JP3003496B2 - 圧延機のプリセット方法 - Google Patents
圧延機のプリセット方法Info
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- JP3003496B2 JP3003496B2 JP6050808A JP5080894A JP3003496B2 JP 3003496 B2 JP3003496 B2 JP 3003496B2 JP 6050808 A JP6050808 A JP 6050808A JP 5080894 A JP5080894 A JP 5080894A JP 3003496 B2 JP3003496 B2 JP 3003496B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バックアップクラウン
調整ならびにロールベンダ機構を有する圧延機の形状制
御装置のプリセット方法に関する。
調整ならびにロールベンダ機構を有する圧延機の形状制
御装置のプリセット方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】硬質、薄物材の冷間圧延機には小径ワー
クロールクラスタミルが広く用いられている。小径ワー
クロールは硬質材の高圧下圧延に有効であるが、複雑な
板形状不良が発生するため、これらの圧延機には一般的
に複数の形状制御装置が具備されている。これら形状制
御装置を有効に機能させ目標形状を得るためには、形状
検出器からの実形状に基づいて目標形状になるように制
御装置を操作する形状フィードバック制御が有効であ
り、広く用いられている。
クロールクラスタミルが広く用いられている。小径ワー
クロールは硬質材の高圧下圧延に有効であるが、複雑な
板形状不良が発生するため、これらの圧延機には一般的
に複数の形状制御装置が具備されている。これら形状制
御装置を有効に機能させ目標形状を得るためには、形状
検出器からの実形状に基づいて目標形状になるように制
御装置を操作する形状フィードバック制御が有効であ
り、広く用いられている。
【０００３】しかしながら、圧延開始箇所が形状検出器
に到達するまでの間はフィードバック制御が適用できな
いため、圧延開始直後から目標形状を得るためには形状
制御装置を最適な値に初期設定（プリセット）する必要
がある。これまでのクラスタミルの形状制御装置のプリ
セット方法としては、以下に示す様なものが開示されて
いる。
に到達するまでの間はフィードバック制御が適用できな
いため、圧延開始直後から目標形状を得るためには形状
制御装置を最適な値に初期設定（プリセット）する必要
がある。これまでのクラスタミルの形状制御装置のプリ
セット方法としては、以下に示す様なものが開示されて
いる。
【０００４】特開昭６１−２５５７１０号公報に記載さ
れている技術は、フィードバック制御を、応答性のよい
ロールベンダで行い、バックアップクラウンを、圧延前
にプリセットする形状制御方式であって、バックアップ
クラウンのプリセット値を圧延条件をもとに演算装置に
より演算するものである。このプリセット演算装置では
圧延条件に基づく形状予測を行ない、この時ロールベン
ダ力は所定のプリセット値とする。そのロールベンダ力
のプリセット値に基づいて予め求めてある荷重条件とバ
ックアップクラウン値の最適パターンの関係式を用い
て、バックアップクラウンのセットアップ値を決定す
る。したがって、当該パスの圧延荷重推定値のみによっ
てバックアップクラウンのプリセット値が決定されるこ
とになる。
れている技術は、フィードバック制御を、応答性のよい
ロールベンダで行い、バックアップクラウンを、圧延前
にプリセットする形状制御方式であって、バックアップ
クラウンのプリセット値を圧延条件をもとに演算装置に
より演算するものである。このプリセット演算装置では
圧延条件に基づく形状予測を行ない、この時ロールベン
ダ力は所定のプリセット値とする。そのロールベンダ力
のプリセット値に基づいて予め求めてある荷重条件とバ
ックアップクラウン値の最適パターンの関係式を用い
て、バックアップクラウンのセットアップ値を決定す
る。したがって、当該パスの圧延荷重推定値のみによっ
てバックアップクラウンのプリセット値が決定されるこ
とになる。
【０００５】また前記セットアップ方法では、圧延条件
に基づく形状予測精度には限界があるため、セットアッ
プに誤差が生じる。これを解決する方法として、特開昭
６１−２５５７０９号公報には、実績圧延条件からプリ
セット誤差を求め、次パスあるいは次コイルのプリセッ
ト値を補正する方法が記載されている。これは、形状フ
ィードバックによるロールベンダ動作量による形状変化
をバックアップクラウンのセットアップ誤差としてバッ
クアップクラウンの設定誤差を求め、この誤差の値を次
パスあるいは次コイルの学習値として修正する方法であ
る。
に基づく形状予測精度には限界があるため、セットアッ
プに誤差が生じる。これを解決する方法として、特開昭
６１−２５５７０９号公報には、実績圧延条件からプリ
セット誤差を求め、次パスあるいは次コイルのプリセッ
ト値を補正する方法が記載されている。これは、形状フ
ィードバックによるロールベンダ動作量による形状変化
をバックアップクラウンのセットアップ誤差としてバッ
クアップクラウンの設定誤差を求め、この誤差の値を次
パスあるいは次コイルの学習値として修正する方法であ
る。
【０００６】前記従来技術のバックアップクラウンのプ
リセット精度をさらに向上させる方法として、三菱重工
技報Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．４には、形状に影響する因子を
詳細に扱った形状予測モデルを用いたバックアップクラ
ウンの設定方式が記載されている。本方式ではまず、次
に示す式を用い、形状を推定する。 ε＝α・（Ｃh ／ｈ−ＣH ／Ｈ） (1)
リセット精度をさらに向上させる方法として、三菱重工
技報Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．４には、形状に影響する因子を
詳細に扱った形状予測モデルを用いたバックアップクラ
ウンの設定方式が記載されている。本方式ではまず、次
に示す式を用い、形状を推定する。 ε＝α・（Ｃh ／ｈ−ＣH ／Ｈ） (1)
【０００７】
【数１】
【０００８】ここで記号の意味は以下の通りである。 ε ：伸び（形状） α ：形状変化係数 Ｃh ：出側板クラウン値 ＣH ：入側板クラウン値 ｈ ：出側板厚 Ｈ ：入側板厚 Ｆj ：出側板クラウンへ影響する圧延因子（荷重、ロー
ルベンダ、ロールクラウン、バックアップクラウン、入
側板クラウン） Ａj ：出側板クラウンへの各圧延因子の影響係数
ルベンダ、ロールクラウン、バックアップクラウン、入
側板クラウン） Ａj ：出側板クラウンへの各圧延因子の影響係数
【０００９】(1),(2) 式から圧延条件に対する形状推定
式を求める。次にエッジ端部ならびにクオータ部と板セ
ンタ部との伸びの差Λ2 、Λ4 を各々(3),(4) 式であた
える。 Λ2 ＝ε（Ｅ）−ε（Ｃ） (3) Λ4 ＝ε（Ｑ）−ε（Ｃ） (4) ここで記号の意味は以下の通りである。 ε（Ｅ）：エッジ端部の伸び ε（Ｑ）：クオータ部の伸び ε（Ｃ）：センタ部の伸び Λ2 ：エッジ端部の伸び差 Λ4 ：クオータ部の伸び差
式を求める。次にエッジ端部ならびにクオータ部と板セ
ンタ部との伸びの差Λ2 、Λ4 を各々(3),(4) 式であた
える。 Λ2 ＝ε（Ｅ）−ε（Ｃ） (3) Λ4 ＝ε（Ｑ）−ε（Ｃ） (4) ここで記号の意味は以下の通りである。 ε（Ｅ）：エッジ端部の伸び ε（Ｑ）：クオータ部の伸び ε（Ｃ）：センタ部の伸び Λ2 ：エッジ端部の伸び差 Λ4 ：クオータ部の伸び差
【００１０】ここで(5) 式に示す評価関数Ｊを導入し、
Ｊが最小となるバックアップクラウン値をプリセット値
とする方法である。 Ｊ＝Λ2 2 ＋Λ4 2 (5)
Ｊが最小となるバックアップクラウン値をプリセット値
とする方法である。 Ｊ＝Λ2 2 ＋Λ4 2 (5)
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術には以下の様な問題点があった。板形状は前述の
(1) 式で示されるが、ここで出側板クラウンＣh は、
(6) 式における各設定値に基づいて推定される。 Ｃh ＝ｆ（Ｐ，Ｃr ，ＣH ，Ｙj ，Ｐj ） (6) ここで記号の意味は以下の通りである。 Ｐ：圧延荷重 Ｃr ：ロールクラウン Ｙj ：バックアップクラウン Ｐj ：ロールベンダ力
来技術には以下の様な問題点があった。板形状は前述の
(1) 式で示されるが、ここで出側板クラウンＣh は、
(6) 式における各設定値に基づいて推定される。 Ｃh ＝ｆ（Ｐ，Ｃr ，ＣH ，Ｙj ，Ｐj ） (6) ここで記号の意味は以下の通りである。 Ｐ：圧延荷重 Ｃr ：ロールクラウン Ｙj ：バックアップクラウン Ｐj ：ロールベンダ力
【００１２】良好な目標形状を得るためには板幅方向の
伸びが均等、すなわち(1) 式でε＝０となる条件のとき
である。従って、出側板クラウンＣh が(7) 式となるよ
うに(6) 式のＹj を決定することになる。 Ｃh ＝ｈ・ＣH ／Ｈ (7) (6),(7) 式から分かるように、最適なバックアップクラ
ウン設定は当該パスの出側板クラウンに基づいて決定す
る必要がある。
伸びが均等、すなわち(1) 式でε＝０となる条件のとき
である。従って、出側板クラウンＣh が(7) 式となるよ
うに(6) 式のＹj を決定することになる。 Ｃh ＝ｈ・ＣH ／Ｈ (7) (6),(7) 式から分かるように、最適なバックアップクラ
ウン設定は当該パスの出側板クラウンに基づいて決定す
る必要がある。
【００１３】特開昭６１−２５５７１０号公報に記載さ
れている様な従来技術のバックアップクラウンのプリセ
ット方法は、圧延荷重から最適バックアップクラウンを
設定する方法であり、出側板クラウン変化が考慮されて
おらず、プリセット精度に問題がある。
れている様な従来技術のバックアップクラウンのプリセ
ット方法は、圧延荷重から最適バックアップクラウンを
設定する方法であり、出側板クラウン変化が考慮されて
おらず、プリセット精度に問題がある。
【００１４】一方、特開昭６１−２５５７０９号公報に
記載されている様な従来技術では、プリセット誤差の学
習方式によって前パスのプリセット誤差は修正できる
が、次パスのバックアップクラウン設定方式は特開昭６
１−２５５７１０号公報に記載されている様な従来技術
と同様であり、次パスの出側板クラウン変化による形状
変化分のプリセット誤差が常に生じることになる。
記載されている様な従来技術では、プリセット誤差の学
習方式によって前パスのプリセット誤差は修正できる
が、次パスのバックアップクラウン設定方式は特開昭６
１−２５５７１０号公報に記載されている様な従来技術
と同様であり、次パスの出側板クラウン変化による形状
変化分のプリセット誤差が常に生じることになる。
【００１５】また、三菱重工技報Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．４
に記載されている様な従来技術は、出側板クラウンへの
圧延因子を考慮して、形状を予測するモデルからバック
アップクラウンのプリセット値を演算する方式であり、
形状予測モデルによって特開昭６１−２５５７１０号公
報、特開昭６１−２５５７０９号公報に記載されている
様な従来技術のプリセット精度を向上させることができ
るが、次に示す問題点がある。
に記載されている様な従来技術は、出側板クラウンへの
圧延因子を考慮して、形状を予測するモデルからバック
アップクラウンのプリセット値を演算する方式であり、
形状予測モデルによって特開昭６１−２５５７１０号公
報、特開昭６１−２５５７０９号公報に記載されている
様な従来技術のプリセット精度を向上させることができ
るが、次に示す問題点がある。
【００１６】圧延の進行に伴い各ロールはヒートクラウ
ンにより、各ロールの初期ロールプロフィルが変化する
が、本推定モデルでは出側板クラウンへのヒートクラウ
ンの影響は考慮されていないので、パスを追う毎にプリ
セット誤差が生じる。これを解決するために前パスの実
績値をもとにバックアップクラウンの設定誤差を求め、
次パスの推定値を補正する方法が考えられるが、この場
合パス毎に学習演算が必要で、パス間の学習演算処理の
ため前パス終了後、直ちに次パスの圧延を開始できない
という問題が生じる。
ンにより、各ロールの初期ロールプロフィルが変化する
が、本推定モデルでは出側板クラウンへのヒートクラウ
ンの影響は考慮されていないので、パスを追う毎にプリ
セット誤差が生じる。これを解決するために前パスの実
績値をもとにバックアップクラウンの設定誤差を求め、
次パスの推定値を補正する方法が考えられるが、この場
合パス毎に学習演算が必要で、パス間の学習演算処理の
ため前パス終了後、直ちに次パスの圧延を開始できない
という問題が生じる。
【００１７】以上の他にも、バックアップクラウン制御
はロールベンダに比べて応答が遅く、加速時に有効に動
作しない場合があるが、応答性を考慮したバックアップ
クラウンならびにロールベンダのプリセット方法が必要
である。
はロールベンダに比べて応答が遅く、加速時に有効に動
作しない場合があるが、応答性を考慮したバックアップ
クラウンならびにロールベンダのプリセット方法が必要
である。
【００１８】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ヒートクラウン等の予測困難な
形状変化外乱をパス毎に学習演算することなく補償で
き、またバックアップクラウンの応答性を考慮したクラ
スタミルの高精度な形状制御装置のセットアップ方法を
提供することを目的としている。
ためになされたもので、ヒートクラウン等の予測困難な
形状変化外乱をパス毎に学習演算することなく補償で
き、またバックアップクラウンの応答性を考慮したクラ
スタミルの高精度な形状制御装置のセットアップ方法を
提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段および作用】上記課題は以
下の手段により解決される。本発明におけるバックアッ
プクラウンのプリセット演算は(8)式を基礎式として用
いている。
下の手段により解決される。本発明におけるバックアッ
プクラウンのプリセット演算は(8)式を基礎式として用
いている。
【００２０】
【数２】
【００２１】ただし、 Δ1 Ｐ＝Ｐ−Ｐ* Δ1 Ｃh ＝Ｃh −Ｃh * Δ1 ＰIMR ＝ＰIMR −ＰIMR * ここで記号の意味は以下の通りである。 Ｙj * ：バックアップクラウン基準値 Ｐ* ：圧延荷重基準値 Ｃh * ：出側板クラウン基準値 ＰIMR * ：中間ロールベンダ力基準値 Ｐ：圧延荷重推定値 Ｃh ：出側板クラウン推定値 ＰIMR ：中間ロールベンダ力設定値
【００２２】
【数３】
【００２３】
【数４】
【００２４】
【数５】
【００２５】(8) 式において、まず各基準値の設定を行
う。バックアップクラウン基準値Ｙ j * 、圧延荷重基準
値Ｐ* 、出側板クラウン基準値Ｃh * 、および中間ロー
ルベンダ力基準値ＰIMR * を、１パス目は最適形状が得
られるよう、板幅、ロール寸法等の圧延条件で分類して
求めた値を設定する。また２パス目以降の各基準値につ
いては、前パスでの形状フィードバック制御によって目
標形状が得られた時の実績値を設定する。
う。バックアップクラウン基準値Ｙ j * 、圧延荷重基準
値Ｐ* 、出側板クラウン基準値Ｃh * 、および中間ロー
ルベンダ力基準値ＰIMR * を、１パス目は最適形状が得
られるよう、板幅、ロール寸法等の圧延条件で分類して
求めた値を設定する。また２パス目以降の各基準値につ
いては、前パスでの形状フィードバック制御によって目
標形状が得られた時の実績値を設定する。
【００２６】次に各推定値を求める。圧延荷重推定値Ｐ
は、当該パスの圧延条件から圧延荷重式を用いて演算す
る。出側板クラウン値推定値Ｃh は、入出側板厚ならび
に入側板クラウンにもとづき前述した(7) 式より演算す
る。また中間ロールベンダ力設定値ＰIMR は、あらかじ
め決められた圧延条件により設定された値とする。以上
で得られた圧延荷重、出側板クラウンの推定値、および
中間ロールベンダ力の設定値と基準値との各偏差Δ
1 Ｐ、Δ1 Ｃh 、Δ1 ＰIMR を求める。
は、当該パスの圧延条件から圧延荷重式を用いて演算す
る。出側板クラウン値推定値Ｃh は、入出側板厚ならび
に入側板クラウンにもとづき前述した(7) 式より演算す
る。また中間ロールベンダ力設定値ＰIMR は、あらかじ
め決められた圧延条件により設定された値とする。以上
で得られた圧延荷重、出側板クラウンの推定値、および
中間ロールベンダ力の設定値と基準値との各偏差Δ
1 Ｐ、Δ1 Ｃh 、Δ1 ＰIMR を求める。
【００２７】ここで、各々のバックアップクラウンの影
響係数は、圧延荷重、出側板クラウン、およびロールベ
ンダ力の変化による形状変化を相殺するバックアップク
ラウンの変化係数であり、ロール変形モデルあるいは圧
延実験によって決定して与える。
響係数は、圧延荷重、出側板クラウン、およびロールベ
ンダ力の変化による形状変化を相殺するバックアップク
ラウンの変化係数であり、ロール変形モデルあるいは圧
延実験によって決定して与える。
【００２８】(8) 式に従い、前記バックアップクラウン
の基準値Ｙj * を定数項とし、バックアップクラウンの
影響係数を各々乗じた、圧延荷重、出側板クラウン値な
らびにロールベンダ力に関する前記偏差の１次式によっ
て、当該パスのバックアップクラウンのプリセット値Ｙ
j を決定することができる。
の基準値Ｙj * を定数項とし、バックアップクラウンの
影響係数を各々乗じた、圧延荷重、出側板クラウン値な
らびにロールベンダ力に関する前記偏差の１次式によっ
て、当該パスのバックアップクラウンのプリセット値Ｙ
j を決定することができる。
【００２９】本発明によるプリセット方式では、前パス
の形状フィードバック制御でヒートクラウン変化等の予
測困難な外乱を修正したバックアップクラウン値を次パ
スの基準値として用いているので、学習演算することな
く次パスの推定困難な形状変化を補償するバックアップ
クラウン設定が可能となる。さらに、当該パスの圧延荷
重ならびに出側板クラウン値ならびにロールベンダ力と
前パスの実績値からの偏差を補償するようにバックアッ
プクラウンを補正しているので、前パスの形状フィード
バック制御後の目標形状が次パスの圧延開始直後から得
られる最適バックアップクラウンの設定が可能となる。
の形状フィードバック制御でヒートクラウン変化等の予
測困難な外乱を修正したバックアップクラウン値を次パ
スの基準値として用いているので、学習演算することな
く次パスの推定困難な形状変化を補償するバックアップ
クラウン設定が可能となる。さらに、当該パスの圧延荷
重ならびに出側板クラウン値ならびにロールベンダ力と
前パスの実績値からの偏差を補償するようにバックアッ
プクラウンを補正しているので、前パスの形状フィード
バック制御後の目標形状が次パスの圧延開始直後から得
られる最適バックアップクラウンの設定が可能となる。
【００３０】次に、１パス目のバックアップクラウン基
準値の学習方法について述べる。１パス目のバックアッ
プクラウン基準値の学習方法は(9) 式を基礎式として用
いる。
準値の学習方法について述べる。１パス目のバックアッ
プクラウン基準値の学習方法は(9) 式を基礎式として用
いる。
【００３１】
【数６】
【００３２】ただし、 Δ2 Ｐ＝Ｐ**−Ｐ Δ2 ＰIMR ＝ＰIMR ** −ＰIMR ここで記号の意味は以下の通りである。 Ｙj **：バックアップクラウン実績値 Ｐ**：圧延荷重実績値 ＰIMR **：中間ロールベンダ力実績値
【００３３】まず、圧延荷重実績値Ｐ**と圧延荷重推定
値Ｐとの偏差Δ2 Ｐと、中間ロールベンダ力実績値Ｐ
IMR **と中間ロールベンダ力推定値ＰIMR との偏差Δ2
ＰIMRを求める。次に、バックアップクラウン実績値Ｙ
j **、バックアップクラウンプリセット値Ｙj 、バック
アップクラウンの影響係数を各々乗じた、圧延荷重、中
間ロールベンダ力に関する前記偏差Δ2 Ｐ、Δ2 ＰIMR
の各項からなる１次式(9) により、バックアップクラウ
ン基準値の設定誤差ΔＹj * を求める。
値Ｐとの偏差Δ2 Ｐと、中間ロールベンダ力実績値Ｐ
IMR **と中間ロールベンダ力推定値ＰIMR との偏差Δ2
ＰIMRを求める。次に、バックアップクラウン実績値Ｙ
j **、バックアップクラウンプリセット値Ｙj 、バック
アップクラウンの影響係数を各々乗じた、圧延荷重、中
間ロールベンダ力に関する前記偏差Δ2 Ｐ、Δ2 ＰIMR
の各項からなる１次式(9) により、バックアップクラウ
ン基準値の設定誤差ΔＹj * を求める。
【００３４】(9) 式で得られたバックアップクラウン基
準値の設定誤差ΔＹj * を板幅、板厚で区分された学習
ゲインを乗じて、１パス目のバックアップクラウン値に
付加し、バックアップクラウン基準値を学習する。
準値の設定誤差ΔＹj * を板幅、板厚で区分された学習
ゲインを乗じて、１パス目のバックアップクラウン値に
付加し、バックアップクラウン基準値を学習する。
【００３５】以上により、前パスもしくは前コイルの圧
延実績から１パス目のバックアップクラウンの基準値を
プリセット誤差に基づき学習することを特徴とするクラ
スタ圧延機のプリセット方法が得られる。本発明による
プリセット方式では、前パスのフィードバック制御によ
る基準実績が無い１パス目の場合、圧延実績から設定誤
差を算出し、設定誤差に基づき基準値を修正する。従っ
て、圧延コイル数が増えるに従って１パス目の設定精度
が向上する。
延実績から１パス目のバックアップクラウンの基準値を
プリセット誤差に基づき学習することを特徴とするクラ
スタ圧延機のプリセット方法が得られる。本発明による
プリセット方式では、前パスのフィードバック制御によ
る基準実績が無い１パス目の場合、圧延実績から設定誤
差を算出し、設定誤差に基づき基準値を修正する。従っ
て、圧延コイル数が増えるに従って１パス目の設定精度
が向上する。
【００３６】次に、加速前後のロールベンダのセットア
ップ演算について述べる。加速前後のロールベンダのセ
ットアップ演算は以下の式を基礎式として用いる。 ＰIMR0＝ＰIMR1＋ΔＰIMR (10)
ップ演算について述べる。加速前後のロールベンダのセ
ットアップ演算は以下の式を基礎式として用いる。 ＰIMR0＝ＰIMR1＋ΔＰIMR (10)
【００３７】
【数７】
【００３８】ここで記号の意味は以下の通りである。 ＰIMR0：中間ロールベンダ力のプリセット値 ＰIMR1：加速後の中間ロールベンダ力 Ｐ0 ：加速前の圧延荷重推定値 Ｐ1 ：加速後の圧延荷重推定値
【００３９】
【数８】
【００４０】まず、加速前の圧延荷重推定値Ｐ0 と加速
後の圧延荷重推定値Ｐ1 を圧延条件による圧延荷重式を
用いて演算する。次に加速前の圧延荷重推定値Ｐ0 と加
速後の圧延荷重推定値Ｐ1 の偏差を求め、この値にロー
ル変形モデルあるいは圧延実験により求めた荷重による
中間ロールベンダの影響係数を乗じて、中間ロールベン
ダ力のプリセット修正値ΔＰIMR を求める。この中間ロ
ールベンダ力のプリセット修正値ΔＰIMR に加速前の中
間ロールベンダ力のプリセット値ＰIMR0を加えれば、加
速後の中間ロールベンダ力ＰIMR1が得られる。ここで、
バックアップクラウンの設定値は、基準値となる圧延荷
重、板クラウン、ロールベンダ力を加速後の値とし、前
記(9) 式より求める。
後の圧延荷重推定値Ｐ1 を圧延条件による圧延荷重式を
用いて演算する。次に加速前の圧延荷重推定値Ｐ0 と加
速後の圧延荷重推定値Ｐ1 の偏差を求め、この値にロー
ル変形モデルあるいは圧延実験により求めた荷重による
中間ロールベンダの影響係数を乗じて、中間ロールベン
ダ力のプリセット修正値ΔＰIMR を求める。この中間ロ
ールベンダ力のプリセット修正値ΔＰIMR に加速前の中
間ロールベンダ力のプリセット値ＰIMR0を加えれば、加
速後の中間ロールベンダ力ＰIMR1が得られる。ここで、
バックアップクラウンの設定値は、基準値となる圧延荷
重、板クラウン、ロールベンダ力を加速後の値とし、前
記(9) 式より求める。
【００４１】以上により、当該パスの圧延荷重、板クラ
ウン推定値ならびにロールベンダ力設定値を加速後の値
としてバックアップクラウンのプリセット値を決定し、
引続き加速前後の圧延荷重予測値の差に基づいてロール
ベンダ力を設定することを特徴とするクラスタ圧延機の
プリセット方法が得られる。本発明によるプリセット方
法により、バックアップクラウン調整が、応答性が低い
ため加速中の荷重変動に追随できない場合でも、バック
アップクラウンのプリセットを加速後の予測荷重値を用
いてバックアップクラウンを設定し、加速前後の荷重変
化はロールベンダで修正するようセットアップを行え
ば、フィードバック制御開始から加速後までのフィード
バック制御が有効に動作できるプリセットが実現でき
る。
ウン推定値ならびにロールベンダ力設定値を加速後の値
としてバックアップクラウンのプリセット値を決定し、
引続き加速前後の圧延荷重予測値の差に基づいてロール
ベンダ力を設定することを特徴とするクラスタ圧延機の
プリセット方法が得られる。本発明によるプリセット方
法により、バックアップクラウン調整が、応答性が低い
ため加速中の荷重変動に追随できない場合でも、バック
アップクラウンのプリセットを加速後の予測荷重値を用
いてバックアップクラウンを設定し、加速前後の荷重変
化はロールベンダで修正するようセットアップを行え
ば、フィードバック制御開始から加速後までのフィード
バック制御が有効に動作できるプリセットが実現でき
る。
【００４２】
【実施例】本発明の実施例を図面にもとづいて説明す
る。図１は本発明に係わる形状制御法の一例を示す図で
ある。図１において、１は圧延機、２は圧延板、３はワ
ークロール、４は中間ロール、５は分割バックアップロ
ール、６は小径バックアップロール、７は形状検出器、
８は関数化演算処理装置、９は目標形状設定回路、１０
は最適操作量演算装置、１１はロールベンディング機
構、１２はバックアップロールクラウン調整機構、１３
は圧下レベリング機構、１４は圧下実績収集部、１５は
１パス目の基準設定部、１６は当該パス圧延荷重、出側
板クラウン、ロールベンダ設定部、１７はバックアップ
クラウン、ロールベンダプリセット演算部、１８はプリ
セット設定部である。
る。図１は本発明に係わる形状制御法の一例を示す図で
ある。図１において、１は圧延機、２は圧延板、３はワ
ークロール、４は中間ロール、５は分割バックアップロ
ール、６は小径バックアップロール、７は形状検出器、
８は関数化演算処理装置、９は目標形状設定回路、１０
は最適操作量演算装置、１１はロールベンディング機
構、１２はバックアップロールクラウン調整機構、１３
は圧下レベリング機構、１４は圧下実績収集部、１５は
１パス目の基準設定部、１６は当該パス圧延荷重、出側
板クラウン、ロールベンダ設定部、１７はバックアップ
クラウン、ロールベンダプリセット演算部、１８はプリ
セット設定部である。
【００４３】図１において、１２段のクラスタ圧延機１
は、上下一対のワークロール３、中間ロール４、バック
アップロール５および小径バックアップロール６がクラ
スタ状に配置された構造になっている。また、破線で囲
まれた部分が本発明に係わる形状制御装置のプリセット
設定部１８である。ここで、１パス目の基準設定部１５
では、板幅、ロール寸法等の圧延条件で分類して求め
た、バックアップクラウン、圧延荷重、出側板クラウ
ン、中間ロールベンダの１パス目の各基準値が得られ
る。
は、上下一対のワークロール３、中間ロール４、バック
アップロール５および小径バックアップロール６がクラ
スタ状に配置された構造になっている。また、破線で囲
まれた部分が本発明に係わる形状制御装置のプリセット
設定部１８である。ここで、１パス目の基準設定部１５
では、板幅、ロール寸法等の圧延条件で分類して求め
た、バックアップクラウン、圧延荷重、出側板クラウ
ン、中間ロールベンダの１パス目の各基準値が得られ
る。
【００４４】また、圧下実績収集部１４では、２パス目
以降の各基準値が、前パスでの形状フィードバック制御
によって目標形状が得られたときの実績値から設定され
る。当該パス圧延荷重、出側板クラウン、ロールベンダ
設定部１６では、各推定値が求められており、圧延荷重
は当該パスの圧延条件から圧延荷重式を用いて演算さ
れ、出側板クラウン値は入出側板厚ならびに入側板クラ
ウンにもとづき(7)式より演算され、中間ロールベンダ
力はあらかじめ決められた圧延条件により設定される。
以降の各基準値が、前パスでの形状フィードバック制御
によって目標形状が得られたときの実績値から設定され
る。当該パス圧延荷重、出側板クラウン、ロールベンダ
設定部１６では、各推定値が求められており、圧延荷重
は当該パスの圧延条件から圧延荷重式を用いて演算さ
れ、出側板クラウン値は入出側板厚ならびに入側板クラ
ウンにもとづき(7)式より演算され、中間ロールベンダ
力はあらかじめ決められた圧延条件により設定される。
【００４５】バックアップクラウン、ロールベンダプリ
セット演算部１７では、１パス目の基準設定部１５また
は圧下実績収集部１４でえられた各基準値と、当該パス
圧延荷重、出側板クラウン、ロールベンダ設定部１６で
得られた各推定値の偏差が求められ、バックアップクラ
ウンの基準値を定数項とし、バックアップクラウンの影
響係数を各々乗じた、前記各偏差の１次式によって、当
該パスのバックアップクラウンのプリセット値が決定さ
れている。
セット演算部１７では、１パス目の基準設定部１５また
は圧下実績収集部１４でえられた各基準値と、当該パス
圧延荷重、出側板クラウン、ロールベンダ設定部１６で
得られた各推定値の偏差が求められ、バックアップクラ
ウンの基準値を定数項とし、バックアップクラウンの影
響係数を各々乗じた、前記各偏差の１次式によって、当
該パスのバックアップクラウンのプリセット値が決定さ
れている。
【００４６】また、圧延中のフィードバック制御を行う
部分として、形状検出器７で得られた形状を関数化演算
装置８で数値化し、目標形状設定回路９によって目標形
状を決め、最適操作量演算装置１０で形状が良好になる
よう操作量を演算し、圧延中にロールベンディング機構
１１、バックアップロールクラウン調整機構１２、圧下
レベリング機構１３を操作している。
部分として、形状検出器７で得られた形状を関数化演算
装置８で数値化し、目標形状設定回路９によって目標形
状を決め、最適操作量演算装置１０で形状が良好になる
よう操作量を演算し、圧延中にロールベンディング機構
１１、バックアップロールクラウン調整機構１２、圧下
レベリング機構１３を操作している。
【００４７】図２は圧延機のロール部と形状制御装置を
示す図である。図２において図１と同一部分については
同一符号を付し、説明を省略する。図２において、１９
はバックアップクラウン調整機構（ａ）、２０はバック
アップクラウン調整機構（ｂ）、２１はバックアップク
ラウン調整機構（ｃ）、２２は中間ロールベンダであ
る。図２においてバックアップロールは７分割されてお
り、固定されているセンタ部に対して、その他の分割ロ
ールが中間ロール方向に独立に偏芯可能であり、任意の
クラウンパターンが設定可能な構造となっている。
示す図である。図２において図１と同一部分については
同一符号を付し、説明を省略する。図２において、１９
はバックアップクラウン調整機構（ａ）、２０はバック
アップクラウン調整機構（ｂ）、２１はバックアップク
ラウン調整機構（ｃ）、２２は中間ロールベンダであ
る。図２においてバックアップロールは７分割されてお
り、固定されているセンタ部に対して、その他の分割ロ
ールが中間ロール方向に独立に偏芯可能であり、任意の
クラウンパターンが設定可能な構造となっている。
【００４８】図３は本発明による圧延開始直後から加速
後までの形状制御結果を、出側板クラウンの推定による
補正を行わない従来技術の場合と比較した図である。図
３において○は本発明実施後の形状実績データを示し、
目標形状のエッジ端部ならびにクオータ部と板センタ部
の伸びとの差が０となる、Λ2 ＝Λ4 ＝０の近傍に集中
し、良好なプリセットができていることが分かる。これ
に対して△は出側板クラウン推定による補正を行わない
従来技術の場合のデータを示し、端伸び形状となり目標
形状を達成できていない。
後までの形状制御結果を、出側板クラウンの推定による
補正を行わない従来技術の場合と比較した図である。図
３において○は本発明実施後の形状実績データを示し、
目標形状のエッジ端部ならびにクオータ部と板センタ部
の伸びとの差が０となる、Λ2 ＝Λ4 ＝０の近傍に集中
し、良好なプリセットができていることが分かる。これ
に対して△は出側板クラウン推定による補正を行わない
従来技術の場合のデータを示し、端伸び形状となり目標
形状を達成できていない。
【００４９】図４は本発明による各パスの圧延開始直後
の形状実績を出側板クラウン予測モデルを用いた従来技
術と比較した図である。従来技術ではパスを追う毎に実
績形状と目標形状との偏差が大きくなっている。これに
対して、本発明によれば各パスでの学習演算無しで、各
パスの目標形状を達成できている。
の形状実績を出側板クラウン予測モデルを用いた従来技
術と比較した図である。従来技術ではパスを追う毎に実
績形状と目標形状との偏差が大きくなっている。これに
対して、本発明によれば各パスでの学習演算無しで、各
パスの目標形状を達成できている。
【００５０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、バック
アップクラウンの基準値として１パス目は設定値とし、
これを圧延実績によって学習し、２パス目以降は前パス
のフィードバック制御によって目標形状が得られた後の
実績値を基準値として設定し、かつ当該パスの圧延荷重
ならびに出側板クラウン推定値ならびにロールベンダ力
の補正を行う構成にしたので、パス間で外乱補償する学
習演算処理を必要としない高精度なバックアップクラウ
ンの設定が可能となる。
アップクラウンの基準値として１パス目は設定値とし、
これを圧延実績によって学習し、２パス目以降は前パス
のフィードバック制御によって目標形状が得られた後の
実績値を基準値として設定し、かつ当該パスの圧延荷重
ならびに出側板クラウン推定値ならびにロールベンダ力
の補正を行う構成にしたので、パス間で外乱補償する学
習演算処理を必要としない高精度なバックアップクラウ
ンの設定が可能となる。
【００５１】また、加速前後の荷重変化を応答性の良い
ロールベンダで補正することを考慮したバックアップク
ラウン並びにロールベンダのプリセットを行うので、圧
延開始から加速までの良好な形状が得られる。
ロールベンダで補正することを考慮したバックアップク
ラウン並びにロールベンダのプリセットを行うので、圧
延開始から加速までの良好な形状が得られる。
【図１】本発明に係わる形状制御法の一例を示す図。
【図２】本発明による圧延機のロール部と形状制御装置
を示す図。
を示す図。
【図３】本発明による圧延開始直後から加速後までの形
状制御結果を、従来技術の場合と比較した図。
状制御結果を、従来技術の場合と比較した図。
【図４】本発明による各パスの圧延開始直後の形状実績
を従来技術の場合と比較した図。
を従来技術の場合と比較した図。
１ 圧延機 ５ 分割バックアップロール ６ 小径バックアップロール １１ ロールベンディング機構 １２ バックアップロールクラウン調整機構 １４ 圧延実績収集部 １５ １パス目の基準設定部 １６ 当該パス圧延荷重、出側板クラウン、ロールベン
ダ設定部 １７ バックアップクラウン、ロールベンダプリセット
演算部 １８ プリセット設定部 １９ バックアップクラウン調整機構（ａ） ２０ バックアップクラウン調整機構（ｂ） ２１ バックアップクラウン調整機構（ｃ） ２２ 中間ロールベンダ
ダ設定部 １７ バックアップクラウン、ロールベンダプリセット
演算部 １８ プリセット設定部 １９ バックアップクラウン調整機構（ａ） ２０ バックアップクラウン調整機構（ｂ） ２１ バックアップクラウン調整機構（ｃ） ２２ 中間ロールベンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平川 智之 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 村田 宰一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 鈴木 宣嗣 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−255709（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−46284（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 37/28
Claims (3)
- 【請求項１】 バックアップクラウン調整ならびにロー
ルベンディング機構を有する圧延機のプリセット方法に
おいて、バックアップクラウン値、圧延荷重、出側板ク
ラウン値およびロールベンダ力の基準値を、１パス目は
圧延条件に基づき予め決めてある値に、また２パス目以
降は前パスのフィードバック制御により目標形状が得ら
れた時の実績値に設定し、当該パスの圧延条件から決定
される圧延荷重推定値、当該パスの板クラウン比率が一
定となるよう決定される出側板クラウン推定値ならびに
当該パスのロールベンダ力のプリセット値と、前記圧延
荷重、出側板クラウン値ならびにロールベンダ力に関す
る基準値との偏差を求め、前記バックアップクラウンの
基準値を定数項とし、ロール変形モデルまたは圧延実験
により決定された形状変化を相殺するバックアップクラ
ウンの影響係数を各々乗じた、圧延荷重、出側板クラウ
ン値ならびにロールベンダ力に関する前記偏差の１次式
によって、当該パスのバックアップクラウンのプリセッ
ト値を決定することを特徴とする圧延機のプリセット方
法。 - 【請求項２】 請求項１のプリセット方法において、前
パスもしくは前コイルの圧延実績から１パス目のバック
アップクラウンの基準値をプリセット誤差に基づき学習
することを特徴とする圧延機のプリセット方法。 - 【請求項３】 請求項１のプリセット方法において、当
該パスの圧延荷重、板クラウン推定値ならびにロールベ
ンダ力設定値を加速後の値としてバックアップクラウン
のプリセット値を決定し、引続き加速前後の圧延荷重予
測値の差に基づいてロールベンダ力を設定することを特
徴とする圧延機のプリセット方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6050808A JP3003496B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 圧延機のプリセット方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6050808A JP3003496B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 圧延機のプリセット方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07256320A JPH07256320A (ja) | 1995-10-09 |
| JP3003496B2 true JP3003496B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=12869075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6050808A Expired - Fee Related JP3003496B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 圧延機のプリセット方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3003496B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101161700B1 (ko) * | 2004-07-09 | 2012-07-03 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 열간 압연밀의 크라운제어장치 및 그 제어방법 |
-
1994
- 1994-03-22 JP JP6050808A patent/JP3003496B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07256320A (ja) | 1995-10-09 |
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