JP2540666B2 - スタンド間厚み計を用いた熱延板厚制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の圧延スタンドを
有する連続圧延機による、ストリップの熱延板厚制御方
法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】ｎ段連続圧延機（ｎ≧２）によるストリッ
プの熱間圧延においては、従来、厚み計は、最終スタン
ド出側のみに設けており、各スタンド直下における板厚
は、圧延荷重測定値から間接的に求める方式が一般的で
あった。このときの第ｊスタンド（ｊ＝１，２，・・
・，ｎ）における出側板厚計算式（ゲ−ジメ−タ式）は
つぎの公知の式で表わされる。

【０００３】 ｈ_GJ＝Ｓ_J−（Ｐ_J／Ｍ_J）＋ε_J （１） ただし、ｈ_GJ：出側板厚推定値（ゲ−ジメ−タ板厚）
〔ｍｍ〕， Ｓ_J：ロ−ル間隙〔ｍｍ〕， Ｐ_J：圧延荷重〔ｔｏｎ〕， Ｍ_J：圧延機剛性係数（ミル定数）〔ｔｏｎ／ｍｍ〕， ε_J：ロ−ルの熱膨張，圧延油膜などの影響に対する補
正項〔ｍｍ〕 （いずれも第ｊスタンドにおける値）。

【０００４】各スタンドにおいては、上のｈ_GJが該スタ
ンド出側目標板厚になるようにロ−ル圧下位置を操作す
ることにより行なう板厚制御（ゲ−ジメ−タＡＧＣ）と
ともに、材料先端が最終スタンド出側厚み計通過後は、
該厚み計による板厚測定値が目標板厚になるように、各
スタンドのロ−ル圧下位置をフィ−ドバック修正するこ
とにより行なう板厚制御（モニタ−ＡＧＣ）を併せて実
行する。

【０００５】しかしながら、上記ゲ−ジメ−タ式は、Ｍ
_Jやε_Jの値の不正確さにより誤差を生じることが多く、
また最終スタンド出側厚み計による測定値に基づくフィ
−ドバック制御にはかなりのむだ時間があり、したがっ
て高精度の板厚制御は実現困難である。精度の低下は特
に材料先端部において大きい。この問題に対処するため
には、中間のスタンドの入り側にさらに厚み計を設け、
該厚み計による板厚測定値を用いて、下流スタンドにお
いて板厚のフィ−ドフォワ−ド制御を行なう方式が有効
であり、従来から提案されている。

【０００６】このような方式の代表的なものが、特開昭
６３−２２０９１５号公報に記述されている。該公報に
は、材料先端がスタンド間厚み計を通過したときに、該
厚み計による板厚測定値とそれより上流のスタンドにお
ける圧延荷重から、材料先端における板厚と変形抵抗と
を分離して検出し、しかるのちに、これら検出値と、前
もって材料の初期デ−タから求めておいた板厚および変
形抵抗の設定値との誤差値に基づいて、下流スタンドの
ロ−ル圧下位置と、ロ−ル回転数（またはロ−ル周速）
の設定値を修正することが述べられている。

【０００７】この公報についてもう少し詳しく述べる。
まず準備として、第ｊスタンドにおける圧延荷重Ｐ_jと
変形抵抗ｋ_FJ〔Ｋｇ／ｍｍ²〕との関係は、つぎの公知
の式（Ｓｉｍｓの式）で表わされる。

【０００８】

【数１】

【０００９】ただし ｈ_i：第ｉスタンド出側板厚（ｉ＝ｊ−１，ｊ）〔ｍ
ｍ〕， Ｒ_j’：第ｊスタンドにおける偏平後のロ−ル半径〔ｍ
ｍ〕， Ｑ_Pj：圧下力関数（ｈ_j-1 ，ｈ_jの関数）， Ｂ：板幅〔ｍｍ〕。

【００１０】また、第ｊスタンドにおいて、圧延荷重Ｐ
_j ，入り側板厚Ｈ_j（ｈ_j-1），出側板厚ｈ_j ，変形抵
抗ｋ_Fjとの間に、公知の次式が成り立つ。

【００１１】 ΔＰ_j=（δＰ／δｈ_j）Δｈ_j＋（δＰ／δＨ_j）ΔＨ_j ＋（δＰ／δｋ_Fj）Δｋ_Fj （３） ただしΔは、実績値と、設定計算時の推定値との偏差を
表わす。

【００１２】ここでｊを該厚み計算直前のスタンド番号
とすると、該公報においては上式を用いて、変形抵抗の
予測誤差Δｋ_Fjは次式で表わされる。

【００１３】

【数２】

【００１４】一方、各スタンドの変形抵抗誤差に関して
は、誤差率Δｋ_Fj／ｋ_Fjがスタンドによらずにほぼ等し
いとして、次式の成立を仮定する。

【００１５】 Δｋ_Fi／ｋ_Fi＝Δｋ_Fj／ｋ_Fj （ｉ≠ｊ） （５） これにより、該厚み計より下流の第ｉスタンドにおける
変形抵抗誤差Δｋ_Fiに起因する圧延荷重誤差ΔＰ_diは、 Δｋ_Fi＝（Δｋ_Fj／ｋ_Fj）ｋ_Fi （６ａ） ΔＰ_di＝（Δｋ_Fi／ｋ_Fi）Ｐ_i 〔（２）式を参照〕 （６ｂ） と表わされる。このΔＰ_diと、板厚測定値ｈ_jに基づく
下流スタンド出側板厚偏差予測値Δｈ_di〔（１）のゲ−
ジメ−タ式から求める〕とから、下流スタンドにおける
ロ−ル圧下位置修正量ΔＳ_diは次式で計算される。

【００１６】

【数３】

【００１７】以上が該公報の概略内容である。ロ−ル回
転数の計算についての説明は省略する。

【００１８】ここでスタンド間厚み計の数は１台以上で
多いほど望ましいが、台数が増せば、設置，保守の費用
増大を招くため、通常は該公報第１図にあるように、中
間に１台のみ設置される。設置位置は、該厚み計による
先端板厚測定から下流スタンドのロ−ル圧下位置修正完
了までの最大所要時間（板厚誤差が最も大きい場合の所
要時間）を考慮して、最終スタンド入り側よりも１〜２
スタンド上流側とするのが通常である。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上に述べた従来技術
（特開昭６３−２２０９１５号公報）の課題は、まず第
一に材料先端板厚をスタンド間厚み計で測定するタイミ
ングが不適切なことである。

【００２０】すなわち該公報では、材料先端が該厚み計
を通過した時点において、先端板厚を推定しているが、
先端がスタンド間厚み計を通過してからその直後のスタ
ンド（ここでは第５スタンド）にかみこむまでの間は、
該厚み計を通過中の材料部分は無張力であるため、振
動，反り，曲りなどにより、板厚測定に誤差を生じやす
い。

【００２１】つぎに第二の課題は、前述のようにスタン
ド間厚み計が最終スタンド入り側よりも上流側に設置さ
れている通常の場合は、材料がスタンド間厚み計を通過
した時点においてのみ該厚み計より下流のスタンドにお
けるロ−ル圧下位置を修正しても、それによって最終ス
タンドの出側板厚を目標に一致させるのは困難なことで
あり、これは以下の〈理由１〉，〈理由２〉による。

【００２２】〈理由１〉 該厚み計を材料先端が通過したときに上流スタンドにお
ける測定値に基づき算出した、材料先端の変形抵抗誤差
〔（６ａ）式のΔｋ_Fj〕は下流スタンドにそのまま適用
し難い。

【００２３】これはさらにつぎの〈理由１−１〉，〈理
由１−２〉による。

【００２４】〈理由１−１〉 （４）式において、ΔＨ_jの値を満足できる精度で求め
ることは非常に困難である。該公報にも述べてあるよう
に、ΔＨ_j＝０とする方がよい場合すらある。（４）式
においてΔＨ_jの変動が変形抵抗誤差Δｋ_Fjに与える影
響は大きく、したがって求めたΔｋ_Fjの値も満足できる
精度とはなり難い。

【００２５】〈理由１−２〉 異なるスタンドにおける変形抵抗誤差に関する（５）式
は厳密には成立しない。すなわち変形抵抗の誤差は材料
温度の推定誤差を大きな要因として生じることが多い
が、この温度推定誤差の割合はスタンドごとに多少異な
り、その他、スタンド固有の誤差要因（ロ−ル偏芯な
ど）も存在する。したがって、たとえ該厚み計直前スタ
ンドにおける変形抵抗誤差Δｋ_Fjの値がほぼ正確に推定
できたとしても、（５）式で求めた下流スタンドにおけ
る値Δｋ_Fiは、通常不正確なものとなる。このようなΔ
ｋ_Fiの値の不正確さは、（６ｂ），（７）式からわかる
ように、第ｉスタンド出側板厚〔＝第（ｉ＋１）スタン
ド入り側板厚〕の予測に誤差を生じさせる。

【００２６】〈理由２〉 （１）式の説明で述べたようにゲ−ジメ−タ式が誤差を
含み、しかもこの誤差率（目標板厚に対する誤差の割
合）は、通常、スタンドごとに異なる。これも板厚偏差
の予測に誤差を生じさせる。

【００２７】なお、該公報においても、スタンド間厚み
計を圧延機中間に１台だけでなく、その下流側最終スタ
ンドまでの全スタンド間に設置して、そのおのおのにお
いて、材料先端が通過したときに先端板厚を測定し、そ
の結果に基づいてそのスタンドより下流側スタンドのロ
−ル圧下位置を調整すれば、第二の課題は解決するが、
この方法は前に述べたように費用増大を招き好ましくな
い。

【００２８】本発明は、これらの課題を考慮してなされ
たものである。その目的は最終スタンド出側板厚精度の
向上であり、スタンド間厚み計による被圧延材料先端板
厚の測定タイミングを適正化することと、該厚み計より
も下流の各スタンドを材料先端が通過するたびに、通過
したスタンドよりも下流の各スタンドのロ−ル圧下位置
を修正することにより実現する。

【００２９】

【問題点を解決するための手段】本願発明は、前述のよ
うな従来制御の課題を解決するものであり、第ｍスタン
ド（１≦ｍ＜ｎ）出側のスタンド間に厚み計を設け、被
圧延材料先端が該厚み計より下流の１つ目のスタンド
〔第（ｍ＋１）スタンド〕を通過した時点において、該
厚み計による板厚測定値と該スタンド入り出側における
マスフロ−一定の式とに基づいて、材料先端の板厚偏差
（目標値との差）を求め、また、第１〜第（ｍ＋１）の
各スタンドにおける、被圧延材料先端通過時の圧延荷重
測定値と、マスフロ−一定の式から推定した入り出側板
厚とに基づいて、材料先端の変形抵抗推定値を求め、し
かるのちに、求めた板厚偏差と変形抵抗推定値とを用い
て、最終スタンド出側板厚が目標値に等しくなるよう
に、該厚み計よりも下流のスタンドのロ−ル圧下位置を
おのおの所定の割合でフィ−ドフォワ−ド修正するとと
もに、スタンド間における被圧延材料長が変動しないよ
うに、各スタンドのロ−ル回転数を修正し、その後被圧
延材料先端がさらに下流の第ｊスタンド（ただし最終ス
タンドを除く；ｍ＋１＜ｊ＜ｎ）を通過した各時点にお
いて、該スタンドより１つ上流側スタンドでの被圧延材
料先端出側板厚と該スタンド入り出側におけるマスフロ
−一定の式とに基づいて、材料先端の板厚偏差（目標値
との差）を求め、また、第ｊスタンドにおける、被圧延
材料先端通過時の圧延荷重測定値と入り出側板厚とに基
づいて、材料先端の変形抵抗推定値を修正し、しかるの
ちに、求めた板厚偏差と変形抵抗推定値とを用いて、最
終スタンド出側板厚が目標値に等しくなるように、該厚
み計よりも下流のスタンドのロ−ル圧下位置をおのおの
所定の割合でフィ−ドフォワ−ド修正するとともに、ス
タンド間における張力や被圧延材料長が変動しないよう
に、各スタンドのロ−ル回転数を修正する。

【００３０】本願のもう１つの発明は、被圧延材料先端
が該厚み計より下流の各スタンド〔第ｊスタンドとする
（ｍ＜ｊ≦ｎ）〕を通過後は、所定のサンプリング周期
で、該スタンドより１つ上流側スタンドでの被圧延材料
先端出側板厚と該スタンド入り出側におけるマスフロ−
一定の式とに基づいて、材料先端の板厚偏差（目標値と
の差）を求め、しかるのちに、求めた板厚偏差を用い
て、最終スタンド出側板厚が目標値に等しくなるよう
に、該スタンドのロ−ル圧下位置を修正するとともに、
スタンド間における張力や被圧延材料長が変動しないよ
うに、各スタンドのロ−ル回転数を修正する。以下、本
発明について図面を参照しながら詳しく説明する。

【００３１】

【作用】本発明の対象プラントは、ストリップの熱間連
続圧延機であり、その一例を図５に示す。同図におい
て、スタンドはＦ１からＦ７まで７基あり、被圧延材料
１が図の左から右へ圧延される。材料板厚は第４〜第５
スタンド間のスタンド間厚み計３Ａと、第７スタンド出
側の厚み計３Ｂとで測定され、また各スタンドの圧延荷
重は圧延荷重検出器２Ａ〜２Ｇで測定され、これらの測
定値は演算装置６へ入力される。演算装置６において
は、後述の方式により、各スタンドのロ−ル圧下位置設
定値とロ−ル回転数設定値とが求められ、おのおの、ロ
−ル圧下位置検出・制御器４Ａ〜４Ｇ，ロ−ル回転数検
出・制御器５Ａ〜５Ｇへ出力される。各スタンドのロ−
ル圧下位置とロ−ル回転数とは、材料先端が第１スタン
ドを通過するまでは、Ｆ１〜Ｆ７スタンドの板厚スケジ
ュ−ル（各スタンド出側板厚目標値）に基づいて行われ
た設定計算で得られた値に設定されており、先端が第１
スタンド通過後は、演算装置６により修正される。

【００３２】本発明はこの演算装置６における板厚制御
方法に関するものであり、つぎの２つに分けることがで
きる。

【００３３】 スタンド間厚み計および第５，第６ス
タンドを先端が通過した各時点において、下流のスタン
ドに対して行なう出側板厚の予測制御（かみこみ前の制
御）。 第５〜第７スタンドにおいて、先端通過後尾端抜け
までの間に行なう、該スタンド出側板厚制御（かみこみ
中の制御）。

【００３４】以下、上記，について詳細に説明す
る。

【００３５】 被圧延材料先端板厚予測制御 以下これに関連する処理を、タイミング別に１）〜３）
で述べる。

【００３６】１）先端が第１，第２，・・・，第４スタ
ンドを通過したとき：これらの各時点における処理のブ
ロック線図を図２に示す。図に示すように各時点におい
ては、まずつぎの公知のマスフロ−一定則により、先端
の当該スタンド出側板厚推定値ｈ_Ai（ｉ＝１，・・・，
４）を求める。

【００３７】 ｈ_Ai＝ｈ_Ai-i ・Ｖ_INi／Ｖ_OUTi （８） ここで Ｖ_INi＝Ｖ_OUTi-1 （ｉ≧２） （９） Ｖ_OUTi＝ Ｖ_Ri ・（１＋ｆ_i） （１０） ただし、 ｈ_A0：第１スタンド出側板厚基準値〔ｍｍ〕， Ｖ_INi：第ｉスタンド入り側材料速度〔ｍｍ／ｓ〕， Ｖ_OUTi：第ｉスタンド出側材料速度〔ｍｍ／ｓ〕， Ｖ_Ri：第ｉスタンドロ−ル周速〔ｍｍ／ｓ〕， ｆ_i：第ｉスタンド先進率。

【００３８】上式において、先進率ｆ_iは圧延理論にお
ける公知の理論式より計算し、（１０）式でＶ_OUTiを求
めるのに用いるが、スタンド出側における材料速度が直
接測定可能ならば、Ｖ_OUTiに関しては（１０）式の代わ
りに測定値を用いる。測定値を用いる場合は、Ｖ_INi
，Ｖ_OUTiの精度が向上し、板厚精度の向上に一層有利
となる。

【００３９】ここで、（８）式で用いるＶ_INi ，Ｖ
_OUTiの値の精度が低いと見なされた場合は、（１）式で
求められたゲ−ジメ−タ板厚ｈ_Giと（８）式右辺の値と
の重み付き平均値を板厚推定値ｈ_Aiとする。

【００４０】また、スタンド間にル−パ−が設置されて
いる場合は、（９）式において、ル−パ−角度変化によ
るスタンド間材料長変化を考慮して補正を加える必要が
ある。

【００４１】２）材料先端が第５スタンドを通過したと
き： この時点において該厚み計位置の材料板厚が初めて測定
され、この値をｈ_M4とする。このときの処理のブロック
線図を図１に示す。処理はつぎのａ）〜ｅ）の手順で行
なわれる。

【００４２】ａ）材料先端の第１〜第３スタンド出側板
厚ｈ_Mi（ｉ＝１，・・・３）の計算： これらのスタンドの出側板厚は（８）式のｈ_Aiで求めら
れているが、得られたｈ_M4を用いて下記のように修正を
行なう。修正後の板厚はｈ_Miとする。

【００４３】 ｈ_Mi＝ｈ_Ai−Δｈ_A4 ・（ｈ_A0−ｈ_Ai）／（ｈ_A0−ｈ_A4） （１１） ここで Δｈ_A4＝ｈ_A4−ｈ_M4 （１２） ｂ）第５スタンド出側板厚： つぎの式により求める。

【００４４】 ｈ_M5＝ｈ_M4 ・Ｖ_IN5／Ｖ_OUT5 （マスフロ−一定則） （１３） Ｖ_IN5 ，Ｖ_OUT5の計算は、（９），（１０）式と同様
である。

【００４５】ｃ）変形抵抗比ｒ_KFの計算： ｒ_KFは、各スタンドにおける変形抵抗比の重み付き平均
値として、次式により求める。

【００４６】

【数４】

【００４７】 ここで ｒ_KFi＝ｋ_FMi／ｋ_FTi （ｉ＝１，・・・，５） （１５） ただし、 ｒ_KFi：材料先端の第ｉスタンドにおける変形抵抗比， ｋ_FMi：同上における実際の変形抵抗〔ｋｇ／ｍｍ²〕 〔第ｉスタンドの圧延荷重測定値Ｐ_i ，入り側板厚ｈ_Mi-1 ， 出側板厚ｈ_Mi ，ロ−ル圧下位置測定値Ｓ_iを用いて求める。〕， ｋ_FTi：同上における変形抵抗の計算値（理論値）〔ｋｇ／ｍｍ²〕 〔入り側板厚ｈ_Mi-1 ，出側板厚ｈ_Mi ，ロ−ル圧下位置測定値Ｓ_i を用いて、公知の圧延理論式より求める。ここで材料温度について は、実測値または推定値を用いる。〕， Ｗ_i：適当な重み値（Ｗ_i ＞０）。

【００４８】ｄ）第６，第７スタンドロ−ル圧下位置Δ
Ｓ_i（ｉ＝６，７）のフィ−ドフォワ−ド修正： ΔＳ_i は次式を用いて、ｉ＝６，７に対して順次求め
る。

【００４９】

【数５】

【００５０】ここで

【００５１】

【数６】

【００５２】 また、ｉ＝６のときは Δｈ_Mi＝Δｈ_i ・（１−ｇ_SAi） （２３） （ｉ＝７のときの計算に用いる） ただし、 Δｈ_i：第ｉスタンド出側板厚偏差（板厚の目標値との
差）〔ｍｍ〕 （第ｉスタンドのロ−ル圧下位置を修正しな
い場合）， Δｈ_Mi：同上
〔ｍｍ〕 （第ｉスタンドのロ−ル圧下位置を（１６）式
により修正した場合）， ΔＰ_di：材料先端の第ｉスタンドにおける圧延荷重誤差
〔ｋｇ／ｍｍ²〕 第ｉスタンドまでの圧延荷重測定値に基づく予測値と理
論値との差）， ｈ_Ri：第ｉスタンド出側板厚目標値
〔ｍｍ〕， Ｐ_Ti：第ｉスタンド圧延荷重理論値（圧延理論式から求
める）
〔ｋｇ／ｍｍ²〕， Ｍ_i：第ｉスタンド圧延機剛性係数（ミル定数とも呼ば
れる）
〔ｋｇ／ｍｍ²〕， Ｑｉ：第ｉスタンド材料塑性係数
〔ｋｇ／ｍｍ²〕， ｇ_SAi：第ｉスタンドロ−ル圧下位置修正ゲイン，０≦
ｇ_SAi≦１， ｇ_Pi：第ｉスタンド圧延荷重ゲイン，０≦ｇ_Pi≦１。

【００５３】ｇ_SAiは、第ｉスタンドにおいて何もしな
い場合にその出側に生じると予想される板厚偏差Δｈ_i
の中で、ロ−ル圧下位置修正により補正する量の割合
（ｇ_SAi＝１のとき、修正後の板厚偏差を０とするよう
に修正する）を表わし、ｇ_Piは、第ｊスタンドまでの測
定値から求めた変形抵抗比ｒ_KFをどの程度第ｉスタンド
に反映させるかを表わす（ｇ_Pi＝１ならば１００％反
映）。ｇ_SAiに関しては、たとえば〔ｇ_SA6 ，ｇ_SA7〕
＝〔０．８，１．０〕と設定したときは、第６スタンド
で板厚偏差の８０％を補正し、第７スタンドで残りの偏
差の１００％を補正するように、それぞれのロ−ル圧下
位置を修正する。このｇ_SAiは、ロ−ル圧下位置の修正
が材料の最終スタンド出側クラウンや形状に与える影響
も考慮して設定する。

【００５４】また、ｇ_Piに関しては、第１〜第ｊスタン
ドのおのおのにおける変形抵抗誤差（ｋ_FMi−ｋ_FTi）
（ｉ＝１，・・・，ｊ）のばらつきが小さければ、この
誤差は各スタンド共通の要因で生じたと見なして、ｇ_Pi
を１に近くし、ばらつきが大きければ、誤差はスタンド
固有の要因で生じたと見なして、ｇ_Piは０に近くする。

【００５５】ｅ）先端予測マスフロ−補正（第１〜第６
スタンドのロ−ル回転数Ｖ_Riの修正）： 前項ｄ）までの処理により、第６，７スタンドにおける
材料先端の出側板厚予測値ｈ_Mi（ｉ＝６，７）が求めら
れた。このｈ_Miは一般に設定計算時の板厚スケジュ−ル
とは異なるため、第５〜第６および第６〜第７スタンド
間において、マスフロ−にアンバランスが生じることが
予測される。これを是正するために、第７スタンドを基
準スタンド（ピボットスタンド）として、Ｖ_Ri（ｉ＝
１，・・・，６）を修正する。Ｖ_Riの修正量ΔＶ_Riは次
式を用いて、ｉ＝６，５，・・・，１と順に求める。

【００５６】

【数７】

【００５７】ここで

【００５８】

【数８】

【００５９】ただし Δｒ_MFi：第ｉスタンドにおける入り出側板厚比変化
率， ｒ_i：第ｉスタンドのロ−ル径 〔ｍｍ〕， ｇ_MFi：マスフロ−修正ゲイン。

【００６０】３）材料先端が第６スタンドを通過したと
き： このときの処理のブロック線図を図３に示す。処理はつ
ぎのａ）〜ｄ）に分かれる。

【００６１】ａ）第５スタンド出側板厚： つぎの式により求める。

【００６２】 ｈ_M5＝ｈ_M4 ・Ｖ_IN5／Ｖ_OUT5 （マスフロ−一定則） （２６） Ｖ_IN5 ，Ｖ_OUT5の計算は、（９），（１０）式と同様
である。

【００６３】ｂ）変形抵抗比 ｒ_KFの再計算： （１５）式と同様にして、第６スタンドにおける変形抵
抗比ｒ_KF6を求め、その後（１４）式と同様にして、ｒ
_KFを再計算する。

【００６４】ｃ）第７スタンドロ−ル圧下位置のフィ−
ドフォワ−ド修正： （１６）式と同様にして、ロ−ル圧下位置の修正量ΔＳ
₇を求める。

【００６５】ｄ）先端予測マスフロ−補正： （２４）式と同様にして、第１〜第６スタンドのロ−ル
回転数Ｖ_Riを修正する。

【００６６】以上が先端板厚予測制御の説明である。

【００６７】 被圧延材料先端通過後の板厚制御（か
みこみ中の制御）： 第ｊスタンド（ｊ＝５，６，７）を先端が通過した後
は、該スタンドにおいて所定のサンプリング周期で、ロ
−ル圧下位置Ｓ_jをΔＳ_jだけ修正することにより、出側
板厚ｈ_Mjを目標値ｈ_Rjに制御する。ここでｈ_Mjは、
（８）式のｈ_Aiと同様に次式で求める。材料先端が第７
スタンド出側の厚み計を通過した後は、該厚み計による
測定値を用いて、（２７）式で求めたｈ_Mjの値を修正す
る。

【００６８】 ｈ_Mj＝ｈ_Mj-1 ・Ｖ_INj／Ｖ_OUTj （２７） ただし ｈ_Mj-1は、材料上同一点の第（ｊ−１）〜第ｊ
スタンド間における値である。またロ−ル圧下位置の修
正量ΔＳ_jは、たとえばＰＩ（比例＋積分）制御則を用
いる場合は、次式で求める。

【００６９】

【数９】

【００７０】ただし、

【００７１】

【数１０】

【００７２】 ｇ_SBj：ロ−ル圧下位置修正の積分ゲイン； ０≦ｇ_SBj≦１， ｇ_SCj：比例制御ゲイン； ０≦ｇ_SCj。

【００７３】ｇ_SBj ，ｇ_SCjの値は適当に定める。また
（δｈ_j／δＳ_j）の値は（２０）式と同様にして求めら
れる。

【００７４】一方ΔＳ_jの修正に伴って、第（ｊ−１）
〜第ｊスタンド間のマスフロ−が乱れるため、前項
２） ｅ）と同様にして、第１〜第（ｊ−１）の各スタ
ンドのロ−ル回転数を修正する。

【００７５】

【実施例】本発明によるスタンド間厚み計を用いた熱延
板厚制御方法の実施例を以下に示す。この例では、板幅
１０６３ｍｍ，圧延前板厚２９．５ｍｍの鋼板の熱間圧
延に際して、第１から第７までのそれぞれのスタンドに
おける、板厚スケジュ−ル（各スタンド出側板厚目標
値），材料先端の変形抵抗比〔（１５）式のｒ_KFi〕，
ゲ−ジメ−タ板厚誤差率〔（１）式の誤差の、板厚目標
値に対する割合〕を表１のように設定した。

【００７６】ここで第１〜第５スタンドにおいては、ロ
−ル圧下位置を初期設定値から変更しないものとし、第
６スタンド以降は、つぎのように修正する。

【００７７】 ・第５スタンドを材料先端が通過したとき： 第６，第７スタンドのロ−ル圧下位置修正； 第１〜第６スタンドロ−ル速度修正 ・第６スタンドを材料先端が通過したとき： 第７スタンドのロ−ル圧下位置修正， 第１〜第６スタンドロ−ル速度修正。

【００７８】ただし、ロ−ル圧下位置修正ゲインは、
〔ｇ_SA6 ，ｇ_SA7〕＝〔０．７，１．０〕とする。

【００７９】 表１ 実施例の圧延条件等 スタンド番号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 板厚スケジュ−ル(mm) 14.31 7.56 4.31 2.70 1.86 1.40 1.18 剛性係数M〔10³kg/mm³〕 600 600 600 600 600 600 600 塑性係数Q〔10³kg/mm³〕 110 430 900 1800 3260 5050 4450 変形抵抗比 1.08 1.09 1.10 1.12 1.15 1.16 1.17 ケ-ジメ-タ誤差率 0.02 0.00 -0.02 0.01 -0.01 -0.02 -0.01 また、従来方式との比較のために、表１の条件のもと
で、以下の２つの比較例についてもその実施例を示す。 比較例１：第５〜第７スタンドのロ−ル圧下位置を変更
しない方式 （スタンド間厚み計を用いない場合）。 比較例２：同上ロ−ル圧下位置を、材料先端がスタンド
間厚み計を通過した時点において１回だけ、該厚み計に
よる測定値を用いて修正し、また、第１〜第６スタンド
ロ−ル速度も修正する方式（特開昭６３−２２０９１５
号公報の方式）。

【００８０】図４に、本発明，比較例１，比較例２のそ
れぞれについて、第５〜第７スタンド出側における材料
先端の板厚偏差の計算結果を示す。第６，第７スタンド
において板厚偏差はそれぞれ異なる。図からわかるよう
に、第５スタンド出側の板厚偏差は、いずれの場合も、
約１６０μｍであったが、最終の第７スタンドにおける
板厚偏差は、比較例１の場合の１１０μｍに対して比較
例２では、４０μｍ，さらに本発明では、１５μｍと減
少している。変形抵抗誤差率やゲ−ジメ−タ誤差（率）
がスタンドごとに異なるために、スタンド間厚み計を材
料先端が通過した時点においては、第７スタンド出側に
おける板厚偏差の予測に誤差を生じることが、比較例２
と本発明との違いの理由である。すなわち、比較例２で
は、この予測誤差がそのまま実際の最終スタンド出側板
厚の誤差として現れるが、本発明では、先端がスタンド
間厚み計よりも下流の各スタンドを通過するたびに、上
の予測誤差を修正する。

【００８１】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、スタン
ド間厚み計を用いた熱延板厚制御方法において、材料先
端が該厚み計を通過した時点において求めた、該厚み計
より下流のスタンドにおける先端板厚の予測に誤差が含
まれる場合においても、その後下流スタンドを材料先端
が通過した各時点において、そこで新らしく得られた測
定値に基づいて、板厚予測誤差の修正，ロ−ル圧下位置
の修正を行なうため、最終スタンド出側の板厚精度を従
来よりも向上させることができる。また、該厚み計より
も下流の各スタンドにおける、先端通過後尾端抜けまで
の板厚制御においては、該スタンド出側板厚を、スタン
ド間厚み計による測定値や該スタンドにおける各種測定
値に基づいて、つねに推定しながら制御するため、各ス
タンド出側板厚を目標値にほぼ一致させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の計算方法を示す図である。

【図２】 本発明の計算方法を示す図である。

【図３】 本発明の計算方法を示す図である。

【図４】 材料先端の各スタンド出側板厚偏差の、制御
方式による違いを表わす図である。

【図５】 本発明の方法を用いる対象プラントの一例と
しての、熱間連続圧延機を表わす図である。

【符号の説明】

１被圧延材料 ２：圧延荷重検出器 ３：厚み計 ４：ロ−ル圧下位置検出・
制御器 ５：ロ−ル回転数検出・制御器 ６：演算装置

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｎ基，ｎ≧２,の圧延スタンドを有する
   連続圧延機による、スタンド間厚み計を用いた熱延板厚
   制御方法において、 第ｍスタンド,１≦ｍ＜ｎ,出側のスタンド間に厚み計を
   設け、 被圧延材料先端が該厚み計より下流の１つ目のスタン
   ド，第（ｍ＋１）スタンド，を通過した時点に、該厚み
   計による板厚測定値と該スタンド入り出側におけるマス
   フロ−一定の式とに基づいて、目標値に対する材料先端
   の板厚偏差を求め、また、第１〜第（ｍ＋１）の各スタ
   ンドにおける、被圧延材料先端通過時の圧延荷重測定値
   と、マスフロ−一定の式から推定した入り出側板厚とに
   基づいて、材料先端の変形抵抗推定値を求め、これらの
   板厚偏差と変形抵抗推定値とを用いて、最終スタンド出
   側板厚が目標値に等しくなるように、該厚み計よりも下
   流のスタンドのロ−ル圧下位置をおのおの所定の割合で
   フィ−ドフォワ−ド修正するとともに、スタンド間にお
   ける被圧延材料長が変動しないように、各スタンドのロ
   −ル回転数を修正し、 その後被圧延材料先端がさらに下流の第ｊスタンド，た
   だし最終スタンドを除く；ｍ＋１＜ｊ＜ｎ，を通過した
   各時点に、該スタンドより１つ上流側スタンドでの被圧
   延材料先端出側板厚と該スタンド入り出側におけるマス
   フロ−一定の式とに基づいて、材料先端の板厚偏差（目
   標値との差）を求め、また、第ｊスタンドにおける、被
   圧延材料先端通過時の圧延荷重測定値と入り出側板厚と
   に基づいて、材料先端の変形抵抗推定値を修正し、これ
   らの板厚偏差と変形抵抗推定値とを用いて、最終スタン
   ド出側板厚が目標値に等しくなるように、該厚み計より
   も下流のスタンドのロ−ル圧下位置をおのおの所定の割
   合でフィ−ドフォワ−ド修正するとともに、スタンド間
   における被圧延材料長が変動しないように、各スタンド
   のロ−ル回転数を修正する、 ことを特徴とする、スタンド間厚み計を用いた熱延板厚
   制御方法。
2. 【請求項２】 ｎ基，ｎ≧２の圧延スタンドを有する連
   続圧延機による、スタンド間厚み計を用いた熱延板厚制
   御方法において、 第ｍスタンド，１≦ｍ＜ｎ，出側のスタンド間に厚み計
   を設け、 被圧延材料先端が該厚み計より下流の各スタンドｊ，ｍ
   ＜ｊ≦ｎ，を通過後は、所定のサンプリング周期で、該
   スタンドより１つ上流側スタンドでの被圧延材料先端出
   側板厚と該スタンド入り出側におけるマスフロ−一定の
   式とに基づいて、目標値に対する材料先端の板厚偏差を
   求め、 しかるのちに、求めた板厚偏差を用いて、最終スタンド
   出側板厚が目標値に等しくなるように、該スタンドのロ
   −ル圧下位置を修正するとともに、スタンド間における
   被圧延材料長が変動しないように、各スタンドのロ−ル
   回転数を修正する、 ことを特徴とする、スタンド間厚み計を用いた熱延板厚
   制御方法。