JP4412103B2 - スキンパスミルの速度制御方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明は、圧延機の両側にブライドルロールを配置して、鋼帯等のストリップの伸率を制御するところのスキンパスミルの電動機の速度制御方法及び装置に関する。
従来、図１の上方に示す如く、伸率ブライドルロール３０と主ブライドルロール３２を入側と出側に有し、鋼帯１０の伸率制御を行なうスキンパスミルの制御では、圧延機２０の入側と出側に張力計１２、１４を設置し、入側と出側の張力値が同一になるようにスキンパスミルの速度を調整する制御が一般的に行なわれている（特許文献１参照）。図において、１６はレベラ装置である。
この方法は、圧延機２０のワークロール２２の径の誤差や機械的なトルクの損失等の変化に起因するところの、ワークロール周速と鋼帯１０の速度に同期させて速度の誤差を最小にすることで、スリップ疵の発生や鋼帯の折れ曲がり等を防止する効果がある。
しかしながら、圧延機２０の入側と出側に張力計１２、１４を設置して、入側と出側の張力が同一になるようにワークロール速度を制御する方法は、張力計の故障等の要因により、張力計の計測値が本来の張力値に対して誤差が発生した場合に、ワークロール速度を本来調整すべき速度とは異なったものに調整しようとするため、逆に鋼帯１０と圧延機２０のワークロール２２との間に過大な速度差を発生してしまう問題がある。これにより、圧延機のロール表面にスリップ疵が発生する品質上の問題、スキンパスミルの入側と出側で張力が過大となる問題や、張力が過小になり鋼帯が折れ曲がるような通板上の不具合を生ずる可能性があった。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、張力計の故障等の要因により張力計の計測値が本来の張力値に対して誤差が発生した場合であっても、適切な電動機制御を可能とすることを課題とする。
本発明は、圧延機の両側にブライドルロールを配置してストリップの伸率を制御するところのスキンパスミルの電動機の速度制御方法において、少なくとも圧延機の圧延荷重から圧延中に電動機が発生すべきトルクを演算し、圧延機の電動機に対して演算にて得られた前記トルクを発生するように制御することで、ワークロールとストリップの速度を同期させるようにして、前記課題を解決したものである。
なお、本発明の方法においては、前記トルクを圧延機の圧延加重から求めた電動機の必要なトルクと、圧延機の機械的なトルク損失から演算することが好ましい。
本発明は、又、圧延機の両側にブライドルロールを配置してストリップの伸率を制御するところのスキンパスミルの電動機の速度制御装置において、少なくとも圧延機の圧延荷重から圧延中に電動機が発生すべきトルクを演算する手段と、圧延機の電動機に対して演算にて得られた前記トルクを発生するように制御する手段とを備えることで、ワークロールとストリップの速度を同期させるようにして、同じく前記課題を解決したものである。
なお、本発明の装置においては、トルクを演算する前記手段が、圧延機の圧延加重から電動機の必要なトルクを演算する手段と、圧延機の機械的なトルク損失を演算する手段とを含むことが好ましい。
本発明によれば、張力計の故障等により圧延機の入側又は出側の張力が異常値を示したとしても、ワークロール速度とストリップの速度の速度差は常に同期させられる（一定に保たれる）ので、ワークロール速度とストリップ速度の速度差過大によるスリップ疵が発生しなくなる。又、圧延機の入側と出側で発生していた張力段差（過張力や張力不足）によるストリップの折れ曲がり等も発生しなくなる。
更に、スキンパスミルの入側と出側の張力段差を小さくすることが可能であるため、入側と出側の張力計のいずれか一方を省略することができ、設備の簡略化を図ることも可能となる。
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明を実施するための制御装置の実施形態は、図１に示す如く構成されている。即ち、圧延機２０の入出側に配置した伸率ブライドルロール３０と主ブライドルロール３２とを、差動歯車３４と３５を介してメカニカルタイトに連結し、伸率ブライドルロール３０と主ブライドルロール３２に一定の速度差を付けて鋼帯１０の伸率制御を行なう。
又、圧延機２０は、圧延荷重設定装置４２により設定された圧延荷重設定値になるように、油圧圧下制御装置４４で油圧シリンダ４６を駆動している。
本発明においては、ロードセル４０で測定された圧延荷重Ｐに対し、圧延トルク演算装置５０で、圧延機の電動機２４の必要な圧延トルクを算出する。調質圧延では弾性圧下状態で圧延が行なわれるので、圧延トルクは次の（１）式で求めることができる。
圧延トルク（Ｎ・ｍｍ）
＝２×ワークロールの摩擦係数×ワークロール径（ｍｍ）×圧延荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）
×ストリップの幅（ｍｍ） …（１）
＝２×ワークロールの摩擦係数×ワークロール径（ｍｍ）×圧延荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）
×ストリップの幅（ｍｍ） …（１）
ここで、ワークロールの摩擦係数は、上下のロールのうち一方のロール当たりの数値であり、予め実験で求めておく。
好ましくは同時に、メカロストルク演算装置５２で、スキンパスミル用電動機２４の回転に必要な機械的なトルク損失も算出する。なお、個々のロールの機械的なトルク損失は、ほぼロールの軸受けの摩擦に起因するので、次の（２）式で求めることができる。
機械的なトルク損失（Ｎ・ｍｍ）
＝ロール速度（rpm）×ロール軸受けの摩擦係数×ロール軸受けの径（ｍｍ）
×圧延荷重÷（２π×６０（sec）） …（２）
＝ロール速度（rpm）×ロール軸受けの摩擦係数×ロール軸受けの径（ｍｍ）
×圧延荷重÷（２π×６０（sec）） …（２）
ここで、ロール軸受けの摩擦係数は、予め実験で求めておく。
圧延機全体の機械的なトルク損失を求めるためには、個々のロールの機械的なトルク損失の和とすればよい。
算出された圧延トルク、好ましくは機械的なトルク損失を合計した結果である、発生すべきトルクの指令と、スキンパスミル用電動機２４に流れる電流を検出する電流検出器６０で検出した電動機２４の電流実績から電流−トルク変換演算装置６２で求めたトルク実績との偏差をコントローラ５４に入力する。
該コントローラ５４の出力は、圧延機の電動機２４のトルクが目標トルクに等しくなるように、速度設定装置７２から与えられる速度指令に補正として与えられ、速度調整機（ＡＳＲ）７４に入力される。
該ＡＳＲ７４の出力は、電流制御装置（ＡＣＲ）７６及び電力変換機７８を介して圧延機の電動機２４に与えられる。
これにより、張力計１２、１４の出力を用いることなく、圧延機の電動機２４のトルクが圧延トルクと機械的なトルク損失の和に一致するように制御される。従って、スキンパスミルの入側と出側の張力計１２、１４が異常値を示した際でも、圧延機がストリップに対して付与するトルクと同一の力のみ発生するようになり、ワークロール速度とストリップの速度とは同期して運転することが可能となる。
図において、３６は伸率ブライドルロール用電動機、３７は主ブライドルロール用電動機、８０は伸率設定装置、８２は伸率−速度変換演算装置、８４は伸率ブライドルロール用速度制御装置、８５は主ブライドルロール用速度制御装置である。
本実施形態においては、圧延中に電動機が発生すべきトルクを、圧延機の圧延荷重から演算した電動機の圧延トルクと、圧延機を所定の速度で回転した際の機械的なトルク損失の和としているので、精度の高い制御が可能である。なお、機械的なトルク損失が、発生すべきトルクに対して無視できる場合は、機械的なトルク損失の演算を省略することも可能である。
前記実施形態においては、本発明の適用対象が鋼帯とされていたが、本発明の適用対象は、これに限定されず、金属製のストリップ一般に適用可能である、
１０…鋼帯（ストリップ）
１２、１４…張力計
２２…ワークロール
２４…圧延機の電動機
３０…伸率ブライドルロール
３２…主ブライドルロール
３４、３５…差動歯車
３６…伸率ブライドルロール用電動機
３７…主ブライドルロール用電動機
４０…ロードセル
４２…圧延荷重設定装置
４４…油圧圧下制御装置
４６…油圧シリンダ
５０…圧延トルク演算装置
５２…機械的なトルク損失演算装置
５４…コントローラ
６０…電流検出器
６２…電流−トルク変換演算装置
７０…速度設定装置
７４…速度調整機（ＡＳＲ）
７６…電流制御装置（ＡＣＲ）
７８…電力変換機
８０…伸率設定装置
８２…伸率−速度変換演算装置
８４…伸率ブライドルロール用速度制御装置
８５…主ブライドルロール用速度制御装置
１２、１４…張力計
２２…ワークロール
２４…圧延機の電動機
３０…伸率ブライドルロール
３２…主ブライドルロール
３４、３５…差動歯車
３６…伸率ブライドルロール用電動機
３７…主ブライドルロール用電動機
４０…ロードセル
４２…圧延荷重設定装置
４４…油圧圧下制御装置
４６…油圧シリンダ
５０…圧延トルク演算装置
５２…機械的なトルク損失演算装置
５４…コントローラ
６０…電流検出器
６２…電流−トルク変換演算装置
７０…速度設定装置
７４…速度調整機（ＡＳＲ）
７６…電流制御装置（ＡＣＲ）
７８…電力変換機
８０…伸率設定装置
８２…伸率−速度変換演算装置
８４…伸率ブライドルロール用速度制御装置
８５…主ブライドルロール用速度制御装置
Claims (4)
- 圧延機の両側にブライドルロールを配置してストリップの伸率を制御するところのスキンパスミルの電動機の速度制御方法において、
少なくとも圧延機の圧延荷重から圧延中に電動機が発生すべきトルクを演算し、圧延機の電動機に対して演算にて得られた前記トルクを発生するように制御することで、
ワークロールとストリップの速度を同期させることを特徴とするスキンパスミルの速度制御方法。 - 前記トルクを、圧延機の圧延荷重から求めた電動機の必要なトルクと、圧延機の機械的なトルク損失から演算することを特徴とする請求項１に記載のスキンパスミルの速度制御方法。
- 圧延機の両側にブライドルロールを配置してストリップの伸率を制御するところのスキンパスミルの電動機の速度制御装置において、
少なくとも圧延機の圧延荷重から圧延中に電動機が発生すべきトルクを演算する手段と、
圧延機の電動機に対して演算にて得られた前記トルクを発生するように制御する手段とを備えることで、
ワークロールとストリップの速度を同期させることを特徴とするスキンパスミルの速度制御装置。 - トルクを演算する前記手段が、
圧延機の圧延荷重から求めた電動機の必要なトルクを演算する手段と、
圧延機の機械的なトルク損失を演算する手段と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のスキンパスミルの速度制御装置。
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| JP2004228603A JP4412103B2 (ja) | 2004-08-04 | 2004-08-04 | スキンパスミルの速度制御方法及び装置 |
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| JP2004228603A JP4412103B2 (ja) | 2004-08-04 | 2004-08-04 | スキンパスミルの速度制御方法及び装置 |
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| JP2006043734A JP2006043734A (ja) | 2006-02-16 |
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| CN114453427B (zh) * | 2022-01-06 | 2024-02-09 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种平辊可逆板带轧机控制方法、装置及计算机设备 |
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- 2004-08-04 JP JP2004228603A patent/JP4412103B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2006043734A (ja) | 2006-02-16 |
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