JP2010172960A - 連続圧延機の板厚制御方法及び板厚制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の連続圧延機1は、#1スタンド〜#5スタンドからなる複数の圧延スタンド2と、#5スタンドに設けられた圧延荷重計3と、圧延荷重制御部10とを備える。この圧延荷重制御部10は、基準となる出側板厚変更量を計算する基準出側板厚変更量計算部17、#1スタンド〜#4スタンドの出側板厚の目標値を変更する出側板厚変更量計算部11〜14、ローパスフィルタ18〜20、#5スタンドの圧延荷重の目標値が入力される圧延荷重目標値入力部15を備え、#5スタンドの圧延荷重に基づいて、#5スタンドの上流側の連続する2以上の圧延スタンドの出側板厚目標値を変更する。
【選択図】図1
Description
このような不都合を回避する技術として、最終スタンドの圧延荷重に基づいて、最終スタンドの1つ上流側のスタンドの出側板厚目標値を変更する技術が既に開発されており、例えば、特許文献1及び非特許文献1等にそのような技術が開示されている。
そこで、本発明は、連続圧延機で上流スタンドの出側板厚を精度高く制御可能な連続圧延機の板厚制御方法及び板厚制御装置を提供することを目的とする。
すなわち、本発明に係る連続圧延機の板厚制御方法は、圧延材を複数の圧延スタンドで連続的に圧延する連続圧延機で、最終スタンドの圧延荷重に基づいて、最終スタンドに隣接する上流スタンドを含む連続した2以上の圧延スタンドの出側板厚目標値を変更するに際し、基準となる出側板厚変更量を算出すると共に、板厚変更のための比例ゲインを決定し、前記基準出側板厚変更量と決定された比例ゲインとを基に、前記最終スタンドの圧延荷重から前記2以上の圧延スタンドの出側板厚目標値を算出することを特徴とする。
このような板厚制御を行うことにより、圧延材の移送の時間遅れによる板厚制御の不安定化を防止することができる。
なお、前記比例ゲインは、圧延材のマスフロー一定則から決定し、さらには、前記比例ゲインを、制御対象となっている圧延スタンドの出側板速と、最終スタンドに隣接する上流スタンドの出側板速とに基づいて決定する構成としてもよい。
また、本発明に係る連続圧延機の板厚制御装置は、圧延材を複数の圧延スタンドで連続的に圧延する連続圧延機に備えられた板厚制御装置であって、最終スタンドの圧延荷重に基づいて、最終スタンドに隣接する上流スタンドを含む連続した2以上の圧延スタンドの出側板厚目標値を変更するに際し、基準となる出側板厚変更量を算出すると共に、板厚変更のための比例ゲインを決定し、前記基準出側板厚変更量と決定された比例ゲインとを基に、前記最終スタンドの圧延荷重から前記2以上の圧延スタンドの出側板厚目標値を算出することを特徴とする。
この連続圧延機の板厚制御装置においては、前記比例ゲインは、圧延材のマスフロー一定則から決定されるとよい。
この連続圧延機の板厚制御装置においては、前記比例ゲインを、制御対象となっている圧延スタンドの出側板速と、最終スタンドに隣接する上流スタンドの出側板速とに基づいて決定するとよい。
図1は、本実施形態の連続圧延機1を示す模式図である。
連続圧延機1は、複数(#1〜#5)の圧延スタンド2を有するタンデム型であり、薄鋼板等の圧延材を熱間又は冷間で圧延するものである。最上流側の第1圧延スタンド2に元板が通された後、第2圧延スタンド、第3圧延スタンド、第4圧延スタンドを通過する毎に圧下され、第5圧延スタンドを出たところで所定の仕上げ板厚となるように、各圧延スタンド2のロール速度やロールギャップが変更され、各圧延スタンドでの出側板厚が目標値と一致するよう制御される。
以降の説明において、第1圧延スタンド2〜第5圧延スタンド2を、#1スタンド〜#5スタンドと表記し符号2も略することもある。#5スタンドを最終スタンド(最終圧延スタンド)と呼び、#1スタンド〜#4スタンドを上流スタンド(上流側圧延スタンド)と呼ぶ場合もある。
また、連続圧延機として、圧延スタンド2を5つ(最終スタンドを含む)備えたものを例示しているが、圧延スタンド2の数は限定されず、3スタンド以上であればよい。
この圧延荷重制御部10は、基準となる出側板厚変更量(基準出側板厚変更量)を計算する基準出側板厚変更量計算部17、#1スタンドの出側板厚の目標値を変更する出側板厚変更量計算部11、#2スタンドの出側板厚の目標値を変更する出側板厚変更量計算部12、#3スタンドの出側板厚の目標値を変更する出側板厚変更量計算部13、#4スタンドの出側板厚の目標値を変更する出側板厚変更量計算部14を有している。さらに圧延荷重制御部10は、#1スタンドの出側板厚目標値を算出するためのローパスフィルタ18、#2スタンドの出側板厚目標値を算出するためのローパスフィルタ19、#3スタンドの出側板厚目標値を算出するためのローパスフィルタ20を有している。
基準出側板厚変更量計算部17において実行される制御方法としては、「PID制御,システム制御情報学会編,朝倉書店,1992」のp.5に記載されているPID制御(PID動作の一部のみを機能させるP制御、PI制御、PD制御、I制御を含む)でもよいし、さらに一般的に、伝達関数が有理関数である制御方法でもよいし、公知の最適制御、ロバスト制御、モデル予測制御等でもよいし、これらの制御方法にフィルタを付加した制御方法でもよい。また、基準出側板厚変更量計算部17において実行される制御方法は、固定のコントローラに限定されることはなく、コントローラのパラメータを可変とすることが可能である。例えば、コントローラのパラメータは、圧延速度等の圧延状況に応じて変更してもよい。また、圧延荷重の偏差に対して不感帯を設けることも可能である。
板厚張力制御部16において実行される制御方法としては、上述の「高精度・高性能冷延鋼板圧延技術の開発,重松他,鉄と鋼,Vol83,(1997)No1,pp.54-59」のp.58に記載されている制御方法でもよいし、「冷間圧延機の多変数制御,山田ら,計測自動制御学会論文集,Vol.15,No.5,pp.647-653」の多変数制御でもよいし、「冷延タンデムミル高精度板厚制御技術の開発,金井ら,電気学会研究会資料金属産業研究会,MID-01-8,2001」に記載されている制御方法でもよい。
次に、圧延荷重制御部10における出側板厚目標値の変更量の算出方法について、説明する。
Δhid=Gpi・Gfc(s)・(P5d−P5) (1)
ここで、
Δhid:#iスタンドの出側板厚目標値の変更量(i=1〜4)
Gpi :#iスタンドの比例ゲイン
Gfc(s):基準出側板厚変更量を計算するコントローラ(伝達関数表現)
P5d :#5スタンド圧延荷重の目標値
P5 :#5スタンド圧延荷重の実績値
マスフロー一定則から、板速の変化が無視できるとして、Gpiが次の条件を満足するように算出する。
Gp3=Gp4×vo(4)/vo(3) (2)
Gp2=Gp4×vo(4)/vo(2) (3)
Gp1=Gp4×vo(4)/vo(1) (4)
ここで、vo(i)は#iスタンド(i=1〜4)の出側板速度である。
なお、基準出側板厚変更量と#4スタンド出側板厚目標値の変更量を等しく設定するときには、Gp4=1.0とすればよい。
なお、比例ゲインGpiは、固定の比例ゲインに限定されることはなく、ゲインを可変とすることが可能である。例えば、比例ゲインの値を圧延速度等の圧延状況に応じて変更してもよい。
LPFi(s)=1/(αi・Ti4・s+1) (i=1,2,3) (5)
とすることができる。
LPFi(s)・Δhid → Δhid (6)
なお、Ti4は圧延速度に依存するため、圧延速度に応じてリアルタイムで計算し、変更してもよい。また、αiを、圧延速度に応じて折線テーブル等により変更してもよい。
S10にて、圧延荷重制御が開始されると、#5スタンドの圧延荷重目標値がセットされる。このとき、圧延荷重目標値入力部15から入力された値が圧延荷重目標値としてセットされる。
S20にて、#5スタンドの圧延荷重実績値を圧延荷重計3から読み込む。
S40にて、式(1)に基づいて、基準となる出側板厚変更量が計算され、#1スタンド〜#4スタンドの出側板厚目標値の変更量(Δh1d〜Δh4d)が計算される。さらに、#1〜3スタンドについては、ローパスフィルタが介され、#1スタンド〜#3スタンドの出側板厚目標値(Δh1d〜Δh3d)が、式(6)に基づいて、修正される。
S50にて、計算された出側板厚目標値の変更量(Δh1d〜Δh4d)に基づいて、#1スタンド〜#4スタンドの出側板厚目標量が変更される。
以上述べた圧延荷重制御部10が動作したときの圧延状態量の変化結果について説明する。
図3は、本実施形態の技術を適用しない場合において、#4スタンドの出側板厚目標値を変更した際のシミュレーション結果である。なお、圧延荷重は無次元化している。また、式(1)として、Δh4d=1.0 ・ 500 ・ (P5d−P5)を採用している。すなわち、Gp4=1.0、 Gfc(s)=500 とした場合である。
・#5スタンドの出側板厚偏差:1.62〜−0.92[μm]
・#5スタンドの圧延荷重変動:0.799−0.775=0.024
・#4スタンドの出側板厚目標値の変更量:−11.9[μm]
以下、本実施形態の第1例を示す。
本例においては、上述した、式(1)におけるGp3を1/2とし、Gp2を1/3とし、Gp1を1/4としたものである。
・Gfc(s)=500
・Gp4=1.0
・Gp3=Gp4×1/2
・Gp2=Gp4×1/3
・Gp1=Gp4×1/4
この場合の圧延状態量の変動結果は以下の通りである。
・#5スタンドの圧延荷重変動:0.797−0.775=0.022
・#4スタンドの出側板厚目標値の変更量:−10.9[μm]
この結果から明らかなように、従来技術(図3)に比べて、本例に係る圧延荷重制御方法(図4)では、#5スタンドの出側板厚偏差、圧延荷重変動、#4スタンドの出側板厚目標値変更量ともに小さくなっていることがわかる。つまり、板厚精度、平坦度が優れた板材の生産が可能となることが明らかとなっている。
・Gp3=Gp4・848/618
・Gp2=Gp4・848/436
・Gp1=Gp4・848/298
この場合の圧延状態量の変動結果は以下の通りである。
・#5スタンドの出側板厚偏差:1.52〜−0.53[μm]
・#5スタンドの圧延荷重変動:0.797−0.775=0.022
・#4スタンドの出側板厚目標値の変更量:−10.8[μm]
この結果から明らかなように、従来技術(図3)に比べて、本実施形態に係る圧延荷重制御方法(図5)では、#5スタンドの出側板厚偏差、圧延荷重変動、#4スタンドの出側板厚目標値の変更量のいずれも小さくなっていることがわかる。つまり、板厚精度、平坦度が優れた板材の生産が可能となることが明らかとなっている。
条件は次の通りである。
・Gfc(s)=500
・Gp4=1.0
・Gp3=Gp4・848/618
・Gp2=Gp4・848/436
・Gp1=Gp4・848/298
また、式(5)は、αi=1.0とし、次のように決定した。
・LPF2(s)=1/(1・1.08・s+1)
・LPF1(s)=1/(1・2.01・s+1)
この場合の圧延状態量の変動結果は以下の通りである。
・#5スタンドの出側板厚偏差:1.46〜−0.39 [μm]
・#5スタンドの圧延荷重変動:0.796−0.775=0.021
・#4スタンドの出側板厚目標値の変更量:−10.3 [μm]
この結果から明らかなように、従来技術(図3)に比べて、本例に係る圧延荷重制御方法(図6)では、#5スタンドの出側板厚偏差、圧延荷重変動、#4スタンドの出側板厚目標値変更量ともに小さくなっていることがわかる。なお、従来技術(図3)や図5の場合より、20秒近傍、30〜40秒近傍で#5出側板厚偏差の振動が小さくなっていることもわかる。つまり、板厚精度、平坦度が優れた板材の生産が可能となることが明らかとなっている。
2 圧延スタンド
3 圧延荷重計
10 圧延荷重制御部
11〜14 出側板厚変更量計算部
15 圧延荷重目標値入力部
16 板厚張力制御部
17 基準出側板厚変更量計算部
18〜20 ローパスフィルタ
Claims (8)
- 圧延材を複数の圧延スタンドで連続的に圧延する連続圧延機で、最終スタンドの圧延荷重に基づいて、最終スタンドに隣接する上流スタンドを含む連続した2以上の圧延スタンドの出側板厚目標値を変更するに際し、
基準となる出側板厚変更量を算出すると共に、板厚変更のための比例ゲインを決定し、
前記基準出側板厚変更量と決定された比例ゲインとを基に、前記最終スタンドの圧延荷重から前記2以上の圧延スタンドの出側板厚目標値を算出することを特徴とする連続圧延機の板厚制御方法。 - 前記圧延スタンドの出側板厚目標値の算出に際しては、出側板厚目標値の変更量を、当該圧延スタンドから最終スタンドの1つ上流側のスタンドに圧延材が移送される時間に基づいて決定された時定数を有するローパスフィルタを用いて算出することを特徴とする請求項1に記載の連続圧延機の板厚制御方法。
- 前記比例ゲインは、圧延材のマスフロー一定則から決定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の連続圧延機の板厚制御方法。
- 前記比例ゲインを、制御対象となっている圧延スタンドの出側板速と、最終スタンドに隣接する上流スタンドの出側板速とに基づいて決定することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の連続圧延機の板厚制御方法。
- 圧延材を複数の圧延スタンドで連続的に圧延する連続圧延機に備えられた板厚制御装置であって、
最終スタンドの圧延荷重に基づいて、最終スタンドに隣接する上流スタンドを含む連続した2以上の圧延スタンドの出側板厚目標値を変更するに際し、基準となる出側板厚変更量を算出すると共に、板厚変更のための比例ゲインを決定し、前記基準出側板厚変更量と決定された比例ゲインとを基に、前記最終スタンドの圧延荷重から前記2以上の圧延スタンドの出側板厚目標値を算出することを特徴とする連続圧延機の板厚制御装置。 - 前記圧延スタンドの出側板厚目標値の算出に際しては、出側板厚目標値の変更量を、当該圧延スタンドから最終スタンドの1つ上流側のスタンドに圧延材が移送される時間に基づいて決定された時定数を有するローパスフィルタを用いて算出することを特徴とする請求項5に記載の連続圧延機の板厚制御装置。
- 前記比例ゲインは、圧延材のマスフロー一定則から決定されることを特徴とする請求項5又は6に記載の連続圧延機の板厚制御装置。
- 前記比例ゲインを、制御対象となっている圧延スタンドの出側板速と、最終スタンドに隣接する上流スタンドの出側板速とに基づいて決定することを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の連続圧延機の板厚制御装置。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5067256A (ja) * | 1973-10-19 | 1975-06-05 | ||
JP2000288614A (ja) * | 1999-04-09 | 2000-10-17 | Toshiba Corp | 圧延機の板厚制御装置 |
JP3348538B2 (ja) * | 1994-09-13 | 2002-11-20 | 住友金属工業株式会社 | タンデムミルの制御方法 |
JP2003211210A (ja) * | 2002-01-17 | 2003-07-29 | Jfe Engineering Kk | タンデム圧延機の板厚制御方法 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5067256A (ja) * | 1973-10-19 | 1975-06-05 | ||
JP3348538B2 (ja) * | 1994-09-13 | 2002-11-20 | 住友金属工業株式会社 | タンデムミルの制御方法 |
JP2000288614A (ja) * | 1999-04-09 | 2000-10-17 | Toshiba Corp | 圧延機の板厚制御装置 |
JP2003211210A (ja) * | 2002-01-17 | 2003-07-29 | Jfe Engineering Kk | タンデム圧延機の板厚制御方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013086168A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Kobe Steel Ltd | 板厚制御方法 |
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