JP6356094B2 - Rolling control device and rolling control method - Google Patents
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Description
本発明は、タンデム圧延機における圧延材の蛇行及びキャンバを抑制するための圧延制御装置及び圧延制御方法に関する。 The present invention relates to a rolling control device and a rolling control method for suppressing meandering and camber of a rolled material in a tandem rolling mill.
特許文献1には、厚板の圧延においてキャンバを抑制する制御方法が開示されている。特許文献1に記載された方法では、複数パスの圧延工程のうち、最終パスの1つ前のパスにおける圧延機の両端での圧延荷重差と、圧延材の圧延長とを測定する。これらの情報は、圧延荷重差が圧延材の圧延方向の分布状態を示す情報である。制御装置がこれらの情報を読み込み、最終パスにおいて、圧延荷重差が小さくなるようにフィードバック制御してロール開度を設定し、圧延機を制御する。 Patent Document 1 discloses a control method for suppressing camber in rolling a thick plate. In the method described in Patent Document 1, a rolling load difference at both ends of a rolling mill and a rolling length of a rolled material in a pass immediately before the final pass among a plurality of passes are measured. These pieces of information are information indicating the distribution state of the rolling load difference in the rolling direction of the rolled material. The control device reads the information, and in the final pass, feedback control is performed so as to reduce the rolling load difference, the roll opening is set, and the rolling mill is controlled.
特許文献2には、タンデム圧延機における圧延材の尾端の蛇行を抑制する蛇行制御方法が開示されている。特許文献2に記載された方法では、全圧延スタンドに圧延材が噛み込まれている定常状態において、i+1番目のスタンド及びi番目のスタンドの間のルーパーに設けられたロードセルによって駆動側と作業側とのそれぞれの張力を検出し、検出値から張力差を求める。次に、求められた張力差を0にするように、i番目のスタンドのレベリング量を調整する。i番目のスタンドの前々段のi−2番目のスタンド及び前段のi−1番目のスタンドの間に圧延材の尾端が位置するまで以上の制御を行う。 Patent Document 2 discloses a meandering control method for suppressing meandering of a tail end of a rolled material in a tandem rolling mill. In the method described in Patent Document 2, in the steady state where the rolling material is caught in all the rolling stands, the driving side and the working side are provided by the load cell provided in the looper between the i + 1th stand and the ith stand. And the tension difference is obtained from the detected value. Next, the leveling amount of the i-th stand is adjusted so that the obtained tension difference is zero. The above control is performed until the tail end of the rolled material is positioned between the i-2th stand before the i-th stand and the i-1th stand before the i-th stand.
圧延荷重差は、圧延材の幅方向の圧下率差以外に、圧延材における幅方向の温度差、圧延材における幅方向の変形抵抗差(つまり、剛性差)、圧延機の中心からの圧延材のずれ等の影響を受ける。したがって、特許文献1に記載された方法では、圧延荷重差が小さくなるように圧延機を制御しても、圧下率差以外の上記の要因により、蛇行及びキャンバを十分に抑制することができない。 The rolling load difference is not only the rolling reduction difference in the width direction of the rolled material, but also the temperature difference in the width direction in the rolled material, the deformation resistance difference in the width direction in the rolled material (that is, the rigidity difference), and the rolling material from the center of the rolling mill. It is affected by deviation. Therefore, in the method described in Patent Document 1, meandering and camber cannot be sufficiently suppressed due to the above-described factors other than the rolling reduction difference even if the rolling mill is controlled so that the rolling load difference becomes small.
圧延材は尾端だけではなく先端においても蛇行及びキャンバが発生するが、特許文献2に記載された方法では、定常状態において圧延材の張力差を求めるため、圧延材の尾端においてしか蛇行及びキャンバを抑制することができない。 The rolled material generates meandering and camber not only at the tail end but also at the tip. However, in the method described in Patent Document 2, in order to obtain the tension difference of the rolled material in a steady state, the meandering and camber are performed only at the tail end of the rolled material. Camber cannot be suppressed.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、上記課題を解決することができる圧延制御装置及び圧延制御方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The main objective is to provide the rolling control apparatus and rolling control method which can solve the said subject.
上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の圧延制御装置は、圧延材を圧延するための複数の圧延スタンドが並べて配置されたタンデム圧延機を制御するための圧延制御装置であって、i番目(但し、iは2以上、圧延スタンドの数以下の整数)の圧延スタンドが圧延材の先端を噛み込んだ後、前記i番目の圧延スタンドと、前記i番目の圧延スタンドに上流側で隣り合うi−1番目の圧延スタンドとの間に設けられた張力付与部が前記圧延材に張力を付与する前後における前記i番目の圧延スタンドの駆動側と作業側との間での圧延荷重差の変化量に基づいて、前記i番目の圧延スタンドの前記駆動側及び前記作業側のそれぞれにおける圧下レベリング量を決定する決定手段、を備える。 In order to solve the above-described problems, a rolling control device according to one aspect of the present invention is a rolling control device for controlling a tandem rolling mill in which a plurality of rolling stands for rolling a rolled material are arranged. After the i-th rolling stand (where i is an integer not less than 2 and not more than the number of rolling stands ) bites the tip of the rolled material, the i-th rolling stand and the i-th rolling stand are upstream. Rolling between the driving side and the working side of the i-th rolling stand before and after the tension applying portion provided between the i-1th rolling stand adjacent to the side applies tension to the rolled material Determining means for determining a reduction leveling amount on each of the drive side and the work side of the i-th rolling stand based on a change amount of the load difference;
この態様において、前記圧延制御装置は、前記圧延荷重差の変化量に基づいて、前記張力付与部による張力付与後における前記圧延材の幅方向両端の板厚差を推定する推定手段をさらに備え、前記決定手段は、前記推定手段によって推定された前記板厚差が減少するよう、前記i番目の圧延スタンドの前記駆動側及び前記作業側のそれぞれにおける圧下レベリング量を決定するように構成されていてもよい。 In this aspect, the rolling control device further includes an estimation unit that estimates a difference in sheet thickness at both ends in the width direction of the rolled material after applying the tension by the tension applying unit, based on the amount of change in the rolling load difference. The determining means is configured to determine a reduction leveling amount on each of the driving side and the working side of the i-th rolling stand so that the difference in thickness estimated by the estimating means is reduced. Also good.
また、上記態様において、前記推定手段は、前記張力付与部が前記圧延材に張力を付与する前後における前記圧延材の曲げ剛性係数の変化に対して定まる前記圧延荷重差の変化量と前記板厚差との関係にしたがって、前記板厚差を推定するように構成されていてもよい。 Further, in the above aspect, the estimation means includes the amount of change in the rolling load difference and the plate thickness that are determined with respect to the change in the bending stiffness coefficient of the rolled material before and after the tension applying unit applies tension to the rolled material. The plate thickness difference may be estimated according to the relationship with the difference.
また、上記態様において、前記圧延制御装置は、前記張力付与部が前記圧延材に張力を付与する前後における前記i番目の圧延スタンドの駆動側と作業側との間での圧延荷重差の変化量に基づいて、前記曲げ剛性係数の変化を決定する曲げ剛性係数決定手段をさらに備え、前記推定手段は、前記曲げ剛性係数決定手段により決定された前記曲げ剛性係数の変化に対して定まる前記圧延荷重差の変化量と前記板厚差との関係にしたがって、前記板厚差を推定するように構成されていてもよい。 Moreover, the said aspect WHEREIN: The said rolling control apparatus is the variation | change_quantity of the rolling load difference between the drive side and work side of the said i-th rolling stand before and after the said tension | tensile_strength provision part provides tension | tensile_strength to the said rolling material. The bending load is determined based on the change in the bending stiffness coefficient determined by the bending stiffness coefficient determining means. The plate thickness difference may be estimated according to the relationship between the difference change amount and the plate thickness difference.
また、上記態様において、前記圧延制御装置は、前記決定手段により決定された圧下レベリング量により、前記i番目の圧延スタンドを調整する調整手段をさらに備えてもよい。 Moreover, the said aspect WHEREIN: The said rolling control apparatus may further be equipped with the adjustment means which adjusts the said i-th rolling stand by the amount of reduction leveling determined by the said determination means.
また、上記態様において、前記張力付与部は、ルーパーであってもよい。 Moreover, the said aspect WHEREIN: A looper may be sufficient as the said tension | tensile_strength provision part.
また、上記態様において、前記張力付与部は、ピンチローラであってもよい。 Moreover, the said aspect WHEREIN: A pinch roller may be sufficient as the said tension | tensile_strength provision part.
また、本発明の一の態様の圧延制御方法は、圧延材を圧延するための複数の圧延スタンドが並べて配置されたタンデム圧延機を制御するための圧延制御方法であって、i番目(但し、iは2以上、圧延スタンドの数以下の整数)の圧延スタンドが圧延材の先端を噛み込んだ後、前記i番目の圧延スタンドと、前記i番目の圧延スタンドに上流側で隣り合うi−1番目の圧延スタンドとの間に設けられた張力付与部が前記圧延材に張力を付与する前における前記i番目の圧延スタンドの駆動側と作業側との間での第1圧延荷重差を測定するステップと、前記張力付与部が前記圧延材に張力を付与した後における前記i番目の圧延スタンドの駆動側と作業側との間での第2圧延荷重差を測定するステップと、測定された前記第1圧延荷重差及び前記第2圧延荷重差の差分に基づいて、前記i番目の圧延スタンドの前記駆動側及び前記作業側のそれぞれにおける圧下レベリング量を決定するステップと、を有する。 The rolling control method according to one aspect of the present invention is a rolling control method for controlling a tandem rolling mill in which a plurality of rolling stands for rolling a rolled material are arranged side by side, wherein the i th (however, i is an integer equal to or greater than 2 and equal to or less than the number of rolling stands ) , and the i-th rolling stand is adjacent to the i-th rolling stand on the upstream side after the rolling stand bites the tip of the rolled material. The tension applying part provided between the rolling stand and the first rolling stand measures the first rolling load difference between the drive side and the working side of the i-th rolling stand before applying tension to the rolled material. Measuring the second rolling load difference between the driving side and the working side of the i-th rolling stand after the tension applying unit applied tension to the rolled material, and the measured First rolling load difference and previous Based on the difference between the second rolling load difference, and a step of determining the reduction leveling amount in each of the drive side and the work side of the i-th rolling stand.
本発明によれば、圧延材における幅方向の温度差、圧延材における幅方向の変形抵抗差、圧延機の中心からの圧延材のずれ等の影響を受けることなく、圧延材の先端における蛇行及びキャンバを抑制することが可能となる。 According to the present invention, without being affected by the temperature difference in the width direction of the rolled material, the deformation resistance difference in the width direction of the rolled material, the deviation of the rolled material from the center of the rolling mill, etc. Camber can be suppressed.
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態に係る圧延制御装置は、複数の圧延スタンドが並べられたタンデム圧延機における圧延材先端部の蛇行及びキャンバを抑制するものである。 The rolling control device according to the present embodiment suppresses meandering and camber at the leading end of a rolled material in a tandem rolling mill in which a plurality of rolling stands are arranged.
図1は、圧延システムの構成を示す模式図である。圧延システム100は、タンデム圧延機200と、圧延制御装置300とを備える。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a rolling system. The
[タンデム圧延機の構成]
タンデム圧延機200の構成について説明する。図1に示すように、タンデム圧延機200は、一列に並べられた複数の圧延スタンド210を備える。圧延を実施する場合、圧延材400は、図中左から右へ向かって各圧延スタンド210に送られる。つまり、図中左側が上流側であり、図中右側が下流側である。以下、上流側から下流側へ向かって各圧延スタンド210を順番に、1番目の圧延スタンド210、2番目の圧延スタンド210、3番目の圧延スタンド210、…という。
[Configuration of tandem rolling mill]
The configuration of the
各圧延スタンド210には、一対のワークロール211が上下に対向配置されている。ワークロール211により、圧延材400が挟まれて圧延される。ワークロール211は、ロール駆動モータ212によって駆動される。ロール駆動モータ212には、制御部213が接続されており、制御部213がロール駆動モータ212を制御する。
On each
各圧延スタンド210には、圧下モータ214が設けられている。圧下モータ214により、ワークロール211の圧下レベリング量が調整される。圧下モータ214には、制御部215が接続されており、制御部215が圧下モータ214を制御する。
Each
各圧延スタンド210には、圧延荷重計216が設けられている。圧延荷重計216はロードセルであり、ワークロール211が圧延材400に与える荷重(以下、「圧延荷重」という)を測定する。
Each
図2は、圧延材の幅方向にタンデム圧延機200を切断したときの断面図である。図2に示すように、ワークロール211の一端側が駆動側であり、他端側が作業側である。2つのワークロール211の駆動側端部に1つずつロール駆動モータ212が接続されており、各ワークロール211が個別に駆動される。
FIG. 2 is a cross-sectional view when the
圧下モータ214は、ワークロール211の駆動側端部及び作業側端部のそれぞれに1つずつ接続されている。2つの圧下モータ214によって、ワークロール211の駆動側端部及び作業側端部の圧下レベリング量が個別に調整される。
One
圧延荷重計216は、ワークロール211の駆動側端部及び作業側端部のそれぞれに1つずつ取り付けられている。2つの圧延荷重計216によって、駆動側の圧延荷重及び作業側の圧延荷重が個別に検出される。
One
再び図1を参照する。隣り合う圧延スタンドの間には、ルーパー220が設けられる。ルーパー220は、圧延材400に張力を付与する張力付与部である。ルーパー220は、ルーパー駆動モータ221によって駆動される。ルーパー駆動モータ221には、制御部222が接続されており、制御部222がルーパー駆動モータ221を制御する。
Refer to FIG. 1 again. A
ルーパー220は、ルーパー駆動モータ221によって駆動され、圧延材400を押し上げるように立ち上がる。ルーパー220が圧延材400を押し上げることによって、圧延材400には張力が付与される。
The
圧下モータ214を制御する各制御部215及び各圧延荷重計216は、圧延制御装置300と通信可能に接続されている。圧延制御装置300は、圧延荷重計216から圧延荷重の検出値を受信し、各制御部215に制御信号を送信することで、圧下モータ214を制御する。
Each
[圧延制御装置の構成]
図3は、本実施の形態に係る圧延制御装置の構成を示すブロック図である。圧延制御装置300は、コンピュータ301によって実現される。図3に示すように、コンピュータ301は、本体310と、入力部320と、表示部330とを備えている。本体310は、CPU311、ROM312、RAM313、ハードディスク315、読出装置314、入出力インタフェース316、及び画像出力インタフェース317を備えており、CPU311、ROM312、RAM313、ハードディスク315、読出装置314、入出力インタフェース316、及び画像出力インタフェース317は、バスによって接続されている。
[Configuration of rolling control device]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the rolling control apparatus according to the present embodiment. The rolling
CPU311は、RAM313にロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。そして、圧延制御用のコンピュータプログラムである圧延制御プログラム340を当該CPU311が実行することにより、コンピュータ301が圧延制御装置300として機能する。圧延制御プログラム340は、各圧延スタンド210の圧下レベリング量を制御し、圧延材400の蛇行及びキャンバの抑制を可能とする。
The
ROM312は、マスクROM、PROM、EPROM、又はEEPROM等によって構成されており、CPU311に実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータ等が記録されている。
The
RAM313は、SRAMまたはDRAM等によって構成されている。RAM313は、ハードディスク315に記録されている圧延制御プログラム340の読み出しに用いられる。また、CPU311がコンピュータプログラムを実行するときに、CPU311の作業領域として利用される。
The
ハードディスク315は、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム等、CPU311に実行させるための種々のコンピュータプログラム及び当該コンピュータプログラムの実行に用いられるデータがインストールされている。圧延制御プログラム340も、このハードディスク315にインストールされている。
The
ハードディスク315には、例えば米マイクロソフト社が製造販売するWindows(登録商標)等のオペレーティングシステムがインストールされている。以下の説明においては、本実施の形態に係る圧延制御プログラム340は当該オペレーティングシステム上で動作するものとしている。
In the
読出装置314は、フレキシブルディスクドライブ、CD−ROMドライブ、またはDVD−ROMドライブ等によって構成されており、可搬型記録媒体に記録されたコンピュータプログラムまたはデータを読み出すことができる。可搬型記録媒体には、コンピュータを残留応力推定装置として機能させるための圧延制御プログラム340が格納されており、コンピュータ301が当該可搬型記録媒体から圧延制御プログラム340を読み出し、圧延制御プログラム340をハードディスク315にインストールすることが可能である。
The
入出力インタフェース316は、例えばUSB,IEEE1394,又はRS-232C等のシリアルインタフェース、SCSI,IDE,又は IEEE1284等のパラレルインタフェース、及びD/A変換器、A/D変換器等からなるアナログインタフェース等から構成されている。入出力インタフェース316には、キーボード及びマウスからなる入力部320が接続されており、ユーザが当該入力部320を使用することにより、コンピュータ301にデータを入力することが可能である。また、入出力インタフェース316には、各制御部215及び各圧延荷重計216に接続されており、各圧延荷重計216から圧延荷重の検出値を受信し、各制御部215に制御信号を送信する。
The input /
画像出力インタフェース317は、LCDまたはCRT等で構成された表示部330に接続されており、CPU311から与えられた画像データに応じた映像信号を表示部330に出力するようになっている。表示部330は、入力された映像信号にしたがって、画像(画面)を表示する。
The
[圧延荷重差に含まれる外乱成分について]
ここで、タンデム圧延における圧延材先端部のモデルを用いて、圧延荷重について説明する。図4は、タンデム圧延における圧延材先端部のモデルを示す模式図である。図4では、i番目の圧延スタンド210に圧延材400の先端部が噛み込まれた状態を示している。
[Disturbance component included in rolling load difference]
Here, the rolling load will be described using a model of the rolling material tip in tandem rolling. FIG. 4 is a schematic diagram showing a model of the rolling material tip in tandem rolling. FIG. 4 shows a state where the tip of the rolled
i番目の圧延スタンド210に設定された駆動側及び作業側の圧下レベリング量により、圧延材400の幅方向に後進率の差が生じ、このため圧延材400が蛇行しようとする。しかし、i番目の圧延スタンド210と、これより上流側のi−1番目の圧延スタンド210とによって圧延材400が固定されているため、圧延材400のうち、i番目のスタンド210とi−1番目のスタンド210とで挟まれた部分(以下、「注目部分」という)は主面(上面及び下面)の面内で撓み、注目部分の下流側端(i番目の圧延スタンド210によって圧下されている箇所)及び上流側端(i−1番目の圧延スタンド210によって圧下されている箇所)のそれぞれにはモーメントが生じる。注目部分の下流側端における撓みを0とし、上流側端にモーメントMiが加わったと仮定すると、角速度ωiは、次式で表される。
ここで、曲げ剛性係数とは、圧延材400の座屈(面外変形)のしやすさを示す指標である。本実施の形態において、曲げ剛性係数は、0以上1以下の値を取り、値が大きいほど曲げ剛性が高く、座屈しにくいことを示している。
Here, the bending stiffness coefficient is an index indicating the ease of buckling (out-of-plane deformation) of the rolled
上記のモーメントにより、注目部分の下流側端に幅方向に分布する張力が生じる。この張力によって幅方向の後進率が小さくなり、蛇行が抑制される。張力が線形に分布すると仮定した場合、張力分布の幅方向への傾きaは、次式で表される。
入側張力をs、圧下率をrとすると、先進率fsは、次式で表される。
注目部分の体積は変形の前後で変化しないので、後進率fbは、次式により求められる。
駆動側の後進率をfbDS、作業側の後進率をfbWS、ワークロール211の周速度をvrとすると、角速度ωiは次式で与えられる。
このとき、式(1)によって計算される角速度ωiと、式(6)によって計算される角速度ωiとは一致しなければならないので、張力分布、モーメントMi、ωiが決定される。張力分布が決定すれば、Hillの式等の公知の手法を用いて、駆動側及び作業側のそれぞれの圧延荷重を求めることができ、これにより駆動側と作業側との圧延荷重差を求めることができる。しかし、こうして求められた圧延荷重差には、圧延材における幅方向の温度差、圧延材における幅方向の変形抵抗差、圧延機の中心からの圧延材のずれ等の外乱成分が含まれている。このため、上記のような計算によって得られた圧延荷重差が減少するようにi番目の圧延スタンド210の圧下レベリング量を調整すると、蛇行及びキャンバを十分に抑制することができない。
At this time, the angular velocity omega i calculated by Equation (1), since it must coincide with the angular velocity omega i calculated by Equation (6), the tension distribution, moments M i, omega i is determined. If the tension distribution is determined, it is possible to determine the rolling load on the driving side and the working side by using a known method such as Hill's formula, thereby obtaining the rolling load difference between the driving side and the working side. Can do. However, the rolling load difference thus obtained includes disturbance components such as a temperature difference in the width direction of the rolled material, a deformation resistance difference in the width direction of the rolled material, and a deviation of the rolled material from the center of the rolling mill. . For this reason, if the reduction leveling amount of the i-
[圧延制御装置の動作]
本実施形態に係る圧延制御装置300は、圧延材に張力を付与する前後における圧延荷重差の変化量に基づき、圧延材400の幅方向の板厚差を推定し、板厚差に応じて圧延スタンド210の圧下レベリング量を決定する。以下、圧延制御装置300の動作について説明する。
[Operation of rolling control device]
The rolling
図5は、圧延制御装置300の動作の流れを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of operations of the rolling
タンデム圧延機200の操業を開始すると、1番目の圧延スタンド210から下流側へと順番に、圧延材400の先端が送られる。圧延材400の先端が、i番目の圧延スタンド210に噛み込まれた後、i番目のスタンド210の圧延荷重計216が、駆動側及び作業側それぞれにおける圧延荷重を測定する。但し、タンデム圧延機200の圧延スタンドの数をNとしたとき、iは2以上、N以下の整数である。
When the operation of the
圧延荷重計216から出力された圧延荷重の測定データは、圧延制御装置300に送信される。圧延制御装置300は、圧延荷重の測定データを受信する(ステップS101)。
The rolling load measurement data output from the rolling
CPU311は、駆動側の圧延荷重と作動側の圧延荷重との差分(以下、「圧延荷重差」という)を計算する(ステップS102)。これにより、圧延材400に張力が付与される前の圧延荷重差である第1圧延荷重差が得られる。
The
i番目の圧延スタンド210と、これと上流側で隣り合うi−1番目の圧延スタンド210との間に設けられたルーパー220が立ち上がり、圧延材400に張力が付与される。ルーパー220が立ち上がった後、i番目のスタンド210の圧延荷重計216が、駆動側及び作業側それぞれにおける圧延荷重を再度測定する。
The
圧延荷重計216から出力された圧延荷重の測定データは、圧延制御装置300に送信される。圧延制御装置300は、圧延荷重の測定データを受信する(ステップS103)。
The rolling load measurement data output from the rolling
CPU311は、受信した測定データを用いて、圧延荷重差を計算する(ステップS104)。これにより、圧延材400に張力が付与された後の圧延荷重差である第2圧延荷重差が得られる。
The
CPU311は、第1圧延荷重差と第2圧延荷重差との差分を計算する(ステップS105)。計算された差分は、圧延材400に張力が付与される前後における圧延荷重差の変化量である。
The
次に、CPU311は、圧延荷重差の変化量を用いて、圧延材400の幅方向の板厚差を推定する(ステップS106)。
Next, the
ここで、圧延材400の幅方向の板厚差の推定について説明する。圧延材400の先端が圧延スタンド210に噛み込まれた直後の圧延材400に張力を付与する前の時点では、無張力に近く座屈しやすい状態であり、曲げ剛性係数αは小さいと考えられる。一方、ルーパー220によって圧延材400に張力を付与した後では、見かけ上の断面二次モーメントが実際の断面二次モーメントに近い値となり、αは1に近い値となると考えられる。
Here, the estimation of the plate | board thickness difference of the width direction of the rolling
図6は、圧延荷重差と曲げ剛性係数との関係を示すグラフである。図において、縦軸は圧延荷重差を示し、横軸は曲げ剛性係数を示す。図6に示すように、圧延荷重差と曲げ剛性係数とは、単調増加の関係にある。圧延材400に張力が付与される前は、圧延荷重差は小さい。圧延材400に張力が付与されると、曲げ剛性が増加し、圧延材400に働くモーメントが増加する。モーメントの増加により、圧延材400の幅方向の一端には圧延方向の圧縮力が生じ、他端には引張力が生じる。つまり、圧延材400の幅方向両端において張力差が生じる。圧縮力は圧延荷重を増加させ、引張力は圧延荷重を減少させるため、圧延材400への張力の付与により、幅方向の圧延荷重差が増加する。したがって、圧延材400に張力を付与する前は、曲げ剛性係数αが小さく、圧延材400に張力を付与した後は、曲げ剛性係数αが大きくなる。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the rolling load difference and the bending stiffness coefficient. In the figure, the vertical axis represents the rolling load difference, and the horizontal axis represents the bending stiffness coefficient. As shown in FIG. 6, the rolling load difference and the bending stiffness coefficient are in a monotonically increasing relationship. Before tension is applied to the rolled
圧延材400に張力を付与する前後における圧延荷重差の変化は、曲げ剛性係数の変化によるモーメントMiと角速度ωi(図4参照)との関係の変化のみに起因したものである。モーメントMi及び角速度ωiは、圧延材400の幅方向の板厚差によって生じる。したがって、圧延荷重差の変化量を利用して、圧延材400の蛇行及びキャンバの原因となる(つまり、モーメントMi及び角速度ωiの原因となる)圧延材400の幅方向の板厚差を推定ことができると考えられる。推定した圧延材400の板厚差を減少させるように、i番目の圧延スタンド210の圧下レベリング量を調整すれば、モーメントMi及び角速度ωiを低減し、圧延材400の蛇行及びキャンバを抑制することができる。
The change in the rolling load difference before and after applying tension to the rolled
本実施の形態では、張力付与の前後それぞれにおける曲げ剛性係数を予め実記実験により測定しておき、それぞれの曲げ剛性係数をハードディスク315に記憶しておく。
In the present embodiment, the bending stiffness coefficient before and after applying the tension is measured in advance by an actual experiment, and each bending stiffness coefficient is stored in the
例えば、圧延材400に張力を付与する前後において、曲げ剛性係数αが0.02から0.8に変化した場合を考える。図7は、この場合における圧延荷重差の変化量と圧延材400の幅方向の板厚差との関係を示すグラフである。図7において、縦軸は圧延荷重差の変化量を示し、横軸は圧延スタンド210による圧延によって生じる圧延材400の幅方向の板厚差を示している。図7に示すように、板厚差に応じて、圧延荷重差の変化量が変化することが分かる。したがって、圧延荷重差の変化量と板厚差との関係が分かっていれば、圧延荷重差の変化量に基づいて板厚差を推定することができる。このような圧延荷重差の変化量と板厚差との関係は、張力付与の前後における曲げ剛性係数毎に定まる。張力付与の前後における曲げ剛性係数毎に定まる圧延荷重差の変化量と板厚差との関係は、ハードディスク315に、例えばルックアップテーブル又は関数として記憶しておく。ハードディスク315に記憶されている張力付与前後における曲げ剛性係数によって、それに対応する圧延荷重差の変化量と板厚差との関係を示すデータが特定され、板厚差の推定に利用される。ステップS106の処理では、CPU311は、このルックアップテーブル又は関数を用いて、圧延荷重差の変化量に対応する板厚差を推定値として得る。
For example, consider a case where the bending stiffness coefficient α changes from 0.02 to 0.8 before and after applying tension to the rolled
なお、張力付与の前後における曲げ剛性係数を予め記憶しておかなくてもよい。この場合、図6に示すような圧延荷重差と曲げ剛性係数との関係データをハードディスク315に記憶しておき、ステップS102において求めた第1圧延荷重差によって張力付与前における曲げ剛性係数を決定し、ステップS104において求めた第2圧延荷重差によって張力付与後における曲げ剛性係数を決定すればよい。
Note that the bending stiffness coefficient before and after applying the tension need not be stored in advance. In this case, the relationship data between the rolling load difference and the bending stiffness coefficient as shown in FIG. 6 is stored in the
再び図5を参照する。CPU311は、推定した板厚差に基づいて、i番目の圧延スタンド210の圧下レベリング量を決定する(ステップS107)。ステップS107の処理では、CPU311は、板厚差を用いて、圧延材400の蛇行及びキャンバをもたらす圧下量を算出する。この圧下量の算出には、板厚差と圧下量との公知の関係が用いられる。CPU311は、算出した圧下量を打ち消す圧下量(つまり、算出した圧下量とは正負反対の値)を圧下レベリング量とする。
Refer to FIG. 5 again. The
CPU311は、決定した圧下レベリング量で圧延スタンド210を設定するための制御信号を、i番目の圧延スタンドの制御部215に送信する(ステップS108)。制御部215は、制御信号を受信し、決定された圧下レベリング量となるよう、圧下モータ214を制御する。
The
ステップS108の後、CPU311は処理を終了する。
After step S108, the
CPU311は、上記のような制御処理を、2番目の圧延スタンド210乃至N番目の圧延スタンド210のそれぞれについて実行する。
The
以上のような制御処理により、2番目の圧延スタンド210乃至N番目の各圧延スタンド210において、圧延材400の先端部分の蛇行及びキャンバが抑制される。
By the control process as described above, meandering and camber of the tip portion of the rolled
(その他の実施の形態)
上記の実施の形態においては、圧延材400への張力付与の前後における圧延荷重差の変化量に基づいて圧延材400の幅方向の板厚差を推定する構成としたが、これに限定されるものではない。圧延材400への張力付与の前後における圧延荷重差の変化量と、圧延スタンドにおける圧下量との関係を記憶しておき、圧延荷重差の変化量に基づいて、調整すべき圧下量を推定する構成としてもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the sheet thickness difference in the width direction of the rolled
また、上記の実施の形態においては、コンピュータによって構成した圧延制御装置300により、圧延材400の蛇行及びキャンバを抑制するようにタンデム圧延機200を制御する構成について述べたが、これに限定されるものではない。タンデム圧延機200に専用の制御基板を設け、この制御基板により、上記の実施の形態のような制御処理を実行する構成としてもよい。
In the above embodiment, the configuration in which the
また、上記の実施の形態においては、張力付与部としてルーパー220を備えるタンデム圧延機200の圧延制御について述べたが、これに限定されるものではない。張力付与部としてピンチローラを備えるタンデム圧延機の圧延制御を行う構成であってもよい。この場合、ピンチローラが圧延材に張力を付与する前後における駆動側と作業側との圧延荷重差の変化量を求め、この圧延荷重差の変化量に対応する板厚差を推定すればよい。
Moreover, in said embodiment, although rolling control of the
本発明の圧延制御装置及び圧延制御方法は、タンデム圧延機における圧延材の蛇行及びキャンバを抑制するための圧延制御装置及び圧延制御方法として有用である。 The rolling control device and the rolling control method of the present invention are useful as a rolling control device and a rolling control method for suppressing meandering and camber of a rolled material in a tandem rolling mill.
100 圧延システム
200 タンデム圧延機
210 圧延スタンド
211 ワークロール
214 圧下モータ
215 制御部
216 圧延荷重計
220 ルーパー
300 圧延制御装置
301 コンピュータ
311 CPU
315 ハードディスク
340 圧延制御プログラム
400 圧延材
DESCRIPTION OF
315
Claims (8)
i番目(但し、iは2以上、圧延スタンドの数以下の整数)の圧延スタンドが圧延材の先端を噛み込んだ後、前記i番目の圧延スタンドと、前記i番目の圧延スタンドに上流側で隣り合うi−1番目の圧延スタンドとの間に設けられた張力付与部が前記圧延材に張力を付与する前後における前記i番目の圧延スタンドの駆動側と作業側との間での圧延荷重差の変化量に基づいて、前記i番目の圧延スタンドの前記駆動側及び前記作業側のそれぞれにおける圧下レベリング量を決定する決定手段、
を備える、圧延制御装置。 A rolling control device for controlling a tandem rolling mill in which a plurality of rolling stands for rolling a rolled material are arranged,
After the i-th (where i is an integer greater than or equal to 2 and less than the number of rolling stands ) bites the tip of the rolled material, the i-th rolling stand and the i-th rolling stand are upstream. Rolling load difference between the driving side and the working side of the i-th rolling stand before and after the tension applying portion provided between the adjacent i-1th rolling stands applies tension to the rolled material. Determining means for determining a reduction leveling amount on each of the drive side and the work side of the i-th rolling stand based on the amount of change in
A rolling control device.
前記決定手段は、前記推定手段によって推定された前記板厚差が減少するよう、前記i番目の圧延スタンドの前記駆動側及び前記作業側のそれぞれにおける圧下レベリング量を決定するように構成されている、
請求項1に記載の圧延制御装置。 Based on the amount of change in the rolling load difference, further comprising an estimation means for estimating the thickness difference at both ends in the width direction of the rolled material after applying the tension by the tension applying unit,
The determining means is configured to determine a reduction leveling amount on each of the driving side and the working side of the i-th rolling stand so that the difference in thickness estimated by the estimating means is reduced. ,
The rolling control apparatus according to claim 1.
請求項2に記載の圧延制御装置。 The estimation means is configured according to a relationship between a change amount of the rolling load difference determined with respect to a change in a bending rigidity coefficient of the rolled material before and after the tension applying unit applies tension to the rolled material, and the thickness difference. Configured to estimate the plate thickness difference,
The rolling control device according to claim 2.
前記推定手段は、前記曲げ剛性係数決定手段により決定された前記曲げ剛性係数の変化に対して定まる前記圧延荷重差の変化量と前記板厚差との関係にしたがって、前記板厚差を推定するように構成されている、
請求項3に記載の圧延制御装置。 The change in the bending stiffness coefficient is determined based on the amount of change in the rolling load difference between the driving side and the working side of the i-th rolling stand before and after the tension applying unit applies tension to the rolled material. A bending stiffness coefficient determining means for
The estimation means estimates the sheet thickness difference according to a relationship between a change amount of the rolling load difference determined with respect to a change in the bending rigidity coefficient determined by the bending rigidity coefficient determination means and the sheet thickness difference. Configured as
The rolling control apparatus according to claim 3.
請求項1乃至4の何れかに記載の圧延制御装置。 An adjusting means for adjusting the i-th rolling stand according to the reduction leveling amount determined by the determining means;
The rolling control apparatus in any one of Claims 1 thru | or 4.
請求項1乃至5の何れかに記載の圧延制御装置。 The tension applying unit is a looper.
The rolling control device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1乃至5の何れかに記載の圧延制御装置。 The tension applying unit is a pinch roller.
The rolling control device according to any one of claims 1 to 5.
i番目(但し、iは2以上、圧延スタンドの数以下の整数)の圧延スタンドが圧延材の先端を噛み込んだ後、前記i番目の圧延スタンドと、前記i番目の圧延スタンドに上流側で隣り合うi−1番目の圧延スタンドとの間に設けられた張力付与部が前記圧延材に張力を付与する前における前記i番目の圧延スタンドの駆動側と作業側との間での第1圧延荷重差を測定するステップと、
前記張力付与部が前記圧延材に張力を付与した後における前記i番目の圧延スタンドの駆動側と作業側との間での第2圧延荷重差を測定するステップと、
測定された前記第1圧延荷重差及び前記第2圧延荷重差の差分に基づいて、前記i番目の圧延スタンドの前記駆動側及び前記作業側のそれぞれにおける圧下レベリング量を決定するステップと、
を有する、圧延制御方法。
A rolling control method for controlling a tandem rolling mill in which a plurality of rolling stands for rolling a rolled material are arranged,
After the i-th (where i is an integer greater than or equal to 2 and less than the number of rolling stands ) bites the tip of the rolled material, the i-th rolling stand and the i-th rolling stand are upstream. First rolling between the driving side and the working side of the i-th rolling stand before the tension applying unit provided between the adjacent i-1th rolling stands applies tension to the rolled material. Measuring a load difference;
Measuring a second rolling load difference between the driving side and the working side of the i-th rolling stand after the tension applying unit has applied tension to the rolled material;
Determining a reduction leveling amount on each of the driving side and the working side of the i-th rolling stand based on the difference between the measured first rolling load difference and the second rolling load difference;
A rolling control method.
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