JP3102961B2 - 連続式冷間圧延機の圧延機入側張力制御方法 - Google Patents
連続式冷間圧延機の圧延機入側張力制御方法Info
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- JP3102961B2 JP3102961B2 JP04287291A JP28729192A JP3102961B2 JP 3102961 B2 JP3102961 B2 JP 3102961B2 JP 04287291 A JP04287291 A JP 04287291A JP 28729192 A JP28729192 A JP 28729192A JP 3102961 B2 JP3102961 B2 JP 3102961B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、圧延機入側にループ
カー及びブライドルロールを有する連続式冷間圧延機
の、入側張力制御方法に関するものである。
カー及びブライドルロールを有する連続式冷間圧延機
の、入側張力制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、冷間タンデム圧延機における品
質，生産能率の向上を目的として、圧延機の連続化が進
んでいる。冷間圧延機の圧延機入側張力は、圧延後の板
厚や、圧延中の板の蛇行等へ影響することが知られてお
り、最近の連続式冷間圧延機の場合、圧延機の入側に張
力計を設置し、張力目標値と張力計で測定した張力実測
値との偏差を求め、この偏差を減少すべく圧延機入側の
ブライドルロールの負荷電流を制御することによって、
有害な張力変動を小さくしている。図４は、最近の圧延
機入側ブライドルロール制御系のブロック図の一例で有
るが、圧延機前の張力をステアリングロールに設置した
張力検出器１６で実測し、ミル前張力目標値との偏差を
補償すべくブライドルロールの負荷電流を自動制御して
いる。
質，生産能率の向上を目的として、圧延機の連続化が進
んでいる。冷間圧延機の圧延機入側張力は、圧延後の板
厚や、圧延中の板の蛇行等へ影響することが知られてお
り、最近の連続式冷間圧延機の場合、圧延機の入側に張
力計を設置し、張力目標値と張力計で測定した張力実測
値との偏差を求め、この偏差を減少すべく圧延機入側の
ブライドルロールの負荷電流を制御することによって、
有害な張力変動を小さくしている。図４は、最近の圧延
機入側ブライドルロール制御系のブロック図の一例で有
るが、圧延機前の張力をステアリングロールに設置した
張力検出器１６で実測し、ミル前張力目標値との偏差を
補償すべくブライドルロールの負荷電流を自動制御して
いる。
【０００３】また関連技術分野に於ける技術として、特
開平４−８１２１３号公報では、鋼鈑プロセスラインに
おけるルーパ制御装置の技術が開示され、ルーパ内張力
変動を少なくする技術が提案されているが、本発明が解
決しようとする問題点即ち、ルーパ出側ブライドルロー
ル後の張力変動の低減に関するものではない。
開平４−８１２１３号公報では、鋼鈑プロセスラインに
おけるルーパ制御装置の技術が開示され、ルーパ内張力
変動を少なくする技術が提案されているが、本発明が解
決しようとする問題点即ち、ルーパ出側ブライドルロー
ル後の張力変動の低減に関するものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の最近の従来技術
においても、圧延機の加減速時には定速圧延時に比べ圧
延機入側の張力の変動が大きく、その結果、一般的に加
減速時には板厚精度が悪化している。
においても、圧延機の加減速時には定速圧延時に比べ圧
延機入側の張力の変動が大きく、その結果、一般的に加
減速時には板厚精度が悪化している。
【０００５】本発明は、加減速時を含めて有害な張力変
動を小さくすることによって板厚精度を向上し、且つ張
力変動低減のために加減速率を低く抑えることを不要と
して、圧延機の能力を最大限に発揮させようとするもの
である。
動を小さくすることによって板厚精度を向上し、且つ張
力変動低減のために加減速率を低く抑えることを不要と
して、圧延機の能力を最大限に発揮させようとするもの
である。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明の要旨は、連続
式冷間圧延機の圧延機直前ブライドルロールの負荷電流
を、当該ブライドルロールが負担する機械及び板の慣性
力に応じて可変制御することを特徴とした連続式冷間圧
延機入側張力制御方法、ならびに、その圧延機入側張力
制御方法において、当該ブライドルロールが負担する機
械の慣性力はブライドルロールによって板を介して回転
されるロール及び駆動電動機の慣性モーメントと加減速
率に基づいて求め、板の慣性力はループカー位置によっ
て異なる当該ブライドルロール負担板長さと板の断面積
及び加減速率に基づいて求めることを特徴とした連続式
冷間圧延機の圧延機入側張力制御方法、にある。
式冷間圧延機の圧延機直前ブライドルロールの負荷電流
を、当該ブライドルロールが負担する機械及び板の慣性
力に応じて可変制御することを特徴とした連続式冷間圧
延機入側張力制御方法、ならびに、その圧延機入側張力
制御方法において、当該ブライドルロールが負担する機
械の慣性力はブライドルロールによって板を介して回転
されるロール及び駆動電動機の慣性モーメントと加減速
率に基づいて求め、板の慣性力はループカー位置によっ
て異なる当該ブライドルロール負担板長さと板の断面積
及び加減速率に基づいて求めることを特徴とした連続式
冷間圧延機の圧延機入側張力制御方法、にある。
【０００７】即ち、連続式冷間圧延機入側の張力変動を
調査し、張力変動原因を理論的に考察した結果、連続式
冷間圧延機の張力変動に対し、 １）圧延機入側のブライドルロール，ステアリングロー
ル，デフレクターロール等の機械及び駆動電動機の慣性
モーメントＧＤ2と加減速率の影響が大きい、 ２）ループカー位置，板の断面積によって異なるが、板
の慣性力の影響が少なくない、特に、大断面積材の場合
は、板の慣性力の影響が顕著になる、が明らかになっ
た。
調査し、張力変動原因を理論的に考察した結果、連続式
冷間圧延機の張力変動に対し、 １）圧延機入側のブライドルロール，ステアリングロー
ル，デフレクターロール等の機械及び駆動電動機の慣性
モーメントＧＤ2と加減速率の影響が大きい、 ２）ループカー位置，板の断面積によって異なるが、板
の慣性力の影響が少なくない、特に、大断面積材の場合
は、板の慣性力の影響が顕著になる、が明らかになっ
た。
【０００８】図２，図３はループカーから圧延機直前ま
での板張力の変化を例示したものであり、図２は、ルー
プ内への板溜め込み長さが長い場合、図３はループ内へ
の板溜め込み長さが短い場合の張力変化を示すものであ
る。図中において、実線は定速圧延時の張力変化を示し
ているが、ループカーワイヤー張力一定制御が行われて
おり、デフレクターロール１２，１３’，１３、ステア
リングロール１５及びブライドルロール１４の位置で板
の曲げによる、いわゆるベンドロスのため、板張力が上
昇し、ブライドルロール１４で電動機に負荷をかけて圧
延機直前張力が目標値になるようにしている。破線は加
速時の張力変化を例示したものであるが、デフレクター
ロール１２の前の張力はループカーワイヤー張力制御の
効果で定速圧延時とほぼ同じであるものの、デフレクタ
ーロール，ステアリングロール，ブライドルロール位置
での張力上昇代は、前記のベンドロスに加え、ロール等
の機械及び駆動電動機の慣性力が付加されて大きくなっ
ている。また、ロール間においても、各部に於ける板の
慣性力が加わって、張力が出側に行くに従い上昇してい
る。板の慣性は、板の断面積に変化が無い場合、板の長
さに比例するため、ループカーへの溜め込み板長さが長
い場合と短い場合とでは、張力の上昇代は異なったもの
となる。また減速時には加速時とは逆に慣性力が作用す
るため、張力が低下する減少が発生する。圧延機直前で
の定速時と加速時の板張力偏差は、図２，図３に例示さ
れるように、ループカーへの溜め込み板長さの長い場合
に、より大きなものとなる。定速から加速或いは減速へ
と運転条件が変化する場合も含めて、安定した張力条件
を確保するためには、上記の張力偏差をブライドルロー
ルの負荷電流制御で的確に除去することが課題となる。
での板張力の変化を例示したものであり、図２は、ルー
プ内への板溜め込み長さが長い場合、図３はループ内へ
の板溜め込み長さが短い場合の張力変化を示すものであ
る。図中において、実線は定速圧延時の張力変化を示し
ているが、ループカーワイヤー張力一定制御が行われて
おり、デフレクターロール１２，１３’，１３、ステア
リングロール１５及びブライドルロール１４の位置で板
の曲げによる、いわゆるベンドロスのため、板張力が上
昇し、ブライドルロール１４で電動機に負荷をかけて圧
延機直前張力が目標値になるようにしている。破線は加
速時の張力変化を例示したものであるが、デフレクター
ロール１２の前の張力はループカーワイヤー張力制御の
効果で定速圧延時とほぼ同じであるものの、デフレクタ
ーロール，ステアリングロール，ブライドルロール位置
での張力上昇代は、前記のベンドロスに加え、ロール等
の機械及び駆動電動機の慣性力が付加されて大きくなっ
ている。また、ロール間においても、各部に於ける板の
慣性力が加わって、張力が出側に行くに従い上昇してい
る。板の慣性は、板の断面積に変化が無い場合、板の長
さに比例するため、ループカーへの溜め込み板長さが長
い場合と短い場合とでは、張力の上昇代は異なったもの
となる。また減速時には加速時とは逆に慣性力が作用す
るため、張力が低下する減少が発生する。圧延機直前で
の定速時と加速時の板張力偏差は、図２，図３に例示さ
れるように、ループカーへの溜め込み板長さの長い場合
に、より大きなものとなる。定速から加速或いは減速へ
と運転条件が変化する場合も含めて、安定した張力条件
を確保するためには、上記の張力偏差をブライドルロー
ルの負荷電流制御で的確に除去することが課題となる。
【０００９】本発明は、上記の調査と理論的考察に基づ
いて、圧延機入側張力変動の少ない、合理的な圧延機入
側のブライドルロール負荷電流制御方法を提供するもの
であり、連続式冷間圧延機の圧延機直前ブライドルロー
ルの負荷電流を、当該ブライドルロールが負担する機械
及び板の慣性力に応じて可変制御することを特徴として
いる。板の慣性力は板の断面積と加速度の積に比例する
一定値として扱ってもよいが、ループカーへの溜め込み
板長さをループカー位置検出器出力にて求め、当該ブラ
イドルロールが負担する板の慣性力より厳密に考慮する
ことによって、ループカー位置に関係無く、より安定し
た制御効果を期待できる。
いて、圧延機入側張力変動の少ない、合理的な圧延機入
側のブライドルロール負荷電流制御方法を提供するもの
であり、連続式冷間圧延機の圧延機直前ブライドルロー
ルの負荷電流を、当該ブライドルロールが負担する機械
及び板の慣性力に応じて可変制御することを特徴として
いる。板の慣性力は板の断面積と加速度の積に比例する
一定値として扱ってもよいが、ループカーへの溜め込み
板長さをループカー位置検出器出力にて求め、当該ブラ
イドルロールが負担する板の慣性力より厳密に考慮する
ことによって、ループカー位置に関係無く、より安定し
た制御効果を期待できる。
【００１０】
【実施例】次に本発明を具体的事例に基づいて説明す
る。本発明は、 Ｔ：圧延機直前ブライドルロールが負担する機械及び板
の慣性力， Ｇ：圧延機入側のブライドルロール，ステアリングロー
ル，デフレクターロール等の機械及び駆動電動機のブラ
イドルロール軸換算慣性モーメントＧＤ2， Ｍ：ブライドルロールが負担する板の質量， Ｈ：ストリップの厚み， Ｂ：ストリップの幅， Ｌ：ループカー短端（ループカーへの溜め込み長さを０
と扱う）時のブライドルロール負担板長さ， ＰL ：ループカー位置， α：ストリップの加速度， ａ，ｂ，ｃ，ｄ：比例定数、 として、 Ｍ＝ａ・Ｂ・Ｈ・（Ｌ＋ｂ・ＰL ） ・・・（１） Ｔ＝ｃ・α・（Ｇ＋ｄ・Ｍ） ・・・（２） の計算式にて、圧延機直前ブライドルロールが負担する
機械及び板の慣性力を求め、これを補償するためのブラ
イドルロール負荷電流変更量に換算し、ブライドルロー
ル負荷電流制御値に加算し、ブライドルロール負荷電流
制御をすることで、基本的に実現できる。即ち、図２，
図３に於ける、張力偏差Ａ，Ｂを０に近づけることが可
能となる。
る。本発明は、 Ｔ：圧延機直前ブライドルロールが負担する機械及び板
の慣性力， Ｇ：圧延機入側のブライドルロール，ステアリングロー
ル，デフレクターロール等の機械及び駆動電動機のブラ
イドルロール軸換算慣性モーメントＧＤ2， Ｍ：ブライドルロールが負担する板の質量， Ｈ：ストリップの厚み， Ｂ：ストリップの幅， Ｌ：ループカー短端（ループカーへの溜め込み長さを０
と扱う）時のブライドルロール負担板長さ， ＰL ：ループカー位置， α：ストリップの加速度， ａ，ｂ，ｃ，ｄ：比例定数、 として、 Ｍ＝ａ・Ｂ・Ｈ・（Ｌ＋ｂ・ＰL ） ・・・（１） Ｔ＝ｃ・α・（Ｇ＋ｄ・Ｍ） ・・・（２） の計算式にて、圧延機直前ブライドルロールが負担する
機械及び板の慣性力を求め、これを補償するためのブラ
イドルロール負荷電流変更量に換算し、ブライドルロー
ル負荷電流制御値に加算し、ブライドルロール負荷電流
制御をすることで、基本的に実現できる。即ち、図２，
図３に於ける、張力偏差Ａ，Ｂを０に近づけることが可
能となる。
【００１１】図５に、本発明に基づくブライドルロール
制御系ブロック図の一例を示すが、上記の方法で圧延機
直前ブライドルロールが負担する機械及び板の慣性力を
補正制御するために、ブライドルロール負荷電流変更量
演算装置２３には、上位計算機２２から板厚，板巾，加
減速率設定値に関する情報が入力され、ループカー位置
検出装置９ａ，９ｂからはループカー位置情報が、また
実際の板速度情報がブライドルロールの速度検出器３
Ｅ，１４Ｅから入力されている。ブライドルロール負荷
電流変更量演算装置２３では、上記の情報と演算装置の
メモリーに記憶されている機械及び駆動電動機の慣性モ
ーメントＧＤ2情報に基づいて、式（１），（２）の演
算を実行し、最終的にブライドルロール負荷電流変更量
を求め、ブライドルロール負荷電流制御指令に加算して
いる。尚、電動機の応答特性等に合わせてチューニング
することで、制御効果をより確実なものとすることがで
きる。
制御系ブロック図の一例を示すが、上記の方法で圧延機
直前ブライドルロールが負担する機械及び板の慣性力を
補正制御するために、ブライドルロール負荷電流変更量
演算装置２３には、上位計算機２２から板厚，板巾，加
減速率設定値に関する情報が入力され、ループカー位置
検出装置９ａ，９ｂからはループカー位置情報が、また
実際の板速度情報がブライドルロールの速度検出器３
Ｅ，１４Ｅから入力されている。ブライドルロール負荷
電流変更量演算装置２３では、上記の情報と演算装置の
メモリーに記憶されている機械及び駆動電動機の慣性モ
ーメントＧＤ2情報に基づいて、式（１），（２）の演
算を実行し、最終的にブライドルロール負荷電流変更量
を求め、ブライドルロール負荷電流制御指令に加算して
いる。尚、電動機の応答特性等に合わせてチューニング
することで、制御効果をより確実なものとすることがで
きる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により加減
速時を含めて有害な張力変動を小さくすることによっ
て、板厚精度を向上し、また張力変動を抑制するために
加減速度を小さくする必要もなくなるので、圧延機の能
力を最大限に発揮させることができ、多大な効果が得ら
れる。
速時を含めて有害な張力変動を小さくすることによっ
て、板厚精度を向上し、また張力変動を抑制するために
加減速度を小さくする必要もなくなるので、圧延機の能
力を最大限に発揮させることができ、多大な効果が得ら
れる。
【図１】 ５スタンドタンデム圧延機の入側設備と圧延
機の設備構成の一例を示すブロック図である。
機の設備構成の一例を示すブロック図である。
【図２】 図１に示す圧延設備でループ溜め込み板長さ
が長い時の、ループカーから圧延機直前までの張力パタ
ーンを示すグラフである。。
が長い時の、ループカーから圧延機直前までの張力パタ
ーンを示すグラフである。。
【図３】 図１に示す圧延設備でループ溜め込み板長さ
が短い時の、ループカーから圧延機直前までの張力パタ
ーンを示すグラフである。
が短い時の、ループカーから圧延機直前までの張力パタ
ーンを示すグラフである。
【図４】 従来のブライドルロール制御系の一例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】 本発明を一態様で実施するブライドルロール
制御系を示すブロック図である。
制御系を示すブロック図である。
１：ペイオフリール ２：
溶接機 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ：ルーパー前ブライドルロール ３Ｅ：ルーパー前ブライドルロールの速度検出器 ４：デフレクターロール ５ａ、５ｂ：
ループカー ６ａ，６ｂ：ループカー駆動ワイヤー ７ａ，７ｂ：ワイヤー巻き上げドラム ８ａ，８ｂ：ワイヤー巻き上げドラム駆動モーター ９ａ，９ｂ：ループカー位置検出装置 １０，１１，１２，１３：デフレクターロール １０，１１’，１２’，１３’：ループカーロール １４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ：ループカー出側ブラ
イドルロール １４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ：ブライドルロール駆
動電動機 １４Ｅ：圧延機直前ブライドルロールの速度検出器 １５ａ，１５ｂ：圧延機前ステアリングロール １６：ストリップ張力検出器 １７：
ループカー張力検出器 18a,18b,18c,18d,18e：圧延機のNo.1スタンドからNo.5
スタンド ２２：上位計算機 ２３：ブライドルロール負荷電流変更量演算装置
溶接機 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ：ルーパー前ブライドルロール ３Ｅ：ルーパー前ブライドルロールの速度検出器 ４：デフレクターロール ５ａ、５ｂ：
ループカー ６ａ，６ｂ：ループカー駆動ワイヤー ７ａ，７ｂ：ワイヤー巻き上げドラム ８ａ，８ｂ：ワイヤー巻き上げドラム駆動モーター ９ａ，９ｂ：ループカー位置検出装置 １０，１１，１２，１３：デフレクターロール １０，１１’，１２’，１３’：ループカーロール １４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ：ループカー出側ブラ
イドルロール １４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ：ブライドルロール駆
動電動機 １４Ｅ：圧延機直前ブライドルロールの速度検出器 １５ａ，１５ｂ：圧延機前ステアリングロール １６：ストリップ張力検出器 １７：
ループカー張力検出器 18a,18b,18c,18d,18e：圧延機のNo.1スタンドからNo.5
スタンド ２２：上位計算機 ２３：ブライドルロール負荷電流変更量演算装置
フロントページの続き (72)発明者 辻 晃 一 郎 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社 技術開発本部内 (56)参考文献 特開 平４−46619（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−138989（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−111914（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 39/08 B65H 23/18
Claims (2)
- 【請求項１】連続式冷間圧延機の圧延機直前ブライドル
ロールの負荷電流を、当該ブライドルロールが負担する
機械及び板の慣性力に応じて可変制御することを特徴と
した連続式冷間圧延機入側張力制御方法。 - 【請求項２】ブライドルロールが負担する機械の慣性力
はブライドルロールによって板を介して回転されるロー
ル及び駆動電動機の慣性モーメントと加減速率に基づい
て求め、板の慣性力はループカー位置によって異なる当
該ブライドルロール負担板長さと板の断面積及び加減速
率に基づいて求めることを特徴とした請求項１記載の連
続式冷間圧延機の圧延機入側張力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04287291A JP3102961B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 連続式冷間圧延機の圧延機入側張力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04287291A JP3102961B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 連続式冷間圧延機の圧延機入側張力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06134511A JPH06134511A (ja) | 1994-05-17 |
| JP3102961B2 true JP3102961B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=17715491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04287291A Expired - Fee Related JP3102961B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 連続式冷間圧延機の圧延機入側張力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3102961B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102310088A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-01-11 | 上海宝立自动化工程有限公司 | 一种五机架冷连轧机的热轧带钢加工方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114682631B (zh) * | 2022-03-29 | 2023-11-28 | 北京首钢冷轧薄板有限公司 | 一种冷连轧机机架电流负荷的调节方法 |
-
1992
- 1992-10-26 JP JP04287291A patent/JP3102961B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102310088A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-01-11 | 上海宝立自动化工程有限公司 | 一种五机架冷连轧机的热轧带钢加工方法 |
| CN102310088B (zh) * | 2011-09-21 | 2013-08-07 | 上海宝立自动化工程有限公司 | 一种五机架冷连轧机的热轧带钢加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06134511A (ja) | 1994-05-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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