JP2015036154A - Flying thickness change method in cold tandem rolling mill - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flying thickness changing method in a cold tandem rolling mill which can accurately perform a flying thickness change when performing continuous rolling by the cold tandem rolling mill.SOLUTION: When performing a flying thickness change when welding a plurality of rolled materials different in conditions and continuously rolling them by a cold tandem rolling mill, a roll rolling distance in each rolling stand of the cold tandem rolling mill is divided into a plurality of rolling distance zones, an actual value of a friction coefficient or a rolling load is collected at each material quality and/or plate thickness of the rolled material with respect to a plurality of the rolling distance zones, a representative value of the friction coefficient or the rolling load in a plurality of the rolling distance zones at each material quality and/or plate thickness of the rolled material is obtained, an approximate curve is obtained on the basis of the respective representative value, the rolling load of each rolling mill is predicted by using the approximate curve, and the flying thickness change is performed by using the predicted rolling load.

Description

本発明は、ブリキ原板、自動車用鋼板等の冷延鋼板を、2以上の連続した圧延スタンドで構成される冷間タンデム圧延機における走間板厚変更方法に関する。   The present invention relates to a method for changing a running plate thickness in a cold tandem rolling mill in which a cold rolled steel plate such as a tin plate or an automobile steel plate is constituted by two or more continuous rolling stands.

連続冷間圧延においては、材質、板厚等の条件が異なる被圧延材を複数溶接し、冷間タンデム圧延機により連続的に圧延するが、条件の異なる被圧延材は各圧延スタンドにおける圧下位置が異なるため、各圧延スタンドのロール間を溶接点が通過する際に、その圧延スタンドにおけるワークロールの圧下位置を変更して板厚を変更する走間板厚変更が行われる。その際に、プロセスコンピュータとその下位のPLC(Programmable Logic Controller)にて適切な制御を実施することで、板破断などのトラブルを抑え、能率良く走間板厚変更を行う技術が適用されている。   In continuous cold rolling, multiple rolled materials with different conditions such as material and sheet thickness are welded and rolled continuously with a cold tandem rolling mill. Therefore, when the welding point passes between the rolls of each rolling stand, the plate thickness change is performed to change the plate thickness by changing the work roll reduction position in the rolling stand. At that time, by executing appropriate control with a process computer and its lower-level PLC (Programmable Logic Controller), a technology that suppresses troubles such as plate breakage and efficiently changes the running plate thickness is applied. .

そのためには、まず、プロセスコンピュータにて走間板厚変更時の圧延荷重、先進率を精度良く予測し、各圧延スタンドの圧下位置を計算し、それに基づいてPLCがモータ等に圧下位置変更タイミングと圧下位置変更量の指令を出す必要がある。その際の圧延荷重などの予測精度を向上させる技術として、特許文献1にはロール・被圧延材間の摩擦係数を予測式により計算して予測する際に、圧延機の実績データを用いて摩擦係数を学習して、圧延荷重などの予測精度向上を行う方法を示している。   To do so, first, the process computer accurately predicts the rolling load and advance rate when changing the running plate thickness, calculates the rolling position of each rolling stand, and based on that, the PLC sends the rolling position change timing to the motor, etc. It is necessary to issue a command for the amount of change in the reduction position. As a technique for improving the prediction accuracy such as rolling load at that time, Patent Document 1 describes a friction coefficient using the actual data of the rolling mill when the friction coefficient between the roll and the material to be rolled is calculated and predicted. It shows a method of improving the prediction accuracy such as rolling load by learning the coefficient.

次に、PLCにて走間板厚変更時のロールギャップ、ロール周速を適切に制御する必要があるが、特許文献2では、走間板厚変更点を板の流れ量によってトラッキングすることによりタイミングよく各スタンドの圧下位置、張力を制御する方法を示している。   Next, it is necessary to appropriately control the roll gap and roll peripheral speed when changing the running plate thickness by PLC, but in Patent Document 2, by tracking the running plate thickness change point by the flow rate of the plate This shows how to control the rolling position and tension of each stand in a timely manner.

さらに、特許文献3では、圧延機の特性を数式モデル化した数式モデルに従って、圧延機の各設定値を決定し、圧延結果をフィードバックして数式モデルの誤差を修正しながら圧延を行う際に、長期学習と短期学習を併用した圧延荷重などの予測制御の精度を向上する方法および装置を示している。   Further, in Patent Document 3, according to a mathematical model obtained by mathematically modeling the characteristics of a rolling mill, each setting value of the rolling mill is determined, and when rolling while correcting an error of the mathematical model by feeding back a rolling result, A method and apparatus for improving the accuracy of predictive control such as rolling load using both long-term learning and short-term learning are shown.

圧延荷重に大きな影響のある因子には様々な近似式が用いられており、その代表的な例として、圧延ロール磨耗によるロール・被圧延材間の摩擦係数の低下の影響をワークロール交換後からの圧延距離(ロール圧延距離)に対して指数関数などに近似することが挙げられる(例えば特許文献4、式(15))。このような近似式は、新品ロールへの交換時等に過去の実績データを基に設定計算(チューニング)することにより求められ、通常、操業条件の大きな変化がない限り、その近似式を使い続ける。   Various approximate formulas are used for factors that have a large effect on rolling load. As a typical example, the effect of the reduction in the friction coefficient between the roll and the material to be rolled due to rolling roll wear is shown after the work roll is replaced. The rolling distance (roll rolling distance) is approximated to an exponential function or the like (for example, Patent Document 4, Formula (15)). Such an approximate expression is obtained by setting calculation (tuning) based on past performance data at the time of replacement with a new roll, and normally the approximate expression is continuously used unless there is a large change in operating conditions. .

特開2006−122980号公報JP 2006-122980 A 特許第2981797号公報Japanese Patent No. 2981797 特開平11−707号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-707 特開昭62−72409号公報JP-A-62-72409

しかし、実際には、種々の要因で摩擦係数は近似式の通りには変化せず、図5に示すように、実際の摩擦係数と近似式から予測した摩擦係数との間には誤差が生じ、ロール圧延距離が大きくなるに従ってその誤差も大きくなってしまう。その結果、走間板厚変更時における圧延荷重の予測精度を悪化させ、高精度で走間板厚変更を行うことが困難となる。   However, in actuality, the friction coefficient does not change according to the approximate expression due to various factors, and an error occurs between the actual friction coefficient and the friction coefficient predicted from the approximate expression as shown in FIG. The error increases as the roll rolling distance increases. As a result, the rolling load prediction accuracy at the time of changing the running plate thickness is deteriorated, and it becomes difficult to change the running plate thickness with high accuracy.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、冷間タンデム圧延機で連続圧延する際に走間板厚変更を高精度で行うことができる、冷間タンデム圧延機における走間板厚変更方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to change the running plate thickness with high accuracy when continuously rolling with a cold tandem rolling mill. It is an object of the present invention to provide a method for changing the thickness of an intermediate sheet.

上記課題を解決するため、本発明の第1の観点では、条件が異なる被圧延材を複数溶接し、2以上の連続した圧延スタンドで構成される冷間タンデム圧延機により連続的に圧延する際に走間板厚変更を行う走間板厚変更方法であって、冷間タンデム圧延機の各圧延スタンドにおける圧延ロールのロール圧延距離を、複数の圧延距離区分に分け、被圧延材の材質および/または板厚ごとに、前記複数の圧延距離区分に対して、前記圧延ロールと前記被圧延材間の摩擦係数または圧延荷重の実績値を収集し、前記被圧延材の材質および/または板厚ごとの、前記複数の圧延距離区分における前記摩擦係数または前記圧延荷重の代表値を求め、前記代表値に基づいて近似曲線を求め、前記近似曲線を用いて各圧延機の圧延荷重を予測し、その予測した圧延荷重を用いて走間板厚変更を行うことを特徴とする冷間タンデム圧延機における走間板厚変更方法を提供する。   In order to solve the above-described problem, in the first aspect of the present invention, when a plurality of rolled materials having different conditions are welded and continuously rolled by a cold tandem rolling mill constituted by two or more continuous rolling stands. Is a method of changing the thickness of the rolling plate, and the roll rolling distance of the rolling roll in each rolling stand of the cold tandem rolling mill is divided into a plurality of rolling distance categories, and the material of the material to be rolled and For each of the sheet thicknesses, for each of the plurality of rolling distance sections, collect the friction coefficient between the rolling roll and the material to be rolled or the actual value of the rolling load to collect the material and / or sheet thickness of the material to be rolled. For each, obtain a representative value of the friction coefficient or the rolling load in the plurality of rolling distance sections, obtain an approximate curve based on the representative value, predict the rolling load of each rolling mill using the approximate curve, Predict Providing-fly thickness changing in tandem cold rolling mill and performing-fly thickness change with rolling load.

前記複数の圧延距離区分における前記代表値としては、前記各圧延距離区分において収集した前記摩擦係数または前記圧延荷重の実績値の平均値を用いることができる。   As the representative value in the plurality of rolling distance sections, the friction coefficient collected in each rolling distance section or the average value of the actual values of the rolling load can be used.

本発明によれば、ロール圧延距離を複数の圧延距離区分に分け、被圧延材の材質および/または板厚ごとに、複数の圧延距離区分に対して圧延ロールと前記被圧延材間の摩擦係数または圧延荷重の値を収集し、それに基づいて摩擦係数または圧延荷重の影響を近似するので、ロール圧延距離が増加しても従来のように摩擦係数の誤差が大きくなることを回避することができる。このため、圧延荷重を高精度で予測することができ、それに基づいて精度良く走間板厚変更を行うことができる。   According to the present invention, the roll rolling distance is divided into a plurality of rolling distance sections, and for each material and / or sheet thickness of the material to be rolled, the friction coefficient between the rolling roll and the material to be rolled for the plurality of rolling distance sections. Or, by collecting the rolling load value and approximating the influence of the friction coefficient or rolling load based on it, even if the roll rolling distance increases, it can be avoided that the error of the friction coefficient becomes large as before. . For this reason, it is possible to predict the rolling load with high accuracy, and it is possible to accurately change the running plate thickness based on the prediction.

本発明が適用される冷間タンデム圧延機の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the cold tandem rolling mill with which this invention is applied. 冷間タンデム圧延機おける走間板厚変更方法の第1の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st example of the plate | board thickness change method in a cold tandem rolling mill. 冷間タンデム圧延機おける走間板厚変更方法の第2の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd example of the plate | board thickness change method in a cold tandem rolling mill. 本発明に基づいて得られたロール圧延距離と摩擦係数の関係を示す近似曲線と、従来の近似式とを比較して示す図である。It is a figure which compares and shows the approximate curve which shows the relationship between the roll rolling distance and friction coefficient obtained based on this invention, and the conventional approximate expression. ロール圧延距離に対する実際の摩擦係数と近似式から予測した摩擦係数との間の誤差を示す図である。It is a figure which shows the difference | error between the actual friction coefficient with respect to a roll rolling distance, and the friction coefficient estimated from the approximate expression.

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
[冷間タンデム圧延機の構成]
図1は本発明が適用される冷間タンデム圧延機の一例を示す概略構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[Configuration of cold tandem rolling mill]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a cold tandem rolling mill to which the present invention is applied.

本実施形態に係る冷間タンデム圧延機1は、材質(鋼種)および/または板厚が異なる被圧延材を複数溶接し、連続的に冷間圧延するものであり、第1〜第5の5つの圧延スタンドを有する。各圧延スタンドは、被圧延材2を圧延する一対のワークロール(圧延ロール)11と、これらを支持する一対のバックアップロール12とを有する。ワークロール11は電動モータ等で構成されるロール駆動装置(図示せず)により駆動され、被圧延材2を第1圧延スタンドから第5圧延スタンドに向けて搬送させながら、被圧延材2を連続的に冷間圧延する。被圧延材2としては、典型例として、ブリキ原板、自動車用鋼板等を挙げることができる。また、鋼板に限らず、他の金属板からなるものであってもよい。   The cold tandem rolling mill 1 according to the present embodiment welds a plurality of rolled materials having different materials (steel types) and / or plate thicknesses and continuously cold-rolls them. Has two rolling stands. Each rolling stand has a pair of work rolls (rolling rolls) 11 for rolling the material to be rolled 2 and a pair of backup rolls 12 for supporting them. The work roll 11 is driven by a roll driving device (not shown) constituted by an electric motor or the like, and continuously feeds the material 2 to be rolled while conveying the material 2 to be rolled from the first rolling stand to the fifth rolling stand. Cold rolling. Typical examples of the material 2 to be rolled include a tin plate and an automobile steel plate. Moreover, it may consist of not only a steel plate but another metal plate.

各圧延スタンドの上側のバックアップロール12には油圧式または電動モータ式の圧下装置13が設けられている。圧下装置13はワークロール11の圧下位置を調整する。圧下装置13の近傍には、圧下位置検出器14が設けられている。圧下位置検出器14は圧下装置13の位置から直接圧下位置を検出してもよいし、電動モータ式の場合はその回転数に基づいて検出してもよい。   The backup roll 12 on the upper side of each rolling stand is provided with a hydraulic or electric motor type reduction device 13. The reduction device 13 adjusts the reduction position of the work roll 11. A reduction position detector 14 is provided in the vicinity of the reduction apparatus 13. The reduction position detector 14 may detect the reduction position directly from the position of the reduction apparatus 13, or in the case of an electric motor type, may detect based on the number of rotations.

各圧延スタンドの下側のバックアップロール12の下にはロードセルからなる圧延荷重検出器15が設けられている。また、各スタンド間には圧延材2の張力を検出する張力計16が設けられている。さらに、第1圧延スタンドの出側および第5圧延スタンドの出側には、圧延材2の板厚を検出する板厚計17が設けられている。   A rolling load detector 15 composed of a load cell is provided under the backup roll 12 below each rolling stand. Further, a tension meter 16 for detecting the tension of the rolled material 2 is provided between the stands. Furthermore, a thickness gauge 17 for detecting the thickness of the rolled material 2 is provided on the exit side of the first rolling stand and the exit side of the fifth rolling stand.

また、冷間タンデム圧延機1は、圧延プロセスを制御するプロセスコンピュータ20と、下位の制御器であるPLC30とを有している。プロセスコンピュータ20は、設定計算手段で上位計算機から与えられる素材スラブ寸法、製品目標寸法などの上方に従ってパススケジュール、各圧延スタンドの圧延荷重予測値、およびロールギャップ目標値を計算し、それらの値を下位のPLC30に設定する。PLC30は、圧延荷重検出器15で検出される圧延荷重や、張力計16からの張力などの圧延データを連続的に収集し、それをプロセスコンピュータ20に出力する。   The cold tandem rolling mill 1 includes a process computer 20 that controls the rolling process and a PLC 30 that is a lower-level controller. The process computer 20 calculates the pass schedule, the predicted rolling load value of each rolling stand, and the roll gap target value according to the upper direction of the material slab size, product target size, etc. given from the host computer by the setting calculation means, and calculates these values. Set to lower PLC30. The PLC 30 continuously collects rolling data such as the rolling load detected by the rolling load detector 15 and the tension from the tension meter 16 and outputs it to the process computer 20.

本実施形態では、プロセスコンピュータ20には、圧延荷重モデル21が組み込まれていて、これにより走間板厚変更時の単位幅当たりの圧延荷重を予測し、その予測値に基づいて走間板厚変更時の各圧延スタンドにおけるワークロール11の圧下位置を計算する。また、PLC30には、走間板厚変更プログラム31が組み込まれており、プロセスコンピュータ20により計算された圧下位置から、圧下位置変更タイミングと変更量の指令を圧下装置13に与える。   In the present embodiment, a rolling load model 21 is incorporated in the process computer 20, thereby predicting a rolling load per unit width when the running plate thickness is changed, and the running plate thickness is based on the predicted value. The reduction position of the work roll 11 in each rolling stand at the time of change is calculated. Further, the PLC 30 incorporates a running plate thickness change program 31, and gives a command of the reduction position change timing and change amount to the reduction device 13 from the reduction position calculated by the process computer 20.

[冷間タンデム圧延機おける走間板厚変更方法の第1の例]
次に、以上のように構成される冷間タンデム圧延機1における走間板厚変更方法の第1の例について説明する。
[First example of a method for changing the running plate thickness in a cold tandem rolling mill]
Next, the 1st example of the running plate | board thickness change method in the cold tandem rolling mill 1 comprised as mentioned above is demonstrated.

上記のように構成された冷間タンデム圧延機1においては、材質(鋼種)および/または板厚が異なる被圧延材を複数溶接し、連続圧延する。この際に、溶接部分の前後では、各圧延スタンドにおけるワークロールの圧下位置が異なるため、その圧延スタンドにおけるワークロールの圧下位置を変更する走間板厚変更を行う。   In the cold tandem rolling mill 1 configured as described above, a plurality of rolled materials having different materials (steel types) and / or plate thicknesses are welded and continuously rolled. At this time, since the roll-down position of the work roll in each rolling stand is different before and after the welded portion, the running plate thickness is changed to change the roll-down position of the work roll in the rolling stand.

走間板厚変更を行うために、前提となる圧延荷重モデル21を、ロール磨耗によるロール・被圧延材間の摩擦係数の低下の影響を考慮して構築し、それに基づいて走間板厚変更時の単位幅当たりの圧延荷重を予測する。   In order to change the running plate thickness, the rolling load model 21 as a premise is constructed in consideration of the effect of the reduction of the friction coefficient between the roll and the material to be rolled due to roll wear, and the running plate thickness is changed based on that. Predict the rolling load per unit width of time.

そのために、従来は、過去の実績データを基にチューニングしてロール・被圧延材間の摩擦係数μの低下の影響を、以下の(1)式に示すような指数関数で表される近似式を用いて近似している。
μ=μ+A・exp(B・W) ・・・(1)
ただし、A,Bは定数、Wはロール圧延距離である。
Therefore, conventionally, an approximate expression expressed by an exponential function as shown in the following equation (1) is used to tune based on past performance data and to influence the decrease in the friction coefficient μ between the roll and the material to be rolled. Is approximated using
μ = μ 0 + A · exp (B · W) (1)
However, A and B are constants and W is a roll rolling distance.

しかし、上述した図5に示すように、実際の摩擦係数と近似式から予測した摩擦係数との間には誤差が生じ、ロール圧延距離が大きくなるに従ってその誤差も大きくなってしまう。その結果、圧延荷重の予測精度が低く、高精度で走間板厚変更を行うことが困難となる。   However, as shown in FIG. 5 described above, an error occurs between the actual friction coefficient and the friction coefficient predicted from the approximate expression, and the error increases as the roll rolling distance increases. As a result, the prediction accuracy of the rolling load is low, and it is difficult to change the running plate thickness with high accuracy.

そこで、第1の例では、図2のフローチャートに基づいて以下のようにして走間板厚変更を行う。
最初に、各圧延スタンドにおけるロール圧延距離を、複数の圧延距離区分に分け、被圧延材の材質(鋼種)および/または板厚ごとに、複数の圧延距離区分に対して、ロール・被圧延材間の摩擦係数の実績値を複数コイル分(例えば100コイル分)収集する(工程1)。
Therefore, in the first example, the running plate thickness is changed as follows based on the flowchart of FIG.
First, the roll rolling distance in each rolling stand is divided into a plurality of rolling distance sections, and the roll / rolled material is divided into a plurality of rolling distance sections for each material (steel type) and / or sheet thickness of the material to be rolled. The actual value of the friction coefficient is collected for a plurality of coils (for example, 100 coils) (step 1).

摩擦係数は、実績の圧延荷重に対し、例えば公知のHillの近似式(例えば「板圧延の理論と実際」 社団法人 日本鉄鋼協会編 第35頁、昭和59年9月1日発行)を用いて逆算することにより求めることができる。すなわち、Hillの近似式は、圧延荷重と摩擦係数の関係を示しているから、実績の圧延荷重から摩擦係数を求めることができる。   The friction coefficient is based on the actual rolling load using, for example, a well-known Hill approximation formula (for example, “Theory and Practice of Sheet Rolling” edited by Japan Iron and Steel Institute, page 35, issued on September 1, 1984). It can be obtained by calculating backwards. That is, since the Hill approximation formula shows the relationship between the rolling load and the friction coefficient, the friction coefficient can be obtained from the actual rolling load.

次に、収集した実績値に基づいて、被圧延材の材質および/または板厚ごとの、複数の圧延距離区分における摩擦係数の代表値を求める(工程2)。   Next, based on the collected actual values, a representative value of the friction coefficient in a plurality of rolling distance sections for each material and / or thickness of the material to be rolled is obtained (step 2).

摩擦係数の代表値としては、圧延距離区分ごとの平均値を用いることができる。平均値の算出方法は特に限定されず、算術平均、移動平均等、種々のものを用いることができる。また、各圧延距離区分におけるロール圧延距離の代表値は、平均値であっても中央値(メジアン)であってもよい。   As a representative value of the friction coefficient, an average value for each rolling distance section can be used. The method for calculating the average value is not particularly limited, and various methods such as arithmetic average and moving average can be used. The representative value of the roll rolling distance in each rolling distance section may be an average value or a median value (median).

このようにして各圧延距離区分ごとに代表値を求めた後、代表値に基づいてロール圧延距離に対する摩擦係数の近似を行って、近似曲線を求める(工程3)。このときの近似方法としては特に限定されず、線形近似、対数近似、指数近似、多項式近似、累乗近似等、種々のものを用いることができる。   Thus, after obtaining a representative value for each rolling distance section, an approximation curve is obtained by approximating the friction coefficient with respect to the roll rolling distance based on the representative value (step 3). The approximation method at this time is not particularly limited, and various methods such as linear approximation, logarithmic approximation, exponential approximation, polynomial approximation, and power approximation can be used.

このようにして求めた近似曲線を用いて、圧延荷重モデル21を構築する(工程4)。そして、このように構築した圧延荷重モデル21により各圧延スタンドの単位幅当たりの圧延荷重を予測し(工程5)、その予測した単位幅当たりの圧延荷重を用いて各圧延スタンドのロール圧下位置を設定し、走間板厚変更を行う(工程6)。   The rolling load model 21 is constructed using the approximate curve thus obtained (step 4). And the rolling load per unit width of each rolling stand is predicted by the rolling load model 21 constructed in this way (Step 5), and the roll reduction position of each rolling stand is determined using the predicted rolling load per unit width. Set and change the plate thickness between runs (step 6).

このように、摩擦係数の実績値をロール圧延距離毎に収集して学習し、それに基づいて摩擦係数の影響を近似するので、ロール圧延距離が増加しても従来のように摩擦係数の誤差が大きくなることを回避することができる。このため、圧延荷重を高精度で予測することができ、それに基づいて高精度で走間板厚変更を行うことができる。   In this way, the actual value of the friction coefficient is collected and learned for each roll rolling distance, and the effect of the friction coefficient is approximated based on the collected value. An increase in size can be avoided. For this reason, it is possible to predict the rolling load with high accuracy, and based on this, it is possible to change the running plate thickness with high accuracy.

また、従来のような近似式は、新品ロールへの交換や圧延油などの操業状況の大きな変化があった場合は、その度にチューニングを行わなければならなかった。また、季節要因による圧延油、クーラントの温度変化によるロール磨耗の影響の違いに対応することは困難であった。さらに、このような近似式を、鋼種や板厚毎に細かいメッシュのテーブルを用いて管理する場合は、そのメッシュ毎にチューニングが必要であるため、膨大なマンパワーを要する。これらの理由により、最適なチューニングの状態を維持するのは極めて困難であった。これに対し、本実施形態のようにロール圧延距離毎に摩擦係数の実績値を収集する手法を採用する場合には、従来のようなチューニングが不要であるため、このようなマンパワーの問題も解消することができる。   In addition, the conventional approximate expression has to be tuned each time when there is a large change in the operation status such as replacement with a new roll or rolling oil. Moreover, it was difficult to cope with the difference in the influence of roll wear due to temperature changes of rolling oil and coolant due to seasonal factors. Further, when such an approximate expression is managed using a fine mesh table for each steel type or plate thickness, tuning is required for each mesh, and thus enormous manpower is required. For these reasons, it has been extremely difficult to maintain an optimal tuning state. On the other hand, when the method of collecting the actual value of the coefficient of friction for each roll rolling distance as in the present embodiment is adopted, the conventional tuning is unnecessary, and thus the manpower problem is also solved. can do.

[冷間タンデム圧延機おける走間板厚変更方法の第2の例]
圧延距離区分毎に実績値を収集する対象は、ロール・被圧延材間の摩擦係数に限らず、圧延荷重(単位幅当たりの圧延荷重)そのものであってもよい。
走間板厚変更方法の第2の例として、圧延距離区分毎に実績値を収集する対象を圧延荷重とした例について図3のフローチャートを参照して説明する。
本例では、まず各圧延スタンドにおけるロール圧延距離を、複数の圧延距離区分に分け、被圧延材の材質(鋼種)および/または板厚ごとに、複数の圧延距離区分に対して、圧延荷重の実績値を複数コイル分(例えば100コイル分)収集する(工程11)。
[Second example of a method for changing the running plate thickness in a cold tandem rolling mill]
The target for collecting the actual value for each rolling distance section is not limited to the coefficient of friction between the roll and the material to be rolled, but may be the rolling load (rolling load per unit width) itself.
A second example of the running plate thickness changing method will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 as an example in which a rolling load is used as a target for collecting actual values for each rolling distance section.
In this example, first, the roll rolling distance in each rolling stand is divided into a plurality of rolling distance sections, and the rolling load of the plurality of rolling distance sections is divided for each material (steel type) and / or sheet thickness of the material to be rolled. Collect actual values for multiple coils (for example, 100 coils) (step 11).

次に、収集した圧延荷重の実績値に基づいて、被圧延材の材質および/または板厚ごとの、複数の圧延距離区分における圧延荷重の代表値を求める(工程12)。   Next, based on the collected actual values of rolling loads, representative values of rolling loads in a plurality of rolling distance sections for each material and / or sheet thickness of the material to be rolled are obtained (step 12).

次に、これら代表値を用いて、圧延荷重の近似式を構築する(工程13)。このときの近似式としては、特に限定されず、線形近似、対数近似、指数近似、多項式近似、累乗近似等、種々のものを用いることができる。   Next, an approximate expression for the rolling load is constructed using these representative values (step 13). The approximate expression at this time is not particularly limited, and various expressions such as linear approximation, logarithmic approximation, exponential approximation, polynomial approximation, and power approximation can be used.

そして、この構築された近似式を用いた各圧延スタンドの単位幅当たりの圧延荷重を予測し(工程14)、その予測した単位幅当たりの圧延荷重を用いて各圧延スタンドのロール圧下位置を設定し、走間板厚変更を行う(工程15)。   Then, the rolling load per unit width of each rolling stand using the constructed approximate expression is predicted (step 14), and the roll reduction position of each rolling stand is set using the predicted rolling load per unit width. Then, the running plate thickness is changed (step 15).

これにより、新たなプログラムを構築することなく、既存の圧延荷重そのものを用いるというより簡易な手法により、圧延荷重予測を行うことができる。そして、圧延荷重の実績値をロール圧延距離毎に収集して学習し、それに基づいて圧延荷重の影響を近似するので、ロール圧延距離が増加しても従来のように誤差が大きくなることを回避することができる。このため、圧延荷重を高精度で予測することができ、それに基づいて精度良く走間板厚変更を行うことができる。   Thereby, rolling load prediction can be performed by a simpler method of using the existing rolling load itself without constructing a new program. And, by collecting and learning the actual value of rolling load for each roll rolling distance and approximating the influence of rolling load based on it, avoiding the increase in error as before even if the roll rolling distance increases can do. For this reason, it is possible to predict the rolling load with high accuracy, and it is possible to accurately change the running plate thickness based on the prediction.

次に、本発明の実施例について説明する。
ここでは図1に示した5つの圧延スタンドを有する冷間タンデム圧延機を用いた。冷間タンデム圧延機としては以下のような仕様のものを用いた。
最高ライン速度:2000mpm
ワークロール径:500〜600mmφ
バックアップロール径:1300〜1400mmφ
なお、圧延荷重検出器、圧下位置検出器、張力計、板厚計は、図1に示すような位置に設けた。
Next, examples of the present invention will be described.
Here, a cold tandem rolling mill having five rolling stands shown in FIG. 1 was used. A cold tandem rolling mill having the following specifications was used.
Maximum line speed: 2000 mpm
Work roll diameter: 500-600mm φ
Backup roll diameter: 1300-1400mm φ
In addition, the rolling load detector, the reduction position detector, the tensiometer, and the plate thickness meter were provided at the positions shown in FIG.

そして、本発明に従って、以下のような条件で溶接点通過時の圧延荷重予測を行った。   And according to this invention, the rolling load prediction at the time of a welding point passage was performed on the following conditions.

・実績データ収集
プロセスコンピュータがデータを収集するタイミングとしては、溶接点通過前後とし、収集項目は、圧延荷重、張力、板厚、ロール圧延距離とした。
・ Results data collection The timing at which the process computer collects data was before and after passing through the welding point, and the collected items were rolling load, tension, plate thickness, and roll rolling distance.

・学習実施項目
実測値収集して学習を実施する項目はロール・被圧延材間の摩擦係数および圧延荷重実測値とした。摩擦係数は、実測の圧延荷重に対しHillの近似式を用いて逆算することにより求めた。また、摩擦係数の実績値収集は、鋼種、母板厚(0.5mm単位)ごとに行った。
・ Learning items The items to be learned by collecting the actual measurement values were the friction coefficient between the roll and the material to be rolled and the actual rolling load values. The coefficient of friction was obtained by calculating backwards using an approximate Hill formula with respect to the measured rolling load. In addition, collection of actual values of the friction coefficient was performed for each steel type and base plate thickness (0.5 mm unit).

・ロール圧延距離に対するデータ編集
ロール圧延距離を0〜10km未満、10km〜30km未満、30〜50km未満、50km〜70km未満、70km〜の5つの圧延距離区分に分け、実績のロール圧延距離を該当する圧延距離区分に振り分け、圧延距離区分ごとの摩擦係数を平均して、当該圧延距離区分の代表値とした。算出方法としては移動平均を用いた。また、ロール圧延距離についても、圧延距離区分ごとに移動平均により平均値を算出し、これにより圧延距離区分ごとに代表点を得た。
・ Data editing for roll rolling distance The roll rolling distance is divided into five rolling distance categories of less than 0 to less than 10 km, less than 10 km to less than 30 km, less than 30 to 50 km, less than 50 km to less than 70 km, and more than 70 km. It was assigned to the rolling distance section, and the friction coefficient for each rolling distance section was averaged to obtain a representative value for the rolling distance section. A moving average was used as a calculation method. In addition, for the roll rolling distance, an average value was calculated by moving average for each rolling distance section, thereby obtaining a representative point for each rolling distance section.

・平均に対する近似
以上のようにして圧延距離区分ごとに摩擦係数の平均値をとって得られた代表点のデータについて、ロール圧延距離に対する摩擦係数の近似を行って近似曲線を得た。近似の方法としては二次の多項式近似を用いた。
-Approximation with respect to average With respect to the representative point data obtained by taking the average value of the friction coefficient for each rolling distance section as described above, an approximation curve was obtained by approximating the friction coefficient with respect to the roll rolling distance. A quadratic polynomial approximation was used as an approximation method.

・結果
以上のように、本発明に基づいて得られたロール圧延距離と摩擦係数の関係を示す近似曲線(近似式)と、従来の近似式とを比較して図4に示す。図4に示すように、本発明に基づいて作成した近似曲線と、従来の近似式とは大きく異なっていることがわかる。これは、本発明の近似式では、摩擦係数の実績値をロール圧延距離ごとに収集して学習し、それに基づいて摩擦係数の影響を近似したので、ロール圧延距離に対して摩擦係数が最適化できているのに対し、従来の近似式は圧延初期に過去のデータを基にチューニングするのみで、ロール圧延距離を考慮した最適化を行っていないためである。
-Result As mentioned above, the approximate curve (approximation formula) which shows the relationship between the roll rolling distance and friction coefficient obtained based on this invention, and the conventional approximation formula are compared, and it shows in FIG. As shown in FIG. 4, it can be seen that the approximate curve created based on the present invention is greatly different from the conventional approximate expression. This is because the approximate expression of the present invention collects and learns the actual value of the friction coefficient for each roll rolling distance, and approximates the influence of the friction coefficient based on it, so the friction coefficient is optimized for the roll rolling distance. On the other hand, the conventional approximate expression is only tuned based on past data at the beginning of rolling, and is not optimized in consideration of the roll rolling distance.

そして、本発明例の場合には、摩擦係数の実績値をロール圧延距離ごとに収集して学習し、それを走間板厚変更のための圧延荷重予測に用いた結果、特定鋼種の鋼板100本の予測誤差(実績/予測)は、平均1.002、標準偏差0.026と極めて高精度であった。これに対し、従来の設定計算で求めた近似式を用いて圧延荷重予測を行った結果、同様の鋼板100本の予測誤差は、平均1.031、標準偏差0.058であった。この結果から、本発明によって走間板厚変更のための圧延荷重予測精度が著しく改善されたことが確認された。   In the case of the present invention example, the actual value of the friction coefficient is collected and learned for each roll rolling distance, and the result is used to predict the rolling load for changing the running plate thickness. The book prediction error (actual / prediction) was extremely high accuracy with an average of 1.002 and a standard deviation of 0.026. On the other hand, as a result of performing rolling load prediction using the approximate expression obtained by the conventional setting calculation, the prediction error of 100 similar steel plates was 1.031 on average and 0.058 on standard deviation. From this result, it was confirmed that the rolling load prediction accuracy for changing the strip thickness was significantly improved by the present invention.

1 冷間タンデム圧延機
2 被圧延材
11 ワークロール(圧延ロール)
12 バックアップロール
13 圧下装置
14 圧下位置検出器
15 圧延荷重検出器
16 張力計
17 板厚計
20 プロセスコンピュータ
21 圧延荷重モデル
30 PLC
31 走間板厚変更プログラム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cold tandem rolling mill 2 Material to be rolled 11 Work roll (rolling roll)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Backup roll 13 Rolling apparatus 14 Rolling position detector 15 Rolling load detector 16 Tension meter 17 Sheet thickness meter 20 Process computer 21 Rolling load model 30 PLC
31 Running thickness change program

Claims (2)

条件が異なる被圧延材を複数溶接し、2以上の連続した圧延スタンドで構成される冷間タンデム圧延機により連続的に圧延する際に走間板厚変更を行う走間板厚変更方法であって、
冷間タンデム圧延機の各圧延スタンドにおける圧延ロールのロール圧延距離を、複数の圧延距離区分に分け、被圧延材の材質および/または板厚ごとに、前記複数の圧延距離区分に対して、前記圧延ロールと前記被圧延材間の摩擦係数または圧延荷重の実績値を収集し、前記被圧延材の材質および/または板厚ごとの、前記複数の圧延距離区分における前記摩擦係数または前記圧延荷重の代表値を求め、前記代表値に基づいて近似曲線を求め、前記近似曲線を用いて各圧延機の圧延荷重を予測し、その予測した圧延荷重を用いて走間板厚変更を行うことを特徴とする冷間タンデム圧延機における走間板厚変更方法。
This is a running plate thickness change method that changes the running plate thickness when a plurality of rolled materials with different conditions are welded and continuously rolled by a cold tandem rolling mill composed of two or more continuous rolling stands. And
The roll rolling distance of the rolling roll in each rolling stand of the cold tandem rolling mill is divided into a plurality of rolling distance sections, and for each of the plurality of rolling distance sections, for each material and / or sheet thickness of the material to be rolled, Collect actual values of the friction coefficient or rolling load between the rolling roll and the material to be rolled, and the friction coefficient or the rolling load in the plurality of rolling distance sections for each material and / or sheet thickness of the material to be rolled. A representative value is obtained, an approximate curve is obtained based on the representative value, a rolling load of each rolling mill is predicted using the approximate curve, and a running plate thickness is changed using the predicted rolling load. A method for changing the running plate thickness in a cold tandem rolling mill.
前記複数の圧延距離区分における前記代表値は、前記各圧延距離区分において収集した前記摩擦係数または前記圧延荷重の実績値の平均値であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の冷間タンデム圧延機における走間板厚変更方法。   The representative value in the plurality of rolling distance sections is an average value of the friction coefficient collected in each of the rolling distance sections or the actual value of the rolling load. A method for changing the sheet thickness in a cold tandem rolling mill.
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