JP2583815B2 - Thickness control device for cold rolling mill - Google Patents

Thickness control device for cold rolling mill

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JP2583815B2
JP2583815B2 JP4131546A JP13154692A JP2583815B2 JP 2583815 B2 JP2583815 B2 JP 2583815B2 JP 4131546 A JP4131546 A JP 4131546A JP 13154692 A JP13154692 A JP 13154692A JP 2583815 B2 JP2583815 B2 JP 2583815B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、作業ロール間隙を接触
式ロール間隙検出装置で検出して、圧延機にフィードバ
ックする板厚制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sheet thickness control device for detecting a work roll gap with a contact roll gap detection device and feeding it back to a rolling mill.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、圧延機の板厚制御方法として、板
厚偏差の検出方法によって次のようなものがある。 (1)入側の板厚変化を圧延機入側に取付けられた板厚
検出手段による検出結果から圧下制御量を求め、被圧延
材の速度より圧延機位置に到達したことを検出し圧延機
の圧下量を調整するフィードフォワードAGC。 (2)板厚変化を圧延機出側に取付けられた板厚検出手
段により検出し、この検出された板厚変化をもとに比例
積分制御により圧下量を調整するモニタAGC。 (3)入側の板厚変化を圧延荷重変化として検出し、こ
の検出された荷重変化に対応してロールの圧下量を調整
するミル定数制御。 (4)作業ロールのロール間隙を非接触で検出し、圧延
機にフィードバックするAGC。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of controlling the thickness of a rolling mill, there are the following methods for detecting a thickness deviation. (1) The change in the thickness of the entry side is determined from the result of detection by the thickness detection means attached to the entry side of the rolling mill, and the amount of reduction control is determined. Feed-forward AGC that adjusts the amount of rolling down. (2) A monitor AGC that detects a change in sheet thickness by means of a sheet thickness detecting means attached to the exit side of the rolling mill and adjusts the rolling reduction by proportional integral control based on the detected change in sheet thickness. (3) Mill constant control for detecting the change in the thickness of the entry side as a change in the rolling load and adjusting the roll reduction amount in accordance with the detected change in the load. (4) AGC that detects the gap between the work rolls in a non-contact manner and feeds back to the rolling mill.

【0003】しかしながら、上記の制御方法はそれぞれ
次のような欠点を有している。上記(1)のFF−AG
Cは、制御対象がミル入側板厚変動のみに限られる。上
記(2)のモニタAGCは、板厚を検出するまでのむだ
時間要素が存在するため、制御の応答周波数域が低くな
る。上記(3)のミル定数制御は、高ミル定数制御の場
合にロール偏心が助長され、また変形抵抗の低い材料で
は板厚変動による圧延荷重変化が小さいために圧延荷重
計による検出限界により検出不能となったり、さらに圧
延荷重変化が圧延荷重計に到達するまでにロールチョッ
クとハウジングとの間のフリクションロスによって減衰
されてしまい、板厚変動そのものが検出できないことが
生じる。また上記(4)では、非接触でロール間隙を検
出するセンサとして、レーザ変位計、渦電流変位計など
を用いるが、圧延油やロールクーラント等が飛散する環
境下での検出であるため、圧延油やロールクーラント等
による検出誤差が大きく、高精度の板厚制御が困難であ
る。また、出側板厚変化を構成する周波数全域を、一つ
の制御ゲインを用いて制御すると、周波数により制御ゲ
インの過不足が生じるために制御効果が小さくなるとい
う問題点もある。従来の板厚制御方法では上述したよう
な欠点があり、高精度の板厚精度を実現するのが困難で
あった。
[0003] However, each of the above control methods has the following disadvantages. FF-AG of the above (1)
C is limited to control only the mill entry side thickness variation. In the monitor AGC of the above (2), since there is a dead time element until the plate thickness is detected, the response frequency range of the control becomes low. In the mill constant control of (3) above, the roll eccentricity is promoted in the case of the high mill constant control, and in the case of a material having a low deformation resistance, the change in the rolling load due to a change in the sheet thickness is small, so that the detection cannot be performed due to the detection limit of the rolling load meter. Or the change in the rolling load is attenuated by the friction loss between the roll chock and the housing before reaching the rolling load cell, and the thickness variation itself cannot be detected. In the above (4), a laser displacement meter, an eddy current displacement meter, or the like is used as a sensor for detecting the roll gap in a non-contact manner. However, since the detection is performed in an environment in which rolling oil, roll coolant, or the like is scattered, the rolling is performed. The detection error due to oil or roll coolant is large, and it is difficult to control the thickness accurately. Further, when the entire frequency range that constitutes the change in the outlet side plate thickness is controlled using one control gain, there is a problem that the control effect is reduced because the control gain is excessive or insufficient depending on the frequency. The conventional thickness control method has the above-mentioned drawbacks, and it has been difficult to achieve high-precision thickness accuracy.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の実情
に鑑み、圧延油やロールクーラントによる検出誤差の生
じ難い接触式ロール間隙検出装置を用い、板厚検出に関
するむだ時間要素がなく、かつミル入側板厚変動以外の
外乱をも制御対象とすることのできる板厚制御装置の提
供を目的としたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned circumstances, the present invention uses a contact-type roll gap detecting device in which a detection error due to rolling oil or roll coolant is unlikely to occur, has no dead time factor relating to sheet thickness detection, and It is an object of the present invention to provide a thickness control device capable of controlling a disturbance other than the mill thickness variation on the mill entrance side.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明では、板厚変化の
検出手段として、板厚変化にそのまま連動する上下作業
ロール隙間変化を、接触式ロール間隙検出手段によって
直接に検出するようにし、作業ロール間隙検出値が一定
値になるように圧延機を制御する。これによって板厚一
定制御を実施しようとするものである。さらに、ロール
間隙検出器および操作端(圧下位置調整手段、圧延速度
調整手段等)によって必然的に決まってくる制御可能な
最大周波数以下の周波数領域において、板厚変化の信号
を周波数帯で分離し特定の周波数領域のみをとりだして
最適な制御ゲインを付加できるようにする。
According to the present invention, as a means for detecting a change in sheet thickness, a change in the gap between upper and lower work rolls directly linked to a change in sheet thickness is directly detected by a contact-type roll gap detection means. The rolling mill is controlled so that the detected value of the roll gap becomes a constant value. In this way, the plate thickness constant control is to be performed. Further, in the frequency range below the maximum controllable frequency which is inevitably determined by the roll gap detector and the operation end (rolling position adjusting means, rolling speed adjusting means, etc.), the signal of the thickness change is separated by the frequency band. An optimum control gain can be added by extracting only a specific frequency range.

【0006】即ち、本発明は、作業ロールの胴端部で上
下作業ロール間のロール間隙を検出するための接触式ロ
ール間隙検出手段と、前記ロール間隙検出手段からのロ
ール間隙検出信号を演算し、前記作業ロールのロール位
置を調整するための圧下位置調整手段、または前記作業
ロールのロール回転速度を調整するための圧延速度調整
手段のいずれかの操作量を決定するための演算手段と、
圧延機出側に配設された板厚検出手段とを備えた冷間圧
延機の板厚制御装置、によって構成される。
That is, according to the present invention, there is provided a contact-type roll gap detecting means for detecting a roll gap between upper and lower work rolls at a body end of a work roll, and a roll gap detection signal from the roll gap detecting means. Calculation means for determining the operation amount of any of the rolling position adjustment means for adjusting the roll position of the work roll, or the rolling speed adjustment means for adjusting the roll rotation speed of the work roll,
A thickness control device for a cold rolling mill, which is provided with a thickness detecting means disposed on the exit side of the rolling mill.

【0007】さらに図1をもって各手段を詳細に説明す
れば、下記のようになる。接触式ロール間隙検出手段3
としては、差動変圧器等を利用した接触式隙間測定器等
を用い、圧下位置調整手段4としては油圧圧下シリンダ
ーあるいは電動圧下装置等を用い、圧延速度調整手段5
としては圧延機駆動用モータ等を用いる。
Further, each means will be described in detail with reference to FIG. Contact type roll gap detecting means 3
As the rolling position adjusting means 4, a hydraulic rolling cylinder or an electric rolling device is used, and the rolling speed adjusting means 5 is used.
For example, a motor for driving a rolling mill is used.

【0008】さらに演算手段6はロックオン・ホールド
回路9,12、ローパスフィルタ回路10、バンドパス
フィルタ回路13、比例積分制御演算装置11,14に
よって構成される。
Further, the calculating means 6 comprises lock-on-hold circuits 9 and 12, a low-pass filter circuit 10, a band-pass filter circuit 13, and proportional-integral control calculating devices 11 and 14.

【0009】ロックオン・ホールド回路9,12は、ロ
ール間隙検出器信号δのある基準からの偏差信号τを作
り出すための回路である。ある基準とは、制御開始時点
のロール間隙検出器信号δであり、あるいは操作端を手
動介入した場合の変更後のロール間隙検出器信号δであ
る。
The lock-on-hold circuits 9 and 12 are circuits for generating a deviation signal τ of the roll gap detector signal δ from a certain reference. The certain reference is the roll gap detector signal δ at the start of the control or the changed roll gap detector signal δ when the operation end is manually intervened.

【0010】ローパスフィルタ回路10は、周波数fa
1(Hz)以上の信号をカットするための回路である。
ここで、fa1は制御対象となる周波数の上限値であ
り、任意に決める事が出来る。
The low-pass filter circuit 10 has a frequency fa
This is a circuit for cutting a signal of 1 (Hz) or more.
Here, fa1 is the upper limit value of the frequency to be controlled, and can be arbitrarily determined.

【0011】バンドパスフィルタ回路13は、周波数f
b1(Hz)以下およびfb2(Hz)以上の信号をカ
ットするための回路である。fb1 は任意に決めてよ
いが、fb2は接触式ロール間隙検出手段3や操作端の
それぞれの位相遅れ特性やバンドパスフィルタ13の伝
達関数特性等によって決定される。下記に、fb2を決
める一例を上げる。接触式ロール間隙検出手段および操
作端4または5の伝達関数をそれぞれGg(S),Gr
(S)とすると、これによる信号の位相遅れθは下記式
で表せる。 θ = θg + θr ここでθgは接触式ロール間隙検出手段3による位相遅
れを示し、θrは操作端による位相遅れを示す。ここ
で、仮に θ=−90°となる周波数f90(Hz)を
応答の目安と考えると、 fb2 = f90 とすることが出来る。また、バンドパスフィルタ回路1
3の伝達関数を Gf(s)=T1・S/(1+T1・S)(1+T2・
S) (ここでT1,T2は定数である。)とすると、バンド
パスフィルタ回路13の高域カット周波数を定める定数
T2は下記式で表される。 T2=1/(2・π・f90) 同様に、定数T1は T1=1/(2・π・fb1) となる。
The band pass filter circuit 13 has a frequency f
This is a circuit for cutting signals of b1 (Hz) or less and fb2 (Hz) or more. Although fb1 may be determined arbitrarily, fb2 is determined by the phase delay characteristics of the contact-type roll gap detection means 3 and the operation end, the transfer function characteristics of the bandpass filter 13, and the like. An example of determining fb2 will be described below. The transfer functions of the contact-type roll gap detecting means and the operation terminal 4 or 5 are represented by Gg (S) and Gr, respectively.
Assuming that (S), the phase delay θ of the signal due to this can be expressed by the following equation. θ = θg + θr Here, θg indicates a phase delay caused by the contact-type roll gap detecting means 3, and θr indicates a phase delay caused by the operation end. Here, if the frequency f90 (Hz) at which θ = −90 ° is considered as a measure of the response, fb2 = f90 can be obtained. Also, the bandpass filter circuit 1
Gf (s) = T1 · S / (1 + T1 · S) (1 + T2 ·
S) (where T1 and T2 are constants), the constant T2 that determines the high frequency cutoff frequency of the bandpass filter circuit 13 is expressed by the following equation. T2 = 1 / (2 · π · f90) Similarly, the constant T1 is T1 = 1 / (2 · π · fb1).

【0012】比例積分制御演算装置11は、制御出力ε
1を演算するための装置であり下記式で表される演算を
行う。 ε1 = △δ1・α・G1・(1+P1・S)/S ここで、αは影響係数であり、次のように表される。 α = dc/dh (圧下位置調整の場合) α = dv/dh (圧延速度調整の場合) ここで、cは圧下位置、vは圧延速度、hは出側板厚、
△δ1はローパスフィルタ回路10の出力信号、G1お
よびP1は制御ゲイン、Sはラプラス演算子である。ス
イッチ21,23は操作端の選択スイッチである。スイ
ッチ21を閉じれば圧下位置調整手段4が作動し、スイ
ッチ23を閉じれば圧延速度調整手段5が作動する。圧
下位置調整手段4と圧延速度調整手段5とは選択的に働
き、いずれの調整手段を作動させるかは塑性係数や制御
対象とする板厚変動の周波数等によって決定される。
The proportional-integral control arithmetic unit 11 has a control output ε
This is a device for calculating 1 and performs a calculation represented by the following equation. ε1 = Δδ1 · α · G1 · (1 + P1 · S) / S Here, α is an influence coefficient, and is expressed as follows. α = dc / dh (in the case of adjusting the rolling position) α = dv / dh (in the case of adjusting the rolling speed) Here, c is the rolling position, v is the rolling speed, h is the exit side plate thickness,
Δδ1 is an output signal of the low-pass filter circuit 10, G1 and P1 are control gains, and S is a Laplace operator. The switches 21 and 23 are operation end selection switches. When the switch 21 is closed, the rolling position adjusting means 4 operates, and when the switch 23 is closed, the rolling speed adjusting means 5 operates. The rolling position adjusting means 4 and the rolling speed adjusting means 5 operate selectively, and which adjusting means is operated is determined by a plastic coefficient, a frequency of a thickness variation to be controlled, and the like.

【0013】比例積分制御演算装置14は、制御出力ε
2を演算するための装置であり、ε2は下記式で表され
る演算を行う。 ε2 = △δ2・α・G2・(1+P2・S)/S ここで、△δ2はバンドパスフィルタ回路13の出力信
号、G2およびP2は制御ゲインである。なおスイッチ
19、スイッチ20はフィルタ回路とそれに続く比例積
分制御演算装置14の選択スイッチであり、スイッチ2
2、24は操作端の選択スイッチである。
The proportional-integral control arithmetic unit 14 has a control output ε
2 is a device for calculating ε2, and ε2 performs a calculation represented by the following equation. ε2 = Δδ2 · α · G2 · (1 + P2 · S) / S Here, Δδ2 is an output signal of the band-pass filter circuit 13, and G2 and P2 are control gains. The switches 19 and 20 are selection switches for the filter circuit and the subsequent proportional-integral control operation device 14, and the switch 2
Reference numerals 2 and 24 are selection switches at the operation end.

【0014】板厚検出手段7としては非接触式、接触式
の板厚検出手段共に用いることが出来る。非接触式では
例えばX線、ガンマー線、β線等を利用した計測器が利
用され、接触式ではフォルマーゲージ(フォルマーの商
品名)、フライングマイクロメータ等が利用できる。
As the sheet thickness detecting means 7, both non-contact type and contact type sheet thickness detecting means can be used. For the non-contact type, a measuring instrument using, for example, X-rays, gamma rays, β-rays, etc. is used, and for the contact type, a former gauge (trade name of Former), a flying micrometer, or the like can be used.

【0015】比例積分制御演算装置8は、板厚検出手段
7によって検出された板厚検出信号Δδ3から圧下位置
調整手段4あるいは圧延速度調整手段5を調整するため
の制御出力ε3を演算する。ここでε3は次の式で表さ
れる。 ε3=△δ3・α・G3・(1+P3・S)/S スイッチ25,26は操作端4または5の選択スイッチ
である。
The proportional-integral control arithmetic unit 8 calculates a control output ε3 for adjusting the rolling position adjusting means 4 or the rolling speed adjusting means 5 from the thickness detection signal Δδ3 detected by the thickness detecting means 7. Here, ε3 is represented by the following equation. ε3 = △ δ3 · α · G3 · (1 + P3 · S) / S The switches 25 and 26 are switches for selecting the operation terminal 4 or 5.

【0016】[0016]

【作用】本発明の作用を図1および図2をもって説明す
る。作業ロール1の両胴端部2に設置された接触式ロー
ル間隙検出手段3により、上下作業ロ−ル胴端部間隙a
の変動に応じた出力信号δが演算装置6に与えられる。
演算装置6には制御方法の切り替え用スイッチ19,2
0があり、図示しない切り替え装置により、任意の制御
方法が選択できる。一般に板厚変動の要因を上げると (1)対象工程以前の工程において発生した板厚変動
(いわゆるミル入側での板厚変動) (2)当該圧延工程で圧延中に発生する板厚変動(ロー
ル偏心、控えロールの油膜軸受の油膜厚み変化等) 上記による板厚変動の周期は、ほぼ0.1秒(10H
z)から数十秒にも及ぶ広い周波数帯域に分布する。と
くに、(1)については前圧延工程でのスタンド数、圧
下率配分等により、板厚変動の周波数が広くなる。更
に、通常は前圧延工程で多スタンドのタンデム式圧延機
を使用することが多く、種々の周波数の板厚変動が発生
する要因となる。本発明の板厚制御装置をどのような組
み合わせ回路を用いて使用するかは、制御対象たる板厚
変動の周波数や塑性係数等により決定される。下記に4
種類の操作組み合わせを挙げる。
The operation of the present invention will be described with reference to FIGS. The upper and lower work roll body end gaps a are detected by the contact type roll gap detection means 3 installed on both body ends 2 of the work roll 1.
The output signal δ corresponding to the variation of the data is supplied to the arithmetic unit 6.
Arithmetic unit 6 has switches 19 and 2 for switching control methods.
0, and an arbitrary control method can be selected by a switching device (not shown). In general, if the factors of the thickness variation are raised, (1) the thickness variation occurring in the process before the target process (so-called thickness variation on the mill entry side) (2) the thickness variation occurring during rolling in the rolling process ( (Roll eccentricity, change in oil film thickness of oil film bearing of counter roll, etc.) The cycle of the plate thickness fluctuation by the above is approximately 0.1 second (10H
It is distributed over a wide frequency band from z) to several tens of seconds. In particular, in the case of (1), the frequency of plate thickness variation becomes wide due to the number of stands, reduction ratio distribution, and the like in the pre-rolling step. Further, in many cases, a tandem-type rolling mill having multiple stands is usually used in the pre-rolling process, which causes a thickness variation at various frequencies. Which combination circuit is used to use the sheet thickness control device of the present invention is determined by a frequency of sheet thickness fluctuation to be controlled, a plastic coefficient, and the like. 4 below
Here are the types of operation combinations.

【0017】 スイッチ19 スイッチ20 スイッチ25または26 回路1: 入り、 切り、 切り 回路2: 切り、 入り、 切り 回路3: 入り、 入り、 切り 回路4: 切り、 入り、 入りSwitch 19 Switch 20 Switch 25 or 26 Circuit 1: On, Off, Off Circuit 2: Off, On, Off Circuit 3: On, On, Off Circuit 4: Off, On, On

【0018】演算装置6においては、δはロックオンホ
ールド回路9,12により、制御開始時点あるいは操作
端を手動介入した場合の変更時点からの偏差信号τとし
て出力される。なお接触式ロール間隙検出手段3を複数
台設置した場合には、各手段からの出力信号を平均化し
て偏差信号τとして用いる。
In the arithmetic unit 6, δ is output by the lock-on-hold circuits 9 and 12 as a deviation signal τ from the control start time or the change time when the operation end is manually interposed. When a plurality of contact-type roll gap detecting means 3 are installed, output signals from each means are averaged and used as a deviation signal τ.

【0019】回路1を使用する場合、平均偏差信号τは
ローパスフィルター回路10により、周波数fa1(H
z)以上の成分をカットされ信号△δ1として、比例積
分制御演算装置11に入力される。ここでfa1は、制
御対象となる周波数の上限値である。比例積分制御演算
装置11においては、前述した式で示すように信号△δ
1に影響係数(圧下位置調整の場合と圧延速度調整の場
合においてそれぞれ独自に算出される)及び比例積分用
ゲイン等を用いて制御用出力ε1を演算・出力する。制
御用出力ε1は、操作端選択スイッチ21を閉じる事に
より、圧下位置調整手段4に出力される。また選択スイ
ッチ23を閉じる事により、圧延速度調整手段5に出力
され、それぞれ圧下位置調整、圧延速度調整により、板
厚の自動制御を行う。図3を用いて、信号を模式的に説
明する。ロール間隙検出手段3によって検出される信号
δは様々な周波数を有している。そこでロールパスフィ
ルタ回路10を通すことによって、高周波成分が除去さ
れ△δ1となる。比例積分制御演算装置11にこの信号
△δ1を入力すると、任意の低周波成分の外乱に対する
制御用出力ε1が出力される。これらの信号処理の結果
を模式的に表したものが図4である。
When the circuit 1 is used, the average deviation signal τ is converted to a frequency fa1 (H
z) The above components are cut and input to the proportional-integral-control arithmetic unit 11 as a signal 制 御 δ1. Here, fa1 is the upper limit of the frequency to be controlled. In the proportional-integral control arithmetic unit 11, the signal △ δ
The control output ε1 is calculated and output using the influence coefficient (calculated independently in the case of adjusting the rolling position and the case of adjusting the rolling speed) and the gain for proportional integration. The control output ε1 is output to the rolling-down position adjusting means 4 by closing the operation end selection switch 21. When the selection switch 23 is closed, the output is output to the rolling speed adjusting means 5, and the sheet thickness is automatically controlled by adjusting the rolling position and the rolling speed, respectively. The signal will be schematically described with reference to FIG. The signal δ detected by the roll gap detecting means 3 has various frequencies. Then, by passing through the roll-pass filter circuit 10, high-frequency components are removed, and △ δ1 is obtained. When this signal △ δ1 is input to the proportional-integral control arithmetic unit 11, a control output ε1 for a disturbance of an arbitrary low-frequency component is output. FIG. 4 schematically shows the results of these signal processings.

【0020】回路2を用いる場合、平均偏差信号τは、
バンドパスフィルター回路13にて周波数fb1(H
z)以下及びfb2(Hz)以上の信号をカットされ、
信号△δ2として次の比例積分制御演算装置に入力され
る。ここでfb1は任意に決めて良いが、fb2につい
ては、ロール間隙検出手段、操作端のそれぞれの位相遅
れ特性、バンドパスフィルターの伝達関数特性等により
制限を受ける。比例積分制御演算装置14は入力△δ2
に対して、前述した式に示すように、影響係数、比例積
分制御用ゲイン等を用いて制御用出力ε2を演算、出力
する。制御用出力ε2は、操作端選択スイッチ22を閉
じる事により、圧下位置調整手段4に出力される。また
選択スイッチ24を閉じる事により、圧延速度調整手段
5に出力され、それぞれ圧下位置調整、圧延速度調整に
より、板厚の自動制御を行う。図5を用いて、信号を模
式的に説明する。ロール間隙検出手段3によって検出さ
れる信号δは、バンドパスフィルタ回路13を通り、低
周波成分と高周波成分が除去され、任意の周波数成分信
号△δ2が取り出される。比例積分制御演算装置14に
この信号△δ2を入力すると、任意の周波数成分の外乱
に対する制御用出力ε2が出力される。これらの信号処
理の結果を模式的に表したものが図6である。
When the circuit 2 is used, the average deviation signal τ is
The frequency fb1 (H
z) The signal below fb2 (Hz) and above is cut off,
The signal △ δ2 is input to the following proportional-integral control arithmetic unit. Here, fb1 may be arbitrarily determined. However, fb2 is limited by the roll gap detecting means, the phase delay characteristics of the operation ends, the transfer function characteristics of the band-pass filter, and the like. The proportional-integral control arithmetic unit 14 receives the input △ δ2
Then, as shown in the above equation, the control output ε2 is calculated and output using the influence coefficient, the gain for proportional integration control, and the like. The control output ε2 is output to the rolling-down position adjusting means 4 by closing the operation end selection switch 22. When the selection switch 24 is closed, the output is output to the rolling speed adjusting means 5, and the thickness is automatically controlled by adjusting the rolling position and the rolling speed, respectively. The signal will be schematically described with reference to FIG. The signal δ detected by the roll gap detecting means 3 passes through a band-pass filter circuit 13, from which low-frequency components and high-frequency components are removed, and an arbitrary frequency component signal △ δ2 is extracted. When this signal △ δ2 is input to the proportional-integral control arithmetic unit 14, a control output ε2 for disturbance of an arbitrary frequency component is output. FIG. 6 schematically shows the results of these signal processings.

【0021】回路3を用いる場合、平均偏差信号τは、
前記回路1を使用する場合で述べたローパスフィルター
回路10、及び前記回路2で述べたバンドパスフィルタ
ー回路13に並列に出力され、それぞれの作動に従っ
て、上述した回路で作成された制御用出力ε1,ε2が
それぞれ選択された操作端調整器21,22,23,2
4のうちのいずれかまたは複数の調整器に出力され、圧
下位置調整、圧延速度調整を行う事により、板厚の自動
制御を行う。
When the circuit 3 is used, the average deviation signal τ is
The low-pass filter circuit 10 described in the case of using the circuit 1 and the band-pass filter circuit 13 described in the circuit 2 are output in parallel to each other. The operating end adjusters 21, 22, 23, 2 with ε2 respectively selected
4 is output to one or a plurality of adjusters, and the thickness is automatically controlled by adjusting the rolling position and the rolling speed.

【0022】回路4を用いる場合、平均偏差信号τはバ
ンドパスフィルター回路13に入力され、以降の動作は
前記回路2を使用する場合で述べたようになる。また、
平均偏差信号τとは別個に圧延機出側に設置された板厚
検出手段7により検出された板厚検出信号Δδ3が比例
積分制御演算装置8に出力される。この場合の板厚検出
信号Δδ3には、設定板厚からの偏差信号(設定板厚に
到達した場合が偏差0となる。)が通常は使用される。
板厚検出信号Δδ3が板厚の絶対値の場合には、たとえ
ば下式により板厚偏差信号Δδ4を演算・出力すればよ
い。 Δδ4=(測定された板厚の絶対値)−(設定板厚) 比例積分制御演算装置8は、前述した式に示すように影
響係数、比例積分用ゲイン等を用いて制御用出力ε3を
演算・出力する本制御においては、圧延機出側の板厚検
出手段7により圧延後の板厚を計測することにより、制
御結果がモニターでき、圧延後の板厚が目標値に対して
期待どおりになっているか否かの保証ができる。即ち、
制御結果である板厚と目標板厚との偏差を常時監視し、
修正を施すことになるので目標板厚を中心値とした制御
がより確実に実施できる利点がある。制御用出力ε3
は、操作端選択スイッチ25を閉じる事により、圧下位
置調整手段4に出力され、また選択スイッチ26を閉じ
る事により、圧延速度調整手段5に出力され、既述のロ
ールギャップ間隙検出器からの信号により作成された制
御用出力ε2と合成されて、それぞれ圧下位置調整、圧
延速度調整により、板厚の自動制御を行うものである。
以上いずれの方法においても制御の操作端として、圧下
位置、圧延速度のいずれかを選択できる訳であるが、い
ずれの回路を作動させるかは、塑性係数、制御対象とす
る板厚変動の周波数等により決定することができる。
When the circuit 4 is used, the average deviation signal τ is input to the band-pass filter circuit 13, and the subsequent operation is as described in the case where the circuit 2 is used. Also,
The thickness detection signal Δδ3 detected by the thickness detection means 7 provided on the rolling mill exit side separately from the average deviation signal τ is output to the proportional-integral control arithmetic unit 8. In this case, as the sheet thickness detection signal Δδ3, a deviation signal from the set sheet thickness (the deviation becomes 0 when the set sheet thickness is reached) is usually used.
When the thickness detection signal Δδ3 is the absolute value of the thickness, the thickness deviation signal Δδ4 may be calculated and output, for example, by the following equation. Δδ4 = (absolute value of measured plate thickness) − (set plate thickness) The proportional-integral control calculating device 8 calculates the control output ε3 using the influence coefficient, the proportional-integral gain, and the like as shown in the above-described formula. In this output control, the control result can be monitored by measuring the thickness after rolling by the thickness detecting means 7 on the exit side of the rolling mill, so that the thickness after rolling is as expected with respect to the target value. Can be guaranteed whether or not. That is,
Always monitor the deviation between the control result, the thickness and the target thickness,
Since the correction is performed, there is an advantage that the control with the target plate thickness as the center value can be more reliably performed. Control output ε3
Is output to the rolling-down position adjusting means 4 by closing the operating end selection switch 25, and is output to the rolling speed adjusting means 5 by closing the selection switch 26. Are combined with the control output ε2 created by the above, and the thickness is automatically controlled by adjusting the rolling position and the rolling speed, respectively.
In any of the above methods, any one of the rolling position and the rolling speed can be selected as the control operation end. Can be determined by

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例1 接触式ロール間隙検出手段3によるロール間隙検出値δ
をロックオン・ホールド回路9にて偏差信号τにして、
さらにローパスフィルタ回路10を通して任意の低周波
成分のみを取出し、比例積分制御演算装置11によって
圧下位置調整手段4あるいは圧延速度調整手段5を介し
て、ロール間隙一定制御を実施した。従来のモニタAG
Cが制御対象としている低周波数帯域の板厚制御を行う
ものである。板厚検出のためのむだ時間がないため、制
御系設計の自由度が増すとともに、制御の応答性も容易
に向上させることができる。本実施例の結果、何らAG
C制御をしない場合の板厚精度のばらつきがおよそ7%
向上した。むだ時間を有する通常のモニターAGCは、
ほぼ0.1Hz以下の低周波成分しか制御できない。こ
れに対して、本実施例は、むだ時間がなく、制御応答が
速いため、低域周波成分の除去能力をさらに高めること
を主目的とした場合に有効である。
Embodiments of the present invention will be described below. Example 1 Roll gap detection value δ by contact roll gap detection means 3
Into the deviation signal τ by the lock-on-hold circuit 9,
Further, only an arbitrary low-frequency component was extracted through the low-pass filter circuit 10, and the roll gap constant control was performed by the proportional-integral control arithmetic unit 11 via the rolling position adjusting means 4 or the rolling speed adjusting means 5. Conventional monitor AG
C performs plate thickness control in a low frequency band which is a control target. Since there is no dead time for detecting the plate thickness, the degree of freedom in control system design is increased, and the responsiveness of control can be easily improved. As a result of this example,
Approximately 7% variation in thickness accuracy without C control
Improved. A regular monitor with dead time AGC is
Only low frequency components of about 0.1 Hz or less can be controlled. On the other hand, the present embodiment is effective when the main purpose is to further enhance the ability to remove low frequency components because there is no dead time and the control response is fast.

【0024】実施例2 接触式ロール間隙検出装置3によるロール間隙検出値δ
をロックオン・ホールド回路12にて偏差信号τにし
て、さらにバンドパスフィルタ回路13を通して任意の
高周波成分および低周波成分をカットして任意の周波数
外乱のみを取出し、比例制御演算装置14によって圧下
位置調整手段4あるいは圧延速度調整手段5を介して、
ロール間隙一定制御を実施した。本実施例の結果、何ら
AGC制御をしない場合の板厚精度のばらつきがおよそ
15%向上した。板厚変動を構成する周波数がある領域
に集中しており、かつ、その周波数が中域周波数(例え
ば0.5HZ〜5HZ)である場合に本実施例の回路が
有効に作用する。実施例1,2において、圧延速度調整
スタンドは、ロール間隙検出装置の設置スタンド、ある
いはその前後のスタンド、テンションリール等であって
もよい。
Example 2 Roll gap detected value δ by contact roll gap detector 3
Is converted into a deviation signal τ by a lock-on-hold circuit 12, and an arbitrary high-frequency component and a low-frequency component are cut through a band-pass filter circuit 13 to extract only an arbitrary frequency disturbance. Via the adjusting means 4 or the rolling speed adjusting means 5,
Roll gap constant control was performed. As a result of this embodiment, the variation in the thickness accuracy when no AGC control was performed was improved by about 15%. The circuit according to the present embodiment works effectively when the frequency constituting the thickness variation is concentrated in a certain region and the frequency is a middle frequency (for example, 0.5 Hz to 5 Hz). In the first and second embodiments, the rolling speed adjusting stand may be an installation stand of the roll gap detecting device, or a stand before and after the stand, a tension reel, or the like.

【0025】実施例3 前述の回路1,2を併用してロール間隙一定制御を実施
した。それぞれの制御周波数fa1,fb1,fb2は
任意に選べるが、過制御を防止するために fa1 ≦ fb1 としてもよい。本実施例の結果、何らAGC制御をしな
い場合の板厚精度のばらつきがおよそ22%向上した。
本実施例の回路は、低域周波成分および中域周波数成分
を同時に制御する場合に、有効である。
Example 3 The roll gap constant control was performed by using both the circuits 1 and 2 described above. The respective control frequencies fa1, fb1, fb2 can be arbitrarily selected, but may be set to fa1 ≦ fb1 in order to prevent overcontrol. As a result of the present embodiment, the variation in plate thickness accuracy when no AGC control was performed was improved by about 22%.
The circuit of the present embodiment is effective when controlling the low frequency component and the middle frequency component simultaneously.

【0026】実施例4 本実施例は回路2と板厚検出手段を併用する。即ち、圧
延機出側に設置された板厚検出手段7の板厚検出値をも
とに比例積分制御演算装置8によって圧下位置調整手段
4あるいは圧延速度調整手段5を併用することによっ
て、板厚一定制御を実施した。ここで、板厚検出手段7
の制御周波数の上限をfm(制御系の構成として必然的
に決まってしまう値)とすると、実施例3と同様に過制
御を防止するために、実施例2のバンドパスフィルタ回
路13の低域カット周波数 fb1を fm ≦ fb1 としてもよい。本実施例の結果、何らAGC制御をしな
い場合の板厚精度のばらつきがおよそ20%向上した。
本実施例の回路は、圧延機出側での目標板厚制御を、従
来の板厚制御方式であるモニターAGCで実地し板厚の
絶対値を保証するとともに、さらに中域周波数の板厚偏
差を除去したい場合に有効な回路である。
Embodiment 4 In this embodiment, the circuit 2 and the thickness detecting means are used in combination. That is, by using the rolling position adjusting means 4 or the rolling speed adjusting means 5 together with the rolling position adjusting means 5 by the proportional integral control arithmetic unit 8 based on the sheet thickness detecting means 7 provided on the rolling mill exit side. Constant control was implemented. Here, the thickness detecting means 7
If the upper limit of the control frequency is set to fm (a value that is inevitably determined as the configuration of the control system), the low-pass band of the band-pass filter circuit 13 of the second embodiment is prevented in order to prevent overcontrol as in the third embodiment. The cut frequency fb1 may be set to fm ≦ fb1. As a result of the present embodiment, the variation in plate thickness accuracy when no AGC control was performed was improved by about 20%.
In the circuit of this embodiment, the target thickness control at the exit side of the rolling mill is performed by a monitor AGC which is a conventional thickness control method, the absolute value of the thickness is guaranteed, and the thickness deviation of the mid-range frequency is further improved. This is an effective circuit when it is desired to remove the noise.

【0027】[0027]

【発明の効果】接触式のロール間隙検出器を用いた本発
明により、板厚検出に関するむだ時間のない高応答かつ
高精度の板厚制御が可能となった。これによって、下記
に示すように従来の自動板厚制御の欠点を克服できる。 (1)板厚変化検出のためのむだ時間がない(モニタA
GCの克服)。 (2)ロール間隙検出器の検出値が出側板厚変化そのも
のに対応するため、出側板厚変化を引き起こす外乱が原
板板厚変化のみに限定されない(FF−AGCの克
服)。 (3)板厚変化によって生じる圧延荷重の大小の影響を
受けない(ミル定数制御の克服)。 (4)圧延油やクーラントによるロール間隙検出誤差が
生じにくい(非接触ロール間隙検出によるAGCの克
服)。
According to the present invention using the contact-type roll gap detector, it is possible to perform high-response and high-accuracy plate thickness control without dead time relating to plate thickness detection. This can overcome the drawbacks of the conventional automatic thickness control as described below. (1) No dead time for detecting thickness change (monitor A
Overcoming GC). (2) Since the detected value of the roll gap detector corresponds to the change in the output-side sheet thickness itself, the disturbance that causes the change in the output-side sheet thickness is not limited to only the change in the original sheet thickness (overcoming FF-AGC). (3) It is not affected by the magnitude of the rolling load caused by the change in the thickness (overcoming the control of the mill constant). (4) Roll gap detection error due to rolling oil or coolant hardly occurs (overcoming AGC by detecting non-contact roll gap).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の板厚制御装置のフロー図FIG. 1 is a flowchart of a sheet thickness control device of the present invention.

【図2】本発明の板厚制御装置の概略説明図FIG. 2 is a schematic explanatory view of a sheet thickness control device of the present invention.

【図3】回路1を用いた場合の信号のフロー図FIG. 3 is a signal flow diagram when the circuit 1 is used.

【図4】回路1を用いた場合の信号処理結果の模式図FIG. 4 is a schematic diagram of a signal processing result when the circuit 1 is used.

【図5】回路2を用いた場合の信号のフロー図FIG. 5 is a signal flow diagram when the circuit 2 is used.

【図6】回路2を用いた場合の信号処理結果の模式図FIG. 6 is a schematic diagram of a signal processing result when the circuit 2 is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 … … … 接触式ロール間隙検出手段 4 … … … 圧下位置調整手段 5 … … … 圧延速度調整手段 6 … … … 演算手段 9,12… … ロックオン・ホールド回路 10 … … … ローパスフィルタ回路 13 … … … バンドパスフィルタ回路 8,11,14… 比例積分制御演算装置 3 Contact roll gap detecting means 4 Roll-down position adjusting means 5 Rolling speed adjusting means 6 Calculating means 9, 12 Lock-on / hold circuit 10 Low-pass filter circuit 13 ……… Band pass filter circuit 8, 11, 14… Proportional integral control arithmetic unit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】作業ロールの胴端部で上下作業ロール間の
ロール間隙を検出するための接触式ロール間隙検出手段
と、前記ロール間隙検出手段からのロール間隙検出信号
を演算し、前記作業ロールのロール位置を調整するため
の圧下位置調整手段、または前記作業ロールのロール回
転速度を調整するための圧延速度調整手段のいずれかの
操作量を決定するための演算手段と、圧延機出側に配設
された板厚検出手段とを備えたことを特徴とする、冷間
圧延機の板厚制御装置
A contact-type roll gap detecting means for detecting a roll gap between upper and lower work rolls at a body end of the work roll; and a roll gap detection signal from the roll gap detecting means, and calculating the work roll. Calculation means for determining the operation amount of either the rolling position adjustment means for adjusting the roll position, or the rolling speed adjustment means for adjusting the roll rotation speed of the work roll, and A thickness control device for a cold rolling mill, wherein the thickness control means is provided.
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