JP5380199B2 - Method of controlling tension in rolling device and rolling device - Google Patents
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Description
本発明は、圧延装置での張力制御方法、及びこの張力制御方法を適用した圧延装置に関する。 The present invention relates to a tension control method in a rolling device and a rolling device to which this tension control method is applied.
従来から、薄鋼板等の圧延材は、加熱されたスラブや原板を複数の圧延スタンドを有する圧延装置に導入して、連続的に圧延することで製造されており、最終圧延スタンドの下流側には、圧延終了後の圧延材を巻き取るための巻き取り装置が設けられている。
かかる圧延装置での圧延においては、各圧延スタンドにおいて、板厚やスタンド間張力などを精度よく制御する必要がある。各圧延スタンドでの板厚やスタンド間張力の制御が不十分であると、仕上げ板厚が目標値から外れたり、安定した通板が得られないと行った不都合が生じる。
Conventionally, rolled materials such as thin steel plates have been manufactured by introducing heated slabs and original plates into a rolling apparatus having a plurality of rolling stands and continuously rolling them, and on the downstream side of the final rolling stand. Is provided with a winding device for winding the rolled material after rolling.
In rolling with such a rolling apparatus, it is necessary to accurately control the plate thickness, tension between the stands, and the like in each rolling stand. Insufficient control of the plate thickness and tension between the stands at each rolling stand causes the inconvenience that the finished plate thickness deviates from the target value or a stable plate cannot be obtained.
安定した圧延を行うべく、スタンド間張力を制御する方法としては、例えば、特許文献１〜特許文献４に開示された技術がある。
特許文献１は、圧下操作によって張力制御を行なう冷間タンデム圧延機の張力制御装置において、定常圧延時の目標張力を出力する目標張力設定部と、この目標張力設定部からの出力に圧延材料などを考慮した変更量設定ゲインを乗算して低速域での目標張力変更量の最大値を得る目標張力変更量ゲイン設定部と、このゲイン設定部の出力を受けて圧延速度に対応した張力変更カ−ブを作成して出力する関数発生器と、前記目標張力設定部の出力に前記関数発生器の出力を補正量として加えて前記圧下操作の張力制御に用いるための目標張力を得る手段とを備えた圧延機の張力制御装置を開示する。
As a method for controlling the tension between the stands in order to perform stable rolling, for example, there are techniques disclosed in Patent Documents 1 to 4.
Patent Document 1 discloses a tension control device for a cold tandem rolling mill that performs tension control by a rolling operation. The target tension change amount gain setting unit that obtains the maximum target tension change amount in the low speed range by multiplying the change amount setting gain that takes into account the tension, and the tension change function corresponding to the rolling speed by receiving the output of this gain setting unit A function generator for generating and outputting a target, and means for obtaining a target tension for use in tension control of the reduction operation by adding the output of the function generator as a correction amount to the output of the target tension setting unit Disclosed is a tension control device for a rolling mill provided.
特許文献２は、圧延材の張力を目標値に制御する張力制御装置、圧延材の板厚を目標値に制御する板厚制御装置及びロールの速度を目標値に制御する速度制御装置を備えた圧延機の制御装置において、外部から与えられる圧延速度に基づいて、前記圧延機のスタンド間張力の目標値を前記圧延機の圧延速度の関数として設定する張力目標値設定部と、前記張力目標値設定部によって設定された張力目標値を入力し、圧延荷重が予め定めた圧延荷重制限値を超えないように前記圧延機の出側板厚目標値を決定し、さらに前記出側板厚目標値に圧延し、且つマスフローバランスを保持するロール開度設定値とロール速度設定値とを設定する設定値演算部と、前記設定値演算部の設定値を入力し、実績圧延速度に応じてロール速度、圧延材張力及び出側板厚の各設定値を変更する設定値変更部と、を備えた圧延機の制御装置を開示する。 Patent Document 2 includes a tension control device that controls the tension of a rolled material to a target value, a plate thickness control device that controls the plate thickness of the rolled material to a target value, and a speed control device that controls the speed of the roll to a target value. In the control device of the rolling mill, based on a rolling speed given from the outside, a tension target value setting unit that sets a target value of tension between the stands of the rolling mill as a function of the rolling speed of the rolling mill, and the tension target value The target tension value set by the setting unit is input, the outlet thickness target value of the rolling mill is determined so that the rolling load does not exceed a predetermined rolling load limit value, and rolling is further performed to the outlet thickness target value. And a set value calculation unit for setting a roll opening set value and a roll speed set value for maintaining mass flow balance, and a set value of the set value calculation unit are input, and the roll speed and rolling are set according to the actual rolling speed. Material tension and Discloses a control apparatus of a rolling mill, comprising: a setting value changing section for changing the set values of the side thickness, the.
特許文献３は、帯状被圧延材を圧延を停止すること無く連続的に圧延する冷間タンデム圧延機の張力の制御方法において、張力制限制御を圧下位置変更により行っている場合において、圧延速度を減少させたとき、それが一定値以下に下がり一定量の圧下位置の変更を行った後に張力制限制御の上下限値を拡げ、そして、減速が完了したときのスタンド間の張力実績値及び圧延速度、並びに張力制限制御の上下限値を拡げたときのスタンド間の張力設定値及び圧延速度から圧延現象に応じた張力設定直線を求め、以後低速度領域の張力制限制御をこの張力設定直線に基づいて行なう冷間タンデム圧延機の張力制御方法を開示する。 Patent Document 3 discloses a method for controlling the tension of a cold tandem rolling mill that continuously rolls a strip-shaped rolled material without stopping rolling. When it is reduced, it falls below a certain value and after changing a certain amount of rolling position, the upper and lower limits of the tension limit control are expanded, and the actual tension value between the stands and the rolling speed when deceleration is completed The tension setting line corresponding to the rolling phenomenon is obtained from the tension setting value between the stands and the rolling speed when the upper and lower limit values of the tension limiting control are expanded, and thereafter, the tension limiting control in the low speed region is based on this tension setting line. A method for controlling the tension of a cold tandem rolling mill is disclosed.
特許文献４は、タンデム式冷間圧延機の最終スタンドにおける張力制御を前記最終スタンドの圧下位置変更により行う金属板の冷間圧延方法において、前記最終スタンドのワークロールにブライトロールを用いて出側板厚１．６ｍｍ以上の金属板を圧延するに際し、圧延速度の低速度領域における張力制御の目標値を速度減少量に比例して高くなるように直線で与えるとともに前記目標値に対して上下限値を設け、張力の実績値が前記上下限値の範囲内にある場合には張力制御のための当該スタンドの圧下位置変更を行わない金属板の冷間圧延方法を開示する。 Patent Document 4 describes a cold rolling method for a metal plate in which tension control in a final stand of a tandem cold rolling mill is performed by changing a reduction position of the final stand, using a bright roll as a work roll of the final stand. When rolling a metal plate having a thickness of 1.6 mm or more, a target value for tension control in a low speed region of the rolling speed is given in a straight line so as to increase in proportion to the speed reduction amount, and upper and lower limit values with respect to the target value. And a cold rolling method of a metal plate that does not change the reduction position of the stand for tension control when the actual value of tension is within the range of the upper and lower limit values is disclosed.
特許文献１〜特許文献４に開示された技術は、複数の圧延スタンドが備えられた圧延装置を用いて圧延材を圧延するに際して、圧延速度とスタンド間張力との関係を示す「張力カーブ」を用いて圧延材の張力制御を行うものとなっている。
特許文献１に用いられる張力カーブは一次遅れ系の曲線の形を呈しており、特許文献２の張力カーブは直線となっている。しかしながら、両特許文献とも、張力カーブの具体的な決定方法を開示しておらず、実際の現場に適用可能な技術とはなっていない。
The techniques disclosed in Patent Literature 1 to Patent Literature 4 provide a “tension curve” that indicates the relationship between the rolling speed and the tension between the stands when rolling a rolled material using a rolling apparatus provided with a plurality of rolling stands. It is used to control the tension of the rolled material.
The tension curve used in Patent Document 1 is in the form of a first-order lag curve, and the tension curve in Patent Document 2 is a straight line. However, neither patent document discloses a specific method for determining a tension curve, and it is not a technique applicable to an actual site.
特許文献３に用いられる張力カーブは直線の形を呈しており、特許文献４の張力カーブは曲線状となっている。しかしながら、両特許文献とも張力カーブの決定方法が開示されているものの、その方法は、圧延速度変化時の実績から求めるものである。この方法では、実績と異なる張力カーブを設定することはできず、様々な鋼種や板厚の圧延、特に初めての鋼種や板厚の圧延を行う場合に適用可能な技術とはなっていない。 The tension curve used in Patent Document 3 has a linear shape, and the tension curve in Patent Document 4 has a curved shape. However, although both patent documents disclose a method for determining a tension curve, the method is obtained from the actual performance when the rolling speed is changed. In this method, it is not possible to set a tension curve different from the actual results, and it is not a technique that can be applied to rolling various steel types and sheet thicknesses, especially when performing the first steel type and sheet thickness rolling.
そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、目標とする仕上げ板厚が得られ且つ安定した圧延が行える圧延装置での張力制御方法、及びこの張力制御方法を適用した圧延装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a tension control method in a rolling apparatus that can achieve a target finished thickness and can perform stable rolling, and a rolling apparatus to which this tension control method is applied. Objective.
上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明に係る圧延装置での張力制御方法は、複数の圧延スタンドが備えられた圧延装置を用いて圧延材を圧延するに際し、圧延速度とスタンド間張力との関係を示す張力カーブを用いて圧延材の張力制御を行う方法であって、時間を変数として含まない静的な圧延モデルと、時間で積分する評価関数である動的な評価関数から導出され且つ時間で積分しない評価関数となっている静的な評価関数とを用い、最適化計算を行うことで、前記張力カーブを求め、前記最適化計算で求められた張力カーブに基づき、スタンド間張力の制御を行うことを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, the present invention takes the following technical means.
The tension control method in the rolling apparatus according to the present invention uses a tension curve indicating the relationship between the rolling speed and the tension between the stands when rolling a rolled material using a rolling apparatus provided with a plurality of rolling stands. This is a method for controlling the tension of a material, which is derived from a static rolling model that does not include time as a variable and a dynamic evaluation function that is an evaluation function that integrates over time, and is an evaluation function that does not integrate over time. The tension curve is obtained by performing an optimization calculation using a static evaluation function, and the tension between the stands is controlled based on the tension curve obtained by the optimization calculation.
なお、時間を変数として含まない静的な圧延モデルとしては、後述する発明を実施するための形態の式（４）が対応し、時間で積分しない評価関数である静的な評価関数としては、式（１０）が対応する。
好ましくは、前記圧延スタンドのうち最終圧延スタンドを除く上流側圧延スタンドの出側板厚と当該上流側圧延スタンドの１つ下流に位置する下流側圧延スタンドの入側板厚とが同厚であると共に、前記上流側圧延スタンドの出側板厚が目標値と一致し、且つ前記最終圧延スタンドの出側板厚が目標値と一致し、且つ前記上流側圧延スタンドの出側のスタンド間張力と前記下流側圧延スタンドの入側のスタンド間張力とが同じであると共に、前記上流側圧延スタンドの出側のスタンド間張力が目標値と一致すると仮定することで、前記動的な評価関数から前記静的な評価関数を導出し、導出された静的な評価関数を用いて最適化計算を行うことで、前記張力カーブを求めるとよい。
In addition, as a static rolling model that does not include time as a variable, Equation (4) in the form for carrying out the invention described later corresponds, and as a static evaluation function that is an evaluation function that does not integrate over time, Equation (10) corresponds.
Preferably, the outlet side plate thickness of the upstream side rolling stand excluding the final rolling stand among the rolling stands and the inlet side plate thickness of the downstream side rolling stand located downstream of the upstream side rolling stand are the same thickness, The outlet side plate thickness of the upstream rolling stand matches a target value, the outlet side plate thickness of the final rolling stand matches a target value, and the tension between the outlets on the outlet side of the upstream rolling stand and the downstream side rolling By assuming that the tension between the stands on the entrance side of the stand is the same, and that the tension between the stands on the exit side of the upstream rolling stand coincides with a target value, the static evaluation from the dynamic evaluation function The tension curve may be obtained by deriving a function and performing optimization calculation using the derived static evaluation function.
なお、上記で仮定した事項は、後述する発明を実施するための形態の式（５）〜式（８）に対応する。
さらに好ましくは、全ての圧延スタンド間におけるスタンド間張力の制御を実施することで、前記上流側圧延スタンドの出側のスタンド間張力と前記下流側圧延スタンドの入側のスタンド間張力とを同じとすると共に、前記上流側圧延スタンドの出側のスタンド間張力を目標値に一致させるとよい。
In addition, the matter assumed above respond | corresponds to Formula (5)-Formula (8) of the form for implementing invention mentioned later.
More preferably, by controlling the tension between the stands among all the rolling stands, the tension between the outlets of the upstream rolling stand and the tension between the inlets of the downstream rolling stand are the same. At the same time, the tension between the stands on the outlet side of the upstream rolling stand is preferably matched with the target value.
全ての圧延スタンドの出側板厚の制御を実施することで、上流側圧延スタンドの出側板厚と下流側圧延スタンドの入側板厚とが同厚であると共に、前記上流側圧延スタンドの出側板厚が目標板厚と一致し、且つ前記最終圧延スタンドの出側板厚が目標値と一致するようにすることは好ましい。
前記張力カーブから得られたスタンド間張力の目標値ならびにゲージメータの関係式から、前記圧延スタンドにおける圧延速度と圧下フィードフォワード補償量との関係を示す圧下補償量カーブを求め、得られた圧下補償量カーブに基づき、圧延スタンドの圧下量の制御を行ってもよい。
By controlling the outlet side plate thickness of all the rolling stands, the outlet side plate thickness of the upstream side rolling stand and the inlet side plate thickness of the downstream side rolling stand are the same, and the outlet side plate thickness of the upstream side rolling stand Is preferably equal to the target thickness, and the outlet side thickness of the final rolling stand is preferably equal to the target value.
From the target value of the tension between the stands obtained from the tension curve and the relational expression of the gauge meter, a reduction compensation amount curve indicating the relationship between the rolling speed and the reduction feedforward compensation amount in the rolling stand is obtained, and the obtained reduction compensation is obtained. Based on the quantity curve, the rolling reduction of the rolling stand may be controlled.
本発明に係る圧延装置は、圧延材を圧延する複数の圧延スタンドと、該圧延スタンドを制御する制御部とを有する圧延装置において、前記制御部は、圧延材の圧延速度とスタンド間張力との関係を示す張力カーブを用いて張力制御を行うものであり、時間を変数として含まない静的な圧延モデルと時間で積分しない評価関数である静的な評価関数とを用い、最適化計算を行うことで、前記張力カーブを求め、求められた張力カーブに基づきスタンド間張力の制御を行うように構成されていることを特徴とする。 The rolling apparatus according to the present invention is a rolling apparatus having a plurality of rolling stands for rolling a rolled material and a control unit for controlling the rolling stand, wherein the control unit includes a rolling speed of the rolled material and an inter-stand tension. Tension control is performed using a tension curve indicating the relationship, and optimization calculation is performed using a static rolling model that does not include time as a variable and a static evaluation function that is an evaluation function that does not integrate over time. Thus, the tension curve is obtained, and the tension between the stands is controlled based on the obtained tension curve.
好ましくは、前記制御部は、前記張力カーブから得られたスタンド間張力の目標値ならびにゲージメータの関係式から、前記圧延スタンドにおける圧延速度と圧下フィードフォワード補償量との関係を示す圧下補償量カーブを求め、得られた圧下補償量カーブに基づき圧延スタンドの圧下量の制御を行うように構成されているとよい。 Preferably, the control unit reduces a reduction compensation curve indicating a relationship between a rolling speed and a reduction feedforward compensation amount in the rolling stand from a target value of the tension between the stands obtained from the tension curve and a relational expression of a gauge meter. And the reduction amount of the rolling stand is controlled based on the obtained reduction compensation amount curve.
本発明の張力制御方法及びこの張力制御方法を適用した圧延装置によれば、目標とする仕上げ板厚が得られ且つ安定した圧延が行える。すなわち、圧延において、圧延荷重変動を低減し形状悪化を防止することができると共に、板厚変動を低減し公差外れ長さであるオフゲージを可及的に短縮可能となる。 According to the tension control method of the present invention and a rolling apparatus to which the tension control method is applied, a target finished plate thickness can be obtained and stable rolling can be performed. That is, in rolling, it is possible to reduce rolling load fluctuations and prevent shape deterioration, and it is possible to reduce sheet thickness fluctuations and reduce off-gauge, which is an out-of-tolerance length, as much as possible.
以下、本発明にかかる張力制御方法が適用された圧延装置の実施の形態を、図をもとに説明する。
［第１実施形態］
図１は、本実施形態の圧延装置１を示す模式図である。圧延装置１は複数の圧延スタンド２を有するタンデム型である。最上流の圧延スタンド２に原板が通された後、次々と圧延スタンド２を通過する毎に圧下され、最終の圧延スタンド２を出たところで所定の仕上げ板厚となる。なお、最終圧延スタンド出側板厚が仕上げ板厚となる。
Embodiments of a rolling apparatus to which a tension control method according to the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Drawing 1 is a mimetic diagram showing rolling device 1 of this embodiment. The rolling device 1 is a tandem type having a plurality of rolling stands 2. After the original plate is passed through the most upstream rolling stand 2, it is reduced each time it passes through the rolling stand 2, and when it comes out of the final rolling stand 2, a predetermined finished plate thickness is obtained. The final rolling stand outlet side plate thickness is the finished plate thickness.
この圧延装置１は板厚張力制御部３（制御部）を有しており、板厚張力制御部３により、各圧延スタンド２の圧下位置やロール速度が操作され、全ての圧延スタンド２の出側板厚とスタンド間張力が所定の板厚目標値と張力目標値に制御される。板厚目標値は板厚目標値設定部４により設定され、張力目標値は張力目標値設定部５により設定される。
図２は、板厚張力制御系と圧延スタンド２との関係を示したブロック図である。この図に示す如く、板厚張力制御系から操作量として圧下位置及びロール速度が、圧延スタンド２に出力される。
This rolling apparatus 1 has a plate thickness tension control unit 3 (control unit). The plate thickness tension control unit 3 operates the rolling position and roll speed of each rolling stand 2 so that all the rolling stands 2 are unloaded. The side plate thickness and the tension between the stands are controlled to a predetermined plate thickness target value and tension target value. The plate thickness target value is set by the plate thickness target value setting unit 4, and the tension target value is set by the tension target value setting unit 5.
FIG. 2 is a block diagram showing the relationship between the plate thickness tension control system and the rolling stand 2. As shown in this figure, the reduction position and the roll speed are output to the rolling stand 2 as operation amounts from the plate thickness tension control system.
図３は、張力目標値設定部５のブロック図である。本実施形態にかかる張力制御方法は、複数の圧延スタンド２が備えられた圧延装置１を用いて圧延材Ｗを圧延するに際して、圧延速度とスタンド間張力との関係を示す張力カーブを用いて圧延材Ｗの張力制御を行う方法である。従って、図３に示す如く、圧延速度入力部６から張力カーブ記憶部７に圧延速度が入力され、現時点での圧延速度に対応した張力カーブ値が算出され、続いて、定常張力目標値設定部９で設定された高速の圧延定常部の固定の張力目標値に対して、掛け合わされ、現時点での張力目標値が算出されるようになっている。 FIG. 3 is a block diagram of the tension target value setting unit 5. In the tension control method according to the present embodiment, when rolling the rolled material W using the rolling apparatus 1 provided with a plurality of rolling stands 2, rolling is performed using a tension curve indicating the relationship between the rolling speed and the tension between the stands. This is a method for controlling the tension of the material W. Therefore, as shown in FIG. 3, the rolling speed is input from the rolling speed input unit 6 to the tension curve storage unit 7, the tension curve value corresponding to the current rolling speed is calculated, and then the steady tension target value setting unit. 9 is multiplied by the fixed tension target value of the high-speed rolling steady part set in 9, and the current tension target value is calculated.
なお、本明細書において、張力と記載するときは、圧延スタンド２間での張力を指すものとする。図１の圧延スタンド２の例では、張力カーブ及び定常張力目標値は、それぞれ、Ｎｏ１〜Ｎｏ２間、Ｎｏ２〜Ｎｏ３間、Ｎｏ３〜Ｎｏ４間、Ｎｏ４〜Ｎｏ５間の４つずつあることとなる。なお、圧延装置１の入側や圧延装置１の出側の張力目標値を変更する場合は、圧延装置１の入側又は出側の張力も、本明細書における張力に含めることができる。 In addition, in this specification, when describing with tension, the tension between the rolling stands 2 shall be pointed out. In the example of the rolling stand 2 in FIG. 1, there are four tension curves and steady tension target values between No1 and No2, between No2 and No3, between No3 and No4, and between No4 and No5. In addition, when changing the tension | tensile_strength target value of the entrance side of the rolling apparatus 1 and the exit side of the rolling apparatus 1, the tension | tensile_strength of the entrance side or exit side of the rolling apparatus 1 can also be included in the tension | tensile_strength in this specification.
また、前述した張力カーブの一例としては、横軸を圧延速度、縦軸をスタンド間張力目標値としたカーブを採用可能である。横軸の圧延速度は、最終圧延スタンド２の出側板速度としているが、最終圧延スタンド２のロール速度でもよく、圧延スタンド２毎に着目する場合は、着目する圧延スタンド２の出側板速度またはロール速度でもよい。縦軸のスタンド間張力目標値は、張力そのものでもよいし、単位面積当たりの張力でもよいし、定常部の張力値や代表的な張力値で除して無次元化した値でもよい。ここで、定常とは、想定する最大圧延速度での圧延状態、または実績の最大圧延速度での圧延状態、または単に、一定速度での圧延状態を意味する。 Further, as an example of the tension curve described above, a curve with the horizontal axis as the rolling speed and the vertical axis as the tension target value between the stands can be employed. The rolling speed on the horizontal axis is the exit plate speed of the final rolling stand 2, but it may be the roll speed of the final rolling stand 2, and when paying attention to each rolling stand 2, the exit plate speed or roll of the rolling stand 2 to which attention is paid. It can be speed. The target tension between the stands on the vertical axis may be the tension itself, the tension per unit area, or the value obtained by dividing the tension by the tension value of the stationary part or a representative tension value. Here, the steady state means a rolling state at an assumed maximum rolling speed, a rolling state at an actual maximum rolling speed, or simply a rolling state at a constant speed.
本明細書では、圧延速度とは、最終スタンド出側での板速を指すものとするが、最終スタンドのロール速度であってもよく、有次元であっても無次元であってもよい。以降、無次元化した圧延速度を用いることもある。
図４には、張力カーブ記憶部７に記憶されている張力カーブの一例を示す。この図の横軸は圧延速度であり、縦軸は定常張力目標値に対する倍数に相当する張力カーブ値である。この張力カーブを適切に定めることが、荷重変動抑制や板厚変動抑制のために必要である。
In this specification, the rolling speed refers to the plate speed on the exit side of the final stand, but it may be the roll speed of the final stand, which may be dimensional or dimensionless. Thereafter, a dimensionless rolling speed may be used.
FIG. 4 shows an example of a tension curve stored in the tension curve storage unit 7. The horizontal axis in this figure is the rolling speed, and the vertical axis is the tension curve value corresponding to a multiple of the steady tension target value. It is necessary to appropriately determine this tension curve in order to suppress load fluctuations and plate thickness fluctuations.
一方、圧延速度を減少させる減速時の圧延状態の一例を図５に示す。この例では２段階に減速しており、圧延荷重が増大し、板厚偏差が＋側に生じている。これは、張力カーブの調整が不十分で、摩擦係数等の変動が大きな荷重変動となって現れるとともに、荷重変動により板厚偏差が生じているためである。なお、板厚張力制御系が動作しているため、板厚変動はゼロ近傍に収束している。 On the other hand, an example of the rolling state at the time of deceleration which reduces a rolling speed is shown in FIG. In this example, the speed is reduced to two stages, the rolling load increases, and the thickness deviation is generated on the + side. This is because the tension curve is not sufficiently adjusted, and a variation such as a friction coefficient appears as a large load variation, and a plate thickness deviation is caused by the load variation. In addition, since the plate thickness tension control system is operating, the plate thickness variation converges near zero.
ところで、本発明にかかる圧延装置１での張力制御方法は、圧延速度とスタンド間張力との関係を示す張力カーブを用いるものであり、時間を変数として含まない静的な圧延モデルと時間で積分しない評価関数である静的な評価関数とを用い、最適化計算を行うことで、前記張力カーブを求め、前記最適化計算で求められた張力カーブに基づき、スタンド間張力の制御を行うことを特徴とする。この制御は、前述した板厚張力制御部３で行われ、張力カーブは、張力目標値設定部５にて、最適化計算を経て算出される。 By the way, the tension control method in the rolling apparatus 1 according to the present invention uses a tension curve indicating the relationship between the rolling speed and the tension between stands, and integrates with a static rolling model that does not include time as a variable and time. A static evaluation function that is not an evaluation function and performing an optimization calculation to obtain the tension curve, and controlling the tension between the stands based on the tension curve obtained by the optimization calculation. Features. This control is performed by the plate thickness tension control unit 3 described above, and the tension curve is calculated by the tension target value setting unit 5 through optimization calculation.
以下、張力カーブの算出方法を説明する。
張力カーブを調整することにより、図５の破線の間の時間における荷重変動と板厚変動を抑制するため、次の最適化問題を解くこととする。
これは、各スタンドの定常部との荷重変動を抑制し、スタンド間張力差がなるべく小さくなるように、ｑｆiを最適化するものである。
Hereinafter, a method for calculating the tension curve will be described.
By adjusting the tension curve, the following optimization problem is solved in order to suppress the load fluctuation and the plate thickness fluctuation in the time between the broken lines in FIG.
This suppresses a load fluctuation of the constant region of each stand so that the tension difference between the stand is as small as possible, it is to optimize the qf i.
Ｎｏｉスタンドの圧延荷重Ｐiは、式（１）の最適化の際に計算する必要があるが、具体的には式（４）を用いるとよい。式（４）は、「板圧延の理論と実際、（社）日本鉄鋼協会編、１９８４」のｐ．１１２の（５．６）に記載されている公知のものである。 The rolling load P i of the Noi stand needs to be calculated at the time of optimization of the formula (1), but specifically, the formula (4) may be used. Equation (4) is expressed in p. Of “Theory and practice of sheet rolling, edited by Japan Iron and Steel Institute, 1984”. No. 112 (5.6).
変形抵抗ｋiは、例えば、「板圧延の理論と実際、（社）日本鉄鋼協会編、１９８４」ｐ．１８８〜１８９の（７．５１）、（７．５２）、（７．５３）のいずれかより求めることができる。摩擦係数μiは、例えば、「板圧延の理論と実際、（社）日本鉄鋼協会編、１９８４」ｐ．２０７に記載のように実験を通じて求めることができる。
なお、圧延モデルは各時刻毎に補正をしているものとする。具体的には、各時刻での、「荷重実績値／式（４）で算出される荷重計算値」を計算し、この値を式（４）に乗じたものを、以降、荷重計算値として用いることとする。これにより、式（４）の変形抵抗や摩擦係数等のモデル誤差が補正され、精確な圧延モデルとなる。
The deformation resistance k i is, for example, “Plate Rolling Theory and Practice, Japan Iron and Steel Institute, 1984” p. It can be determined from any of (7.51), (7.52), and (7.53) of 188 to 189. The coefficient of friction μ i is, for example, “Theory and Practice of Sheet Rolling, edited by Japan Iron and Steel Institute, 1984” p. It can be obtained through experiments as described in 207.
It is assumed that the rolling model is corrected every time. Specifically, “actual load value / calculated load value calculated by equation (4)” at each time is calculated, and this value multiplied by equation (4) is hereinafter referred to as a calculated load value. We will use it. Thereby, model errors, such as a deformation resistance and a friction coefficient of Formula (4), are corrected, and it becomes an exact rolling model.
ところで、本来、式（１）を解くためには、他に板厚張力制御系の動特性や板の張力の動特性（板速差が積分されて張力となる）を含めて動的なシミュレーションを繰り返し行う必要がある。
この動的なシミュレーション（時間で積分する評価関数である式（１）を計算する手法）では、シミュレーション時間の最初から最後まで、エラーなくシミュレーション可能である必要があるが、１つの時点でもシミュレーションが不可能になると最適化計算がストップしてしまう。例えば、最適化時に変数の探索を行うが、このときの変数の値が不適切であると、計算値が発散する場合がある。また、板厚張力制御等のフィードバック制御をシミュレーションしている場合には、制御が不安定になる場合もある。
By the way, originally, in order to solve the equation (1), dynamic simulation including the dynamic characteristics of the plate thickness tension control system and the dynamic characteristics of the plate tension (the plate speed difference is integrated into the tension) is performed. Need to be repeated.
In this dynamic simulation (a method for calculating Formula (1), which is an evaluation function that integrates over time), it is necessary to be able to perform simulation without error from the beginning to the end of the simulation time. If it becomes impossible, the optimization calculation stops. For example, a search for a variable is performed at the time of optimization, and a calculated value may diverge if the value of the variable at this time is inappropriate. In addition, when feedback control such as plate thickness tension control is simulated, the control may become unstable.
そこで、式（１）を時間で積分しない評価関数である静的な評価関数に変換し、動的なシミュレーションを不要にすることを考える。
まず、板厚張力制御系の応答は十分に速いものと仮定する。この仮定は、実際の現場で稼働している圧延装置１において妥当なものである。また、板厚張力制御系の応答は十分に速いということは、全ての圧延スタンド２に対する制御が行われている状況下で実現可能なことであるため、「板厚張力制御系の応答は十分に速い」とは「全ての圧延スタンド２に対する制御が行われている」の意味合いを含むものである。
Therefore, consider converting equation (1) into a static evaluation function that is an evaluation function that does not integrate over time, and eliminating the need for dynamic simulation.
First, it is assumed that the response of the plate thickness tension control system is sufficiently fast. This assumption is valid for the rolling apparatus 1 operating on an actual site. In addition, since the response of the plate thickness tension control system is sufficiently fast, it can be realized under the situation where all the rolling stands 2 are controlled. “Highly fast” includes the meaning of “control for all the rolling stands 2 being performed”.
上記仮定をおくことにより、板厚と張力は常に目標値と一致するため、式（５）〜式（８）が成立する。 By making the above assumptions, the plate thickness and the tension always coincide with the target values, and therefore Equations (5) to (8) are established.
式（８）が成立するということは、全圧延スタンド２に対して、スタンド間張力を制御するということを意味する。
次に、ｔ0≦ｔ≦ｔ1の区間をＫ等分し、数値積分を行うとすると、式（１）は次のようになる。
That Formula (8) is materialized means that the tension between the stands is controlled for all the rolling stands 2.
Next, assuming that the interval of t 0 ≦ t ≦ t 1 is divided into K equal parts and numerical integration is performed, Expression (1) is as follows.
さらに、式（３）の圧延荷重式には、時間が変数として含まれていないことを考慮すると、Ｊqfk（ｋ＝１，・・・，Ｋ）は、それぞれ独立であるため、式（１０）のＪqfkを最小化するｑｆidが、式（９）のＪqfを最小化することとなる。
以上より、式（１），式（３）式は次の最適化問題に変換される。
Furthermore, considering that time is not included as a variable in the rolling load equation of Equation (3), J qfk (k = 1,..., K) is independent of each other. ) Qf id that minimizes J qfk in () minimizes J qf in equation (9).
From the above, equations (1) and (3) are converted into the following optimization problem.
式（１１）は、時間を変数として含まない静的な圧延モデルを用いる最適化問題であり、各時点での最適化が可能である。
なお、最適化問題の求解には、逐次２次計画法（ＳＱＰ）等の公知の非線形最適化手法を用いることができる。ちなみに、式（１０）における重みｗｐi，ｗｑｆiは、設計者が与えるパラメータである。
Expression (11) is an optimization problem using a static rolling model that does not include time as a variable, and can be optimized at each time point.
For solving the optimization problem, a known nonlinear optimization method such as sequential quadratic programming (SQP) can be used. Incidentally, the weights wp i and wqf i in equation (10) are parameters given by the designer.
ところで、時間を変数として含むような動的な圧延モデルを用いると、最適化の各ステップで評価関数を計算するごとに、動的なシミュレーションが必要となる。シミュレーションはシミュレーション時間の最初から最後まで、エラーなくシミュレーション可能である必要があるが、１つの時点でもシミュレーションが不可能になると最適化計算がストップしてしまう。例えば、最適化時に変数の探索を行うが、このときの変数の値が不適切であると、計算値が発散する場合がある。また、フィードバック制御をシミュレーションしている場合には、制御が不安定になる場合もある。さらに、動的なシミュレーションを繰り返すため、時間がかかる。 By the way, if a dynamic rolling model including time as a variable is used, a dynamic simulation is required every time an evaluation function is calculated in each optimization step. The simulation needs to be able to simulate without error from the beginning to the end of the simulation time, but the optimization calculation stops when the simulation becomes impossible even at one point. For example, a search for a variable is performed at the time of optimization, and a calculated value may diverge if the value of the variable at this time is inappropriate. In addition, when feedback control is simulated, the control may become unstable. Furthermore, since dynamic simulation is repeated, it takes time.
一方で、式（１１）のような静的な圧延モデルを用いると、各時点で最適化が可能である。最適化に用いる関数が静的なものとなるため、最適化計算が速くなり、また、ローカルミニマムに陥る場合や発散する場合が少なく、計算が安定する。
次に、張力カーブが板厚や板幅等に応じて層別されて設計されるとし、その場合における張力カーブを求める方法を説明する。以下説明では、層別の最小単位を升目と呼び、この升目ごとに張力カーブを求める場合を考える。
On the other hand, if a static rolling model like Formula (11) is used, optimization can be performed at each time point. Since the function used for optimization is static, the optimization calculation is fast, and there are few cases of falling into a local minimum or diverging, and the calculation is stable.
Next, assuming that the tension curve is stratified and designed according to the plate thickness, the plate width, etc., a method for obtaining the tension curve in that case will be described. In the description below, the minimum unit for each layer is referred to as a cell, and a case where a tension curve is obtained for each cell is considered.
まず、ある枡目にあるコイルが３コイルあるとする。各コイルで図５のように減速時の評価区間を設け、時刻ｔkでの張力目標値ｑｆid （ｉ＝１，・・・，４）を求める。各時刻でＪqfkを最小化するｑｆidが荷重変化を抑制する張力となる。荷重変化が抑制されれば、板厚変動も抑制されることとなる。
時刻ｔkでの圧延速度と張力目標値が得られるため、圧延速度を横軸に、張力目標値を縦軸にすると、スタンド間ごとに、図６（ａ）のような図が得られる。なお、横軸の圧延速度は、最大圧延速度で正規化した値を用い、その値をＭＲＨ（Ｍａｓｔｅｒ Ｒｈｅｏｓｔａｔ）と呼ぶこととする。ＭＲＨは０以上１００［％］以下の値となる。
First, assume that there are three coils in a certain cell. Each coil is provided with an evaluation section during deceleration as shown in FIG. 5, and a target tension value qf id (i = 1,..., 4) at time t k is obtained . The qf id that minimizes J qfk at each time is the tension that suppresses the load change. If the load change is suppressed, the plate thickness variation is also suppressed.
Since the rolling speed and the tension target value at time t k are obtained, when the rolling speed is on the horizontal axis and the tension target value is on the vertical axis, a diagram as shown in FIG. As the rolling speed on the horizontal axis, a value normalized by the maximum rolling speed is used, and the value is referred to as MRH (Master Rheostat). MRH is a value of 0 to 100 [%].
また、縦軸は最大速度での張力目標値で正規化する。
次に、図６（ｂ）のように、例えば、ＭＲＨ＝１０，２０，・・・，１００［％］の場合の、３コイルのスタンド間ごとの圧延速度と張力目標値を求める。なお、各張力目標値は補間又は補外により求めるとよい。補間については、例えば、ＭＲＨ＝２０［％］の上下にデータがある場合には、公知の線形補間を用いればよい。また、補外については、例えば、ＭＲＨ＝１０［％］より上のデータしかない場合には、最も近い張力目標値のデータをそのまま用いることもできるし、ＭＲＨ＝２０［％］とＭＲＨ＝３０［％］の場合の張力目標値を線形補外してもよい。
The vertical axis is normalized with the target tension value at the maximum speed.
Next, as shown in FIG. 6B, for example, in the case of MRH = 10, 20,..., 100 [%], the rolling speed and tension target value for each of the three coil stands are obtained. Each tension target value may be obtained by interpolation or extrapolation. As for the interpolation, for example, when there is data above and below MRH = 20 [%], a known linear interpolation may be used. For extrapolation, for example, if there is only data above MRH = 10 [%], the data of the closest tension target value can be used as it is, or MRH = 20 [%] and MRH = 30. The target tension value in the case of [%] may be extrapolated linearly.
続いて、図６（ｃ）のように、離散的な各ＭＲＨで３コイルの平均をとる。白抜きの丸が平均値を意味する。平均値をｑｆid ave m（ｉ＝１，・・・，４，ｍ＝１，・・・，１０）とおく。ＭＲＨ＝１０ｍ［％］時の張力カーブ平均値が、ｑｆid ave m となる。
さらに、図６（ｄ）のように滑らかな曲線で近似する。これは、張力目標値が滑らかでないと圧下やロール速度の操作量が、圧延速度変化中に急に変化することとなり板厚変動を生じやすくなるからである。
Subsequently, as shown in FIG. 6C, an average of three coils is taken at each discrete MRH. The white circle means the average value. Let the average value be qf id ave m (i = 1,..., 4, m = 1,..., 10). The average value of the tension curve when MRH = 10 m [%] is qf id ave m .
Furthermore, approximation is performed with a smooth curve as shown in FIG. This is because if the tension target value is not smooth, the operation amount of the reduction or roll speed will change suddenly during the change of the rolling speed, and the thickness fluctuation is likely to occur.
例えば、張力カーブ近似関数として次の関数を選ぶことができる。関数のｘ軸に対応する変数はＭＲＨ、最適化すべき変数は、ＭＲＨqfid，ａ0qfid，ａ1qfid，ａ2qfid，ａ3qfidである。パラメータは、 For example, the following function can be selected as the tension curve approximation function. The variable corresponding to the x-axis of the function is MRH, and the variables to be optimized are MRH qfid , a 0qfid , a 1qfid , a 2qfid , a 3qfid . The parameter is
また、ＭＲＨ＝１０ｍ［％］（ｍ＝１，・・・，１０）時の張力カーブ近似関数を、ｑｆid curve mとおく。その上で、次の最適化問題を解く。 Further, a tension curve approximation function when MRH = 10 m [%] (m = 1,..., 10) is set to qf id curve m . Then, the following optimization problem is solved.
このようにして得られた滑らかな曲線がＮｏｉ〜Ｎｏｉ＋１スタンド間張力カーブとなる（図６（ｄ）参照のこと。図中では、Ｎｏｉ ｉ＋１スタンド間張力カーブと記載）。なお、式（１５）の各項に重みを乗じてもよい。
図７には、以上述べた張力カーブの算出方法、ならびに得られた張力カーブを用いた制御方法をフローチャートの形で示している。
The smooth curve thus obtained is the Noi to Noi + 1 inter-stand tension curve (see FIG. 6 (d). In the figure, it is described as Noi i + 1 inter-stand tension curve). In addition, each term of Expression (15) may be multiplied by a weight.
FIG. 7 shows the calculation method of the tension curve described above and the control method using the obtained tension curve in the form of a flowchart.
図７において、まず、圧延実績データを読み込み、圧延モデルと圧延実績データから圧延モデルを補正する（Ｓ１０，Ｓ１１）。ここで、実績データには直接観測される量だけではなく、間接的に得られる量、例えば、スタンド入側や出側のマスフロー板厚等も含むものとする。
次に、補正された圧延モデルを用いて張力カーブを各時刻で最適化し、圧延速度に対する張力カーブを求める（Ｓ１２，Ｓ１３）。
In FIG. 7, first, the rolling record data is read, and the rolling model is corrected from the rolling model and the rolling record data (S10, S11). Here, it is assumed that the result data includes not only the directly observed amount but also the indirectly obtained amount, for example, the mass flow plate thickness on the stand entrance side and exit side.
Next, the tension curve is optimized at each time using the corrected rolling model, and the tension curve with respect to the rolling speed is obtained (S12, S13).
続いて、層別内の全データで、速度毎に平均をとり、各速度の平均の点を曲線近似し、張力カーブを導出する（Ｓ１４，Ｓ１５）。その後、この張力カーブを板厚張力制御装置に設定する（Ｓ１６）。なお、ここまでのステップは、リアルタイムに行う必要はなく、バッチ的に行い張力カーブを設定しておいてもよい。そして、設定された張力カーブを用いて、板厚張力制御系により、板厚と張力を制御する（Ｓ１７）。 Subsequently, an average is taken for each speed in all the data in the stratification, and the average point of each speed is approximated by a curve to derive a tension curve (S14, S15). Thereafter, this tension curve is set in the plate thickness tension control device (S16). The steps so far do not have to be performed in real time, but may be performed in batches and a tension curve may be set. Then, the plate thickness and tension are controlled by the plate thickness tension control system using the set tension curve (S17).
なお、このフローチャートで示される処理を行う制御装置のブロック図は、前述した図１及び図８、図９となる。図１の張力目標値設定部５が図８であり、図８の張力カーブ計算部８が図９である。図９のように、張力カーブ計算部８では、図７のフローチャートの張力カーブ計算までが実行される。
そして、張力カーブ記憶部７に張力カーブが記憶される。そして、張力カーブに基づいて、圧延速度入力部６から得られた圧延速度に対応した張力値が算出され、定常張力目標値設定部９で設定された定常張力目標値と乗算されて張力目標値が得られ、板厚張力制御系により、板厚と張力が制御される。
The block diagram of the control device that performs the processing shown in this flowchart is the above-described FIG. 1, FIG. 8, and FIG. The tension target value setting unit 5 of FIG. 1 is FIG. 8, and the tension curve calculation unit 8 of FIG. 8 is FIG. As shown in FIG. 9, the tension curve calculation unit 8 executes up to the tension curve calculation of the flowchart of FIG.
Then, the tension curve is stored in the tension curve storage unit 7. Based on the tension curve, a tension value corresponding to the rolling speed obtained from the rolling speed input unit 6 is calculated, multiplied by the steady tension target value set by the steady tension target value setting unit 9, and the tension target value. The thickness and tension are controlled by the thickness control system.
図１０に、本発明の張力制御方法を適用した圧延装置１で圧延を行った場合の結果（減速時の板厚変動と荷重変動の実験結果）を示す。
この図から明らかなように、本発明の張力制御方法を用いることで、板厚変動が約１０％、荷重変動が約３０％ほど低減されることがわかる。
［第２実施形態］
次に、本発明にかかる張力制御方法が適用された圧延装置１の第２実施形態について説明する。
FIG. 10 shows results (experimental results of plate thickness variation and load variation during deceleration) when rolling is performed by the rolling apparatus 1 to which the tension control method of the present invention is applied.
As is apparent from this figure, it can be seen that by using the tension control method of the present invention, the plate thickness variation is reduced by about 10% and the load variation is reduced by about 30%.
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the rolling device 1 to which the tension control method according to the present invention is applied will be described.
本実施形態の張力制御方法は、第１実施形態の張力制御方法に加え、張力カーブから得られたスタンド間張力の目標値ならびにゲージメータの関係式から、圧延スタンド２における圧延速度と圧下フィードフォワード補償量との関係を示す圧下補償量カーブを求め、得られた圧下補償量カーブに基づき、圧延スタンド２の圧下量の制御を行うものとなっている。 In addition to the tension control method of the first embodiment, the tension control method of the present embodiment is based on the target value of the tension between the stands obtained from the tension curve and the relational expression of the gauge meter. A reduction compensation amount curve showing a relationship with the compensation amount is obtained, and the reduction amount of the rolling stand 2 is controlled based on the obtained reduction compensation amount curve.
この手法が有益な場合として、式（５）〜式（８）において、板厚張力制御系の応答が十分に速いものとしているが、応答の遅れが無視できない場合がそれに相当する。応答の遅れが無視できない際には、板厚変動等が大きくなることがあり、フィードフォワード補償により、応答を速くすることが有効である。
以下、詳細を説明する。
As a case where this method is useful, in the equations (5) to (8), the response of the plate thickness tension control system is assumed to be sufficiently fast, but this corresponds to the case where the delay in the response cannot be ignored. When the delay in response cannot be ignored, the plate thickness variation or the like may increase, and it is effective to speed up the response by feedforward compensation.
Details will be described below.
まず、式（１６）示すゲージメータ式が成立するとする。この式は、「板圧延の理論と実際、社団法人 日本鉄鋼協会編、１９８４」のｐ．１１２の（５．５）に記載されている。 First, it is assumed that the gauge meter equation shown in equation (16) is established. This equation is given in p. Of “Theory and Actuality of Plate Rolling, Japan Iron and Steel Institute, 1984”. 112 (5.5).
次に、定常部と定常部以外の部分（任意の時刻ｔ）との差を考えると、式（１６）から次式が導出される。 Next, considering the difference between the stationary part and the part other than the stationary part (arbitrary time t), the following expression is derived from Expression (16).
なお、式（１６）、式（１７）において、圧下位置を、無負荷時のロールギャップと読み替えることができる。圧延中、常に目標板厚と実績板厚が等しい（Δｈｉ＝０）ためには、式（１７）より、次式が成立する必要がある。 In Expressions (16) and (17), the reduction position can be read as a roll gap at no load. In order for the target plate thickness and the actual plate thickness to be always equal (Δhi = 0) during rolling, the following equation must be established from equation (17).
式（１３）のｑｆid curveを、式（４）に代入し、張力カーブを求めたときの図５、図６と同様の手順により、図１１のような圧下フィードフォワード補償量のカーブを得ることができる。この圧下補償量カーブに基づき、圧延スタンド２の圧下量の制御を行う。なお、圧下フィードフォワード補償量は、無次元化している。
図１２に、圧下フィードフォワード補償のブロック図を示す。張力カーブの場合と同様に、圧下補償量カーブと圧延速度から圧下フィードフォワード補償量が得られる。この補償量は、板厚張力制御系等の圧下操作量に加えられる。
By substituting the qf id curve of equation (13) into equation (4) and obtaining the tension curve, a curve of the reduction feedforward compensation amount as shown in FIG. 11 is obtained by the same procedure as in FIGS. be able to. Based on this reduction compensation amount curve, the reduction amount of the rolling stand 2 is controlled. Note that the reduction feedforward compensation amount is non-dimensional.
FIG. 12 shows a block diagram of the reduction feedforward compensation. As in the case of the tension curve, the reduction feedforward compensation amount can be obtained from the reduction compensation curve and the rolling speed. This compensation amount is added to the reduction operation amount of the plate thickness tension control system or the like.
図１３に、圧下フィードフォワード補償のフローチャートを示す。
図１３において、まず、圧延実績データを読み込み、圧延モデルと圧延実績データから圧延モデルを補正する（Ｓ２０，Ｓ２１）。ここで、実績データには直接観測される量だけではなく、間接的に得られる量、例えば、スタンド入側や出側のマスフロー板厚等も含むものとする。
FIG. 13 shows a flowchart of the reduction feedforward compensation.
In FIG. 13, first, the rolling record data is read, and the rolling model is corrected from the rolling model and the rolling record data (S20, S21). Here, it is assumed that the result data includes not only the directly observed amount but also the indirectly obtained amount, for example, the mass flow plate thickness on the stand entrance side and exit side.
次に、補正された圧延モデルを用いて張力カーブを各時刻で最適化し、圧延速度に対する張力カーブを求める（Ｓ２２）。
その後、得られ張力カーブに基づき、図５、図６と同様の手順により、圧下フィードフォワード補償カーブを導出する（Ｓ２３）。
板厚張力制御部３に、張力カーブと圧下フィードフォワード補償カーブを設定し、両カーブを用いて板厚・張力を制御する（Ｓ２４，Ｓ２５）。
Next, the tension curve is optimized at each time using the corrected rolling model, and the tension curve with respect to the rolling speed is obtained (S22).
Then, based on the obtained tension curve, a reduction feedforward compensation curve is derived by the same procedure as in FIGS. 5 and 6 (S23).
A tension curve and a reduction feedforward compensation curve are set in the plate thickness tension control unit 3, and the plate thickness and tension are controlled using both curves (S24, S25).
図１４に、本実施形態の張力制御方法を適用した圧延装置１で圧延を行った場合の結果（減速時の板厚変動の実験結果）を示す。
この図から明らかなように、本実施形態の張力制御方法を用いることで、板厚変動が約２０％も低減されることがわかる。
なお、計算された圧下フィードフォワード補償量すべてを補償しない場合は、式（１８）をそのまま用いずに、式（１８）の右辺に０〜１の係数を乗じた式を用いてもよい。
In FIG. 14, the result (experimental result of the board thickness fluctuation | variation at the time of deceleration) at the time of rolling by the rolling apparatus 1 to which the tension control method of this embodiment is applied is shown.
As is clear from this figure, it can be seen that by using the tension control method of the present embodiment, the plate thickness variation is reduced by about 20%.
If not all of the calculated reduction feedforward compensation amounts are compensated, an equation obtained by multiplying the right side of equation (18) by a coefficient of 0 to 1 may be used without using equation (18) as it is.
以上、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 As mentioned above, it should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１ 圧延装置
２ 圧延スタンド
３ 板厚張力制御部
４ 板厚目標値設定部
５ 張力目標値設定部
６ 圧延速度入力部
７ 張力カーブ記憶部
８ 張力カーブ計算部
９ 定常張力目標値設定部
Ｗ 圧延材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling apparatus 2 Rolling stand 3 Sheet thickness tension control part 4 Sheet thickness target value setting part 5 Tension target value setting part 6 Rolling speed input part 7 Tension curve memory | storage part 8 Tension curve calculation part 9 Steady tension target value setting part W Rolling material
Claims (7)
時間を変数として含まない静的な圧延モデルと、時間で積分する評価関数である動的な評価関数から導出され且つ時間で積分しない評価関数となっている静的な評価関数とを用い、最適化計算を行うことで、前記張力カーブを求め、
前記最適化計算で求められた張力カーブに基づき、スタンド間張力の制御を行うことを特徴とする圧延装置での張力制御方法。 When rolling a rolled material using a rolling device equipped with a plurality of rolling stands, a method for controlling the tension of the rolled material using a tension curve indicating the relationship between the rolling speed and the tension between the stands,
Optimum using a static rolling model that does not include time as a variable and a static evaluation function that is derived from a dynamic evaluation function that is an evaluation function that integrates over time and that is an evaluation function that does not integrate over time By calculating the above, the tension curve is obtained,
A tension control method in a rolling apparatus, wherein tension between stands is controlled based on a tension curve obtained by the optimization calculation.
且つ前記最終圧延スタンドの出側板厚が目標値と一致し、
且つ前記上流側圧延スタンドの出側のスタンド間張力と前記下流側圧延スタンドの入側のスタンド間張力とが同じであると共に、前記上流側圧延スタンドの出側のスタンド間張力が目標値と一致する
と仮定することで、前記動的な評価関数から前記静的な評価関数を導出し、
導出された静的な評価関数を用いて最適化計算を行うことで、前記張力カーブを求めることを特徴とする請求項１に記載の圧延装置での張力制御方法。 Of the rolling stands, the outlet side plate thickness of the upstream side rolling stand excluding the final rolling stand and the inlet side plate thickness of the downstream side rolling stand located downstream of the upstream side rolling stand are the same thickness, and the upstream side The exit plate thickness of the rolling stand matches the target value,
And the delivery side plate thickness of the final rolling stand matches the target value,
And the tension between the stands on the outlet side of the upstream side rolling stand and the tension between the stands on the inlet side of the downstream side rolling stand are the same, and the tension between the stands on the outlet side of the upstream side rolling stand matches the target value. Assuming that the static evaluation function is derived from the dynamic evaluation function,
The tension control method for a rolling apparatus according to claim 1, wherein the tension curve is obtained by performing optimization calculation using a derived static evaluation function.
得られた圧下補償量カーブに基づき、圧延スタンドの圧下量の制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧延装置での張力制御方法。 From the target value of the tension between the stands obtained from the tension curve and the relational expression of the gauge meter, a reduction compensation amount curve indicating the relationship between the rolling speed and the reduction feedforward compensation amount in the rolling stand is obtained,
The tension control method in a rolling apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the rolling amount of the rolling stand is controlled based on the obtained rolling compensation amount curve.
前記制御部は、圧延材の圧延速度とスタンド間張力との関係を示す張力カーブを用いて張力制御を行うものであり、時間を変数として含まない静的な圧延モデルと時間で積分しない評価関数である静的な評価関数とを用い、最適化計算を行うことで、前記張力カーブを求め、求められた張力カーブに基づきスタンド間張力の制御を行うように構成されていることを特徴とする圧延装置。 In a rolling apparatus having a plurality of rolling stands for rolling the rolled material, and a control unit for controlling the rolling stands,
The control unit performs tension control using a tension curve indicating the relationship between the rolling speed of the rolled material and the tension between stands, and an evaluation function that does not integrate with a static rolling model that does not include time as a variable. The tension curve is obtained by performing an optimization calculation using a static evaluation function, and the tension between the stands is controlled based on the obtained tension curve. Rolling equipment.
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