JP4504406B2 - Apparatus and method for controlling crown shape of hot tandem rolling mill - Google Patents

Apparatus and method for controlling crown shape of hot tandem rolling mill Download PDF

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Description

本発明は、熱間圧延ミルのクラウン形状制御方法に係り、圧延中に検出したクラウンと形状の値を用いた演算で、これらを鋼板の長手方向に均一化するのに好適な制御方式に関する。   The present invention relates to a crown shape control method for a hot rolling mill, and relates to a control method suitable for uniformizing them in the longitudinal direction of a steel sheet by calculation using the crown and shape values detected during rolling.
従来、熱間圧延機のクラウン制御装置として以下のような手法が知られている。特許文献1には、圧延中に得られた鋼板のクラウン比率と目標クラウン比率の偏差を用いて、各スタンドの入側と出側のクラウン比率が一定になるようなベンダー指令を演算し、板クラウン変更点が各スタンドに到達する時点でそれぞれのベンディング操作量を変更する手法が示されている。ここでクラウン比率とは、クラウンを板厚で除した値である。この結果、板の形状(平坦度)に影響を与えることなく、クラウンを目標値に近づけることができるとされている。   Conventionally, the following methods are known as a crown control device of a hot rolling mill. Patent Document 1 uses a deviation between a crown ratio and a target crown ratio of a steel plate obtained during rolling to calculate a vendor command so that the crown ratio on the entry side and the exit side of each stand is constant, A technique is shown in which each bending operation amount is changed when the crown change point reaches each stand. Here, the crown ratio is a value obtained by dividing the crown by the plate thickness. As a result, the crown can be brought close to the target value without affecting the shape (flatness) of the plate.
特許文献2には、セットアップ制御において中間スタンドのひとつをチェックスタンドとし、このスタンドにおける目標クラウン比率を求め、実際の値が超過していると推定される場合には、超過量を上流側のスタンドに分配して制御する。さらにクラウン制御操作量が限界に達しているスタンドでは、このスタンドおよび上流スタンドのクラウン比率設定値を変更する手法が示されている。   In Patent Document 2, in the setup control, one of the intermediate stands is used as a check stand, and the target crown ratio in this stand is obtained. If the actual value is estimated to be exceeded, the excess amount is determined as the upstream stand. To distribute and control. Further, for a stand where the crown control operation amount has reached the limit, a method for changing the crown ratio setting values of the stand and the upstream stand is shown.
特開昭63−123509号公報JP 63-123509 A 特開平4−200912号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-200912
しかしながら特許文献1の手法では、各スタンドの目標クラウン比率を一定に制限することが、クラウン制御範囲の制約になる問題があった。上述したようにクラウン比率はクラウンと板厚から算出されるが、各スタンドの入出側板厚は圧延スケジュ−ルにしたがっておりクラウン制御の都合で変更できないので、ミルに進入するときの鋼板のクラウン比率に相当したクラウン比率しか、目標クラウン比率として実現できない問題があった。またクラウンと同時に圧延中の形状の乱れを矯正することに、配慮していなかった。   However, in the method of Patent Document 1, there is a problem that limiting the target crown ratio of each stand to a constant restricts the crown control range. As described above, the crown ratio is calculated from the crown and the plate thickness. However, the thickness of the input / output side of each stand is in accordance with the rolling schedule and cannot be changed for the convenience of crown control. There is a problem that only the crown ratio corresponding to the above can be realized as the target crown ratio. Also, no consideration was given to correcting the shape disturbance during rolling simultaneously with the crown.
また特許文献2の手法を、検出クラウンを使用したフィードバック制御に使用した場合には、操作量が修正されるすべてのスタンドより上流にある鋼板部位にはフィードバック制御の効果が完全に反映されるが、ここより下流の鋼板部位では、フィードバック制御の効果が部分的にしか反映されない問題があった。例えばフィードバック制御で1〜5スタンドの操作量を変更する場合、フィードバック制御開始タイミングで3スタンド直下に位置した鋼板部位は、1スタンドと2スタンドの操作量変更が施されないため、フィードバック制御の効果が不十分になる問題があった。この場合、1スタンド以前に位置する鋼板部位にしか、フィードバック制御のすべての効果が反映されない問題があった。さらに、チェックスタンドを固定しているため、クラウン制御のために確保しているスタンド数は一定である。このためクラウン偏差の大きさにより、確保しているスタンド数が不十分であったり、過剰であったりする問題があった。   Further, when the method of Patent Document 2 is used for feedback control using a detection crown, the effect of feedback control is completely reflected in the steel plate portion upstream of all the stands whose operation amount is corrected. There is a problem that the effect of feedback control is only partially reflected in the steel plate portion downstream from here. For example, when the operation amount of 1 to 5 stands is changed by feedback control, the steel plate portion positioned immediately below 3 stands at the feedback control start timing is not subjected to the operation amount change of 1 stand and 2 stands, so the effect of feedback control is effective. There was a problem of becoming insufficient. In this case, there is a problem that all the effects of the feedback control are reflected only on the steel plate portion positioned before one stand. Furthermore, since the check stand is fixed, the number of stands secured for crown control is constant. For this reason, there is a problem that the number of stands secured is insufficient or excessive depending on the size of the crown deviation.
また実績クラウンの目標クラウンからの偏差解消を上流スタンドで行うことで、クラウン制御が鋼板形状へ及ぼす影響を小さくすることには配慮しているが、クラウンと同時に形状の乱れを矯正することには、配慮していなかった。   In addition, it is considered to reduce the influence of crown control on the steel plate shape by eliminating the deviation of the actual crown from the target crown at the upstream stand, but to correct the shape disorder at the same time as the crown Did not consider.
本発明が解決しようとする課題は、実績クラウンの目標クラウンに対する偏差を、形状の矯正(鋼板の平坦化)にも配慮しつつ、操作端の制御能力をフルに使って解消することにある。さらに操作量変更をトラッキング鋼板部位のスタンド通過に従って段階化することで、フィードバック制御の応答を最大化することにある。またクラウン偏差解消に使用するスタンドと形状矯正に使用するスタンドを圧延中に最適配分することにより、操作端の過不足をなくし、クラウンと形状のフィードバック制御を、クラウン偏差解消と形状平坦化の両面から最適化することにある。   The problem to be solved by the present invention is to eliminate the deviation of the actual crown from the target crown by fully utilizing the control ability of the operation end while taking into account the correction of the shape (flattening of the steel plate). Furthermore, the response of feedback control is maximized by grading the operation amount change according to the passage of the stand of the tracking steel plate part. In addition, by optimally allocating the stand used to eliminate the crown deviation and the stand used to correct the shape during rolling, excess and deficiency of the operation end can be eliminated, and the feedback control of the crown and shape can be performed on both sides of the crown deviation elimination and shape flattening. There is to optimize from.
この課題を解決するために本発明では、鋼板から検出した実績クラウンから実績クラウン比率を求めるクラウン比率算定手段と、実績クラウン比率と目標クラウン比率の偏差を求め、この偏差を解消するスタンドを決定するとともに、各スタンドで解消すべき偏差から各スタンドの操作量変更量を求める操作量分配手段と、分配された操作量に対して、フィードバック制御の効果が完全に反映されない鋼板部位に対して、後段スタンドの補正操作量を算出し、補正操作量を該当鋼板部位のスタンド通過タイミングで切り替えて出力する操作量補正手段と、鋼板から検出した形状を矯正するための操作量を出力する形状制御手段を備え、さらに操作量補正手段の出力と形状制御手段の出力を合成して各スタンドの操作量のフィードバック修正量を算出するフィードバック操作量出力手段を備えた。   In order to solve this problem, in the present invention, a crown ratio calculation means for obtaining the actual crown ratio from the actual crown detected from the steel sheet, a deviation between the actual crown ratio and the target crown ratio, and a stand for eliminating the deviation is determined. In addition, the operation amount distribution means for obtaining the operation amount change amount of each stand from the deviation to be eliminated at each stand, and the steel plate portion where the effect of the feedback control is not completely reflected on the distributed operation amount An operation amount correction unit that calculates a correction operation amount of the stand, and switches and outputs the correction operation amount at a stand passage timing of the corresponding steel plate part, and a shape control unit that outputs an operation amount for correcting the shape detected from the steel plate. Furthermore, the amount of feedback correction of the operation amount of each stand by combining the output of the operation amount correction means and the output of the shape control means With feedback manipulated variable output means for calculating.
さらにクラウンまたはクラウン比率の目標値からの偏差と形状矯正量の相対的な大きさに着目して、クラウン制御と形状制御に使用するスタンドを圧延中に最適化する制御スタンド決定手段を備えた。   Furthermore, focusing on the deviation of the crown or crown ratio from the target value and the relative magnitude of the shape correction amount, a control stand determining means for optimizing the stand used for crown control and shape control during rolling is provided.
本発明の作用を説明する。クラウン比率算定手段が算定したクラウン比率に対して、操作量分配手段はクラウン制御に使用するスタンドの中で最も下流スタンドの出側クラウン比率との偏差を求め、この偏差をクラウン制御に使用する各スタンドに分配することでその解消比率を決定し、各スタンドの操作量を算出する。操作量補正手段は、フィードバック制御の効果が部分的にしか反映されない鋼板部位について、後段スタンドに分配された操作量を補正し、補正後の操作量を鋼板部位に対応づけて切り替えて出力する。   The operation of the present invention will be described. With respect to the crown ratio calculated by the crown ratio calculating means, the operation amount distributing means obtains a deviation from the most downstream stand outlet crown ratio among the stands used for crown control, and this deviation is used for each crown control. The resolution ratio is determined by distributing to the stands, and the operation amount of each stand is calculated. The operation amount correction means corrects the operation amount distributed to the rear stage stand for the steel plate portion where the effect of the feedback control is only partially reflected, and switches and outputs the corrected operation amount in association with the steel plate portion.
本発明によれば、鋼板部位に対するフィードバック制御の効果を最大化できる。さらに制御手段決定手段は、クラウン比率の偏差と形状矯正量の相対関係に着目し、クラウン比率の偏差が大きく形状が比較的平坦なときは、上流から必要に応じたスタンド数をクラウン制御のために確保し、それ以降から最終スタンドまでを形状平坦化のために使用する。一方、クラウン偏差の比率が小さいときは、上流から確保したクラウン制御のためのスタンド数を少なくし、下流の多くのスタンドを形状平坦化に使用する。制御手段決定手段は、このようにクラウン制御と形状矯正に使用するスタンドを、圧延中に得られたクラウンと形状の実績値にしたがって、最適化する   According to the present invention, it is possible to maximize the effect of feedback control on the steel plate part. Furthermore, the control means determining means pays attention to the relative relationship between the deviation of the crown ratio and the shape correction amount. When the deviation of the crown ratio is large and the shape is relatively flat, the number of stands as needed from the upstream is controlled for crown control. And then use it for shape flattening from the rest to the final stand. On the other hand, when the ratio of the crown deviation is small, the number of stands for crown control secured from the upstream is reduced, and many downstream stands are used for shape flattening. The control means determining means optimizes the stand used for crown control and shape correction in this way according to the actual values of the crown and shape obtained during rolling.
熱間タンデムミルにおいて、各スタンドの制御能力をクラウン制御と形状制御に最適配分した結果、目標値に近いクラウンと平坦な形状が長手方向に分布する鋼板を生産する。この結果、高品質な鋼板が生産できる。   In the hot tandem mill, as a result of optimally allocating the control capability of each stand to crown control and shape control, a steel plate with a crown close to the target value and a flat shape distributed in the longitudinal direction is produced. As a result, a high quality steel plate can be produced.
図1に本発明の一実施例によるクラウン・形状制御装置の構成を示す。クラウン・形状制御装置100は制御対象150から種々の信号を受信し、制御信号を制御対象150に出力する。   FIG. 1 shows the configuration of a crown / shape control apparatus according to an embodiment of the present invention. The crown / shape control apparatus 100 receives various signals from the control target 150 and outputs control signals to the control target 150.
まず制御対象150の構成を説明する。本実施例で制御対象150は、複数のスタンドからなる熱間圧延タンデムミルであり、この例でのミル151は、スタンド152を7つ連続配置した構成となっている。図1で鋼板は、左から右に移動し、前工程である粗圧延機で生産された厚さ30mm程度の粗材161はミル151の各スタンドで圧延により順次薄く加工されていき、F7出側で最終的に1mm〜10mm程度の鋼板160として、払い出される。本実施例ではミル151の最終スタンド(F7)出側に、鋼板160のクラウンと形状(平坦度)を測定するクラウン・形状計170が備えられている。   First, the configuration of the control target 150 will be described. In this embodiment, the controlled object 150 is a hot rolling tandem mill composed of a plurality of stands, and the mill 151 in this example has a configuration in which seven stands 152 are continuously arranged. In FIG. 1, the steel plate moves from left to right, and the rough material 161 having a thickness of about 30 mm produced by the roughing mill, which is the previous process, is successively thinned by rolling at each stand of the mill 151, and F7 The steel sheet 160 of about 1 mm to 10 mm is finally paid out on the side. In this embodiment, a crown / shape meter 170 for measuring the crown and shape (flatness) of the steel plate 160 is provided on the exit side of the final stand (F7) of the mill 151.
図2でクラウンと形状の定義を説明する。クラウンCとは板の幅方向の姿形を示す指標であり、中央の厚みと、エッジから一定距離部の厚みとの差で代表される。図の表記を使用するとクラウンCは、(1)式で表される。
C=hc−(he1+he2)/2 (1)
クラウンCを板厚で除した値をクラウン比率εと称する。he1、he2の測定点であるエッジからの距離は40mmで定義されることが多いが、25mmや70mmの場合もある。クラウン・形状計170は、図のように板幅方向に複数の測定ポイント201を有しており、板幅方向の板厚分布を検出した上で、クラウン量を算出する。本実施例で板幅方向の厚み分布は、主としてワークロール153に与えられる鋼板幅方向の曲げ力で制御される場合を例に説明するが、上下のロ−ルをクロスさせ、クロス角で制御する場合にも、本発明を同様に適用できる。以下曲げ力をベンディング力と称する。
The definition of crown and shape will be described with reference to FIG. The crown C is an index indicating the shape in the width direction of the plate, and is represented by the difference between the thickness at the center and the thickness at a certain distance from the edge. When the notation shown in the figure is used, the crown C is expressed by equation (1).
C = hc- (he1 + he2) / 2 (1)
A value obtained by dividing the crown C by the plate thickness is referred to as a crown ratio ε. The distance from the edge that is the measurement point of he1 and he2 is often defined as 40 mm, but it may be 25 mm or 70 mm. As shown in the figure, the crown / shape meter 170 has a plurality of measurement points 201 in the plate width direction, and calculates a crown amount after detecting a plate thickness distribution in the plate width direction. In this embodiment, the thickness distribution in the sheet width direction is mainly controlled by the bending force in the sheet width direction given to the work roll 153, but the upper and lower rolls are crossed and controlled by the cross angle. In this case, the present invention can be similarly applied. Hereinafter, the bending force is referred to as bending force.
一方形状は、鋼板中央部と端部の板長差を板長(単位長)で除し、所定の係数を乗じた値で表される。鋼板160の中央部に比べ端部の距離が長いと端伸びとなり、端部が波打った鋼板となる。これに対して端部に比べ中央部の距離が長いと、中伸びと呼ばれる形状になり、中央部付近が窪んだり出っ張りした形状となる。図の表記では板の形状(平坦度)Iunitは、(2)式で表される。
Iunit=100000・{lc−(le1+le2)/2}/lc (2)
Iunitが零のとき中央部と端部の板長が一致し、平坦な形状となることを示している。
On the other hand, the shape is represented by a value obtained by dividing the plate length difference between the central portion and the end portion of the steel plate by the plate length (unit length) and multiplying by a predetermined coefficient. If the distance of the end portion is longer than the center portion of the steel plate 160, the end portion is stretched, and the end portion becomes a wavy steel plate. On the other hand, when the distance of the center portion is longer than that of the end portion, a shape called middle elongation is formed, and the vicinity of the center portion is depressed or protruded. In the notation of the figure, the shape (flatness) Iunit of the plate is expressed by the equation (2).
Iunit = 100000 ・ {l c − (l e1 + l e2 ) / 2} / l c (2)
When Iunit is zero, the center and end plate lengths match, indicating a flat shape.
クラウン・形状制御装置100からミル151に出力される操作量はベンディング力の設定値である。またクラウン・形状計170は制御の結果得られた鋼板160のクラウンと形状の値を検出し、計測値としてクラウン・形状制御装置100に出力する。実際には多くの信号がやり取りされるが、ここでは必要なものに絞って説明する。   The operation amount output from the crown / shape control device 100 to the mill 151 is a setting value of the bending force. The crown / shape meter 170 detects the crown and shape values of the steel plate 160 obtained as a result of the control, and outputs the values to the crown / shape control apparatus 100 as measured values. In reality, many signals are exchanged, but here we will focus on what is needed.
次にクラウン・形状制御装置100の構成を説明する。クラウン・形状制御装置100は、目標の鋼板クラウンと平坦な形状を得ることを目的に各スタンドの目標クラウン比率(板厚を乗じることで目標クラウンと等価になる)を決定する。ここでは一般的なクラウン形状制御の方針として、上流から一定数のスタンドで目標クラウン比率を作りこみ、残りの下流スタンドではクラウン比率が一定になるように制御することで平坦形状を実現する場合を例に説明する。一例として、F1〜F5の制御で目標クラウン比率が得られるようにベンダーを制御し、F6、F7では圧延により板厚が減少するのに対応してクラウンを減少させ、クラウン比率を一定に保つようにベンダーを制御する。   Next, the configuration of the crown / shape control apparatus 100 will be described. The crown / shape control apparatus 100 determines a target crown ratio of each stand (which is equivalent to the target crown by multiplying the plate thickness) for the purpose of obtaining a flat shape with the target steel plate crown. Here, as a general crown shape control policy, a target crown ratio is created with a certain number of stands from the upstream, and a flat shape is realized by controlling the crown ratio to be constant at the remaining downstream stands. Explained as an example. As an example, the bender is controlled so that the target crown ratio can be obtained by controlling F1 to F5, and in F6 and F7, the crown is reduced corresponding to the reduction in sheet thickness due to rolling, so that the crown ratio is kept constant. To control the vendor.
クラウン・形状制御装置100は制御モデル102を参照して目標クラウンと平坦形状を実現するための各スタンドのベンダー指令系列B0を算出するセットアップ手段101と、鋼板160を圧延中に、クラウン・形状計170の計測結果をクラウン・形状受信手段103を介して受信し、クラウンの目標値からの偏差と形状の平坦形状からの偏差を算出し、最終スタンド(F7)出側で目標クラウンと平坦形状を得るために各スタンドのベンダー指令の修正量ΔBを算出するクラウン・形状フィードバック制御手段104を有する。そしてセットアップ手段102の出力B0とクラウン・形状フィードバック制御手段104の出力ΔBを加算して、各スタンドへの最終的なベンダー設定値Brefを出力する操作量算出手段130を備えている。   The crown / shape control device 100 refers to a control model 102 to calculate a bender command sequence B0 for each stand for realizing a target crown and a flat shape, and a crown / shape meter while rolling the steel plate 160. 170 measurement results are received via the crown / shape receiving means 103, the deviation from the target value of the crown and the deviation from the flat shape of the shape are calculated, and the target crown and the flat shape are calculated on the exit side of the final stand (F7). In order to obtain this information, a crown / shape feedback control means 104 for calculating the correction amount ΔB of the vendor command for each stand is provided. Then, an operation amount calculation means 130 for adding the output B0 of the setup means 102 and the output ΔB of the crown / shape feedback control means 104 and outputting the final vendor setting value Bref for each stand is provided.
さらにクラウン・形状フィードバック制御手段104は、クラウン・形状受信手段103からクラウン量を受け取り、クラウン比率に換算するクラウン比率算出手段110、目標クラウン比率と算出したクラウン比率の偏差を解消するためのベンダー修正量を算出し、クラウン制御用に割り当てられたスタンドに配分する操作量分配手段111を有する。また、割当スタンドの中で相対的に上流側スタンドの操作量変更ほどクラウン偏差解消への遅れ時間が大きくなることに対して、クラウン制御の高応答化を図るために、トラッキング手段112から得た鋼板160の位置情報にしたがって、上流側スタンドの制御応答遅れを一時的に下流側スタンドのベンダー操作量補正で補うための操作量補正計算を行う操作量補正手段113を有する。さらに、クラウン・形状受信手段103から形状の計測値を受け取り、形状制御用に割り当てられたスタンドのベンダー修正量を算出する形状制御手段114、操作量補正手段113と形状制御手段114の出力を組み合わせて、各スタンドの最終的なベンダー修正量を算出して出力するフィードバック操作量出力手段115を備えている。   Further, the crown / shape feedback control means 104 receives the crown amount from the crown / shape receiving means 103, converts the crown ratio into a crown ratio, and calculates the vendor ratio to eliminate the deviation between the target crown ratio and the calculated crown ratio. An operation amount distribution unit 111 is provided for calculating the amount and distributing the amount to the stand allocated for crown control. In addition, in order to increase the response time of the crown control in response to the fact that the delay time for eliminating the crown deviation increases as the operation amount of the upstream side of the allotted station changes relatively, it was obtained from the tracking unit 112. In accordance with the position information of the steel plate 160, there is an operation amount correction means 113 for performing an operation amount correction calculation for temporarily compensating the control response delay of the upstream side stand by the bender operation amount correction of the downstream side stand. Furthermore, the shape control means 114 that receives the shape measurement value from the crown / shape receiving means 103 and calculates the bender correction amount of the stand allocated for shape control, and the output of the operation amount correction means 113 and the shape control means 114 are combined. Feedback operation amount output means 115 for calculating and outputting the final vendor correction amount of each stand.
以下、各部の処理を詳細に説明する。制御モデル102は圧延後(各スタンド出側)の鋼板のクラウン量を推定するための数式であり、クラウンは主として、ベンダーの値に加え、圧延前(各スタンド入側)の鋼板のクラウン量、圧延荷重、ワークロール152の幅方向のロール径プロファイル形状(ワークロールクラウン)により決定され、一例として(3)−(5)式のような代数式となる。前述したようにクラウンを板厚で除した値をクラウン比率と言い、代数式中でεHは圧延前のクラウン比率、εhは圧延後のクラウン比率を示している。
εh=A1・εH+A2・B+A3・P+A4CRW+A5 (3)
εh=Ch/hc (4)
εH=CH/Hc (5)
ただし、CH:鋼板入側クラウン量(圧延前クラウン量)、Ch:鋼板出側クラウン量(圧延後クラウン量)、Hc:入側板厚、hc:出側板厚、B:ベンディング量、P:圧延荷重、CRW:ワークロールクラウン、A1〜A5:板厚、板幅、鋼種等により決定される係数。
Hereinafter, the processing of each unit will be described in detail. The control model 102 is a mathematical formula for estimating the crown amount of the steel sheet after rolling (each stand exit side), and the crown is mainly the amount of the crown of the steel plate before rolling (each stand entrance side) in addition to the value of the bender. It is determined by the rolling load and the roll diameter profile shape (work roll crown) in the width direction of the work roll 152, and as an example, an algebraic expression such as equations (3)-(5) is obtained. As described above, a value obtained by dividing the crown by the plate thickness is referred to as a crown ratio. In the algebraic expression, εH represents a crown ratio before rolling, and εh represents a crown ratio after rolling.
εh = A1 ・ εH + A2 ・ B + A3 ・ P + A4CRW + A5 (3)
εh = Ch / hc (4)
εH = CH / Hc (5)
However, CH: steel plate entry side crown amount (crown amount before rolling), Ch: steel plate exit side crown amount (rolling crown amount), Hc: entry side plate thickness, hc: exit side plate thickness, B: bending amount, P: rolling Load, CRW: Work roll crown, A1 to A5: Coefficient determined by plate thickness, plate width, steel grade, etc.
セットアップ手段101は、目標板厚を得るために決定された各スタンド(F1〜F7)の圧延荷重、鋼板160の温度、幅、鋼種等から、最終パスで目標クラウンが得られるような各スタンド出側の目標クラウン比率を決定した後、入側クラウン、入側板厚、出側板厚、圧延荷重、およびワークロールクラウンの推定値を用い、(3)〜(5)式で与えられるこれらと鋼板出側クラウン量の関係から、各スタンド出側の目標クラウンを実現する各スタンドのベンダー値を算出し、出力する。またワークロールクラウンの推定は、圧延中の熱膨張量、ワークロール153交換後の磨耗によるロール径の減少効果、ワークロール153の鋼板幅方向のシフト量を考慮した演算で、決定される。   The setup means 101 determines the output of each stand so that the target crown can be obtained in the final pass based on the rolling load of each stand (F1 to F7) determined to obtain the target plate thickness, the temperature, width, and steel type of the steel plate 160. After determining the target crown ratio on the side, the estimated values of the entry side crown, entry side plate thickness, exit side plate thickness, rolling load, and work roll crown are used and these are given by the equations (3) to (5) From the relationship of the side crown amount, the vendor value of each stand that realizes the target crown on the stand exit side is calculated and output. The work roll crown is estimated by a calculation that takes into account the amount of thermal expansion during rolling, the effect of reducing the roll diameter due to wear after replacement of the work roll 153, and the amount of shift of the work roll 153 in the steel plate width direction.
図3にクラウン比率算定手段の処理を示す。S3−1でクラウン比率算定手段110は、クラウン・形状受信手段103から取り込んだ鋼板160のクラウン計測値Cactと最終スタンド(F7)出側の板厚h7を取り込む。h7は鋼板160からの計測値でも良いし、あらかじめ定められた製造指令(目標板厚)を使用しても良い。次にS3−2でクラウン計測値Cactを板厚h7で除することにより、クラウン比率εactを算定する。   FIG. 3 shows the processing of the crown ratio calculation means. In S3-1, the crown ratio calculating means 110 takes in the crown measurement value Cact of the steel plate 160 taken in from the crown / shape receiving means 103 and the plate thickness h7 on the exit side of the final stand (F7). h7 may be a measured value from the steel plate 160, or a predetermined manufacturing command (target thickness) may be used. Next, the crown ratio εact is calculated by dividing the crown measurement value Cact by the plate thickness h7 in S3-2.
図4に操作量分配手段111の処理を示す。通常のクラウン・形状制御では、クラウンを大きく制御することが可能な上流スタンドで目標クラウン比率を作り込み、下流スタンドではクラウン比率一定を制御目標に、板厚にしたがってクラウンが減少するようにベンダー設定する。下流スタンドでクラウン比率を一定にして圧延することにより、平坦度が改善することが知られている。   FIG. 4 shows the processing of the operation amount distribution unit 111. In normal crown and shape control, a target crown ratio is created at the upstream stand where the crown can be controlled greatly, and a constant crown ratio is set as the control target at the downstream stand, and the vendor is set so that the crown decreases according to the plate thickness. To do. It is known that the flatness is improved by rolling with a constant crown ratio in the downstream stand.
本実施例では、F1〜F5でクラウン偏差を解消し、F5出側で目標クラウン比率を達成した上で、F6、F7でクラウン比率一定制御を行う実施例を示す。S4−1でクラウン比率算定手段110の出力であるクラウン比率の実績と目標クラウン比率の偏差Δεhに対して、これをF1〜F5のどのスタンドでどの程度解消するかを示す、クラウン比率偏差解消比率γ1〜γ5を算出する。γ1〜γ5はあらかじめ定めた規範に従って決めればよく、F1、F2等の上流スタンドで可能な限り解消しても良いし、応答性に配慮してF5、F4等の下流スタンドでの解消比率を大きくすることもできる。   In the present embodiment, an embodiment is shown in which the crown deviation is eliminated at F1 to F5, the target crown ratio is achieved on the F5 exit side, and the crown ratio constant control is performed at F6 and F7. Crown ratio deviation cancellation ratio that indicates how much of F1 to F5 will eliminate this relative to the actual crown ratio output and the target crown ratio deviation Δεh in S4-1. γ1 to γ5 are calculated. γ1 to γ5 may be determined according to a predetermined standard, and may be eliminated as much as possible with upstream stands such as F1, F2, etc., and the elimination ratio at downstream stands such as F5 and F4 is increased in consideration of responsiveness. You can also
次にS4−2で各スタンドに配分されたγ1〜γ5にしたがって、各スタンドのベンダー修正量を算出する。ベンダー修正量Δbは、各スタンドについて、(6)式により計算する。
Δbi=α・(∂b/∂εh)・Δεhi=α・(1/A2)・Δεhi (6)
ただし、α:フィードバック制御ゲイン、i:スタンド番号。
Next, the vendor correction amount of each stand is calculated according to γ1 to γ5 allocated to each stand in S4-2. The vendor correction amount Δb is calculated for each stand according to the equation (6).
Δbi = α ・ (∂b / ∂εh) ・ Δεhi = α ・ (1 / A2) ・ Δεhi (6)
Where α: feedback control gain, i: stand number.
ここで(∂b/∂εh)はクラウン比率偏差とベンダー修正量の影響係数であり、(3)式のベンダーの係数A2で与えられる。これを用いて、Δεhのクラウン比率偏差を解消するのに必要なベンダー修正量を導出できる。各スタンドで解消するクラウン比率は、γ1〜γ5(一般にγ1〜γ5の和は1)にしたがって、(7)式により求められる。   Here, (∂b / ∂εh) is an influence coefficient of the crown ratio deviation and the vendor correction amount, and is given by the vendor coefficient A2 in the equation (3). By using this, it is possible to derive the vendor correction amount necessary to eliminate the crown ratio deviation of Δεh. The crown ratio to be eliminated at each stand is obtained by equation (7) according to γ1 to γ5 (generally, the sum of γ1 to γ5 is 1).
Δεh1=γ1・Δεh
Δεh2=γ2・Δεh
Δεh3=γ3・Δεh (7)
Δεh4=γ4・Δεh
Δεh5=γ5・Δεh
αはスタンド毎に異なる値としても良いし、同じでも良い。一方、ベンダーには機械的な上下限制約(最大値および最小値)がある。
Δεh1 = γ1 ・ Δεh
Δεh2 = γ2 ・ Δεh
Δεh3 = γ3 ・ Δεh (7)
Δεh4 = γ4 ・ Δεh
Δεh5 = γ5 ・ Δεh
α may be different for each stand, or may be the same. On the other hand, vendors have mechanical upper and lower limits (maximum and minimum).
S4−3ではベンダーの出力が上限または下限のいずれかに飽和しているスタンドがあるかないかを判定する。判定はベンダーの出力が上限値または下限値と一致しているかどうかで行えば良い。出力が飽和しているスタンドがない場合には処理を終了する。出力が飽和しているスタンドがある場合には、このスタンドの出側で所望のクラウンが得られないので、S4−4でベンダー出力に余裕のあるスタンドが他にあるかどうかを調べる処理を行う。ベンダー出力に余裕のあるスタンドがない場合には、制御能力を使い切っており、これ以上のクラウン制御改善が望めないということで、処理を終了する。   In S4-3, it is determined whether or not there is a stand where the output of the vendor is saturated at either the upper limit or the lower limit. The determination may be made based on whether the vendor output matches the upper limit value or the lower limit value. If there is no stand whose output is saturated, the process is terminated. If there is a stand whose output is saturated, a desired crown cannot be obtained on the exit side of this stand, and therefore, in S4-4, a process for checking whether there is another stand with a margin in the vendor output is performed. . If there is no stand with sufficient margin in the vendor output, the control capability is used up and the processing is terminated because the crown control cannot be improved any further.
ベンダー出力に余裕のあるスタンドがある場合には、これらのスタンドの余裕分を使用することで、さらにクラウン制御性能の改善が望めるので、S4−5で、ベンダー出力が上下限に飽和しているスタンド(制約違反スタンド)に割り振られた解消比率γのうち、該当スタンドで解消できない分を、余裕のあるスタンドに振り分ける。ベンダー出力が上限に飽和している場合を例にすると、該当スタンドで解消できないクラウン比率は(8)式で算出できる。
Δεhl1i=A2・(b0+Δb−Bmax)i (8)
ただし b0:現在のベンダー設定値、i:スタンド番号、Bmax:ベンダー出力最大値、Δεhl1i:第iスタンドで解消出来ないクラウン比率。
If there are stands that have margins in the vendor output, it is possible to further improve the crown control performance by using the margins of these stands, so the vendor output is saturated at the upper and lower limits in S4-5. Of the resolution ratio γ allocated to the stands (constraints that violate the constraint), the portion that cannot be resolved by the corresponding stand is distributed to the stands with room. Taking the case where the vendor output is saturated at the upper limit as an example, the crown ratio that cannot be eliminated by the corresponding stand can be calculated by the equation (8).
Δεhl1i = A2 · (b0 + Δb-Bmax) i (8)
Where b0: current vendor setting value, i: stand number, Bmax: vendor output maximum value, Δεhl1i: crown ratio that cannot be resolved by the i-th stand.
ベンダー出力に余裕のあるスタンドのベンダー出力を余裕分にしたがって変更することでΔεh1を相殺する処理を行う。補正により、該当スタンドで解消可能なクラウン比率を(9)式に示す。
Δεhl2i=A2・(Bmax−b0+Δb)i (9)
ただし、Δεhl2i:第iスタンドの補正で解消可能なクラウン比率、i:スタンド番号。
A process of canceling Δεh1 is performed by changing the vendor output of the stand having a margin in the vendor output according to the margin. The crown ratio that can be eliminated by the correction by the correction is shown in equation (9).
Δεhl2i = A2 ・ (Bmax−b0 + Δb) i (9)
However, Δεhl2i: Crown ratio that can be eliminated by correction of the i-th stand, i: Stand number.
(9)式にしたがって、余裕のあるスタンドで解消可能なクラウン比率を算出しながら、クラウン比率偏差解消比率のγ1〜γ5振り分けを行う。このようにして、各スタンドのベンダー出力を最大限使用して、クラウン比率の偏差を解消する。S4−6で最終的なF1〜F5のベンダー修正量Δb1〜Δb5を算出して操作量補正手段に出力する。   According to the equation (9), the crown ratio deviation canceling ratios γ1 to γ5 are distributed while calculating the crown ratios that can be canceled by a stand with a margin. In this way, the deviation of the crown ratio is eliminated by making maximum use of the vendor output of each stand. In step S4-6, the final vendor correction amounts Δb1 to Δb5 of F1 to F5 are calculated and output to the operation amount correction means.
本実施例で、操作量分配手段111の起動周期(フィードバック制御周期)は、フィードバック制御ゲインαを大きくした上で、ベンダー修正後、F1より上流の鋼板がクラウン・形状計170に到達し、クラウン・形状計170での測定完了を次回の起動タイミングとしても良いし、通常のフィードバック制御系の設計方法にしたがって、フィードバック制御ゲインαを小さくして制御頻度を高めることもできる。   In this embodiment, the starting period (feedback control period) of the operation amount distribution means 111 is that the steel plate upstream of F1 reaches the crown / shape meter 170 after the bender correction after increasing the feedback control gain α, and the crown The measurement completion by the shape meter 170 may be the next activation timing, or the feedback control gain α can be reduced and the control frequency can be increased in accordance with a normal feedback control system design method.
図5に操作量補正手段の処理を示す。操作量補正手段113では、フィードバック制御が起動されたタイミングを起点とした鋼板部位の移動にしたがって、Δb1〜Δb5を補正する処理を行う。   FIG. 5 shows the processing of the operation amount correction means. The operation amount correction means 113 performs a process of correcting Δb1 to Δb5 according to the movement of the steel plate part starting from the timing when the feedback control is activated.
図6にフィードバック制御が起動されたタイミングにおける鋼板部位の領域を(1)〜(5)で定義した例を示す。クラウン比率の偏差に対してF1〜F5のベンダーを修正するので、(1)はF5のベンダー修正効果のみが有効な領域、(2)はF5とF4、(3)はF5〜F3、(4)はF5〜F2のベンダー修正効果が有効な領域である。さらに(5)はクラウン制御に割り当てた全スタンド(F5〜F1)のベンダー修正効果が有効な領域である。以上より領域(1)〜(4)ではベンダー修正のクラウン比率偏差解消効果が十分でないことから、操作量補正手段113では、下流側スタンドに制御余裕がある場合には、クラウン比率偏差の解消効果を高める目的で制御余裕を利用したベンダー出力の補正を行う。   FIG. 6 shows an example in which the region of the steel plate part at the timing when the feedback control is activated is defined by (1) to (5). Since the F1 to F5 vendors are corrected for the deviation of the crown ratio, (1) is the area where only the F5 vendor correction effect is effective, (2) is F5 and F4, (3) is F5 to F3, (4 ) Is an area where the vendor correction effect of F5 to F2 is effective. Further, (5) is an area where the vendor correction effect of all the stands (F5 to F1) assigned to the crown control is effective. As described above, in the regions (1) to (4), the effect of eliminating the crown ratio deviation by the vendor correction is not sufficient. Therefore, in the operation amount correcting means 113, when the downstream stand has a control margin, the effect of eliminating the crown ratio deviation is obtained. The vendor output is corrected using the control margin for the purpose of improving the output.
S5−1で過渡領域(1)〜(4)でのベンダー補正量Δb51、Δb52、Δb53、Δb54、Δb42、Δb43、Δb44、Δb33、Δb34、Δb24を算出する。Δbxyは領域yに対するxスタンドの補正量を示している。   In S5-1, bender correction amounts Δb51, Δb52, Δb53, Δb54, Δb42, Δb43, Δb44, Δb33, Δb34 and Δb24 in the transient regions (1) to (4) are calculated. Δbxy represents the correction amount of the x stand for the region y.
補正量の算出は、以下の演算で行う。すなわちクラウン比率偏差解消のためのベンダー値の修正を、領域(1)ではF1〜F4が分担していたクラウン比率偏差解消比率γ1〜γ4をF5にすべて配分する演算を行うことでΔb51を算出する。すなわちγ5を1とすると(7)式よりΔεh5=1なので、この条件で(6)式によりこの場合の第5スタンドのベンダー修正量Δb51を算出する。領域(2)ではγ1〜γ3をF4、F5に配分することでΔb52、Δb42を算出する。すなわちあらかじめ定められたγ4+γ5が1となるような配分の下で、(7)式よりF4とF5で修正するクラウン比率を算出し、(6)式によりこの場合の第4スタンドと第5スタンドのベンダー修正量Δb52、Δb42を算出する。同様に、領域(3)ではγ1〜γ2をF3〜F5に配分し、γ3+γ4+γ5が1となるような配分の下での計算で、Δb53、Δb43、Δb33を算出する。同様の計算で領域(4)では、γ1をF2〜F5に配分し、γ2+γ3+γ4+γ5が1となるような配分の下での計算で、Δb52、Δb42、Δb32、Δb22を算出する。   The correction amount is calculated by the following calculation. In other words, the correction of the vendor value for eliminating the crown ratio deviation is performed, and Δb51 is calculated by performing an operation of allocating all the crown ratio deviation eliminating ratios γ1 to γ4 shared by F1 to F4 to F5 in the region (1). . That is, if γ5 is 1, Δεh5 = 1 from the equation (7), and the vendor correction amount Δb51 of the fifth stand in this case is calculated from the equation (6) under this condition. In the area (2), Δb52 and Δb42 are calculated by allocating γ1 to γ3 to F4 and F5. That is, under the distribution in which the predetermined γ4 + γ5 is 1, the crown ratio corrected by F4 and F5 is calculated from the equation (7), and the fourth stand and the fifth stand in this case are calculated by the equation (6). Vendor correction amounts Δb52 and Δb42 are calculated. Similarly, in the region (3), Δb53, Δb43, and Δb33 are calculated by the calculation under the distribution in which γ1 to γ2 is distributed to F3 to F5 and γ3 + γ4 + γ5 is 1. In the same calculation, in the area (4), γ1 is distributed to F2 to F5, and Δb52, Δb42, Δb32, and Δb22 are calculated by calculation under the distribution in which γ2 + γ3 + γ4 + γ5 is 1.
配分演算は操作量分配手段111の処理で、配分対象となるスタンドをF1〜F5から上記のそれぞれに変更することで、図4に示す演算により実現できる。そしてスタンド毎にS5−2〜S5−7の処理を行うことにより、各領域が該当スタンドを通過する際のベンダー修正量を算出して、出力する。   The distribution calculation can be realized by the calculation shown in FIG. 4 by changing the stand to be distributed from F1 to F5 to each of the above by the processing of the operation amount distribution unit 111. Then, by performing the processing of S5-2 to S5-7 for each stand, the vendor correction amount when each area passes through the corresponding stand is calculated and output.
S5−2では、トラッキング手段112の出力から各スタンドが現在圧延している制御領域を判定する。トラッキング手段は制御対象150からロ−ル速度Vを取り込み、フィードバック制御が起動されて以降の鋼板160の移動量を計算して、各スタンドが現在圧延している領域が(1)〜(5)のどれかを判定する。領域(1)を圧延する可能性があるのは本実施例ではF5のみなので、S5−3でF5のベンダー修正量としてΔb5+Δb51を出力する。領域(2)を圧延している場合には、その可能性があるF5、F4について、S5−4でF5のベンダー修正量としてΔb5+Δb52、F4のベンダー修正量としてΔb4+Δb42を出力する。領域(3)を圧延している場合には、その可能性があるF5〜F3について、S5−5でF5のベンダー修正量としてΔb5+Δb53、F4のベンダー修正量としてΔb4+Δb43、F3のベンダー修正量としてΔb3+Δb33を出力する。領域(4)を圧延している場合には、その可能性があるF5〜F2について、S5−6でF5のベンダー修正量としてΔb5+Δb52、F4のベンダー修正量としてΔb4+Δb42、F3のベンダー修正量としてΔb3+Δb32、F2のベンダー修正量としてΔb2+Δb22を出力する。領域(5)を圧延している場合には、補正の必要はなくF5〜F1について、S5−7でF5〜F1のベンダー修正量としてΔb5、Δb4、Δb3、Δb2、Δb1を出力する。このような各スタンドのクラウン制御能力を使い切るための補正処理により、クラウン制御の応答を高めることができる。   In S5-2, the control area where each stand is currently rolling is determined from the output of the tracking means 112. The tracking means takes in the roll speed V from the control object 150, calculates the amount of movement of the steel plate 160 after the feedback control is activated, and the areas where each stand is currently rolled are (1) to (5). One of them. Since there is a possibility that the region (1) is rolled only in F5 in this embodiment, Δb5 + Δb51 is output as the vendor correction amount of F5 in S5-3. If the region (2) is rolled, for F5 and F4 that may be there, Δb5 + Δb52 is output as the vendor correction amount of F5 and Δb4 + Δb42 is output as the vendor correction amount of F4 in S5-4. If the region (3) is rolled, for F5 to F3, which may be the case, Δb5 + Δb53 as the F5 vendor correction amount, Δb4 + Δb43 as the F4 vendor correction amount, Δb3 + Δb33 as the F3 vendor correction amount in S5-5. Is output. When the region (4) is rolled, with respect to F5 to F2 which may be possible, Δb5 + Δb52 as the F5 vendor correction amount, Δb4 + Δb42 as the F4 vendor correction amount, and F3 vendor correction amount as Δb3 + Δb32 in S5-6. , Δb2 + Δb22 is output as the vendor correction amount of F2. When the region (5) is rolled, there is no need for correction, and for F5 to F1, Δb5, Δb4, Δb3, Δb2, and Δb1 are output as the F5 to F1 vendor correction amounts in S5-7. The response of crown control can be enhanced by such correction processing for using up the crown control capability of each stand.
図7に形状制御手段114の処理を示す。S3−1でクラウン・形状制御手段103から取り込んだ形状Factを取り込む。そして一例として(10)式によりF6とF7のベンダー修正量を算出する。
F6=β1・Fact (10)
F7=β2・Fact
ただし、β1、β2:制御ゲイン。
FIG. 7 shows the processing of the shape control means 114. In S3-1, the shape Fact fetched from the crown / shape control means 103 is fetched. As an example, the vendor correction amounts of F6 and F7 are calculated by the equation (10).
F6 = β1 ・ Fact (10)
F7 = β2 ・ Fact
However, β1, β2: Control gain.
一般にエッジウェ−ブ(耳伸び)形状に対してはベンダーの出力を大きくし、センタ−バックル(中伸び)に対してはベンダーの出力を小さくすることで、形状の平坦化を図る。ベンダー修正量としては、F1〜F5でクラウン比率を修正した影響を相殺する演算を付加して、算出することも考えられる。すなわちF5出側のクラウン比率が大きくなるようにF1〜F5のベンダーを修正した場合には、形状には耳伸び傾向の影響を与えているので、F6、F7のベンダーを(9)式で得た値に対して大きくして、この影響を相殺する。逆にF5出側のクラウン比率が小さくなるようにF1〜F5のベンダーを修正した場合には、形状に対して中伸び傾向の影響を与えているので、F6、F7のベンダーを(9)式で計算した値に対して小さくして、この影響を相殺する。   Generally, the output of the bender is increased for the edge wave (ear extension) shape, and the output of the bender is decreased for the center buckle (medium elongation), thereby flattening the shape. The vendor correction amount may be calculated by adding an operation that offsets the effect of correcting the crown ratio with F1 to F5. In other words, when the F1 to F5 benders are modified so that the crown ratio on the F5 exit side is increased, the shape is affected by the tendency of the ears to grow, so the F6 and F7 benders are obtained using equation (9). To compensate for this effect. Conversely, when the F1 to F5 benders are modified so that the crown ratio on the F5 exit side becomes small, the medium elongation tendency has an effect on the shape. This value is offset by making it smaller than the value calculated in (1).
本実施例ではF1〜F5をクラウン偏差修正用スタンド、F6、F7を形状平坦化用スタンドとしたが、例えばF1〜F4をクラウン偏差修正用スタンド、F5〜F7を形状平坦化用スタンドのような、他の分担も考えられる。また簡単のため計測装置をクラウン・形状計170としたが、両者は単一のユニットに一体化されている場合もあるし、クラウン計と形状計に物理的に分離されている場合もある。どちらに対しても本発明を同様に、適用できる。さらに故障等で使用できないスタンド(ダミ−スタンド)があった場合にも、そのスタンドでのクラウン比率偏差解消比率γを0とすることで、本発明を同様に適用できる。   In this embodiment, F1 to F5 are crown deviation correction stands, and F6 and F7 are shape flattening stands. For example, F1 to F4 are crown deviation correction stands, and F5 to F7 are shape flattening stands. Other assignments are also possible. For simplicity, the measuring device is the crown / shape meter 170, but both may be integrated into a single unit or may be physically separated into a crown meter and a shape meter. The present invention can be similarly applied to both. Furthermore, even when there is a stand (dummy stand) that cannot be used due to a failure or the like, the present invention can be similarly applied by setting the crown ratio deviation elimination ratio γ at that stand to zero.
次に本発明の第2の実施例を示す。第1の実施例では、あらかじめ決められたスタンドをそれぞれクラウン制御と形状制御に割り当てたが、本実施例では、圧延中に検出したクラウン偏差と平坦度に応じて、クラウン制御に割り当てるスタンドと形状制御に割り当てるスタンドをリアルタイムで最適化する実施例を示す。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the predetermined stands are assigned to the crown control and the shape control, respectively, but in this embodiment, the stand and the shape assigned to the crown control according to the crown deviation and flatness detected during rolling. An embodiment for optimizing a stand assigned to control in real time will be described.
図8は第2の実施例によるクラウン・形状制御装置の構成を示す。新たに設けられた制御スタンド決定手段801は、クラウン・形状受信手段103から取り込んだクラウンと形状(平坦度)の検出値をもとに、クラウン制御と形状制御に割り当てるスタンドの最適化処理を行い、結果をクラウン・形状フィードバック制御手段104に出力する。   FIG. 8 shows a configuration of a crown / shape control apparatus according to the second embodiment. The newly provided control stand determining means 801 performs the optimization process of the stand assigned to the crown control and the shape control based on the detected values of the crown and shape (flatness) taken from the crown / shape receiving means 103. The result is output to the crown / shape feedback control means 104.
図9に制御スタンド決定手段801の処理を示す。S9−1でクラウン検出値Cact、形状検出値Fact、および最終スタンド(F7)出側板厚h7を取り込む。S9−2で(Cact/h7)により、最終スタンド出側のクラウン比率εactを算定し、さらにεactの目標クラウン比率εtからの偏差(εact−εt)をΔεhする。S9−3でεactとFactの相対関係から、クラウン制御に割り当てるスタンドと形状制御に割り当てるスタンドを決定する。   FIG. 9 shows the processing of the control stand determining means 801. In S9-1, the crown detection value Cact, the shape detection value Fact, and the final stand (F7) outlet side plate thickness h7 are fetched. In S9-2, the crown ratio εact on the final stand exit side is calculated by (Cact / h7), and the deviation (εact−εt) of εact from the target crown ratio εt is Δεh. In S9-3, the stand assigned to the crown control and the stand assigned to the shape control are determined from the relative relationship between εact and Fact.
定性的にはΔεhが大きい程、クラウン制御に割り当てるスタンド数を多くすることになるが、簡単な例では、下記に例を示す指針でクラウン制御に割り当てるスタンド数を決定することが考えられる。すなわち平坦度Factが小さいとき(鋼板が平坦なとき、たとえば|Fact|<30IUNITのとき)とそうでないときについて、Δεhの大きさにしたがってクラウン制御に使用するスタンドを、それぞれ(11)、(12)式にしたがって変更する。
|Fact|<30IUNIT のとき (11)
|Δεh|<0.001 F1のみ
0.001≦|Δεh|<0.002 F1〜F2
0.002≦|Δεh|<0.005 F1〜F3
0.005≦|Δεh|<0.010 F1〜F4
0.010≦|Δεh| F1〜F5
30IUNIT≦|Fact| のとき (12)
|Δεh|<0.002 F1のみ
0.002≦|Δεh|<0.005 F1〜F2
0.005≦|Δεh|<0.010 F1〜F3
0.010≦|Δεh|<0.025 F1〜F4
0.025≦|Δεh| F1〜F5
クラウン制御に割り当てられなかったスタンドは、自動的に形状制御に割り当てられることになる。クラウン・形状フィードバック制御手段104は、決定されたクラウン制御分担スタンドと形状制御分担スタンドの情報にしたがって、実施例1で示した処理を行い、ベンダー修正量を算出する。
Qualitatively, as Δεh is larger, the number of stands assigned to the crown control is increased. However, in a simple example, it is conceivable to determine the number of stands assigned to the crown control with a pointer shown as an example below. That is, when the flatness Fact is small (when the steel plate is flat, for example, when | Fact | <30 IUNIT) and when it is not, the stands used for crown control according to the magnitude of Δεh are respectively (11), (12 ) Change according to the formula.
When | Fact | <30 IUNIT (11)
| Δεh | <0.001 F1 only
0.001 ≦ | Δεh | <0.002 F1 to F2
0.002 ≦ | Δεh | <0.005 F1 to F3
0.005 ≦ | Δεh | <0.010 F1 to F4
0.010 ≦ | Δεh | F1 to F5
When 30IUNIT ≦ | Fact | (12)
| Δεh | <0.002 F1 only
0.002 ≦ | Δεh | <0.005 F1 to F2
0.005 ≦ | Δεh | <0.010 F1 to F3
0.010 ≦ | Δεh | <0.025 F1 to F4
0.025 ≦ | Δεh | F1 to F5
A stand that is not assigned to the crown control is automatically assigned to the shape control. The crown / shape feedback control means 104 performs the processing shown in the first embodiment in accordance with the information on the determined crown control sharing stand and the shape control sharing stand, and calculates the vendor correction amount.
本実施例では、クラウン比率偏差に着目してクラウン制御を分担するスタンドを決定したが、クラウン比率偏差の代わりにクラウン偏差に着目することもできる。   In the present embodiment, the stand for sharing the crown control is determined by paying attention to the crown ratio deviation, but it is also possible to pay attention to the crown deviation instead of the crown ratio deviation.
次に制御スタンド決定手段801で、各スタンドのクラウン矯正能力に配慮して、必要最小限のスタンドをクラウン制御に割り当てることで、形状制御により多くのスタンドを割り当てる実施例を示す。   Next, an example in which the control stand determination unit 801 allocates a large number of stands by shape control by assigning the minimum necessary stands to the crown control in consideration of the crown correction ability of each stand will be described.
本実施例では図9のS9−3の代わりに、図10に示す処理で制御スタンドを決定する。図10にクラウン比率偏差が正の値の場合を例に、制御スタンドを決定する処理の詳細を示す。S10−1でスタンド番号を1に設定する。S10−2で第1〜第nスタンドのベンダー値として最大値を代入し、(3)式によりこのスタンド出側のクラウン比率を算定する。S10−3で得られたクラウン比率から目標クラウン比率を引いた値が負かどうかを判定する。負の場合は、ここまでのスタンドによるクラウン矯正で正のクラウン比率偏差の解消が可能なことを意味しているので、S10−5で第1〜第nスタンドをクラウン制御に使用し、第(n+1)〜第7スタンドを形状制御に使用するとの結論を出力する。S10−3でクラウン比率偏差が正の場合には、第1〜第nスタンドのクラウン矯正能力は不足しているので、S10−4でクラウン制御を分担するスタンド数をひとつ増やし、S10−2に処理を戻す、そしてS10−2〜S10−4をS10−3が満足されるまで繰り返す。   In this embodiment, instead of S9-3 in FIG. 9, the control stand is determined by the process shown in FIG. FIG. 10 shows details of processing for determining a control stand, taking an example in which the crown ratio deviation is a positive value. Set the stand number to 1 in S10-1. In S10-2, the maximum value is substituted as the vendor value of the first to nth stands, and the crown ratio on the stand exit side is calculated by the equation (3). It is determined whether the value obtained by subtracting the target crown ratio from the crown ratio obtained in S10-3 is negative. If negative, it means that the positive crown ratio deviation can be eliminated by the crown correction with the stand so far, so the first to nth stands are used for crown control in S10-5, n + 1) to output a conclusion that the seventh stand is used for shape control. If the crown ratio deviation is positive in S10-3, the crown correction capability of the 1st to nth stands is insufficient, so in S10-4 the number of stands that share crown control is increased by one, and S10-2 is changed to S10-2. The process is returned, and S10-2 to S10-4 are repeated until S10-3 is satisfied.
本実施例ではクラウン比率の偏差が正の場合を例に説明したが、負の値のときはS10−2で各スタンドのベンダーを最小値に設定し、S10−3で、クラウン比率偏差>0を判定すれば、図10と同一の処理で対応できる。   In this embodiment, the case where the deviation of the crown ratio is positive has been described as an example. However, when the deviation is negative, the vendor of each stand is set to the minimum value in S10-2, and the crown ratio deviation> 0 in S10-3. Can be handled by the same processing as in FIG.
本発明は、少なくとも最終スタンド出側にクラウン計が備えられた、タンデムミルのクラウン・形状制御に、有効に適用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively applied to crown / shape control of a tandem mill provided with a crown meter at least on the exit side of the final stand.
本発明の一実施例によるクラウン・形状制御装置の構成図。The block diagram of the crown and shape control apparatus by one Example of this invention. クラウンと形状(平坦度)の定義を示した説明図。Explanatory drawing which showed the definition of crown and shape (flatness). クラウン比率算定手段の処理を示したフローチャート。The flowchart which showed the process of the crown ratio calculation means. 操作量分配手段の処理を示したフローチャート。The flowchart which showed the process of the operation amount distribution means. 操作量補正手段の処理を示したフローチャート。The flowchart which showed the process of the operation amount correction | amendment means. 鋼板の領域を示す模式図。The schematic diagram which shows the area | region of a steel plate. 形状制御手段の処理を示したフローチャート。The flowchart which showed the process of the shape control means. 本発明の他の実施例によるクラウン・形状制御装置の構成図。The block diagram of the crown and shape control apparatus by the other Example of this invention. 他の実施例による制御手段決定手段の処理を示したフローチャート。The flowchart which showed the process of the control means determination means by another Example. 更に他の実施例による制御手段決定手段の処理の一部を示したフローチャート。The flowchart which showed a part of process of the control means determination means by other Example.
符号の説明Explanation of symbols
100…クラウン・形状制御装置、101…セットアップ手段、102…制御モデル、103…クラウン・形状受信手段、104…クラウン・形状フィードバック制御手段、111…操作量分配手段、113…操作量補正手段、114…形状制御手段、115…フィードバック操作量出力手段、130…操作量算出手段、150…制御対象、170…クラウン・形状計、801…制御スタンド決定手段。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Crown and shape control apparatus, 101 ... Setup means, 102 ... Control model, 103 ... Crown / shape receiving means, 104 ... Crown / shape feedback control means, 111 ... Manipulation amount distribution means, 113 ... Manipulation amount correction means, 114 ... shape control means, 115 ... feedback manipulated variable output means, 130 ... manipulated variable calculation means, 150 ... control object, 170 ... crown / shape meter, 801 ... control stand determination means.

Claims (4)

  1. 圧延後の鋼板のクラウンを検出するクラウン計と平坦度を検出する形状計を備え、クラウンと形状を制御するための操作端として少なくともベンダーを備えた、複数のスタンドからなる熱間タンデム圧延ミルにおいて、
    ラウン計から取り込んだ圧延中の鋼板のクラウンまたはクラウンを板厚で除した値であるクラウン比率の目標値からの偏差と形状計から取り込んだ鋼板の平坦度を比較し、比較結果からクラウン制御に使用するスタンドと形状制御に使用するスタンドを特定する制御スタンド決定手段を備え、
    該制御スタンド決定手段はクラウン制御に使用するスタンドと形状制御に使用するスタンドの割当を圧延中に変更することを特徴とする熱間タンデム圧延ミルのクラウン形状制御装置。
    In a hot tandem rolling mill comprising a plurality of stands, equipped with a crown meter for detecting the crown of a rolled steel sheet and a shape meter for detecting flatness, and having at least a bender as an operating end for controlling the crown and shape ,
    Comparing the flatness of the captured steel from the deviation and the shape meter crown or crown of the steel sheet in the rolling taken from click lounger meter from the target value of the crown ratio is a value obtained by dividing the thickness, crown control the comparison result Control stand determining means for specifying the stand used for the shape and the stand used for shape control,
    A crown shape control device for a hot tandem rolling mill, wherein the control stand determining means changes the assignment of a stand used for crown control and a stand used for shape control during rolling.
  2. 前記制御スタンド決定手段は、圧延中の鋼板のクラウンまたはクラウン比率の目標値からの偏差が大きいときはクラウン制御に使用するスタンド数を増加させ、該偏差が小さいときはクラウン制御に使用するスタンド数を減少させることを特徴とする請求項1記載の熱間タンデム圧延ミルのクラウン形状制御装置。   The control stand determining means increases the number of stands used for crown control when the deviation from the target value of the crown or crown ratio of the steel sheet being rolled is large, and when the deviation is small, the number of stands used for crown control. The crown shape control device for a hot tandem rolling mill according to claim 1, wherein:
  3. 圧延後のクラウンを予測する制御モデルを備え、前記制御スタンド決定手段は、圧延中の鋼板のクラウンまたはクラウン比率の目標値からの偏差を解消するのに必要なスタンド数を前記制御モデルを用いた演算で算出し、算出結果にしたがってクラウン制御に使用するスタンドを特定し、残りのスタンドを形状制御に使用することを特徴とする請求項1記載の熱間タンデム圧延ミルのクラウン形状制御装置。 A control model for predicting the crown after rolling is provided, and the control stand determining means uses the control model to determine the number of stands necessary for eliminating the deviation from the target value of the crown of the steel sheet being rolled or the crown ratio. The crown shape control device for a hot tandem rolling mill according to claim 1, wherein the stand is used for crown control, which is calculated by calculation, and used for crown control, and the remaining stands are used for shape control.
  4. 圧延後の鋼板のクラウンを検出するクラウン計と平坦度を検出する形状計を備え、クラウンと形状を制御するための操作端として少なくともベンダーを備えた、複数のスタンドからなる熱間タンデム圧延ミルのクラウン形状制御方法にいて、
    圧延中の鋼板のクラウンまたはクラウン比率の目標値からの偏差と鋼板平坦度の変化を検出し、クラウン比率の目標値からの偏差が大きいときはより多くのスタンドをクラウン制御に使用し、鋼板平坦度が乱れているときはより多くのスタンドを形状制御に使用するようにして、クラウン制御に使用するスタンドと形状制御に使用するスタンドを圧延中に変更することを特徴とする熱間タンデム圧延ミルのクラウン形状制御方法。
    A hot tandem rolling mill comprising a plurality of stands, equipped with a crown meter for detecting the crown of a rolled steel sheet and a shape meter for detecting flatness, and having at least a bender as an operating end for controlling the crown and shape. In the crown shape control method,
    Detects deviations from the target value of the crown or crown ratio of the steel sheet during rolling and changes in the flatness of the steel sheet, and when the deviation from the target value of the crown ratio is large, more stands are used for crown control. A hot tandem rolling mill characterized in that more stands are used for shape control when the degree is disturbed, and the stand used for crown control and the stand used for shape control are changed during rolling. Crown shape control method.
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