JPH0112565B2 - - Google Patents

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JPH0112565B2
JPH0112565B2 JP55123318A JP12331880A JPH0112565B2 JP H0112565 B2 JPH0112565 B2 JP H0112565B2 JP 55123318 A JP55123318 A JP 55123318A JP 12331880 A JP12331880 A JP 12331880A JP H0112565 B2 JPH0112565 B2 JP H0112565B2
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JP
Japan
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shape
difference
elongation
width direction
thin plate
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JP55123318A
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English (en)
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JPS5747516A (en
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Susumu Mizukami
Shuichi Hirasaki
Toshiro Okabe
Kazuhiro Hirohata
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、形状検出器と形状修正手段を備えた
薄板圧延機における薄板の形状制御方法に関す
る。薄鋼板等の薄板の圧延においては、耳伸び、
中伸び等の形状不良を有さない平坦な薄板を得る
ことが重要である。薄板の形状は、一般に、薄板
を板幅方向にn分割した場合の、各部分の無張力
状態での自由長さをli=(i=1〜n)、liの最小
値をl0とすると各部分の伸率差εi εi=li−l0/l0 ……(1) として定義される伸率差の幅方向分布として表
わされる。従つて、薄板圧延機の形状制御では、
第1図に示す如く、圧延機10の出側に、例えば
磁歪式のセンサを板幅方向に複数個並べた形状検
出器12を設置して、薄板8の張力分布を測定
し、換算(伸率差=張力差/ヤング率)により伸
率差分布を得るようにしている。第1図におい
て、14はデフレクタロール、16はテンシヨン
リールである。しかし、このようにして形状検出
器12の出力から得られる伸率差分布そのままで
は実際の形状制御には使えないので、従来は、こ
の伸率差分布を数式処理して、耳伸び、中伸び及
び複合伸び等の形状のパターン認識を行なつてか
ら形状制御を行なうようにしていた。具体的に
は、ロールベンダ等の形状制御手段の制御量決定
方法として、従来は、特開昭52−142456号、特開
昭52−143952号に示される如く、形状を4次関数
近似した後、係数を一次変換し形状をパターン認
識する為の4個のパラメータを導出し、各制御手
段の効果を4個のパラメータに対する影響係数と
して求めておき、パラメータが目標値に近ずくよ
うに制御する方法、或いは、特公昭50−3895号、
特公昭50−11766号に示される如く、板幅の中央、
板幅の中央と板端部との中央及び板端部の片側三
点での形状(伸率差)をベクトル表示し、これを
組合せて形状評価ベクトルを導出し、更に、各形
状制御手段の効果も同様にベクトル表示し、両ベ
クトルの合成により形状評価ベクトルを最小にす
るように制御する方法等が用いられている。しか
し、いずれも、形状検出器により検出された形状
を一旦耳伸び、中伸び及び複合伸び等にパターン
認識しているため、計算が複雑で且つ形状検出器
の原始データ(幅方向の張力差分布)を近似、パ
ラメータ変換等で加工しているため、実際の制御
効果を取り込み学習制御するのが複雑であり、計
算機の容量も必然的に大きなものが必要になる等
の欠点を有した。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、形状をパターン認識することなく形
状修正手段の最適制御方向と量を決定することが
できる薄板の形状制御方法を提供することを目的
とする。
本発明は、形状検出器と形状修正手段を備えた
薄板圧延機における薄板の形状制御方法におい
て、形状修正手段による薄板の形状修正効果を、
板幅方向の各位置毎の伸率差に及ぼす影響を表わ
す影響係数として求め、該影響係数を用いて形状
修正後の板幅方向各位置の伸率差を形状修正前に
予測し、板幅方向各位置における予測伸率差と目
標伸率差との差を形状評価関数で評価し、評価結
果に基いて形状修正手段の最適制御方向と量を決
定するようにして、前記目的を達したものであ
る。
本発明は、圧下レベリング、ロールベンダ、圧
延荷重及び6段ミルの中間ロール位置等の形状修
正要素を操作した際の効果が形状全体としてとら
えた場合には極めて複雑なものとなるが、板幅方
向の各位置個々に見れば、全体の板形状に殆んど
関係なく、単純に修正前後の伸率差の変化として
現われることに着目してなされたものである。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。まず
最初に、板厚、板幅別に各形状修正手段が薄板の
形状へ及ぼす影響を板幅方向に分割した各位置の
伸率差の変化に及ぼす影響係数として求めてお
く。この影響係数は、形状修正手段の適用前後に
おける、分割された板幅方向各位置の中央位置に
対する伸率差の変化として与えられる。第2図
に、レベリング操作の張力分布に与える影響係数
の一例を、又、第3図に、ロールベンダ操作の張
力分布に与える影響係数の一例をそれぞれ示す。
なお図においては、伸率差の代わりに張力差が用
いられている。
形状修正手段適用後の幅方向各位置の伸率差ε′i
は、例えば6段圧延機の場合、中間ロールのシフ
ト操作がないときには、次式で表わされる。
ε′i=εi+Kli・ΔSl+KBi ・ΔPB+KPi・ΔPR ……(2) ここで、Kliは圧下レベリング影響係数、ΔSl
は圧下レベリング操作量、KBiはロールベンダ影
響係数、ΔPBはロールベンダ操作量、KPiは圧延
荷重影響係数、ΔPRは圧延荷重操作量である。
又、同じく6段圧延機で中間ロールをシフトす
る場合は、形状修正手段適用後の幅方向各位置の
伸率差ε′iは次式の如く表わされる。
ε′i=εi+K′li・ΔSl+K′Bi ・ΔPB+Kδi・Δδi+K′Pi・ΔPR ……(3) ここで、K′liは、シフト後の中間ロール位置に
対応する圧下レベリング影響係数、K′Biは、同
じくシフト後の中間ロール位置に対応するロール
ベンダ影響係数、Kδiは、中間ロールシフトによ
る影響係数、Δδiは中間ロールシフトのシフト
量、K′Piは、シフト数の中間ロール位置に対応
する圧延荷重影響係数である。
通常のフイードバツク制御では、ロールベンダ
が制御限界に至るまではロールベンダ制御と圧下
レベリング制御のみで十分である。
前出(2)式、(3)式より求めた板幅方向各位置の伸
率差ε′iの中で最小のε′iが0となるように、各ε′
i
修正したものを次式に示す如くε″iと定義する。
ε″i=ε′i− MIN i=1〜n{ε′i} ……(4) 又、形状修正手段適用後の板幅方向の伸率差分
布を形状修正手段適用前に予測するための圧下レ
ベリング操作量、ロールベンダ操作方向、操作量
については、次のようにして決定する。即ち、圧
下レベリング操作量については、圧下レベリング
不良を次の方法で検出し、不良があれば圧下レベ
リング操作量を決定する。具体的には、まず、次
式を用いて値Lを算出する。
li=1 aiεioi=m aiεi=L ……(5) ここで、aiは重み付け係数、i=1〜lは操作
側半分の形状検出点、i=m〜nは駆動側半分の
形状検出点を示すものである。
(5)式を用いて算出した値LがC2≦L≦C1の関
係を満足しているときには圧下レベリング操作は
行なわない。ここで、C1,C2は、レベリング操
作を必要としない上限、下限をそれぞれ示す定数
である。
一方、L>C1のときには、次式を用いて圧下
レベリング操作量SLを決定し、駆動側を閉じる。
SL=K×L+C3 ……(6) 又、L<C2のときには、次式を用いて圧下レ
ベリング操作量SLを決定し、被駆動側を閉じる。
SL=K×L+C4 ……(7) ここで、C3,C4,Kは定数である。
一方、ロールベンダの操作方向、操作量につい
ては、予め幾つかの場合を常に予測するようにし
ておく。例えば、+20、+10、+5、0、−5、−10、
−20トンの7つの場合について、それぞれのε″i
=(=ε′i− MIN i=1〜n{ε′i})の分布を常に予測す
る。このときのε′iとしては、次式で算出される値
を使えばよい。
ε′i=εi+KBi・ΔPB +Kli・ΔSl ……(8) 圧延荷重、中間ロールの移動等の操作に伴なう
伸率差の変化についても、ロールベンダ操作と同
様に考えることができる。
次に、上記のようにして求められた予測結果を
次のようにして評価する。即ち、板の形状は完全
な平坦が常に得られるとは限らない。その場合、
耳伸び、中耳び、いずれが比較的好ましいかを選
ぶ必要がある。又、用途上も軽度の耳伸び又は中
伸びを好む場合もある。そこで、板厚、板幅、用
途別に目標形状を決め、板幅方向の各位置別に目
標伸率差aiを与えて、形状評価関数Mとしては、
次式に示す如く、板幅方向各位置での(εi−ai)
の最大値を用いることができる。
M= MAX i=1〜n(εi−ai) ……(9) 例えば、第4図に示すような例の場合、図中に
〇印で示す実測伸率差εiと図中に破線で示す目標
伸率差aiの差(εi−ai)の最大値は、板幅方向位
置i=1のときの値であり、このときの形状評価
関数Mは0.010となる。又、第5図に示すような
例の場合には、板幅方向位置i=6のところに最
大値があり、このときの形状評価関数Mは0.0005
となる。
このような評価結果に基いて、形状修正手段の
最適制御方向と量を決定することができる。
以下具体例について説明する。この具体例で
は、簡単のため、レベリングの不良はなく、ロー
ルベンダ操作のみ行い、操作も+10トン、−10ト
ンの2つの場合のみとしている。第6図Aに、操
作前の実測伸率差εi(●印)と、ロールベンダを
+10トン(×印)、−10トン(〇印)かけたときの
予測伸率差εi′を示す。又、第6図B,Cには、
それぞれロールベンダを−10トン、+10トンかけ
たときの予測伸率差εi′の(4)式による修正値εi″の
分布を示す。図において、破線は目標伸率差aiで
ある。図から明らかな如く、この場合の形状評価
関数Mの値は、第6図Aのロールベンダをかけな
い場合が+0.20、Bの場合が−0.45、Cの場合が
+0.75であり、第6図Bのロールベンダ、−10ト
ンの場合が最小の形状評価関数Mの値を与えるの
で、ロールベンダの操作量を−10トンに決定す
る。
なお本実施例において、予測結果を板幅方向各
位置における予測伸率差と目標伸率差との差の絶
対値の最大値で評価せず、あえて(9)式により板幅
方向各位置における予測伸率差と目標伸率差との
差の最大値で評価しているのは、目標に対して中
伸び側に外れることを嫌つた為であり、目標に対
して耳伸び側、中伸び側どちらに外れてもよく、
よりよく目標に近づけたい場合には、次式の形状
評価関数M′を用いることも勿論可能である。
M′= MAX i=1〜n|εi−ai| ……(10) 以上説明したとおり、本発明によれば、薄板形
状のパターン認識が省略され、形状検出器の出力
を殆んど加工しないため、計算が簡単で小容量の
計算機でも頻度の高い予測計算が可能である。又
本発明によれば、次に示すようにロールベンダを
操作した際のεi″の実績値を取り込むことによつ
て、ロールベンダの影響係数KBiの実績値を直
接求めることができ、学習制御が容易になる。即
ち、ロールベンダの影響係数KBiは、板幅方向
中央位置に対する分割された板幅方向各位置の伸
率差のロールベンダ操作による変化分で表われて
いるから、板幅方向中央位置の伸率差をεcとする
と、ε″iの実績値ε″iaは次式により表わされる。
ε″ia=εi+KBia ×ΔPB−MIN{ε′ia} ……(11) ε″ca=εc−MIN{ε′ia} ……(12) ここでKBiaは、ロールベンダの影響係数KBi
実績値、ε′iaはε′iの実績値である。
(11)式から(12)式をひくと、 ε″ia−ε″ca=εi−εc +KBia×ΔPB ……(13) 結局ロールベンダの影響係数KBiの実績値KBia
は次式により表わされる。
KBia=(ε″ia−ε″ca)−(εi−εc)/ΔPB……
(14) 従つて、影響係数の学習制御が容易である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明が適用される薄板圧延機の形
状検出器配置例を示す側面図、第2図は、レベリ
ング操作の張力分布に与える影響係数の一例を示
す線図、第3図は、ロールベンダ操作の張力分布
に与える影響係数の一例を示す線図、第4図は、
板幅方向各位置における実測伸率差と目標伸率差
の関係の一例を示す線図、第5図は、同じく他の
例を示す線図、第6図は、本発明の具体例におけ
る板幅方向各位置とεi,εi′,εi″の関係を示す線
図である。 8……薄板、10……圧延機、12……形状検
出器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 形状検出器と形状修正手段を備えた薄板圧延
    機における薄板の形状制御方法において、形状修
    正手段による薄板の形状修正効果を、板幅方向の
    各位置毎の伸率差に及ぼす影響を表わす影響係数
    として求め、該影響係数を用いて形状修正後の板
    幅方向各位置の伸率差を形状修正前に予測し、板
    幅方向各位置における予測伸率差と目標伸率差と
    の差を形状評価関数で評価し、評価結果に基いて
    形状修正手段の最適制御方向と量を決定するよう
    にしたことを特徴とする薄板の形状制御方法。
JP55123318A 1980-09-05 1980-09-05 Controlling method for shape of thin sheet Granted JPS5747516A (en)

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JPS59218206A (ja) * 1983-05-25 1984-12-08 Nippon Kokan Kk <Nkk> 薄板圧延の形状制御法
JP7323037B1 (ja) * 2022-10-28 2023-08-08 Jfeスチール株式会社 冷間圧延方法、鋼板の製造方法、冷間圧延設備及び鋼板の製造設備

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