JP3313328B2 - 圧延機の制御方法および装置 - Google Patents
圧延機の制御方法および装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧延機の制御方法お
よび装置に関し、特に、複数スタンドから成るタンデム
圧延機により鋼材等の圧延を実施する際の各スタンドに
おける圧延材の板厚と、各スタンド間の圧延材張力と、
各スタンド間に配置されたルーパの高さとを制御するた
めの圧延制御方法および装置に用いて好適なものであ
る。
よび装置に関し、特に、複数スタンドから成るタンデム
圧延機により鋼材等の圧延を実施する際の各スタンドに
おける圧延材の板厚と、各スタンド間の圧延材張力と、
各スタンド間に配置されたルーパの高さとを制御するた
めの圧延制御方法および装置に用いて好適なものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】鋼材の熱間圧延や冷間圧延における最終
製品の評価基準の１つに板厚があり、この基準を満たす
ために自動板厚制御（Automatic Gauge Control:以下、
ＡＧＣと言う）が行われている。熱間圧延におけるＡＧ
Ｃとしては、圧延反力と圧下位置から計算されるゲージ
メータ板厚に基づいて圧下位置を制御するゲージメータ
ＡＧＣ、圧延反力のみに基づいて圧下位置を制御するＢ
ＩＳＲＡ ＡＧＣおよびチューニングファクタを操作す
ることで見かけ上のミル剛性を変化させるＭＭＣ（Mill
Modulas Control）、上述のＡＧＣを実施している際に
前段で生じた板厚偏差に基づいて次段の圧下位置を制御
するフィードフォワードＡＧＣ等が従来から行われてい
る。これらのＡＧＣでは、圧延材を実際に圧延するワー
クロールのロールギャップを圧下装置で調整して板厚を
制御するようになっている。
製品の評価基準の１つに板厚があり、この基準を満たす
ために自動板厚制御（Automatic Gauge Control:以下、
ＡＧＣと言う）が行われている。熱間圧延におけるＡＧ
Ｃとしては、圧延反力と圧下位置から計算されるゲージ
メータ板厚に基づいて圧下位置を制御するゲージメータ
ＡＧＣ、圧延反力のみに基づいて圧下位置を制御するＢ
ＩＳＲＡ ＡＧＣおよびチューニングファクタを操作す
ることで見かけ上のミル剛性を変化させるＭＭＣ（Mill
Modulas Control）、上述のＡＧＣを実施している際に
前段で生じた板厚偏差に基づいて次段の圧下位置を制御
するフィードフォワードＡＧＣ等が従来から行われてい
る。これらのＡＧＣでは、圧延材を実際に圧延するワー
クロールのロールギャップを圧下装置で調整して板厚を
制御するようになっている。
【０００３】これらのＡＧＣでは主に、板厚の偏差によ
って変動するロールからの圧延反力を測定して、圧延反
力が増加するときには当該スタンドの出側板厚が厚くな
ると認識してロールギャップを狭くし、圧延反力が減少
するときには出側板厚が薄くなると認識してロールギャ
ップを広く制御する。すなわち、様々な外乱の影響によ
りスタンドの出側で生じる板厚偏差を、圧延反力測定値
の情報をもとに推定してフィードバック制御をかけるこ
とによって除去しようとするものである。
って変動するロールからの圧延反力を測定して、圧延反
力が増加するときには当該スタンドの出側板厚が厚くな
ると認識してロールギャップを狭くし、圧延反力が減少
するときには出側板厚が薄くなると認識してロールギャ
ップを広く制御する。すなわち、様々な外乱の影響によ
りスタンドの出側で生じる板厚偏差を、圧延反力測定値
の情報をもとに推定してフィードバック制御をかけるこ
とによって除去しようとするものである。
【０００４】ところで、熱間圧延プロセスにおいて板厚
偏差を発生させる外乱は、大きく分けて次の３つがあ
る。 スキッドマーク外乱：鋼板を載せるスキッドに起因し
て当該鋼板の長手方向の温度ムラにより生ずる外乱であ
り、鋼板に板厚偏差がない場合でも、温度の高低により
変形抵抗が変動して出側板厚偏差の要因となる。無制御
のときは、スキッドマークにより鋼板の温度が高くなれ
ば圧延反力（圧延荷重）は下がり、出側板厚は薄くな
る。
偏差を発生させる外乱は、大きく分けて次の３つがあ
る。 スキッドマーク外乱：鋼板を載せるスキッドに起因し
て当該鋼板の長手方向の温度ムラにより生ずる外乱であ
り、鋼板に板厚偏差がない場合でも、温度の高低により
変形抵抗が変動して出側板厚偏差の要因となる。無制御
のときは、スキッドマークにより鋼板の温度が高くなれ
ば圧延反力（圧延荷重）は下がり、出側板厚は薄くな
る。
【０００５】入側板厚偏差外乱：前段のスタンドで出
側板厚偏差を生じた部分が、次段のスタンドにそのまま
移送され、次段での圧延の際に外乱となるものである。
無制御のときは、鋼板の入側板厚が薄くなれば圧延反力
は下がり、出側板厚は薄くなる。
側板厚偏差を生じた部分が、次段のスタンドにそのまま
移送され、次段での圧延の際に外乱となるものである。
無制御のときは、鋼板の入側板厚が薄くなれば圧延反力
は下がり、出側板厚は薄くなる。
【０００６】ロール偏芯外乱：ワークロールに接する
バックアップロールの幾何学中心と質量中心とのずれに
起因してロールが上下運動し、ロールギャップ（圧下位
置）が変動することによって生じる外乱である。無制御
のときは、ロール偏芯によりロールギャップが大きくな
れば圧延反力は下がり、出側板厚は厚くなる。
バックアップロールの幾何学中心と質量中心とのずれに
起因してロールが上下運動し、ロールギャップ（圧下位
置）が変動することによって生じる外乱である。無制御
のときは、ロール偏芯によりロールギャップが大きくな
れば圧延反力は下がり、出側板厚は厚くなる。
【０００７】以上述べた各外乱の中で、スキッドマー
ク外乱とロール偏芯外乱は、その値を前もって知るこ
とが困難であるため、ロールバイト直下で出側板厚に偏
差が現れたときにフィードバック制御を行うことによ
り、できるだけ速くそれらの影響を除去することが必要
である。一方、入側板厚偏差外乱は、スタンド間に設
けた板厚計測機器により前もってその値を知ることがで
きるので、フィードフォワード制御によりその影響を除
去することが板厚精度向上のためには望ましい。
ク外乱とロール偏芯外乱は、その値を前もって知るこ
とが困難であるため、ロールバイト直下で出側板厚に偏
差が現れたときにフィードバック制御を行うことによ
り、できるだけ速くそれらの影響を除去することが必要
である。一方、入側板厚偏差外乱は、スタンド間に設
けた板厚計測機器により前もってその値を知ることがで
きるので、フィードフォワード制御によりその影響を除
去することが板厚精度向上のためには望ましい。
【０００８】ところが、以上の説明から分かるように、
、の外乱について圧延反力が出側板厚に及ぼす影響
の方向（例えば、反力が増加するときは出側板厚が厚く
なる方向）と、の外乱について圧延反力が出側板厚に
及ぼす影響の方向（例えば、反力が増加するときは出側
板厚が薄くなる方向）とは互いに逆向きである。つま
り、、の外乱は、圧延反力と出側板厚とをそれぞれ
同一方向に変化させるものであるのに対し、の外乱
は、両者をそれぞれ逆方向に変化させるものであり、圧
延反力の増減と出側板厚の増減との関係が１対１に対応
していない。
、の外乱について圧延反力が出側板厚に及ぼす影響
の方向（例えば、反力が増加するときは出側板厚が厚く
なる方向）と、の外乱について圧延反力が出側板厚に
及ぼす影響の方向（例えば、反力が増加するときは出側
板厚が薄くなる方向）とは互いに逆向きである。つま
り、、の外乱は、圧延反力と出側板厚とをそれぞれ
同一方向に変化させるものであるのに対し、の外乱
は、両者をそれぞれ逆方向に変化させるものであり、圧
延反力の増減と出側板厚の増減との関係が１対１に対応
していない。
【０００９】そのため、上記の各ＡＧＣでは、外乱、
を矯正すれば外乱が助長され、外乱を矯正すれば
外乱、が助長される結果となってしまい、外乱〜
による出側板厚への影響を、すべて圧延反力に基づい
て除去するのは原理的に無理がある。さらに、圧延反力
の偏差を用いて外乱、の影響を高精度で除去するた
めには、圧延反力から出側板厚を計算する式で使用する
ミル剛性係数の値を高精度に推定することが必要である
が、これは実操業では困難なことが多い。
を矯正すれば外乱が助長され、外乱を矯正すれば
外乱、が助長される結果となってしまい、外乱〜
による出側板厚への影響を、すべて圧延反力に基づい
て除去するのは原理的に無理がある。さらに、圧延反力
の偏差を用いて外乱、の影響を高精度で除去するた
めには、圧延反力から出側板厚を計算する式で使用する
ミル剛性係数の値を高精度に推定することが必要である
が、これは実操業では困難なことが多い。
【００１０】このように、従来のＡＧＣによる板厚制御
の精度に限界があるのは、外乱の影響による板厚偏差
を、圧延反力で推定してそれに基づいて圧下を制御して
おり、板厚偏差を直接測定して制御していないことにあ
ると言える。
の精度に限界があるのは、外乱の影響による板厚偏差
を、圧延反力で推定してそれに基づいて圧下を制御して
おり、板厚偏差を直接測定して制御していないことにあ
ると言える。
【００１１】そこで考えられたのが、各スタンド間の圧
延材張力を測定して圧下による張力制御を行うことによ
り、上記、の外乱、つまり当該スタンドで発生する
板厚偏差を抑制するとともに、各スタンド間の板厚を測
定して圧延ロールの回転速度（以下「ロール周速」と称
する）の制御、圧下によるフィードフォワードＡＧＣを
行うことにより、上記の外乱、つまり前段のスタンド
で発生した板厚偏差を抑制する制御方式である。
延材張力を測定して圧下による張力制御を行うことによ
り、上記、の外乱、つまり当該スタンドで発生する
板厚偏差を抑制するとともに、各スタンド間の板厚を測
定して圧延ロールの回転速度（以下「ロール周速」と称
する）の制御、圧下によるフィードフォワードＡＧＣを
行うことにより、上記の外乱、つまり前段のスタンド
で発生した板厚偏差を抑制する制御方式である。
【００１２】以下、この制御方式について説明する。上
記スキッドマーク外乱およびロール偏芯外乱による
出側板厚の偏差は、スタンド間の鋼板の単位張力偏差の
物理量として現れる。隣り合う２つのｉスタンド（上流
側）とｉ＋１スタンド（下流側）の間の鋼板単位張力Ｔ
(i)<x>は、ｉスタンドの出側板速ｖ(i)<x>とｉ＋１スタ
ンドの入側板速Ｖ(i+1)<x>との差の積分で決まる物理量
である。
記スキッドマーク外乱およびロール偏芯外乱による
出側板厚の偏差は、スタンド間の鋼板の単位張力偏差の
物理量として現れる。隣り合う２つのｉスタンド（上流
側）とｉ＋１スタンド（下流側）の間の鋼板単位張力Ｔ
(i)<x>は、ｉスタンドの出側板速ｖ(i)<x>とｉ＋１スタ
ンドの入側板速Ｖ(i+1)<x>との差の積分で決まる物理量
である。
【００１３】なお、以下の説明において、(i) が付され
る変数は、ｉスタンドあるいは、ｉスタンドとｉ＋１ス
タンド間に係わる変数であることを意味し、<x> が付さ
れる変数は、サンプリング周期Ｔｓによりデジタル制御
される場合の第ｘ時刻を意味する。ｘは整数値のみをと
る変数であり、実際の時刻ｔとの間には、ｔ＝Ｔｓ＊ｘ
の関係がある。また、以降の記載に関して、時刻表示<x
> ないし<k> が付記されていない変数は、時間に対して
一定値であることを意味する。
る変数は、ｉスタンドあるいは、ｉスタンドとｉ＋１ス
タンド間に係わる変数であることを意味し、<x> が付さ
れる変数は、サンプリング周期Ｔｓによりデジタル制御
される場合の第ｘ時刻を意味する。ｘは整数値のみをと
る変数であり、実際の時刻ｔとの間には、ｔ＝Ｔｓ＊ｘ
の関係がある。また、以降の記載に関して、時刻表示<x
> ないし<k> が付記されていない変数は、時間に対して
一定値であることを意味する。
【００１４】いま、ｉ＋１スタンドにおいて入側板厚偏
差がない場合、すなわち、ｉ＋１スタンドにおいて入側
板厚Ｈ(i+1)<x>と出側板速ｖ(i+1)<x>とが一定の場合を
考える。この場合、スキッドマーク外乱あるいはロー
ル偏芯外乱の影響により、ｉ＋１スタンドの出側板厚
ｈ(i+1)<x>が、ｉ＋１スタンドの出側板厚目標値ｈAim
(i+1)<x>から偏差Δｈ(i+1)<x>を生じたとする。
差がない場合、すなわち、ｉ＋１スタンドにおいて入側
板厚Ｈ(i+1)<x>と出側板速ｖ(i+1)<x>とが一定の場合を
考える。この場合、スキッドマーク外乱あるいはロー
ル偏芯外乱の影響により、ｉ＋１スタンドの出側板厚
ｈ(i+1)<x>が、ｉ＋１スタンドの出側板厚目標値ｈAim
(i+1)<x>から偏差Δｈ(i+1)<x>を生じたとする。
【００１５】いかなる場合にも、ｉ＋１スタンドに単位
時間に入り込む鋼板の体積と出ていく体積とは同じであ
るから、ロールバイト直下で板幅変更が生じない場合
は、 Ｈ(i+1)<x>・Ｖ(i+1)<x>＝ｈ(i+1)<x>・ｖ(i+1)<x> が成立する。ここで、このｉ＋１スタンドの入側板厚Ｈ
(i+1)<x>と出側板速ｖ(i+1)<x>とは一定であると仮定し
たから、出側板厚ｈ(i+1)<x>の微小変化Δｈ(i+1)<x>の
原因は、入側板速Ｖ(i+1)<x>の微小変化（ΔＶ(i+1)<x
>）以外にない。
時間に入り込む鋼板の体積と出ていく体積とは同じであ
るから、ロールバイト直下で板幅変更が生じない場合
は、 Ｈ(i+1)<x>・Ｖ(i+1)<x>＝ｈ(i+1)<x>・ｖ(i+1)<x> が成立する。ここで、このｉ＋１スタンドの入側板厚Ｈ
(i+1)<x>と出側板速ｖ(i+1)<x>とは一定であると仮定し
たから、出側板厚ｈ(i+1)<x>の微小変化Δｈ(i+1)<x>の
原因は、入側板速Ｖ(i+1)<x>の微小変化（ΔＶ(i+1)<x
>）以外にない。
【００１６】以上から、ｉ＋１スタンドの出側板厚の偏
差Δｈ(i+1)<x>は、当該ｉ＋１スタンドの入側板速Ｖ(i
+1)<x>の変化に１対１に対応する。さらに、ｉスタンド
とｉ＋１スタンドとの間の鋼板単位張力Ｔ(i)<x>は、 Ｔ(i)<x>＝(E/L)(Σx [Ｖ(i+1)<x>−ｖ(i)<x>] ＋ε
(i)<x>) のように、上記ｉ＋１スタンドの入側板速Ｖ(i+1)<x>の
変化に応じて決まる量である。ただし、ε(i)<x>はｉス
タンドとｉ＋１スタンド間にあるルーパによる時刻<x>
でのたるみ量、 Lはスタンド間距離、 Eはヤング率であ
り、Σx はスタンド間を被圧延鋼板が通過する時間内の
総和を意味する。
差Δｈ(i+1)<x>は、当該ｉ＋１スタンドの入側板速Ｖ(i
+1)<x>の変化に１対１に対応する。さらに、ｉスタンド
とｉ＋１スタンドとの間の鋼板単位張力Ｔ(i)<x>は、 Ｔ(i)<x>＝(E/L)(Σx [Ｖ(i+1)<x>−ｖ(i)<x>] ＋ε
(i)<x>) のように、上記ｉ＋１スタンドの入側板速Ｖ(i+1)<x>の
変化に応じて決まる量である。ただし、ε(i)<x>はｉス
タンドとｉ＋１スタンド間にあるルーパによる時刻<x>
でのたるみ量、 Lはスタンド間距離、 Eはヤング率であ
り、Σx はスタンド間を被圧延鋼板が通過する時間内の
総和を意味する。
【００１７】したがって、ｉスタンドとｉ＋１スタンド
間の圧延材単位張力Ｔ(i)<x>を測定して圧下による張力
制御を行うことは、とりも直さず上記スキッドマーク外
乱およびロール偏芯外乱により発生した板厚偏差を
抑制することとなる。また、残りの入側板厚偏差外乱
については、スタンド間の板厚を直接測定してロール周
速制御、圧下によるフィードフォワード制御を行うこと
によって抑制できる。以下、このような制御方式を「板
厚偏差の直接測定制御方式」と称する。この直接測定制
御方式によれば、原理的には３つの外乱を完全に除去で
きる。
間の圧延材単位張力Ｔ(i)<x>を測定して圧下による張力
制御を行うことは、とりも直さず上記スキッドマーク外
乱およびロール偏芯外乱により発生した板厚偏差を
抑制することとなる。また、残りの入側板厚偏差外乱
については、スタンド間の板厚を直接測定してロール周
速制御、圧下によるフィードフォワード制御を行うこと
によって抑制できる。以下、このような制御方式を「板
厚偏差の直接測定制御方式」と称する。この直接測定制
御方式によれば、原理的には３つの外乱を完全に除去で
きる。
【００１８】上記直接測定制御方式の従来技術として、
本発明者は、特公平８−２５０３３４５号公報に記載の
方法を提案した。この方法では、熱間圧延プロセスにお
いて、ｉスタンドとｉ＋１スタンドのスタンド間単位張
力測定値の基準値からの偏差をｉ＋１スタンドの圧下位
置にフィードバックする制御手段により、スタンド間単
位張力を制御する。これと同時に、ｉスタンドにおいて
生じた板厚偏差を実質的に除去すべく、ｉスタンドとｉ
＋１スタンドのスタンド間に配置された板厚計により板
厚偏差を検出し、これに基づいて、ｉ＋１スタンドの圧
下位置およびｉスタンドのロール周速をフィードフォワ
ード的に修正する。さらに、この特公平８−２５０３３
４５号公報では、ルーパを排除してスタンド間に張力計
を装備することにより、板厚精度の向上に多大な効果が
あることを開示している。
本発明者は、特公平８−２５０３３４５号公報に記載の
方法を提案した。この方法では、熱間圧延プロセスにお
いて、ｉスタンドとｉ＋１スタンドのスタンド間単位張
力測定値の基準値からの偏差をｉ＋１スタンドの圧下位
置にフィードバックする制御手段により、スタンド間単
位張力を制御する。これと同時に、ｉスタンドにおいて
生じた板厚偏差を実質的に除去すべく、ｉスタンドとｉ
＋１スタンドのスタンド間に配置された板厚計により板
厚偏差を検出し、これに基づいて、ｉ＋１スタンドの圧
下位置およびｉスタンドのロール周速をフィードフォワ
ード的に修正する。さらに、この特公平８−２５０３３
４５号公報では、ルーパを排除してスタンド間に張力計
を装備することにより、板厚精度の向上に多大な効果が
あることを開示している。
【００１９】また、特開平４−３６１８０９号公報で
は、ルーパ付き熱間圧延プロセスにおいて、ルーパを駆
動するモータの速度実績値（測定値）およびルーパの角
度実績値を基に、ルーパの高さを一定にとどめるべくル
ーパモータ速度指令のみを操作する制御を実施している
際に、上記と同様にフィードバック制御手段によりｉ＋
１スタンドの圧下位置操作でスタンド間単位張力を制御
すると同時に、スタンド間に配置された板厚計により板
厚偏差を検出して、これに基づいてマスフローＡＧＣを
実施する装置について開示している。
は、ルーパ付き熱間圧延プロセスにおいて、ルーパを駆
動するモータの速度実績値（測定値）およびルーパの角
度実績値を基に、ルーパの高さを一定にとどめるべくル
ーパモータ速度指令のみを操作する制御を実施している
際に、上記と同様にフィードバック制御手段によりｉ＋
１スタンドの圧下位置操作でスタンド間単位張力を制御
すると同時に、スタンド間に配置された板厚計により板
厚偏差を検出して、これに基づいてマスフローＡＧＣを
実施する装置について開示している。
【００２０】さらに、特開平７−５１７１５号公報で
は、ルーパ付き熱間圧延プロセスにおいて、ルーパモー
タ速度実績値およびルーパ角度実績値を基に、ルーパの
高を一定とどめるべくルーパモータ速度指令のみを操作
する制御を実施している際に、上記と同様にスタンド間
単位張力の制御とマスフローＡＧＣとを実施している場
合において、ルーパ角度実績値がルーパ角度目標値から
偏差を生じた場合は、ルーパモータ電流指令値を操作す
る。また、スタンド間単位張力実績値がスタンド間単位
張力目標値から偏差を生じた場合は、上流側のロール周
速指令値を操作して、ルーパ角度実績値とスタンド間単
位張力実績値とを一定値に保とうとする装置について開
示している。
は、ルーパ付き熱間圧延プロセスにおいて、ルーパモー
タ速度実績値およびルーパ角度実績値を基に、ルーパの
高を一定とどめるべくルーパモータ速度指令のみを操作
する制御を実施している際に、上記と同様にスタンド間
単位張力の制御とマスフローＡＧＣとを実施している場
合において、ルーパ角度実績値がルーパ角度目標値から
偏差を生じた場合は、ルーパモータ電流指令値を操作す
る。また、スタンド間単位張力実績値がスタンド間単位
張力目標値から偏差を生じた場合は、上流側のロール周
速指令値を操作して、ルーパ角度実績値とスタンド間単
位張力実績値とを一定値に保とうとする装置について開
示している。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た各公報に開示した方法では、 １）ルーパレスまたはルーパ固定の熱間圧延プロセスを
対象としていること、 ２）圧下位置駆動装置やロール駆動装置の応答遅れを考
慮していないこと、 ３）最終板厚目標値と板厚実績値とに生じるバイアス的
板厚偏差（被圧延鋼板の長手方向に時刻に関して一定の
割合で生じる板厚偏差）の除去については何ら考慮して
いないこと、 などの問題があった。以下に、これらの問題点について
詳しく説明する。
た各公報に開示した方法では、 １）ルーパレスまたはルーパ固定の熱間圧延プロセスを
対象としていること、 ２）圧下位置駆動装置やロール駆動装置の応答遅れを考
慮していないこと、 ３）最終板厚目標値と板厚実績値とに生じるバイアス的
板厚偏差（被圧延鋼板の長手方向に時刻に関して一定の
割合で生じる板厚偏差）の除去については何ら考慮して
いないこと、 などの問題があった。以下に、これらの問題点について
詳しく説明する。
【００２２】１）ルーパに関する問題について まず、ルーパに関する問題について、(a) 熱間圧延プロ
セスにおけるルーパの役割、(b) 熱間圧延プロセスにお
けるルーパレスおよびルーパ固定制御の考え方とその問
題点、(c) 熱間圧延プロセスにおけるルーパ可動制御の
考え方およびそのメリットの順で説明する。
セスにおけるルーパの役割、(b) 熱間圧延プロセスにお
けるルーパレスおよびルーパ固定制御の考え方とその問
題点、(c) 熱間圧延プロセスにおけるルーパ可動制御の
考え方およびそのメリットの順で説明する。
【００２３】(a) 熱間圧延プロセスにおけるルーパの役
割 熱間圧延プロセスにおいて、ルーパは、鋼板圧延中にス
タンド間のマスフローに不均一が生じたときにこれを解
消し、通板上のトラブルを回避するという重要な役割を
担っている。
割 熱間圧延プロセスにおいて、ルーパは、鋼板圧延中にス
タンド間のマスフローに不均一が生じたときにこれを解
消し、通板上のトラブルを回避するという重要な役割を
担っている。
【００２４】すなわち、ルーパは、指定されたトルクで
鋼板を支えている。鋼板自重およびルーパ自重の合計の
重量のうち、ルーパが支えなくてはならない重量は、ル
ーパの角度に応じて変動するため、該ルーパのトルクと
ルーパが支えるべき重量とが釣り合うようにルーパの角
度は変化する。ルーパ角度の変化により新たな平衡点に
達したとき、ルーパ角度は変化しなくなる。
鋼板を支えている。鋼板自重およびルーパ自重の合計の
重量のうち、ルーパが支えなくてはならない重量は、ル
ーパの角度に応じて変動するため、該ルーパのトルクと
ルーパが支えるべき重量とが釣り合うようにルーパの角
度は変化する。ルーパ角度の変化により新たな平衡点に
達したとき、ルーパ角度は変化しなくなる。
【００２５】一方、ルーパを制御するルーパ制御装置
は、新たな平衡点でのルーパ角度が所定の目標位置から
ずれている場合には、これを所定の角度に戻すように制
御する。かつ、スタンド間のマスフローに不均一が生じ
たときには、スタンド間の鋼板の単位張力が変動するの
で、このスタンド間の単位張力を所定の目標値に一致さ
せるためにルーパトルクを変更する。
は、新たな平衡点でのルーパ角度が所定の目標位置から
ずれている場合には、これを所定の角度に戻すように制
御する。かつ、スタンド間のマスフローに不均一が生じ
たときには、スタンド間の鋼板の単位張力が変動するの
で、このスタンド間の単位張力を所定の目標値に一致さ
せるためにルーパトルクを変更する。
【００２６】つまり、ルーパは、スタンド間のマスフロ
ーの変動を修正すべくルーパ角度（ルーパ高さ）を変動
させることにより、スタンド間の張力を一定に維持しよ
うとする。その結果生じたルーパ角度の変動をルーパ制
御装置が元に戻すという手順により、スタンド間のマス
フローの変動は除去される。これにより、スタンド間単
位張力が零になることにより生じる絞りや、スタンド間
単位張力が高くなり過ぎるために生じる板破断等が回避
される。
ーの変動を修正すべくルーパ角度（ルーパ高さ）を変動
させることにより、スタンド間の張力を一定に維持しよ
うとする。その結果生じたルーパ角度の変動をルーパ制
御装置が元に戻すという手順により、スタンド間のマス
フローの変動は除去される。これにより、スタンド間単
位張力が零になることにより生じる絞りや、スタンド間
単位張力が高くなり過ぎるために生じる板破断等が回避
される。
【００２７】(b) 熱間圧延プロセスにおけるルーパレス
およびルーパ固定制御の考え方とその問題点 特公平８−２５０３３４５号公報のようにルーパをスタ
ンド間から排除してしまうか、特開平４−３６１８０９
号公報や特開平７−５１７１５号公報のようにルーパが
スタンド間に存在しても制御的に固定して動作させない
ようにした場合には、スタンド間のマスフローが不均一
になって、その結果スタンド間単位張力が変動しても、
ルーパは一定角度に待機しているため、スタンド間の張
力は回復しない。そのため、上述の絞りや板破断等が生
じ得ることになる。
およびルーパ固定制御の考え方とその問題点 特公平８−２５０３３４５号公報のようにルーパをスタ
ンド間から排除してしまうか、特開平４−３６１８０９
号公報や特開平７−５１７１５号公報のようにルーパが
スタンド間に存在しても制御的に固定して動作させない
ようにした場合には、スタンド間のマスフローが不均一
になって、その結果スタンド間単位張力が変動しても、
ルーパは一定角度に待機しているため、スタンド間の張
力は回復しない。そのため、上述の絞りや板破断等が生
じ得ることになる。
【００２８】これを回避すべく、マスフローが不均一に
なった場合に、上流側の圧延スタンドのロール周速を変
更することが、特開平４−３６１８０９号公報に開示さ
れている。しかしながら、この公報に記載の技術では、
ロール周速の変更措置をとってからマスフローの修正お
よび張力の修正が完了するまでは、ロール駆動系の応答
が４０[rad/s] 程度の場合、0.1 〜0.5 秒オーダーの時
間がかかってしまう。そのため、上述の絞りや板破断等
が既に発生した後となり、間に合わない。
なった場合に、上流側の圧延スタンドのロール周速を変
更することが、特開平４−３６１８０９号公報に開示さ
れている。しかしながら、この公報に記載の技術では、
ロール周速の変更措置をとってからマスフローの修正お
よび張力の修正が完了するまでは、ロール駆動系の応答
が４０[rad/s] 程度の場合、0.1 〜0.5 秒オーダーの時
間がかかってしまう。そのため、上述の絞りや板破断等
が既に発生した後となり、間に合わない。
【００２９】(c) 熱間圧延プロセスにおけるルーパ可動
制御の考え方およびそのメリット 上記の各公報により開示した方法、すなわち、鋼板圧延
中に、下流側の圧延スタンドの圧下位置を操作すること
でスタンド間の単位張力変動を抑制するとともに、上流
側の圧延スタンドのロール周速を操作することで当該圧
延スタンドの出側板厚を制御する場合においても、その
制御性能が十分でなかった場合等にはスタンド間のマス
フローが乱れ、そのためにスタンド間単位張力が変動を
来す場合も考えられる。このような不測の事態におい
て、板厚精度を少々犠牲にしても、安定した通板を確保
するニーズは操業において非常に高い。
制御の考え方およびそのメリット 上記の各公報により開示した方法、すなわち、鋼板圧延
中に、下流側の圧延スタンドの圧下位置を操作すること
でスタンド間の単位張力変動を抑制するとともに、上流
側の圧延スタンドのロール周速を操作することで当該圧
延スタンドの出側板厚を制御する場合においても、その
制御性能が十分でなかった場合等にはスタンド間のマス
フローが乱れ、そのためにスタンド間単位張力が変動を
来す場合も考えられる。このような不測の事態におい
て、板厚精度を少々犠牲にしても、安定した通板を確保
するニーズは操業において非常に高い。
【００３０】２）圧下位置駆動装置やロール駆動装置の
応答遅れの未考慮について 上記の各公報に開示した方法は、鋼板圧延中に圧下位置
指令値およびロール周速指令値を適宜修正する方法であ
るが、圧下系およびロール駆動系には応答遅れが必ずあ
る。そのため、ｉスタンドの出側板厚偏差Δｈ(i)<x>を
有する部分の圧延材がｉ＋１スタンドに到達する時刻に
圧下位置およびロール周速指令値を操作したのでは、上
記出側板厚偏差Δｈ(i)<x>を矯正するのは現実に不可能
であり、少なからず板厚偏差を残してしまうという問題
があった。
応答遅れの未考慮について 上記の各公報に開示した方法は、鋼板圧延中に圧下位置
指令値およびロール周速指令値を適宜修正する方法であ
るが、圧下系およびロール駆動系には応答遅れが必ずあ
る。そのため、ｉスタンドの出側板厚偏差Δｈ(i)<x>を
有する部分の圧延材がｉ＋１スタンドに到達する時刻に
圧下位置およびロール周速指令値を操作したのでは、上
記出側板厚偏差Δｈ(i)<x>を矯正するのは現実に不可能
であり、少なからず板厚偏差を残してしまうという問題
があった。
【００３１】３）最終板厚目標値と板厚実績値とに生じ
るバイアス的板厚偏差について 上記の各公報に開示した方法では、最終段の圧延スタン
ドにおける出側板厚偏差に応じて、これを矯正する制御
を実施していない。そのため、例えばバイアス的板厚偏
差等が生じても、これを矯正できないという問題があっ
た。そこで本発明は、上記１）、２）、３）に述べた問
題点を解決することを目的とする。
るバイアス的板厚偏差について 上記の各公報に開示した方法では、最終段の圧延スタン
ドにおける出側板厚偏差に応じて、これを矯正する制御
を実施していない。そのため、例えばバイアス的板厚偏
差等が生じても、これを矯正できないという問題があっ
た。そこで本発明は、上記１）、２）、３）に述べた問
題点を解決することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】本発明による圧延機の制
御方法は、ｎ(i=1...n,n≧2)個の圧延スタンドを有し、
かつ、各圧延スタンド間にそれぞれ張力計を装備したル
ーパを有し、かつ、各スタンド間の少なくとも１つに板
厚計および該スタンド間の被圧延材の速度を測定あるい
は推定する手段を有する圧延プロセスにおいて、ｉ＋１
スタンドの圧下位置を適宜変更することにより上記ｉス
タンドと上記ｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張
力偏差を実質上零とするように制御するとともに、ｉス
タンドの出側で検出された板厚偏差を実質上零とすべ
く、上記ｉスタンドのロール周速または上記ｉ＋１スタ
ンドの圧下位置を適宜変更することにより上記ｉ＋１ス
タンドの出側での板厚偏差を実質上零とするように制御
している際に、上記ｉスタンドとｉ＋１スタンドの間に
配置されたｉルーパに対して、上記ｉルーパの角度実績
値および上記スタンド間の被圧延材の単位張力実績値に
関わりなく、固定の電流値を与え続けることで上記ｉル
ーパが被圧延材を一定のトルクで支える制御を実施する
ようにしたことを特徴とする。
御方法は、ｎ(i=1...n,n≧2)個の圧延スタンドを有し、
かつ、各圧延スタンド間にそれぞれ張力計を装備したル
ーパを有し、かつ、各スタンド間の少なくとも１つに板
厚計および該スタンド間の被圧延材の速度を測定あるい
は推定する手段を有する圧延プロセスにおいて、ｉ＋１
スタンドの圧下位置を適宜変更することにより上記ｉス
タンドと上記ｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張
力偏差を実質上零とするように制御するとともに、ｉス
タンドの出側で検出された板厚偏差を実質上零とすべ
く、上記ｉスタンドのロール周速または上記ｉ＋１スタ
ンドの圧下位置を適宜変更することにより上記ｉ＋１ス
タンドの出側での板厚偏差を実質上零とするように制御
している際に、上記ｉスタンドとｉ＋１スタンドの間に
配置されたｉルーパに対して、上記ｉルーパの角度実績
値および上記スタンド間の被圧延材の単位張力実績値に
関わりなく、固定の電流値を与え続けることで上記ｉル
ーパが被圧延材を一定のトルクで支える制御を実施する
ようにしたことを特徴とする。
【００３３】本発明の他の態様では、測定あるいは推定
された上記被圧延材の速度に基づいて、上記ｉスタンド
の出側での板厚偏差を有する部分の被圧延材が上記ｉ＋
１スタンドに到達すると推定される時刻より所定時間だ
け早く、上記ｉスタンドのロール周速指令値を伝えるよ
うにしたことを特徴とする。また、測定あるいは推定さ
れた上記被圧延材の速度に基づいて、上記ｉスタンドの
出側での板厚偏差を有する部分の被圧延材が上記ｉ＋１
スタンドに到達すると推定される時刻より所定時間だけ
早く、上記ｉ＋１スタンドの圧下位置指令値を伝えるよ
うにしたことを特徴とする。
された上記被圧延材の速度に基づいて、上記ｉスタンド
の出側での板厚偏差を有する部分の被圧延材が上記ｉ＋
１スタンドに到達すると推定される時刻より所定時間だ
け早く、上記ｉスタンドのロール周速指令値を伝えるよ
うにしたことを特徴とする。また、測定あるいは推定さ
れた上記被圧延材の速度に基づいて、上記ｉスタンドの
出側での板厚偏差を有する部分の被圧延材が上記ｉ＋１
スタンドに到達すると推定される時刻より所定時間だけ
早く、上記ｉ＋１スタンドの圧下位置指令値を伝えるよ
うにしたことを特徴とする。
【００３４】本発明のその他の態様では、ｎ(i=1...n,n
≧2)個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧延スタンド間
にそれぞれ張力計を装備したルーパを有し、かつ、各ス
タンド間の少なくとも１つに板厚計および該スタンド間
の被圧延材の速度を測定あるいは推定する手段を有する
圧延プロセスにおいて、最終段の圧延スタンドの出側に
備えられた板厚計により測定される板厚実績値に基づい
て、上記ｎ個の圧延スタンドの少なくとも１つの圧延ス
タンドのロール周速を変更することにより、上記最終段
の圧延スタンドの出側の板厚偏差を実質上零とするよう
に制御することを特徴とする。
≧2)個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧延スタンド間
にそれぞれ張力計を装備したルーパを有し、かつ、各ス
タンド間の少なくとも１つに板厚計および該スタンド間
の被圧延材の速度を測定あるいは推定する手段を有する
圧延プロセスにおいて、最終段の圧延スタンドの出側に
備えられた板厚計により測定される板厚実績値に基づい
て、上記ｎ個の圧延スタンドの少なくとも１つの圧延ス
タンドのロール周速を変更することにより、上記最終段
の圧延スタンドの出側の板厚偏差を実質上零とするよう
に制御することを特徴とする。
【００３５】本発明のその他の態様では、ｎ(i=1...n,n
≧2)個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧延スタンド間
にそれぞれ張力計を装備したルーパを有し、かつ、各ス
タンド間の少なくとも１つに板厚計および該スタンド間
の被圧延材の速度を測定あるいは推定する手段を有する
圧延プロセスにおいて、請求項１に記載の制御の実施中
に、上記ｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材
の張力実績値が指定した上下限値以内になくなった場
合、または上記ｉルーパのルーパ角度実績値が指定した
上下限値以内になくなった場合に、制御不良と認識し
て、上記被圧延材の圧延反力および圧下位置の信号を基
に計算されるゲージメータ板厚に基づいて上記ｉ＋１ス
タンドの圧下位置を操作するとともに、上記張力実績値
および上記ルーパ角度実績値に基づいて上記ｉスタンド
のロール周速および上記ｉルーパの電流値を操作する制
御に切り替えるようにしたことを特徴とする。ここで、
上記制御の切り替え動作を行うか否かを指定可能であっ
ても良い。
≧2)個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧延スタンド間
にそれぞれ張力計を装備したルーパを有し、かつ、各ス
タンド間の少なくとも１つに板厚計および該スタンド間
の被圧延材の速度を測定あるいは推定する手段を有する
圧延プロセスにおいて、請求項１に記載の制御の実施中
に、上記ｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材
の張力実績値が指定した上下限値以内になくなった場
合、または上記ｉルーパのルーパ角度実績値が指定した
上下限値以内になくなった場合に、制御不良と認識し
て、上記被圧延材の圧延反力および圧下位置の信号を基
に計算されるゲージメータ板厚に基づいて上記ｉ＋１ス
タンドの圧下位置を操作するとともに、上記張力実績値
および上記ルーパ角度実績値に基づいて上記ｉスタンド
のロール周速および上記ｉルーパの電流値を操作する制
御に切り替えるようにしたことを特徴とする。ここで、
上記制御の切り替え動作を行うか否かを指定可能であっ
ても良い。
【００３６】また、本発明による圧延機の制御装置は、
ｎ(i=1...n,n≧2)個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧
延スタンド間にそれぞれ張力計を装備したルーパを有
し、かつ、各スタンド間の少なくとも１つに板厚計およ
び該スタンド間の被圧延材の速度を測定あるいは推定す
る手段を有する圧延プロセスにおいて、ｉスタンドとｉ
＋１スタンドの間に配置されたｉルーパに対して、上記
ｉルーパの角度実績値および上記ｉスタンドとｉ＋１ス
タンドとの間の被圧延材の単位張力実績値に関わりな
く、固定の電流値を与え続けることで上記ｉルーパが被
圧延材を一定のトルクで支える制御を実施するルーパ制
御手段を設けたことを特徴とする。
ｎ(i=1...n,n≧2)個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧
延スタンド間にそれぞれ張力計を装備したルーパを有
し、かつ、各スタンド間の少なくとも１つに板厚計およ
び該スタンド間の被圧延材の速度を測定あるいは推定す
る手段を有する圧延プロセスにおいて、ｉスタンドとｉ
＋１スタンドの間に配置されたｉルーパに対して、上記
ｉルーパの角度実績値および上記ｉスタンドとｉ＋１ス
タンドとの間の被圧延材の単位張力実績値に関わりな
く、固定の電流値を与え続けることで上記ｉルーパが被
圧延材を一定のトルクで支える制御を実施するルーパ制
御手段を設けたことを特徴とする。
【００３７】本発明の他の態様では、ｎ(i=1...n,n≧2)
個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧延スタンド間にそ
れぞれ張力計を装備したルーパを有し、かつ、各スタン
ド間の少なくとも１つに板厚計および該スタンド間の被
圧延材の速度を測定あるいは推定する手段を有する圧延
プロセスにおいて、ｉスタンドの出側で検出された板厚
偏差を有する部分が、ｉ＋１スタンドの出側においてそ
の板厚偏差が実質上零となるように、上記ｉ＋１スタン
ドの圧下位置を制御する圧下フィードフォワード制御手
段と、測定あるいは推定された上記被圧延材の速度に基
づいて、上記ｉスタンドの出側での板厚偏差を有する部
分の被圧延材が上記ｉ＋１スタンドに到達すると推定さ
れる時刻より所定時間だけ早く、上記ｉ＋１スタンドの
圧下位置指令値を上記圧下フィードフォワード制御手段
に伝えるようにする移送制御手段とを備えたことを特徴
とする。
個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧延スタンド間にそ
れぞれ張力計を装備したルーパを有し、かつ、各スタン
ド間の少なくとも１つに板厚計および該スタンド間の被
圧延材の速度を測定あるいは推定する手段を有する圧延
プロセスにおいて、ｉスタンドの出側で検出された板厚
偏差を有する部分が、ｉ＋１スタンドの出側においてそ
の板厚偏差が実質上零となるように、上記ｉ＋１スタン
ドの圧下位置を制御する圧下フィードフォワード制御手
段と、測定あるいは推定された上記被圧延材の速度に基
づいて、上記ｉスタンドの出側での板厚偏差を有する部
分の被圧延材が上記ｉ＋１スタンドに到達すると推定さ
れる時刻より所定時間だけ早く、上記ｉ＋１スタンドの
圧下位置指令値を上記圧下フィードフォワード制御手段
に伝えるようにする移送制御手段とを備えたことを特徴
とする。
【００３８】本発明のその他の態様では、ｎ(i=1...n,n
≧2)個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧延スタンド間
にそれぞれ張力計を装備したルーパを有し、かつ、各ス
タンド間の少なくとも１つに板厚計および該スタンド間
の被圧延材の速度を測定あるいは推定する手段を有する
圧延プロセスにおいて、ｉスタンドの出側で検出された
板厚偏差を有する部分が、ｉ＋１スタンドの出側におい
てその板厚偏差が実質上零となるように、上記ｉスタン
ドのロール周速を制御するロール周速フィードフォワー
ド制御手段と、測定あるいは推定された上記被圧延材の
速度に基づいて、上記ｉスタンドの板厚偏差を有する部
分の被圧延材が上記ｉ＋１スタンドに到達すると推定さ
れる時刻より所定時間だけ早く、上記ｉスタンドのロー
ル周速指令値を上記ロール周速フィードフォワード制御
手段に伝えるようにする移送制御手段とを備えたことを
特徴とする。
≧2)個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧延スタンド間
にそれぞれ張力計を装備したルーパを有し、かつ、各ス
タンド間の少なくとも１つに板厚計および該スタンド間
の被圧延材の速度を測定あるいは推定する手段を有する
圧延プロセスにおいて、ｉスタンドの出側で検出された
板厚偏差を有する部分が、ｉ＋１スタンドの出側におい
てその板厚偏差が実質上零となるように、上記ｉスタン
ドのロール周速を制御するロール周速フィードフォワー
ド制御手段と、測定あるいは推定された上記被圧延材の
速度に基づいて、上記ｉスタンドの板厚偏差を有する部
分の被圧延材が上記ｉ＋１スタンドに到達すると推定さ
れる時刻より所定時間だけ早く、上記ｉスタンドのロー
ル周速指令値を上記ロール周速フィードフォワード制御
手段に伝えるようにする移送制御手段とを備えたことを
特徴とする。
【００３９】本発明のその他の態様では、ｎ(i=1...n,n
≧2)個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧延スタンド間
にそれぞれ張力計を装備したルーパを有し、かつ、各ス
タンド間の少なくとも１つに板厚計および該スタンド間
の被圧延材の速度を測定あるいは推定する手段を有する
圧延プロセスにおいて、最終段の圧延スタンドの出側に
備えられた板厚計によりモニタリングされる板厚実績値
に基づいて、上記最終段の圧延スタンドの出側の板厚偏
差を実質上零とするために、上記ｎ個の圧延スタンドの
少なくとも１つの圧延スタンドのロール周速を制御する
モニタ制御手段を設けたことを特徴とする。
≧2)個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧延スタンド間
にそれぞれ張力計を装備したルーパを有し、かつ、各ス
タンド間の少なくとも１つに板厚計および該スタンド間
の被圧延材の速度を測定あるいは推定する手段を有する
圧延プロセスにおいて、最終段の圧延スタンドの出側に
備えられた板厚計によりモニタリングされる板厚実績値
に基づいて、上記最終段の圧延スタンドの出側の板厚偏
差を実質上零とするために、上記ｎ個の圧延スタンドの
少なくとも１つの圧延スタンドのロール周速を制御する
モニタ制御手段を設けたことを特徴とする。
【００４０】本発明のその他の態様では、ｎ(i=1...n,n
≧2)個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧延スタンド間
にそれぞれ張力計を装備したルーパを有し、かつ、各ス
タンド間の少なくとも１つに板厚計および該スタンド間
の被圧延材の速度を測定あるいは推定する手段を有する
圧延プロセスにおいて、ｉスタンドとｉ＋１スタンドの
間に配置されたｉルーパに対して、上記ｉルーパの角度
実績値および上記ｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の
被圧延材の単位張力実績値に関わりなく、固定の電流値
を与え続けることで上記ｉルーパが被圧延材を一定のト
ルクで支える制御を実施するルーパ制御手段と、上記被
圧延材の圧延反力および圧下位置の信号を基に計算され
るゲージメータ板厚あるいは上記被圧延材の圧延反力の
みに基づいて上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を操作する
圧延反力を用いた板厚制御手段と、上記ｉスタンドとｉ
＋１スタンドとの間の被圧延材の張力実績値が張力目標
値に一致し、かつ、上記ｉルーパのルーパ角度実績値が
ルーパ角度目標値に一致するように上記ｉスタンドのロ
ール周速および上記ｉルーパの電流値を操作する張力・
角度制御手段と、上記ルーパ制御手段による制御の実施
中に、上記ｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延
材の張力実績値が指定した上下限値以内になくなった場
合、または上記ｉルーパのルーパ角度実績値が指定した
上下限値以内になくなった場合に、制御不良と認識し
て、上記圧延反力を用いた板厚制御手段および上記張力
・角度制御手段による制御に切り替えるようにする制御
切り替え手段とを備えたことを特徴とする。
≧2)個の圧延スタンドを有し、かつ、各圧延スタンド間
にそれぞれ張力計を装備したルーパを有し、かつ、各ス
タンド間の少なくとも１つに板厚計および該スタンド間
の被圧延材の速度を測定あるいは推定する手段を有する
圧延プロセスにおいて、ｉスタンドとｉ＋１スタンドの
間に配置されたｉルーパに対して、上記ｉルーパの角度
実績値および上記ｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の
被圧延材の単位張力実績値に関わりなく、固定の電流値
を与え続けることで上記ｉルーパが被圧延材を一定のト
ルクで支える制御を実施するルーパ制御手段と、上記被
圧延材の圧延反力および圧下位置の信号を基に計算され
るゲージメータ板厚あるいは上記被圧延材の圧延反力の
みに基づいて上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を操作する
圧延反力を用いた板厚制御手段と、上記ｉスタンドとｉ
＋１スタンドとの間の被圧延材の張力実績値が張力目標
値に一致し、かつ、上記ｉルーパのルーパ角度実績値が
ルーパ角度目標値に一致するように上記ｉスタンドのロ
ール周速および上記ｉルーパの電流値を操作する張力・
角度制御手段と、上記ルーパ制御手段による制御の実施
中に、上記ｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延
材の張力実績値が指定した上下限値以内になくなった場
合、または上記ｉルーパのルーパ角度実績値が指定した
上下限値以内になくなった場合に、制御不良と認識し
て、上記圧延反力を用いた板厚制御手段および上記張力
・角度制御手段による制御に切り替えるようにする制御
切り替え手段とを備えたことを特徴とする。
【００４１】本発明のその他の態様では、上記制御切り
替え手段による切り替え動作を行うか否かを指定する切
り替え指定手段を備えたことを特徴とする。また、請求
項７〜１２に記載の各手段を任意に組み合わせて圧延機
の制御装置を構成するようにしても良い。
替え手段による切り替え動作を行うか否かを指定する切
り替え指定手段を備えたことを特徴とする。また、請求
項７〜１２に記載の各手段を任意に組み合わせて圧延機
の制御装置を構成するようにしても良い。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。ここでは、一例として熱間圧延プ
ロセスのタンデム圧延について説明する。図１は、本発
明の基本システム構成を示す図である。通常、タンデム
圧延機は６〜７個の圧延スタンドを有するが、ここでは
ｉスタンド（ｉ＝１〜ｎ）とｉ＋１スタンド（ｉ＝１〜
ｎ−１）のみを示した。
に基づいて説明する。ここでは、一例として熱間圧延プ
ロセスのタンデム圧延について説明する。図１は、本発
明の基本システム構成を示す図である。通常、タンデム
圧延機は６〜７個の圧延スタンドを有するが、ここでは
ｉスタンド（ｉ＝１〜ｎ）とｉ＋１スタンド（ｉ＝１〜
ｎ−１）のみを示した。
【００４３】図１において、１は被圧延鋼板、２はｉス
タンド、３はｉ＋１スタンド、４はルーパであり、上下
方向に位置が可変となっている。５はルーパ駆動電動機
（モータ）、６はルーパモータ速度測定装置、７はルー
パモータ速度制御装置であり、上記ルーパ駆動モータ５
の測定速度（速度実績値）を上記ルーパモータ速度測定
装置６から受け取り、それが基準速度（目標速度）と一
致するようにルーパ駆動モータ５の速度を制御する。
タンド、３はｉ＋１スタンド、４はルーパであり、上下
方向に位置が可変となっている。５はルーパ駆動電動機
（モータ）、６はルーパモータ速度測定装置、７はルー
パモータ速度制御装置であり、上記ルーパ駆動モータ５
の測定速度（速度実績値）を上記ルーパモータ速度測定
装置６から受け取り、それが基準速度（目標速度）と一
致するようにルーパ駆動モータ５の速度を制御する。
【００４４】８はルーパモータ電流基準発生装置、９は
ルーパモータ電流制御装置であり、第１の制御スイッチ
ＳＷ１を介して与えられる制御信号に基づいて、上記ル
ーパ駆動モータ５に供給する駆動電流の大きさを制御す
る。１０は第１のルーパ高さ制御装置であり、ルーパモ
ータ速度に対する指令値変更量を出力することによっ
て、被圧延鋼板１がスタンド間にきちんと噛み込まれる
までの処理（以下「噛み込み処理」と称する）と、被圧
延鋼板１の尾端がｉスタンド２を通過した後の処理（以
下「尾端処理」と称する）とにおいて、ルーパ４が一定
の高さに維持されるように制御する。
ルーパモータ電流制御装置であり、第１の制御スイッチ
ＳＷ１を介して与えられる制御信号に基づいて、上記ル
ーパ駆動モータ５に供給する駆動電流の大きさを制御す
る。１０は第１のルーパ高さ制御装置であり、ルーパモ
ータ速度に対する指令値変更量を出力することによっ
て、被圧延鋼板１がスタンド間にきちんと噛み込まれる
までの処理（以下「噛み込み処理」と称する）と、被圧
延鋼板１の尾端がｉスタンド２を通過した後の処理（以
下「尾端処理」と称する）とにおいて、ルーパ４が一定
の高さに維持されるように制御する。
【００４５】１１は第２のルーパ高さ制御装置であり、
ｉスタンド２のロール周速に対する指令値変更量を出力
することにより、被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３に噛
み込まれてからしばらくの間、ルーパ４がある一定の高
さに維持されるように制御する。１２はルーパ角度測定
装置であり、その測定結果は上記第１、第２のルーパ高
さ制御装置１０，１１の他、後述するルーパ高さ・張力
制御装置に供給される。
ｉスタンド２のロール周速に対する指令値変更量を出力
することにより、被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３に噛
み込まれてからしばらくの間、ルーパ４がある一定の高
さに維持されるように制御する。１２はルーパ角度測定
装置であり、その測定結果は上記第１、第２のルーパ高
さ制御装置１０，１１の他、後述するルーパ高さ・張力
制御装置に供給される。
【００４６】１３，１４は圧延ロール回転速度測定装
置、１５，１６は圧延ロール駆動電動機（モータ）、１
７，１８は圧延ロールモータ回転速度測定装置、１９，
２０は圧延ロールモータ回転速度制御装置であり、上記
圧延ロールモータ１５，１６の測定速度（速度実績値）
を上記圧延ロールモータ回転速度測定装置１７，１８か
ら受け取り、それが基準速度（目標速度）と一致するよ
うに圧延ロールモータ１５，１６の速度を制御する。２
１，２２は圧延反力計測装置である。
置、１５，１６は圧延ロール駆動電動機（モータ）、１
７，１８は圧延ロールモータ回転速度測定装置、１９，
２０は圧延ロールモータ回転速度制御装置であり、上記
圧延ロールモータ１５，１６の測定速度（速度実績値）
を上記圧延ロールモータ回転速度測定装置１７，１８か
ら受け取り、それが基準速度（目標速度）と一致するよ
うに圧延ロールモータ１５，１６の速度を制御する。２
１，２２は圧延反力計測装置である。
【００４７】２３は第１の板厚制御装置であり、測定さ
れた板厚実績値に基づいて、上流側の圧延ロールモータ
１５の回転速度（ロール周速）を制御することにより、
被圧延鋼板１の板厚を制御する。また、この第１の板厚
制御装置２３は、測定された板厚実績値に基づいてｉス
タンド２の出側板厚偏差を検出し、ｉ＋１スタンド３の
圧下位置制御にフィードフォワードする。
れた板厚実績値に基づいて、上流側の圧延ロールモータ
１５の回転速度（ロール周速）を制御することにより、
被圧延鋼板１の板厚を制御する。また、この第１の板厚
制御装置２３は、測定された板厚実績値に基づいてｉス
タンド２の出側板厚偏差を検出し、ｉ＋１スタンド３の
圧下位置制御にフィードフォワードする。
【００４８】２４は張力測定装置、２５は第２の板厚制
御装置であり、上記圧延反力計測装置２２により測定さ
れたｉ＋１スタンド３の圧延反力（圧延荷重）および図
示しないロールギャップ検出器によるロールギャップ実
績値に基づいて、ｉ＋１スタンド３の圧延ロールの圧下
位置（ロールギャップ）を制御することにより、被圧延
鋼板１の板厚を制御する。
御装置であり、上記圧延反力計測装置２２により測定さ
れたｉ＋１スタンド３の圧延反力（圧延荷重）および図
示しないロールギャップ検出器によるロールギャップ実
績値に基づいて、ｉ＋１スタンド３の圧延ロールの圧下
位置（ロールギャップ）を制御することにより、被圧延
鋼板１の板厚を制御する。
【００４９】２６は張力制御装置であり、上記張力測定
装置２４により測定された被圧延鋼板１のスタンド間単
位張力に基づいて、ｉ＋１スタンド３の圧延ロールの圧
下位置を制御することにより、被圧延鋼板１の張力を制
御する。２７，２８は圧下位置制御装置、２９は板厚測
定装置、３０はルーパモータ電流値記憶装置であり、本
実施形態において特有の「トルク一定制御」（詳しくは
後述する）を開始する際に、固定で使用するルーパ駆動
モータ５の電流目標値をここにロックする。
装置２４により測定された被圧延鋼板１のスタンド間単
位張力に基づいて、ｉ＋１スタンド３の圧延ロールの圧
下位置を制御することにより、被圧延鋼板１の張力を制
御する。２７，２８は圧下位置制御装置、２９は板厚測
定装置、３０はルーパモータ電流値記憶装置であり、本
実施形態において特有の「トルク一定制御」（詳しくは
後述する）を開始する際に、固定で使用するルーパ駆動
モータ５の電流目標値をここにロックする。
【００５０】３１はルーパ高さ・張力制御装置であり、
ルーパ角度測定装置１２および張力測定装置２４により
測定されたルーパ４の角度および被圧延鋼板１のスタン
ド間単位張力、更に板厚および板幅に基づいて、ルーパ
駆動モータ５の電流基準を与えてルーパ４の高さを制御
するとともに、圧延ロールモータ１５のロール周速を調
整して被圧延鋼板１の単位張力を制御する。３２はルー
パモータ電流測定装置であり、上記ルーパモータ電流値
記憶装置３０には、ここで測定されている電流値が常に
与えられており、「トルク一定制御」の開始時にロック
オンされる。
ルーパ角度測定装置１２および張力測定装置２４により
測定されたルーパ４の角度および被圧延鋼板１のスタン
ド間単位張力、更に板厚および板幅に基づいて、ルーパ
駆動モータ５の電流基準を与えてルーパ４の高さを制御
するとともに、圧延ロールモータ１５のロール周速を調
整して被圧延鋼板１の単位張力を制御する。３２はルー
パモータ電流測定装置であり、上記ルーパモータ電流値
記憶装置３０には、ここで測定されている電流値が常に
与えられており、「トルク一定制御」の開始時にロック
オンされる。
【００５１】３３はロール周速補正装置、３４はルーパ
ダンピング補償装置であり、ルーパ角度が大きく変動し
た場合等にそれを抑制するようにするものである。３５
は張力記憶装置であり、「トルク一定制御」を開始する
際に、固定で使用する被圧延鋼板１のスタンド間単位張
力目標値をここにロックする。張力制御装置２６は、こ
の張力記憶装置３５にロックされたスタンド間単位張力
目標値とその実績値との偏差に基づいて、上述した圧下
位置制御を行う。
ダンピング補償装置であり、ルーパ角度が大きく変動し
た場合等にそれを抑制するようにするものである。３５
は張力記憶装置であり、「トルク一定制御」を開始する
際に、固定で使用する被圧延鋼板１のスタンド間単位張
力目標値をここにロックする。張力制御装置２６は、こ
の張力記憶装置３５にロックされたスタンド間単位張力
目標値とその実績値との偏差に基づいて、上述した圧下
位置制御を行う。
【００５２】３６はルーパ角度記憶装置であり、「トル
ク一定制御」を開始する際に、固定で使用するルーパ４
の角度目標値をここにロックする。なお、これらの張力
記憶装置３５およびルーパ角度記憶装置３６に記憶され
た張力目標値およびルーパ角度目標値は、後述する「偏
差上下限異常処理」の際に用いられる。３７はモニタ制
御装置であり、最終段圧延スタンドの出側板厚偏差をモ
ニタリングして上流側圧延スタンドのロール周速を制御
する。
ク一定制御」を開始する際に、固定で使用するルーパ４
の角度目標値をここにロックする。なお、これらの張力
記憶装置３５およびルーパ角度記憶装置３６に記憶され
た張力目標値およびルーパ角度目標値は、後述する「偏
差上下限異常処理」の際に用いられる。３７はモニタ制
御装置であり、最終段圧延スタンドの出側板厚偏差をモ
ニタリングして上流側圧延スタンドのロール周速を制御
する。
【００５３】次に、上記のように構成した本実施形態に
よるシステムの動作を説明する。 （１）まず本実施形態の動作の説明に先立って、従来の
板厚制御およびルーパ制御がどのように動作するかにつ
いて、順を追って説明する。
よるシステムの動作を説明する。 （１）まず本実施形態の動作の説明に先立って、従来の
板厚制御およびルーパ制御がどのように動作するかにつ
いて、順を追って説明する。
【００５４】 各部位の動作とその働きについて 図１において、被圧延鋼板１は、ｉスタンド２とｉ＋１
スタンド３にて順に圧延される。これらｉスタンド２と
ｉ＋１スタンド３との間に、ルーパ駆動モータ５によっ
て駆動されるルーパ４が設けられている。ルーパ駆動モ
ータ５には、その回転速度および駆動電流値を測定する
ためのルーパモータ速度測定装置６およびルーパモータ
電流測定装置３２が結合されている。
スタンド３にて順に圧延される。これらｉスタンド２と
ｉ＋１スタンド３との間に、ルーパ駆動モータ５によっ
て駆動されるルーパ４が設けられている。ルーパ駆動モ
ータ５には、その回転速度および駆動電流値を測定する
ためのルーパモータ速度測定装置６およびルーパモータ
電流測定装置３２が結合されている。
【００５５】上記ルーパモータ速度測定装置６の出力に
基づいて、ルーパモータ速度制御装置７がルーパ駆動モ
ータ５を基準の回転速度で回転させる電流基準を発生す
る一方、ルーパモータ電流基準発生装置８が、被圧延鋼
板１のスタンド間単位張力を基準値に保つように独立し
て電流基準を発生するようになっている。これらの電流
基準に従ってルーパモータ電流制御装置９がルーパ駆動
モータ５の駆動電流を制御するが、ルーパモータ速度制
御装置７およびルーパモータ電流基準発生装置８の出力
段には第１の制御スイッチＳＷ１が備えられており、ル
ーパモータ電流制御装置９に与える電流基準を切り替え
られるようになっている。
基づいて、ルーパモータ速度制御装置７がルーパ駆動モ
ータ５を基準の回転速度で回転させる電流基準を発生す
る一方、ルーパモータ電流基準発生装置８が、被圧延鋼
板１のスタンド間単位張力を基準値に保つように独立し
て電流基準を発生するようになっている。これらの電流
基準に従ってルーパモータ電流制御装置９がルーパ駆動
モータ５の駆動電流を制御するが、ルーパモータ速度制
御装置７およびルーパモータ電流基準発生装置８の出力
段には第１の制御スイッチＳＷ１が備えられており、ル
ーパモータ電流制御装置９に与える電流基準を切り替え
られるようになっている。
【００５６】一方、ルーパ４の高さを制御するために、
第１、第２のルーパ高さ制御装置１０，１１がそれぞれ
設けられている。また、ルーパ４の高さおよび被圧延鋼
板１のスタンド間単位張力を同時に制御するために、ル
ーパ高さ・張力制御装置３１が設けられている。
第１、第２のルーパ高さ制御装置１０，１１がそれぞれ
設けられている。また、ルーパ４の高さおよび被圧延鋼
板１のスタンド間単位張力を同時に制御するために、ル
ーパ高さ・張力制御装置３１が設けられている。
【００５７】第２のルーパ高さ制御装置１１は、ルーパ
角度測定装置１２により測定されるルーパ角度実績値と
ルーパ角度目標値（ｉスタンド２とｉ＋１スタンド３の
各ロールギャップを結ぶ水平線よりもルーパ４が上方に
くるような角度）との差に基づいて、上流側であるｉス
タンド２のロール周速指令値変更量を算出して、これを
第２、第３の制御スイッチＳＷ２，ＳＷ３を介して圧延
ロールモータ回転速度制御装置１９に出力する。
角度測定装置１２により測定されるルーパ角度実績値と
ルーパ角度目標値（ｉスタンド２とｉ＋１スタンド３の
各ロールギャップを結ぶ水平線よりもルーパ４が上方に
くるような角度）との差に基づいて、上流側であるｉス
タンド２のロール周速指令値変更量を算出して、これを
第２、第３の制御スイッチＳＷ２，ＳＷ３を介して圧延
ロールモータ回転速度制御装置１９に出力する。
【００５８】圧延ロールモータ回転速度制御装置１９
は、圧延ロールモータ回転速度測定装置１７により測定
された圧延ロールモータ１５の速度信号と上述のロール
周速指令値変更量とに従って、圧延ロールモータ１５の
回転速度を制御する。同様に、圧延ロールモータ回転速
度制御装置２０が、圧延ロールモータ回転速度測定装置
１８の測定速度信号（ｉ＋１スタンド３が最終段でない
場合は、その後段に設けられる図示しない第２のルーパ
高さ制御装置から送られてくるロール周速指令値変更量
も加味）に従って、圧延ロールモータ１６の回転速度を
制御する。
は、圧延ロールモータ回転速度測定装置１７により測定
された圧延ロールモータ１５の速度信号と上述のロール
周速指令値変更量とに従って、圧延ロールモータ１５の
回転速度を制御する。同様に、圧延ロールモータ回転速
度制御装置２０が、圧延ロールモータ回転速度測定装置
１８の測定速度信号（ｉ＋１スタンド３が最終段でない
場合は、その後段に設けられる図示しない第２のルーパ
高さ制御装置から送られてくるロール周速指令値変更量
も加味）に従って、圧延ロールモータ１６の回転速度を
制御する。
【００５９】これにより、ｉスタンド２の圧延ロール
は、上記圧延ロールモータ１５によって駆動され、ｉ＋
１スタンド３の圧延ロールは、上記圧延ロールモータ１
６によって駆動される。そして、各圧延ロールの回転速
度（ひいてはスタンド間の被圧延鋼板１の板速）が、圧
延ロール回転速度測定装置１３，１４で測定される。
は、上記圧延ロールモータ１５によって駆動され、ｉ＋
１スタンド３の圧延ロールは、上記圧延ロールモータ１
６によって駆動される。そして、各圧延ロールの回転速
度（ひいてはスタンド間の被圧延鋼板１の板速）が、圧
延ロール回転速度測定装置１３，１４で測定される。
【００６０】また、第１のルーパ高さ制御装置１０は、
ルーパ角度測定装置１２により測定されるルーパ角度実
績値とルーパ角度目標値（ｉスタンド２とｉ＋１スタン
ド３の各ロールギャップを結ぶ水平線よりもルーパ４が
下方にくるような角度）との差に基づいて、ルーパモー
タ速度指令値変更量を算出して、これを第２の制御スイ
ッチＳＷ２を介してルーパモータ速度制御装置７に出力
する。ルーパモータ速度制御装置７は、ルーパモータ速
度測定装置６からの測定速度信号および第２の制御スイ
ッチＳＷ２を介して入力されたルーパモータ速度指令値
変更量を基に、ルーパ駆動モータ５の速度を制御する。
ルーパ角度測定装置１２により測定されるルーパ角度実
績値とルーパ角度目標値（ｉスタンド２とｉ＋１スタン
ド３の各ロールギャップを結ぶ水平線よりもルーパ４が
下方にくるような角度）との差に基づいて、ルーパモー
タ速度指令値変更量を算出して、これを第２の制御スイ
ッチＳＷ２を介してルーパモータ速度制御装置７に出力
する。ルーパモータ速度制御装置７は、ルーパモータ速
度測定装置６からの測定速度信号および第２の制御スイ
ッチＳＷ２を介して入力されたルーパモータ速度指令値
変更量を基に、ルーパ駆動モータ５の速度を制御する。
【００６１】また、ルーパ高さ・張力制御装置３１は、
ルーパ角度測定装置１２により測定されたルーパ角度実
績値とルーパ角度目標値との差、および張力測定装置２
４により測定された被圧延鋼板１のスタンド間単位張力
実績値とスタンド間単位張力目標値との差を基に、上流
側のｉスタンド２のロール周速指令値変更量およびルー
パモータ速度指令値変更量を算出して出力する。
ルーパ角度測定装置１２により測定されたルーパ角度実
績値とルーパ角度目標値との差、および張力測定装置２
４により測定された被圧延鋼板１のスタンド間単位張力
実績値とスタンド間単位張力目標値との差を基に、上流
側のｉスタンド２のロール周速指令値変更量およびルー
パモータ速度指令値変更量を算出して出力する。
【００６２】 圧延開始から一定の時間を経過するま
での制御について 被圧延鋼板１がスタンド間に噛み込まれる前には、第
１、第２の制御スイッチＳＷ１，ＳＷ２は何れも端子ａ
のみが閉じられており、第３、第４の制御スイッチＳＷ
３，ＳＷ４はその何れもが閉じられていない状態であ
る。このとき、第１のルーパ高さ制御装置１０より与え
られるルーパモータ速度指令値変更量に基づき、ルーパ
モータ速度制御装置７がルーパ駆動モータ５を所定の速
度で回転させる制御を行うことにより、ルーパ４は待機
角度に固定されて被圧延鋼板１を待ちかまえている。
での制御について 被圧延鋼板１がスタンド間に噛み込まれる前には、第
１、第２の制御スイッチＳＷ１，ＳＷ２は何れも端子ａ
のみが閉じられており、第３、第４の制御スイッチＳＷ
３，ＳＷ４はその何れもが閉じられていない状態であ
る。このとき、第１のルーパ高さ制御装置１０より与え
られるルーパモータ速度指令値変更量に基づき、ルーパ
モータ速度制御装置７がルーパ駆動モータ５を所定の速
度で回転させる制御を行うことにより、ルーパ４は待機
角度に固定されて被圧延鋼板１を待ちかまえている。
【００６３】次に、圧延機の圧延反力が一定値に安定し
たとき、第１の制御スイッチＳＷ１の端子ｂのみが閉じ
られる。具体的には、被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３
に噛み込まれると、圧延反力計測装置２２により測定さ
れるｉ＋１スタンド３の圧延反力信号が安定した一定値
に達するので、それに応じて当該スタンド間のルーパ制
御に係わる第１の制御スイッチＳＷ１の端子ｂのみが閉
じられる。これにより、ルーパ４にはルーパモータ電流
基準発生装置８からの電流基準に基づいて被圧延鋼板１
を支えるべく指令が伝えられ、圧延開始から一定の時間
が経過するまでルーパ４が一定高さを維持する制御が継
続する。
たとき、第１の制御スイッチＳＷ１の端子ｂのみが閉じ
られる。具体的には、被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３
に噛み込まれると、圧延反力計測装置２２により測定さ
れるｉ＋１スタンド３の圧延反力信号が安定した一定値
に達するので、それに応じて当該スタンド間のルーパ制
御に係わる第１の制御スイッチＳＷ１の端子ｂのみが閉
じられる。これにより、ルーパ４にはルーパモータ電流
基準発生装置８からの電流基準に基づいて被圧延鋼板１
を支えるべく指令が伝えられ、圧延開始から一定の時間
が経過するまでルーパ４が一定高さを維持する制御が継
続する。
【００６４】その後、第２の制御スイッチＳＷ２の端子
ｄと第３の制御スイッチＳＷ３の端子ａも接続され、第
２のルーパ高さ制御装置１１より与えられるロール周速
指令値変更量に基づき、圧延ロールモータ回転速度制御
装置１９が上流側のｉスタンド２のロール周速を制御す
る。実際に圧延を開始してから一定の時間が経過するま
では、３つのルーパ高さ制御装置のうち第２のルーパ高
さ制御装置１１のみが用いられる。
ｄと第３の制御スイッチＳＷ３の端子ａも接続され、第
２のルーパ高さ制御装置１１より与えられるロール周速
指令値変更量に基づき、圧延ロールモータ回転速度制御
装置１９が上流側のｉスタンド２のロール周速を制御す
る。実際に圧延を開始してから一定の時間が経過するま
では、３つのルーパ高さ制御装置のうち第２のルーパ高
さ制御装置１１のみが用いられる。
【００６５】 圧延開始から一定の時間を経過した後
の制御について 一方、圧延開始から一定の時間が経過した後（第１の制
御スイッチＳＷ１の端子ｂが閉じられていわゆるロード
リレーがＯＮとなってから一定時間の経過後）は、ルー
パ高さ・張力制御装置３１が主に用いられる。つまり、
第１の制御スイッチＳＷ１は端子ａ、第２の制御スイッ
チＳＷ２は端子ｂ，ｃ、第３の制御スイッチＳＷ３は端
子ａが閉じられる。第４の制御スイッチＳＷ４は何れの
端子も閉じられていない。なお、主に用いられるとは、
ルーパ４の角度実績値および被圧延鋼板１のスタンド間
単位張力実績値の状態によっては、ルーパ高さ・張力制
御装置３１を用いずに第２のルーパ高さ制御装置１１を
用いることを意味する。
の制御について 一方、圧延開始から一定の時間が経過した後（第１の制
御スイッチＳＷ１の端子ｂが閉じられていわゆるロード
リレーがＯＮとなってから一定時間の経過後）は、ルー
パ高さ・張力制御装置３１が主に用いられる。つまり、
第１の制御スイッチＳＷ１は端子ａ、第２の制御スイッ
チＳＷ２は端子ｂ，ｃ、第３の制御スイッチＳＷ３は端
子ａが閉じられる。第４の制御スイッチＳＷ４は何れの
端子も閉じられていない。なお、主に用いられるとは、
ルーパ４の角度実績値および被圧延鋼板１のスタンド間
単位張力実績値の状態によっては、ルーパ高さ・張力制
御装置３１を用いずに第２のルーパ高さ制御装置１１を
用いることを意味する。
【００６６】第２のルーパ高さ制御装置１１は、ルーパ
角度測定装置１２より与えられるルーパ角度実績値θ
(i)<k>のみを入力として制御を行う。一方、ルーパ高さ
・張力制御装置３１は、このルーパ角度実績値θ(i)<k>
の他に、張力測定装置２４より与えられるスタンド間単
位張力実績値Ｔ(i)<k>も入力して、これらの２入力を用
いて公知の最適制御理論等に基づいてルーパ駆動モータ
５の回転速度とｉスタンド２のロール周速とを制御す
る。
角度測定装置１２より与えられるルーパ角度実績値θ
(i)<k>のみを入力として制御を行う。一方、ルーパ高さ
・張力制御装置３１は、このルーパ角度実績値θ(i)<k>
の他に、張力測定装置２４より与えられるスタンド間単
位張力実績値Ｔ(i)<k>も入力して、これらの２入力を用
いて公知の最適制御理論等に基づいてルーパ駆動モータ
５の回転速度とｉスタンド２のロール周速とを制御す
る。
【００６７】以上はルーパ制御に関する動作であるが、
板厚制御に関しては、第１の制御スイッチＳＷ１の端子
ｂが閉じられてから数秒後に、第４の制御スイッチＳＷ
４の端子ａのみが閉じられて、圧延反力等を入力として
以下の式 (1)〜(3) に基づいて圧下位置を操作するいわ
ゆるゲージメータＡＧＣ等が開始される。 ｈGM(i)<k>＝Ｓ(i)<k>＋Ｐ(i)<k>＊α(i)<k>／Ｍ(i) ……(1) ΔＳRef (i)<k+1>＝ｆ( ΔｈGM(i)<k>) ……(2) ＳRef (i)<k+1>＝ＳSet (i) ＋ΔＳRef (i)<k+1> ……(3)
板厚制御に関しては、第１の制御スイッチＳＷ１の端子
ｂが閉じられてから数秒後に、第４の制御スイッチＳＷ
４の端子ａのみが閉じられて、圧延反力等を入力として
以下の式 (1)〜(3) に基づいて圧下位置を操作するいわ
ゆるゲージメータＡＧＣ等が開始される。 ｈGM(i)<k>＝Ｓ(i)<k>＋Ｐ(i)<k>＊α(i)<k>／Ｍ(i) ……(1) ΔＳRef (i)<k+1>＝ｆ( ΔｈGM(i)<k>) ……(2) ＳRef (i)<k+1>＝ＳSet (i) ＋ΔＳRef (i)<k+1> ……(3)
【００６８】ただし、式(1) において、ｈGM(i)<k>は測
定した圧延反力等から計算されるゲージメータ板厚、Ｓ
(i)<k>は圧下位置実績値、Ｐ(i)<k>は圧下反力実績値、
α(i)<k>はチューニングファクタ、Ｍ(i) はミル剛性係
数である。また、式(2) において、ΔＳRef (i)<k+1>は
圧下位置指令値変更量、ｆ()は関数、ΔｈGM(i)<k>は計
算したゲージメータ板厚と目標板厚との偏差である。ま
た、式(3) において、ＳRef (i)<k+1>は圧下位置指令
値、ＳSet (i) は目標圧下位置すなわち圧下位置設定値
である。
定した圧延反力等から計算されるゲージメータ板厚、Ｓ
(i)<k>は圧下位置実績値、Ｐ(i)<k>は圧下反力実績値、
α(i)<k>はチューニングファクタ、Ｍ(i) はミル剛性係
数である。また、式(2) において、ΔＳRef (i)<k+1>は
圧下位置指令値変更量、ｆ()は関数、ΔｈGM(i)<k>は計
算したゲージメータ板厚と目標板厚との偏差である。ま
た、式(3) において、ＳRef (i)<k+1>は圧下位置指令
値、ＳSet (i) は目標圧下位置すなわち圧下位置設定値
である。
【００６９】以上まとめると、圧延開始時においては、
ｉ＋１スタンド３の圧延反力信号が一定値に安定したと
き、被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３に噛み込まれたと
判断して、当該スタンド間のルーパモータ電流指令値変
更量の切り替えに係わる第１の制御スイッチＳＷ１の端
子ｂが閉じられ、かつ、これに連動して、当該スタンド
間のルーパ制御の切り替えに係わる第２の制御スイッチ
ＳＷ２の端子ｄおよび上流側ロール周速指令値変更量の
切り換えに係わる第３の制御スイッチＳＷ３の端子ａが
閉じられる。これにより、第２のルーパ高さ制御装置１
１により、上流側のｉスタンド２のロール周速指令値変
更量が修正されて制御が実施される。
ｉ＋１スタンド３の圧延反力信号が一定値に安定したと
き、被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３に噛み込まれたと
判断して、当該スタンド間のルーパモータ電流指令値変
更量の切り替えに係わる第１の制御スイッチＳＷ１の端
子ｂが閉じられ、かつ、これに連動して、当該スタンド
間のルーパ制御の切り替えに係わる第２の制御スイッチ
ＳＷ２の端子ｄおよび上流側ロール周速指令値変更量の
切り換えに係わる第３の制御スイッチＳＷ３の端子ａが
閉じられる。これにより、第２のルーパ高さ制御装置１
１により、上流側のｉスタンド２のロール周速指令値変
更量が修正されて制御が実施される。
【００７０】また、圧延開始から一定の時間が経過した
後は、第１の制御スイッチＳＷ１の端子ａ、第２の制御
スイッチＳＷ２の端子ｂ，ｃ、第３の制御スイッチＳＷ
３の端子ａが閉じられて、ルーパ高さ・張力制御装置３
１により制御が実施される。そして、上記第１の制御ス
イッチＳＷ１の端子ｂが閉じられて数秒後からは、第４
の制御スイッチＳＷ４の端子ａが閉じられて、従来のい
わゆるゲージメータＡＧＣ等が開始される。
後は、第１の制御スイッチＳＷ１の端子ａ、第２の制御
スイッチＳＷ２の端子ｂ，ｃ、第３の制御スイッチＳＷ
３の端子ａが閉じられて、ルーパ高さ・張力制御装置３
１により制御が実施される。そして、上記第１の制御ス
イッチＳＷ１の端子ｂが閉じられて数秒後からは、第４
の制御スイッチＳＷ４の端子ａが閉じられて、従来のい
わゆるゲージメータＡＧＣ等が開始される。
【００７１】 被圧延鋼板１の尾端が接近した場合の
制御について さらに、被圧延鋼板１の尾端がｉスタンド２に近づいた
ときは、第１の制御スイッチＳＷ１は端子ａのみが接続
され、かつ、これと連動して、第２の制御スイッチＳＷ
２は端子ａのみが閉じられる。これにより、ルーパ４の
高さは、図示しない高さ指令値に基づいて尻抜け角度、
待機角度へと推移する。その後、被圧延鋼板１の尾端が
ｉ＋１スタンド３を通過する直前に、第４の制御スイッ
チＳＷ４の端子がすべて解放されて圧延は終了する。
制御について さらに、被圧延鋼板１の尾端がｉスタンド２に近づいた
ときは、第１の制御スイッチＳＷ１は端子ａのみが接続
され、かつ、これと連動して、第２の制御スイッチＳＷ
２は端子ａのみが閉じられる。これにより、ルーパ４の
高さは、図示しない高さ指令値に基づいて尻抜け角度、
待機角度へと推移する。その後、被圧延鋼板１の尾端が
ｉ＋１スタンド３を通過する直前に、第４の制御スイッ
チＳＷ４の端子がすべて解放されて圧延は終了する。
【００７２】（２）次に、本実施形態による制御方法の
動作について説明する。 圧延開始から一定の時間を経過するまでの制御につ
いてこれは、上記した（１）の動作と同じである。 圧延開始から一定の時間を経過した後の制御につい
て以下に説明する。 被圧延鋼板１の尾端が接近した場合の制御について
これは、上記した（１）の動作と同じである。
動作について説明する。 圧延開始から一定の時間を経過するまでの制御につ
いてこれは、上記した（１）の動作と同じである。 圧延開始から一定の時間を経過した後の制御につい
て以下に説明する。 被圧延鋼板１の尾端が接近した場合の制御について
これは、上記した（１）の動作と同じである。
【００７３】 圧延開始から一定の時間を経過した後
の制御について測定されるルーパ角度実績値およびスタ
ンド間単位張力実績値が所定の範囲内にある場合に限
り、ルーパ高さ・張力制御装置３１により、ルーパ角度
実績値とルーパ角度目標値との差、およびスタンド間単
位張力実績値とスタンド間単位張力目標値との差を基
に、上流側のｉスタンド２のロール周速指令値変更量な
らびにルーパモータ速度指令値変更量を算出して出力す
る制御を実施する。これは、上記した（１）の動作と
同じである。
の制御について測定されるルーパ角度実績値およびスタ
ンド間単位張力実績値が所定の範囲内にある場合に限
り、ルーパ高さ・張力制御装置３１により、ルーパ角度
実績値とルーパ角度目標値との差、およびスタンド間単
位張力実績値とスタンド間単位張力目標値との差を基
に、上流側のｉスタンド２のロール周速指令値変更量な
らびにルーパモータ速度指令値変更量を算出して出力す
る制御を実施する。これは、上記した（１）の動作と
同じである。
【００７４】その後、このルーパ高さ・張力制御装置３
１により最適制御理論等に基づく制御を行っているとき
に、圧延開始時以降初めて被圧延鋼板１がｉ＋１スタン
ド３に噛み込まれた時刻を０として、それから時刻Time
(i+1) を経過すると、第１の制御スイッチＳＷ１は端子
ｃのみを閉じて他の端子を解放し、かつ、これに連動さ
せて、第２、第３の制御スイッチＳＷ２，ＳＷ３はすべ
ての端子を解放する。されに、これに連動させて、第４
の制御スイッチＳＷ４は端子ｂのみを閉じて他の端子を
解放する。これにより、ルーパ制御に関しては、本実施
形態に特有の「トルク一定制御」を開始する。
１により最適制御理論等に基づく制御を行っているとき
に、圧延開始時以降初めて被圧延鋼板１がｉ＋１スタン
ド３に噛み込まれた時刻を０として、それから時刻Time
(i+1) を経過すると、第１の制御スイッチＳＷ１は端子
ｃのみを閉じて他の端子を解放し、かつ、これに連動さ
せて、第２、第３の制御スイッチＳＷ２，ＳＷ３はすべ
ての端子を解放する。されに、これに連動させて、第４
の制御スイッチＳＷ４は端子ｂのみを閉じて他の端子を
解放する。これにより、ルーパ制御に関しては、本実施
形態に特有の「トルク一定制御」を開始する。
【００７５】すなわち、本実施形態による制御の実施開
始時刻Time(i+1) からΔTime(i+1)の時間内に測定され
たルーパ角度実績値θ(i)<k>およびルーパモータ電流実
績値Ｃur(i)<k>の代表値（あるいは移動平均値）をそれ
ぞれルーパ角度記憶装置３６およびルーパモータ電流値
記憶装置３０にロックして、それらをそれぞれの目標値
θAim (i) 、ＣurAim (i) としてルーパ制御を行う（ル
ーパ角度目標値ＣurAim (i) は、特に「偏差上下限異常
処理」の際に用いる）。
始時刻Time(i+1) からΔTime(i+1)の時間内に測定され
たルーパ角度実績値θ(i)<k>およびルーパモータ電流実
績値Ｃur(i)<k>の代表値（あるいは移動平均値）をそれ
ぞれルーパ角度記憶装置３６およびルーパモータ電流値
記憶装置３０にロックして、それらをそれぞれの目標値
θAim (i) 、ＣurAim (i) としてルーパ制御を行う（ル
ーパ角度目標値ＣurAim (i) は、特に「偏差上下限異常
処理」の際に用いる）。
【００７６】ここで、ルーパモータ電流基準発生装置８
より出力される電流基準ではなく、ルーパモータ電流の
実績値をルーパモータ電流値記憶装置３０に記憶してこ
れに基づいて制御する理由は、ルーパモータ電流基準発
生装置８からの電流値に対しては、ルーパダンピング補
償装置３４により補正が加えれる場合があり、固定値で
はないからである。
より出力される電流基準ではなく、ルーパモータ電流の
実績値をルーパモータ電流値記憶装置３０に記憶してこ
れに基づいて制御する理由は、ルーパモータ電流基準発
生装置８からの電流値に対しては、ルーパダンピング補
償装置３４により補正が加えれる場合があり、固定値で
はないからである。
【００７７】一方、板厚制御に関しては、実施開始時刻
Time(i+1) からΔTime(i+1) の時間内に測定されたスタ
ンド間単位張力実績値Ｔ(i)<k>の代表値（あるいは移動
平均値）を張力記憶装置３５にロックし、それをスタン
ド間単位張力目標値ＴAim (i) として、以下の式(4),
(5) に記述する方法による「圧下による張力制御」の機
能が動作することになる。
Time(i+1) からΔTime(i+1) の時間内に測定されたスタ
ンド間単位張力実績値Ｔ(i)<k>の代表値（あるいは移動
平均値）を張力記憶装置３５にロックし、それをスタン
ド間単位張力目標値ＴAim (i) として、以下の式(4),
(5) に記述する方法による「圧下による張力制御」の機
能が動作することになる。
【００７８】 ΔＳRef1(i+1)<k+1>＝ｆ1 ( ΔＴ(i)<k>) ……(4) ＳRef (i+1)<k+1>＝ＳSet (i+1) ＋ΔＳRef1(i+1)<k+1> ……(5) ただし、これらの式において、ΔＳRef1(i+1)<k+1>はス
タンド間単位張力目標値ＴAim (i) に対するスタンド間
単位張力実績値Ｔ(i)<k>との偏差ΔＴ(i)<k>を実質上零
とするために算出された、時刻<k> におけるｉ＋１スタ
ンド３の圧下位置指令値変更量である。
タンド間単位張力目標値ＴAim (i) に対するスタンド間
単位張力実績値Ｔ(i)<k>との偏差ΔＴ(i)<k>を実質上零
とするために算出された、時刻<k> におけるｉ＋１スタ
ンド３の圧下位置指令値変更量である。
【００７９】すなわち、時刻Time(i+1) 以後は、ｉスタ
ンド２とｉ＋１スタンド３との間の被圧延鋼板１のスタ
ンド間単位張力実績値Ｔ(i)<k>、ｉスタンド２の出側板
厚実績値ｈ(i)<k>およびｉスタンド２とｉ＋１スタンド
３との間の被圧延鋼板１の板速ｖ(i)<k>を計測し、張力
指令値（目標張力）ＴAim (i) に対する張力実績値（検
出張力）Ｔ(i)<k>との偏差ΔＴ(i)<k>を実質的に零とす
るための時刻<k> におけるｉ＋１スタンド３の圧下位置
指令値変更量ΔＳRef1(i+1)<k+1>を式(4) により算出す
る。そして、圧下位置指令値ＳRef (i+1)<k>を例えば式
(5) のように修正して当該ｉ＋１スタンド３の圧下位置
を修正する。
ンド２とｉ＋１スタンド３との間の被圧延鋼板１のスタ
ンド間単位張力実績値Ｔ(i)<k>、ｉスタンド２の出側板
厚実績値ｈ(i)<k>およびｉスタンド２とｉ＋１スタンド
３との間の被圧延鋼板１の板速ｖ(i)<k>を計測し、張力
指令値（目標張力）ＴAim (i) に対する張力実績値（検
出張力）Ｔ(i)<k>との偏差ΔＴ(i)<k>を実質的に零とす
るための時刻<k> におけるｉ＋１スタンド３の圧下位置
指令値変更量ΔＳRef1(i+1)<k+1>を式(4) により算出す
る。そして、圧下位置指令値ＳRef (i+1)<k>を例えば式
(5) のように修正して当該ｉ＋１スタンド３の圧下位置
を修正する。
【００８０】上記「圧下による張力制御」の機能が動作
してから数秒後に、第３の制御スイッチＳＷ３は端子ｂ
のみを閉じ、他の端子を解放する。これにより、以下の
式(6),(7),(8),(9) に記述する方法による「圧下フィー
ドフォワード制御」および「ロール周速フィードフォワ
ード制御」の機能が第１の板厚制御装置２３により開始
するとともに、図示しない最終段の圧延スタンド出側の
板厚計で実測された板厚偏差を除去する「モニタ制御」
が、モニタ制御装置３７により機能する。
してから数秒後に、第３の制御スイッチＳＷ３は端子ｂ
のみを閉じ、他の端子を解放する。これにより、以下の
式(6),(7),(8),(9) に記述する方法による「圧下フィー
ドフォワード制御」および「ロール周速フィードフォワ
ード制御」の機能が第１の板厚制御装置２３により開始
するとともに、図示しない最終段の圧延スタンド出側の
板厚計で実測された板厚偏差を除去する「モニタ制御」
が、モニタ制御装置３７により機能する。
【００８１】 ΔＳRef2(i+1)<m-j>＝ΔＳRef2(i+1)<k+1> ……(6) ＳRef (i+1)<m-j>＝ＳSet (i+1) ＋ΔＳRef2(i+1)<m-j> ……(7) ΔＶＲRef1(i)<m-l>＝ΔＶＲRef1(i)<k+1> ……(8) ＶＲRef (i)<m-l>＝ＶＲSet (i+1) ＋△ＶＲRef1(i)<m-l> ……(9)
【００８２】ただし、これらの式において、ΔＳRef2(i
+1)<m-j>は、被圧延鋼板１のｉスタンド２における出側
板速ｖ(i) に基づいて出側板厚偏差ｈ(i)<k>を有する部
分の被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３に到達する時刻<m
> よりも<j> だけ早い時刻である時刻<m-j> の圧下位置
指令値変更量、ΔＶＲRef1(i)<m-l>は、上記ｉスタンド
２の出側板厚偏差ｈ(i)<k>を有する部分の被圧延鋼板１
がｉ＋１スタンド３に到達する時刻<m> よりも<l> だけ
早い時刻である時刻<m-l> におけるｉスタンド２のロー
ル周速指令値変更量である。
+1)<m-j>は、被圧延鋼板１のｉスタンド２における出側
板速ｖ(i) に基づいて出側板厚偏差ｈ(i)<k>を有する部
分の被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３に到達する時刻<m
> よりも<j> だけ早い時刻である時刻<m-j> の圧下位置
指令値変更量、ΔＶＲRef1(i)<m-l>は、上記ｉスタンド
２の出側板厚偏差ｈ(i)<k>を有する部分の被圧延鋼板１
がｉ＋１スタンド３に到達する時刻<m> よりも<l> だけ
早い時刻である時刻<m-l> におけるｉスタンド２のロー
ル周速指令値変更量である。
【００８３】すなわち、まず、ｉスタンド２の出側板厚
実績値ｈ(i)<k>を板厚測定装置２９により計測し、ｉス
タンド２の出側板厚指令値ｈRef (i) に対する板厚偏差
Δｈ(i)<k>（＝ｈ(i)<k>−ｈRef (i) ）を低減するため
のｉ＋１スタンド３の圧下位置指令変更量ΔＳRef2(i+
1)<k+1>、ならびに上記板厚偏差Δｈ(i)<k>を実質的に
零とするためのｉスタンド２のロール周速指令値変更量
ΔＶＲRef1(i)<k+1>を、それぞれ以下の式(10),(11) に
より算出する。
実績値ｈ(i)<k>を板厚測定装置２９により計測し、ｉス
タンド２の出側板厚指令値ｈRef (i) に対する板厚偏差
Δｈ(i)<k>（＝ｈ(i)<k>−ｈRef (i) ）を低減するため
のｉ＋１スタンド３の圧下位置指令変更量ΔＳRef2(i+
1)<k+1>、ならびに上記板厚偏差Δｈ(i)<k>を実質的に
零とするためのｉスタンド２のロール周速指令値変更量
ΔＶＲRef1(i)<k+1>を、それぞれ以下の式(10),(11) に
より算出する。
【００８４】 ΔＳRef2(i+1)<k+1>＝Ｋ2(i)＊Δｈ(i)<k>＊Ｑ(i) ／Ｍ(i) ……(10) ΔＶＲRef1(i)<k+1> ＝Ｋ1(i)＊｛−Δｈ(i)<k>／ｈRef (i) ｝＊ＶＲSet (i) ……(11) ただし、式(10)においてＭ(i) ，Ｑ(i) はミル剛性係
数、塑性係数であり、Ｋ2(i)は調整係数である。また、
式(11)においてＶＲSet (i) はｉスタンド２の目標圧延
速度すなわちロール周速設定値であり、Ｋ1(i)は調整係
数である。
数、塑性係数であり、Ｋ2(i)は調整係数である。また、
式(11)においてＶＲSet (i) はｉスタンド２の目標圧延
速度すなわちロール周速設定値であり、Ｋ1(i)は調整係
数である。
【００８５】そして、圧下位置指令値変更量ΔＳRef2(i
+1)<k+1>については、上記板厚偏差Δｈ(i)<k>を有する
部分の被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３に到達する時刻
<m>より<j> だけ早い時刻である時刻<m-j> に、上記式
(6) に基づいて計算した圧下位置指令値変更量ΔＳRef2
(i+1)<m-j>を与え、圧下位置指令値ＳRef (i+1)<m-j>を
例えば式(7) のように変更して圧下位置を修正する（以
下、この操作を「圧下ＦＦ制御」と称する）。
+1)<k+1>については、上記板厚偏差Δｈ(i)<k>を有する
部分の被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３に到達する時刻
<m>より<j> だけ早い時刻である時刻<m-j> に、上記式
(6) に基づいて計算した圧下位置指令値変更量ΔＳRef2
(i+1)<m-j>を与え、圧下位置指令値ＳRef (i+1)<m-j>を
例えば式(7) のように変更して圧下位置を修正する（以
下、この操作を「圧下ＦＦ制御」と称する）。
【００８６】また、ｉスタンド２のロール周速指令値変
更量ΔＶＲRef1(i)<k+1>に関しては、上記板厚偏差Δｈ
(i)<k>を有する部分の被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３
に到達する時刻<m> より<l> だけ早い時刻である時刻<m
-l> に、上記式(8) に基づいて計算したのｉスタンド２
のロール周速指令値変更量ΔＶＲRef1(i)<m-l>を与え、
ロール周速指令値ＶＲRef (i)<m-l>を例えば式(9) のよ
うに変更してロール周速を修正する（以下、この操作を
「ロール周速ＦＦ制御」と称する）。
更量ΔＶＲRef1(i)<k+1>に関しては、上記板厚偏差Δｈ
(i)<k>を有する部分の被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３
に到達する時刻<m> より<l> だけ早い時刻である時刻<m
-l> に、上記式(8) に基づいて計算したのｉスタンド２
のロール周速指令値変更量ΔＶＲRef1(i)<m-l>を与え、
ロール周速指令値ＶＲRef (i)<m-l>を例えば式(9) のよ
うに変更してロール周速を修正する（以下、この操作を
「ロール周速ＦＦ制御」と称する）。
【００８７】さらに、上記のような指令値修正に加え
て、最終段の圧延機（第ｎ番目のスタンド）の出側に装
備された板厚計により測定された板厚実績値ｈ(n)<k>と
最終板厚指令値（最終板厚目標値）ｈRef (n) との偏差
Δｈ(n)<k>を実質的に零とするために、ｎ個の圧延スタ
ンドの少なくとも１つの圧延スタンドのロール周速指令
値変更量ΔＶＲRef2(i)<k+1>を以下の式(12)のように算
出する。 △ＶＲRef2(i)<k+1>＝ｆ2 ( Δｈ(n)<k>) ……(12)
て、最終段の圧延機（第ｎ番目のスタンド）の出側に装
備された板厚計により測定された板厚実績値ｈ(n)<k>と
最終板厚指令値（最終板厚目標値）ｈRef (n) との偏差
Δｈ(n)<k>を実質的に零とするために、ｎ個の圧延スタ
ンドの少なくとも１つの圧延スタンドのロール周速指令
値変更量ΔＶＲRef2(i)<k+1>を以下の式(12)のように算
出する。 △ＶＲRef2(i)<k+1>＝ｆ2 ( Δｈ(n)<k>) ……(12)
【００８８】そして、ｉスタンド２のロール周速指令値
ＶＲRef (i) を例えば以下の式(13)のように変更する
（以下、この操作を「モニタ制御」と称する）。 ＶＲRef (i)<k+1>＝ＶＲSet (i) ＋ΔＶＲRef2(i)<k+1> ……(13) ただし、式(12)においてｆ2 ()は、入力（Δｈ(n)<k>）
と出力（ΔＶＲRef2(i)<k+1>）との関係を規定する伝達
関数であり、いわゆるＰＩＤ（Proportional Integrati
on and Differential ）制御のものを用いるものとす
る。
ＶＲRef (i) を例えば以下の式(13)のように変更する
（以下、この操作を「モニタ制御」と称する）。 ＶＲRef (i)<k+1>＝ＶＲSet (i) ＋ΔＶＲRef2(i)<k+1> ……(13) ただし、式(12)においてｆ2 ()は、入力（Δｈ(n)<k>）
と出力（ΔＶＲRef2(i)<k+1>）との関係を規定する伝達
関数であり、いわゆるＰＩＤ（Proportional Integrati
on and Differential ）制御のものを用いるものとす
る。
【００８９】この「モニタ制御」を行うための構成を図
２に示す。図２は、図１に示した圧延スタンドを７個設
けて構成した熱間圧延プロセスのうち、４号スタンドか
ら７号スタンドまでの構成を簡略的に示す図である。こ
の図２に示すように、モニタ制御装置３７は、最終段の
７号スタンドの出側に装備された板厚測定装置２９−７
により測定された板厚実績値ｈ(7)<k>と、最終板厚指令
値（最終板厚目標値）ｈRef (7) との偏差Δｈ(7)<k>を
実質的に零とするために、４号〜６号スタンドのロール
周速指令値変更量ΔＶＲRef2(i)<k+1>を算出し、それら
を各スタンドの圧延ロールモータ回転速度制御装置１９
−４〜１９−６に出力する。
２に示す。図２は、図１に示した圧延スタンドを７個設
けて構成した熱間圧延プロセスのうち、４号スタンドか
ら７号スタンドまでの構成を簡略的に示す図である。こ
の図２に示すように、モニタ制御装置３７は、最終段の
７号スタンドの出側に装備された板厚測定装置２９−７
により測定された板厚実績値ｈ(7)<k>と、最終板厚指令
値（最終板厚目標値）ｈRef (7) との偏差Δｈ(7)<k>を
実質的に零とするために、４号〜６号スタンドのロール
周速指令値変更量ΔＶＲRef2(i)<k+1>を算出し、それら
を各スタンドの圧延ロールモータ回転速度制御装置１９
−４〜１９−６に出力する。
【００９０】また、この図２には、上述した「圧下ＦＦ
制御」行うための構成も示されている。すなわち、４号
スタンドの後段に板厚測定装置２９−４を設け、これに
より測定された板厚実績値ｈ(4)<k>を４号スタンドの第
１の板厚制御装置２３−４に供給する。第１の板厚制御
装置２３−４は、次段の５号スタンドの圧下位置指令変
更量ΔＳRef2(5)<m-j>を算出し、それを５号スタンドの
圧下位置制御装置２７−５に供給する。
制御」行うための構成も示されている。すなわち、４号
スタンドの後段に板厚測定装置２９−４を設け、これに
より測定された板厚実績値ｈ(4)<k>を４号スタンドの第
１の板厚制御装置２３−４に供給する。第１の板厚制御
装置２３−４は、次段の５号スタンドの圧下位置指令変
更量ΔＳRef2(5)<m-j>を算出し、それを５号スタンドの
圧下位置制御装置２７−５に供給する。
【００９１】このように、本実施形態では、「圧下ＦＦ
制御」を行うために使用する板厚測定装置２９（Ｘ線板
厚計）は、４号スタンドの後段にのみ設けている。４号
スタンドの後段に設けるのは、１号〜４号スタンドが電
動圧下による圧下装置であり、５号〜７号スタンドが油
圧圧下による圧下装置であることが多く、４号スタンド
の後段が応答速度の変わり目であることが多いためであ
る。
制御」を行うために使用する板厚測定装置２９（Ｘ線板
厚計）は、４号スタンドの後段にのみ設けている。４号
スタンドの後段に設けるのは、１号〜４号スタンドが電
動圧下による圧下装置であり、５号〜７号スタンドが油
圧圧下による圧下装置であることが多く、４号スタンド
の後段が応答速度の変わり目であることが多いためであ
る。
【００９２】あるいは、あまり前段の方に設けると、被
圧延鋼板１の板厚がまだ厚くて誤差も大きい（特に、被
圧延鋼板１の真ん中が膨らんだクラウンは、２号〜３号
スタンドで処理されることが多い）ので、その誤差をど
のように反映させるかが難しい。一方、あまり後段の方
に設けると、残りのスタンドで板厚偏差を除去し切れな
いという事態も生じるので、５号〜７号スタンドは仕上
げの工程と考え、その前に設けるのが好ましいからであ
る。一般に、板厚測定装置２９はコストがかかるので、
これを所定のスタンドの部分にのみ設けることにより、
コストが高くなるのを抑えることができる。
圧延鋼板１の板厚がまだ厚くて誤差も大きい（特に、被
圧延鋼板１の真ん中が膨らんだクラウンは、２号〜３号
スタンドで処理されることが多い）ので、その誤差をど
のように反映させるかが難しい。一方、あまり後段の方
に設けると、残りのスタンドで板厚偏差を除去し切れな
いという事態も生じるので、５号〜７号スタンドは仕上
げの工程と考え、その前に設けるのが好ましいからであ
る。一般に、板厚測定装置２９はコストがかかるので、
これを所定のスタンドの部分にのみ設けることにより、
コストが高くなるのを抑えることができる。
【００９３】以上のように、本実施形態では、上述した
「圧下による張力制御」と同時に「圧下ＦＦ制御」およ
び「ロール周速ＦＦ制御」が適正に動作しているとき
は、スタンド間単位張力は一定に保たれており、マスフ
ローが乱れることはない。したがって、一定に保たれた
スタンド間単位張力に釣り合う角度θ(i) にてルーパ４
は一定に保たれている。
「圧下による張力制御」と同時に「圧下ＦＦ制御」およ
び「ロール周速ＦＦ制御」が適正に動作しているとき
は、スタンド間単位張力は一定に保たれており、マスフ
ローが乱れることはない。したがって、一定に保たれた
スタンド間単位張力に釣り合う角度θ(i) にてルーパ４
は一定に保たれている。
【００９４】もしも、何らかの理由でスタンド間のマス
フローが変動することなどに伴い、スタンド間単位張力
が変動した場合は、その度ごとに、変動した張力に応じ
てルーパ角度が上下に動作して、新たな平衡点となるル
ーパ角度にてルーパ４は変動しなくなるという動作をす
る。その結果、大トラブルに至る前にスタンド間のマス
フローの不均一を解消し、スタンド間の張力を所定範囲
内の値に保つことができ、その結果として通板上のトラ
ブルを回避することができるようになる。このため、安
定的な通板が保証される。
フローが変動することなどに伴い、スタンド間単位張力
が変動した場合は、その度ごとに、変動した張力に応じ
てルーパ角度が上下に動作して、新たな平衡点となるル
ーパ角度にてルーパ４は変動しなくなるという動作をす
る。その結果、大トラブルに至る前にスタンド間のマス
フローの不均一を解消し、スタンド間の張力を所定範囲
内の値に保つことができ、その結果として通板上のトラ
ブルを回避することができるようになる。このため、安
定的な通板が保証される。
【００９５】また、本実施形態では、圧下位置指令値変
更量ΔＳRef2(i+1)<k+1>については、板厚偏差Δｈ(i)<
k>を有する部分の被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３に到
達する時刻<m> より<j> だけ早い時刻に圧下位置指令値
ＳRef (i+1)<m-j>を与え、ｉスタンド２のロール周速指
令値変更量ΔＶＲRef1(i)<k+1>については、上記板厚偏
差Δｈ(i)<k>を有する部分の被圧延鋼板１がｉ＋１スタ
ンド３に到達する時刻<m> より<l> だけ早い時刻である
時刻にｉスタンド２のロール周速指令値ＶＲRef (i)<m-
l>を与えるようにしている。
更量ΔＳRef2(i+1)<k+1>については、板厚偏差Δｈ(i)<
k>を有する部分の被圧延鋼板１がｉ＋１スタンド３に到
達する時刻<m> より<j> だけ早い時刻に圧下位置指令値
ＳRef (i+1)<m-j>を与え、ｉスタンド２のロール周速指
令値変更量ΔＶＲRef1(i)<k+1>については、上記板厚偏
差Δｈ(i)<k>を有する部分の被圧延鋼板１がｉ＋１スタ
ンド３に到達する時刻<m> より<l> だけ早い時刻である
時刻にｉスタンド２のロール周速指令値ＶＲRef (i)<m-
l>を与えるようにしている。
【００９６】ここで、時刻の差<j>,<l> は各々、 Δtime2(i+1)＝Ｔｓ＊ｊ Δtime1(i+1)＝Ｔｓ＊ｌ を満たす値である。Δtime2(i+1)は圧下系の応答遅れ時
間、Δtime1(i+1)は圧下系の応答遅れ時間と駆動系の応
答遅れ時間とを合わせた時間に対応する。
間、Δtime1(i+1)は圧下系の応答遅れ時間と駆動系の応
答遅れ時間とを合わせた時間に対応する。
【００９７】図３に、この応答遅れ時間を考慮した指令
値の移送計算機能について示す。まず、概略を説明す
る。図３に示すように、板厚測定装置２９により測定さ
れた板厚実績値を、鋼板ΔＬ[mm]毎に板厚記憶メモリ３
８に記憶させる。そして、各鋼板の部位が５号スタンド
Ｆ５のロールバイト直下からＬａ[mm]前の位置に到着し
たと推定される時刻に相当する板厚記憶メモリ３８の位
置から板厚実績値を読み込み、それを制御指令の生成に
用いる。なお、Ｌａ[mm]は圧下系および駆動系の応答遅
れに相当する時間内に鋼板の所定の部位が移動する距離
であるとする。
値の移送計算機能について示す。まず、概略を説明す
る。図３に示すように、板厚測定装置２９により測定さ
れた板厚実績値を、鋼板ΔＬ[mm]毎に板厚記憶メモリ３
８に記憶させる。そして、各鋼板の部位が５号スタンド
Ｆ５のロールバイト直下からＬａ[mm]前の位置に到着し
たと推定される時刻に相当する板厚記憶メモリ３８の位
置から板厚実績値を読み込み、それを制御指令の生成に
用いる。なお、Ｌａ[mm]は圧下系および駆動系の応答遅
れに相当する時間内に鋼板の所定の部位が移動する距離
であるとする。
【００９８】次に、板厚実績値の記憶について詳しく述
べると、制御周期Ｔｓ[sec] 毎に、板厚測定装置２９で
測定される板厚実績値を板厚記憶メモリ３８に記憶させ
る。このとき、制御周期Ｔｓ[sec] で鋼板が移動する距
離Ｌ[mm]を、４号スタンドＦ４のロール周速および先進
率から計算されるスタンド間の通板速度から計算し、こ
れを基に、 Ｎ＝ｆ4 ( Ｌ／ΔＬ） で計算される自然数Ｎに相当する個数のメモリに当該板
厚を記憶実績値させる。ここでｆ4 （）は、例えば切り
捨て関数のようなものを用いる。
べると、制御周期Ｔｓ[sec] 毎に、板厚測定装置２９で
測定される板厚実績値を板厚記憶メモリ３８に記憶させ
る。このとき、制御周期Ｔｓ[sec] で鋼板が移動する距
離Ｌ[mm]を、４号スタンドＦ４のロール周速および先進
率から計算されるスタンド間の通板速度から計算し、こ
れを基に、 Ｎ＝ｆ4 ( Ｌ／ΔＬ） で計算される自然数Ｎに相当する個数のメモリに当該板
厚を記憶実績値させる。ここでｆ4 （）は、例えば切り
捨て関数のようなものを用いる。
【００９９】次に、板厚実績値の読み出しについて詳し
く述べる。板厚測定装置２９から５号スタンドＦ５のロ
ールバイト直下までの鋼板の長さがＬＸ[mm]であり（Ｌ
Ｘはルーパ角度θにより変化する）、駆動系および圧下
系の応答遅れがΔＴ[sec] である場合、４号−５号スタ
ンド間の通板速度Ｖ45[mm/sec]を用いて、鋼板の進み長
Ｌａ[mm]を Ｌａ＝Ｖ45＊ΔＴ と計算し、当該制御周期Ｔｓ[sec] 内で記憶したメモリ
セルから起算して Ｎｘ−Ｎａ [個] ＝（ＬＸ−Ｌａ）／ΔＬ 先のメモリ内容を読み込んで、制御指令の生成に用い
る。
く述べる。板厚測定装置２９から５号スタンドＦ５のロ
ールバイト直下までの鋼板の長さがＬＸ[mm]であり（Ｌ
Ｘはルーパ角度θにより変化する）、駆動系および圧下
系の応答遅れがΔＴ[sec] である場合、４号−５号スタ
ンド間の通板速度Ｖ45[mm/sec]を用いて、鋼板の進み長
Ｌａ[mm]を Ｌａ＝Ｖ45＊ΔＴ と計算し、当該制御周期Ｔｓ[sec] 内で記憶したメモリ
セルから起算して Ｎｘ−Ｎａ [個] ＝（ＬＸ−Ｌａ）／ΔＬ 先のメモリ内容を読み込んで、制御指令の生成に用い
る。
【０１００】このように、本実施形態では、圧下位置を
変更するかロール周速を変更するかを考慮して、被圧延
鋼板１がスタンドに噛み込まれる前にそれぞれに適切な
応答遅れ時間分だけ早く指令値を出力する。これによ
り、圧下位置駆動装置およびロール駆動装置の応答遅れ
を実質的になくすことができ、被圧延鋼板１の板厚偏差
を確実に矯正することができる。
変更するかロール周速を変更するかを考慮して、被圧延
鋼板１がスタンドに噛み込まれる前にそれぞれに適切な
応答遅れ時間分だけ早く指令値を出力する。これによ
り、圧下位置駆動装置およびロール駆動装置の応答遅れ
を実質的になくすことができ、被圧延鋼板１の板厚偏差
を確実に矯正することができる。
【０１０１】以上のような制御の実施中に異常が発生し
た場合には、以下のような処理を行う。すなわち、万
一、ｉスタンド２とｉ＋１スタンド３との間の被圧延鋼
板１のスタンド間単位張力実績値と、ルーパモータ電流
値記憶装置３０に記憶された当該単位張力の代表値との
差ΔＴ(i)<k>（＝Ｔ(i)<k>−ＴAim (i) ）が指定した上
下限値以内にない場合、または、ｉスタンド２とｉ＋１
スタンド３との間にあるルーパ４のルーパ角度実績値
と、ルーパ角度記憶装置３６に記憶された当該ルーパ角
度の代表値との差Δθ(i)<k>（＝θ(i)<k>−θAim (i)
）が指定した上下限値以内にない場合は、制御不良と
認識する。
た場合には、以下のような処理を行う。すなわち、万
一、ｉスタンド２とｉ＋１スタンド３との間の被圧延鋼
板１のスタンド間単位張力実績値と、ルーパモータ電流
値記憶装置３０に記憶された当該単位張力の代表値との
差ΔＴ(i)<k>（＝Ｔ(i)<k>−ＴAim (i) ）が指定した上
下限値以内にない場合、または、ｉスタンド２とｉ＋１
スタンド３との間にあるルーパ４のルーパ角度実績値
と、ルーパ角度記憶装置３６に記憶された当該ルーパ角
度の代表値との差Δθ(i)<k>（＝θ(i)<k>−θAim (i)
）が指定した上下限値以内にない場合は、制御不良と
認識する。
【０１０２】この場合は、第１の制御スイッチＳＷ１は
端子ａのみを閉じて他の端子を解放し、かつ、これに連
動させて、第２の制御スイッチＳＷ２は端子ｂと端子ｃ
のみを閉じて他の端子を解放する。さらに、これに連動
させて、第３の制御スイッチＳＷ３は端子ａを閉じて他
の端子を解放し、第４の制御スイッチＳＷ４は端子ａを
閉じて他の端子を解放する。
端子ａのみを閉じて他の端子を解放し、かつ、これに連
動させて、第２の制御スイッチＳＷ２は端子ｂと端子ｃ
のみを閉じて他の端子を解放する。さらに、これに連動
させて、第３の制御スイッチＳＷ３は端子ａを閉じて他
の端子を解放し、第４の制御スイッチＳＷ４は端子ａを
閉じて他の端子を解放する。
【０１０３】これにより、「圧下による張力制御」、
「圧下フィードフォワード制御」および「ロール周速フ
ィードフォワード制御」のすべてを停止状態にし、上記
した（１）と同じ状態にして制御を行う。つまり、板
厚の制御に関しては、ｉ＋１スタンド３の圧延反力およ
び圧下位置の信号を基にゲージメータ式によって計算さ
れるゲージメータ板厚に基づいてｉ＋１スタンド３の圧
下位置を操作する従前のゲージメータＡＧＣに切り替え
る。
「圧下フィードフォワード制御」および「ロール周速フ
ィードフォワード制御」のすべてを停止状態にし、上記
した（１）と同じ状態にして制御を行う。つまり、板
厚の制御に関しては、ｉ＋１スタンド３の圧延反力およ
び圧下位置の信号を基にゲージメータ式によって計算さ
れるゲージメータ板厚に基づいてｉ＋１スタンド３の圧
下位置を操作する従前のゲージメータＡＧＣに切り替え
る。
【０１０４】また、ルーパ制御に関しては、ｉスタンド
２とｉ＋１スタンド３との間の被圧延鋼板１のスタンド
間単位張力実績値Ｔ(i)<k>およびｉスタンド２とｉ＋１
スタンド３との間にあるルーパ４のルーパ角度実績値θ
(i)<k>に基づいて、張力実績値Ｔ(i)<k>は張力目標値Ｔ
Aim0(i) に一致し、かつ、ルーパ角度実績値θ(i)<k>は
ルーパ角度目標値θAim0(i) に一致するようにｉスタン
ド２のロール周速指令値ＶＲRef (i)<k>およびルーパ４
のルーパモータ電流指令値ＣurRef (i)<k>を操作する制
御に切り替える。
２とｉ＋１スタンド３との間の被圧延鋼板１のスタンド
間単位張力実績値Ｔ(i)<k>およびｉスタンド２とｉ＋１
スタンド３との間にあるルーパ４のルーパ角度実績値θ
(i)<k>に基づいて、張力実績値Ｔ(i)<k>は張力目標値Ｔ
Aim0(i) に一致し、かつ、ルーパ角度実績値θ(i)<k>は
ルーパ角度目標値θAim0(i) に一致するようにｉスタン
ド２のロール周速指令値ＶＲRef (i)<k>およびルーパ４
のルーパモータ電流指令値ＣurRef (i)<k>を操作する制
御に切り替える。
【０１０５】さらに、本実施形態においては、最終段圧
延スタンドの出側に備えられた板厚計により測定された
板厚実績値ｈ(n)<k>と最終板厚指令値（最終板厚目標
値）ｈAim (n) との偏差（Δｈ(n)<k>＝ｈ(n)<k>−ｈ
Aim (n) ）を実質的に零とすべく、ｎ個の圧延スタンド
の少なくとも１つの圧延スタンドの圧下位置を修正する
（ただし、このための構成は図示していない）。
延スタンドの出側に備えられた板厚計により測定された
板厚実績値ｈ(n)<k>と最終板厚指令値（最終板厚目標
値）ｈAim (n) との偏差（Δｈ(n)<k>＝ｈ(n)<k>−ｈ
Aim (n) ）を実質的に零とすべく、ｎ個の圧延スタンド
の少なくとも１つの圧延スタンドの圧下位置を修正する
（ただし、このための構成は図示していない）。
【０１０６】すなわち、ｎ個の圧延スタンドの少なくと
も１つの圧延スタンドの圧下位置指令値変更量ΔＳRef3
(i+1)<k+1>を ΔＳRef3(i+1)<k+1>＝ｆ3 ( Δｈ(n)<k>) ……(14) と算出し、圧下位置指令値ＳRef (i+1)<k+1>を例えば、 ＳRef (i+1)<k+1>＝ＳSet (i+1) ＋ΔＳRef3(i+1)<k+1> ……(15) のように修正する「モニタ制御」を実施する。
も１つの圧延スタンドの圧下位置指令値変更量ΔＳRef3
(i+1)<k+1>を ΔＳRef3(i+1)<k+1>＝ｆ3 ( Δｈ(n)<k>) ……(14) と算出し、圧下位置指令値ＳRef (i+1)<k+1>を例えば、 ＳRef (i+1)<k+1>＝ＳSet (i+1) ＋ΔＳRef3(i+1)<k+1> ……(15) のように修正する「モニタ制御」を実施する。
【０１０７】このように、本実施形態では、被圧延鋼板
１のスタンド間単位張力実績値と当該代表値との差ΔＴ
(i)<k>が指定した上下限値以内にない場合、または、ル
ーパ角度実績値と当該代表値との差Δθ(i)<k>が指定し
た上下限値以内にない場合は、制御不良と認識して、上
述した「圧下による張力制御」、「圧下ＦＦ制御」およ
び「ロール周速ＦＦ制御」のすべてを停止状態にする。
１のスタンド間単位張力実績値と当該代表値との差ΔＴ
(i)<k>が指定した上下限値以内にない場合、または、ル
ーパ角度実績値と当該代表値との差Δθ(i)<k>が指定し
た上下限値以内にない場合は、制御不良と認識して、上
述した「圧下による張力制御」、「圧下ＦＦ制御」およ
び「ロール周速ＦＦ制御」のすべてを停止状態にする。
【０１０８】そして、板厚の制御に関して、従前のいわ
ゆるゲージメータＡＧＣと、ロール周速ではなく圧下位
置を操作する「モニタ制御」とに切り替えて制御すると
同時に、ルーパ制御に関して、上述した最適制御理論等
に基づく制御に切り替えて制御する（以下、これを「イ
ンターロック処理」と称する）。つまり、「トルク一定
制御」の実施中にマスフローが乱れたときに、従来技術
のようにロール周速を調整するのではなく、従前のゲー
ジメータＡＧＣ等に直ちに切り替えることにより、絞り
や板破断等を防止して通板の安定性を確保することがで
きる。
ゆるゲージメータＡＧＣと、ロール周速ではなく圧下位
置を操作する「モニタ制御」とに切り替えて制御すると
同時に、ルーパ制御に関して、上述した最適制御理論等
に基づく制御に切り替えて制御する（以下、これを「イ
ンターロック処理」と称する）。つまり、「トルク一定
制御」の実施中にマスフローが乱れたときに、従来技術
のようにロール周速を調整するのではなく、従前のゲー
ジメータＡＧＣ等に直ちに切り替えることにより、絞り
や板破断等を防止して通板の安定性を確保することがで
きる。
【０１０９】さらに、本実施形態では、最終段の圧延機
の出側板厚偏差に応じてロール周速を変更するため、当
該ロール周速変更に起因するスタンド間単位張力偏差を
実質的に零にすべく「圧下による張力制御」が圧下位置
を操作することとなる。そのため、もし「バイアス的板
厚偏差」が生じていた場合でも、これが目標とする板厚
に矯正されるようになる。
の出側板厚偏差に応じてロール周速を変更するため、当
該ロール周速変更に起因するスタンド間単位張力偏差を
実質的に零にすべく「圧下による張力制御」が圧下位置
を操作することとなる。そのため、もし「バイアス的板
厚偏差」が生じていた場合でも、これが目標とする板厚
に矯正されるようになる。
【０１１０】なお、ルーパ４が動作すると、張力制御お
よび板厚制御の精度の劣化が予想されるが、本実施形態
の制御方法に従って実際に圧延した場合には、張力制御
精度の劣化および板厚制御精度の劣化はほとんど認めら
れない。これは、上述のインターロック処理により、
「圧下による張力制御」、「圧下ＦＦ制御」および「ロ
ール周速ＦＦ制御」が相互に働き、良好なスタンド間単
位張力、ルーパ角度および板厚精度を維持すること、ま
た、スタンド間単位張力実績値およびルーパ角度実績値
が当該代表値と大きくずれた場合は、従前の制御に即座
に切り替えているからである。
よび板厚制御の精度の劣化が予想されるが、本実施形態
の制御方法に従って実際に圧延した場合には、張力制御
精度の劣化および板厚制御精度の劣化はほとんど認めら
れない。これは、上述のインターロック処理により、
「圧下による張力制御」、「圧下ＦＦ制御」および「ロ
ール周速ＦＦ制御」が相互に働き、良好なスタンド間単
位張力、ルーパ角度および板厚精度を維持すること、ま
た、スタンド間単位張力実績値およびルーパ角度実績値
が当該代表値と大きくずれた場合は、従前の制御に即座
に切り替えているからである。
【０１１１】ここで、この「インターロック処理」につ
いて、図４を用いて更に詳細に説明する。このインター
ロック処理は、不慮の動作および制御不良時のミスロー
ルを防止する目的で行うものであり、張力実績値に基づ
く判断処理（図４の第１〜第５の判断処理部４３〜４
７）、ルーパ角度に基づく判断処理（図４の第６の判断
処理部４８）の何れかが「異常」と判断したときに、本
実施形態による制御方法を停止して従前の制御方法に切
り替える。
いて、図４を用いて更に詳細に説明する。このインター
ロック処理は、不慮の動作および制御不良時のミスロー
ルを防止する目的で行うものであり、張力実績値に基づ
く判断処理（図４の第１〜第５の判断処理部４３〜４
７）、ルーパ角度に基づく判断処理（図４の第６の判断
処理部４８）の何れかが「異常」と判断したときに、本
実施形態による制御方法を停止して従前の制御方法に切
り替える。
【０１１２】まず、張力実績値に基づく判断処理（図４
の第１〜第５の判断処理部４３〜４７）では、図１の張
力測定装置２４より得られる張力実績値信号および張力
記憶装置３５より得られる張力基準値信号を用いる。図
４において、第１のフィルタ４１は、およそ３０〜５０
[rad/s] を通過帯域とするフィルタであり、第２のフィ
ルタ４２は、およそ１５〜２０[rad/s] を通過帯域とす
るフィルタである。
の第１〜第５の判断処理部４３〜４７）では、図１の張
力測定装置２４より得られる張力実績値信号および張力
記憶装置３５より得られる張力基準値信号を用いる。図
４において、第１のフィルタ４１は、およそ３０〜５０
[rad/s] を通過帯域とするフィルタであり、第２のフィ
ルタ４２は、およそ１５〜２０[rad/s] を通過帯域とす
るフィルタである。
【０１１３】第１の判断処理部４３は、第１のフィルタ
４１を通過した張力実績値を常時監視し、当該実績値が
所定の下限値より低下した場合は「異常」と判断する。
第２の判断処理部４４は、第１のフィルタ４１を通過し
た張力実績値の張力基準値に対する偏差を常時監視し、
当該偏差が所定の上限値あるいは下限値を逸脱した場合
は「異常」と判断する。
４１を通過した張力実績値を常時監視し、当該実績値が
所定の下限値より低下した場合は「異常」と判断する。
第２の判断処理部４４は、第１のフィルタ４１を通過し
た張力実績値の張力基準値に対する偏差を常時監視し、
当該偏差が所定の上限値あるいは下限値を逸脱した場合
は「異常」と判断する。
【０１１４】第３の判断処理部４５は、第２のフィルタ
４２を通過した張力実績値を常時監視し、当該実績値が
所定の下限値より低下した場合は「異常」と判断する。
第４の判断処理部４６は、第２のフィルタ４２を通過し
た張力実績値の張力基準値に対する偏差を常時監視し、
当該偏差が所定の上限値あるいは下限値を逸脱した場合
は「異常」と判断する。第５の判断処理部４７は、張力
実績値そのもの（フィルタを通過させない生信号）を常
時監視し、これが所定の範囲を逸脱した場合は「異常」
と判断する。
４２を通過した張力実績値を常時監視し、当該実績値が
所定の下限値より低下した場合は「異常」と判断する。
第４の判断処理部４６は、第２のフィルタ４２を通過し
た張力実績値の張力基準値に対する偏差を常時監視し、
当該偏差が所定の上限値あるいは下限値を逸脱した場合
は「異常」と判断する。第５の判断処理部４７は、張力
実績値そのもの（フィルタを通過させない生信号）を常
時監視し、これが所定の範囲を逸脱した場合は「異常」
と判断する。
【０１１５】また、ルーパ角度実績値に基づく判断処理
（図４の第６の判断処理部４８）では、図１のルーパ角
度測定装置１２より得られるルーパ角度実績値信号およ
び本実施形態の制御方法を実施する直前に当該ルーパ角
度をロックオンすることで得られるルーパ角度記憶装置
３６内のルーパ角度基準値信号を用いる。第６の判断処
理部４８は、ルーパ角度実績値のルーパ角度基準値に対
する偏差を常時監視し、これが所定の範囲を逸脱した場
合は「異常」と判断する。
（図４の第６の判断処理部４８）では、図１のルーパ角
度測定装置１２より得られるルーパ角度実績値信号およ
び本実施形態の制御方法を実施する直前に当該ルーパ角
度をロックオンすることで得られるルーパ角度記憶装置
３６内のルーパ角度基準値信号を用いる。第６の判断処
理部４８は、ルーパ角度実績値のルーパ角度基準値に対
する偏差を常時監視し、これが所定の範囲を逸脱した場
合は「異常」と判断する。
【０１１６】現実の張力信号にはノイズが多く含まれて
いるので、これのみを監視して「異常」の判断を行って
いると、過剰に「異常」判断を下すことになり、本実施
形態の制御方法を実施する機会が少なくなる。そこで、
ノイズの周波数が４０〜５０[rad/s] の範囲であること
に着目し、第１のフィルタ４１を通過した張力信号：ノ
イズをやや含んでいる。第２のフィルタ４２を通過した
張力信号：ノイズ除去がほぼ完全に成されている。フィ
ルタを通過しない張力信号：ノイズを含んでいる。の３
種類の信号を監視し、各々の信号に対する監視条件を独
立に設定することにより、よりきめ細かい監視を行う。
いるので、これのみを監視して「異常」の判断を行って
いると、過剰に「異常」判断を下すことになり、本実施
形態の制御方法を実施する機会が少なくなる。そこで、
ノイズの周波数が４０〜５０[rad/s] の範囲であること
に着目し、第１のフィルタ４１を通過した張力信号：ノ
イズをやや含んでいる。第２のフィルタ４２を通過した
張力信号：ノイズ除去がほぼ完全に成されている。フィ
ルタを通過しない張力信号：ノイズを含んでいる。の３
種類の信号を監視し、各々の信号に対する監視条件を独
立に設定することにより、よりきめ細かい監視を行う。
【０１１７】なお、上述の実施形態において、「圧下に
よる張力制御」と共に実施する「圧下ＦＦ制御」および
「ロール周速ＦＦ制御」の２つの操作の関しては、これ
らを同時に実施することが、高精度な板厚制御を実現す
るには望ましい。しかし、計算機の処理能力に限界があ
る場合は、これは不可能となる場合がある。このとき
は、少なくとも何れか１つを実施すればほぼ目的を達成
することができる。以下、このことついて順を追って説
明する。
よる張力制御」と共に実施する「圧下ＦＦ制御」および
「ロール周速ＦＦ制御」の２つの操作の関しては、これ
らを同時に実施することが、高精度な板厚制御を実現す
るには望ましい。しかし、計算機の処理能力に限界があ
る場合は、これは不可能となる場合がある。このとき
は、少なくとも何れか１つを実施すればほぼ目的を達成
することができる。以下、このことついて順を追って説
明する。
【０１１８】(a) 「圧下ＦＦ制御」と「ロール周速ＦＦ
制御」の両方を実施する場合 この板厚偏差除去用の圧下位置調整、特に板厚偏差Δｈ
(i)<k>の低周波成分対応の圧下位置指令値変更量ΔＳ
Ref2(i+1)<m-j>は、スタンド間単位張力Ｔ(i)<k>に変動
をもたらす。これにより、「圧下による張力制御」によ
りｉスタンド２の圧下位置修正を誘発し、誘発された圧
下位置修正が、板厚偏差除去用の圧下位置調整を相殺す
るように作用する可能性が理論的にある。
制御」の両方を実施する場合 この板厚偏差除去用の圧下位置調整、特に板厚偏差Δｈ
(i)<k>の低周波成分対応の圧下位置指令値変更量ΔＳ
Ref2(i+1)<m-j>は、スタンド間単位張力Ｔ(i)<k>に変動
をもたらす。これにより、「圧下による張力制御」によ
りｉスタンド２の圧下位置修正を誘発し、誘発された圧
下位置修正が、板厚偏差除去用の圧下位置調整を相殺す
るように作用する可能性が理論的にある。
【０１１９】この相殺を防止するのが、上記した式(8)
によるｉスタンド２でのΔＶＲRef1(i)<m-l>分のロ−ル
周速変更であり、このロ−ル周速変更が上記式(6) によ
るｉ＋１スタンド３でのΔＳRef2(i+1)<m-j>分の圧下位
置修正に起因するスタンド間単位張力の変動を相殺す
る。すなわち、上記式(6) によるｉ＋１スタンド３での
△ＳRef2(i+1)<m-j>分の圧下位置修正に起因して発生す
るスタンド間単位張力の変動に対し、式(4),(5) による
スタンド間単位張力一定制御を実施することにより、上
記式(6) によるｉ＋１スタンド３でのΔＳRef2(i+1)<m-
j>分の圧下位置修正を元に戻してしまうことを防止す
る。
によるｉスタンド２でのΔＶＲRef1(i)<m-l>分のロ−ル
周速変更であり、このロ−ル周速変更が上記式(6) によ
るｉ＋１スタンド３でのΔＳRef2(i+1)<m-j>分の圧下位
置修正に起因するスタンド間単位張力の変動を相殺す
る。すなわち、上記式(6) によるｉ＋１スタンド３での
△ＳRef2(i+1)<m-j>分の圧下位置修正に起因して発生す
るスタンド間単位張力の変動に対し、式(4),(5) による
スタンド間単位張力一定制御を実施することにより、上
記式(6) によるｉ＋１スタンド３でのΔＳRef2(i+1)<m-
j>分の圧下位置修正を元に戻してしまうことを防止す
る。
【０１２０】さらに言い換えると、圧下位置指令値変更
量ΔＳRef2(i+1)<m-j>分のｉ＋１スタンド３の圧下位置
調整により生ずる張力変動と、ロール周速指令値変更量
ΔＶＲRef1(i)<m-l>分のｉスタンド２のロ−ル周速変更
により生ずる張力変動とが拮抗（相殺）するのである。
量ΔＳRef2(i+1)<m-j>分のｉ＋１スタンド３の圧下位置
調整により生ずる張力変動と、ロール周速指令値変更量
ΔＶＲRef1(i)<m-l>分のｉスタンド２のロ−ル周速変更
により生ずる張力変動とが拮抗（相殺）するのである。
【０１２１】例えば、ｉスタンド２の出側板厚偏差△ｈ
(i)<k>が＋（厚い）になると、圧下位置指令値変更量Δ
ＳRef2(i+1)<m-j>によりｉ＋１スタンド３の圧下位置が
閉められ（ロ−ルギャップが狭く調整され）、スタンド
間単位張力が下がるはずであるが、板厚偏差Δｈ(i) <k
> が小さくなるように、すなわちマスフロー一定の法則
によりロ−ル周速が低くなるように、ｉスタンド２のロ
−ル周速が調整（この調整は張力を高くする）される。
(i)<k>が＋（厚い）になると、圧下位置指令値変更量Δ
ＳRef2(i+1)<m-j>によりｉ＋１スタンド３の圧下位置が
閉められ（ロ−ルギャップが狭く調整され）、スタンド
間単位張力が下がるはずであるが、板厚偏差Δｈ(i) <k
> が小さくなるように、すなわちマスフロー一定の法則
によりロ−ル周速が低くなるように、ｉスタンド２のロ
−ル周速が調整（この調整は張力を高くする）される。
【０１２２】これにより、圧下位置が閉められることに
よる張力低下を、ロ−ル周速が下げられることによる張
力上昇が補なうことになり、これにより張力は一定で経
過する。その結果、板厚偏差Δｈ(i)<k>対応のロール周
速指令値変更量ΔＶＲRef1(i)<m-l>分によりｉ＋１スタ
ンド３の圧下位置調整がされたことになり、ｉ＋１スタ
ンド３の出側の板厚偏差△ｈ(i+1)<k>が除去され、高精
度な板厚制御が実現される。
よる張力低下を、ロ−ル周速が下げられることによる張
力上昇が補なうことになり、これにより張力は一定で経
過する。その結果、板厚偏差Δｈ(i)<k>対応のロール周
速指令値変更量ΔＶＲRef1(i)<m-l>分によりｉ＋１スタ
ンド３の圧下位置調整がされたことになり、ｉ＋１スタ
ンド３の出側の板厚偏差△ｈ(i+1)<k>が除去され、高精
度な板厚制御が実現される。
【０１２３】(b) 「圧下ＦＦ制御」のみを実施する場合 上述のように、板厚偏差除去用の圧下位置調整、特に板
厚偏差Δｈ(i)<k>の低周波成分対応の圧下位置変更量Δ
ＳRef2(i+1)<m-j>は、スタンド間単位張力Ｔ(i)<k>に変
動をもたらす。これにより、「圧下による張力制御」に
よりｉスタンド２の圧下位置修正を誘発し、誘発された
圧下位置修正が、板厚偏差除去用の圧下位置調整を相殺
するように作用する可能性が理論的にある。
厚偏差Δｈ(i)<k>の低周波成分対応の圧下位置変更量Δ
ＳRef2(i+1)<m-j>は、スタンド間単位張力Ｔ(i)<k>に変
動をもたらす。これにより、「圧下による張力制御」に
よりｉスタンド２の圧下位置修正を誘発し、誘発された
圧下位置修正が、板厚偏差除去用の圧下位置調整を相殺
するように作用する可能性が理論的にある。
【０１２４】したがって、「圧下ＦＦ制御」のみを実施
しても入側板厚偏差を目的通りに除去できない場合が生
じることが予想されるが、実際に圧延を実施すると「圧
下ＦＦ制御」の効果がすべて「圧下による張力制御」に
より相殺されることはなく、多少なりとも効果が残るこ
とが確認されている。これは、「圧下ＦＦ制御」により
指令される圧下位置操作が「圧下による張力制御」の応
答よりも速い場合は、「圧下による張力制御」が「圧下
ＦＦ制御」の効果を戻しきらないことに起因する。この
とき、多少の張力変動は認められるが、通板性に支障を
きたさない。
しても入側板厚偏差を目的通りに除去できない場合が生
じることが予想されるが、実際に圧延を実施すると「圧
下ＦＦ制御」の効果がすべて「圧下による張力制御」に
より相殺されることはなく、多少なりとも効果が残るこ
とが確認されている。これは、「圧下ＦＦ制御」により
指令される圧下位置操作が「圧下による張力制御」の応
答よりも速い場合は、「圧下による張力制御」が「圧下
ＦＦ制御」の効果を戻しきらないことに起因する。この
とき、多少の張力変動は認められるが、通板性に支障を
きたさない。
【０１２５】(c) 「ロール周速ＦＦ制御」のみを実施す
る場合 この場合は、「ロール周速ＦＦ制御」によるΔＶＲRef1
(i)<m-l>分のロール周速変更により生ずる張力変化に応
じて、「圧下による張力制御」が当該ロール周速変更に
起因する単位張力偏差を実質的に零にすべく圧下位置を
操作することとなり、その結果、板厚偏差が矯正される
ことになる。
る場合 この場合は、「ロール周速ＦＦ制御」によるΔＶＲRef1
(i)<m-l>分のロール周速変更により生ずる張力変化に応
じて、「圧下による張力制御」が当該ロール周速変更に
起因する単位張力偏差を実質的に零にすべく圧下位置を
操作することとなり、その結果、板厚偏差が矯正される
ことになる。
【０１２６】図５は、本実施形態の制御方法を用いて制
御を行った結果であるルーパ角度、スタンド間単位張
力、板厚の挙動を示す図である。図５において、時刻５
０秒以前は圧延反力を用いたＡＧＣを実施し、時刻５０
秒以降は、圧下による張力制御およびロール周速を操作
端とした板厚制御を実施した。その結果、時刻５０秒の
前後において、 ルーパ角度偏差 ：2.0[deg]→0.5[deg] スタンド間単位張力偏差：1.0[kgf/mm2 ] →0.5[kgf/mm
2 ] 板厚偏差 ：60 [μｍ] → 20[μｍ] の差異が確認された。
御を行った結果であるルーパ角度、スタンド間単位張
力、板厚の挙動を示す図である。図５において、時刻５
０秒以前は圧延反力を用いたＡＧＣを実施し、時刻５０
秒以降は、圧下による張力制御およびロール周速を操作
端とした板厚制御を実施した。その結果、時刻５０秒の
前後において、 ルーパ角度偏差 ：2.0[deg]→0.5[deg] スタンド間単位張力偏差：1.0[kgf/mm2 ] →0.5[kgf/mm
2 ] 板厚偏差 ：60 [μｍ] → 20[μｍ] の差異が確認された。
【０１２７】この図５では、時刻５０秒以降のルーパ制
御は「トルク一定制御」を実施しているが、（ｂ）に示
すようにスタンド間単位張力がほぼ一定に保たれている
ため、（ａ）に示すようにルーパ角度は制御しなくても
ほぼ一定を保っており、「トルク一定制御」が有効に働
いている。その結果、（ｃ）に示すように板厚偏差も格
段に少なくなっていることが示されている。
御は「トルク一定制御」を実施しているが、（ｂ）に示
すようにスタンド間単位張力がほぼ一定に保たれている
ため、（ａ）に示すようにルーパ角度は制御しなくても
ほぼ一定を保っており、「トルク一定制御」が有効に働
いている。その結果、（ｃ）に示すように板厚偏差も格
段に少なくなっていることが示されている。
【０１２８】また、図６は、本実施形態の制御方法の実
施途中で何らかの理由でマスフローが乱れて、スタンド
間単位張力が変動した場合のルーパ角度、スタンド間単
位張力、板厚の挙動を示す図である。図６において、時
刻５０秒以前は圧延反力を用いたＡＧＣを実施し、時刻
５０秒以降は、圧下による張力制御およびロール周速を
操作端とした板厚制御を実施した。
施途中で何らかの理由でマスフローが乱れて、スタンド
間単位張力が変動した場合のルーパ角度、スタンド間単
位張力、板厚の挙動を示す図である。図６において、時
刻５０秒以前は圧延反力を用いたＡＧＣを実施し、時刻
５０秒以降は、圧下による張力制御およびロール周速を
操作端とした板厚制御を実施した。
【０１２９】この図６では、（ｂ）に示すように、時刻
６０秒において何らかの理由でマスフローが乱れ、スタ
ンド間単位張力が2.0[kgf/mm2 ] →1.5[kgf/mm2 ] と変
化したとき、（ａ）に示すようにルーパ角度は16[deg]
→16.5[deg] と変化し、安定した。そして、（ｃ）に示
すように、このとき板厚偏差の増加はほとんど認められ
なかったことを示している。
６０秒において何らかの理由でマスフローが乱れ、スタ
ンド間単位張力が2.0[kgf/mm2 ] →1.5[kgf/mm2 ] と変
化したとき、（ａ）に示すようにルーパ角度は16[deg]
→16.5[deg] と変化し、安定した。そして、（ｃ）に示
すように、このとき板厚偏差の増加はほとんど認められ
なかったことを示している。
【０１３０】以上から、ルーパ４に関して「トルク一定
制御」を実施していれば、何らかの理由でスタンド間単
位張力が少々変化しても、ルーパ角度が微少変化するこ
とで、新たな安定点に到達して、引き続き制御が継続で
き、板厚精度に大きく影響を与えないことが確認でき
た。
制御」を実施していれば、何らかの理由でスタンド間単
位張力が少々変化しても、ルーパ角度が微少変化するこ
とで、新たな安定点に到達して、引き続き制御が継続で
き、板厚精度に大きく影響を与えないことが確認でき
た。
【０１３１】図７は、圧下による張力制御およびロール
周速を操作端とした板厚制御を実施する際に、ロール周
速を操作してルーパの高さを制御する従前の方法を用い
た場合のルーパ角度、スタンド間単位張力、板厚の挙動
を示す図である。図７においても時刻５０秒以前は圧延
反力を用いたＡＧＣを実施し、時刻５０秒以降は圧下に
よる張力制御およびロール周速を操作端とした板厚制御
を実施した。
周速を操作端とした板厚制御を実施する際に、ロール周
速を操作してルーパの高さを制御する従前の方法を用い
た場合のルーパ角度、スタンド間単位張力、板厚の挙動
を示す図である。図７においても時刻５０秒以前は圧延
反力を用いたＡＧＣを実施し、時刻５０秒以降は圧下に
よる張力制御およびロール周速を操作端とした板厚制御
を実施した。
【０１３２】この図７では、（ｂ）に示すように、時刻
６０秒において何らかの理由でマスフローが乱れ、スタ
ンド間単位張力が2.0[kgf/mm2 ] →1.5[kgf/mm2 ] と変
化したとき、（ａ）に示すようにルーパ角度は16[deg]
→16[deg] とほぼ一定に保たれている。しかし、このと
き、ロール周速を操作したため、（ｃ）に示すように時
刻７０秒付近から板厚が変動し、大きな偏差を生じてし
まったことを示している。
６０秒において何らかの理由でマスフローが乱れ、スタ
ンド間単位張力が2.0[kgf/mm2 ] →1.5[kgf/mm2 ] と変
化したとき、（ａ）に示すようにルーパ角度は16[deg]
→16[deg] とほぼ一定に保たれている。しかし、このと
き、ロール周速を操作したため、（ｃ）に示すように時
刻７０秒付近から板厚が変動し、大きな偏差を生じてし
まったことを示している。
【０１３３】図８は、圧下による張力制御およびロール
周速を操作端とした板厚制御を実施する際に、ルーパモ
ータ速度を操作してルーパの高さを制御する従前の方法
を用いた場合のルーパ角度、スタンド間単位張力、板厚
の挙動を示す図である。この図８においても時刻５０秒
以前は圧延反力を用いたＡＧＣを実施し、時刻５０秒以
降は圧下による張力制御およびロール周速を操作端とし
た板厚制御を実施した。
周速を操作端とした板厚制御を実施する際に、ルーパモ
ータ速度を操作してルーパの高さを制御する従前の方法
を用いた場合のルーパ角度、スタンド間単位張力、板厚
の挙動を示す図である。この図８においても時刻５０秒
以前は圧延反力を用いたＡＧＣを実施し、時刻５０秒以
降は圧下による張力制御およびロール周速を操作端とし
た板厚制御を実施した。
【０１３４】この図８では、時刻６０秒において何らか
の理由でマスフローが乱れたが、（ａ）に示すようにこ
のときルーパ角度は制御的に固定されてしまっていて、
微動だにしない。このため、マスフローの乱れを吸収で
きなかったため、（ｂ）に示すようにスタンド間単位張
力が激減し、（ｃ）に示すようにミスロールを起こして
圧延が時刻７０秒頃に停止してしまったことを示してい
る。
の理由でマスフローが乱れたが、（ａ）に示すようにこ
のときルーパ角度は制御的に固定されてしまっていて、
微動だにしない。このため、マスフローの乱れを吸収で
きなかったため、（ｂ）に示すようにスタンド間単位張
力が激減し、（ｃ）に示すようにミスロールを起こして
圧延が時刻７０秒頃に停止してしまったことを示してい
る。
【０１３５】以上から、本実施形態の制御方法によれ
ば、なんらかの理由でマスフローが乱れ、スタンド間単
位張力に変動が発生した場合でも、 １）ルーパが張力変化に応じて動作し、張力の変動を抑
えることができ、 ２）張力の変動による圧延上のトラブルを回避でき、 ３）板厚偏差はそれほど生じないこととなる。
ば、なんらかの理由でマスフローが乱れ、スタンド間単
位張力に変動が発生した場合でも、 １）ルーパが張力変化に応じて動作し、張力の変動を抑
えることができ、 ２）張力の変動による圧延上のトラブルを回避でき、 ３）板厚偏差はそれほど生じないこととなる。
【０１３６】なお、以上の実施形態では、「トルク一定
制御」の実施中に何からの異常が発生した場合に、従前
のゲージメータＡＧＣに制御を切り替えるようにしてい
るが、切り替える制御はこれに限定されない。例えば、
ＢＩＳＲＡ ＡＧＣあるいはＭＭＣ等の制御に切り替え
るようにしても良い。また、このような制御の切り替え
を行うかどうかを指定できるように構成しても良い。
制御」の実施中に何からの異常が発生した場合に、従前
のゲージメータＡＧＣに制御を切り替えるようにしてい
るが、切り替える制御はこれに限定されない。例えば、
ＢＩＳＲＡ ＡＧＣあるいはＭＭＣ等の制御に切り替え
るようにしても良い。また、このような制御の切り替え
を行うかどうかを指定できるように構成しても良い。
【０１３７】また、以上の実施形態では、圧延機の制御
装置をハードウェア的に構成しているが、同様の機能を
実現する手段をＣＰＵあるいはＭＰＵ、ＲＯＭおよびＲ
ＡＭ等からなるマイクロコンピュータシステムによって
構成し、その動作をＲＯＭやＲＡＭに格納された作業プ
ログラムに従って実現するようにしても良い。また、上
記各機能を実現するように当該機能を実現するためのソ
フトウェアのプログラムコードを外部からコンピュータ
に供給し、そのプログラムに従って上記各機能を実現さ
せるようにしても良い。
装置をハードウェア的に構成しているが、同様の機能を
実現する手段をＣＰＵあるいはＭＰＵ、ＲＯＭおよびＲ
ＡＭ等からなるマイクロコンピュータシステムによって
構成し、その動作をＲＯＭやＲＡＭに格納された作業プ
ログラムに従って実現するようにしても良い。また、上
記各機能を実現するように当該機能を実現するためのソ
フトウェアのプログラムコードを外部からコンピュータ
に供給し、そのプログラムに従って上記各機能を実現さ
せるようにしても良い。
【０１３８】この場合、その作業プログラムをコンピュ
ータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを
格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラ
ムを記憶する記録媒体としては、例えばフロッピーディ
スク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、
ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶ
Ｄ、ｚｉｐ、磁気テープ、あるいは不揮発性のメモリカ
ード等を用いることができる。
ータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを
格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラ
ムを記憶する記録媒体としては、例えばフロッピーディ
スク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、
ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶ
Ｄ、ｚｉｐ、磁気テープ、あるいは不揮発性のメモリカ
ード等を用いることができる。
【０１３９】
【発明の効果】本発明は上述したように、ルーパのトル
クを一定とする制御を実施するようにしたので、このよ
うなトルク一定制御が適正に動作しているときは、スタ
ンド間単位張力は一定に保たれており、マスフローが乱
れることがなく、一定に保たれたスタンド間単位張力に
釣り合う角度にてルーパが一定に保たれる。何らかの理
由でスタンド間のマスフローが変動してスタンド間単位
張力が変動した場合でも、その度ごとに、変動した張力
に応じてルーパ角度が上下に動作して新たな平衡点とな
るルーパ角度にてルーパが固定されるので、大トラブル
に至る前にスタンド間のマスフローの不均一を解消し、
通板上のトラブルを回避することができる。これによ
り、安定した通板および歩留まり向上を実現することが
できる。
クを一定とする制御を実施するようにしたので、このよ
うなトルク一定制御が適正に動作しているときは、スタ
ンド間単位張力は一定に保たれており、マスフローが乱
れることがなく、一定に保たれたスタンド間単位張力に
釣り合う角度にてルーパが一定に保たれる。何らかの理
由でスタンド間のマスフローが変動してスタンド間単位
張力が変動した場合でも、その度ごとに、変動した張力
に応じてルーパ角度が上下に動作して新たな平衡点とな
るルーパ角度にてルーパが固定されるので、大トラブル
に至る前にスタンド間のマスフローの不均一を解消し、
通板上のトラブルを回避することができる。これによ
り、安定した通板および歩留まり向上を実現することが
できる。
【０１４０】本発明の他の特徴によれば、圧下系および
駆動系の応答遅れを考慮して制御指令を所定時間だけ早
く出力するようにしたので、圧下位置駆動装置およびロ
ール駆動装置の応答遅れを実質的になくすことができ、
被圧延材の板厚偏差を確実に矯正することができる。
駆動系の応答遅れを考慮して制御指令を所定時間だけ早
く出力するようにしたので、圧下位置駆動装置およびロ
ール駆動装置の応答遅れを実質的になくすことができ、
被圧延材の板厚偏差を確実に矯正することができる。
【０１４１】本発明のその他の特徴によれば、ルーパ角
度およびスタンド間単位張力がそれらの目標値に対して
偏差を生じたとき、その偏差の上下限が所定の範囲内に
ないときは制御異常と認知して従前の制御に戻す操作を
行うようにしたので、本発明のトルク一定制御で異常が
発生した場合でも、従前の制御に直ちに戻してミスロー
ルを回避することができ、通板の安定性を確保すること
ができる。
度およびスタンド間単位張力がそれらの目標値に対して
偏差を生じたとき、その偏差の上下限が所定の範囲内に
ないときは制御異常と認知して従前の制御に戻す操作を
行うようにしたので、本発明のトルク一定制御で異常が
発生した場合でも、従前の制御に直ちに戻してミスロー
ルを回避することができ、通板の安定性を確保すること
ができる。
【０１４２】本発明のその他の特徴によれば、最終段の
圧延機の出側に設置された板厚計により検出される板厚
偏差に基づいて、少なくとも１つの圧延スタンドのロー
ル周速を変更する操作を実施するようにしたので、最終
段の圧延スタンドを経過して出力された被圧延材にバイ
アス的板厚偏差が生じていた場合でも、これを上流側の
少なくとも１つの圧延スタンドにフィードバックして目
標とする板厚に確実に矯正することができる。
圧延機の出側に設置された板厚計により検出される板厚
偏差に基づいて、少なくとも１つの圧延スタンドのロー
ル周速を変更する操作を実施するようにしたので、最終
段の圧延スタンドを経過して出力された被圧延材にバイ
アス的板厚偏差が生じていた場合でも、これを上流側の
少なくとも１つの圧延スタンドにフィードバックして目
標とする板厚に確実に矯正することができる。
【図１】本発明の基本システム構成を示す図であり、タ
ンデム圧延プロセス全体のうちの一部分を示す図であ
る。
ンデム圧延プロセス全体のうちの一部分を示す図であ
る。
【図２】本実施形態のモニタ制御および圧下ＦＦ制御の
ための構成を説明するための図である。
ための構成を説明するための図である。
【図３】圧下系および駆動系の応答遅れ時間を考慮した
指令値の移送計算機能について説明するための図であ
る。
指令値の移送計算機能について説明するための図であ
る。
【図４】本実施形態のインターロック処理について説明
するための図である。
するための図である。
【図５】本実施形態の制御方法を用いてトルク一定制御
を行った結果であるルーパ角度、スタンド間単位張力、
板厚の挙動を示す図である。
を行った結果であるルーパ角度、スタンド間単位張力、
板厚の挙動を示す図である。
【図６】本実施形態の制御方法を用いたトルク一定制御
の実施中にマスフローが乱れた場合のルーパ角度、スタ
ンド間単位張力、板厚の挙動を示す図である。
の実施中にマスフローが乱れた場合のルーパ角度、スタ
ンド間単位張力、板厚の挙動を示す図である。
【図７】ロール周速を操作してルーパの高さを制御する
従前の方法を用いた場合のルーパ角度、スタンド間単位
張力、板厚の挙動を示す図である。
従前の方法を用いた場合のルーパ角度、スタンド間単位
張力、板厚の挙動を示す図である。
【図８】ルーパモータ速度を操作してルーパの高さを制
御する従前の方法を用いた場合のルーパ角度、スタンド
間単位張力、板厚の挙動を示す図である。
御する従前の方法を用いた場合のルーパ角度、スタンド
間単位張力、板厚の挙動を示す図である。
１ 被圧延鋼板 ２ ｉスタンド ３ ｉ＋１スタンド ４ ルーパ ５ ルーパ駆動モータ ９ ルーパモータ電流制御装置 １２ ルーパ角度測定装置 １３，１４ 圧延ロール回転速度測定装置 １５，１６ 圧延ロールモータ １９，２０ 圧延ロールモータ回転速度制御装置 ２３ 第１の板厚制御装置 ２４ 張力測定装置 ２６ 張力制御装置 ２７，２８ 圧下位置制御装置 ２９ 板厚測定装置 ３０ ルーパモータ電流値記憶装置 ３１ ルーパ高さ・張力制御装置 ３２ ルーパモータ電流測定装置 ３５ 張力記憶装置 ３６ ルーパ角度記憶装置 ３７ モニタ制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ２１Ｂ 37/12 ＢＢＰ (72)発明者 植木 勉 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社 技術開発本部内 (72)発明者 狩野 竜一 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社 君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 平８−132114（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−144208（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−100518（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 37/00 - 37/78
Claims (17)
- 【請求項１】 ｎ(i=1...n,n≧2)個の圧延スタンドを有
し、かつ、各圧延スタンド間にそれぞれ張力計を装備し
たルーパを有し、かつ、各スタンド間の少なくとも１つ
に板厚計および該スタンド間の被圧延材の速度を測定あ
るいは推定する手段を有する圧延プロセスにおいて、 ｉ＋１スタンドの圧下位置を適宜変更することにより上
記ｉスタンドと上記ｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の
単位張力偏差を実質上零とするように制御するととも
に、ｉスタンドの出側で検出された板厚偏差を実質上零
とすべく、上記ｉスタンドのロール周速または上記ｉ＋
１スタンドの圧下位置を適宜変更することにより上記ｉ
＋１スタンドの出側での板厚偏差を実質上零とするよう
に制御している際に、 上記ｉスタンドとｉ＋１スタンドの間に配置されたｉル
ーパに対して、上記ｉルーパの角度実績値および上記ス
タンド間の被圧延材の単位張力実績値に関わりなく、固
定の電流値を与え続けることで上記ｉルーパが被圧延材
を一定のトルクで支える制御を実施するようにしたこと
を特徴とする圧延機の制御方法。 - 【請求項２】 測定あるいは推定された上記被圧延材の
速度に基づいて、上記ｉスタンドの出側での板厚偏差を
有する部分の被圧延材が上記ｉ＋１スタンドに到達する
と推定される時刻より所定時間だけ早く、上記ｉスタン
ドのロール周速指令値を伝えるようにしたことを特徴と
する請求項１に記載の圧延機の制御方法。 - 【請求項３】 測定あるいは推定された上記被圧延材の
速度に基づいて、上記ｉスタンドの出側での板厚偏差を
有する部分の被圧延材が上記ｉ＋１スタンドに到達する
と推定される時刻より所定時間だけ早く、上記ｉ＋１ス
タンドの圧下位置指令値を伝えるようにしたことを特徴
とする請求項１または２に記載の圧延機の制御方法。 - 【請求項４】 ｎ(i=1...n,n≧2)個の圧延スタンドを有
し、かつ、各圧延スタンド間にそれぞれ張力計を装備し
たルーパを有し、かつ、各スタンド間の少なくとも１つ
に板厚計および該スタンド間の被圧延材の速度を測定あ
るいは推定する手段を有する圧延プロセスにおいて、 最終段の圧延スタンドの出側に備えられた板厚計により
測定される板厚実績値に基づいて、上記ｎ個の圧延スタ
ンドの少なくとも１つの圧延スタンドのロール周速を変
更することにより、上記最終段の圧延スタンドの出側の
板厚偏差を実質上零とするように制御することを特徴と
する圧延機の制御方法。 - 【請求項５】 ｎ(i=1...n,n≧2)個の圧延スタンドを有
し、かつ、各圧延スタンド間にそれぞれ張力計を装備し
たルーパを有し、かつ、各スタンド間の少なくとも１つ
に板厚計および該スタンド間の被圧延材の速度を測定あ
るいは推定する手段を有する圧延プロセスにおいて、 請求項１に記載の制御の実施中に、上記ｉスタンドとｉ
＋１スタンドとの間の被圧延材の張力実績値が指定した
上下限値以内になくなった場合、または上記ｉルーパの
ルーパ角度実績値が指定した上下限値以内になくなった
場合に、制御不良と認識して、上記被圧延材の圧延反力
および圧下位置の信号を基に計算されるゲージメータ板
厚に基づいて上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を操作する
とともに、上記張力実績値および上記ルーパ角度実績値
に基づいて上記ｉスタンドのロール周速および上記ｉル
ーパの電流値を操作する制御に切り替えるようにしたこ
とを特徴とする圧延機の制御方法。 - 【請求項６】 上記制御の切り替え動作を行うか否かを
指定可能であることを特徴とする請求項５に記載の圧延
機の制御方法。 - 【請求項７】 ｎ(i=1...n,n≧2)個の圧延スタンドを有
し、かつ、各圧延スタンド間にそれぞれ張力計を装備し
たルーパを有し、かつ、各スタンド間の少なくとも１つ
に板厚計および該スタンド間の被圧延材の速度を測定あ
るいは推定する手段を有する圧延プロセスにおいて、 ｉスタンドとｉ＋１スタンドの間に配置されたｉルーパ
に対して、上記ｉルーパの角度実績値および上記ｉスタ
ンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力実績
値に関わりなく、固定の電流値を与え続けることで上記
ｉルーパが被圧延材を一定のトルクで支える制御を実施
するルーパ制御手段を設けたことを特徴とする圧延機の
制御装置。 - 【請求項８】 ｎ(i=1...n,n≧2)個の圧延スタンドを有
し、かつ、各圧延スタンド間にそれぞれ張力計を装備し
たルーパを有し、かつ、各スタンド間の少なくとも１つ
に板厚計および該スタンド間の被圧延材の速度を測定あ
るいは推定する手段を有する圧延プロセスにおいて、 ｉスタンドの出側で検出された板厚偏差を有する部分
が、ｉ＋１スタンドの出側においてその板厚偏差が実質
上零となるように、上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を制
御する圧下フィードフォワード制御手段と、 測定あるいは推定された上記被圧延材の速度に基づい
て、上記ｉスタンドの出側での板厚偏差を有する部分の
被圧延材が上記ｉ＋１スタンドに到達すると推定される
時刻より所定時間だけ早く、上記ｉ＋１スタンドの圧下
位置指令値を上記圧下フィードフォワード制御手段に伝
えるようにする移送制御手段とを備えたことを特徴とす
る圧延機の制御装置。 - 【請求項９】 ｎ(i=1...n,n≧2)個の圧延スタンドを有
し、かつ、各圧延スタンド間にそれぞれ張力計を装備し
たルーパを有し、かつ、各スタンド間の少なくとも１つ
に板厚計および該スタンド間の被圧延材の速度を測定あ
るいは推定する手段を有する圧延プロセスにおいて、 ｉスタンドの出側で検出された板厚偏差を有する部分
が、ｉ＋１スタンドの出側においてその板厚偏差が実質
上零となるように、上記ｉスタンドのロール周速を制御
するロール周速フィードフォワード制御手段と、 測定あるいは推定された上記被圧延材の速度に基づい
て、上記ｉスタンドの板厚偏差を有する部分の被圧延材
が上記ｉ＋１スタンドに到達すると推定される時刻より
所定時間だけ早く、上記ｉスタンドのロール周速指令値
を上記ロール周速フィードフォワード制御手段に伝える
ようにする移送制御手段とを備えたことを特徴とする圧
延機の制御装置。 - 【請求項１０】 ｎ(i=1...n,n≧2)個の圧延スタンドを
有し、かつ、各圧延スタンド間にそれぞれ張力計を装備
したルーパを有し、かつ、各スタンド間の少なくとも１
つに板厚計および該スタンド間の被圧延材の速度を測定
あるいは推定する手段を有する圧延プロセスにおいて、 最終段の圧延スタンドの出側に備えられた板厚計により
モニタリングされる板厚実績値に基づいて、上記最終段
の圧延スタンドの出側の板厚偏差を実質上零とするため
に、上記ｎ個の圧延スタンドの少なくとも１つの圧延ス
タンドのロール周速を制御するモニタ制御手段を設けた
ことを特徴とする圧延機の制御装置。 - 【請求項１１】 ｎ(i=1...n,n≧2)個の圧延スタンドを
有し、かつ、各圧延スタンド間にそれぞれ張力計を装備
したルーパを有し、かつ、各スタンド間の少なくとも１
つに板厚計および該スタンド間の被圧延材の速度を測定
あるいは推定する手段を有する圧延プロセスにおいて、 ｉスタンドとｉ＋１スタンドの間に配置されたｉルーパ
に対して、上記ｉルーパの角度実績値および上記ｉスタ
ンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力実績
値に関わりなく、固定の電流値を与え続けることで上記
ｉルーパが被圧延材を一定のトルクで支える制御を実施
するルーパ制御手段と、 上記被圧延材の圧延反力および圧下位置の信号を基に計
算されるゲージメータ板厚あるいは上記被圧延材の圧延
反力のみに基づいて上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を操
作する圧延反力を用いた板厚制御手段と、 上記ｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の張
力実績値が張力目標値に一致し、かつ、上記ｉルーパの
ルーパ角度実績値がルーパ角度目標値に一致するように
上記ｉスタンドのロール周速および上記ｉルーパの電流
値を操作する張力・角度制御手段と、 上記ルーパ制御手段による制御の実施中に、上記ｉスタ
ンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の張力実績値が
指定した上下限値以内になくなった場合、または上記ｉ
ルーパのルーパ角度実績値が指定した上下限値以内にな
くなった場合に、制御不良と認識して、上記圧延反力を
用いた板厚制御手段および上記張力・角度制御手段によ
る制御に切り替えるようにする制御切り替え手段とを備
えたことを特徴とする圧延機の制御装置。 - 【請求項１２】 上記制御切り替え手段による切り替え
動作を行うか否かを指定する切り替え指定手段を備えた
ことを特徴とする請求項１１に記載の圧延機の制御装
置。 - 【請求項１３】 ｉスタンドの出側で検出された板厚偏
差を有する部分が、ｉ＋１スタンドの出側においてその
板厚偏差が実質上零となるように、上記ｉ＋１スタンド
の圧下位置を制御する圧下フィードフォワード制御手段
と、 測定あるいは推定された上記被圧延材の速度に基づい
て、上記ｉスタンドの出側での板厚偏差を有する部分の
被圧延材が上記ｉ＋１スタンドに到達すると推定される
時刻より所定時間だけ早く、上記ｉ＋１スタンドの圧下
位置指令値を上記圧下フィードフォワード制御手段に伝
えるようにする移送制御手段とを備えたことを特徴とす
る請求項７に記載の圧延機の制御装置。 - 【請求項１４】 ｉスタンドの出側で検出された板厚偏
差を有する部分が、ｉ＋１スタンドの出側においてその
板厚偏差が実質上零となるように、上記ｉスタンドのロ
ール周速を制御するロール周速フィードフォワード制御
手段と、 測定あるいは推定された上記被圧延材の速度に基づい
て、上記ｉスタンドの板厚偏差を有する部分の被圧延材
が上記ｉ＋１スタンドに到達すると推定される時刻より
所定時間だけ早く、上記ｉスタンドのロール周速指令値
を上記ロール周速フィードフォワード制御手段に伝える
ようにする第２の移送制御手段とを備えたことを特徴と
する請求項７または１３に記載の圧延機の制御装置。 - 【請求項１５】 最終段の圧延スタンドの出側に備えら
れた板厚計によりモニタリングされる板厚実績値に基づ
いて、上記最終段の圧延スタンドの出側の板厚偏差を実
質上零とするために、上記ｎ個の圧延スタンドの少なく
とも１つの圧延スタンドのロール周速を制御するモニタ
制御手段を設けたことを特徴とする請求項７、１３、１
４の何れか１項に記載の圧延機の制御装置。 - 【請求項１６】 上記被圧延材の圧延反力および圧下位
置の信号を基に計算されるゲージメータ板厚に基づいて
上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を操作するゲージメータ
制御手段と、 上記ｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の張
力実績値が張力目標値に一致し、かつ、上記ｉルーパの
ルーパ角度実績値がルーパ角度目標値に一致するように
上記ｉスタンドのロール周速および上記ｉルーパの電流
値を操作する張力・角度制御手段と、 上記ルーパ制御手段による制御の実施中に、上記ｉスタ
ンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の張力実績値が
指定した上下限値以内になくなった場合、または上記ｉ
ルーパのルーパ角度実績値が指定した上下限値以内にな
くなった場合に、制御不良と認識して、上記ゲージメー
タ制御手段および上記張力・角度制御手段による制御に
切り替えるようにする制御切り替え手段とを備えたこと
を特徴とする請求項７、１３、１４、１５の何れか１項
に記載の圧延機の制御装置。 - 【請求項１７】 上記制御切り替え手段による切り替え
動作を行うか否かを指定する切り替え指定手段を備えた
ことを特徴とする請求項１６に記載の圧延機の制御装
置。
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|---|---|---|---|
| JP22105598A JP3313328B2 (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | 圧延機の制御方法および装置 |
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| JP22105598A JP3313328B2 (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | 圧延機の制御方法および装置 |
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| JP2000033410A JP2000033410A (ja) | 2000-02-02 |
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| JP5587825B2 (ja) * | 2011-05-11 | 2014-09-10 | 株式会社日立製作所 | 熱間圧延機の張力制御装置および制御方法 |
-
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