JP3504154B2 - 圧延機の自動板厚制御方法及びその装置 - Google Patents
圧延機の自動板厚制御方法及びその装置Info
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- JP3504154B2 JP3504154B2 JP25869198A JP25869198A JP3504154B2 JP 3504154 B2 JP3504154 B2 JP 3504154B2 JP 25869198 A JP25869198 A JP 25869198A JP 25869198 A JP25869198 A JP 25869198A JP 3504154 B2 JP3504154 B2 JP 3504154B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧延機の自動板厚
制御方法及びその装置に関する。
制御方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スチール、アルミ、銅等の薄板圧延にお
いては、自動板厚制御が行なわれている。この自動板厚
制御は、圧延機の出側の圧延位置から離れた位置に設置
された板厚計により、出側板厚偏差を測定し、該測定結
果をコントローラに入力し、該コントローラにより、所
定の制御動作（例えば、ＰＩ動作）に基づく演算処理を
して操作量を出力し、圧延機の圧下装置を制御するもの
であった。
いては、自動板厚制御が行なわれている。この自動板厚
制御は、圧延機の出側の圧延位置から離れた位置に設置
された板厚計により、出側板厚偏差を測定し、該測定結
果をコントローラに入力し、該コントローラにより、所
定の制御動作（例えば、ＰＩ動作）に基づく演算処理を
して操作量を出力し、圧延機の圧下装置を制御するもの
であった。
【０００３】しかし、この自動板厚制御においては、圧
延位置と板厚偏差検出位置とが離れているため、検出遅
れ時間、即ち、無駄時間が生じるので、精度の良い制御
を行なうことができない。そこで、この無駄時間を補償
して高精度の制御を行ない、高い板厚精度を実現するよ
うにしたものが、例えば、特公昭４７−４７７８３号公
報や特公平３−６３４４３号公報に開示されている。
延位置と板厚偏差検出位置とが離れているため、検出遅
れ時間、即ち、無駄時間が生じるので、精度の良い制御
を行なうことができない。そこで、この無駄時間を補償
して高精度の制御を行ない、高い板厚精度を実現するよ
うにしたものが、例えば、特公昭４７−４７７８３号公
報や特公平３−６３４４３号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術では、
より高い板厚精度を実現するために、コントローラにお
いて、高利得の制御系を実現しようとするが、利得（ゲ
イン）を高くすれば時には、制御系が振動的になり、か
えって板厚精度を悪くするという問題があった。そこ
で、本発明は、利得を自動制御して、高利得に基づく出
力のハンチングを防止し、高い板厚精度を実現すること
ができる圧延機の自動板厚制御方法及びその装置を提供
することを目的とする。
より高い板厚精度を実現するために、コントローラにお
いて、高利得の制御系を実現しようとするが、利得（ゲ
イン）を高くすれば時には、制御系が振動的になり、か
えって板厚精度を悪くするという問題があった。そこ
で、本発明は、利得を自動制御して、高利得に基づく出
力のハンチングを防止し、高い板厚精度を実現すること
ができる圧延機の自動板厚制御方法及びその装置を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すため、
本発明は、次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴とす
るところは、圧延機の出側において圧延材の出側板厚偏
差を検出し、この検出した出側板厚偏差値を入力信号と
して、所定の制御動作に基づきコントローラにて演算処
理した出力を、圧延機の圧下装置に入力して圧延機のロ
ールギャップを調整する自動板厚制御方法において、前
記出側板厚偏差値と前記コントローラの出力値とを比較
して、両者の変動周期が一致しているとき、前記コント
ローラの制御ゲインを小さくする点にある。
本発明は、次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴とす
るところは、圧延機の出側において圧延材の出側板厚偏
差を検出し、この検出した出側板厚偏差値を入力信号と
して、所定の制御動作に基づきコントローラにて演算処
理した出力を、圧延機の圧下装置に入力して圧延機のロ
ールギャップを調整する自動板厚制御方法において、前
記出側板厚偏差値と前記コントローラの出力値とを比較
して、両者の変動周期が一致しているとき、前記コント
ローラの制御ゲインを小さくする点にある。
【０００６】即ち、圧延材の出側板厚偏差検出値の変動
周期と、コントローラの出力値の変動周期が一致してい
るということは、検出値が外乱として作用していること
であり、このことは制御ゲインが高過ぎることを意味し
ている。そこで、このような場合、ゲインを自動的に下
げるようにして、出力のハンチングを防止する。
周期と、コントローラの出力値の変動周期が一致してい
るということは、検出値が外乱として作用していること
であり、このことは制御ゲインが高過ぎることを意味し
ている。そこで、このような場合、ゲインを自動的に下
げるようにして、出力のハンチングを防止する。
【０００７】 尚、前記方法において、前記出側板厚偏
差値が時間の経過と共に周期的に変動しているか否かを
判断し、周期的に変動しているときに、前記出側板厚偏
差値と前記コントローラの出力値とを比較するのが好ま
しい。また、前記出側板厚偏差値と前記コントローラの
出力値との比較は、圧延位置と出側板厚偏差検出位置と
の距離に基づく無駄時間を考慮して、両者の相互相関係
数を求め、該相関係数が所定値より大きいとき、周期が
一致していると判断するのが好ましい。
差値が時間の経過と共に周期的に変動しているか否かを
判断し、周期的に変動しているときに、前記出側板厚偏
差値と前記コントローラの出力値とを比較するのが好ま
しい。また、前記出側板厚偏差値と前記コントローラの
出力値との比較は、圧延位置と出側板厚偏差検出位置と
の距離に基づく無駄時間を考慮して、両者の相互相関係
数を求め、該相関係数が所定値より大きいとき、周期が
一致していると判断するのが好ましい。
【０００８】また、本発明の圧延機の自動板厚制御装置
の特徴とするところは、圧延機の出側において圧延材の
出側板厚偏差を検出する板厚計と、この板厚計からの出
側板厚偏差の検出値を入力信号として、所定の制御動作
に基づき演算処理して操作量を出力するコントローラ
と、該コントローラからの出力に基づき、圧延機のロー
ルギャップを調整する圧下装置と、圧延位置と板厚計と
の距離に基づく無駄時間を演算する無駄時間演算手段
と、前記コントローラからの出力と板厚計からの検出値
と無駄時間演算手段からの無駄時間より、板厚計の検出
値の周期とコントローラの出力の周期が同期しているか
否かを判断する判断手段と、該判断手段に基づき、前記
コントローラのゲインを調整するゲイン制御手段とを備
えた点にある。
の特徴とするところは、圧延機の出側において圧延材の
出側板厚偏差を検出する板厚計と、この板厚計からの出
側板厚偏差の検出値を入力信号として、所定の制御動作
に基づき演算処理して操作量を出力するコントローラ
と、該コントローラからの出力に基づき、圧延機のロー
ルギャップを調整する圧下装置と、圧延位置と板厚計と
の距離に基づく無駄時間を演算する無駄時間演算手段
と、前記コントローラからの出力と板厚計からの検出値
と無駄時間演算手段からの無駄時間より、板厚計の検出
値の周期とコントローラの出力の周期が同期しているか
否かを判断する判断手段と、該判断手段に基づき、前記
コントローラのゲインを調整するゲイン制御手段とを備
えた点にある。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１に示すものは、圧延機の制御系
のブロック図である。この圧延機1 の両側には、テンシ
ョンリール（巻戻・巻取機）2,2 が配置され、リバース
タイプの圧延設備とされている。圧延機1 の出側には、
圧延位置から距離Ｌだけ離れた位置に板厚計3 が設けら
れ、またデフレクタロールに圧延速度検出器4 が設けら
れている。圧延機1 には、ロールギャップを調整する圧
下制御装置5 が設けられている。
に基づき説明する。図１に示すものは、圧延機の制御系
のブロック図である。この圧延機1 の両側には、テンシ
ョンリール（巻戻・巻取機）2,2 が配置され、リバース
タイプの圧延設備とされている。圧延機1 の出側には、
圧延位置から距離Ｌだけ離れた位置に板厚計3 が設けら
れ、またデフレクタロールに圧延速度検出器4 が設けら
れている。圧延機1 には、ロールギャップを調整する圧
下制御装置5 が設けられている。
【００１０】制御系はその出側に設けられた自動板厚制
御装置6 を有し、この図例では、圧延材7 は矢印の右方
向に移動しており、制御系もその移動方向に合わせて記
載されているが、圧延材7 が図示矢印とは逆方向に移動
する場合、この制御系は出側において作用するよう構成
されている。前記自動板厚制御装置6 は、前記板厚計3
からの検出信号ΔＨを入力して、所定の制御動作（比例
動作、積分動作、微分動作等）に基づき演算処理して操
作量ｘ1 を求め、該操作量ｘ1 を前記圧下制御装置5 に
出力するコントローラ（本実施例では、ＰＩコントロー
ラ）8 を有する。この自動板厚制御装置6 は、所謂モニ
タ自動板厚制御（モニタＡＧＣ）と呼ばれ、ネガティブ
フィードバック系で構成されている。
御装置6 を有し、この図例では、圧延材7 は矢印の右方
向に移動しており、制御系もその移動方向に合わせて記
載されているが、圧延材7 が図示矢印とは逆方向に移動
する場合、この制御系は出側において作用するよう構成
されている。前記自動板厚制御装置6 は、前記板厚計3
からの検出信号ΔＨを入力して、所定の制御動作（比例
動作、積分動作、微分動作等）に基づき演算処理して操
作量ｘ1 を求め、該操作量ｘ1 を前記圧下制御装置5 に
出力するコントローラ（本実施例では、ＰＩコントロー
ラ）8 を有する。この自動板厚制御装置6 は、所謂モニ
タ自動板厚制御（モニタＡＧＣ）と呼ばれ、ネガティブ
フィードバック系で構成されている。
【００１１】即ち、板厚計3 で検出した出側板厚偏差値
ΔＨが比較演算器9 にて出側板厚偏差設定値ΔＨ0 と比
較され、その結果がＰＩコントローラ8 に入力されるよ
う構成されている。そして、前記ＰＩコントローラ8 に
は、ＰＩゲインを増減するゲイン制御手段10が設けられ
ている。
ΔＨが比較演算器9 にて出側板厚偏差設定値ΔＨ0 と比
較され、その結果がＰＩコントローラ8 に入力されるよ
う構成されている。そして、前記ＰＩコントローラ8 に
は、ＰＩゲインを増減するゲイン制御手段10が設けられ
ている。
【００１２】さらに、前記自動板厚制御装置6 には、比
較器11を有する。この比較器11は、ＰＩコントローラ8
の出力つまりロールギャップ指令値ｘ1 、出側板厚計3
の出力である出側板厚偏差値ΔＨ、及び、圧延速度検出
器4 からの出力である圧延速度ｖを入力とし、所定の処
理を行なって、前記ＰＩコントローラ8 のゲイン制御手
段10に出力するものである。
較器11を有する。この比較器11は、ＰＩコントローラ8
の出力つまりロールギャップ指令値ｘ1 、出側板厚計3
の出力である出側板厚偏差値ΔＨ、及び、圧延速度検出
器4 からの出力である圧延速度ｖを入力とし、所定の処
理を行なって、前記ＰＩコントローラ8 のゲイン制御手
段10に出力するものである。
【００１３】即ち、この比較器11は、ΔＨが振動的か否
かを判断し、振動的ならば、ｘ1 とΔＨとを比較し、そ
の周期が一致すれば、ＰＩコントローラ8 の制御ゲイン
が大き過ぎると判断し、ＰＩコントローラ8 への制御ゲ
インを小さくする指令を出力するものである。より具体
的には、この比較器11は、無駄時間演算手段12、振動判
断手段13、相互相関係数演算手段14、及び判断手段15を
有し、図２に示すフローに従い作動する。
かを判断し、振動的ならば、ｘ1 とΔＨとを比較し、そ
の周期が一致すれば、ＰＩコントローラ8 の制御ゲイン
が大き過ぎると判断し、ＰＩコントローラ8 への制御ゲ
インを小さくする指令を出力するものである。より具体
的には、この比較器11は、無駄時間演算手段12、振動判
断手段13、相互相関係数演算手段14、及び判断手段15を
有し、図２に示すフローに従い作動する。
【００１４】即ち、ステップとして、ＰＩコントロー
ラ8 の出力信号ｘ1 を読み込む。ここで、ｘ1 は、実際
は、「ｘ1(i)」ｉ＝１，２，３，４，……ｎであり、読
み込みは一定時間Δｔ毎に実施される。ステップで
は、出側板厚偏差値ΔＨを読み込む。ここで、ΔＨは、
実際は、「ΔＨ(j) 」ｊ＝１，２，３，４，……ｎであ
り、読み込みは一定時間Δｔ毎に実施される。
ラ8 の出力信号ｘ1 を読み込む。ここで、ｘ1 は、実際
は、「ｘ1(i)」ｉ＝１，２，３，４，……ｎであり、読
み込みは一定時間Δｔ毎に実施される。ステップで
は、出側板厚偏差値ΔＨを読み込む。ここで、ΔＨは、
実際は、「ΔＨ(j) 」ｊ＝１，２，３，４，……ｎであ
り、読み込みは一定時間Δｔ毎に実施される。
【００１５】ステップでは、出側圧延速度ｖを読み込
む。ここで、ｖは、実際は、「ｖ(k) 」ｋ＝１，２，
３，４，……ｎであり、読み込みは一定時間Δｔ毎に実
施される。ステップでは、前記無駄時間演算手段12に
より無駄時間ｔl(k)が求められる。即ち、圧延位置から
板厚計3 までの距離がＬメータであるので、 ｔl(k)＝Ｌ／ｖ(k) となる。
む。ここで、ｖは、実際は、「ｖ(k) 」ｋ＝１，２，
３，４，……ｎであり、読み込みは一定時間Δｔ毎に実
施される。ステップでは、前記無駄時間演算手段12に
より無駄時間ｔl(k)が求められる。即ち、圧延位置から
板厚計3 までの距離がＬメータであるので、 ｔl(k)＝Ｌ／ｖ(k) となる。
【００１６】この無駄時間は、ｘ1(i)、ΔＨ(j) のｉ、
ｊの位相を合わせるための補助演算で、ｍ＝ｔl ／Δt
としたとき、ｉ＝ｊ−ｍ と表現できる。ステップで
は、前記振動判断手段13により、出側板厚偏差値ΔＨが
振動的かどうかを判断する。この判断は、板厚偏差の検
出値ΔＨが、時間経過と共に周期的に変動しているか否
かで判断する。
ｊの位相を合わせるための補助演算で、ｍ＝ｔl ／Δt
としたとき、ｉ＝ｊ−ｍ と表現できる。ステップで
は、前記振動判断手段13により、出側板厚偏差値ΔＨが
振動的かどうかを判断する。この判断は、板厚偏差の検
出値ΔＨが、時間経過と共に周期的に変動しているか否
かで判断する。
【００１７】振動的ならば、ＰＩコントローラ8 のゲイ
ンが大きすぎる可能性があるので、次のステップに進
み、非振動的であるなら、ＰＩコントローラ8 のゲイン
が大き過ぎることはないので、ステップに戻る。ステ
ップでは、ｘ1 とΔＨの周期が一致しているか否かを
チェックする。このチェックは、先ず、前記相互相関係
数演算手段14により、ｘ1 とΔＨの相互相関係数φを次
式により求めることにより行なわれる。
ンが大きすぎる可能性があるので、次のステップに進
み、非振動的であるなら、ＰＩコントローラ8 のゲイン
が大き過ぎることはないので、ステップに戻る。ステ
ップでは、ｘ1 とΔＨの周期が一致しているか否かを
チェックする。このチェックは、先ず、前記相互相関係
数演算手段14により、ｘ1 とΔＨの相互相関係数φを次
式により求めることにより行なわれる。
【００１８】
【数１】
【００１９】そして、前記判断手段15により、相関関数
φがある値Ｃより大きいときｘ1 とΔＨの周期が一致し
ていると判断する。このときは、ＰＩコントローラ8 の
ゲインを小さくする必要があるので、次のステップに
進む。相関関数φがある値Ｃより小さいときｘ1 とΔＨ
の周期が一致していないと判断する。このときは、ステ
ップに戻る。
φがある値Ｃより大きいときｘ1 とΔＨの周期が一致し
ていると判断する。このときは、ＰＩコントローラ8 の
ゲインを小さくする必要があるので、次のステップに
進む。相関関数φがある値Ｃより小さいときｘ1 とΔＨ
の周期が一致していないと判断する。このときは、ステ
ップに戻る。
【００２０】ステップでは、ＰＩコントローラ8 のゲ
インを１０〜２０％程度小さくする。ステップでは、
演算を止めるならエンドへ進み、演算を続行するならス
テップへ戻る。前記構成の本発明の実施の形態によれ
ば、モニタＡＧＣでの無駄時間は、制御系をハンチング
させる要因となることに鑑み、出側板厚偏差が振動的に
なっているとき、ロールギャップの指令ｘ1 と、それを
トラッキングした圧延材7 の出側板厚偏差ΔＨを比較
し、その周期が一致している場合、ＰＩコントローラ8
の制御利得が大き過ぎると自動判断し、制御利得を非振
動的になるまで小さくするものである。
インを１０〜２０％程度小さくする。ステップでは、
演算を止めるならエンドへ進み、演算を続行するならス
テップへ戻る。前記構成の本発明の実施の形態によれ
ば、モニタＡＧＣでの無駄時間は、制御系をハンチング
させる要因となることに鑑み、出側板厚偏差が振動的に
なっているとき、ロールギャップの指令ｘ1 と、それを
トラッキングした圧延材7 の出側板厚偏差ΔＨを比較
し、その周期が一致している場合、ＰＩコントローラ8
の制御利得が大き過ぎると自動判断し、制御利得を非振
動的になるまで小さくするものである。
【００２１】従って、本実施の形態によれば、コントロ
ーラ8 のゲインを最大限に設定して圧延することがで
き、板厚精度の向上が図られる。尚、本発明は、前記実
施の形態に記載したものに限定されるものではない。
ーラ8 のゲインを最大限に設定して圧延することがで
き、板厚精度の向上が図られる。尚、本発明は、前記実
施の形態に記載したものに限定されるものではない。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、自動板厚制御におい
て、制御系のハンチングを防止することができ、従っ
て、ゲインを最大限まで大きくすることが可能となるの
で、高速のモニタ制御系を構成でき、加減速部での追従
性の向上、出側板厚偏差が大きな部分での収束が早くな
り、オフゲージ部が大幅に減少可能となる。
て、制御系のハンチングを防止することができ、従っ
て、ゲインを最大限まで大きくすることが可能となるの
で、高速のモニタ制御系を構成でき、加減速部での追従
性の向上、出側板厚偏差が大きな部分での収束が早くな
り、オフゲージ部が大幅に減少可能となる。
【図１】図１は、本発明の圧延機の自動板厚制御装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】図２は、本発明の圧延機の自動板厚制御方法の
フローチャートである。
フローチャートである。
１ 圧延機
３ 板厚計
４ 圧延速度検出器
５ 圧下制御装置
６ 自動板厚制御装置
７ 圧延材
８ コントローラ
１０ ゲイン制御手段
１１ 比較器
１２ 無駄時間演算手段
１３ 振動判断手段
１４ 相互相関係数演算手段
１５ 判断手段
Claims (4)
- 【請求項１】 圧延機の出側において圧延材の出側板厚
偏差を検出し、この検出した出側板厚偏差値を入力信号
として、所定の制御動作に基づきコントローラにて演算
処理した出力を、圧延機の圧下制御装置に入力して圧延
機のロールギャップを調整する自動板厚制御方法におい
て、 前記出側板厚偏差値と前記コントローラの出力値とを比
較して、両者の変動周期が一致しているとき、前記コン
トローラの制御ゲインを小さくすることを特徴とする圧
延機の自動板厚制御方法。 - 【請求項２】 前記出側板厚偏差値が時間の経過と共に
周期的に変動しているか否かを判断し、周期的に変動し
ているときに、前記出側板厚偏差値と前記コントローラ
の出力値とを比較することを特徴とする請求項１記載の
圧延機の自動板厚制御方法。 - 【請求項３】 前記出側板厚偏差値と前記コントローラ
の出力値との比較は、圧延位置と出側板厚偏差検出位置
との距離に基づく無駄時間を考慮して、両者の相互相関
係数を求め、該相関係数が所定値より大きいとき、周期
が一致していると判断することを特徴とする請求項１ま
たは２記載の圧延機の自動板厚制御方法。 - 【請求項４】 圧延機の出側において圧延材の出側板厚
偏差を検出する板厚計と、 この板厚計からの出側板厚偏差の検出値を入力信号とし
て、所定の制御動作に基づき演算処理して操作量を出力
するコントローラと、 該コントローラからの出力に基づき、圧延機のロールギ
ャップを調整する圧下制御装置と、 圧延位置と板厚計との距離に基づく無駄時間を演算する
無駄時間演算手段と、 前記コントローラからの出力と、板厚計からの検出値
と、無駄時間演算手段からの無駄時間とより、板厚計の
検出値とコントローラの出力の周期が同期しているか否
かを判断する判断手段と、 該判断手段に基づき、前記コントローラのゲインを調整
するゲイン制御手段とを備えたことを特徴とする圧延機
の自動板厚制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25869198A JP3504154B2 (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | 圧延機の自動板厚制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25869198A JP3504154B2 (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | 圧延機の自動板厚制御方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000084609A JP2000084609A (ja) | 2000-03-28 |
| JP3504154B2 true JP3504154B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=17323767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25869198A Expired - Lifetime JP3504154B2 (ja) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | 圧延機の自動板厚制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3504154B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6797696B2 (ja) * | 2017-01-05 | 2020-12-09 | 株式会社神戸製鋼所 | 圧延機の板厚制御装置および該方法ならびに圧延機 |
-
1998
- 1998-09-11 JP JP25869198A patent/JP3504154B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000084609A (ja) | 2000-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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