JP3147265B2 - 連続圧延機の速度制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続圧延機の速度制御
方法、特に連続圧延機のスタンド間におけるマスフロー
変動を抑制する際に適用して好適な連続圧延機の速度制
御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スタンド間張力変動やスタンド間
ループ量変動を直接検出することを必要としないマスフ
ロー制御技術として、マスフロー変動の最大の原因であ
る板厚変動を検出し、マスフロー変動をフィードフォワ
ード的に補償するようにロール速度を制御する方法が、
例えば特公昭５１−２０６１や特開昭６３−２２０９１
５に開示されている。

【０００３】これら公報に開示されている方法では、第
i スタンド出側板速と、次段の第i＋１スタンド入側板
速を一致させるための（１）式で表わされる関係式と、
（２）式で表わされる第i ＋１スタンドのマスフロー保
存式とを基にして導かれる、下記（３）式の変分式に基
づいて、以下のようにして速度制御が行われている。

【０００４】 Ｖi （１＋ f_i ）＝Ｖ_i+1 （１− b_i+1 ） …（１） Ｖ_i+1 ・Ｈ_i+1 （１− b_i+1 ）＝Ｖ_i+1 ・ h_i+1 （１＋ f_i ） …（２） ΔＶi ／Ｖi ＝Δ f_i ／（１＋ f_i ）＋Δ f_i+1 ／（１＋ f_i+1 ） −ΔＨ_i+1 ／Ｈ_i+1 ＋Δ h_i+1 ／ h_i+1 …（３）

【０００５】ここで、Ｖはロール速度、f は先進率、b
は後進率、Ｈは入側板厚、h は出側板厚でり、各記号の
添字はスタンド番号を、又、Δは基準圧延状態の各値
（基準値）からの偏差を表わす。

【０００６】ある基準圧延状態におけるＶi 、 f_i 、 f
_i+1 、Ｈ_i+1 、 h_i+1 と、Ｖi を除く各基準値からの検
出値の偏差Δ f_i 、Δ f_i+1 、ΔＨ_i+1 、Δ h_i+1 を、
それぞれ上記（３）式に適用して第i スタンドのロール
速度偏差（修正量）ΔＶi を求め、このΔＶi に従っ
て、第i スタンドの実ロール速度Ｖi （r ）を修正する
ことにより、第i 〜第i ＋１スタンド間のマスフロー変
動を抑制する。

【０００７】従って、上記従来の方法によって第i スタ
ンドのロール速度を修正し、第i 〜第i ＋１スタンド間
のマスフロー変動を抑制するためには、被圧延材の先端
が第i ＋１スタンドに噛み込まれた後に、第i スタンド
における先進率の偏差Δ f_i、及び、第i ＋１スタンド
における先進率の偏差Δ f_i+1 、入側板厚の偏差ΔＨ
_i+1 、出側板厚の偏差Δ h_i+1 を検出する必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧延条
件の初期設定に誤差等が存在する場合には、第i ＋１ス
タンドに被圧延材の先端が噛み込まれた直後の初期マス
フロー外乱が大きくなるため、上記のように各偏差を被
圧延材の先端が第i ＋１スタンドに噛み込まれた後に検
出したのでは、該被圧延材の先端におけるマスフロー変
動を抑制しきれないという問題があった。

【０００９】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、連続圧延機において、被圧延材の先
端が圧延スタンドに噛み込まれた直後の初期マスフロー
外乱の発生を防止し、被圧延材の先端からマスフロー変
動を有効に抑制することができる連続圧延機の速度制御
方法を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、連続圧延機を
構成する第i スタンドにおける先進率の偏差Δ f_i 、並
びに、次段の第i ＋１スタンドにおける、入側板厚の偏
差ΔＨ_i+1 、出側板厚の偏差Δ h_i+1 及び先進率の偏差
Δ f_i+1 を用いて算出するロール速度修正量ΔＶi に応
じて、第i スタンドのロール速度を修正・制御する連続
圧延機の速度制御方法において、第i ＋１スタンドに被
圧延材の先端が噛み込まれる際における、入側板厚の偏
差ΔＨ_i+1 ^t 、出側板厚の偏差Δ h_i+1 ^t 及び先進率の
偏差Δ f _i+1 ^t を、第i スタンドの出側で実測した被圧
延材の先端出側板厚の偏差Δ h_i ^t に基づいて予測する
ことにより、前記課題を解決したものである。

【００１１】本発明は、又、上記連続圧延機の速度制御
方法において、第i ＋１スタンドに被圧延材の先端が噛
み込まれる際における、入側板厚の偏差ΔＨ_i+1 ^t 、出
側板厚の偏差Δ h_i+1 ^t 及び先進率の偏差Δ f
_i+1 ^t を、それぞれ、下記式 ΔＨ_i+1 ^t ＝Δ h_i ^t …（４） Δ h_i+1 ^t ＝｛１／（Ｍ_i+1 ＋Ｑ_i+1 ）｝（∂Ｐ／∂Ｈ）_i+1 ・ΔＨ_i+1 ^t …（５） Δ f_i+1 ^t ＝（∂f ／∂Ｈ）_i+1 ・ΔＨ_i+1 ^t ＋（∂f ／∂h ）_i+1 ・Δ h_i+1 ^t …（６） （Ｍ：ミル定数、Ｑ：塑性定数、（∂Ｐ／∂Ｈ）：荷重
の入側板厚に対する影響係数、（∂f ／∂Ｈ）：先進率
の入側板厚に対する影響計数、（∂f ／∂h ）：先進率
の出側板厚に対する影響係数）から求め、第i スタンド
のロール速度修正量ΔＶi を、下記式 ΔＶi ／Ｖi ＝Δ f_i ／（１＋ f_i ）＋Δ f_i+1 ^t ／（１＋ f_i+1 ） −ΔＨ_i+1 ^t ／Ｈ_i+1 ＋Δ h_i+1 ^t ／ h_i+1 …（７） から求めるようにしたものである。

【００１２】

【作用】本発明においては、前記（３）式から修正量Δ
Ｖi を算出し、第i スタンドのロール速度を制御する際
に、第i ＋１スタンドに被圧延材の先端が噛み込まれる
際の先進率の偏差Δ f_i+1 ^t 、入側板厚の偏差ΔＨ_i+1
^t 及び出側板厚の偏差Δh_i+1 ^t を、第i スタンドの出
側で実測した被圧延材の先端の出側板厚Δ h_i ^tに基づ
いて予測するようにしたので、被圧延材の先端が第i ＋
１スタンドに噛み込まれる前に、第i スタンドの実績の
みに基づいて第i スタンドの実際のロール速度Ｖi （r
）を修正することが可能となるため、被圧延材の先端
が第i ＋１スタンドに噛み込まれた瞬間（直後）に生じ
る初期マスフロー外乱を抑制することが可能となる。

【００１３】本発明において、第i ＋１スタンドに被圧
延材の先端が噛み込まれる際における、入側板厚の偏差
ΔＨ_i+1 ^t 、出側板厚の偏差Δ h_i+1 ^t 及び先進率の偏
差Δf_i+1 ^t を、それぞれ、前記（４）〜（６）式から
求め、第i スタンドのロール速度修正量ΔＶi を、前記
（３）式に相当する前記（７）式から求める場合には、
上記ΔＨ_i+1 ^t 、Δ h_i ^t 及びΔ f_i+1 ^t を高精度に予
測できるため、ΔＶiを正確に求めることが可能とな
る。

【００１４】従って、被圧延材の先端が第i ＋１スタン
ドに噛み込みれた直後の第i スタンドのロール速度を、
被圧延材の先端が実際に第i ＋１スタンドに噛み込まれ
る前に、該修正量ΔＶi を用いて予め修正し、適切に制
御することが可能となるため、第i 〜第i ＋１スタンド
間のフスフロー変動を有効に防止することが可能とな
る。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００１６】図１は、本発明に係る一実施例に適用され
る連続圧延機の要部構成を示す説明図である。

【００１７】上記連続圧延機は、複数の圧延スタンド
（図には第i スタンドと第i ＋１スタンドのみを示す）
で構成され、各圧延スタンドは、被圧延材（ストリッ
プ）８を圧延するワークロール１０と、該ワークロール
１０を補強するバックアップロール１２と、該バックア
ップロール１２を介して圧延荷重を検出するための荷重
計１４と、前記ワークロール１０の圧下位置を検出する
ための圧下位置検出装置１６を備えている。

【００１８】又、各スタンドには、少なくとも被圧延材
８の出側板厚を測定するための板厚計１８が設置され、
該板厚計１８で検出した該第i スタンドにおける出側板
厚の基準値からの偏差Δ h_i が、連続圧延機全体の制御
を行うための計算機３０に入力されるようになってい
る。

【００１９】本実施例においては、被圧延材８の先端
が、第i スタンドで圧延され、同スタンドを通過した直
後にその出側板厚の偏差Δ h_i ^t が板厚計１８で検出さ
れる。この板厚計１８で検出された上記偏差が計算機３
０に入力されると、該計算機３０では前記（４）〜
（６）式に従って、ΔＨ_i+1 ^t 、Δ h_i+1 ^t 及びΔ f
_i+1 ^tをそれぞれ予測計算すると共に、この計算結果を
前記（７）式に適用して修正量ΔＶi を算出する。

【００２０】上記計算機３０で算出された修正量ΔＶi
は、被圧延材８の先端が第i ＋１スタンドに噛み込まれ
る前に、第１スタンドのロール駆動部（図示せず）に出
力され、該修正量ΔＶi に基づいて第i スタンドのロー
ル速度を修正し、適切な圧延速度に制御する。

【００２１】このように、本実施例によれば、従来、第
i ＋１スタンドに被圧延材８の先端が噛み込まれた後で
あった、第i 〜第i ＋１スタンド間マスフロー制御の開
始タイミングを、同先端が第i ＋１スタンドに噛み込ま
れる前にまで早めることが可能となる。

【００２２】その結果、同先端が第i ＋１スタンドに噛
まれる時には第i スタンドのロール速度を適切に制御す
ることが可能となり、被圧延材８の先端が第i ＋１スタ
ンドに噛み込まれた直後に発生する第i 〜第i ＋１スタ
ンド間マスフローの初期外乱を抑制することが可能とな
る。

【００２３】従って、被圧延材８の先端が第i ＋１スタ
ンドに噛み込まれたときにスタンド間でロール速度のバ
ランスが崩れることによる過張力が原因で生じる幅切れ
を削減することが可能となると共に、マスフロー制御の
開始タイミングを早めることができることに伴なって、
ＡＧＣ（Ａutomatic Ｇauge Ｃontrol）による自動板
厚制御の開始タイミングを早めることが可能になるた
め、先端オフゲージ長さを削減することも可能となる。

【００２４】図２、図３は、７スタンドからなる連続圧
延機において、第６スタンド及び第７スタンドで生じて
いる＋１００μm の初期板厚誤差を絶対値ＡＧＣで修正
した場合の第６〜第７スタンド間のマスフローの変化の
様子を示したもので、図２は、本発明による制御を適用
した場合の制御結果であり、図３はこれを適用しなかっ
た場合の制御結果である。なお、図で横軸は時間［sec
］、縦軸はロール回転速度［mpm ］である。

【００２５】図３に示されるように、本発明による制御
を適用しない場合は、第６スタンドの実際のロール速度
Ｖ6 （r ）が一定の状態で、第６スタンド及び第７スタ
ンドに対するＡＧＣによる板厚修正を行っていることに
より、第６スタンド出側板速Ｖa と第７スタンド入側板
速Ｖb が共に変動しており、且つ第７スタンドに被圧延
材の先端が噛み込まれた瞬間 t₁ ではＶa ≠Ｖb である
ため、これがマスフローの初期外乱となっている。

【００２６】これに対し、本実施例による制御を適用し
た場合は、図２より明らかなように、第６スタンドに被
圧延材の先端が噛み込まれた t₁ の後に、第６スタンド
のロール速度Ｖ6 （r ）の修正・制御を開始しているの
で、第７スタンドに被圧延材の先端が噛み込まれた瞬間
t₂ には、第６スタンド出側板速と第７スタンド入側板
速を一致させ、Ｖa ＝Ｖb とすることが可能でとなって
おり、その結果マスフローの初期外乱が生じることを防
止できていることがわかる。

【００２７】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。

【００２８】例えば、前記実施例では、板厚計１８から
出側板厚の偏差Δ h_i が計算機３０に入力される場合を
示したが、出側板厚 h_i が計算機３０に入力され、そこ
で偏差を求めるようにしてもよいことはいうまでもな
い。

【００２９】又、Δ h_i ^t に基づいて、ΔＨ_i+1 ^t 、Δ
h_i+1 ^t 及びΔ f_i+1 ^t を予測するために用いる式は前
記（４）〜（６）式に、又、速度修正量ΔＶi を算出す
る式も前記（７）式に限定されない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
連続圧延機において、被圧延材の先端がスタンドに噛み
込まれる際の初期マスフロー外乱の発生を防止し、同先
端を圧延するときからスタンド間マスフロー変動を抑制
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例に適用される連続圧延機
の要部構成を示す説明図

【図２】本発明を適用した場合の制御結果を示す線図

【図３】本発明を適用しない場合の制御結果を示す線図

【符号の説明】

８…被圧延材 １０…ワークロール １２…バックアップロール １４…荷重計 １６…圧下位置検出装置 ３０…計算機

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続圧延機を構成する第i スタンドにおけ
   る先進率の偏差Δ f_i 、並びに、次段の第i ＋１スタン
   ドにおける、入側板厚の偏差ΔＨ_i+1 、出側板厚の偏差
   Δ h _i+1 及び先進率の偏差Δ f_i+1 を用いて算出するロ
   ール速度修正量ΔＶi に応じて、第i スタンドのロール
   速度を修正・制御する連続圧延機の速度制御方法におい
   て、 第i ＋１スタンドに被圧延材の先端が噛み込まれる際に
   おける、入側板厚の偏差ΔＨ_i+1 ^t 、出側板厚の偏差Δ
   h_i+1 ^t 及び先進率の偏差Δ f_i+1 ^t を、第iスタンド
   の出側で実測した被圧延材の先端出側板厚の偏差Δ h_i
   ^t に基づいて予測することを特徴とする連続圧延機の速
   度制御方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 第i ＋１スタンドに被圧延材の先端が噛み込まれる際に
   おける、入側板厚の偏差ΔＨ_i+1 ^t 、出側板厚の偏差Δ
   h_i+1 ^t 及び先進率の偏差Δ f_i+1 ^t を、それぞれ、下
   記式 ΔＨ_i+1 ^t ＝Δ h_i ^t Δ h_i+1 ^t ＝｛１／（Ｍ_i+1 ＋Ｑ_i+1 ）｝（∂Ｐ／∂
   Ｈ）_i+1 ・ΔＨ_i+1 ^t Δ f_i+1 ^t ＝（∂f ／∂Ｈ）_i+1 ・ΔＨ_i+1 ^t＋（∂f
   ／∂h ）_i+1 ・Δ h_i+1 ^t （Ｍ：ミル定数、Ｑ：塑性定数、（∂Ｐ／∂Ｈ）：荷重
   の入側板厚に対する影響係数、（∂f ／∂Ｈ）：先進率
   の入側板厚に対する影響計数、（∂f ／∂h ）：先進率
   の出側板厚に対する影響係数）から求め、第i スタンド
   のロール速度修正量ΔＶi を、下記式 ΔＶi ／Ｖi ＝Δ f_i ／（１＋ f_i ）＋Δ f_i+1 ^t ／
   （１＋ f_i+1 ）−ΔＨ_i+1 ^t ／Ｈ_i+1 ＋Δ h_i+1 ^t ／ h
   _i+1 から求めることを特徴とする連続圧延機の速度制御方
   法。