JP2016030259A - 線材又は棒鋼の仕上圧延装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】線材・棒鋼圧延ラインの仕上圧延工程において線材又は棒鋼である材を一方向に連続圧延する複数のスタンドと、前記複数のスタンドにそれぞれ設けられ、個別に算出される電動機トルク指示値に従ってスタンドを駆動する電動機とを有するブロックミルを備える。前記材の先端が前記ブロックミルの第iスタンドに噛み込まれる時に前記第iスタンドの圧延速度に基づいて、前記第iスタンドにおける減速トルクを算出する。前記材の先端が第i+1スタンドに噛み込まれる時のスタンドの速度目標値に応じて設定される前記第i+1スタンドの電動機のトルク目標値に、前記第1スタンドから前記第iスタンドまでの各減速トルクを反映して、前記第i+1スタンドの電動機に与える電動機トルク指示値を算出する。
【選択図】図4
Description
線材・棒鋼圧延ラインの仕上圧延工程において線材又は棒鋼である材を一方向に連続圧延する第1スタンドから第nスタンド(n≧2)までの複数のスタンドと、前記複数のスタンドにそれぞれ設けられ、個別に算出される電動機トルク指示値に従ってスタンドを駆動する電動機とを有するブロックミルと、
前記複数のスタンドにそれぞれ設けられ、スタンドの圧延速度を検出する速度センサと、
前記材の先端が前記ブロックミルの第iスタンド(1≦i≦n−1)に噛み込まれる時に前記第iスタンドの前記速度センサにより検出される圧延速度に基づいて、前記第iスタンドにおける減速トルクを算出する減速トルク算出手段と、
前記材の先端が第i+1スタンドに噛み込まれる時のスタンドの速度目標値に応じて設定される前記第i+1スタンドの電動機のトルク目標値に、前記減速トルク算出手段により算出された前記第1スタンドから前記第iスタンドまでの各減速トルクを反映して、前記第i+1スタンドの電動機に与える電動機トルク指示値を算出するフィードフォワードトルク補償手段と、を備えることを特徴とする。
[実施の形態1のシステム構成]
図1は、本発明の実施の形態1において、個別駆動型のブロックミルのインパクトドロップ補償を実現する信号の流れを示すフロー図である。
(概要)
次に、本発明の実施の形態1のシステムにおける特徴的制御の概要について説明する。本発明の実施の形態1のシステムでは、まず、第1スタンド11の圧延ロールが材を噛み込んだ時の減速トルク分を第1記憶装置61に記憶させる。そして、第2スタンド12の噛み込み時に、第1スタンド11の減速トルク分の符号を反転させた第1フィードフォワード補償トルクを、第2電動機22のトルク目標値に足し込むフィードフォワード制御によるトルク補償を行う。
より具体的に、本発明の実施の形態1のシステムにおける特徴的制御について説明する。まず、図2と図3を用いて、比較対象について説明する。
図2は、従来の圧延スタンド向けの速度制御のブロック線図である。この制御の目的は圧延速度の目標値への追従である。トルク制御は速度制御系の中のいわゆるマイナーループ制御であり、トルク制御系はメジャーループ制御である速度制御系の外に影響を及ぼすことはない。一般的に上位の速度制御系において、速度目標値は互いのスタンドで干渉して制御されているが、電動機のトルク制御はあくまでも速度追従のためのマイナーループ制御であるため、それぞれのスタンドで独立している。
スタンド数をn台とする。第iスタンドの圧延速度をNi(rpm)、電動機トルクをTm(i)(Nm)、加減速トルクをTacc(i)(Nm)、圧延トルクをTl(i)(Nm)とする(i=1〜n)。
[実施の形態2における特徴的制御]
上述した実施の形態1においては、後段スタンドに行くにつれて、フィードフォワード補償トルクの量が蓄積されていくことになる。そうすると、蓄積されたフィードフォワード補償により、後段スタンドにおいて必要以上の電動機トルクを出力してしまう可能性がある。過補償(オーバコンペン)が発生すると、寸法精度の低下やスタンド間張力の変化を引き起こすため、過補償の発生を抑制する必要がある。
[実施の形態3における特徴的制御]
上述した実施の形態1においては、単純にインパクトドロップによる減速トルク分だけトルク補償を行う。しかしながら、実用上はトルク制御の遅れや各スタンドの調整項が必要である。
11−14 第1スタンド、第2スタンド、第3スタンド、第nスタンド
21−24 第1電動機、第2電動機、第3電動機、第n電動機
31−34 第1駆動装置、第2駆動装置、第3駆動装置、第n駆動装置
41−44 第1速度センサ、第2速度センサ、第3速度センサ、第n速度センサ
51−54 第1噛み込み検出装置、第2噛み込み検出装置、第3噛み込み検出装置、第n噛み込み検出装置
61−63 第1記憶装置、第2記憶装置、第3記憶装置
71 速度制御装置
72 電動機トルク制御装置
73 過補償制御装置
74 調整装置
81、91 電動機
82 ギアボックス
83、93 ギア
84、92 スタンド
85、94 スタンドハウジング
Claims (2)
- 線材・棒鋼圧延ラインの仕上圧延工程において線材又は棒鋼である材を一方向に連続圧延する第1スタンドから第nスタンド(n≧2)までの複数のスタンドと、前記複数のスタンドにそれぞれ設けられ、個別に算出される電動機トルク指示値に従ってスタンドを駆動する電動機とを有するブロックミルと、
前記複数のスタンドにそれぞれ設けられ、スタンドの圧延速度を検出する速度センサと、
前記材の先端が前記ブロックミルの第iスタンド(1≦i≦n−1)に噛み込まれる時に前記第iスタンドの前記速度センサにより検出される圧延速度に基づいて、前記第iスタンドにおける減速トルクを算出する減速トルク算出手段と、
前記材の先端が第i+1スタンドに噛み込まれる時のスタンドの速度目標値に応じて設定される前記第i+1スタンドの電動機のトルク目標値に、前記減速トルク算出手段により算出された前記第1スタンドから前記第iスタンドまでの各減速トルクを反映して、前記第i+1スタンドの電動機に与える電動機トルク指示値を算出するフィードフォワードトルク補償手段と、
を備えることを特徴とする線材又は棒鋼の仕上圧延装置。 - 前記材の先端が前記第i+1スタンドに噛み込まれる時のスタンドの速度目標値が前記第i+1スタンドの前記速度センサにより検出される圧延速度よりも小さくなった場合に、前記トルク目標値に反映される前記減速トルクに応じたフィードフォワード補償トルクを低減する過補償抑制手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の線材又は棒鋼の仕上圧延装置。
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