JP3490305B2 - 圧延機の板厚制御装置 - Google Patents
圧延機の板厚制御装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、圧延ラインにお
ける圧延機の板厚制御装置に関するものである。
ける圧延機の板厚制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に圧延工程においては、所望の製品
寸法の板厚が得られるように圧延が行われる。しかし、
圧下設定のみによる圧延では様々な理由により板厚変動
が生じるので、これをなくすために板厚制御装置が設置
されている。この板厚制御装置では、圧延荷重検出手段
やロール開度検出手段などからの信号、およびプロセス
計算機より設定されるミル定数や塑性係数などを用いて
圧延機の出側における被圧延材の板厚を演算し、その演
算された板厚と目標板厚との差がなくなるようにロール
開度を制御している。しかし、ミル定数や塑性係数は圧
延条件の変化によって変動するため、これらが精度よく
把握されている必要がある。
寸法の板厚が得られるように圧延が行われる。しかし、
圧下設定のみによる圧延では様々な理由により板厚変動
が生じるので、これをなくすために板厚制御装置が設置
されている。この板厚制御装置では、圧延荷重検出手段
やロール開度検出手段などからの信号、およびプロセス
計算機より設定されるミル定数や塑性係数などを用いて
圧延機の出側における被圧延材の板厚を演算し、その演
算された板厚と目標板厚との差がなくなるようにロール
開度を制御している。しかし、ミル定数や塑性係数は圧
延条件の変化によって変動するため、これらが精度よく
把握されている必要がある。
【０００３】図８は、前記板厚変動をなくすための従来
の板厚制御装置を示す構成図である。図８において、１
は上バックアップロール、２は下バックアップロール、
３は上ワークロール、４は下ワークロールであり、これ
ら各ロールにより被圧延材５を圧延する圧延機を構成し
ている。また、６はこの圧延機の圧延荷重を検出する圧
延荷重検出手段、７は圧延機の前段に設置されたルー
パ、８は圧延機の後段に設置されたルーパである。９は
圧延機前段のルーパ７に取り付けられた張力検出手段、
１０は圧延機後段のルーパ８に取り付けられた張力検出
手段であり、被圧延材５の張力を検出する。１１は上下
ワークロール３，４の間隙を調節する圧下装置である。
１２は被圧延材５の圧延機出側における板厚が目標板厚
となるように制御するための板厚制御装置、１３は板厚
制御装置１２の出力に基づいて圧下装置１１を制御する
圧下制御装置である。１４は上下ワークロール３，４の
間隙を測定するロール開度検出手段である。
の板厚制御装置を示す構成図である。図８において、１
は上バックアップロール、２は下バックアップロール、
３は上ワークロール、４は下ワークロールであり、これ
ら各ロールにより被圧延材５を圧延する圧延機を構成し
ている。また、６はこの圧延機の圧延荷重を検出する圧
延荷重検出手段、７は圧延機の前段に設置されたルー
パ、８は圧延機の後段に設置されたルーパである。９は
圧延機前段のルーパ７に取り付けられた張力検出手段、
１０は圧延機後段のルーパ８に取り付けられた張力検出
手段であり、被圧延材５の張力を検出する。１１は上下
ワークロール３，４の間隙を調節する圧下装置である。
１２は被圧延材５の圧延機出側における板厚が目標板厚
となるように制御するための板厚制御装置、１３は板厚
制御装置１２の出力に基づいて圧下装置１１を制御する
圧下制御装置である。１４は上下ワークロール３，４の
間隙を測定するロール開度検出手段である。
【０００４】次に動作について説明する。図８におい
て、被圧延材５の圧延荷重およびロール開度は、それぞ
れ圧延荷重検出手段６とロール開度検出手段１４によっ
て検出され、板厚制御装置１２に送られる。この板厚制
御装置１２では、被圧延材５の圧延機出側における板厚
が目標板厚となるようなロール開度を演算し、圧下制御
装置１３は前記演算結果に基づいて圧下装置１１を制御
して上下ワークロール３，４の間隙を調節している。
て、被圧延材５の圧延荷重およびロール開度は、それぞ
れ圧延荷重検出手段６とロール開度検出手段１４によっ
て検出され、板厚制御装置１２に送られる。この板厚制
御装置１２では、被圧延材５の圧延機出側における板厚
が目標板厚となるようなロール開度を演算し、圧下制御
装置１３は前記演算結果に基づいて圧下装置１１を制御
して上下ワークロール３，４の間隙を調節している。
【０００５】従来、ミル定数の変動による板厚制御の効
果の低減を補償するために、被圧延材の目標寸法や鋼種
毎に板厚制御装置１２の制御定数を変化させているが、
この制御定数は数学モデルに基づいて計算されているた
め、精度上限界を有している。この欠点を解消するため
に例えば特開昭６１−４２４１２号公報に示されるよう
な方法でミル定数を推定し、板厚制御装置の制御定数を
調整している。
果の低減を補償するために、被圧延材の目標寸法や鋼種
毎に板厚制御装置１２の制御定数を変化させているが、
この制御定数は数学モデルに基づいて計算されているた
め、精度上限界を有している。この欠点を解消するため
に例えば特開昭６１−４２４１２号公報に示されるよう
な方法でミル定数を推定し、板厚制御装置の制御定数を
調整している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧延機の板厚制
御装置は以上のように構成されているので、圧延中のミ
ル定数を推定できたとしても、圧延機の前後における被
圧延材の張力変動を考慮に入れていないためにより高精
度な推定が出来ず、設定した値との間に差が生じた場合
に板厚精度の向上を図れない課題があった。
御装置は以上のように構成されているので、圧延中のミ
ル定数を推定できたとしても、圧延機の前後における被
圧延材の張力変動を考慮に入れていないためにより高精
度な推定が出来ず、設定した値との間に差が生じた場合
に板厚精度の向上を図れない課題があった。
【０００７】また、圧延機のヒステリシスを検知する手
段がないため、圧延機にヒステリシスが存在することに
起因する制御不良が発生した場合に原因を特定すること
が困難になる課題があった。
段がないため、圧延機にヒステリシスが存在することに
起因する制御不良が発生した場合に原因を特定すること
が困難になる課題があった。
【０００８】 この発明は上記のような課題を解決する
ためになされたもので、圧延機の前後における被圧延材
の張力変動を考慮して圧延中のミル定数を高精度に推定
し、板厚制御装置の制御を行うことで、板厚制御の精度
を向上できる圧延機の板厚制御装置を得ることを目的と
する。
ためになされたもので、圧延機の前後における被圧延材
の張力変動を考慮して圧延中のミル定数を高精度に推定
し、板厚制御装置の制御を行うことで、板厚制御の精度
を向上できる圧延機の板厚制御装置を得ることを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る圧延機の
板厚制御装置は、圧延荷重を検出する圧延荷重検出手段
と、上下ワークロールの間隙であるロール開度を検出す
るロール開度検出手段と、圧延機前段に設置されたルー
パにおける被圧延材張力を検出する第１の張力検出手段
と、圧延機後段に設置されたルーパにおける被圧延材張
力を検出する第２の張力検出手段と、第１および第２の
張力検出手段で検出した各被圧延材張力、被圧延材の板
幅、上下ワークロールの偏平ロール半径、圧延機の入出
側における被圧延材の板厚、圧下力関数および張力を圧
延荷重に変換する係数にもとづいて張力の変動に起因す
る荷重変動分をそれぞれ算出し、圧延荷重検出手段で検
出した圧延荷重から、上記算出された張力の変動に起因
する荷重変動分を除去し、この張力の変動に起因する荷
重変動が除去された圧延荷重とロール開度検出手段で検
出したロール開度の変動分にもとづいてミル定数を推定
するミル定数推定手段と、該ミル定数推定手段により推
定したミル定数をもとに、被圧延材の圧延機出側におけ
る板厚が目標板厚となるように前記上下ワークロールの
間隙を制御する板厚制御手段とを備えるようにしたもの
である。
板厚制御装置は、圧延荷重を検出する圧延荷重検出手段
と、上下ワークロールの間隙であるロール開度を検出す
るロール開度検出手段と、圧延機前段に設置されたルー
パにおける被圧延材張力を検出する第１の張力検出手段
と、圧延機後段に設置されたルーパにおける被圧延材張
力を検出する第２の張力検出手段と、第１および第２の
張力検出手段で検出した各被圧延材張力、被圧延材の板
幅、上下ワークロールの偏平ロール半径、圧延機の入出
側における被圧延材の板厚、圧下力関数および張力を圧
延荷重に変換する係数にもとづいて張力の変動に起因す
る荷重変動分をそれぞれ算出し、圧延荷重検出手段で検
出した圧延荷重から、上記算出された張力の変動に起因
する荷重変動分を除去し、この張力の変動に起因する荷
重変動が除去された圧延荷重とロール開度検出手段で検
出したロール開度の変動分にもとづいてミル定数を推定
するミル定数推定手段と、該ミル定数推定手段により推
定したミル定数をもとに、被圧延材の圧延機出側におけ
る板厚が目標板厚となるように前記上下ワークロールの
間隙を制御する板厚制御手段とを備えるようにしたもの
である。
【００１０】この発明に係る圧延機の板厚制御装置は、
ミル定数推定手段により推定したミル定数をもとに最適
な制御定数を演算する演算装置と、該演算装置が演算し
た制御定数をもとに、被圧延材の圧延機出側における板
厚が目標板厚となるように上下ワークロールの間隙を制
御するワークロール間隙制御機構とを板厚制御手段が備
えるようにしたものである。
ミル定数推定手段により推定したミル定数をもとに最適
な制御定数を演算する演算装置と、該演算装置が演算し
た制御定数をもとに、被圧延材の圧延機出側における板
厚が目標板厚となるように上下ワークロールの間隙を制
御するワークロール間隙制御機構とを板厚制御手段が備
えるようにしたものである。
【００１１】この発明に係る圧延機の板厚制御装置は、
ミル定数推定手段により推定したミル定数が適性な値で
あるかを判定する判定手段と、演算手段が演算した制御
定数の前回値を記憶しておく記憶手段とを備え、前記判
定手段が前記ミル定数に対し不適正を判定すると、ワー
クロール間隙制御機構は、前記記憶手段に記憶してある
前記制御定数の前回値をもとに上下ワークロールの間隙
を制御するようにしたものである。
ミル定数推定手段により推定したミル定数が適性な値で
あるかを判定する判定手段と、演算手段が演算した制御
定数の前回値を記憶しておく記憶手段とを備え、前記判
定手段が前記ミル定数に対し不適正を判定すると、ワー
クロール間隙制御機構は、前記記憶手段に記憶してある
前記制御定数の前回値をもとに上下ワークロールの間隙
を制御するようにしたものである。
【００１２】この発明に係る圧延機の板厚制御装置は、
圧延荷重の変動量を算出し、該算出した変動量がある値
を超えていれば圧延機にヒステリシスが存在すると判定
するヒステリシス判定手段と、該ヒステリシス判定手段
による判定結果を出力する出力手段を備えるようにした
ものである。
圧延荷重の変動量を算出し、該算出した変動量がある値
を超えていれば圧延機にヒステリシスが存在すると判定
するヒステリシス判定手段と、該ヒステリシス判定手段
による判定結果を出力する出力手段を備えるようにした
ものである。
【００１３】この発明に係る圧延機の板厚制御装置は、
ミル定数推定手段で推定したミル定数を、設定されてい
るミル定数に反映させ、制御に必要なミル定数を計算
し、板厚制御手段へ前記計算したミル定数の値を設定す
る補正ミル定数設定手段を備えるようにしたものであ
る。
ミル定数推定手段で推定したミル定数を、設定されてい
るミル定数に反映させ、制御に必要なミル定数を計算
し、板厚制御手段へ前記計算したミル定数の値を設定す
る補正ミル定数設定手段を備えるようにしたものであ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．
以下、この発明の実施の一形態について説明する。図１
は、この発明の実施の形態１の圧延機の板厚制御装置を
示す構成図である。図１において、１は上バックアップ
ロール、２は下バックアップロール、３は上ワークロー
ル、４は下ワークロールであり、これら各ロールにより
被圧延材５を圧延する圧延機を構成している。６はこの
圧延機の圧延荷重を検出する圧延荷重検出手段、８ｂは
圧延機の前段に設置されたルーパ、８ａは圧延機の後段
に設置されたルーパである。９は圧延機前段のルーパ８
ｂに取り付けられた張力検出手段（第１の張力検出手
段）、１０は圧延機後段のルーパ８ａに取り付けられた
張力検出手段（第２の張力検出手段）で、被圧延材５の
張力を検出する。１１は上ワークロール３，下ワークロ
ール４の間隙を調節する圧下装置（ワークロール間隙制
御機構，板圧制御手段）である。１２は被圧延材５の圧
延機出側における板厚が目標板厚となるように圧下制御
装置１１へ制御信号を出力する板厚制御装置（板圧制御
手段）、１３は板厚制御装置１２の出力する前記制御信
号に基づいて圧下装置１１を駆動制御する圧下制御装置
（ワークロール間隙制御機構，板圧制御手段）である。
１４は上下ワークロール３，４の間隙を測定するロール
開度検出手段である。１５は圧延荷重検出手段６、張力
検出手段９，１０およびロール開度検出手段１４のそれ
ぞれの出力を用い、圧延機の前後における被圧延材の張
力変動を考慮した圧延中のミル定数を推定するミル定数
推定装置（ミル定数推定手段）、１６はミル定数推定装
置１５で推定したミル定数に基づいて板厚制御装置１２
の最適な制御定数を演算する演算装置（板圧制御手段）
である。
は、この発明の実施の形態１の圧延機の板厚制御装置を
示す構成図である。図１において、１は上バックアップ
ロール、２は下バックアップロール、３は上ワークロー
ル、４は下ワークロールであり、これら各ロールにより
被圧延材５を圧延する圧延機を構成している。６はこの
圧延機の圧延荷重を検出する圧延荷重検出手段、８ｂは
圧延機の前段に設置されたルーパ、８ａは圧延機の後段
に設置されたルーパである。９は圧延機前段のルーパ８
ｂに取り付けられた張力検出手段（第１の張力検出手
段）、１０は圧延機後段のルーパ８ａに取り付けられた
張力検出手段（第２の張力検出手段）で、被圧延材５の
張力を検出する。１１は上ワークロール３，下ワークロ
ール４の間隙を調節する圧下装置（ワークロール間隙制
御機構，板圧制御手段）である。１２は被圧延材５の圧
延機出側における板厚が目標板厚となるように圧下制御
装置１１へ制御信号を出力する板厚制御装置（板圧制御
手段）、１３は板厚制御装置１２の出力する前記制御信
号に基づいて圧下装置１１を駆動制御する圧下制御装置
（ワークロール間隙制御機構，板圧制御手段）である。
１４は上下ワークロール３，４の間隙を測定するロール
開度検出手段である。１５は圧延荷重検出手段６、張力
検出手段９，１０およびロール開度検出手段１４のそれ
ぞれの出力を用い、圧延機の前後における被圧延材の張
力変動を考慮した圧延中のミル定数を推定するミル定数
推定装置（ミル定数推定手段）、１６はミル定数推定装
置１５で推定したミル定数に基づいて板厚制御装置１２
の最適な制御定数を演算する演算装置（板圧制御手段）
である。
【００１５】次に動作について説明する。図１におい
て、被圧延材５は上下ワークロール３，４によって圧延
されている。このとき圧延機にかかる圧延荷重は圧延荷
重検出手段６で検出され、ロール開度検出手段１４にて
検出されたロール開度とともにミル定数推定装置１５に
送られる。ミル定数推定装置１５では、前記検出された
圧延荷重とロール開度をもとに図５に示すようなグラフ
を作成する。ただし、圧延荷重検出手段６で検出した圧
延荷重変動には、圧延機の前後における張力の変動に起
因する荷重変動が含まれているため、圧延機の前後に設
置されているルーパ８ｂ，８ａに取り付けられている張
力検出手段９，１０にて検出された張力と、次式（１）
を用いて張力の変動に起因する荷重変動を除去したうえ
で前記グラフを作成する。
て、被圧延材５は上下ワークロール３，４によって圧延
されている。このとき圧延機にかかる圧延荷重は圧延荷
重検出手段６で検出され、ロール開度検出手段１４にて
検出されたロール開度とともにミル定数推定装置１５に
送られる。ミル定数推定装置１５では、前記検出された
圧延荷重とロール開度をもとに図５に示すようなグラフ
を作成する。ただし、圧延荷重検出手段６で検出した圧
延荷重変動には、圧延機の前後における張力の変動に起
因する荷重変動が含まれているため、圧延機の前後に設
置されているルーパ８ｂ，８ａに取り付けられている張
力検出手段９，１０にて検出された張力と、次式（１）
を用いて張力の変動に起因する荷重変動を除去したうえ
で前記グラフを作成する。
【００１６】
ΔＦi ’＝ΔＦi −ΔＴi-1 −ΔＴi ・・・（１）
【００１７】 ただし
ΔＦi ’：ｉ番目の圧延機における、張力成分を除去し
た圧延荷重変動 ΔＦi ：ｉ番目の圧延機における圧延荷重変動 ΔＴi-1 ：ｉ番目の圧延機の入側における張力変動に起
因する圧延荷重変動 ΔＴi ：ｉ番目の圧延機の出側における張力変動に起
因する圧延荷重変動 ΔＴi ＝ｆ（σi ，Ｗ，Ｒ’，Ｈ，ｈ，Ｑp ，Ｇ） σi ：張力検出手段の検出値 Ｗ ：被圧延材の板幅 Ｒ’ ：圧延機のワークロールの偏平ロール半径 Ｈ ：圧延機の入側における被圧延材の板厚 ｈ ：圧延機の出側における被圧延材の板厚 Ｑp ：圧下力関数 Ｇ ：張力を圧延荷重に変換する係数である。
た圧延荷重変動 ΔＦi ：ｉ番目の圧延機における圧延荷重変動 ΔＴi-1 ：ｉ番目の圧延機の入側における張力変動に起
因する圧延荷重変動 ΔＴi ：ｉ番目の圧延機の出側における張力変動に起
因する圧延荷重変動 ΔＴi ＝ｆ（σi ，Ｗ，Ｒ’，Ｈ，ｈ，Ｑp ，Ｇ） σi ：張力検出手段の検出値 Ｗ ：被圧延材の板幅 Ｒ’ ：圧延機のワークロールの偏平ロール半径 Ｈ ：圧延機の入側における被圧延材の板厚 ｈ ：圧延機の出側における被圧延材の板厚 Ｑp ：圧下力関数 Ｇ ：張力を圧延荷重に変換する係数である。
【００１８】一方、ミル定数とは、ある圧延荷重が圧延
機のロールにかかった場合に、どれだけロールが撓むか
を示す値であり、撓んだ量だけロール開度が変動すると
考えると、
機のロールにかかった場合に、どれだけロールが撓むか
を示す値であり、撓んだ量だけロール開度が変動すると
考えると、
【００１９】
Ｍi ＝−ΔＦi ’／ΔＳi ・・・（２）
【００２０】なる関係が成立する。ここでＭi はミル定
数を、△Ｓi はロール開度変動を表しているが、式
（２）は、図５のグラフの傾きがミル定数となることを
示している。そこで、グラフ全体の傾きよりミル定数を
推定し、その結果を演算装置１６へ出力する。演算装置
１６では、推定したミル定数と次式（３）を用いて、板
厚制御装置１２の制御定数αを演算する。
数を、△Ｓi はロール開度変動を表しているが、式
（２）は、図５のグラフの傾きがミル定数となることを
示している。そこで、グラフ全体の傾きよりミル定数を
推定し、その結果を演算装置１６へ出力する。演算装置
１６では、推定したミル定数と次式（３）を用いて、板
厚制御装置１２の制御定数αを演算する。
【００２１】
【数１】
【００２２】ここで、Δｈは圧延機出側における被圧延
材の板厚の目標板厚からの偏差であり、板厚計が設置さ
れている場合はその計測値より求められる。また、板厚
計が設置されていない場合は、圧延ラインの最下流に設
置されている板厚計および板速計によって計測された被
圧延材の板厚および板速と、ワークロールの回転速度と
先進率を用いて次式（４）により算出する。
材の板厚の目標板厚からの偏差であり、板厚計が設置さ
れている場合はその計測値より求められる。また、板厚
計が設置されていない場合は、圧延ラインの最下流に設
置されている板厚計および板速計によって計測された被
圧延材の板厚および板速と、ワークロールの回転速度と
先進率を用いて次式（４）により算出する。
【００２３】
【数２】
【００２４】ただし
ｈ* ：圧延機出側における被圧延材の目標板厚
ＶR ：圧延機のワークロールの回転速度
ｆ ：先進率
υL ：最下流のスタンド出側における被圧延材の板
速 ｈL ：最下流のスタンド出側における被圧延材の板
厚 こうして算出された板厚制御装置１２の制御定数αは板
厚制御装置１２へ送られ、この定数を用いて板厚制御装
置１２はロール開度の操作量を決定し、それに基づいて
圧下制御装置１３が圧下装置１１を制御する。
速 ｈL ：最下流のスタンド出側における被圧延材の板
厚 こうして算出された板厚制御装置１２の制御定数αは板
厚制御装置１２へ送られ、この定数を用いて板厚制御装
置１２はロール開度の操作量を決定し、それに基づいて
圧下制御装置１３が圧下装置１１を制御する。
【００２５】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、圧延中に検出された圧延荷重ならびにロール開度よ
り圧延中のミル定数を推定し、それを用いて板厚制御装
置１２の制御定数を決定するため、板厚制御装置におけ
る被圧延材の板厚精度の向上を図れる圧延機の板厚制御
装置が得られる効果がある。
ば、圧延中に検出された圧延荷重ならびにロール開度よ
り圧延中のミル定数を推定し、それを用いて板厚制御装
置１２の制御定数を決定するため、板厚制御装置におけ
る被圧延材の板厚精度の向上を図れる圧延機の板厚制御
装置が得られる効果がある。
【００２６】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２の圧延機の板厚制御装置を示す構成図である。図
２において図１と同一または相当の部分については同一
の符号を付し説明を省略する。図２において１７は判定
装置（判定手段）であり、ミル定数推定装置１５で推定
したミル定数が適性な値であるかを判定する。１８は記
憶装置（記憶手段）であり、板厚制御装置１２の制御定
数αの前回値を記憶しておくものである。
形態２の圧延機の板厚制御装置を示す構成図である。図
２において図１と同一または相当の部分については同一
の符号を付し説明を省略する。図２において１７は判定
装置（判定手段）であり、ミル定数推定装置１５で推定
したミル定数が適性な値であるかを判定する。１８は記
憶装置（記憶手段）であり、板厚制御装置１２の制御定
数αの前回値を記憶しておくものである。
【００２７】次に動作について説明する。図２におい
て、ミル定数推定装置１５によるミル定数の推定方法な
らびに板厚制御装置１２の制御定数αの決定方法は前記
実施の形態１と同様であるが、この実施の形態２では、
算出された制御定数αは記憶装置１８によって次の被圧
延材が圧延されるまで記憶される。
て、ミル定数推定装置１５によるミル定数の推定方法な
らびに板厚制御装置１２の制御定数αの決定方法は前記
実施の形態１と同様であるが、この実施の形態２では、
算出された制御定数αは記憶装置１８によって次の被圧
延材が圧延されるまで記憶される。
【００２８】ミル定数推定装置１５で推定されたミル定
数の値は、板厚制御装置１２の制御定数αを演算する演
算装置１６に送られるとともに、判定装置１７にも送ら
れる。推定されたミル定数の値をもとに算出された板厚
制御装置１２の制御定数αが不適切な値になった場合、
特に大きすぎる場合には、ロール開度の操作量が大きく
なるために被圧延材の速度変動が大きくなり、ひいては
被圧延材の張力変動を招き、圧延機の前後に設置され被
圧延材の張力を制御しているルーパ８ｂ，８ａの制御系
との間に相互干渉を引き起こす。このとき、ミル定数推
定装置１５で推定したミル定数の値は適正な値にならな
くなり、一例として図６のようなグラフになる。このた
め、ミル定数をミル定数推定装置１５で常時推定し、こ
の推定値を判定装置１７で判定し、当該推定値が適正な
値でない場合は、制御定数αを前の被圧延材の板厚制御
で使用した値に戻すため、記憶装置１８に記憶されてい
る前の被圧延材の板厚制御で使用した前回の制御定数α
が板厚制御装置１２に送られる。
数の値は、板厚制御装置１２の制御定数αを演算する演
算装置１６に送られるとともに、判定装置１７にも送ら
れる。推定されたミル定数の値をもとに算出された板厚
制御装置１２の制御定数αが不適切な値になった場合、
特に大きすぎる場合には、ロール開度の操作量が大きく
なるために被圧延材の速度変動が大きくなり、ひいては
被圧延材の張力変動を招き、圧延機の前後に設置され被
圧延材の張力を制御しているルーパ８ｂ，８ａの制御系
との間に相互干渉を引き起こす。このとき、ミル定数推
定装置１５で推定したミル定数の値は適正な値にならな
くなり、一例として図６のようなグラフになる。このた
め、ミル定数をミル定数推定装置１５で常時推定し、こ
の推定値を判定装置１７で判定し、当該推定値が適正な
値でない場合は、制御定数αを前の被圧延材の板厚制御
で使用した値に戻すため、記憶装置１８に記憶されてい
る前の被圧延材の板厚制御で使用した前回の制御定数α
が板厚制御装置１２に送られる。
【００２９】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、圧延中に検出された圧延荷重ならびにロール開度よ
り圧延中のミル定数を常時推定し、この推定値を用いて
板厚制御装置１２の制御定数が適正かどうかを判定し、
不適正であると前回の制御定数を用いるため、板厚制御
装置における被圧延材の板厚精度のさらなる向上を図れ
る圧延機の板厚制御装置が得られる効果がある。
ば、圧延中に検出された圧延荷重ならびにロール開度よ
り圧延中のミル定数を常時推定し、この推定値を用いて
板厚制御装置１２の制御定数が適正かどうかを判定し、
不適正であると前回の制御定数を用いるため、板厚制御
装置における被圧延材の板厚精度のさらなる向上を図れ
る圧延機の板厚制御装置が得られる効果がある。
【００３０】実施の形態３．図３は、この発明の実施の
形態３の圧延機の板厚制御装置を示す構成図である。図
３において図１と同一または相当の部分については同一
の符号を付し説明を省略する。図３において１９はヒス
テリシス判定装置（ヒステリシス判定手段）であり、ミ
ル定数推定装置１５でミル定数を推定する際に、圧延機
にヒステリシスが存在するかどうかを判定するものであ
る。２０は出力装置（出力手段）であり、ヒステリシス
判定装置１９の判定結果を出力するものである。
形態３の圧延機の板厚制御装置を示す構成図である。図
３において図１と同一または相当の部分については同一
の符号を付し説明を省略する。図３において１９はヒス
テリシス判定装置（ヒステリシス判定手段）であり、ミ
ル定数推定装置１５でミル定数を推定する際に、圧延機
にヒステリシスが存在するかどうかを判定するものであ
る。２０は出力装置（出力手段）であり、ヒステリシス
判定装置１９の判定結果を出力するものである。
【００３１】次に動作について説明する。図３において
ミル定数推定装置１５によるミル定数の推定方法は前記
実施の形態１と同様である。ミル定数推定装置１５でミ
ル定数を推定する際には図５に示すグラフを作成し、こ
のグラフをもとにミル定数を推定するが、このグラフが
図７に示すように圧延荷重軸方向（縦軸方向）に大きく
広がっている場合は、圧延機にヒステリシスが存在す
る。そこで、この実施の形態３ではミル定数推定装置１
５でミル定数を推定する際に作成したグラフをヒステリ
シス判定装置１９に送り、ヒステリシス判定装置１９で
圧延荷重の変動量を算出し、算出した変動量がある値を
超えていれば圧延機にヒステリシスが存在する旨のガイ
ダンスを出力装置２０が出力する。
ミル定数推定装置１５によるミル定数の推定方法は前記
実施の形態１と同様である。ミル定数推定装置１５でミ
ル定数を推定する際には図５に示すグラフを作成し、こ
のグラフをもとにミル定数を推定するが、このグラフが
図７に示すように圧延荷重軸方向（縦軸方向）に大きく
広がっている場合は、圧延機にヒステリシスが存在す
る。そこで、この実施の形態３ではミル定数推定装置１
５でミル定数を推定する際に作成したグラフをヒステリ
シス判定装置１９に送り、ヒステリシス判定装置１９で
圧延荷重の変動量を算出し、算出した変動量がある値を
超えていれば圧延機にヒステリシスが存在する旨のガイ
ダンスを出力装置２０が出力する。
【００３２】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、圧延中に検出された圧延荷重ならびにロール開度よ
り圧延中のミル定数を常時推定し、このミル定数を推定
した際のグラフをもとに算出した圧延荷重の変動量を用
いて圧延機にヒステリシスが存在するかどうかを判定す
ることにより、圧延機のヒステリシスによる被圧延材の
板厚制御の制御不良の原因の特定を容易にし、板厚制御
装置における被圧延材の板厚精度の向上を図れる圧延機
の板厚制御装置が得られる効果がある。
ば、圧延中に検出された圧延荷重ならびにロール開度よ
り圧延中のミル定数を常時推定し、このミル定数を推定
した際のグラフをもとに算出した圧延荷重の変動量を用
いて圧延機にヒステリシスが存在するかどうかを判定す
ることにより、圧延機のヒステリシスによる被圧延材の
板厚制御の制御不良の原因の特定を容易にし、板厚制御
装置における被圧延材の板厚精度の向上を図れる圧延機
の板厚制御装置が得られる効果がある。
【００３３】実施の形態４．図４は、この発明の実施の
形態４の圧延機の板厚制御装置を示す構成図である。図
４において図１と同一または相当の部分については同一
の符号を付し説明を省略する。図４において２１はプロ
セス計算機（補正ミル定数設定手段）であり、ミル定数
推定装置１５で推定したミル定数と、設定されているミ
ル定数とをもとに制御に必要なミル定数を計算し、板厚
制御装置１２へ前記計算したミル定数の値を設定するも
のである。
形態４の圧延機の板厚制御装置を示す構成図である。図
４において図１と同一または相当の部分については同一
の符号を付し説明を省略する。図４において２１はプロ
セス計算機（補正ミル定数設定手段）であり、ミル定数
推定装置１５で推定したミル定数と、設定されているミ
ル定数とをもとに制御に必要なミル定数を計算し、板厚
制御装置１２へ前記計算したミル定数の値を設定するも
のである。
【００３４】次に動作について説明する。図４のミル定
数推定装置１５によるミル定数の推定方法は、前記実施
の形態１と同様である。ミル定数推定装置１５で推定さ
れたミル定数は、プロセス計算機２１によって設定され
るミル定数とは違い、実測された圧延荷重、ロール開度
および張力検出手段９，１０により検出した被圧延材の
張力に基づいて算出されているため種々の圧延条件の変
化にも対応している。従って、この推定値を次の被圧延
材の板厚制御に使用するミル定数の設定計算に反映させ
れば、板厚精度の向上が期待できる。そこで、ミル定数
推定装置１５で推定されたミル定数をプロセス計算機２
１に送り、この推定値を次式（５）を用いてミル定数の
設定計算に反映させる。
数推定装置１５によるミル定数の推定方法は、前記実施
の形態１と同様である。ミル定数推定装置１５で推定さ
れたミル定数は、プロセス計算機２１によって設定され
るミル定数とは違い、実測された圧延荷重、ロール開度
および張力検出手段９，１０により検出した被圧延材の
張力に基づいて算出されているため種々の圧延条件の変
化にも対応している。従って、この推定値を次の被圧延
材の板厚制御に使用するミル定数の設定計算に反映させ
れば、板厚精度の向上が期待できる。そこで、ミル定数
推定装置１５で推定されたミル定数をプロセス計算機２
１に送り、この推定値を次式（５）を用いてミル定数の
設定計算に反映させる。
【００３５】
ＭSET ＝β・ＭCAL ＋（１−β）・ＭPRE ・・・（５）
【００３６】ただし、
ＭSET ：板厚制御装置１２で使用するミル定数
ＭCAL ：プロセス計算機２１によって演算されたミル定
数 ＭPRE ：ミル定数推定装置１５で推定されたミル定数 ０≦β≦１ これにより算出されたミル定数を板厚制御装置１２で使
用する。
数 ＭPRE ：ミル定数推定装置１５で推定されたミル定数 ０≦β≦１ これにより算出されたミル定数を板厚制御装置１２で使
用する。
【００３７】以上、説明したように、この実施の形態４
では、圧延中に検出された圧延荷重、ロール開度および
被圧延材張力より圧延中のミル定数を常時推定し、その
推定値を次の被圧延材の板厚制御に使用するミル定数の
設定計算に反映させることにより、板厚制御装置におけ
る被圧延材の板厚精度のさらなる向上を図れる圧延機の
板厚制御装置が得られる効果がある。
では、圧延中に検出された圧延荷重、ロール開度および
被圧延材張力より圧延中のミル定数を常時推定し、その
推定値を次の被圧延材の板厚制御に使用するミル定数の
設定計算に反映させることにより、板厚制御装置におけ
る被圧延材の板厚精度のさらなる向上を図れる圧延機の
板厚制御装置が得られる効果がある。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、第１
および第２の張力検出手段で検出した各被圧延材張力、
被圧延材の板幅、上下ワークロールの偏平ロール半径、
圧延機の入出側における被圧延材の板厚、圧下力関数お
よび張力を圧延荷重に変換する係数にもとづいて張力の
変動に起因する荷重変動分をそれぞれ算出し、圧延荷重
検出手段で検出した圧延荷重から、上記算出された張力
の変動に起因する荷重変動分を除去し、この張力の変動
に起因する荷重変動が除去された圧延荷重とロール開度
検出手段で検出したロール開度の変動分にもとづいてミ
ル定数を推定するミル定数推定手段と、該ミル定数推定
手段により推定したミル定数をもとに、被圧延材の圧延
機出側における板厚が目標板厚となるように上下ワーク
ロールの間隙を制御する板厚制御手段とを備えるように
構成したので、圧延中のミル定数を高精度に推定でき、
板厚制御の精度を向上できる効果がある。
および第２の張力検出手段で検出した各被圧延材張力、
被圧延材の板幅、上下ワークロールの偏平ロール半径、
圧延機の入出側における被圧延材の板厚、圧下力関数お
よび張力を圧延荷重に変換する係数にもとづいて張力の
変動に起因する荷重変動分をそれぞれ算出し、圧延荷重
検出手段で検出した圧延荷重から、上記算出された張力
の変動に起因する荷重変動分を除去し、この張力の変動
に起因する荷重変動が除去された圧延荷重とロール開度
検出手段で検出したロール開度の変動分にもとづいてミ
ル定数を推定するミル定数推定手段と、該ミル定数推定
手段により推定したミル定数をもとに、被圧延材の圧延
機出側における板厚が目標板厚となるように上下ワーク
ロールの間隙を制御する板厚制御手段とを備えるように
構成したので、圧延中のミル定数を高精度に推定でき、
板厚制御の精度を向上できる効果がある。
【００３９】この発明によれば、ミル定数推定手段が圧
延荷重、ロール開度、被圧延材張力により推定したミル
定数をもとに演算装置が演算した制御定数により、被圧
延材の圧延機出側における板厚が目標板厚となるように
上下ワークロールの間隙を制御するワークロール間隙制
御機構を備えるように構成したので、高精度に推定した
圧延中のミル定数をもとに板厚制御の精度を向上できる
効果がある。
延荷重、ロール開度、被圧延材張力により推定したミル
定数をもとに演算装置が演算した制御定数により、被圧
延材の圧延機出側における板厚が目標板厚となるように
上下ワークロールの間隙を制御するワークロール間隙制
御機構を備えるように構成したので、高精度に推定した
圧延中のミル定数をもとに板厚制御の精度を向上できる
効果がある。
【００４０】この発明によれば、判定手段がミル定数に
対し不適正を判定すると、記憶手段に記憶してある制御
定数の前回値をもとに上下ワークロールの間隙を制御す
るワークロール間隙制御機構を備えるように構成したの
で、被圧延材の板厚精度をより向上できる効果がある。
対し不適正を判定すると、記憶手段に記憶してある制御
定数の前回値をもとに上下ワークロールの間隙を制御す
るワークロール間隙制御機構を備えるように構成したの
で、被圧延材の板厚精度をより向上できる効果がある。
【００４１】この発明によれば、圧延荷重の変動量を算
出し、該算出した変動量がある値を超えていれば圧延機
にヒステリシスが存在するとする判定を行うヒステリシ
ス判定手段と、該ヒステリシス判定手段による判定結果
を出力する出力手段を備えるように構成したので、圧延
機のヒステリシスによる被圧延材の板厚制御の制御不良
の原因の特定が容易になり、被圧延材の板厚精度の向上
を図れる効果がる。
出し、該算出した変動量がある値を超えていれば圧延機
にヒステリシスが存在するとする判定を行うヒステリシ
ス判定手段と、該ヒステリシス判定手段による判定結果
を出力する出力手段を備えるように構成したので、圧延
機のヒステリシスによる被圧延材の板厚制御の制御不良
の原因の特定が容易になり、被圧延材の板厚精度の向上
を図れる効果がる。
【００４２】この発明によれば、ミル定数推定手段で推
定したミル定数を設定されているミル定数に反映させ、
制御に必要なミル定数を計算し、該計算したミル定数を
使用して被圧延材の板厚制御を行うように構成したの
で、被圧延材の板厚精度の向上を図れる効果がる。
定したミル定数を設定されているミル定数に反映させ、
制御に必要なミル定数を計算し、該計算したミル定数を
使用して被圧延材の板厚制御を行うように構成したの
で、被圧延材の板厚精度の向上を図れる効果がる。
【図１】 この発明の実施の形態１による圧延機の板厚
制御装置を示す構成図である。
制御装置を示す構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態２による圧延機の板厚
制御装置を示す構成図である。
制御装置を示す構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態３による圧延機の板厚
制御装置を示す構成図である。
制御装置を示す構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態４による圧延機の板厚
制御装置を示す構成図である。
制御装置を示す構成図である。
【図５】 ミル定数の推定時に作成されるグラフの一例
である。
である。
【図６】 板厚制御系とルーパ制御系に相互干渉が見ら
れる場合のミル定数の推定時に作成されるグラフの一例
である。
れる場合のミル定数の推定時に作成されるグラフの一例
である。
【図７】 圧延機にヒステリシスが存在する場合のミル
定数の推定時に作成されるグラフの一例である。
定数の推定時に作成されるグラフの一例である。
【図８】 従来の圧延機の板厚制御装置を示す構成図で
ある。
ある。
３ 上ワークロール、４ 下ワークロール、５ 被圧延
材、６ 圧延荷重検出手段、８ａ，８ｂ ルーパ、９
張力検出手段（第１の張力検出手段）、１０張力検出手
段（第２の張力検出手段）、１１ 圧下装置（ワークロ
ール間隙制御機構，板厚制御手段）、１２ 板圧制御装
置（板厚制御手段）、１３ 圧下制御装置（ワークロー
ル間隙制御機構，板厚制御手段）、１４ ロール開度検
出手段、１５ ミル定数推定装置（ミル定数推定手
段）、１６ 演算装置（板厚制御手段）、１７ 判定装
置（判定手段）、１８ 記憶装置（記憶手段）、１９
ヒステリシス判定装置（ヒステリシス判定手段）、２０
出力装置（出力手段）、２１ プロセス計算機（補正
ミル定数設定手段）。
材、６ 圧延荷重検出手段、８ａ，８ｂ ルーパ、９
張力検出手段（第１の張力検出手段）、１０張力検出手
段（第２の張力検出手段）、１１ 圧下装置（ワークロ
ール間隙制御機構，板厚制御手段）、１２ 板圧制御装
置（板厚制御手段）、１３ 圧下制御装置（ワークロー
ル間隙制御機構，板厚制御手段）、１４ ロール開度検
出手段、１５ ミル定数推定装置（ミル定数推定手
段）、１６ 演算装置（板厚制御手段）、１７ 判定装
置（判定手段）、１８ 記憶装置（記憶手段）、１９
ヒステリシス判定装置（ヒステリシス判定手段）、２０
出力装置（出力手段）、２１ プロセス計算機（補正
ミル定数設定手段）。
Claims (5)
- 【請求項１】 圧延機前段および圧延機後段に設置され
たルーパを有し、上下ワークロールの間隙を制御して被
圧延材を圧延し、当該被圧延材の圧延機出側における板
厚を目標板厚に加工する圧延機の板厚制御装置におい
て、 圧延荷重を検出する圧延荷重検出手段と、 前記上下ワークロールの間隙であるロール開度を検出す
るロール開度検出手段と、 前記圧延機前段に設置されたルーパにおける被圧延材張
力を検出する第１の張力検出手段と、 前記圧延機後段に設置されたルーパにおける被圧延材張
力を検出する第２の張力検出手段と、前記第１および第２の張力検出手段で検出した各被圧延
材張力、被圧延材の板幅値、前記上下ワークロールの偏
平ロール半径、前記圧延機の入出側における被圧延材の
板厚、圧下力関数および張力を圧延荷重に変換する係数
にもとづいて張力の変動に起因する荷重変動分をそれぞ
れ算出し、前記圧延荷重検出手段で検出した圧延荷重か
ら前記算出された張力の変動に起因する荷重変動分を除
去し、この張力の変動に起因する荷重変動が除去された
圧延荷重と前記ロール開度検出手段で検出したロール開
度の変動分にもとづいて ミル定数を推定するミル定数推
定手段と、 該ミル定数推定手段により推定したミル定数をもとに、
被圧延材の圧延機出側における板厚が目標板厚となるよ
うに前記上下ワークロールの間隙を制御する板厚制御手
段とを備えた圧延機の板厚制御装置。 - 【請求項２】 板厚制御手段は、 ミル定数推定手段により推定したミル定数をもとに最適
な制御定数を演算する演算装置と、 該演算装置が演算した制御定数をもとに、被圧延材の圧
延機出側における板厚が目標板厚となるように上下ワー
クロールの間隙を制御するワークロール間隙制御機構を
備えていることを特徴とする請求項１記載の圧延機の板
厚制御装置。 - 【請求項３】 ミル定数推定手段により推定したミル定
数が適性な値であるかを判定する判定手段と、 演算手段が演算した制御定数の前回値を記憶しておく記
憶手段とを備え、 ワークロール間隙制御機構は、 前記判定手段が前記ミル定数に対し不適正を判定する
と、前記記憶手段に記憶してある前記制御定数の前回値
をもとに上下ワークロールの間隙を制御することを特徴
とする請求項２記載の圧延機の板厚制御装置。 - 【請求項４】 圧延荷重の変動量を算出し、該算出した
変動量がある値を超えていれば圧延機にヒステリシスが
存在すると判定するヒステリシス判定手段と、 該ヒステリシス判定手段による判定結果を出力する出力
手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の圧延
機の板厚制御装置。 - 【請求項５】 ミル定数推定手段で推定したミル定数
を、設定されているミル定数に反映させ、制御に必要な
ミル定数を計算し、板厚制御手段へ前記計算したミル定
数の値を設定する補正ミル定数設定手段を備えているこ
とを特徴とする請求項１記載の圧延機の板厚制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26047598A JP3490305B2 (ja) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | 圧延機の板厚制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26047598A JP3490305B2 (ja) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | 圧延機の板厚制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000094017A JP2000094017A (ja) | 2000-04-04 |
| JP3490305B2 true JP3490305B2 (ja) | 2004-01-26 |
Family
ID=17348476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26047598A Expired - Lifetime JP3490305B2 (ja) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | 圧延機の板厚制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3490305B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100887192B1 (ko) * | 2002-08-23 | 2009-03-06 | 주식회사 포스코 | 후판 압연에서의 판 두께 제어방법 |
-
1998
- 1998-09-14 JP JP26047598A patent/JP3490305B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000094017A (ja) | 2000-04-04 |
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