JP3293732B2 - 多段式熱間圧延における自動荷重バランス調整方法 - Google Patents
多段式熱間圧延における自動荷重バランス調整方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続熱延設備等の
多段式圧延における被圧延材の自動負荷バランス調整方
法及びシステムに関する。
多段式圧延における被圧延材の自動負荷バランス調整方
法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】多段式熱間圧延プロセスのコンピュータ
制御システムに、所定の成品目標を狙って多段式熱間圧
延機の設定値を計算するための数学モデルを有し、同圧
延機に被圧延材が加工される以前に、パススケジュール
を被圧延材の原板厚み，成品目標厚み，各スタンド基準
負荷配分比率とから計算し、圧延速度を計算し、そのパ
ススケジュールを得るために発生する圧延荷重を予測計
算し、その圧延荷重で発生するミルストレッチを計算し
て、最終的に各圧延機の圧下位置を計算し、その圧下位
置や圧延速度で多段式熱間圧延機を設定して被圧延材を
圧延させるプロセス制御方法において、荷重バランス制
御方法としては、特開昭５６−１０９１０７号公報の多
段式連続圧延機の負荷バランス制御装置のように、被圧
延材がスタンドに噛み込んだ後に、噛込み直後とそれ以
降の荷重バランスを定周期で監視し、当該材の圧延が進
むにつれて噛込み直後との荷重バランスとの間に差が生
じた時に、成品厚みをキープしつつ荷重を噛込み直後の
荷重になるように修正する方法や、特開平３−５０１０
号公報の圧延機の圧下スケジュール設定方法のように、
パススケジュール計算に用いる各スタンド（多段の各
段）の基準負荷配分比率を、圧延材１本毎に実績負荷配
分比率で加重平均する方法で更新して、次材のパススケ
ジュール計算に反映させる方式などがある。
制御システムに、所定の成品目標を狙って多段式熱間圧
延機の設定値を計算するための数学モデルを有し、同圧
延機に被圧延材が加工される以前に、パススケジュール
を被圧延材の原板厚み，成品目標厚み，各スタンド基準
負荷配分比率とから計算し、圧延速度を計算し、そのパ
ススケジュールを得るために発生する圧延荷重を予測計
算し、その圧延荷重で発生するミルストレッチを計算し
て、最終的に各圧延機の圧下位置を計算し、その圧下位
置や圧延速度で多段式熱間圧延機を設定して被圧延材を
圧延させるプロセス制御方法において、荷重バランス制
御方法としては、特開昭５６−１０９１０７号公報の多
段式連続圧延機の負荷バランス制御装置のように、被圧
延材がスタンドに噛み込んだ後に、噛込み直後とそれ以
降の荷重バランスを定周期で監視し、当該材の圧延が進
むにつれて噛込み直後との荷重バランスとの間に差が生
じた時に、成品厚みをキープしつつ荷重を噛込み直後の
荷重になるように修正する方法や、特開平３−５０１０
号公報の圧延機の圧下スケジュール設定方法のように、
パススケジュール計算に用いる各スタンド（多段の各
段）の基準負荷配分比率を、圧延材１本毎に実績負荷配
分比率で加重平均する方法で更新して、次材のパススケ
ジュール計算に反映させる方式などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】圧延に先立ち、圧延機
の設定値を計算する過程すなわち設定計算において計算
されるパススケジュールは、被圧延材の原板厚み，成品
目標厚み，各スタンド基準負荷配分比率とから計算され
る。この基準負荷配分比率は、各スタンド電動機容量の
制約条件と被圧延材の鋼種や成品目標サイズ毎の圧延経
験則から決められたものであり、鋼種や成品目標サイズ
毎に層別してコンピュータ上の基準テーブルに準備され
ている。
の設定値を計算する過程すなわち設定計算において計算
されるパススケジュールは、被圧延材の原板厚み，成品
目標厚み，各スタンド基準負荷配分比率とから計算され
る。この基準負荷配分比率は、各スタンド電動機容量の
制約条件と被圧延材の鋼種や成品目標サイズ毎の圧延経
験則から決められたものであり、鋼種や成品目標サイズ
毎に層別してコンピュータ上の基準テーブルに準備され
ている。
【０００４】しかしその値が不適切であったり、圧延の
初期状態では良好であったものが、圧延が進むにつれて
圧延ロールの膨張や磨耗の影響が顕著に現れる事によ
り、各スタンド間の荷重バランスが不良になるケースが
多く発生する。
初期状態では良好であったものが、圧延が進むにつれて
圧延ロールの膨張や磨耗の影響が顕著に現れる事によ
り、各スタンド間の荷重バランスが不良になるケースが
多く発生する。
【０００５】本来あるべき各スタンド圧延荷重バランス
は前段スタンドから最終スタンドにかけて滑らかな減少
傾向を示し、最終スタンドが一番低い荷重を示す。ここ
でいう荷重バランス不良とは、上記バランスとはなら
ず、特定のスタンドだけ突出して高いまたは低い荷重値
を示したり、隣接するスタンド間の荷重が大きく逆転し
ているような荷重バランスをいう。
は前段スタンドから最終スタンドにかけて滑らかな減少
傾向を示し、最終スタンドが一番低い荷重を示す。ここ
でいう荷重バランス不良とは、上記バランスとはなら
ず、特定のスタンドだけ突出して高いまたは低い荷重値
を示したり、隣接するスタンド間の荷重が大きく逆転し
ているような荷重バランスをいう。
【０００６】従来技術、例えば、特開昭５６−１０９１
０７号公報の多段式連続圧延機の負荷バランス制御装置
では、圧延材噛込み前に計算したパススケジュールが適
切に決定できなかった場合には、荷重バランスが不良の
まま圧延機に噛みこまれ、１本の被圧延材の圧延が終了
するまでこの不良荷重バランスを保持する圧延が行われ
てしまう。また特開平３−５０１０号公報の圧延機の圧
下スケジュール設定方法では、当該材の荷重バランス結
果を次材以降に反映する事はできても、当該材に対して
は、荷重バランスの良否評価を行って異常時にそれを是
正する機能が全くない。
０７号公報の多段式連続圧延機の負荷バランス制御装置
では、圧延材噛込み前に計算したパススケジュールが適
切に決定できなかった場合には、荷重バランスが不良の
まま圧延機に噛みこまれ、１本の被圧延材の圧延が終了
するまでこの不良荷重バランスを保持する圧延が行われ
てしまう。また特開平３−５０１０号公報の圧延機の圧
下スケジュール設定方法では、当該材の荷重バランス結
果を次材以降に反映する事はできても、当該材に対して
は、荷重バランスの良否評価を行って異常時にそれを是
正する機能が全くない。
【０００７】このような荷重バランスの悪い設定値のま
まで圧延すると、通板時にスタンド間で過大ループまた
は過大張力が発生し、通板が不安定となりミスロールや
ミスロールに到らない場合でも板厚や板巾精度に悪影響
を及ぼす。
まで圧延すると、通板時にスタンド間で過大ループまた
は過大張力が発生し、通板が不安定となりミスロールや
ミスロールに到らない場合でも板厚や板巾精度に悪影響
を及ぼす。
【０００８】従って、本発明は、圧延前に計算された各
圧延機の圧延荷重バランスを自ら評価し、特定のスタン
ドだけ突出して高いまたは低い荷重値を示すような荷重
バランス不良となる圧延機設定を防止し、理想荷重バラ
ンスとなる圧延機設定を得る事を課題とする。
圧延機の圧延荷重バランスを自ら評価し、特定のスタン
ドだけ突出して高いまたは低い荷重値を示すような荷重
バランス不良となる圧延機設定を防止し、理想荷重バラ
ンスとなる圧延機設定を得る事を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、多段式熱間圧
延プロセスのコンピュータ制御システムに、所定の成品
目標を狙って多段式熱間圧延機の各段の圧下位置や圧延
速度等の設定値を計算するための数学モデルを有し、同
圧延機が被圧延材を加工する以前に、該モデルで該被圧
延材の各段出側板厚すなわちパススケジュ−ルを計算
し、そのパススケジュールを得るために発生する圧延荷
重や圧延速度を予測計算し、その圧延荷重で発生するミ
ルストレッチを計算して、各段の圧下位置を計算し、そ
の圧下位置や圧延速度で多段式熱間圧延機を設定して該
被圧延材を圧延し、次に、モデル精度向上のために、こ
の圧延後の実績値から圧延荷重など当該モデルの学習計
算を行い、その学習値を操業条件毎に層別した学習テー
ブルに格納し、次材以降の被圧延材の上述の設定計算に
学習テーブルに格納した学習値に基づく数学モデルを用
いる多段式熱間圧延において、上記の圧延機が被圧延材
を加工する以前に、該被圧延材のパススケジュールを被
圧延材の原板厚み，成品目標厚み，各スタンド基準負荷
配分比率とから計算し、そのパススケジュールを得るた
めに発生する圧延荷重を予測計算した直後に、各段の予
測圧延荷重の総和を計算し、その圧延荷重総和に、あら
かじめ鋼種や成品目標寸法などで層別してある理想荷重
配分係数を乗じて各圧延機の理想圧延荷重を計算し、最
終段出側目標厚を確保しつつ、上記理想圧延荷重で圧延
できるように、最終段から前段に向かって１段づつ、入
側板厚みの修正計算を行い、更に発生する圧延荷重や圧
延速度を再計算し、その圧延荷重で発生するミルストレ
ッチを再計算して、最終的に各段の圧下位置を再計算し
て、その修正した圧下位置や圧延速度を多段式熱間圧延
機に設定する、ことを特徴とする。
延プロセスのコンピュータ制御システムに、所定の成品
目標を狙って多段式熱間圧延機の各段の圧下位置や圧延
速度等の設定値を計算するための数学モデルを有し、同
圧延機が被圧延材を加工する以前に、該モデルで該被圧
延材の各段出側板厚すなわちパススケジュ−ルを計算
し、そのパススケジュールを得るために発生する圧延荷
重や圧延速度を予測計算し、その圧延荷重で発生するミ
ルストレッチを計算して、各段の圧下位置を計算し、そ
の圧下位置や圧延速度で多段式熱間圧延機を設定して該
被圧延材を圧延し、次に、モデル精度向上のために、こ
の圧延後の実績値から圧延荷重など当該モデルの学習計
算を行い、その学習値を操業条件毎に層別した学習テー
ブルに格納し、次材以降の被圧延材の上述の設定計算に
学習テーブルに格納した学習値に基づく数学モデルを用
いる多段式熱間圧延において、上記の圧延機が被圧延材
を加工する以前に、該被圧延材のパススケジュールを被
圧延材の原板厚み，成品目標厚み，各スタンド基準負荷
配分比率とから計算し、そのパススケジュールを得るた
めに発生する圧延荷重を予測計算した直後に、各段の予
測圧延荷重の総和を計算し、その圧延荷重総和に、あら
かじめ鋼種や成品目標寸法などで層別してある理想荷重
配分係数を乗じて各圧延機の理想圧延荷重を計算し、最
終段出側目標厚を確保しつつ、上記理想圧延荷重で圧延
できるように、最終段から前段に向かって１段づつ、入
側板厚みの修正計算を行い、更に発生する圧延荷重や圧
延速度を再計算し、その圧延荷重で発生するミルストレ
ッチを再計算して、最終的に各段の圧下位置を再計算し
て、その修正した圧下位置や圧延速度を多段式熱間圧延
機に設定する、ことを特徴とする。
【００１０】これによれば、圧延中に発生する全段の圧
延荷重バランスを、理想荷重バランスにすることができ
る。
延荷重バランスを、理想荷重バランスにすることができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】まず、圧延機の設定値計算機能を
説明する。図１の（ａ）に、連続熱延工場における仕上
圧延機の設定計算が実行される時の、圧延状態図を示す
が、この図において圧延材６の頭部が粗圧延機３を抜け
て、出側の温度計４にてその温度が計測されると、統括
制御コンピュータ１の中で、当該材の仕上圧延機５に対
する設定値を計算するための設定計算プログラムが実行
される。仕上圧延機５が多段式熱間圧延機であり、図示
例は、６スタンド構成のタンデム圧延機であって、最前
段スタンドＦ１〜最終スタンドＦ６が含まれる。各スタ
ンドが、多段式圧延の各段である。以下において各スタ
ンドをＦｉと表現する場合もある。
説明する。図１の（ａ）に、連続熱延工場における仕上
圧延機の設定計算が実行される時の、圧延状態図を示す
が、この図において圧延材６の頭部が粗圧延機３を抜け
て、出側の温度計４にてその温度が計測されると、統括
制御コンピュータ１の中で、当該材の仕上圧延機５に対
する設定値を計算するための設定計算プログラムが実行
される。仕上圧延機５が多段式熱間圧延機であり、図示
例は、６スタンド構成のタンデム圧延機であって、最前
段スタンドＦ１〜最終スタンドＦ６が含まれる。各スタ
ンドが、多段式圧延の各段である。以下において各スタ
ンドをＦｉと表現する場合もある。
【００１２】設定計算プログラムが実行されると、仕上
圧延機機５に対する設定値例えば、各スタンド圧下位置
や圧延速度は統括制御コンピュータ１から伝送回路７を
経て設定制御装置２に伝送され、そこから実際の設定が
行われる。
圧延機機５に対する設定値例えば、各スタンド圧下位置
や圧延速度は統括制御コンピュータ１から伝送回路７を
経て設定制御装置２に伝送され、そこから実際の設定が
行われる。
【００１３】図１の（ｂ）には、圧延材６の頭部が仕上
圧延機５を抜けて、実績圧延荷重や圧延材の温度など学
習計算に必要な実績データが計測され、統括制御コンピ
ュータ１の中で、設定モデルに対する学習計算プログラ
ムが実行される状態を示す。次に図２を参照して、統括
制御コンピュータ１の中で、当該材（これから圧延しよ
うとする圧延材）の仕上圧延機５に対する設定値を計算
する、設定計算プログラムの機能を説明する。まず、粗
圧延機３の出側の温度計４にて当該材の温度（入側温
度）が計測されたタイミングで、該プログラムが起動さ
れ、図２のステップＦ１０からＦ１９の機能を実行す
る。
圧延機５を抜けて、実績圧延荷重や圧延材の温度など学
習計算に必要な実績データが計測され、統括制御コンピ
ュータ１の中で、設定モデルに対する学習計算プログラ
ムが実行される状態を示す。次に図２を参照して、統括
制御コンピュータ１の中で、当該材（これから圧延しよ
うとする圧延材）の仕上圧延機５に対する設定値を計算
する、設定計算プログラムの機能を説明する。まず、粗
圧延機３の出側の温度計４にて当該材の温度（入側温
度）が計測されたタイミングで、該プログラムが起動さ
れ、図２のステップＦ１０からＦ１９の機能を実行す
る。
【００１４】まず、Ｆ１０では、当該材の目標厚みや含
有成分などの初期データを読込み、Ｆ１１で固定負荷配
分方式すなわち被圧延材原板厚み，成品目標厚み，スタ
ンド基準負荷配分比率とから各スタンド出側板厚（パス
スケジュール）を計算する。Ｆ１２は、Ｆ１６の自動負
荷バランス調整計算の完了フラグＦＬＡＧを初期化（＝
０）し、Ｆ１３で各スタンド圧延速度および各スタンド
を通過する圧延材（ストリップ）の温度予測や変形抵抗
を計算し、Ｆ１４で各スタンド圧延荷重を計算し、Ｆ１
５で自動負荷バランス調整計算完了フラグをチェックし
て、自動負荷バランス調整計算完了していれば（ＦＬＡ
Ｇの内容が１であれば）、Ｆ１８の処理に進む。完了し
ていなければ（ＦＬＡＧの内容が０であれば）、Ｆ１６
の自動負荷バランス調整計算を行い、Ｆ１７で自動負荷
バランス調整計算完了フラグをセット（＝１）して、Ｆ
１３の処理に戻る。Ｆ１８では各スタンドミルストレッ
チ（ミルの弾性変形量）を計算し、Ｆ１９で各スタンド
の圧下位置を計算して、当該材の設定計算を終える。
有成分などの初期データを読込み、Ｆ１１で固定負荷配
分方式すなわち被圧延材原板厚み，成品目標厚み，スタ
ンド基準負荷配分比率とから各スタンド出側板厚（パス
スケジュール）を計算する。Ｆ１２は、Ｆ１６の自動負
荷バランス調整計算の完了フラグＦＬＡＧを初期化（＝
０）し、Ｆ１３で各スタンド圧延速度および各スタンド
を通過する圧延材（ストリップ）の温度予測や変形抵抗
を計算し、Ｆ１４で各スタンド圧延荷重を計算し、Ｆ１
５で自動負荷バランス調整計算完了フラグをチェックし
て、自動負荷バランス調整計算完了していれば（ＦＬＡ
Ｇの内容が１であれば）、Ｆ１８の処理に進む。完了し
ていなければ（ＦＬＡＧの内容が０であれば）、Ｆ１６
の自動負荷バランス調整計算を行い、Ｆ１７で自動負荷
バランス調整計算完了フラグをセット（＝１）して、Ｆ
１３の処理に戻る。Ｆ１８では各スタンドミルストレッ
チ（ミルの弾性変形量）を計算し、Ｆ１９で各スタンド
の圧下位置を計算して、当該材の設定計算を終える。
【００１５】Ｆ１６の自動負荷バランス調整計算終了
後、Ｆ１７を経てＦ１３の処理に戻っている理由は、後
に詳述するＦ１５の自動負荷バランス調整計算にて、Ｆ
１１で計算されたパススケジュールが修正されるため、
修正されたパススケジュールを用いてＦ１３の各スタン
ド圧延速度及び各スタンド通過被圧延材の温度，変形抵
抗とＦ１４の各スタンド圧延荷重を再計算をさせる為で
ある。
後、Ｆ１７を経てＦ１３の処理に戻っている理由は、後
に詳述するＦ１５の自動負荷バランス調整計算にて、Ｆ
１１で計算されたパススケジュールが修正されるため、
修正されたパススケジュールを用いてＦ１３の各スタン
ド圧延速度及び各スタンド通過被圧延材の温度，変形抵
抗とＦ１４の各スタンド圧延荷重を再計算をさせる為で
ある。
【００１６】次に、図３を参照して、上記の自動負荷バ
ランス調整計算Ｆ１６の内容を、詳細に説明する。ま
ず、Ｆ２１で各スタンド（本実施例では全６スタンド）
の推定荷重（Ｐi）の総和（Ｐtotal）を計算する。
ランス調整計算Ｆ１６の内容を、詳細に説明する。ま
ず、Ｆ２１で各スタンド（本実施例では全６スタンド）
の推定荷重（Ｐi）の総和（Ｐtotal）を計算する。
【００１７】
【数１】
【００１８】Ｆ２２で各スタンド理想荷重（Ｐ0i）計算
する。すなわち、スタンド間にどのように荷重の配分を
しようと、各スタンド推定荷重（Ｐi）の総和
（Ｐtotal）は、一定との考えに基づき、あらかじめ基
準値として持っている理想荷重配分係数（ωi）とＰ
totalから下式にて各スタンドの理想荷重（Ｐ0i）を全
スタンド分計算する： Ｐ0i＝Ｐtotal×ωi ・・・（２） Ｆ２３で繰り返し計算のため、スタンドＮｏ．インデッ
クッスｉに最終スタンドＮｏ．（図示例では６）をセッ
トする。
する。すなわち、スタンド間にどのように荷重の配分を
しようと、各スタンド推定荷重（Ｐi）の総和
（Ｐtotal）は、一定との考えに基づき、あらかじめ基
準値として持っている理想荷重配分係数（ωi）とＰ
totalから下式にて各スタンドの理想荷重（Ｐ0i）を全
スタンド分計算する： Ｐ0i＝Ｐtotal×ωi ・・・（２） Ｆ２３で繰り返し計算のため、スタンドＮｏ．インデッ
クッスｉに最終スタンドＮｏ．（図示例では６）をセッ
トする。
【００１９】Ｆ２４で荷重バランス評価計算を行う。す
なわち、図２のＦ１４で計算された各スタンド圧延荷重
バランスの良否を次の方法で判断する。すなわち、スタ
ンドＦｉの理想荷重（Ｐ0i）と推定荷重（Ｐi）との差
（ΔＰi＝｜Ｐi−Ｐ0i｜）が理想荷重（Ｐ0i）のβ（例
えば２％）以内なら、荷重バランスは良好と判断してＦ
２８の処理へ進む（負荷配分自動修正は行わない）。も
し、上記荷重差がβ％を越えていたならば、Ｆ２５の処
理に進む。尚、この時の理想荷重配分係数（ωi）の一
例を表１に示す。
なわち、図２のＦ１４で計算された各スタンド圧延荷重
バランスの良否を次の方法で判断する。すなわち、スタ
ンドＦｉの理想荷重（Ｐ0i）と推定荷重（Ｐi）との差
（ΔＰi＝｜Ｐi−Ｐ0i｜）が理想荷重（Ｐ0i）のβ（例
えば２％）以内なら、荷重バランスは良好と判断してＦ
２８の処理へ進む（負荷配分自動修正は行わない）。も
し、上記荷重差がβ％を越えていたならば、Ｆ２５の処
理に進む。尚、この時の理想荷重配分係数（ωi）の一
例を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】次にＦ２５以降の処理、すなわち、スタン
ドＦｉの理想荷重（Ｐ0i）と推定荷重（Ｐi）との差が
理想荷重（Ｐ0i）のβ％以上あれば、スタンドＦｉから
上流スタンドに向かって、１スタンドづつ当該スタンド
の理想荷重（Ｐ0i）と各スタンド推定荷重（Ｐi）の差
（ΔＰi）をゼロとするような当該スタンド入側板厚修
正量（ΔＨi）を計算する。
ドＦｉの理想荷重（Ｐ0i）と推定荷重（Ｐi）との差が
理想荷重（Ｐ0i）のβ％以上あれば、スタンドＦｉから
上流スタンドに向かって、１スタンドづつ当該スタンド
の理想荷重（Ｐ0i）と各スタンド推定荷重（Ｐi）の差
（ΔＰi）をゼロとするような当該スタンド入側板厚修
正量（ΔＨi）を計算する。
【００２２】Ｆ２５で入側板厚修正量（ΔＨi）計算を
行う。この入側板厚修正量計算式の導出根拠を、図４の
（ａ）と図４の（ｂ）を用いて説明すると、図４の
（ａ）は、ｉスタンド入側板厚をΔＨi変化させたとき
の出側板厚変化（Δｈi）と荷重変化（ΔＰiH）を模擬
的に表現したものである。この図では、入側板厚をΔＨ
i薄くしたために、出側板厚がΔｈi薄くなり、荷重がΔ
ＰiH下がった例である。この図から、以下の式が導かれ
る： Δｈi・Ｍi＝（ΔＨi−Δｈi）Ｑi ・・・（３） Δｈi＝｛Ｑi／（Ｍi＋Ｑi）｝ΔＨi ・・・（４） ΔＰiH＝Δｈi・Ｍi ・・・（５） 尚、各記号は次の事項を意味する： Ｈi ：スタンドＦｉの入側板厚 ΔＨi :スタンドＦｉの入側板厚変化量 ｈi ：スタンドＦｉの出側板厚 Δｈi :スタンドＦｉの出側板厚変化量 Ｓｉ ：スタンドＦｉの圧下設定値 Ｐｉ ：スタンドＦｉの荷重 ΔＰiH:ΔＨi変化させた時の荷重変化量 Ｍｉ ：スタンドＦｉのミル定数 Ｑi ：スタンドＦｉの塑性係数。
行う。この入側板厚修正量計算式の導出根拠を、図４の
（ａ）と図４の（ｂ）を用いて説明すると、図４の
（ａ）は、ｉスタンド入側板厚をΔＨi変化させたとき
の出側板厚変化（Δｈi）と荷重変化（ΔＰiH）を模擬
的に表現したものである。この図では、入側板厚をΔＨ
i薄くしたために、出側板厚がΔｈi薄くなり、荷重がΔ
ＰiH下がった例である。この図から、以下の式が導かれ
る： Δｈi・Ｍi＝（ΔＨi−Δｈi）Ｑi ・・・（３） Δｈi＝｛Ｑi／（Ｍi＋Ｑi）｝ΔＨi ・・・（４） ΔＰiH＝Δｈi・Ｍi ・・・（５） 尚、各記号は次の事項を意味する： Ｈi ：スタンドＦｉの入側板厚 ΔＨi :スタンドＦｉの入側板厚変化量 ｈi ：スタンドＦｉの出側板厚 Δｈi :スタンドＦｉの出側板厚変化量 Ｓｉ ：スタンドＦｉの圧下設定値 Ｐｉ ：スタンドＦｉの荷重 ΔＰiH:ΔＨi変化させた時の荷重変化量 Ｍｉ ：スタンドＦｉのミル定数 Ｑi ：スタンドＦｉの塑性係数。
【００２３】次に、入側板厚を変化させた事によって発
生した出側板厚偏差をゼロに戻した時の荷重変化量計算
式を導出する。入側板厚を変化させた事によって発生し
た出側板厚偏差をゼロに戻すための、圧延機の一連の動
作を、図４の（ｂ）に模擬的に示す。この図では、Δｈ
iだけ薄くなった出側板厚をもとに戻すため、ΔＳiだけ
圧下位置を上げたため荷重がΔＰiSだけ下がった例を示
す。同図からΔｈiをゼロならしめるために変化する荷
重をΔＰiSとすると、式（６）が導かれる： ΔＰiS＝Δｈi・Ｑi ・・・（６） ΔＳｉ：ｉスタンド圧下修正量 ΔＰiS：ΔＳi変化させた時の荷重変化量 このことから、入側板厚をΔＨi変化させた時、出側板
厚を目標値に保つような荷重変化量は、式（５）のΔＰ
iHと式（６）のΔＰiSの和である事がわかる。従って、
修正したい荷重をΔＰｉとすると、式（７）となる： ΔＰi＝ΔＰiH＋ΔＰiS＝Δｈi・Ｍi＋Δｈi・Ｑi ＝（Ｍi＋Ｑi）Δｈi ・・・（７）。
生した出側板厚偏差をゼロに戻した時の荷重変化量計算
式を導出する。入側板厚を変化させた事によって発生し
た出側板厚偏差をゼロに戻すための、圧延機の一連の動
作を、図４の（ｂ）に模擬的に示す。この図では、Δｈ
iだけ薄くなった出側板厚をもとに戻すため、ΔＳiだけ
圧下位置を上げたため荷重がΔＰiSだけ下がった例を示
す。同図からΔｈiをゼロならしめるために変化する荷
重をΔＰiSとすると、式（６）が導かれる： ΔＰiS＝Δｈi・Ｑi ・・・（６） ΔＳｉ：ｉスタンド圧下修正量 ΔＰiS：ΔＳi変化させた時の荷重変化量 このことから、入側板厚をΔＨi変化させた時、出側板
厚を目標値に保つような荷重変化量は、式（５）のΔＰ
iHと式（６）のΔＰiSの和である事がわかる。従って、
修正したい荷重をΔＰｉとすると、式（７）となる： ΔＰi＝ΔＰiH＋ΔＰiS＝Δｈi・Ｍi＋Δｈi・Ｑi ＝（Ｍi＋Ｑi）Δｈi ・・・（７）。
【００２４】（７）式に式（４）のΔｈiを代入して、
ΔＨiを解くと式（８）を得る。これが、出側板厚を変
化させることなくｉスタンドの荷重をΔＰi変化させる
ための、ｉスタンド入側板厚修正量を求める式である： ΔＨi＝ΔＰi／Ｑi ・・・（８）。
ΔＨiを解くと式（８）を得る。これが、出側板厚を変
化させることなくｉスタンドの荷重をΔＰi変化させる
ための、ｉスタンド入側板厚修正量を求める式である： ΔＨi＝ΔＰi／Ｑi ・・・（８）。
【００２５】次に、Ｆ２６でｉスタンド入側板厚（＝ｉ
−１スタンド出側板厚）の修正計算を以下のように行
う： ｈi-1’＝ｈi-1−ΔＨi ・・・（９）。
−１スタンド出側板厚）の修正計算を以下のように行
う： ｈi-1’＝ｈi-1−ΔＨi ・・・（９）。
【００２６】Ｆ２７で（ｉ−１）スタンドの初期推定荷
重の修正計算を以下のように行う： Ｐi-1’＝Ｐi-1−ΔＨi・Ｑi-1 ・・・（１０） Ｆ２８で対象スタンドＮｏ．インデックスｉを１つ上流
にシフトする。
重の修正計算を以下のように行う： Ｐi-1’＝Ｐi-1−ΔＨi・Ｑi-1 ・・・（１０） Ｆ２８で対象スタンドＮｏ．インデックスｉを１つ上流
にシフトする。
【００２７】Ｆ２９で全スタンドのパススケジュール計
算終了かどうかの判定を行い、終わっていなければ、Ｆ
２４の処理に戻る（繰り返し計算）。全対象スタンドの
計算が終わったならば、この処理を終了する。
算終了かどうかの判定を行い、終わっていなければ、Ｆ
２４の処理に戻る（繰り返し計算）。全対象スタンドの
計算が終わったならば、この処理を終了する。
【００２８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、ホットストリップミルの仕上圧延機の初期設定にお
いて、不適切なパススケジュール計算による圧延荷重バ
ランスが異常になっても、理想荷重バランスとなるよう
なパススケジュールを求め直すことにより、適切な荷重
バランスでの圧延を可能ならしめた。この結果、頭部板
厚の制御精度が向上し、成品厚が２ｍｍ〜９ｍｍの圧延
材の頭部板厚偏差のばらつきが４３．２μｍであったも
のが、本発明使用後は３３．２μｍに向上した。また、
圧延オペレータの手動介入量も大幅に削減され、圧延オ
ペレータの負荷軽減も実現できた。
は、ホットストリップミルの仕上圧延機の初期設定にお
いて、不適切なパススケジュール計算による圧延荷重バ
ランスが異常になっても、理想荷重バランスとなるよう
なパススケジュールを求め直すことにより、適切な荷重
バランスでの圧延を可能ならしめた。この結果、頭部板
厚の制御精度が向上し、成品厚が２ｍｍ〜９ｍｍの圧延
材の頭部板厚偏差のばらつきが４３．２μｍであったも
のが、本発明使用後は３３．２μｍに向上した。また、
圧延オペレータの手動介入量も大幅に削減され、圧延オ
ペレータの負荷軽減も実現できた。
【図１】 本発明を一態様で実施する圧延プロセスを示
す側面図であり、（ａ）は圧延材６に関して、仕上スタ
ンドＦ１〜Ｆ６の設定計算を開始する状態を示し、
（ｂ）は学習値の計算と更新を行なう状態を示す。
す側面図であり、（ａ）は圧延材６に関して、仕上スタ
ンドＦ１〜Ｆ６の設定計算を開始する状態を示し、
（ｂ）は学習値の計算と更新を行なう状態を示す。
【図２】 図１に示す統括制御コンピュータ１の設定計
算の概略を示すフローチャートである。
算の概略を示すフローチャートである。
【図３】 図２に示す自動負荷バランス調整Ｆ１６の内
容を示すフローチャートである。
容を示すフローチャートである。
【図４】 圧延プロセス状態図である。
１：統括制御コンピュータ ２：設定制御装
置 ３：粗圧延機 ４：温度計 ５：仕上圧延機群 ６：圧延材 ７：伝送回路 ８：補助記憶装
置
置 ３：粗圧延機 ４：温度計 ５：仕上圧延機群 ６：圧延材 ７：伝送回路 ８：補助記憶装
置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 37/00 - 37/78
Claims (1)
- 【請求項１】 多段式熱間圧延プロセスのコンピュータ
制御システムに、所定の成品目標を狙って多段式熱間圧
延機の各段の圧下位置や圧延速度等の設定値を計算する
ための数学モデルを有し、同圧延機が被圧延材を加工す
る以前に、該モデルで該被圧延材の各段出側板厚すなわ
ちパススケジュ−ルを計算し、そのパススケジュールを
得るために発生する圧延荷重や圧延速度を予測計算し、
その圧延荷重で発生するミルストレッチを計算して、各
段の圧下位置を計算し、その圧下位置や圧延速度で多段
式熱間圧延機を設定して該被圧延材を圧延し、次に、モ
デル精度向上のために、この圧延後の実績値から圧延荷
重など当該モデルの学習計算を行い、その学習値を操業
条件毎に層別した学習テーブルに格納し、次材以降の被
圧延材の上述の設定計算に学習テーブルに格納した学習
値に基づく数学モデルを用いる多段式熱間圧延におい
て、 上記の圧延機が被圧延材を加工する以前に、該被圧延材
のパススケジュールを被圧延材の原板厚み，成品目標厚
み，各スタンド基準負荷配分比率とから計算し、そのパ
ススケジュールを得るために発生する圧延荷重を予測計
算した直後に、各段の予測圧延荷重の総和を計算し、 その圧延荷重総和に、あらかじめ鋼種や成品目標寸法な
どで層別してある理想荷重配分係数を乗じて各圧延機の
理想圧延荷重を計算し、 最終段出側目標厚を確保しつつ、上記理想圧延荷重で圧
延できるように、最終段から前段に向かって１段づつ、
入側板厚みの修正計算を行い、 更に発生する圧延荷重や圧延速度を再計算し、その圧延
荷重で発生するミルストレッチを再計算して、最終的に
各段の圧下位置を再計算して、その修正した圧下位置や
圧延速度を多段式熱間圧延機に設定する、ことを特徴と
する、多段式熱間圧延における自動荷重バランス調整方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00701596A JP3293732B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 多段式熱間圧延における自動荷重バランス調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00701596A JP3293732B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 多段式熱間圧延における自動荷重バランス調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09192715A JPH09192715A (ja) | 1997-07-29 |
| JP3293732B2 true JP3293732B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=11654223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00701596A Expired - Fee Related JP3293732B2 (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 多段式熱間圧延における自動荷重バランス調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3293732B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100560807B1 (ko) * | 2001-07-06 | 2006-03-14 | 주식회사 포스코 | 연속식 압연기의 부하배분량 자동조정방법 |
| JP2003181509A (ja) * | 2001-12-17 | 2003-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | 圧延機の負荷配分制御装置および制御方法 |
| KR100854361B1 (ko) * | 2002-05-24 | 2008-09-02 | 주식회사 포스코 | 연속식 압연기의 밀상수 자동 측정방법 |
| JP6358222B2 (ja) * | 2015-10-15 | 2018-07-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続冷間圧延における走間板厚変更時のパススケジュール決定方法 |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP00701596A patent/JP3293732B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09192715A (ja) | 1997-07-29 |
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