JP4268582B2 - Plate thickness control method and plate thickness / shape non-interference control method - Google Patents

Plate thickness control method and plate thickness / shape non-interference control method Download PDF

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本発明は、冷間タンデム圧延をはじめとする接合部を含む圧延でオフゲージを極小化させるための接合部近傍に着目した板厚・形状制御方法、更には接合部と同様に安定圧延が難しいいわゆる非定常部の板厚・形状制御方法に関するものである。ここで、非定常部とは熱冷延の接合部近傍・熱延の咬込み直後や尾端部スタンド尻抜け直前・冷延のロール交換等の後の圧延開始直後・ゲージハンチング等の不安定圧延時等を表す。   The present invention is a sheet thickness / shape control method focusing on the vicinity of a joint for minimizing off-gauge in rolling including a joint including cold tandem rolling, and further, so-called stable rolling is difficult similarly to the joint. The present invention relates to a method for controlling the thickness and shape of the unsteady portion. Here, the unsteady part is the vicinity of the hot-rolled joint, immediately after biting of the hot-rolling, immediately before the tail end of the tail end, immediately after the start of rolling after changing the roll of cold-rolled, or unstable such as gauge hunting Represents when rolling.

冷間タンデム圧延ではコイル同士を接合し、連続的に圧延する方法が一般的である。熱間圧延についても近年では連続化が行われている。板厚の高精度化の要求は上昇の一途をたどっており、接合部近傍の制御については熱延・冷延共に同じであるが、多くのミルで鋼種を問わず連続圧延を行っている冷延においてその要求は大きいので、以降は冷延を主に記述する。冷間タンデム圧延では近年、圧延の安定する定常部だけでなく、非定常部の板厚精度向上の要求も大きくなっている。冷間タンデム圧延における制御系はそれを組んだ当時のミルの思想によって様々であるが、第1スタンドで圧下制御を行い、第1スタンド以降のスタンドではロール周速度を変化させる張力制御を行うことが多い。第1スタンドには後段のいずれかのスタンド出側に設置された板厚計出力を基にしたロール周速度を変化させる張力制御を付加している場合も多い。一般的な板厚制御システムの例として概略図を図1に示す。図1では第1スタンドにゲージメータAGCを適用し、最終スタンド出側の板厚計の出力に基づく張力AGCを全スタンドに適用している。なお、 図1において、1a、1bはワークロール、2a、2bは中間ロール、3a、3bはバックアップロールを示している。4は圧延材、5は板厚計、6はミルモーターである。また、7は荷重検出器、8は油圧圧下装置、9はテンションメーター、10はベンダーである。   In cold tandem rolling, a method of joining coils and continuously rolling them is common. In recent years, the hot rolling has been continued. The demand for high-precision sheet thickness continues to rise, and the control in the vicinity of the joint is the same for both hot rolling and cold rolling. However, many mills perform cold rolling regardless of steel type. Since the demand is great in rolling, the rest of this section will mainly describe cold rolling. In cold tandem rolling, in recent years, not only the steady portion where rolling is stable, but also the demand for improving the plate thickness accuracy of the unsteady portion is increasing. There are various control systems in cold tandem rolling depending on the thought of the mill at the time when it was assembled, but the first stand performs the reduction control, and the first and subsequent stands perform the tension control that changes the roll peripheral speed. There are many. In many cases, the first stand is added with tension control for changing the roll peripheral speed based on the output of the thickness gauge installed on the exit side of one of the subsequent stages. A schematic diagram is shown in FIG. 1 as an example of a general plate thickness control system. In FIG. 1, the gauge meter AGC is applied to the first stand, and the tension AGC based on the output of the thickness meter on the exit side of the final stand is applied to all the stands. In FIG. 1, 1a and 1b indicate work rolls, 2a and 2b indicate intermediate rolls, and 3a and 3b indicate backup rolls. 4 is a rolled material, 5 is a thickness gauge, and 6 is a mill motor. Further, 7 is a load detector, 8 is a hydraulic pressure reducing device, 9 is a tension meter, and 10 is a bender.

第1スタンドについてはBISRA−AGCのような相対値ゲージメーターAGCやマスフローAGCが主として用いられている。これらの板厚制御では板厚そのものを推定し、目標板厚との差Δhを求める方法と、基準の板厚と現在の板厚推定値との差としてΔhを求める方法があるが、両者とも求めたΔhを0にするように圧下位置を制御するのが基本となっている。Δhの偏差を補償するための制御として板厚制御でしばしば用いられるのは図2に示されるようなPI制御である。そこで以降はPI制御について述べる。時刻tの時の偏差をe(t)とし、比例ゲインK、積分ゲインKとすると制御量u(t)は式(1)で表される。

Figure 0004268582
For the first stand, a relative value gauge meter AGC such as BISRA-AGC or mass flow AGC is mainly used. In these plate thickness controls, there are a method of estimating the plate thickness itself and obtaining the difference Δh from the target plate thickness, and a method of obtaining Δh as the difference between the reference plate thickness and the current plate thickness estimated value. Basically, the reduction position is controlled so that the obtained Δh is zero. PI control as shown in FIG. 2 is often used in the plate thickness control as a control for compensating for the deviation of Δh. Therefore, hereinafter, PI control will be described. A deviation at time t and e (t), proportional gain K P, and an integral gain K I control amount u (t) is expressed by Equation (1).
Figure 0004268582

、Kは制御上の安定性が損なわれないようにすると同時に、偏差を早く解消するように考慮して設定され、両者は通常1より小さい値である。更に実際の制御量としては制御ゲインαを掛け、圧下位置変更量ΔS=αu(t)とする場合が多い。αはスケールファクターと呼ばれることもある。上述の内容は例えばP制御、I制御、PID制御等であっても同様であるし、現代制御であっても考え方は同様である。 K P and K I are set so that the stability in control is not impaired and at the same time, the deviation is eliminated quickly, and both are usually smaller than 1. Furthermore, as an actual control amount, a control gain α is often multiplied to obtain a reduction position change amount ΔS = αu (t). α is sometimes called a scale factor. The above-described contents are the same for, for example, P control, I control, PID control, and the concept is the same for modern control.

制御ゲインは通常一定値や鋼種・サイズ等でテーブルを作成し、それに基づいた値が用いられるが、特許文献1のように熱延でスキッドマークのような低周波数成分に着目して一部のゲインを変化させる方法や、特許文献2のように入側板厚偏差と出側板厚偏差の比の変化からファジールールを用いてゲインを設定する方法もある。   A control gain is usually created with a table based on a constant value, steel type, size, etc., and a value based on the table is used. However, as in Patent Document 1, a part of the control gain is focused on a low frequency component such as a skid mark by hot rolling. There are also a method of changing the gain and a method of setting the gain using a fuzzy rule from a change in the ratio of the inlet side plate thickness deviation and the outlet side plate thickness deviation as in Patent Document 2.

また、非定常部の板厚精度向上策としては中間スタンドから最終スタンドにかけての張力や圧下位置を変更することによって板厚を高精度化する方法が特許文献3から7に開示されている。   Further, as measures for improving the plate thickness accuracy of the unsteady portion, Patent Documents 3 to 7 disclose methods for increasing the plate thickness by changing the tension and the reduction position from the intermediate stand to the final stand.

これまで、熱延仕上げスタンド等では絶対値ゲージメータAGCによる板厚制御が行われてきた。絶対値ゲージメータAGCを適用するにはミルストレッチと呼ばれる圧延機の弾性変形による上下ワークロール間ギャップの増分を正確に把握するための高精度ミルストレッチモデルが必要であり、特許文献8にはモデルの基本構成や基本的な使用方法に関する技術が開示されている。また、特許文献9にはこのモデルを熱延で使用する際に限定して本モデルから圧延荷重とロールベンディング力の影響係数を算出して、影響係数を用いた板厚制御方法に関する技術が開示されている。   Up to now, the thickness control by the absolute value gauge meter AGC has been performed in a hot-rolling finishing stand or the like. In order to apply the absolute gauge meter AGC, a high-precision mill stretch model for accurately grasping the increment of the gap between the upper and lower work rolls due to elastic deformation of the rolling mill called mill stretch is required. A technology related to the basic configuration and basic usage is disclosed. Patent Document 9 discloses a technique related to a sheet thickness control method using an influence coefficient by calculating an influence coefficient of a rolling load and a roll bending force from this model only when this model is used in hot rolling. Has been.

また、特許文献10には板厚およびクラウン量に及ぼす荷重とベンディング力の影響係数を用いた板厚・形状非干渉制御技術が開示されている。ミルストレッチ量をAGC周期毎に算出できれば良いが、絶対値ゲージメータAGCのような高応答性が要求される制御ではストレッチ量をリアルタイムに計算しAGCに反映させるのは計算時間の観点から難しいため、影響係数を用いた技術が一般的に適用されている。   Patent Document 10 discloses a plate thickness / shape non-interference control technique using an influence coefficient of a load and a bending force on a plate thickness and a crown amount. It is sufficient if the mill stretch amount can be calculated for each AGC cycle. However, in a control that requires high responsiveness such as an absolute value gauge meter AGC, it is difficult to calculate the stretch amount in real time and reflect it in AGC from the viewpoint of calculation time. A technique using an influence coefficient is generally applied.

また、ゲージメータ式を用いた圧下制御を行う場合、ロール偏芯が問題になることがあり、ロール偏芯制御については以前から様々な発明がなされているが、特許文献11、12のようにロール回転から周波数分析に基づいて補償する方法が主で、その検出手段や分析手段や制御手段が異なるものなどが多く出願されている。
特開平5−261419 特開平5−31516 特開平5−123725 特開平5−123726 特開平5−123727 特開平5−123728 特開平6−126312 特開昭60−30508 特開平6−285525 特開昭57−177818 特許19870824 特開2003−80305
Also, when roll-down control using a gauge meter type is performed, roll eccentricity may become a problem, and various inventions have been made for roll eccentricity control, but as in Patent Documents 11 and 12 A method of compensating based on frequency analysis from the roll rotation is mainly used, and there are many applications for different detection means, analysis means, and control means.
JP-A-5-261419 JP-A-5-31516 JP-A-5-123725 JP 5-123726 A JP-A-5-123727 JP-A-5-123728 JP-A-6-12631 JP-A-60-30508 JP-A-6-285525 JP-A-57-177818 Patent 19870824 JP 2003-80305 A

特許文献1、2に開示されているようにスキッドマークや入出側板厚偏差から制御ゲインを設定する方法は板厚制御に有効であるが、制御ゲインを条件によって様々に変化させるにはシステムが複雑になる点が問題である。制御ゲインを何種類も適用しなければならない理由の一つとして、ロールバイト直下の板厚を正確に推定することが難しい点がある。特に接合部近傍のような板厚が短周期で変化するような場合、ロールバイト直下の板厚を正確に推定することは、冷延の圧下制御方法として多く用いられているマスフローAGC、BISRA AGC、モニターAGCでは下記の理由のため不可能であり、そのため制御ゲイン・比例ゲイン・積分ゲインを高く設定することは難しくなっている。   As disclosed in Patent Documents 1 and 2, the method of setting the control gain from the skid mark and the input / output side plate thickness deviation is effective for plate thickness control, but the system is complicated to change the control gain in various ways depending on conditions. The point is. One reason why many types of control gains must be applied is that it is difficult to accurately estimate the thickness immediately below the roll tool. In particular, when the plate thickness in the vicinity of the joint changes in a short cycle, accurate estimation of the plate thickness immediately below the roll bite is the mass flow AGC and BISR AGC that are often used as a cold rolling reduction control method. Monitor AGC is impossible for the following reasons, and it is difficult to set the control gain, proportional gain, and integral gain high.

マスフローAGCでは入側板厚計と入出側板速度計、もしくはそれに準じる測定器が備わっていればマスフロー一定則から第1スタンド出側板厚を推定することが可能である。しかし、ミルに設置されている板厚計のデーターはフィルター等の影響も含まれており、接合部のような急激な板厚変化が生じている場合にはその急峻な変化を捉えることは難しい。また、板厚が急峻に変化することから張力変動も生じており、例えばパルスジェネレーター等の板速計の場合、正確な速度を測定できるかどうかは疑問がある。もし、推定板厚が正確であったとしてもトラッキングが正確でないとミル直下に当該部分が来たときに圧下位置を変化させることが難しくなる。以上のような状況からマスフローAGCでは制御ゲインを高く設定することが難しい。   In the mass flow AGC, the first stand outlet side plate thickness can be estimated from the mass flow constant law if an inlet side plate thickness meter, an inlet / outlet plate speed meter, or a measuring device equivalent thereto is provided. However, the data of the thickness gauge installed in the mill includes the influence of filters, etc., and it is difficult to capture the abrupt change when there is a sudden change in the thickness of the joint. . In addition, since the plate thickness changes sharply, tension fluctuations also occur. For example, in the case of a plate speedometer such as a pulse generator, it is questionable whether an accurate speed can be measured. Even if the estimated plate thickness is accurate, if the tracking is not accurate, it is difficult to change the reduction position when the portion comes directly under the mill. From the above situation, it is difficult to set the control gain high in the mass flow AGC.

BISRA AGCは予めミル定数を求めておき、ある圧延条件でロックオンし、その圧延条件からの荷重変化に応じて圧下位置を補償する方法である。板厚の絶対値を推定できるわけではないので、ロックオン板厚が目標板厚とずれている場合、目標板厚に制御することはできない。そこで、圧延機出側の板厚計を用いたモニターAGCとの併用が不可欠である。同鋼種で同幅で入出側とも同板厚であれば前コイルの情報によって次コイルの板厚をほぼ絶対値で推定することが可能であるが、冷延では異種材・異板厚・異板幅を連続した圧延は頻繁に行われており、接合部前後で鋼種・板厚・板幅のいずれか1つでも異なる圧延材についてはミルストレッチを絶対値で推定することができないので、板厚を絶対値で推定することは不可能である。以上のような状況からBISRA AGCでは制御ゲインを高く設定することが難しい。   BISRA AGC is a method in which a mill constant is obtained in advance, lock-on is performed under a certain rolling condition, and the reduction position is compensated according to a load change from the rolling condition. Since the absolute value of the plate thickness cannot be estimated, when the lock-on plate thickness deviates from the target plate thickness, it cannot be controlled to the target plate thickness. Therefore, it is indispensable to use together with the monitor AGC using a sheet thickness meter on the delivery side of the rolling mill. It is possible to estimate the thickness of the next coil as an absolute value based on the information of the previous coil if it is the same steel type, the same width, and the same thickness on both the input and output sides. Rolling with continuous sheet width is frequently performed, and the mill stretch cannot be estimated in absolute values for rolled materials that differ by any one of steel grade, sheet thickness, and sheet width before and after the joint. It is impossible to estimate the thickness as an absolute value. From the above situation, it is difficult to set the control gain high in BISRA AGC.

次にモニターAGCについてはスタンド出側に設置されている板厚計の出力を用いた制御なので、接合部近傍のような急峻な板厚変動に対しては制御することはできず、制御ゲインを高く設定することが難しい。   Next, since the monitor AGC is controlled using the output of the thickness gauge installed on the stand exit side, it cannot be controlled for steep variations in thickness near the joint, and the control gain is Difficult to set high.

いずれも出側板厚の推定値が十分に高精度とはいえない状況から、制御ゲインをあげることができずに第1スタンドにおいて高精度な板厚制御が不可能であることが問題である。ここで上述の文章中の制御ゲインを比例ゲイン・積分ゲインやそれらの組み合わせで置き換えても同様である。   In either case, since the estimated value of the outlet side plate thickness cannot be said to be sufficiently accurate, there is a problem that the control gain cannot be increased and high-precision plate thickness control is impossible in the first stand. The same applies when the control gain in the above sentence is replaced with a proportional gain, an integral gain, or a combination thereof.

接合部近傍の板厚制御技術として挙げられているものとして従来技術特許文献3から7があり、これらには接合部近傍のような硬度変動がある材料を圧延する際に、中間スタンドでの板厚変動を最終スタンドや最終スタンドから1つ目、2つ目のスタンドを使用して修正する方法が開示されている。この方法は最終スタンド出側の板厚に注目して制御を行っている点に特徴があり、接合部近傍の板厚・張力等の変動を考えたとき本制御では完全に変動を取り除くことが難しく、改良の余地がある。   Prior art patent documents 3 to 7 are cited as plate thickness control techniques in the vicinity of the joint, and when rolling a material having a hardness variation such as in the vicinity of the joint, the plate in the intermediate stand is used. A method of correcting the thickness variation using the first stand and the second stand from the final stand is disclosed. This method is characterized in that the control is performed by paying attention to the plate thickness on the exit side of the final stand, and this control can completely eliminate the variation when considering variations in the plate thickness, tension, etc. near the joint. Difficult and there is room for improvement.

特許文献8から10は絶対値ゲージメーターAGCに用いられる高精度ミルストレッチモデルの計算方法やその使用方法が開示されている。この技術はロールバイト直下の板厚を高精度に推定できるので、板厚推定方法としては現時点で最良であると考えられる。   Patent Documents 8 to 10 disclose a calculation method of a high-precision mill stretch model used for an absolute value gauge meter AGC and a method for using the same. Since this technology can estimate the plate thickness directly under the roll tool with high accuracy, it is considered to be the best plate thickness estimation method at present.

特許文献11、12にはロール偏芯制御技術が開示されている。相対値ゲージメータAGCであっても、絶対値ゲージメータAGCであっても、ゲージメータAGCを用いた場合、ロール偏芯が問題となることがあり、これらの偏芯制御技術は有効であるが、周波数分析による方法はバックアップロールに検出手段が必要であったり、タイミングを正確に合わせるのが難しいなど実用的に難しい点がある。   Patent Documents 11 and 12 disclose roll eccentricity control technology. Regardless of the relative value gauge meter AGC or the absolute value gauge meter AGC, when the gauge meter AGC is used, roll eccentricity may be a problem, and these eccentricity control techniques are effective. However, the frequency analysis method has practically difficult points such as requiring a detecting means for the backup roll and difficult to match the timing accurately.

また、制御ゲインについては特許文献1、2に開示されているものの、上記いずれの方法においても比例ゲイン、積分ゲインを個々に必要に応じて変更する方法は開示されていない。   Further, although the control gains are disclosed in Patent Documents 1 and 2, neither of the above methods discloses a method for individually changing the proportional gain and the integral gain as necessary.

本発明はこのような点を考慮して、冷延・熱延・厚板の区別無く、ソフトの変更のみで定常部だけでなく非定常部においても高精度な板厚・形状制御を得ることを目的としている。   In consideration of these points, the present invention can obtain high-precision plate thickness / shape control not only in the steady portion but also in the unsteady portion only by changing the software without distinguishing between cold rolling, hot rolling, and thick plate. It is an object.

本発明は上述したような従来法の問題点を解決するためのものであり、
(1)先行材と後行材を接合して行う連続圧延において、荷重検出手段と圧下位置修正手段を有する圧延機で絶対値ゲージメーターAGCに用いられるミルストレッチモデルに基づいて板厚を推定し、非定常部の板厚の目標値と推定値とが一致するように該非定常部の任意の一定区間における板厚制御ゲイン、比例ゲイン、積分ゲインのうちいずれかまたは2つ以上を定常部より増加させて圧下位置を修正することを特徴とする板厚制御方法。
(2)先行材と後行材を接合して行う連続圧延において、荷重検出手段、ベンディング力検出手段、圧下位置修正手段及びベンダーを有する圧延機で予め板厚に及ぼす荷重の影響係数及びベンディング力の影響係数並びに任意の定義点におけるメカニカル板クラウンに及ぼす荷重の影響係数及びベンディング力の影響係数を計算しておき、これらの4つの影響係数を用いて非定常部の板厚の目標値と絶対値ゲージメーターAGCに用いられるミルストレッチモデルに基づく推定値とが一致するように非定常部の任意の一定区間における板厚制御のための制御ゲイン、比例ゲイン、積分ゲインのいずれかまたは2つ以上を定常部より増加させて圧下位置を修正し、該非定常部の任意の一定区間における形状制御のための制御ゲイン、比例ゲイン、積分ゲインのいずれかまたは2つ以上を定常部より増加させてメカニカル板クラウン変化を補償するようにベンダーを操作することを特徴とする板厚・形状非干渉制御方法。
(3)前記(2)の発明において、当該スタンド出側に板厚検出手段と形状検出手段を有し、定常部における検出板厚と絶対値ゲージメーターAGCに用いられるミルストレッチモデルに基づく推定板厚を比較すると共に、任意の定義点の検出形状と予め決められた目標形状とを比較し、板厚検出値と板厚推定値との差及び形状検出値と形状目標値との差に基づいて、板厚に及ぼす荷重の影響係数及びベンディング力の影響係数並びに任意の定義点におけるメカニカル板クラウンに及ぼす荷重の影響係数及びベンディング力の影響係数を用いて圧下位置とベンディング力を更に修正するとともに推定板厚補正することを特徴とする板厚・形状非干渉制御方法。
The present invention is for solving the problems of the conventional methods as described above,
(1) In continuous rolling performed by joining a preceding material and a succeeding material, the sheet thickness is estimated based on a mill stretch model used for an absolute gauge meter AGC in a rolling mill having a load detection means and a reduction position correction means. The plate thickness control gain, proportional gain, and integral gain in any fixed section of the unsteady portion are set to one or more from the steady portion so that the target value and the estimated value of the plate thickness of the unsteady portion coincide with each other. A plate thickness control method comprising correcting the reduction position by increasing.
(2) In continuous rolling performed by joining the preceding material and the succeeding material, the influence coefficient and the bending force of the load on the sheet thickness in advance by a rolling mill having a load detecting means, a bending force detecting means, a reduction position correcting means and a bender. The influence coefficient of the load and the influence coefficient of the bending force on the mechanical plate crown at an arbitrary definition point are calculated, and the target value and absolute value of the unsteady part thickness are calculated using these four influence coefficients. Any one or more of control gain, proportional gain, integral gain for plate thickness control in an arbitrary constant section of the unsteady part so that the estimated value based on the mill stretch model used for the value gauge meter AGC matches. Is increased from the steady part to correct the reduction position, and the control gain and proportional gain for shape control in any fixed section of the unsteady part Thickness and shape decoupling control method characterized by operating the vendor as one of the integral gain or two or more increases than the steady section to compensate for the mechanical strip crown variation.
(3) In the invention of (2) , an estimation plate based on a mill stretch model used for a detection plate thickness and an absolute value gauge meter AGC in a stationary part, having plate thickness detection means and shape detection means on the stand exit side Comparing the thickness and comparing the detection shape of an arbitrary defined point with a predetermined target shape, based on the difference between the plate thickness detection value and the plate thickness estimation value, and the difference between the shape detection value and the shape target value Furthermore, the rolling position and bending force are further corrected using the influence coefficient of the load and the bending force on the plate thickness and the influence coefficient of the load and the bending force on the mechanical plate crown at an arbitrary defined point. A plate thickness / shape non-interference control method characterized by correcting an estimated plate thickness.

第1の発明によれば、板厚が大きく変化する非定常部においてゲインを大きく設定するので目標の板厚へ短時間で制御することが可能となる。定常部においてはゲインが大きすぎるとロール偏芯の影響が懸念され、更に現状のゲインで十分な板厚制御精度を有していることから無理に増加させる必要はない。これらにより、定常部に加え非定常部においても高精度な板厚制御が可能となる。 According to the first invention, since the gain is set to be large in the unsteady portion where the plate thickness largely changes, it becomes possible to control the target plate thickness in a short time. If the gain is too large in the steady portion, there is a concern about the influence of roll eccentricity. Furthermore, since the present gain has sufficient plate thickness control accuracy , there is no need to increase it forcibly. As a result, high-precision plate thickness control can be performed not only in the steady portion but also in the unsteady portion.

第2の発明によれば、影響係数を用いて板厚や形状を推定・制御するので、計算機の負荷も小さく、高速な演算が可能となることからオンラインで高精度に板厚・形状を制御するのに適している。ゲイン変更の効果については第1の発明と同様であり、非定常部では高速演算できればできるほど正確な制御が可能となるので、本発明を用いれば定常部に加え非定常部においても高精度な板厚・形状制御が可能となる。また、板厚・形状への圧下位置修正とベンダー修正の影響は干渉し合うために、板厚を変化させるべき量と形状を変化させるべき量とから同時に圧下位置修正量とベンダー修正量を求めて干渉させずに制御することより有意な効果を得ることができる。 According to the second invention , since the thickness and shape are estimated and controlled using the influence coefficient, the load on the computer is small and high-speed calculation is possible, so the thickness and shape can be controlled with high accuracy online. Suitable for doing. The effect of changing the gain is the same as in the first aspect of the invention, and the higher the calculation is possible in the unsteady part, the more accurate control becomes possible. Therefore, the present invention can be used in the unsteady part in addition to the steady part. The plate thickness and shape can be controlled. In addition, since the influence of the correction of the reduction position on the plate thickness / shape and the correction of the vendor interfere with each other, the reduction amount of the reduction position and the vendor correction amount are simultaneously obtained from the amount of change of the plate thickness and the amount of change of the shape. Therefore, a significant effect can be obtained by controlling without causing interference.

第3の発明によれば、モデルに含まれていない経時変化する因子の影響等を考慮することにより板厚・形状の高精度化を図ることができる。つまりロールは圧延するとサーマルクラウンや摩耗が成長するのでその影響を考慮することを意味している。推定板厚の誤差を定常部の制御の安定した部分で目標値へ補正することができ、形状についても予め設定している目標値へ変化させることができることから、本発明がない場合と比較して板厚・形状制御精度が向上する。板厚・形状の非干渉制御を行うことにより有意な効果を得る点は第2の発明と同様である。 According to the third aspect of the invention , it is possible to increase the accuracy of the plate thickness and shape by taking into account the influence of factors that change over time that are not included in the model. In other words, it means that the thermal crown and wear grow when the roll is rolled, and the influence is taken into consideration. Since the estimated plate thickness error can be corrected to the target value in the stable part of the steady-state control, and the shape can be changed to the preset target value, it is compared with the case without the present invention. This improves the thickness and shape control accuracy. The point which obtains a significant effect by performing non-interference control of plate thickness and shape is the same as that of the 2nd invention .

このように本発明の板厚・形状制御方法によれば、ソフトの変更のみで効果が期待できるので、最小の投資で定常部だけでなく非定常部においても高精度な板厚・形状制御が可能であり、歩留向上・コスト削減が可能となる。また、本発明の適用は冷延のタンデム圧延機だけでなく、単スタンドの圧延機や熱延、厚板圧延に用いても同様の効果が期待できる。   As described above, according to the plate thickness / shape control method of the present invention, the effect can be expected only by changing the software. It is possible to improve the yield and reduce the cost. Further, the application of the present invention can be expected not only for cold rolling tandem rolling mills but also for single stand rolling mills, hot rolling and thick plate rolling.

冷間タンデム圧延では鋼種によらず、ミル入側で溶接する連続圧延が行われている。図1に4スタンドのタンデム圧延機を例として示しているが、図1の例に示されているように板厚制御は第1スタンドでは圧下制御が一般的であり、特に油圧圧下を有するミルでは短周期で圧下位置を変化させることができるので高精度制御が可能である。板厚制御では上述したように目標板厚と推定板厚との差Δhの値そのものの量を変化させるわけではなく、比例ゲイン・積分ゲインを用いて計算される制御量に制御ゲインαを掛けた値を用いて変化させる。制御ゲインや比例・積分ゲインは制御系の安定性を損なわないようにしつつ、偏差がある時にはその偏差が早く解消するように考慮して最適な値が決定される。   In cold tandem rolling, continuous rolling is performed by welding on the mill entry side, regardless of the steel type. FIG. 1 shows a four-stand tandem rolling mill as an example. As shown in the example of FIG. 1, the plate thickness control is generally a reduction control in the first stand, and in particular, a mill having a hydraulic reduction. In this case, the reduction position can be changed in a short cycle, so that high-precision control is possible. In the plate thickness control, as described above, the amount of the difference Δh between the target plate thickness and the estimated plate thickness is not changed, but the control amount calculated by using the proportional gain / integral gain is multiplied by the control gain α. To change the value. The control gain and the proportional / integral gain are determined in consideration of the fact that the deviation is quickly eliminated when there is a deviation while maintaining the stability of the control system.

ゲインの中で制御ゲインについて以降記述するが、積分ゲイン・比例ゲインについても考え方は同様である。α=1であれば計算された制御量そのまま変化させることになるが、系の安定性を考慮して通常1以下の値で設定されている。冷間タンデム圧延では制御上大きく2種類の制御範囲に分けられる。即ち定常部と非定常部である。   The control gain will be described below in the gain, but the concept is the same for the integral gain and the proportional gain. If α = 1, the calculated control amount is changed as it is, but is usually set to a value of 1 or less in consideration of the stability of the system. In cold tandem rolling, there are two major control ranges for control purposes. That is, a stationary part and an unsteady part.

上述したように非定常部は接合部近傍前後10m程度に代表されるように板厚が急激に変化する箇所であり、接合部以外でも板厚が短周期で急激に変化する場合も非定常部に含む。形状についても考え方は同様である。定常部とはそれ以外の箇所である。定常部ではもともと変化が少ないので板厚偏差Δh自体が小さく、圧下位置等をあまり変化させる必要はない。その場合、制御ゲインも大きくとる必要はない。非定常部は急激な変化が生じるので、圧下位置も大きく変化させる必要がある。特に時間遅れが制御上問題とならないくらい小さく、正確にロールバイト直下の板厚を推定できるのであれば制御ゲインを大きくとって速やかに偏差を除去して収束させるのがよい。即ち図3に示すように、トラッキングによって予め設定しておいた非定常部であることを検出し、制御ゲインを変更させるのが良い。   As described above, the unsteady portion is a portion where the plate thickness changes abruptly as represented by about 10 m before and after the vicinity of the joint portion, and the non-steady portion also when the plate thickness suddenly changes in a short cycle other than the joint portion. Included. The concept is the same for the shape. The stationary part is the other part. Since the change is originally small in the steady portion, the thickness deviation Δh itself is small, and it is not necessary to change the reduction position or the like so much. In that case, it is not necessary to increase the control gain. Since a sudden change occurs in the unsteady portion, it is necessary to greatly change the reduction position. In particular, if the time delay is so small that it does not cause a problem in control, and the plate thickness directly under the roll tool can be accurately estimated, it is preferable to take a large control gain and quickly remove the deviation to converge. That is, as shown in FIG. 3, it is preferable to detect the unsteady part set in advance by tracking and change the control gain.

ここで問題は正確に時間遅れがほとんどない状態で板厚を推定することができるか否かであるが、従来技術で特許文献8から10で紹介したゲージメータ式を用いた絶対値ゲージメータAGCを適用すれば冷延において±0.5%の範囲で正確に板厚を推定できることを発明者らは知見として得ている。この制御方法では時間遅れはほとんどないので、制御ゲインを増加させられる可能性がある。   Here, the problem is whether or not the plate thickness can be accurately estimated in a state where there is almost no time delay, but the absolute value gauge meter AGC using the gauge meter formula introduced in Patent Documents 8 to 10 in the prior art. The inventors have obtained as knowledge that the sheet thickness can be accurately estimated in a range of ± 0.5% in cold rolling by applying the above. Since there is almost no time delay in this control method, the control gain may be increased.

そこで、本制御法を用いて、接合部近傍で制御ゲインを増加させる実験を行った。圧延には4Hi単スタンドのラボ圧延機を用いて、板幅100mmの普通鋼を圧延した。先行材は3.2mmから2.1mmへ、後行材は4.2mmから3.5mmへ圧下した。比較のためにBISRA AGC・マスフローAGCによる制御も行った。オンゲージ率を比較した結果を図4に示す。ここではオンゲージ率はオンゲージの範囲を目標板厚の±1.5%と設定して算出した。以下にも実験内容を記述しているが、圧延条件は以下も同様であり、変更点だけをそれぞれ記述する。   Therefore, using this control method, an experiment was conducted to increase the control gain near the joint. For rolling, plain steel with a plate width of 100 mm was rolled using a 4Hi single stand laboratory rolling mill. The leading material was reduced from 3.2 mm to 2.1 mm, and the trailing material was reduced from 4.2 mm to 3.5 mm. For comparison, control by BISRA AGC / mass flow AGC was also performed. The result of comparing the on-gauge rates is shown in FIG. Here, the on-gauge rate was calculated by setting the on-gauge range to ± 1.5% of the target plate thickness. The contents of the experiment are also described below, but the rolling conditions are the same in the following, and only the changes are described.

絶対値ゲージメータAGCを用いればロールバイト直下の板厚を正確に推定できるので制御ゲインを上げることによりオンゲージ率が大幅に向上するが、BISRA AGCではロールバイト直下の板厚を正確に推定することができないので、制御ゲインを上げると、あるところまではオンゲージ率が向上するが、それ以上になると悪化することが確認された。つまり正確に推定できる板厚制御方法を用いれば制御ゲイン増加による効果があることが確認された。マスフローAGCについてはトラッキング不良が無ければ絶対値ゲージメータAGCに近い効果があるが、トラッキング不良がある場合には制御ゲインを増加させず、むしろ減少させた方がよいことが分かった。なお圧延の際に圧延方向に伸びていく圧延材に対して正確に位置を特定していくことは難しく、トラッキングを高精度に行うことは現在でも難しい。ここでトラッキングを高精度に行うとは数mm単位で正確にトラッキングすることを言っているのであって、今回の発明では非定常部の設定長を10m程度のレベルで考えているので上述のトラッキングによる非定常部判定には問題は生じない。   The absolute gauge gauge AGC can be used to accurately estimate the thickness just below the roll bite, so increasing the control gain will greatly improve the on-gauge rate. However, with BISRA AGC, the thickness just below the roll bite should be accurately estimated. However, it was confirmed that when the control gain is increased, the on-gauge rate is improved up to a certain point, but it gets worse when the control gain is increased. In other words, it was confirmed that if a plate thickness control method that can be accurately estimated is used, there is an effect of increasing the control gain. The mass flow AGC has an effect close to that of the absolute value gauge meter AGC if there is no tracking failure. However, when there is a tracking failure, it has been found that it is better to decrease the control gain rather than increase it. Note that it is difficult to accurately specify the position of a rolled material that extends in the rolling direction during rolling, and it is still difficult to perform tracking with high accuracy. Here, tracking with high accuracy means that the tracking is accurately performed in units of several millimeters. In the present invention, the set length of the unsteady portion is considered at a level of about 10 m, so the above-described tracking is performed. There is no problem in the unsteady part determination by.

制御方法が相対値ゲージメータAGCであっても絶対値ゲージメータAGCであっても、ゲージメータAGCを用いる場合には、ロール偏芯は板厚を逆方向に推定させる方向に働くのでロール偏芯がある場合は注意が必要である。近年ローラーベアリング化によってその影響は小さくなる方向にあるものの、まだ油膜軸受けも残っていること、ロール研磨方法によっては芯が微妙にずれることがあることなどから対策を講じる必要がある。ロール偏芯についてはバックアップロールの回転周期に同期して補償する方法が主流であるが、その方法によっても完全に解消できるわけではない。そこで、定常部においては圧下位置を大きく変化させる必要はないので、ロール偏芯が生じることを前提にして制御ゲインは現状の小さい値のままにしておき、非定常部のゲインのみを増加させる方法をとるのが良い。   Regardless of whether the control method is a relative value gauge meter AGC or an absolute value gauge meter AGC, when the gauge meter AGC is used, the roll eccentricity works in a direction in which the plate thickness is estimated in the reverse direction. Care should be taken if there is. In recent years, the effect of roller bearings has been reduced, but it is necessary to take measures because oil film bearings still remain and the core may be slightly displaced depending on the roll polishing method. As for roll eccentricity, a method of compensating in synchronization with the rotation cycle of the backup roll is the mainstream, but even this method cannot be completely eliminated. Therefore, since it is not necessary to change the reduction position significantly in the steady portion, a method of increasing only the gain of the unsteady portion while keeping the control gain at the current small value on the assumption that roll eccentricity occurs. It is good to take.

上記のラボミルを用いて制御ゲインを変化させた結果を表1に示す。バックアップロールとして油膜軸受けを使用し、ロール偏芯が生じやすい状況で絶対値ゲージメータAGCを適用して圧延したところ、制御ゲイン切り替えをした方が非定常部である接合部の精度・定常部の精度共によいことが確認された。接合部ではロール偏心量と比較して板厚変動が大きいので、ロール偏心量分の誤差よりも接合部の板厚変動を優先して制御した方が良いということがいえる。   Table 1 shows the result of changing the control gain using the above-mentioned lab mill. When oil film bearings are used as a backup roll and rolling is performed using an absolute value gauge meter AGC in a situation where roll eccentricity is likely to occur, the control gain switching is the unsteady part accuracy / steady part It was confirmed that the accuracy was good. Since the plate thickness variation is larger at the joint than the roll eccentric amount, it can be said that it is better to control the plate thickness variation with priority over the error of the roll eccentric amount.

Figure 0004268582
Figure 0004268582

板厚制御を行うために圧下位置を変更すると荷重変動が生じ、形状不良を誘発する場合がある。絶対値ゲージメータAGCでは板厚推定値が正確であるために、接合部では制御ゲインを上げることが可能であり、その場合、圧下位置の変更量が大きくなる。形状はクラウン定義点のメカニカル板クラウンを一定に保つことにより補償することが可能なので、メカニカル板クラウンに及ぼす荷重・ベンディング力の影響係数を予め求めておき、その影響係数に基づいてベンディング力を変化させることによって補償することができる。圧下位置の変更とベンダーの変更は板厚・形状両者に影響するので、板厚・形状両方を同時に補償するには板厚に及ぼす荷重・ベンディング力の影響係数も求めておき、板厚・メカニカル板クラウンが所望の値になるように式(2)、(3)の連立方程式を解くことによって圧下位置とベンディング力の変更量を求め、制御すれば良い。

Figure 0004268582
ここでΔhは推定板厚と検出板厚の偏差、ΔCは検出形状と目標形状の偏差から設定される変更すべきメカニカル板クラウン量、KhPは板厚に及ぼす荷重の影響係数、KhFは板厚に及ぼすベンディング力の影響係数、KCPはメカニカル板クラウンに及ぼす荷重の影響係数、KCFはメカニカル板クラウンに及ぼすベンディング力の影響係数、ΔPはΔhとΔCを満足させるために変化させるべき荷重変化量、ΔFはΔhとΔCを満足させるために変化させるべきベンディング力変化量である。
この連立方程式をΔPとΔFについて解くと
Figure 0004268582
これは目標の板厚とメカニカル板クラウンに変化させるための荷重変化量とベンディング力変化量である。ベンディング力変化は通常油柱の圧力等で検出しているので、その値がΔF分変化するように油柱位置を変化させればよい。荷重変化は圧下位置の変化によって得られるが、圧下位置変化は式(6)のように当該荷重時の影響係数KhPを乗じた値となる。
Figure 0004268582
この差Δh’は式(1)に従ってPI制御を行う際にはe(t)に対応する。ベンディング力変更についても同様に制御を行う場合にはΔFがe(t)に対応する。 If the rolling position is changed to perform plate thickness control, load fluctuations may occur and shape defects may be induced. In the absolute value gauge meter AGC, since the estimated thickness value is accurate, it is possible to increase the control gain at the joint, and in this case, the amount of change in the reduction position becomes large. The shape can be compensated by keeping the mechanical plate crown at the crown definition point constant, so the influence coefficient of load and bending force on the mechanical plate crown is obtained in advance, and the bending force is changed based on the influence coefficient. Can be compensated for. Since the change of the rolling position and the change of the bender affect both the thickness and shape, in order to compensate for both the thickness and shape at the same time, the influence coefficient of the load and bending force on the thickness is also obtained, What is necessary is just to obtain | require and control the change amount of a reduction position and bending force by solving simultaneous equations of Formula (2) and (3) so that a plate | board crown may become a desired value.
Figure 0004268582
Where Δh is the deviation between the estimated plate thickness and the detected plate thickness, ΔC is the mechanical plate crown amount to be changed set from the deviation between the detected shape and the target shape, K hP is the coefficient of influence of the load on the plate thickness, and K hF is Influence factor of bending force on plate thickness, K CP is influence factor of load on mechanical plate crown, K CF is influence factor of bending force on mechanical plate crown, ΔP should be changed to satisfy Δh and ΔC The load change amount, ΔF, is a bending force change amount that should be changed to satisfy Δh and ΔC.
Solving these simultaneous equations for ΔP and ΔF
Figure 0004268582
This is the load change amount and bending force change amount for changing to the target plate thickness and mechanical plate crown. Since the bending force change is normally detected by the oil column pressure or the like, the oil column position may be changed so that the value changes by ΔF. Although the load change is obtained by the change in the reduction position, the change in the reduction position is a value obtained by multiplying the influence coefficient K hP at the time of the load as shown in Expression (6).
Figure 0004268582
This difference Δh ′ corresponds to e (t) when performing PI control according to the equation (1). When the bending force change is similarly controlled, ΔF corresponds to e (t).

定常部と非定常部である接合部の制御ゲイン切り替えタイプで上記影響係数を用いた板厚・形状非干渉制御を行う場合と、板厚制御だけを行ったときの、板厚・形状を測定した。表2に結果を示す。定常部・非定常部のオンゲージ率、定常部の形状変動についてはほとんど差がないが、荷重変動の大きい非定常部の形状変動が半減しており、効果があることが分かる。   Measure the thickness and shape when the plate thickness / shape non-interference control using the above influence coefficient is performed with the control gain switching type of the joint portion, which is a steady portion and an unsteady portion, and when only the plate thickness control is performed. did. Table 2 shows the results. Although there is almost no difference in the on-gauge ratio between the stationary part and the unsteady part and the shape fluctuation of the stationary part, it can be seen that the shape fluctuation of the unsteady part having a large load fluctuation is halved, which is effective.

Figure 0004268582
Figure 0004268582

圧延本数が増加してくるとサーマルクラウンの成長やロール摩耗によって推定板厚と板厚計による検出板厚に誤差が生じてくる。また、上述したメカニカル板クラウン一定制御では所望の形状になった時点でロックオンして、そのメカニカル板クラウンを維持するように制御端を変化させるので、所望の形状になるまではベンダーを徐々に変化させるしかない。ベンダーを変化させると板厚へも影響を与えるので、所望の形状にするためにも板厚・形状非干渉制御を行う必要がある。形状については圧延機出側の形状検出器の出力に基づいた制御を行うのが良い。所望の形状と検出形状との偏差と同時点の目標板厚と推定板厚の偏差から影響係数を用いて式(2)、(3)のような連立方程式を立て、圧下位置とベンダーの変更量を計算し、補償することができる。   As the number of rolled sheets increases, errors occur in the estimated thickness and the thickness detected by the thickness gauge due to the growth of the thermal crown and roll wear. Further, in the above-described constant control of the mechanical plate crown, the control end is changed so as to lock on when the desired shape is obtained and the mechanical plate crown is maintained. There is no choice but to change. Since changing the bender also affects the plate thickness, it is necessary to perform plate thickness / shape non-interference control in order to obtain a desired shape. The shape is preferably controlled based on the output of the shape detector on the rolling mill exit side. Formulas (2) and (3) are established using the influence coefficient from the deviation between the desired shape and the detected shape, and the deviation between the target plate thickness and the estimated plate thickness at the same point, and the reduction position and bender are changed. The quantity can be calculated and compensated.

圧延開始直後は、メカニカル板クラウンを所望の値でロックオンできていないので、この制御は圧延開始直後にも威力を発揮する。そこで圧延開始直後からの板厚・形状安定性について調査した。板厚については出側板厚計からのフィードバックを行わずに推定板厚だけで制御したところ、図5のように圧延本数が増加するにつれてサーマルクラウンの成長が増加して目標板厚との偏差が生じた。圧延本数が少ないので摩耗は生じなかったが、本数が増加すれば摩耗も生じて偏差に変化が生じてくることは自明であるので、このサーマルクラウンと同様の対応をとる必要がある。また、今回見られた圧延本数とサーマルクラウンの成長量の関係は圧延条件によって異なるので、今回の関係をそのままモデル化することは意味がない。板厚計によって偏差が捉えられているので、この偏差分板厚・形状非干渉制御によって、影響係数を用いて補償すればよい。   Immediately after the start of rolling, the mechanical plate crown cannot be locked on at a desired value, so this control is effective even immediately after the start of rolling. Therefore, the sheet thickness and shape stability immediately after the start of rolling were investigated. When the plate thickness is controlled only by the estimated plate thickness without performing feedback from the delivery side plate thickness gauge, the growth of the thermal crown increases as the number of rolling increases as shown in FIG. occured. Since the number of rolling is small, no wear occurs, but when the number is increased, wear is also caused and the deviation is changed. Therefore, it is necessary to take the same measures as this thermal crown. In addition, since the relationship between the number of rolling rolls and the growth amount of the thermal crown seen this time varies depending on the rolling conditions, it is meaningless to model the current relationship as it is. Since the deviation is captured by the thickness gauge, the deviation thickness and shape non-interference control may be used to compensate using the influence coefficient.

形状については圧延開始直後からの形状制御で比較した。図6に示すように影響係数に基づいて非干渉制御を行うと目標値との差に基づいて早い制御を行うことができるので、形状の安定化も早いが、板厚・形状非干渉制御を行わない場合、徐々に変化させて行くしかないので安定化するまでに時間がかかっている。板厚・形状非干渉制御の効果が確認できる。   The shapes were compared by shape control immediately after the start of rolling. As shown in FIG. 6, when non-interference control is performed based on the influence coefficient, it is possible to perform early control based on the difference from the target value, so that the shape is stabilized quickly, but the thickness / shape non-interference control is performed If not, it takes time to stabilize because there is no choice but to change gradually. The effect of plate thickness / shape non-interference control can be confirmed.

また、この推定板厚と検出板厚の差Δh”はサーマルクラウン等の経時変化の遅い要因によって生じているので、Δh”が急激に変化することは普通考えられない。そこでこのΔh”はモデル推定値に式(7)のように加算しておくことにすれば以降それを基に制御できるため効果がある。

Figure 0004268582
ここでholdはこれまで使用していた推定板厚であり、検出板厚による補正を行う前もしくは前回補正を行った値、Sは初期の圧下位置であり上下ロールの無負荷時のギャップに相当し、MSはある任意の特定荷重がかかった際のミルストレッチであり、hが学習によって新たに設定される推定板厚である。 Further, since the difference Δh ″ between the estimated plate thickness and the detection plate thickness is caused by a factor with a slow change with time, such as a thermal crown, it is not normally considered that Δh ″ changes rapidly. Therefore, if this Δh ″ is added to the model estimated value as shown in the equation (7), it can be controlled on the basis of that, and this is effective.
Figure 0004268582
Here h old is an estimated thickness that has been used so far, the value was before or previous correction corrects the detection plate thickness, S is the initial pressing position to the gap at the time of no load of the upper and lower rolls Correspondingly, MS is a mill stretch when an arbitrary specific load is applied, and h is an estimated plate thickness newly set by learning.

上述したように推定板厚と目標板厚から偏差を求めた後、PI制御に従って出力を求めて、それに制御ゲインを乗じて圧下位置を変化させる。推定板厚と目標板厚との偏差が大きい場合、比例制御ゲインが大きい方が目標値に対して急激に圧下位置を変化させることになるので、安定性を維持できるなら大きなゲインを乗じた方が良いことは上に述べた。ハード的には高性能な油圧圧下が導入されつつあり、ゲイン増加が可能な方向にある。一方、最終的に圧下位置やベンダー位置を変化させるための制御量を決定するための要素はPI制御の場合、比例ゲインや積分ゲインにもある。比例ゲインは偏差に乗じて直接制御量を計算するので、偏差の大きい接合部では比例ゲインが大きいと圧下位置を大きく変化させるように出力することになり、板厚偏差を早く除去するように出力し、威力を発揮する。但し、これまでにも繰り返し述べたように推定板厚が高精度であることが必須条件である。積分ゲインは偏差を取り除くために時間で積分した値を出力するので、大きな偏差が生じている可能性が高い非定常部である接合部では積分ゲインについても比例ゲインと同様の考え方が成り立つ。つまり、積分ゲインを接合部で増加させても同様の効果が得られる。両者を同時に増加させても良いことは言うまでもない。但し、両者で過制御にならないように注意する必要はある。   As described above, after obtaining the deviation from the estimated plate thickness and the target plate thickness, the output is obtained according to the PI control, and the reduction position is changed by multiplying it by the control gain. If the deviation between the estimated plate thickness and the target plate thickness is large, the larger proportional control gain will change the reduction position abruptly with respect to the target value, so if you can maintain stability, multiply the larger gain There are good things mentioned above. In terms of hardware, high-performance hydraulic pressure reduction is being introduced, and the gain can be increased. On the other hand, elements for determining a control amount for finally changing the reduction position and the bender position are also in the proportional gain and the integral gain in the case of PI control. Since the proportional gain directly calculates the control amount by multiplying the deviation, if the proportional gain is large at the joint where the deviation is large, it will be output so as to greatly change the reduction position, and the thickness deviation will be removed quickly. And show its power. However, as described repeatedly until now, it is an essential condition that the estimated thickness is highly accurate. Since the integral gain outputs a value integrated with time in order to remove the deviation, the same concept as the proportional gain holds for the integral gain at the junction which is a non-stationary portion where there is a high possibility that a large deviation has occurred. That is, the same effect can be obtained even if the integral gain is increased at the junction. Needless to say, both may be increased simultaneously. However, care must be taken not to over-control the two.

また、本発明は熱延・冷延の差、ミル型式・ミル構成・適用スタンドに影響されないのは言うまでもない。   Needless to say, the present invention is not affected by the difference between hot rolling and cold rolling, the mill type, the mill configuration, and the application stand.

本発明の効果を確認するために4Hi単スタンドの冷間タンデム圧延機を使用した圧延実験を行った。スタンド出側にX線板厚計が設置されており、スタンドにはロードセル、油圧圧下装置およびワークロールベンダーが装備されている。今回(1)BISRA AGC、(2)絶対値ゲージメータAGCの2種類を用い、それぞれに対して最終スタンド出側板厚計からのモニターAGCを付加した。表3の比例ゲイン・積分ゲイン・制御ゲインを用いた。   In order to confirm the effect of the present invention, a rolling experiment using a 4Hi single stand cold tandem rolling mill was performed. An X-ray thickness gauge is installed on the stand exit side, and the stand is equipped with a load cell, a hydraulic reduction device, and a work roll bender. Two types of (1) BISRA AGC and (2) absolute value gauge meter AGC were used this time, and a monitor AGC from the final stand outlet side thickness gauge was added to each. The proportional gain, integral gain, and control gain shown in Table 3 were used.

Figure 0004268582
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それぞれのゲインで圧延は2本を接合して行い、接合部近傍は板厚変化が急激で、フィルターの影響でX線板厚計では測定が難しいので、圧延後に接合部近傍だけサンプリングして接触式の板厚計で測定し、それぞれの制御系の効果を見極めた。コイルは2本とも普通鋼で1本目のコイルは板幅1210mm、入側板厚は4.8mm、出側板厚は3.426mmである。2本目のコイルは板幅1111mm、入側板厚は4.3mm、出側板厚は3.088mmである。圧延機のロール径はバックアップロール径1098、1028mm、ワークロール径418.2、418.5mmのものを使用した。ベンディング力は一定で100kN/chockとし、接合部の圧延速度は出側で100m/minとした。ゲインを変化させる箇所は接合部前後6mずつとした。それぞれの制御系で接合部前後12mでのオフゲージを比較した。オフゲージは将来的なことも考慮して現状の厳格材よりも更に厳しい目標板厚の±1.0%として、先行材のbottom部でオフゲージになった部分から、後行材にオンゲージになった部分までの長さでオンゲージ率を計算した。   Rolling is performed by joining two pieces at each gain, and the thickness change is abrupt in the vicinity of the joint, and it is difficult to measure with an X-ray thickness gauge due to the filter. The effect of each control system was determined by measuring with a thickness gauge. Both of the coils are plain steel, and the first coil has a plate width of 1210 mm, an inlet plate thickness of 4.8 mm, and an outlet plate thickness of 3.426 mm. The second coil has a plate width of 1111 mm, an inlet plate thickness of 4.3 mm, and an outlet plate thickness of 3.088 mm. As the roll diameter of the rolling mill, backup roll diameters of 1098 and 1028 mm and work roll diameters of 418.2 and 418.5 mm were used. The bending force was constant and 100 kN / chock, and the rolling speed of the joint was 100 m / min on the outlet side. The location where the gain is changed is 6 m before and after the joint. Each control system compared off-gauges at 12 m before and after the joint. Considering the future, considering the future, the target plate thickness is set to ± 1.0%, which is more severe than the current strict material. The on-gauge rate was calculated from the length to the part.

圧延の結果、図7に示すように絶対値ゲージメータAGCでは板厚推定が高精度なため、各ゲインを上げることによってオフゲージが減少し、効果があることが分かる。一方BISRA AGCでは接合部での板厚推定は難しいため、ゲインを上げると逆にオフゲージが増加することが分かる。板厚制定精度が良いAGCと組み合わせることによって、ゲイン増加は効果を発揮することが確認された。   As a result of rolling, as shown in FIG. 7, in the absolute value gauge meter AGC, the thickness estimation is highly accurate, and it can be seen that increasing the respective gains reduces the off gauge and is effective. On the other hand, with BISRA AGC, it is difficult to estimate the plate thickness at the joint, and it can be seen that off-gauge increases conversely when the gain is increased. It was confirmed that gain increase would be effective when combined with AGC, which has good thickness accuracy.

実施例1で示したラボ圧延機用いて影響係数を用いた板厚・形状非干渉制御の効果について検証した。形状は接合部を切り出したサンプルを目視にて確認した。実施例1と比較して、目視で明らかに形状が改善されていることを確認した。 It was verified the effect of the thickness and shape decoupling control using the influence coefficients using laboratory rolling machine shown in Example 1. The shape was confirmed by visual observation of a sample obtained by cutting out the joint. Compared with Example 1, it was confirmed that the shape was clearly improved visually.

冷間タンデム圧延の板厚制御の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the plate | board thickness control of cold tandem rolling. PI制御を用いた板厚制御の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the plate | board thickness control using PI control. 本発明のゲイン調整法の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the gain adjustment method of this invention. 制御ゲインを接合部で変更した場合のオンゲージ率を示す図である。It is a figure which shows an on gauge rate at the time of changing a control gain in a junction part. 外乱(ここではサーマルクラウン)により発生する推定板厚と目標板厚の偏差を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the deviation of the estimated board thickness and target board thickness which generate | occur | produce by disturbance (here thermal crown). 影響係数を用いた形状制御の有無による形状制御性能を示す図である。It is a figure which shows the shape control performance by the presence or absence of the shape control using an influence coefficient. 制御ゲイン・比例ゲイン・積分ゲインを変化させた際のオンゲージ率を示す図である。It is a figure which shows the on gauge rate at the time of changing a control gain, a proportional gain, and an integral gain.

符号の説明Explanation of symbols

1a、1b:ワークロール
2a、2b:中間ロール
3a、3b:バックアップロール
4:圧延材
5:板厚計
6:ミルモーター
7:荷重検出装置
8:油圧圧下装置
9:テンションメーター
10:ベンダー
1a, 1b: Work rolls 2a, 2b: Intermediate rolls 3a, 3b: Backup roll 4: Rolled material 5: Sheet thickness meter 6: Mill motor 7: Load detection device 8: Hydraulic reduction device 9: Tension meter 10: Bender

Claims (3)

先行材と後行材を接合して行う連続圧延において、荷重検出手段と圧下位置修正手段を有する圧延機で絶対値ゲージメーターAGCに用いられるミルストレッチモデルに基づいて板厚を推定し、非定常部の板厚の目標値と推定値とが一致するように該非定常部の任意の一定区間における板厚制御ゲイン、比例ゲイン、積分ゲインのうちいずれかまたは2つ以上を定常部より増加させて圧下位置を修正することを特徴とする板厚制御方法。   In continuous rolling performed by joining the preceding material and the following material, the sheet thickness is estimated based on the mill stretch model used for the absolute value gauge meter AGC in the rolling mill having the load detecting means and the reduction position correcting means, and is unsteady. Increase the plate thickness control gain, proportional gain, integral gain in any fixed section of the unsteady part or more than the steady part so that the target value of the plate thickness and the estimated value match A plate thickness control method characterized by correcting a reduction position. 先行材と後行材を接合して行う連続圧延において、荷重検出手段、ベンディング力検出手段、圧下位置修正手段及びベンダーを有する圧延機で予め板厚に及ぼす荷重の影響係数及びベンディング力の影響係数並びに任意の定義点におけるメカニカル板クラウンに及ぼす荷重の影響係数及びベンディング力の影響係数を計算しておき、これらの4つの影響係数を用いて非定常部の板厚の目標値と絶対値ゲージメーターAGCに用いられるミルストレッチモデルに基づく推定値とが一致するように非定常部の任意の一定区間における板厚制御のための制御ゲイン、比例ゲイン、積分ゲインのいずれかまたは2つ以上を定常部より増加させて圧下位置を修正し、該非定常部の任意の一定区間における形状制御のための制御ゲイン、比例ゲイン、積分ゲインのいずれかまたは2つ以上を定常部より増加させてメカニカル板クラウン変化を補償するようにベンダーを操作することを特徴とする板厚・形状非干渉制御方法。   In continuous rolling performed by joining the preceding and succeeding materials, the influence coefficient of the load and the influence coefficient of the bending force on the sheet thickness in advance by a rolling mill having a load detection means, a bending force detection means, a reduction position correction means and a bender. In addition, the influence coefficient of the load and the influence coefficient of the bending force on the mechanical plate crown at any defined point are calculated, and the target value and absolute value gauge meter of the unsteady part thickness are calculated using these four influence coefficients. The steady part is one or more of control gain, proportional gain, integral gain for plate thickness control in an arbitrary constant section of the unsteady part so that the estimated value based on the mill stretch model used for AGC matches. The control position, proportional gain, integration for shape control in an arbitrary fixed section of the unsteady part Thickness and shape decoupling control method characterized by operating the vendor to any or more than one-in is increased than the steady section to compensate for the mechanical strip crown varies. 当該スタンド出側に板厚検出手段と形状検出手段を有し、定常部における検出板厚と絶対値ゲージメーターAGCに用いられるミルストレッチモデルに基づく推定板厚を比較すると共に、任意の定義点の検出形状と予め決められた目標形状とを比較し、板厚検出値と板厚推定値との差及び形状検出値と形状目標値との差に基づいて、板厚に及ぼす荷重の影響係数及びベンディング力の影響係数並びに任意の定義点におけるメカニカル板クラウンに及ぼす荷重の影響係数及びベンディング力の影響係数を用いて圧下位置とベンディング力を更に修正するとともに推定板厚補正することを特徴とする請求項2に記載の板厚・形状非干渉制御方法。 It has a plate thickness detection means and a shape detection means on the stand exit side, and compares the detection plate thickness in the stationary part with the estimated plate thickness based on the mill stretch model used for the absolute value gauge meter AGC and Compare the detected shape with a predetermined target shape, and based on the difference between the plate thickness detection value and the plate thickness estimated value and the difference between the shape detection value and the shape target value, the influence coefficient of the load on the plate thickness and and correcting the estimated thickness with further correcting the pressing position and the bending force with the influence coefficient of the influence coefficient and bending force loads on the mechanical strip crown in influence coefficient as well as any defined point of bending force The thickness / shape non-interference control method according to claim 2 .
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