration of the rigidity. Further, it is desirable to add a learning function in consideration of the influence of a long-period change represented by a thermal crown or the like on the mechanical plate crown or the plate width center plate thickness.

この方法によれば、圧延機出側の測定値を用いないのでオンラインで制御上のムダ時間の非常に小さい制御が可能となる。上記説明では、クラウンに及ぼす中間ロールシフトの影響は考慮していないが、中間ロールを圧延中に変化させるのであれば考慮した方が形状制御に対しては望ましい。また、中間ロールベンディング力に対しても同様である。   According to this method, since the measured value on the delivery side of the rolling mill is not used, it is possible to perform on-line control with very little waste time for control. In the above description, the influence of the intermediate roll shift on the crown is not taken into consideration, but if the intermediate roll is changed during rolling, it is desirable to take into account the shape control. The same applies to the intermediate roll bending force.

オンラインでリアルタイムに張力差を推定し、本モデルを用いて形状制御を実施した。試験には図3に示す実機6Hi5スタンドタンデム冷間圧延機を用いた。図中1a、1bはワークロール、2a、2bは中間ロール、3a、3bはバックアップロール、4は板厚計、5はクラウン計、6は形状計である。板厚計はX線方式で、第1スタンド入側・出側と最終スタンド出側のそれぞれ0.5mの距離のところに設置されており、第1スタンド入側1.0mには板幅方向に稼働できて板端から25mm点を常時測定できるX線方式の板厚計が設置されており、クラウン計として利用されている。最終スタンド出側1.5m離れたところには接触式の形状検出器が設置されており、連続的に板厚および張力差を測定している。ロールディメンジョンは上下ワークロールは直径約420mm、胴長1600mm、上下中間ロールは直径約480mm、胴長1600mm、上下バックアップロールは直径が約1100mm、胴長1600mmであり、全てのロールにクラウンは付与していない。   The tension difference was estimated online in real time, and shape control was performed using this model. The actual machine 6Hi5 stand tandem cold rolling mill shown in FIG. 3 was used for the test. In the figure, 1a and 1b are work rolls, 2a and 2b are intermediate rolls, 3a and 3b are backup rolls, 4 is a thickness gauge, 5 is a crown gauge, and 6 is a shape gauge. The thickness gauge is an X-ray system and is installed at a distance of 0.5m between the entrance and exit side of the first stand and the exit side of the final stand. An X-ray thickness gauge that can operate at 25 mm from the edge of the plate is always installed, and is used as a crown gauge. A contact-type shape detector is installed at a distance of 1.5 m from the final stand exit side, and continuously measures the thickness and tension difference. The roll dimension is about 420mm in diameter for the upper and lower work rolls, 1600mm for the upper and lower rolls, about 480mm in diameter for the upper and lower rolls, 1600mm for the upper and lower rolls, and about 1100mm in diameter for the upper and lower backup rolls. Not.

圧延開始直後から入側板幅中央板厚Hと入側クラウンの測定を開始した。また、圧延開始直後にクラウンおよび板厚に及ぼす圧延荷重およびロールベンディング力の影響係数を算出した。荷重とベンディング力を測定しながら現在の張力差を推定し、張力差目標値(今回は板端でモデル化し、張力差目標値=0とした)との差からメカニカル板クラウンの変化量を算出し、同時に現状の板厚推定値と目標値の差から板厚変化量を算出して式(7)、(8)を用いて圧下位置とベンダーを連続的に制御した。10コイルを連続して圧延したが、通板トラブルはなく、コイル全長に亘って板厚は±20μm内、急峻度は平均0.4%、最大で0.8%であった。   Immediately after the start of rolling, measurement of the entrance side plate width central plate thickness H and the entrance side crown was started. In addition, the influence coefficient of rolling load and roll bending force on the crown and plate thickness was calculated immediately after the start of rolling. The current tension difference is estimated while measuring the load and bending force, and the amount of change in the mechanical plate crown is calculated from the difference from the tension difference target value (this time, modeled at the plate edge and the tension difference target value = 0). At the same time, the plate thickness change amount was calculated from the difference between the current plate thickness estimated value and the target value, and the reduction position and the bender were continuously controlled using equations (7) and (8). Ten coils were rolled continuously, but there was no trouble in passing the plate. The plate thickness was within ± 20 μm over the entire length of the coil, and the steepness was 0.4% on average and 0.8% at maximum.

同様に本形状制御を実施せずにベンディング力を手動で操作し、板厚制御のみを行う方法でも圧延した。前記と同様に10コイル圧延後調査を行ったところ、コイル全長に亘って±20μm内の割合は97.8%に低下し、急峻度は平均1.1%、最大は2.3%であった。今回はコイルは断には至らなかったものの、最大急峻度が2%を越えており、絞りの危険性があったことが分かる。   Similarly, rolling was performed by a method in which the bending force was manually operated without performing the main shape control and only the plate thickness control was performed. When the investigation was conducted after rolling 10 coils in the same manner as described above, the ratio within ± 20 μm decreased to 97.8% over the entire length of the coil, the steepness averaged 1.1%, and the maximum was 2.3%. It was. This time, the coil was not cut off, but the maximum steepness exceeded 2%, indicating that there was a risk of throttling.

また、同様にして、入側クラウンの値として板幅と板厚によって分類されたテーブル値を用いて制御を行う方法と熱延板の測定クラウン値を用いる場合の2通り形状制御を実施して、評価した。テーブル値を用いた場合には±20μm内の割合は98.0%、急峻度の平均は0.75%、最大値は1.7%、熱延板のクラウンを用いた場合には±20μm内の割合は98.8%、急峻度の平均は0.77%、最大値は1.6%であった。入側板クラウンに推定値を用いても十分な精度が得られることが分かった。   In the same way, two types of shape control are carried out in the case of using the table value classified by the plate width and thickness as the value of the entry side crown and the measurement crown value of the hot rolled plate. ,evaluated. When the table value is used, the ratio within ± 20 μm is 98.0%, the average of the steepness is 0.75%, the maximum value is 1.7%, and when the crown of the hot-rolled sheet is used, ± 20 μm The ratio was 98.8%, the average of the steepness was 0.77%, and the maximum value was 1.6%. It has been found that sufficient accuracy can be obtained even if the estimated value is used for the entrance plate crown.

クラウン比率変化と形状パラメータの関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between a crown ratio change and a shape parameter. 過去の操業データから急峻度と絞り発生の割合を調査した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having investigated the steepness and the ratio of throttling generation | occurrence | production from the past operation data. 形状制御モデルの効果を確認するための圧延実験で使用した圧延機の概略図である。It is the schematic of the rolling mill used in the rolling experiment for confirming the effect of a shape control model.

符号の説明Explanation of symbols

1a、1b:ワークロール
2a、2b:中間ロール
3a、3b:バックアップロール
4 :板厚計
5:クラウン計
6 :形状計
1a, 1b: Work roll 2a, 2b: Intermediate roll 3a, 3b: Backup roll 4: Plate thickness meter 5: Crown meter 6: Shape meter

Claims (5)

圧延機もしくは圧延機群入側の板クラウンを測定または推定し、少なくとも該入側板クラウンとロール軸方向に均一な荷重が加わったときに実現される板クラウン(以下、メカニカル板クラウンという)を用いて板幅中央と板幅中央以外の少なくとも1箇所の張力差を張力差推定モデル式によって推定し、該張力差推定値が目標値に一致するように、圧下位置制御および/またはベンダー制御により板形状を制御することを特徴とする、冷間圧延における板形状制御方法。 Measure or estimate the sheet crown on the rolling mill or rolling mill group entry side, and at least use the sheet crown (hereinafter referred to as mechanical plate crown) realized when a uniform load is applied to the entry side plate crown and the roll axis direction. Then, the tension difference at at least one location other than the center of the plate width and the center of the plate width is estimated by the tension difference estimation model formula, and the plate is controlled by the rolling position control and / or the bender control so that the estimated tension difference matches the target value. A plate shape control method in cold rolling, wherein the shape is controlled. 前記張力差推定モデル式として、クラウン比率変化(C/h−C/H)に関する多項式を用いることを特徴とする、請求項1に記載の冷間圧延における板形状制御方法。
但し、メカニカル板クラウンをC、入側クラウンをC、当該圧延機出側板幅中央板厚をh、当該圧延機入側板幅中央板厚をHとする。
2. The plate shape control method in cold rolling according to claim 1, wherein a polynomial relating to a crown ratio change (C / h−C H / H) is used as the tension difference estimation model formula.
However, the mechanical plate crown is C, the entry side crown is C H , the rolling mill exit side plate width center plate thickness is h, and the rolling mill entry side plate width center plate thickness is H.
前記張力差推定モデル式として、下記式を用いることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の冷間圧延における板形状制御方法。
T=a×(C/h−C/H)+b×(C/h−C/H)+c
但し、Tは前記張力差である。また、メカニカル板クラウンをC、入側クラウンをC、当該圧延機出側板幅中央板厚をh、当該圧延機入側板幅中央板厚をHとする。また、a、b、cはH、h、板幅W、ロール径Dの関数である。
The plate shape control method in cold rolling according to claim 1 or 2, wherein the following equation is used as the tension difference estimation model equation.
T = a * (C / h- CH / H) 2 + b * (C / h- CH / H) + c
Where T is the tension difference. The mechanical plate crown is C, the entry side crown is C H , the rolling mill exit side plate width center plate thickness is h, and the rolling mill entry side plate width center plate thickness is H. Moreover, a, b, and c are functions of H, h, plate width W, and roll diameter D.
冷間タンデム圧延機において張力差を推定する上で、メカニカル板クラウンは各圧延機毎に推定し、当該圧延機板幅中央板厚として第1スタンド入側板厚には実測値もしくは前工程からの推定値を用い、第2スタンド以降の入側板厚としては実測値もしくはモデル推定値を用い、出側板厚としてはモデル推定値を用い、第1スタンド入側クラウンとしては実測値を用い、第2スタンド以降の各スタンド入側板クラウンとして第1スタンド入側の板クラウン測定値から圧下率分クラウンが変化するように算出し、前記張力差推定モデル式を用いて張力差を推定することを特徴とする、請求項2または請求項3に記載の冷間圧延における板形状制御方法。 In estimating the tension difference in the cold tandem rolling mill, the mechanical plate crown is estimated for each rolling mill, and the first stand entry side plate thickness as the rolling plate width of the rolling plate is the measured value or from the previous process. Using the estimated value, the measured value or model estimated value is used as the entry side plate thickness after the second stand, the estimated model value is used as the exit side plate thickness, the measured value is used as the first stand entry side crown, and the second The crown after each stand is calculated so that the crown is changed by the rolling reduction ratio from the measured value of the first crown at the first crown, and the tension difference is estimated by using the tension difference estimation model formula. The plate shape control method in the cold rolling according to claim 2 or 3. 現時点のメカニカル板クラウンを算出すると同時に、前記張力差推定モデル式から目標のメカニカル板クラウンを逆算してその差を算出すると共に、板幅中央板厚のモデル推定値もしくは実測値と板厚目標値の差を算出し、メカニカル板クラウンに及ぼす荷重とベンダー力の影響係数と板幅中央板厚に及ぼす荷重とベンダー力の影響係数からメカニカル板クラウンと板幅中央板厚を同時に目標値にするための圧下位置とベンダー位置を算出して制御することを特徴とする、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の冷間圧延における板形状制御方法。 At the same time as calculating the current mechanical plate crown, calculate the difference by calculating back the target mechanical plate crown from the tension difference estimation model formula, and calculating the model estimated value or the measured value and the target thickness value of the center plate thickness. To calculate the mechanical plate crown and the center width of the plate at the same time from the influence coefficient of the load and the bender force on the mechanical plate crown and the influence coefficient of the load and the bender force on the center plate thickness. The plate shape control method in cold rolling according to any one of claims 1 to 4, wherein the reduction position and the bender position are calculated and controlled.
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