JP3503199B2 - 圧延機の板厚制御方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロールの偏芯による板厚
変動量を等価ミル定数制御装置を用いて制御する板厚制
御方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】圧延機による板厚制御精度の向上を図っ
た技術の一つとして等価ミル定数制御装置（ＢＩＳＲＡ
ＡＧＣと称される）が知られている。図６は等価ミル
定数制御装置１による板厚制御内容を示すブロック線図
であり、圧延機の圧延荷重実績値Ｐａを検出し、この圧
延荷重実績値Ｐａと圧延荷重基準値Ｐｒとの偏差Ｐａ−
Ｐｒに乗算器１ｂにてゲイン設定器１ａから得た制御ゲ
インｋを乗じ、ロールチョック位置補正信号Ｓｒを得、
このロールチョック位置補正信号Ｓｒに従って圧下位置
制御装置１ｃを操作し、油圧圧下装置等にてロールチョ
ック位置（圧下位置）Ｓを調節する。

【０００３】通常圧延材における硬度の大きい部分が圧
延ロール間を通過すると圧延荷重が大きくなるため上下
のワークロールのロールギャップが押し広げられ、板厚
が厚くなってしまう。これに対し、図６の等価ミル定数
制御装置１で制御ゲインｋとして正の値を設定して用い
ると、硬度の大きい部分が通過するときは偏差Ｐａ−Ｐ
ｒが大きくなるためロールチョック位置補正信号Ｓｒは
ロールギャップを閉じる方向の指令を出力する信号とな
る。

【０００４】この結果、板厚の増大が防止出来、均一な
板厚製品が得られる。つまり圧延荷重が大きくなっても
ロールギャップが余り広がらないため、見かけ上のミル
定数を大きくし得たのと同様の効果が得られる。これが
等価ミル定数制御装置の名前の由来である。

【０００５】ところが、圧延機にはロール偏芯と呼ばれ
る特殊な板厚外乱が存在する。これは円筒形をした圧延
ロールの中心軸とロールの回転軸が一致していないため
に発生する現象で、ロールチョック位置が全く変わら
ず、圧延材の条件も全く一様であるにもかかわらず、上
下の圧延ロール間隙がロール回転、特にバックアップロ
ールの回転周期に同期して変動する。

【０００６】しかも図６に示す等価ミル定数制御装置１
では制御ゲインｋとして正の値を用いると、このロール
偏芯に起因する板厚変動を助長するという問題があっ
た。即ち、ロール偏芯によってロールギャップが閉方向
に変動すると板厚が薄くなると同時に、圧延荷重が高く
なる。このとき前述した偏差Ｐａ−Ｐｒが大きくなるた
めロールチョック位置補正信号Ｓｒがロールギャップを
閉じる方向の指令を出力する。この結果が本来のロール
偏芯によるロールギャップの変動を拡大することになる
ため、板厚変動を助長することとなるのである。

【０００７】言い換えれば、ロール偏芯に対しては、等
価ミル定数制御装置で用いる制御ゲインｋとして負の値
を用いるのがよいこととなる。つまりロール偏芯によっ
てロールギャップが閉方向に変動すると板厚が薄くなる
と同時に圧延荷重が高くなるから偏差Ｐａ−Ｐｒが大き
くなるが、制御ゲインｋが負の値であればロールチョッ
ク位置補正信号Ｓｒはロールギャップを開く方向の指令
を出力する。

【０００８】この結果、本来のロール偏芯によるロール
ギャップ変動がキャンセルされて、ロール偏芯による板
厚変動を防止することが出来るのである。ところで特開
平４−７５７１号公報に開示されている技術では板厚外
乱の条件によって、等価ミル定数制御装置における制御
ゲインｋの適正値を自動設定する方法が提案されてい
る。この方法は、板厚又は圧延荷重の検出値からロール
偏芯による板厚変動成分を求め、これに基づいて等価ミ
ル定数制御装置における制御ゲインｋの最適値を求め、
これを自動設定する技術である。

【０００９】図７はこのように制御ゲインを自動設定し
得るようにした等価ミル定数制御装置１の制御態様を示
すブロック線図であり、図６に示した等価ミル定数設定
装置１に、制御ゲインｋを設定する制御ゲイン設定器２
１と、実績圧延荷重又は出側板厚信号に基づき最適な等
価ミル定数を求め、これを出力するミル定数演算器２２
を付加したのと同じ構成となっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで板厚又は圧延
荷重の実績値から抽出した板厚変動に係るロール偏差成
分が大きい場合には等価ミル定数を小さく、換言すれば
制御ゲインｋとして負の値を設定し、ロール偏芯成分が
小さい場合は、等価ミル定数を大きく、換言すれば制御
ゲインｋとして正の値を設定するべきであるのは記述し
たとおりである。しかし、このような制御則を適用する
のは圧延機が未だ十分に等価ミル定数制御を実施してい
ない状態下に限られ、一旦等価ミル定数制御が開始され
た後ではこれを適用出来ない。

【００１１】その理由を図７を用いて説明する。例え
ば、いま真のロール偏芯が大きい圧延機で等価ミル定数
を小さく、即ち制御ゲインｋとして負の値を設定して操
業している場合について考える。この場合には板厚又は
圧延荷重の実績値からはロール偏芯による板厚変動成分
は殆ど検出されないから、従来の技術の判断手法に依る
と「圧延機はロール偏芯が小さい、即ち等価ミル定数を
大きくすべきである」と判断することとなり、ミル定数
演算器２２は圧延機本来のミル定数より大きなミル定数
を制御ゲイン設定器２１へ出力することになる。

【００１２】このため制御ゲイン設定器２１は制御ゲイ
ンｋを正の値に設定することとなり、真のロール偏芯を
更に拡大するような制御が行われることとなる。即ち、
従来方式では本来の望ましいゲイン設定値（上記の例で
は負の制御ゲイン）に対し、全く異なった制御ゲイン
（上記の例では正の制御ゲイン）を設定することにな
り、大きな板厚変動を発生させる場合が生じることとな
る。

【００１３】また、ロール偏芯の大きさは次のような理
由により経時的に変化してゆくことが多い。通常圧延中
は加工熱等の影響でロールの温度は上昇し、その結果ロ
ールが熱膨張する。ところが、例えばトラブル発生のた
め圧延作業が１時間以上にわたって停止したような場
合、ロールは自然冷却されてゆくが、このときのロール
の冷却の度合は周方向で対称とは限らないから、この冷
却の過程でのロールは大きなロール偏芯をもった状態と
なっている。

【００１４】この状態で圧延がスタートすると、圧延材
にも大きなロール偏芯の影響が表れるが、圧延が進み熱
膨張が進行するにつれてロール周方向の熱膨張の均一化
が進みロール偏芯は小さくなっていく。このようなこと
から、ロール偏芯の大きさは圧延中に変化していくとい
うことを前提とした圧延条件に応じた最適な制御ゲイン
を決定することが重要である。本発明はかかる事情に鑑
みなされたものであって、その目的とするところはロー
ル偏芯を含む外乱を等価ミル剛性制御によって抑制し、
高い板厚制御精度を得ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る圧延機
の板厚制御方法は、金属帯を圧延する圧延機の圧延荷重
の実績値を検出し、該圧延荷重実績値と予め定めてある
圧延荷重基準値との偏差に制御ゲインを乗じてロールチ
ョック位置補正信号を得、該ロールチョック位置補正信
号に従って圧延機のロールチョック位置を制御する等価
ミル定数制御装置を備えた圧延機の板厚制御方法におい
て、圧延機の出側で検出された板厚に基づいて板厚変動
に係るロール偏芯成分量を求め、前記制御ゲインの修正
量Δｋを下式に基づいて求め、Δｋ＝（１／Ｍ−ｋＯＬ
Ｄ）・ａ／（１＋ａ）（Ｍはミル定数、ｋＯＬＤは制御
ゲインの実績値、ａは予め決められた定数）前記ロール
偏芯成分量に応じて、前記修正量Δｋで前記制御ゲイン
を修正することを特徴とする。

【００１６】第２の発明に係る圧延機の板厚制御方法
は、前記ロール偏芯成分量ｅが、０≦ｅ≦ｅ₁ の場合
（ｅ₁ は予め決められた定数）、前記制御ゲインを前記
修正量Δｋだけ増加することを特徴とする。

【００１７】第３の発明に係る圧延機の板厚制御方法
は、前記ロール偏芯成分量ｅが、ｅ₂≦ｅの場合（ｅ₂
は予め決められた定数であり、ｅ₂ ＞ｅ₁ ）、前記制御
ゲインを前記修正量Δｋだけ減少することを特徴とす
る。

【００１８】第４の発明に係る圧延機の板厚制御方法
は、金属帯を圧延する圧延機の圧延荷重の実績値を検出
し、該圧延荷重実績値と予め定めてある圧延荷重基準値
との偏差に制御ゲインを乗じてロールチョック位置補正
信号を得、該ロールチョック位置補正信号に従って圧延
機のロールチョック位置を制御する等価ミル定数制御装
置を備えた圧延機の板厚制御方法において、圧延機の出
側で検出されたに設置された板厚に基づいて板厚変動に
係るロール偏芯成分量ｅを求め、前記制御ゲインの修正
量Δｋを下式に基づいて求め、Δｋ＝（１／Ｍ−ｋＯＬ
Ｄ）・ａ／（１＋ａ）（Ｍはミル定数、ｋＯＬＤは制御
ゲインの実績値、ａは予め決められた定数）０≦ｅ≦ｅ
₁ の場合（ｅ₁ は予め決められた定数）、前記制御ゲイ
ンを前記修正量Δｋだけ増加し、ｅ₁ ＜ｅ＜ｅ₂ の場合
（ｅ₂ は予め決められた定数）、前記制御ゲインをその
まま維持し、ｅ₂ ≦ｅの場合、前記制御ゲインを前記修
正量Δｋだけ減少することを特徴とする。

【００１９】第５の発明に係る圧延機の板厚制御方法
は、金属帯を圧延する圧延機の圧延荷重の実績値を検出
し、該圧延荷重実績値と予め定めてある圧延荷重基準値
との偏差に制御ゲインを乗じてロールチョック位置補正
信号を得、該ロールチョック位置補正信号に従って圧延
機のロールチョック位置を制御する等価ミル定数制御装
置を備えた圧延機の板厚制御方法において、圧延機の出
側で検出された板厚に基づいて板厚変動に係るロール偏
芯成分量ｅを求め、０≦ｅ≦ｅ₁ の場合（ｅ₁ は予め決
められた定数）、前記制御ゲインを所定量増加し、ｅ₁
＜ｅ＜ｅ₂ の場合（ｅ₂ は予め決められた定数）、前記
制御ゲインをそのまま維持し、ｅ₂ ≦ｅの場合には前記
制御ゲインを所定量減少することを特徴とする。

【００２０】第６の発明に係る圧延機の板厚制御方法
は、前記検出された板厚から圧延ロールの１回転で圧延
された金属帯の圧延方向複数個所の板厚偏差を求め、各
板厚偏差を夫々個別にメモリに分割して記憶させ、各メ
モリに記憶させた前記各板厚偏差の夫々に予め定めてあ
る定数を乗じた値を加算して板厚偏差の余弦波成分Δｈ
ｃを求めると共に、前記複数の板厚偏差各々に予め定め
た定数を乗じた値を加算して板厚偏差の正弦波成分Δｈ
ｓを求め、前記余弦波成分と正弦波成分値に基づいて、
ｅ＝√（Δｈｃ² ＋Δｈｓ² ）の式に従ってロール偏芯
成分量ｅを求める過程を含むことを特徴とする。

【００２１】第７の発明に係る圧延機の板厚制御装置
は、金属帯を圧延する圧延機の圧延荷重の実績値を検出
し、該圧延荷重実績値と予め定めてある圧延荷重基準値
との偏差に制御ゲインを乗じてロールチョック位置補正
信号を得、該ロールチョック位置補正信号に従って圧延
機のロールチョック位置を制御する等価ミル定数制御装
置を備えた圧延機の板厚制御装置において、圧延機の圧
延過重を検出する検出装置と、圧延機出側の板厚及び該
検出装置が検出した圧延荷重に基づいて板厚変動に係る
ロール偏芯成分量を抽出する装置と、該装置で抽出され
たロール偏芯成分量に応じて、前記制御ゲインから制御
ゲインの修正量を演算する装置と、該装置で演算した修
正量と前記制御ゲインとに基づいて新たな制御ゲインを
定める装置とを具備することを特徴とする。

【００２２】第８の発明に係る圧延機の板厚制御装置
は、金属帯を圧延する圧延機の圧延荷重の実績値を検出
し、該圧延荷重実績値と予め定めてある圧延荷重基準値
との偏差に制御ゲインを乗じてロールチョック位置補正
信号を得、該ロールチョック位置補正信号に従って圧延
機のロールチョック位置を制御する等価ミル定数制御装
置を備えた圧延機の板厚制御装置において、圧延機の圧
延過重を検出する検出装置と、圧延機出側の板厚に基づ
いて板厚変動に係るロール偏芯成分量ｅを抽出する装置
と、該装置で抽出されたロール偏芯成分量ｅが、０≦ｅ
≦ｅ₁ の場合（ｅ₁ は予め決められた定数）、制御ゲイ
ンの修正量Δｋを（１／Ｍ−ｋＯＬＤ）・ａ／（１＋
ａ）として演算する一方、ｅ₂ ≦ｅの場合（ｅ₂ は予め
決められた定数であり、ｅ₂ ＞ｅ₁ ）、前記制御ゲイン
の修正量Δｋを−（１／Ｍ−ｋＯＬＤ）・ａ／（１＋
ａ）として演算する装置と（但し、Ｍはミル定数、ｋＯ
ＬＤは制御ゲインの実績値、ａは予め決められた定
数）、該装置で演算した制御ゲインの修正量Δｋと前記
制御ゲインとに基づいて新たな制御ゲインを定める装置
とを具備することを特徴とする。

【００２３】

【作用】第１の発明にあっては等価ミル定数制御装置で
用いるロールチョック位置補正信号を得るための制御ゲ
インの修正量を、圧延機の出側の板厚に係る板厚変動の
ロール偏芯成分量と前記制御ゲインとに応じて変更する
ことで、最適の等価ミル定数の設定、維持が出来て高精
度の板厚制御が可能となる。

【００２４】第２の発明及び第３の発明にあっては制御
ゲインに応じて制御ゲインの修正量を変更することで、
等価ミル定数の変化率を一定にし、精細な制御ゲインの
修正が可能となる。

【００２５】第４の発明にあっては等価ミル定数制御装
置で用いるロールチョック位置補正信号を得るための制
御ゲインの修正量を、圧延機の出側の板厚に係る板厚変
動のロール偏芯成分量と前記制御ゲインとに応じて変更
することで、等価ミル定数の変化率を一定にし、より精
細な制御ゲインの修正が可能となる。

【００２６】第５の発明にあっては制御ゲインの修正量
をロール偏芯成分量の大きさによって３通りに設定する
ことで制御ゲインの修正が容易に行い得る。

【００２７】第６の発明にあってはロール偏芯成分量
を、板厚偏差に定数を乗じて余弦波成分を、また同様に
板厚偏差に定数を乗じて板厚偏差の正弦波成分を求め、
これらに基づいて求めるから、ロール偏芯成分量を正確
に検出出来て、それだけ板厚制御精度も向上する。

【００２８】第７の発明にあっては等価ミル定数制御装
置に、ロール偏芯成分抽出装置、制御ゲイン修正量演算
装置及び制御ゲイン加算設定装置を組み合わせること
で、ロール偏芯成分量に対応して新たな制御ゲインを精
細に設定することが可能となる。

【００２９】第８の発明にあっては等価ミル定数制御装
置に、ロール偏芯成分抽出装置、制御ゲイン修正量演算
装置及び制御ゲイン加算設定装置を組み合わせて、制御
ゲインに応じて制御ゲインの修正量を変更することで、
等価ミル定数の変化率を一定にし、精細な制御ゲインの
修正が可能となる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る圧延
機の板厚制御方法の原理に係るブロック線図であり、前
記方法を行う板厚制御装置の制御態様を示している。前
記板厚制御装置は、等価ミル定数制御装置１に、任意の
一のスタンドの出側板厚及び圧延荷重の実績値（図１
中、１１に入る矢印で示す）に基づいてロール偏芯によ
る板厚変動成分量（ロール偏芯成分量という）を抽出す
るロール偏芯成分抽出装置１１と、抽出したロール偏芯
成分量に基づき現状の制御ゲイン（図１中、１２に入る
矢印で示す）から等価ミル定数制御装置１の制御ゲイン
ｋの修正量Δｋを決定する制御ゲイン修正量演算装置１
２と、現在設定されている制御ゲインｋと制御ゲイン修
正量演算装置１２により決定された制御ゲインの修正量
Δｋとを加算し、制御ゲインを再設定する制御ゲイン加
算設定装置１３とを組み合わせている。

【００３１】なお、圧延荷重の実績値は、検出装置とし
てスタンドに配したロードセル等の荷重検出器（図示せ
ず）で検出している。また、等価ミル定数制御装置１自
体は、図１に示すように、圧延機の圧延荷重実績値Ｐａ
（実績圧延荷重）を検出し、この圧延荷重実績値Ｐａと
圧延荷重基準値Ｐｒとの偏差Ｐａ−Ｐｒに乗算器１ｂに
てゲイン設定器１ａから得た制御ゲインｋを乗じ、ロー
ルチョック位置補正信号Ｓｒを得、このロールチョック
位置補正信号Ｓｒに従って圧下位置制御装置１ｃを操作
し、油圧圧下装置等にてロールチョック位置（圧下位
置）Ｓを調節している。

【００３２】次に、このような構成の板厚制御装置の制
御対象となる圧延機が、元来ロール偏芯が大きいもので
ある場合について考える。前記圧延機で等価ミル定数を
小さく、即ち制御ゲインｋとして負の値を設定して操業
しているとき、既述した如く板厚又は圧延荷重の実績値
からロール偏芯成分量は殆ど検出されない。従ってロー
ル偏芯成分抽出装置１１の出力であるロール偏芯成分量
は小となる。このため制御ゲイン修正量演算装置１２で
は、等価ミル定数をこれ以上小さくする必要はないと判
断し、制御ゲインの修正量Δｋを０に設定する。この結
果、等価ミル定数は変化せず、良好な板厚を維持するこ
とが出来る。

【００３３】また、ロール偏芯成分量が０に非常に近い
状態になってくると、ロール偏芯による影響よりも、む
しろ母材変動の影響が相対的に重要な比率を占めること
となってくる。従ってこの場合、制御ゲインｋの修正量
Δｋとして正の値を設定し、等価ミル定数を少し硬い方
向に修正するのがよいことが解る。

【００３４】また、ロール偏芯成分抽出装置１１の出力
である抽出されたロール偏芯成分量が小さくない場合、
即ち、ロール偏芯成分量が大きいときは、制御ゲインｋ
の修正量Δｋとして負の値を設定し、等価ミル定数を少
し軟らかい方向に修正するのがよい。

【００３５】図２は本発明の第２の実施例に係る圧延機
の板厚制御装置による板厚制御方法の制御態様を示すブ
ロック線図であり、該方法を実施するための具体的構成
を示している。先ず、ロール偏芯成分抽出装置１１に入
力された圧延機出側の板厚の板厚変動に基づく板厚偏差
は周長のバックアップロールの１回転分のデータＮ個が
Ｎ個のメモリ１１ａに個別に格納される。

【００３６】図３はバックアップロール１回転の間に得
たＮ個の板厚偏差データとメモリ１１ａとの関係を示す
説明図であり、横軸にバックアップロールの周長を、ま
た縦軸にはバックアップロール１回転の間に圧延された
圧延材の板厚偏差をとって示してある。バックアップロ
ールの周長をＮ等分し、各分割領域夫々に対応する圧延
材の板厚偏差の平均を求め、この平均値を板厚偏差とし
て各分割領域に割り当てたメモリ１１ａ夫々に記憶させ
るようにしてある。

【００３７】こうして得られたＮ個の板厚偏差の平均値
データからバックアップロールのロール偏芯成分量を抽
出する。即ち図２に示す如く各乗算器１１ｂ、１１ｃに
て下記（１）式で与えられる定数Ｓ₁ 〜Ｓ_N とＣ₁ 〜Ｃ
_N とをＮ個の平均値データ夫々に乗じ、加算器１１ｄ、
１１ｅにて夫々の和をとり、正弦波成分Δｈｓと余弦波
成分Δｈｃとを求めた後、演算器１１ｆにてその２乗和
の平方根をとることにより得られる。

【００３８】得られたロール偏芯成分量に乗算器１１ｇ
にて板厚／ロールギャップの換算ゲイン１／ｈｒｅｆを
乗じ、ローパスフィルタ１１ｈに通して、ロール偏芯成
分量ｅを決定する。得られたロール偏芯成分量ｅに基づ
いて制御ゲイン修正量演算装置１２は等価ミル定数制御
装置１４の制御ゲインｋの修正量Δｋ（ｍｍ／Ｔｏｎ）
を決定する。この決定は（２）式に示す規則に従って行
う。

【００３９】ロール偏芯成分量ｅ（％）の値に応じて下
記（２）式に示す３通りに区分する。 但し、ｅ₁ 、ｅ₂ ：予め決められた定数 α：等価ミル定数の逆数をどれだけずつ修正するかをあ
らわす定数 例えば、ｅ₁ は０．５％、ｅ₂ は１％の如くに、またα
は０．００１（ｍｍ／Ｔｏｎ）の如くに夫々設定され
る。

【００４０】制御ゲイン修正量演算装置１２からはロー
ル偏芯成分量ｅの値に従って上記（２）式に示す３通り
の制御ゲインの修正量Δｋが制御ゲイン加算設定装置１
３へ出力される。制御ゲイン加算設定装置１３は制御ゲ
インの修正量Δｋと等価ミル定数制御装置１４から取り
込んだ現在の制御ゲインとを加算して新たな制御ゲイン
ｋを等価ミル定数制御装置１４におけるゲイン設定器へ
出力する。

【００４１】等価ミル定数制御装置１４は、スタンドに
配したロードセル等の荷重検出器で検出した圧延荷重実
績値を取り込み、これから予め定めてある圧延荷重基準
値を減算し、減算値を乗算器へ出力する。乗算器はこの
減算値と制御ゲインｋとを乗算し、圧下位置制御装置は
ロールチョックの補正信号に基づいてロールチョック位
置（圧下位置）を求め、これを油圧圧下装置へ出力す
る。これにより等価ミル定数制御装置１４の現在の状態
を配慮した、最適な等価ミル定数を決定していくことが
出来る。

【００４２】図４は本発明の第３の実施例に係る圧延機
の板厚制御装置による板厚制御方法の処理過程を示すフ
ローチャートである。第３の実施例の板厚制御装置によ
る板厚制御方法の制御態様は、図２に示すブロック線図
と略同等であり、図２中の制御ゲイン修正量演算装置１
２の処理が相違する。即ち、第２の実施例の制御ゲイン
修正量演算装置１２は制御ゲイン修正量を０、±αに固
定しているが、第３の実施例に係る制御ゲイン修正量演
算装置は、制御ゲイン修正量演算に際して後述するよう
に等価ミル定数の変化率を一定にしている。

【００４３】図４のフローチャートに示すように、第３
の実施例の制御ゲイン修正量演算装置は、ロール偏芯成
分抽出装置から受け取ったロール偏芯成分量ｅの大きさ
が、０≦ｅ≦ｅ₁ か、又はｅ₁ ＜ｅ＜ｅ₂ か、又はｅ₂
≦ｅかを判断し (ステップＳ１）、夫々の場合に下記
（３）式の如くに制御ゲインの修正量Δｋを定める (ス
テップＳ２、Ｓ３、Ｓ４）。

【００４４】 ０≦ｅ≦ｅ₁の場合にはΔｋ＝（１／Ｍ−ｋＯＬＤ）・ａ／（１＋ａ） ｅ₁ ＜ｅ＜ｅ₂の場合Δｋ＝０ ｅ₂ ≦ｅの場合にはΔｋ＝−（１／Ｍ−ｋＯＬＤ）・ａ／（１＋ａ） …（３） 但し、ｅ₁ 、ｅ₂ ：予め定めた定数 Ｍ：ミル定数 ａ：等価ミル定数の修正比率 ｋＯＬＤ：制御ゲインの実績値 ｅ₁ は０．５％、ｅ₂ は１％の如く、またａは０．２の
如くに設定する。なお、制御ゲイン修正量演算装置に
は、図２中、等価ミル定数制御装置１４から制御ゲイン
修正量演算装置１２に入る矢印で示されるように、現在
の制御ゲインの実績値が入力されており、この入力され
る実績値を上記（３）式のｋＯＬＤに代入して演算を行
っている。

【００４５】次に図５を用いて試験結果を説明する。図
５は５スタンドの冷延タンデム圧延機の第１スタンド
に、図２に示す如き構成であって、図３に示した如き処
理を行ったときのロール偏芯成分量（％）と、制御ゲイ
ン（ｍｍ／Ｔｏｎ）との関係を示すグラフである。横軸
にロール替のタイミング及び圧延コイル本数をとり、縦
軸にロール偏芯成分抽出装置１１により抽出したロール
偏芯成分量ｅと制御ゲイン加算設定装置１３により設定
した制御ゲインｋの値をプロットした。

【００４６】なお（３）式中のｅ₁ は０．５％、ｅ₂ は
１％、ａは０．２と設定した。ロール替による圧延停止
は最初（０本目）と３２本目で発生している。このグラ
フから明らかなように各ロール替直後はロール偏芯成分
量が大きく、制御ゲインｋはいずれも負の値に設定さ
れ、等価ミル定数を小さくして圧延を開始しているが、
０．５％以上のロール偏芯成分量が多数発生している。
しかし圧延開始後、時間と共に圧延コイル本数が増大す
る従ってロール偏芯成分量が減少し、ロール偏芯成分量
が０．５％以下になると制御ゲインを少しずつ上げ（ａ
部分）、一方ロール偏芯が１％以上になると制御ゲイン
を低い値に一定に維持している（ｂ部分）ことが解る。

【００４７】そしてロール偏芯成分量が小さくなる最終
段階では母材変動に対応すべく制御ゲインｋが大きく
（等価ミル定数が高く）なる（ｃ部分）ように自動調整
されていることが解る。なお、上述した実施例にあって
は第５スタンドのタンデム圧延機の第１スタンドに本発
明を適用した場合を説明したが、複数スタンド又は全ス
タンドに本発明を適用してもよいことは言うまでもな
い。

【００４８】

【発明の効果】第１の発明にあっては、変化するロール
偏芯の大きさに応じて常に適正な等価ミル定数を設定及
び維持することは可能となり、板厚精度の大幅な改善が
可能となる。第２の発明及び第３の発明にあっては、制
御ゲインを可変とすることでロール偏芯成分量ｅの値に
応じ、最適な等価ミル定数の設定が可能となり、板厚精
度の格段の向上が図れる。

【００４９】第４の発明にあっては、変化するロール偏
芯の大きさに応じて常に適正な等価ミル定数を設定及び
維持することは可能となると共に、ロール偏芯成分量ｅ
の値に応じ、最適な等価ミル定数の設定が可能となり、
板厚精度の格段の向上が図れる。第５の発明にあって
は、制御ゲインの制御ゲイン修正量をロール偏芯成分の
大きさによって３通りに設定することで制御ゲインの修
正が容易に行い得る。

【００５０】第６の発明にあっては、圧延ロール１回転
分の周方向各部のロール偏芯に基づく板厚偏差を余弦波
成分及び正弦波成分に区分して評価することで、より正
確な制御ゲイン設定が可能となる。第７の発明にあって
は、ロール偏芯成分抽出装置と、制御ゲイン修正量演算
装置と、制御ゲインの修正量と制御ゲインとに基づいて
新たな制御ゲインを設定する装置とを組み合わせること
で、簡単な設備で正確な板厚制御が可能となる。

【００５１】第８の発明にあっては等価ミル定数制御装
置に、各種装置を組み合わせて、制御ゲインに応じて制
御ゲインの修正量を変更することで、等価ミル定数の変
化率を一定にし、精細な制御ゲインの修正が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧延機の板厚制御方法の原理を示
すブロック線図である。

【図２】本発明に係る圧延機の板厚制御方法を実施する
ための具体的構成を示すブロック線図である。

【図３】板厚偏差データとメモリとの関係を示す説明図
である。

【図４】本発明に係る圧延機の板厚制御方法の他の例の
処理過程を示すフローチャートである。

【図５】本発明に係る圧延機の板厚制御方法の試験結果
を示すグラフである。

【図６】従来公知の等価ミル定数制御装置の構成を示す
ブロック線図である。

【図７】従来方式による圧延機の板厚制御方法の制御内
容を示すブロック線図である。

【符号の説明】

１ 等価ミル定数制御装置 １ａ ゲイン設定器 １ｂ 乗算器 １ｃ 圧下位置制御装置 １１ ロール偏芯成分抽出装置 １１ａ メモリ １１ｂ，１１ｃ 乗算器 １１ｄ，１１ｅ 加算器 １１ｆ 演算器 １１ｇ 乗算器 １１ｈ ローパスフィルタ １２ 制御ゲイン修正量演算装置 １３ 制御ゲイン加算設定装置

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属帯を圧延する圧延機の圧延荷重の実
   績値を検出し、該圧延荷重実績値と予め定めてある圧延
   荷重基準値との偏差に制御ゲインを乗じてロールチョッ
   ク位置補正信号を得、該ロールチョック位置補正信号に
   従って圧延機のロールチョック位置を制御する等価ミル
   定数制御装置を備えた圧延機の板厚制御方法において、 圧延機の出側で検出された板厚に基づいて板厚変動に係
   るロール偏芯成分量を求め、 前記制御ゲインの修正量Δｋを下式に基づいて求め、 Δｋ＝（１／Ｍ−ｋＯＬＤ）・ａ／（１＋ａ） （Ｍはミル定数、ｋＯＬＤは制御ゲインの実績値、ａは
   予め決められた定数） 前記ロール偏芯成分量に応じて、前記修正量Δｋで 前記
   制御ゲインを修正することを特徴とする圧延機の板厚制
   御方法。
2. 【請求項２】 前記ロール偏芯成分量ｅが、 ０≦ｅ≦ｅ₁ の場合（ｅ ₁ は予め決められた定数）、前
   記制御ゲインを前記修正量Δｋだけ増加する請求項１記
   載の圧延機の板厚制御方法。
3. 【請求項３】 前記ロール偏芯成分量ｅが、ｅ ₂ ≦ｅの場合（ｅ ₂ は予め決められた定数であり、ｅ
   ₂ ＞ｅ ₁ ）、前記制御ゲインを前記修正量Δｋだけ減少
   する 請求項２記載の圧延機の板厚制御方法。
4. 【請求項４】 金属帯を圧延する圧延機の圧延荷重の実
   績値を検出し、該圧延荷重実績値と予め定めてある圧延
   荷重基準値との偏差に制御ゲインを乗じてロールチョッ
   ク位置補正信号を得、該ロールチョック位置補正信号に
   従って圧延機のロールチョック位置を制御する等価ミル
   定数制御装置を備えた圧延機の板厚制御方法において、 圧延機の出側で検出されたに設置された板厚に基づいて
   板厚変動に係るロール偏芯成分量ｅを求め、 前記制御ゲインの修正量Δｋを下式に基づいて求め、 Δｋ＝（１／Ｍ−ｋＯＬＤ）・ａ／（１＋ａ） （Ｍはミル定数、ｋＯＬＤは制御ゲインの実績値、ａは
   予め決められた定数） ０≦ｅ≦ｅ ₁ の場合（ｅ ₁ は予め決められた定数）、前
   記制御ゲインを前記修正量Δｋだけ増加し、 ｅ ₁ ＜ｅ＜ｅ ₂ の場合（ｅ ₂ は予め決められた定数）、
   前記制御ゲインをそのまま維持し、 ｅ ₂ ≦ｅの場合、前記制御ゲインを前記修正量Δｋだけ
   減少することを特徴とする 圧延機の板厚制御方法。
5. 【請求項５】 金属帯を圧延する圧延機の圧延荷重の実
   績値を検出し、該圧延荷重実績値と予め定めてある圧延
   荷重基準値との偏差に制御ゲインを乗じてロールチョッ
   ク位置補正信号を得、該ロールチョック位置補正信号に
   従って圧延機のロールチョック位置を制御する等価ミル
   定数制御装置を備えた圧延機の板厚制御方法において、圧延機の出側で検出された板厚に基づいて板厚変動に係
   るロール偏芯成分量ｅを求め、 ０≦ｅ≦ｅ ₁ の場合（ｅ ₁ は予め決められた定数）、前
   記制御ゲインを所定量増加し、 ｅ ₁ ＜ｅ＜ｅ ₂ の場合（ｅ ₂ は予め決められた定数）、
   前記制御ゲインをそのまま維持し、 ｅ ₂ ≦ｅの場合には前記制御ゲインを所定量減少 するこ
   とを特徴とする圧延機の板厚制御方法。
6. 【請求項６】 前記検出された板厚から圧延ロールの１
   回転で圧延された金属帯の圧延方向複数個所の板厚偏差
   を求め、各板厚偏差を夫々個別にメモリに分割して記憶
   させ、各メモリに記憶させた前記各板厚偏差の夫々に予
   め定めてある定数を乗じた値を加算して板厚偏差の余弦
   波成分Δｈｃを求めると共に、前記複数の板厚偏差各々
   に予め定めた定数を乗じた値を加算して板厚偏差の正弦
   波成分Δｈｓを求め、前記余弦波成分と正弦波成分値に
   基づいて、 ｅ＝√（Δｈｃ ² ＋Δｈｓ ² ） の式に従ってロール偏芯成分量ｅを求める過程を含むこ
   とを特徴とする請求項５ 記載の圧延機の板厚制御方法。
7. 【請求項７】 金属帯を圧延する圧延機の圧延荷重の実
   績値を検出し、該圧延荷重実績値と予め定めてある圧延
   荷重基準値との偏差に制御ゲインを乗じてロールチョッ
   ク位置補正信号を得、該ロールチョック位置補正信号に
   従って圧延機のロールチョック位置を制御する等価ミル
   定数制御装置を備えた圧延機の板厚制御装置において、 圧延機の圧延過重を検出する検出装置と、 圧延機出側の板厚及び該検出装置が検出した圧延荷重に
   基づいて板厚変動に係るロール偏芯成分量を抽出する装
   置と、 該装置で抽出されたロール偏芯成分量に応じて、前記制
   御ゲインから制御ゲインの修正量を演算する装置と、 該装置で演算した修正量と前記制御ゲインとに基づいて
   新たな制御ゲインを定める装置と を具備することを特徴
   とする圧延機の板厚制御装置。
8. 【請求項８】 金属帯を圧延する圧延機の圧延荷重の実
   績値を検出し、該圧延荷重実績値と予め定めてある圧延
   荷重基準値との偏差に制御ゲインを乗じてロールチョッ
   ク位置補正信号を得、該ロールチョック位置補正信号に
   従って圧延機のロールチョック位置を制御する等価ミル
   定数制御装置を備えた圧延機の板厚制御装置において、 圧延機の圧延過重を検出する検出装置と、 圧延機出側の板厚に基づいて板厚変動に係るロール偏芯
   成分量ｅを抽出する装置と、 該装置で抽出されたロール偏芯成分量ｅが、 ０≦ｅ≦ｅ ₁ の場合（ｅ ₁ は予め決められた定数）、制
   御ゲインの修正量Δｋを（１／Ｍ−ｋＯＬＤ）・ａ／
   （１＋ａ）として演算する一方、 ｅ ₂ ≦ｅの場合（ｅ ₂ は予め決められた定数であり、ｅ
   ₂ ＞ｅ ₁ ）、前記制御ゲインの修正量Δｋを−（１／Ｍ
   −ｋＯＬＤ）・ａ／（１＋ａ）として演算する装置と
   （但し、Ｍはミル定数、ｋＯＬＤは制御ゲインの実績
   値、ａは予め決められた定数）、 該装置で演算した制御ゲインの修正量Δｋと前記制御ゲ
   インとに基づいて新たな制御ゲインを定める装置と を具
   備することを特徴とする圧延機の板厚制御装置。