JP2012096282A - Rolling method for multistage rolling mill and control device for multistage rolling mill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多段圧延機にて圧延材の尾端部を圧延するに際し最適な多段圧延機の圧延方法及び多段圧延機の制御装置に関する。 The present invention relates to an optimum rolling method for a multi-high rolling mill and a control device for the multi-high rolling mill when rolling the tail end of a rolled material with a multi-high rolling mill.
従来より、複数の圧延スタンドを有する多段圧延機にて圧延材を圧延することは一般的に行われている。圧延材の尾端部を圧延する場合、定常状態で圧延しているときとは異なり、例えば、板厚温度や張力などが大きく変化するため、特許文献１に示すように定常状態での圧延方法とは異なる様々な制御方法が考えられている。
特許文献１では、圧延材の尾端部が通過する際に最尾端位置が圧延スタンドを通過する時の通過スタンドの１つ下流のスタンドでの圧延材の位置を記憶し、その位置が板厚計に到達する時点を後段ロール速度などを利用して推定し、推定結果をもとに板厚計の計測データを記憶し、この操作をスタンド毎に行い、記憶された計測データをもとに板厚増加量を演算し、演算された結果を次の圧延材の板厚制御に用いている。
Conventionally, rolling a rolled material with a multi-high rolling mill having a plurality of rolling stands has been generally performed. When rolling the tail end portion of the rolled material, unlike the case of rolling in a steady state, for example, the plate thickness temperature, the tension, etc. change greatly, so that a rolling method in a steady state as shown in Patent Document 1 Various control methods different from the above are considered.
In patent document 1, when the tail end part of a rolling material passes, the position of the rolling material in the stand of one downstream of the passage stand when the end position passes the rolling stand is stored, and the position is a plate. Estimate when to reach the thickness gauge using the subsequent roll speed, etc., memorize the measurement data of the thickness gauge based on the estimation result, perform this operation for each stand, based on the stored measurement data The amount of increase in plate thickness is calculated, and the calculated result is used for the plate thickness control of the next rolled material.
特許文献１の技術では、圧延材の板厚制御系を重視しているため、圧延材の板厚は行うことができるものの、ある圧延スタンドにて圧延材の通板安定性が悪くなる場合がある。特に、圧延スタンドにおける荷重制約を考慮していないため、圧延材の通板安定性の悪化が顕著なものになりやすい。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、圧延材の尾端部の圧延を行うに際して、通板安定性を実現できる荷重上限値を求め、この荷重上限値を超えないように尾端部の圧延を行うことにより、圧延材の通材安定性に優れた多段圧延機の圧延方法及び多段圧延機の制御装置を提供することを目的とする。
In the technique of Patent Document 1, since the thickness control system of the rolled material is emphasized, although the thickness of the rolled material can be performed, there is a case where the rolling plate stability of the rolled material is deteriorated at a certain rolling stand. is there. In particular, since the load restriction in the rolling stand is not taken into consideration, the deterioration of the sheet passing stability of the rolled material tends to become remarkable.
Therefore, in view of the above problems, the present invention obtains a load upper limit value that can achieve sheet feeding stability when rolling the tail end portion of the rolled material, and the tail end portion of the tail end portion does not exceed this load upper limit value. An object of the present invention is to provide a rolling method for a multi-high rolling mill and a control device for the multi-high rolling mill that are excellent in the stability of passing the rolled material by rolling.
上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、複数の圧延スタンドを備えた多段圧延機にて圧延材を圧延する方法において、前記圧延材を圧延したときの圧延実績値を記憶し、この圧延実績値に基づいて通板安定性を実現できる荷重上限値を予め求めておき、この荷重上限値を超えないように前記圧延材の尾端部の圧延を行う点にある。
In order to achieve the above-described object, the present invention takes the following technical means.
That is, the technical means for solving the problems in the present invention, in the method of rolling the rolled material in a multi-stage rolling mill equipped with a plurality of rolling stands, memorize the rolling performance value when rolling the rolled material, A load upper limit value that can realize sheet feeding stability is obtained in advance based on the actual rolling value, and the tail end of the rolled material is rolled so as not to exceed the load upper limit value.
例えば、圧延の最後である尾端部においては、定常部分よりも温度が下がり易く硬くなる傾向にある。この状態で定常部と同じような制御を行うと圧延スタンドにかかる荷重が増大して、圧延材の通板性が悪くなる。そこで、発明者らは、圧延スタンドにおいて設備的な荷重の上限値ではなく、通板性を悪化させない荷重の上限値を設定して、圧延材の尾端部の圧延を行うことを見出した。即ち、圧延スタンドにおいて設備的な荷重の上限値を満たしつつも通板性を悪化させないような荷重によって圧延材の尾端部における圧延を行うこととしている。 For example, in the tail end part which is the last of rolling, it exists in the tendency for temperature to fall easily and to become harder than a steady part. If the same control as that of the steady portion is performed in this state, the load applied to the rolling stand increases, and the platenability of the rolled material deteriorates. Therefore, the inventors have found that the upper end value of the load that does not deteriorate the sheet passing property is set in the rolling stand, and the tail end portion of the rolled material is rolled. That is, rolling is performed at the tail end portion of the rolled material with a load that does not deteriorate the sheet passing property while satisfying the upper limit value of the equipment load in the rolling stand.
前記圧延材の尾端部の圧延を行うに際しては、前記尾端部の圧延開始時の圧延実績値をロックオンしておき、ロックオンした圧延実績値と現状の圧延実績値とを基に前記荷重上限値を超えないような板厚変化量を求め、この板厚変化量を当該尾端部の圧延を行う圧延スタンドに適用して圧延を行うことが好ましい。
前記圧延実績値から圧延ロールのロール撓み量を求め、求めたロール撓み量を用いて前記荷重上限値を求めることが好ましい。
When rolling the tail end of the rolled material, the rolling actual value at the start of rolling of the tail end is locked on, and based on the actual rolling actual value and the actual rolling actual value locked on. It is preferable to perform rolling by obtaining a plate thickness change amount that does not exceed the load upper limit value and applying the plate thickness change amount to a rolling stand that performs rolling of the tail end portion.
It is preferable to obtain the roll deflection amount of the rolling roll from the rolling record value and obtain the load upper limit value using the obtained roll deflection amount.
前記荷重上限値を超えない圧延スタンドのチューニング率を求め、このチューニング率を調整することで圧延材の尾端部の圧延を行うことが好ましい。
本発明の他の技術的手段は、圧延材を圧延する圧延スタンドを備えた多段圧延機を制御する制御装置において、前記圧延材を圧延したときの圧延実績値を記憶するデータベースと、このデータベースに記憶された圧延実績値を用いて通板安定性を実現できる荷重上限値を求めると共に、前記荷重上限値を超えないように尾端部の圧延を行えるよう圧延条件を算出する演算部と、前記演算部が算出した圧延条件圧延スタンドに適用する制御部とを備えている点にある。
It is preferable to perform the rolling of the tail end portion of the rolled material by obtaining a tuning rate of the rolling stand that does not exceed the load upper limit value and adjusting the tuning rate.
Another technical means of the present invention is a control apparatus for controlling a multi-high rolling mill provided with a rolling stand for rolling a rolled material, a database for storing a rolling performance value when the rolled material is rolled, and this database A calculation unit that calculates a rolling condition so as to perform rolling of the tail end so as not to exceed the load upper limit value, while obtaining a load upper limit value that can achieve sheet feeding stability using the stored rolling record value, and And a control unit that is applied to the rolling condition rolling stand calculated by the calculation unit.
本発明によれば、圧延材の尾端部の圧延を行うに際して、通板安定性を実現できる荷重上限値を求め、この荷重上限値を超えないように尾端部の圧延を行っているため、圧延材の通材安定性を確保しつつ圧延を行うことができる。 According to the present invention, when rolling the tail end portion of the rolled material, the upper limit value of the load that can achieve sheet feeding stability is obtained, and the tail end portion is rolled so as not to exceed the upper limit value of the load. Further, it is possible to perform rolling while ensuring the material passing stability of the rolled material.
以下、本発明の実施形態を、図を基に説明する。
図１は、本実施形態の多段圧延機（熱間連続圧延機）を模式的に示した図である。なお、以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a multi-high rolling mill (hot continuous rolling mill) according to this embodiment. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図１に示す通り、多段圧延機１は、複数の圧延スタンド２と、コイル巻き取り機３と、圧延スタンド２を制御する制御装置４を備える。
圧延スタンド２は、圧延材８を圧下するための一対の圧延ロール５と、この圧延ロール５をバックアップするバックアップロール６とを備えている。また、各圧延スタンド２には、圧延荷重（圧下荷重）を測定する荷重計７（例えば、ロードセル）が設けられている。各圧延スタンド２の圧延荷重は板厚制御系１０（制御部）を有する制御装置４に送られ、制御装置４では板厚計による圧延材の実績値、ゲージメータ式による計算値或いは荷重計の偏差に応じて圧延スタンド２のギャップ操作量を演算して、そのギャップ操作量に基づいて圧延スタンド２を制御する。
As shown in FIG. 1, the multi-high rolling mill 1 includes a plurality of rolling stands 2, a coil winder 3, and a control device 4 that controls the rolling stand 2.
The rolling stand 2 includes a pair of rolling rolls 5 for rolling down the rolled material 8 and a backup roll 6 that backs up the rolling rolls 5. Each rolling stand 2 is provided with a load meter 7 (for example, a load cell) that measures a rolling load (a rolling load). The rolling load of each rolling stand 2 is sent to a control device 4 having a plate thickness control system 10 (control unit). In the control device 4, the actual value of the rolled material by the plate thickness meter, the calculated value by the gauge meter type, or the load meter A gap operation amount of the rolling stand 2 is calculated according to the deviation, and the rolling stand 2 is controlled based on the gap operation amount.
この多段圧延機１においては、圧延材８は、複数の圧延スタンド２を通ることによって
圧延ロール５で圧延されて、所望の板厚、板幅、板クラウンとなり、コイル巻き取り機３で巻き取られ次工程へと搬送される。
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明では、圧延材８の尾端部８ａの圧延を行うに際して、圧延スタンド２の設備的な荷重の上限値（圧延荷重の設備上限値）を求めて圧延を行うのではなく、圧延材８の通板安定性が良い荷重の上限値（以降、荷重上限値という）を予め求め、この荷重上限値を超えないように圧延材８の圧延を行うことを特徴としている。なお、圧延材８の尾端部８ａの圧延を行うときは、荷重上限値は設備上限値よりも小さく（荷重上限値＜設備上限値）なる。
In this multi-high rolling mill 1, the rolled material 8 is rolled by a rolling roll 5 by passing through a plurality of rolling stands 2 to obtain a desired sheet thickness, sheet width, and sheet crown, and is wound by a coil winder 3. Then, it is conveyed to the next process.
The present invention will be described in detail below.
In the present invention, when rolling the tail end portion 8a of the rolled material 8, the rolling material 8 is not subjected to rolling by obtaining the upper limit value of the equipment load of the rolling stand 2 (equipment upper limit value of the rolling load). It is characterized in that an upper limit value (hereinafter referred to as a load upper limit value) of a load having good plate feeding stability is obtained in advance, and the rolled material 8 is rolled so as not to exceed the load upper limit value. In addition, when rolling the tail end portion 8a of the rolled material 8, the load upper limit value is smaller than the equipment upper limit value (load upper limit value <equipment upper limit value).
具体的には、圧延材８の尾端部８ａを圧延したときの圧延実績値を記憶し、この圧延実績値に基づいて通板安定性を実現できる荷重上限値を予め求めておき、この荷重上限値を超えないように圧延材８の尾端部８ａの圧延を行うこととしている。荷重上限値を求めたり、圧延制御は、制御装置４（例えば、プロセスコンピュータ）により行う。
制御装置４は、制御部（板厚制御系）１０と、データベース１１と、演算部１２とを備えている。データベース１１は、過去の圧延実績を記憶するものであって、例えば、過去の圧延荷重の実績データ、圧延ロールの熱膨張のデータ、圧延ロールの摩耗データ、圧延材の板厚、板幅、強度など様々な圧延実績が保存されている。
Specifically, the rolling actual value when the tail end portion 8a of the rolled material 8 is rolled is stored, and a load upper limit value capable of realizing sheet feeding stability is obtained in advance based on the rolling actual value, and this load The tail end 8a of the rolled material 8 is rolled so as not to exceed the upper limit. The load upper limit value is obtained and the rolling control is performed by the control device 4 (for example, a process computer).
The control device 4 includes a control unit (plate thickness control system) 10, a database 11, and a calculation unit 12. The database 11 stores past rolling results, for example, past rolling load results data, rolling roll thermal expansion data, rolling roll wear data, strip thickness, strip width, strength of the rolling material. Various rolling results are saved.
演算部１２は、データベース１１に保存された圧延実績を用いて通板安定性を実現できる荷重上限値を求め、この荷重上限値を超えないように尾端部８ａの圧延を行えるよう圧延条件を算出する。制御部１０は、圧延条件を圧延スタンド２に適用して圧延スタンド２の制御を行うものである。
図２は、制御装置４にて実行される処理を示したフローチャートである。このフローチャートを参照して、制御装置４の動作と、本発明の多段圧延機の圧延方法を説明する。
The calculating part 12 calculates | requires rolling conditions so that the tail end part 8a can be rolled so that it may obtain | require the load upper limit which can implement | achieve sheet feeding stability using the rolling performance preserve | saved in the database 11, and this load upper limit is not exceeded. calculate. The controller 10 controls the rolling stand 2 by applying rolling conditions to the rolling stand 2.
FIG. 2 is a flowchart showing processing executed by the control device 4. With reference to this flowchart, the operation of the control device 4 and the rolling method of the multi-high rolling mill of the present invention will be described.
以下の説明では、制御装置４では、ＰＩ制御によるフィードバック制御が実行されるものとする。また、下記に示す演算は演算部１２で行い、圧延条件を決定した後の圧延材８の制御は、制御部１０が圧延スタンドに指令を出力することによって行うものとする。
さらに、通板安定性は、ロール撓み量に影響されることからことから、ロール撓み量によって通板性が悪くならない荷重上限値を求めることとして説明を行う。
In the following description, it is assumed that the control device 4 performs feedback control by PI control. Moreover, the calculation shown below is performed by the calculating part 12, and control of the rolling material 8 after determining rolling conditions shall be performed when the control part 10 outputs instruction | command to a rolling stand.
Further, since the sheet passing stability is affected by the amount of roll deflection, the description will be made on the assumption that a load upper limit value that does not deteriorate the sheet passing property by the amount of roll deflection is obtained.
板厚制御を行うにあたって、圧延スタンド２のギャップを小さくする（圧下を締め込む）ことによって圧延荷重が増加し、圧延ロールのロール撓み量が増加して形状が悪くなって通板性が悪化することがある。形状悪化を発生させないロール撓み量を用いて後述するように荷重上限値を求めて、この荷重上限値を超えない制御を行うこととしている。
まず、データベース１１に、式（１）に示すように、形状悪化をしなかったときの圧延荷重の実績データ、圧延ロールの熱膨張のデータ、圧延ロールの摩耗データなどの圧延実績値を保存（格納）する（Ｓ１）。
In controlling the plate thickness, by reducing the gap of the rolling stand 2 (tightening the reduction), the rolling load increases, the amount of roll deflection of the rolling roll increases, the shape deteriorates, and the plate passing property deteriorates. Sometimes. A load upper limit value is obtained as described later using a roll deflection amount that does not cause shape deterioration, and control not exceeding this load upper limit value is performed.
First, as shown in the formula (1), the database 11 stores rolling performance values such as the rolling load performance data, the rolling roll thermal expansion data, and the rolling roll wear data when the shape does not deteriorate ( Storage) (S1).
ここで、形状悪化がなかった（圧延トラブルなく圧延材８の通板が行われた）圧延材８の圧延実績値（実績データ）を、式（２）に示すように、圧延ロールの撓み量に置き換えて整理する。式（２）において、σは、荷重値（圧延荷重）を圧延ロールの撓み量に変換するための変数であり、圧延理論式などを用いて得られる数値である。この変換は、演算部１２などで行うことが好ましい。 Here, the rolling actual value (actual data) of the rolled material 8 in which the shape did not deteriorate (the rolled material 8 was passed without rolling trouble), as shown in Equation (2), the amount of bending of the rolling roll Replace with and organize. In Expression (2), σ is a variable for converting a load value (rolling load) into a deflection amount of the rolling roll, and is a numerical value obtained using a rolling theoretical formula or the like. This conversion is preferably performed by the arithmetic unit 12 or the like.
式（２）で表されたＦijの最大値は、板形状が悪化しない（板形状不良ではない）圧延ロールの撓み量と見なすことができ、このＦijの最大値が圧延ロールの撓み量の上限値となる。ここで、荷重上限値は、圧延ロールの撓み量が最大となったときの圧延荷重の実績値を採用してもよいし、後述するように圧延ロールの撓み量の最大値を用いて求めても良い。この荷重上限値は各圧延スタンド毎に得られることができる。 The maximum value of F ij represented by Equation (2) can be regarded as the amount of bending of the rolling roll that does not deteriorate the plate shape (not the plate shape is defective), and the maximum value of F ij is the amount of bending of the rolling roll. Is the upper limit value. Here, the load upper limit value may adopt the actual value of the rolling load when the bending amount of the rolling roll becomes maximum, and is obtained using the maximum value of the bending amount of the rolling roll as described later. Also good. This upper load limit can be obtained for each rolling stand.
なお、式（２）で求められる圧延ロールの撓み量の度数分布を求め、累積頻度が９５％以上となっている撓み量を上限値として採用することが好ましい。
次に、圧延材８を多段圧延機に通す前における圧延材８の板厚、板幅、強度などの圧延条件もデータベース１１に格納する（Ｓ２）。具体的には、各圧延スタンド毎の圧延材８の板厚、板幅、強度などの圧延条件を収集しておく。
In addition, it is preferable to obtain | require the frequency distribution of the bending amount of the rolling roll calculated | required by Formula (2), and employ | adopt as the upper limit the bending amount whose accumulation frequency is 95% or more.
Next, rolling conditions such as the thickness, width, and strength of the rolled material 8 before passing the rolled material 8 through the multi-high rolling mill are also stored in the database 11 (S2). Specifically, rolling conditions such as the plate thickness, plate width, and strength of the rolled material 8 for each rolling stand are collected.
そして、圧延条件に基づいて圧延材８の尾端部８ａを制御するための板厚制御ゲインを式（３）を用いて計算する（Ｓ３）。ΔＳi（t)は、圧延材８の尾端部８ａにおける板厚変化量である。 And the plate | board thickness control gain for controlling the tail end part 8a of the rolling material 8 based on rolling conditions is calculated using Formula (3) (S3). ΔS i (t) is a thickness change amount at the tail end portion 8 a of the rolled material 8.
上述したように、圧延材８の尾端部８ａを制御する制御値を求めるにあたっては、板形状が悪化しない、即ち、通板性が悪くならならないようにする必要があり、式（４）に示される評価関数及び制約条件を満たすように制御値を決定する。式（４）の評価関数、制約条件を満たす最適化計算は、シュミレーションや圧延モデルを用いて行うことが好ましい。 As described above, in obtaining the control value for controlling the tail end portion 8a of the rolled material 8, it is necessary to prevent the plate shape from being deteriorated, that is, to prevent the plate passing property from being deteriorated. The control value is determined so as to satisfy the evaluation function and the constraint conditions shown. It is preferable that the optimization calculation satisfying the evaluation function and the constraint condition of Expression (4) is performed using a simulation or a rolling model.
式（４）に示すように、Ｐｍａｘiは、データベース１１の圧延実績値により抽出された各圧延スタンド毎の荷重上限値である。荷重上限値Ｐｍａｘiは、圧延ロールの撓み量の最大値から式（５）により求める。つまり、圧延実績値から圧延ロールのロール撓み量を求め、求めたロール撓み量を用いて荷重上限値を求める。 As shown in Expression (4), Pmax i is a load upper limit value for each rolling stand extracted from the rolling performance values in the database 11. The load upper limit value Pmax i is obtained by the equation (5) from the maximum value of the bending amount of the rolling roll. That is, the roll deflection amount of the rolling roll is obtained from the rolling record value, and the load upper limit value is obtained using the obtained roll deflection amount.
Ｓ１〜Ｓ３によって、各圧延スタンドでの圧延材８の尾端部８ａにおける制御量（制御ゲイン）、チューニング率αｉを求める。
次に、本発明では、各圧延スタンドに圧延材８を導入することによって圧延を行うが、圧延材８の尾端部８ａの圧延では、まず、圧延材８の尾端部８ａの制御を開始するタイミングを決定する。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば、ｉ番目の圧延スタンドで圧延材８の尾端部８ａの圧延を行うには、１つ前（１つ上流側）のｉ−１番目の圧延スタンドから圧延材８の尾端部８ａが抜けた瞬間や圧延材８がｉ−１番目の圧延スタンドから抜ける直前を開始タイミングとする。
From S1 to S3, a control amount (control gain) and a tuning rate αi at the tail end portion 8a of the rolled material 8 at each rolling stand are obtained.
Next, in the present invention, rolling is performed by introducing the rolling material 8 into each rolling stand. In rolling of the tail end portion 8a of the rolling material 8, control of the tail end portion 8a of the rolling material 8 is first started. Determine the timing. As shown in FIGS. 3A and 3B, for example, in order to roll the tail end portion 8a of the rolled material 8 in the i-th rolling stand, the previous i-1 (one upstream side) is used. The start timing is the moment when the tail end 8a of the rolled material 8 is removed from the th rolling stand or immediately before the rolled material 8 is removed from the (i-1) th rolling stand.
具体的には、ｉ−１番目の圧延スタンドでの圧延材８の長さをトラッキング機能により計算し、圧延材８の残りの長さを計算する。そして、式（６）に示すように、圧延材８の残りの長さが尾端部８ａの抜けタイミングを判断する長さとなったときに、開始タイミングとする。
なお、どの時点にて圧延材８の尾端部８ａの制御を行うか、即ち、尾端部８ａの制御を開始する残りの長さの判断基準（閾値）は、実績データから決定することが好ましい。
Specifically, the length of the rolled material 8 at the i-1th rolling stand is calculated by the tracking function, and the remaining length of the rolled material 8 is calculated. And as shown in Formula (6), when the remaining length of the rolling material 8 becomes a length which judges the removal timing of the tail end part 8a, it is set as a start timing.
It should be noted that at what time point the tail end portion 8a of the rolled material 8 is controlled, that is, the remaining length judgment criterion (threshold value) for starting the control of the tail end portion 8a can be determined from the actual data. preferable.
開始タイミングの時刻をｔ０とし、時刻ｔ０における圧延荷重、圧下位置（どの圧延スタンドであるか）を、式（７）に示すようにロックオンし、その値（圧延実績値）をデータベース１１に保存する（Ｓ５）。即ち、Ｓ４、Ｓ６では、圧延材８の尾端部８ａの圧延を行うに際し、尾端部８ａの圧延開始時の圧延実績値をロックオンする。なお、式（７）におけるＰlock-iは、圧延荷重のロックオン値であり、Ｓlock-iは、圧延材８の板厚のロ
ックオン値である。
The time of the start timing is set to t0, the rolling load at the time t0 and the rolling position (which rolling stand is) are locked on as shown in the equation (7), and the value (rolling result value) is stored in the database 11. (S5). That is, in S4 and S6, when rolling the tail end 8a of the rolled material 8, the actual rolling value at the start of rolling of the tail end 8a is locked on. Note that P lock-i in Equation (7) is a lock- on value of the rolling load, and S lock-i is a lock- on value of the thickness of the rolled material 8.
そして、ロックオンしたときの圧延実績値を用いて、圧延を行うための圧延条件を求める（Ｓ６）。具体的には、上述したように求めた圧延材８の尾端部８ａにおける制御ゲイン、チューニング率αｉ、ロックオンの圧延実績値を用いて、式（８）に示す計算式にて、板厚変化量（ΔＳ）を求める。つまり、式（８）に示すように、ロックオンした圧延実績値と現状の圧延実績値とを基に荷重上限値を超えないような板厚変化量を求める。 And the rolling conditions for rolling are calculated | required using the rolling actual value at the time of lock-on (S6). Specifically, using the control gain at the tail end portion 8a of the rolled material 8 obtained as described above, the tuning rate αi, and the actual record value of the lock-on, the thickness of the sheet is calculated by the calculation formula shown in Expression (8). A change amount (ΔS) is obtained. That is, as shown in Expression (8), a plate thickness change amount that does not exceed the load upper limit value is obtained based on the actual rolling record value locked on and the current rolling record value.
なお、式（７）は圧下位置と圧延荷重を用いて板厚推定値を行うものであり、絶対値ＡＧＣ機能を表したものである。 In addition, Formula (7) performs a plate | board thickness estimated value using a rolling position and a rolling load, and represents an absolute value AGC function.
次に、圧延材８の尾端部８ａが当該尾端部８ａの圧延を行っているｉ番目の圧延スタンドから抜けたか否かを求める（Ｓ７）。具体的には、圧延スタンドから尾端部８ａが抜けたタイミングは、式（９）に示すように、当該圧延スタンドにかかる圧延荷重Ｐｉを逐次検出しておき、圧延荷重が式（９）に示す閾値以下となったときに、圧延材８が尾端部８ａから抜けたと判断することが好ましい。なお、圧延材８の尾端部８ａの圧延を行っている圧延スタンドから尾端部８ａが抜けていない場合は、サンプリング時間毎に前の処理（Ｓ６）に戻り、繰り返し尾端部８ａの圧延を行う。 Next, it is determined whether or not the tail end portion 8a of the rolled material 8 has come out of the i-th rolling stand that is rolling the tail end portion 8a (S7). Specifically, the timing at which the tail end portion 8a is removed from the rolling stand is obtained by sequentially detecting the rolling load Pi applied to the rolling stand as shown in equation (9), and the rolling load is expressed by equation (9). It is preferable to determine that the rolled material 8 has come out of the tail end portion 8a when it becomes equal to or less than the threshold value shown. In addition, when the tail end part 8a is not missing from the rolling stand that is rolling the tail end part 8a of the rolled material 8, the process returns to the previous processing (S6) every sampling time, and the tail end part 8a is repeatedly rolled. I do.
ｉ番目の圧延スタンドでの圧延材８の尾端部８ａの圧延が終了すると、このｉ番目の圧延スタンドでの圧延条件、板厚変化量（ΔＳ）、圧下荷重変化量ΔＰｉ（ｔ）を用いて、次の圧延スタンド（ｉ＋１番目の圧延スタンド）のチューニング率を調整する。例えば、圧延シュミレータで演算された結果（圧延モデルにて演算した結果）、ΔＳｓｉ（ｔ）、ΔＰｓｉ（ｔ）と、板厚変化量（ΔＳ）、圧下荷重変化量ΔＰｉ（ｔ）とから式（１０）
を用いてチューニング率を決定する（Ｓ８）。
When the rolling of the tail end portion 8a of the rolled material 8 at the i-th rolling stand is completed, the rolling conditions, the plate thickness change amount (ΔS), and the rolling load change amount ΔPi (t) at the i-th rolling stand are used. Then, the tuning rate of the next rolling stand (i + 1st rolling stand) is adjusted. For example, from the result calculated by the rolling simulator (result calculated by the rolling model), ΔSsi (t), ΔPsi (t), the plate thickness change amount (ΔS), and the rolling load change amount ΔPi (t) 10)
Is used to determine the tuning rate (S8).
そして、調整したｉ＋１番目の圧延スタンドでのチューニング率を用いて、当業者常法通り、板厚制御系によって圧延条件を求めて、板厚制御を行う（Ｓ９）。なお、各圧延スタンドを尾端部８ａが抜ける度に上述した演算を行って、尾端部８ａが抜けた圧延スタンド以降（後段の圧延スタンド）にも上述した圧延材８の尾端部８ａの制御を行う。
なお、上述したように、荷重上限値を超えないように圧延材８の尾端部８ａの圧延を行った場合でも、最終圧延後の圧延材８の板厚を確保することは必要であることから、上流側の圧延スタンド２において圧延を行う際に予め圧延材８の板厚を小さくしておき、最終圧延時に圧延材８の板厚が目標値に達するように制御することが好ましい。
Then, using the adjusted tuning rate at the (i + 1) th rolling stand, the rolling condition is obtained by the plate thickness control system and the plate thickness is controlled (S9). In addition, the above-mentioned calculation is performed every time the tail end portion 8a comes out of each rolling stand, and the tail end portion 8a of the rolling material 8 described above also after the rolling stand from which the tail end portion 8a has come out (the subsequent rolling stand). Take control.
In addition, as mentioned above, even when the tail end portion 8a of the rolled material 8 is rolled so as not to exceed the load upper limit value, it is necessary to ensure the thickness of the rolled material 8 after the final rolling. Therefore, it is preferable to reduce the thickness of the rolled material 8 in advance when rolling in the upstream rolling stand 2 and to control the thickness of the rolled material 8 to a target value at the time of final rolling.
図４は、本発明の多段圧延機の圧延方法及び多段圧延機の制御装置にて尾端部８ａの圧延を行った結果を示している。即ち、図４では、多段圧延機により圧延材８の尾端部８ａが圧延された従来手法による結果と本発明による最終の圧延スタンド出側の板厚変化（あるいは偏差）を示している。
図４に示すように、従来手法では、板厚変化量に注目すると上流側の圧延スタンドにて尾端部８ａが抜けた際に、圧延状態が急激に変化するため板厚偏差が増加してしまう。各圧延スタンドから尾端部８ａが抜ける度に圧延状態が急激に変化するため、最終の圧延スタンド出側の板厚においては、尾端部８ａの開始時点から最尾端部８ａにかけて徐々に（階段状に）板厚偏差が増加してしまう。具体的には、従来手法では、板厚偏差が１．００から１．０８程度になる。
FIG. 4 shows the result of rolling the tail end portion 8a by the rolling method of the multi-high rolling mill and the control device of the multi-high rolling mill of the present invention. That is, FIG. 4 shows the result of the conventional method in which the tail end portion 8a of the rolled material 8 is rolled by a multi-stage rolling mill and the change (or deviation) in the thickness of the final rolling stand exit side according to the present invention.
As shown in FIG. 4, in the conventional method, when the thickness change amount is noticed, when the tail end portion 8 a is removed from the upstream rolling stand, the rolling state changes rapidly, so that the plate thickness deviation increases. End up. Since the rolling state changes abruptly every time the tail end 8a is removed from each rolling stand, the final thickness of the rolling stand exit side gradually increases from the start of the tail end 8a to the tail end 8a ( The thickness deviation will increase (in a stepped manner). Specifically, in the conventional method, the thickness deviation is about 1.00 to 1.08.
一方、本発明では、上流側の圧延スタンドにて板形状を乱さない範囲、即ち、通板性の良い圧延を行うため、板厚制御が安定して稼働することになる。具体的には、本発明では、板厚偏差が１．００から１．０５となり従来に比べて大幅に改善される。また、圧延シミュレータ（演算部１２による計算）の誤差により尾端部８ａの制御ゲインの計算に多少の誤差があったとしても、式（１０）に示すように、その誤差を上流側の圧延スタンドでの圧延実績と圧延モデルでの結果とを比較して、後段スタンドの板厚制御におけるチューニング率を適正に調整しているため、上流側の圧延スタンドの板厚制御で抑制できなかった板厚偏差を後段の圧延スタンドの板厚制御で吸収することが可能であることが確認できる。 On the other hand, in the present invention, the plate thickness control is stably operated in order to perform the rolling in which the plate shape is not disturbed in the upstream rolling stand, that is, the plate having good sheet passing properties. Specifically, in the present invention, the thickness deviation is from 1.00 to 1.05, which is a significant improvement over the prior art. Further, even if there is some error in the calculation of the control gain of the tail end portion 8a due to the error of the rolling simulator (calculation by the calculation unit 12), as shown in the equation (10), the error is calculated as shown in Equation (10). Compared with the results of rolling with the rolling model, the tuning rate in the plate thickness control of the rear stage stand was adjusted appropriately, so the plate thickness that could not be suppressed by the plate thickness control of the upstream side roll stand It can be confirmed that the deviation can be absorbed by controlling the thickness of the subsequent rolling stand.
また、オフライン計算にて尾端部８ａの階段状に発生する板厚誤差を板形状悪化しない範囲で最適化計算を行って制御ゲイン算出しているために、図５における本発明による制御結果では従来手法に見られるような階段状の板厚変化量は見られず、非定常部特有の要因による板厚変化や尾端部８ａにおいて温度低下要因の強度変化による板厚変化のみが見られる。この結果、従来手法に比べて板厚精度の改善が実現できていることが確認できる。 Further, because the control gain is calculated by performing the optimization calculation within the range in which the plate thickness error generated in the step shape of the tail end portion 8a in the off-line calculation does not deteriorate the plate shape, the control result according to the present invention in FIG. The step-like plate thickness change amount as seen in the conventional method is not seen, and only the plate thickness change due to the unsteady portion-specific factor or the plate thickness change due to the temperature change factor strength change is seen at the tail end portion 8a. As a result, it can be confirmed that the plate thickness accuracy can be improved as compared with the conventional method.
したがって、本発明によれば、圧延材８を圧延したときの圧延実績値を記憶し、この圧延実績値に基づいて通板安定性を実現できる荷重上限値を予め求めておき、この荷重上限値を超えないように圧延材８の尾端部８ａの圧延を行っているため、板厚制御系の安定化による通板安定化と板厚精度の向上を実現することができる。
詳しくは、圧延材８の尾端部８ａの圧延を行うに際し、尾端部８ａの圧延開始時の圧延実績値をロックオンしておき、ロックオンした圧延実績値と現状の圧延実績値とを基に前記荷重上限値を超えないような板厚変化量を求め、この板厚変化量を当該尾端部８ａの圧延を行う圧延スタンドに適用して行っているため、上述した効果に加え、圧延材８の尾端部８ａの制御が行いやすい。
Therefore, according to this invention, the rolling performance value when rolling the rolling material 8 is memorize | stored, the load upper limit value which can implement | achieve sheet feeding stability based on this rolling performance value is calculated | required previously, This load upper limit value is obtained. Since the tail end portion 8a of the rolled material 8 is rolled so as not to exceed the above, it is possible to achieve plate stabilization and plate thickness accuracy improvement by stabilizing the plate thickness control system.
Specifically, when rolling the tail end portion 8a of the rolled material 8, the rolling actual value at the start of rolling of the tail end portion 8a is locked on, and the rolling actual value and the current rolling actual value that are locked on are determined. Since the plate thickness change amount is determined so as not to exceed the load upper limit based on this, and this plate thickness change amount is applied to a rolling stand that performs rolling of the tail end portion 8a, in addition to the effects described above, It is easy to control the tail end 8a of the rolled material 8.
なお、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、圧延条件、各種パラメータなどは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。 In addition, in the embodiment disclosed this time, matters that are not explicitly disclosed, for example, rolling conditions, various parameters, and the like do not deviate from the range that is normally implemented by those skilled in the art. Adopting matters that can be easily assumed.
１ 多段圧延機
２ 圧延スタンド
３ コイル巻き取り機
４ 制御装置
５ 圧延ロール
６ バックアップロール
７ 荷重計
８ 圧延材
８ａ 圧延材の尾端部
１０ 制御部
１１ データベース
１２ 演算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multi-high rolling mill 2 Rolling stand 3 Coil winder 4 Control apparatus 5 Rolling roll 6 Backup roll 7 Load meter 8 Rolled material 8a Tail end part of rolled material 10 Control part 11 Database 12 Calculation part
Claims (5)
前記圧延材を圧延したときの圧延実績値を記憶し、この圧延実績値に基づいて通板安定性を実現できる荷重上限値を予め求めておき、この荷重上限値を超えないように前記圧延材の尾端部の圧延を行うことを特徴とする多段圧延機の圧延方法。 In a method of rolling a rolled material with a multi-stage rolling mill equipped with a plurality of rolling stands,
The rolling performance value when the rolled material is rolled is stored, a load upper limit value that can realize sheet feeding stability is obtained in advance based on the rolling performance value, and the rolling material is set so as not to exceed the load upper limit value. A rolling method of a multi-high rolling mill characterized by rolling the tail end of the multi-stage rolling mill.
前記圧延材を圧延したときの圧延実績値を記憶するデータベースと、このデータベースに記憶された圧延実績値を用いて通板安定性を実現できる荷重上限値を求めると共に、前記荷重上限値を超えないように尾端部の圧延を行えるよう圧延条件を算出する演算部と、前記演算部が算出した圧延条件圧延スタンドに適用する制御部とを備えていることを特徴とする多段圧延機の制御装置。 In a control device for controlling a multi-stage rolling mill equipped with a rolling stand for rolling a rolled material,
A database that stores the actual rolling value when the rolled material is rolled, and a load upper limit value that can realize sheet feeding stability using the rolling actual value stored in the database, and does not exceed the load upper limit value. A control unit for calculating rolling conditions so that the tail end can be rolled, and a control unit applied to the rolling condition rolling stand calculated by the calculation unit. .
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