JPH01154814A - 圧延機の自動板厚制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は圧延機において圧延材の板厚を自動的に制御す
るための方法、特にフィードフォワード式の板厚制御方
法に関するものである。

［従来の技術］ 従来の圧延機における自動板厚制御の方法は、一般にフ
ィードバック方式が採用されている。しかしながらフィ
ードバック方式では板厚検出信号の時間遅れ、あるいは
作動機構の時間遅れのため、高精度の制御を遅れなく行
うことは困難である。

この問題を解決するために、フィードフォワード制御を
導入することが行われている。

圧延機のフィードフォワード制御のパラメータは大別し
て （１）出力量（下記Δ５） （２）出力タイミング の２つである。

制御出力量ΔＳは次のように計算される。

ΔＳ＝Ｃ（ｍ／Ｍ）ΔＨ−・−・−・（２）ここで　Δ
Ｓ：ロール間隙 Ｃ：補正係数（制御利得値） ｍ：材料の塑性抵抗係数 Ｍ：ミル定数 ΔＨ：入側板厚偏差 出力タイミングは、圧延機入側板厚計から圧延ロールま
での圧延材の走行時間と制御系の遅れ時間を考慮して設
定される。

第２図は、従来のフィードフォワード方式による圧延機
の板厚制御装置をブロック図で示したものであり、１は
入側リール、２は圧延材、３は圧延機のワークロール、
４は出側リール、５は入側厚み計、６は出側厚み計、７
はデフレクタロール、８はパルスジェネレータ、９は入
側板厚サンプリング間隔長さの値を設定しであるサンプ
リングピッチ設定器、１０はフィードフォワード制御器
。

１１は油圧圧下制御装置、１２はフィードバック制御器
である。

フィードフォワード制御器１０は、サンプリングピッチ
設定器９に設定しであるサンプリング間隔長さＬｓだけ
圧延材２が走行する毎に、入側厚み計５が測定した圧延
材２の板厚Ｈｉと設定板厚Ｈｓとの差である入側板厚偏
差（信号）ΔＨｉを取込んで、図示しないホールド回路
でホールドし、圧延材２の上記サンプリング時点対応位
置即ち測定点がワークロール３直下に到達する時点で、
ロールギャップ位置が上記入側板厚偏差ΔＨｉに対応し
て修正されるように、所定の出力タイミングで板厚制御
信号を圧下制御装置１１に出力する。

圧下制御装置１１は上記板厚制御出力を受けて板厚偏差
ΔＨｉに対応する量だけロールギャップ位置を修正して
ワークロール３のロール圧下量を修正するが、フィード
フォワード制御はオープンループであるため、この修正
量の過不足を出側厚み計６でサンプリングしてフィード
バック制御器１２で積分し、これを修正量としてロール
ギャップ位置をフィードバック制御することによりフィ
ードフォワード制御の零点を補正するようにしている。

入側厚み計５が入側板厚偏差ΔＨｉをサンプリングした
圧延材２の測定点（サンプリング位置）がワークロール
３直下に到達するまでのサンプリング回数Ｋｏは、入側
厚み計５からワークロール３直下までの距離をＬとする
と、 Ｋｏ＝Ｌ／Ｌｓ　　　　　　　　　　−（３）となる。

従って、最新に出力される板厚制御出力は、該出力タイ
ミングよりＫＯ回前にサンプリングされたΔＨｉに対応
する大きさのロールギャップ位置修正量を与える板厚制
御出力であればよい。

しかし実際には、制御系の各要素部ち、入側厚み計５、
フィードフォワード制御器１０、油圧圧下制御装置１１
の動作に遅れ時間（位相遅れ）があるので、圧延材２の
速度をＶとすると、制御系の全時間遅れＴｄを考慮した
下記補正値ΔＫ。

ΔＫｏ＝ＴｄＸＶ／Ｌｓ　　　　　　＋・＋・＋＋　（
４）で上記ＫＯを減算補正し、あるサンプリング時点に
サンプリングＩ、た入側板厚偏差ΔＨｉに対応する板厚
制御系出力を、該サンプリング時点より、Ｋｏ−ΔＫｏ
　　　　　　　　　　　　　　　・・・・・・　（５）
だけ経過した出力タイミングで送出するようにして上記
制御系の時間遅れによる制御精度の低下を防ぐようにし
ている。

前記した入側板厚偏差ΔＨｉのサンプリング間隔長さＬ
ｓは、フィードフォワード制御器１０の演算速度と圧延
機の最大速度より決定される。

Ｌｓ　＞　Ｖｍａｘ−Ｔ　　　　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（６）Ｌｓ：入側板厚偏差ΔＨｉのサ
ンプリング間隔長さ（ｍ） Ｖｍａｘ：圧延機の最大圧延速度（ｍ／ｓ）Ｔ：フィー
ドフォワード制御器１０の 演算時間（ｓｅｃ） フィードフォワード制御器１ｏの演算時間は、入側厚み
計５の信号を取りこみ所定の演算及び所定の出力タイミ
ングを計算する時間であり、制御器の能力により決まる
。サンプリング間隔長さＬｓは圧延機を最大圧延速度で
運転したとき、フィードフォワード制御器が演算処理で
きる時間よりも長い時間が取れる範囲内の最小値として
決定される。

［解決しようとする問題点コ 従来のフィードフォワード板厚制御では、入側板厚偏差
計測間隔Ｌｓを最大圧延速度と制御器の演算処理時間と
に対応した固定値としている。

しかしながら、上述の従来の圧延機では、圧延速度の低
い領域できめ細かな板厚制御ができず、圧延精度が悪く
なることがある。

本発明は、上記の問題点を解決しようとするもので、圧
延速度が小さい領域であっても板厚精度良いフィードフ
ォワード板厚制御を行う圧延機の自動板厚制御方法を得
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の圧延機の自動板厚制御方法は、入側板厚サンプ
リング間隔長さを圧延速度の大きさによって変更設定す
ることを特徴としている。

［作用］ フィードフォワード板厚制御において、入側板厚計測を
圧延材の一定走行距離毎に行うか、一定時間毎に行う（
一定時間法）かの２方法が考えら若干の変動があるので
、デフレクタロールとパルスジェネレータによる等の前
者の方法の方が正確に出力タイミングをとることができ
、もっばら使用されている。

しかしながら、計測間隔を圧延材走行の一定距離毎とす
ると、最大圧延速度に比し低い速度で圧延したとき、速
度が遅いほど計測間隔時間が長くなる。

本発明においては、速度信号の積分演算を必要とし誤差
の多い前記一定時間法をとらずに、前記低速度での板厚
計測時間間隔の長大化を防ぐために、圧延中に圧延速度
信号を得て、同圧延速度信号の大小により、異なる入側
板厚サンプリング間隔長さを演算設定して、同人側板厚
サンプリング間隔長さによってフィードフォワード板厚
制御を行わせている。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面により詳細に説明する。

なお、既述の符号は同一の部分を示しており、説明は省
略する。

第１図は一実施例としての圧延機の自動板厚制御方法に
よる圧延機板厚制御装置のブロック図で、８は第１のパ
ルスジェネレータ、１３は圧延ロール３の回転量を検出
する第２のパルスジェネレータ、１４は第２のパルスジ
ェネレータ１３の信号によって算出した圧延速度から下
記（１）式により入側板厚サンプリング間隔長さを演算
し出力するサンプリングピッチ演算装置である。

ＬｓｗＶ×Ｔ＋α　　　　　　　　　’　（１）Ｌｓ：
入側板厚サンプリング間隔長さ（ｍ）■＝圧延速度（ｍ
／５ｅｅ） Ｔ：フィードフォワード制御器１０の演算時間（ｓｅｃ
）に対応する定数 α：計測余裕長さ（ｍ）に対応する定数本実施例の圧延
機の自動板厚制御方法による圧延機板厚制御装置はこの
ように構成されており、次のように動作する。

圧延操業中、サンプリングピッチ演算装置１４は、次の
３項目を行う。

（１）現在の圧延速度Ｖを読み込む。

一定時間内の第２のパルスジェネレータ１３のカウント
数を計数して、圧延速度を計算する。

（２）入側板厚サンプリング間隔長さＬｓの演算。

前記（１）式で入側板厚サンプリング間隔長さＬｓ　を
求める。フィードフォワード制御器１０の演算時間Ｔ、
計測余裕長さαは、あらかじめ設定しておく。

（３）入側板厚サンプリング間隔長さＬｓの出力。

演算した入側板厚サンプリング間隔長さＬｓをフィード
フォワード制御器１０に出力する。

フィードフォワード制御器１０は、サンプリングピッチ
演算装置１４より供給された入側板厚サンプリング間隔
長さＬｓを用いて圧延材２をトラッキングし、従来と同
様なフィードフォワード板厚圧延制御を行う。

このようにして、本実施例の圧延機の自動板厚制御方法
により、最大圧延速度より小さい圧延速度設定のとき、
従来入側板厚計測時間間隔が長くなって入側板厚の変化
を充分把握できなかった場合でも、適切な時間間隔で計
測が行われ制御されるようになって、出側板厚精度が著
しく向上した。

なお、上記の実施例は、圧延速度に応じて連続的に入側
板厚サンプリング間隔長さを変更したが、下記の方法に
よっても好適に出側板厚精度を向上させることができる
。

（１）圧延速度Ｖをｎ箇の大きさ範囲に分けて、それに
応じたｎ箇の入側板厚サンプリング間隔長さＬｓを与え
る。つまり。

０〜ｖ１　のとき　Ｌｓｌ ■１〜ｖ２ノとき　Ｌｓ２ ■２〜ｖ、ノとき　Ｌｓ。

Ｖｎ−ｘ〜Ｖｎのとき　Ｌｓｎ ここで　Ｖ工くｖ２〈・・・・・・＜Ｖｎ　　。

Ｌｓｌ＜Ｌｓ、＜−・＝（Ｌｓｎ　　。

（２）減速機の速度段に応じて入側板厚サンプリング間
隔長さＬｓを変える。

減速機が低速段（０−Ｖ工）のときＬｓ１中速段（０−
Ｖ、）（７）ときＬｓ２ 高速段（Ｏ−Ｖ、）のときＬｓ□ ここで　Ｌｓ、＜Ｌｓ２＜Ｌｓ、　　。

［発明の効果］ 本発明の圧延機の自動板厚制御方法は、入側板厚サンプ
リング間隔長さを圧延速度の大きさによって変更設定す
るので、圧延速度が小さいときでも、著しく板厚測定時
間間隔がひらくことがなくなり、圧延材の板厚偏差の情
報を損失することなく制御器に取り込み制御出力するこ
とができて、圧延品の板厚精度が向上し、品質、歩留ま
り向上等大きな経済効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例としての圧延機の自動板厚制御方法に
よる圧延機板厚制御装置のブロック図、第２図は従来の
フィードフォワード方式による圧延機の板厚制御装置の
ブロック図である。 １・・・・・・入側リール、２・・・・・・圧延材、３
・・・・・・ワークロール、４・・・・・・出側リール
、５・・・・・・入側厚み計、６・・・・・・出側厚み
計、７・・・・・・デフレクタロール、８・・・・・・
第１のパルスジェネレータ、１ｏ・・・・・・フィード
フォワード制御器、１１・・・・・・油圧圧下制御装置
。 １２・・・・・・フィードバック制御器、１３・・・・
・・第２のパルスジェネレータ、１４・・・・・・サン
プリングピッチ演算装置。 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所 代理人　　弁理士　　小　林　　傅 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧延材が所定の入側板厚サンプリング間隔長さを
   走行する毎に入側板厚を計測して、同計測された入側板
   厚からロール間隙が演算され、所定の時間遅延の後に、
   前記演算されたロール間隙がロール間隙調整機構に出力
   される圧延機の自動板厚制御方法において、前記入側板
   厚サンプリング間隔長さを圧延速度の大きさによって変
   更設定することを特徴とする圧延機の自動板厚制御方法
   。
2. （２）前記入側板厚サンプリング間隔長さＬｓが、次式
   （１）により設定されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の圧延機の自動板厚制御方法。 Ｌｓ＝Ｖ×Ｔ＋α・・・・・・・・・・・・・・・・・
   ・（１） Ｖ：圧延速度 Ｔ：入側板厚計測時間とロール間隙演算時間との和に対
   応する所定時間 α：計測余裕長さに対応する所定長さ