JPH0215285B2 - - Google Patents

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JPH0215285B2
JPH0215285B2 JP58194666A JP19466683A JPH0215285B2 JP H0215285 B2 JPH0215285 B2 JP H0215285B2 JP 58194666 A JP58194666 A JP 58194666A JP 19466683 A JP19466683 A JP 19466683A JP H0215285 B2 JPH0215285 B2 JP H0215285B2
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JP
Japan
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shape
influence coefficient
rolled material
influence
deviation
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JP58194666A
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JPS6087911A (ja
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Tetsuo Mannaka
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/38Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll bending
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2269/00Roll bending or shifting
    • B21B2269/02Roll bending; vertical bending of rolls
    • B21B2269/04Work roll bending

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕 本発明は圧延材の形状制御方法に係り、特に圧
延力を考慮した影響係数を用いることにより圧延
材の長手方向の板厚制御による干渉性を除去し、
さらに、ロール摩耗、ロールの熱膨張、圧延機の
入側圧延材の板厚変動、および、モデル式の誤差
等による影響係数のドリフト、オフセツトを修正
するような機能を有する圧延材の形状制御方法に
関する。 〔発明の背景〕 従来の形状制御は、圧延材の形状パラメータ変
化と、該変化に対応するロールベンデイング力、
ロール胴長方向移動等の操作量との関係を表わす
ために影響係数を用い、該影響係数と、形状認識
装置より得られた形状パラメータと目標形状パラ
メータとの偏差から該偏差を修正する各種の操作
量を算出する。影響係数は、上記のように形状制
御の精度を決定する重要な要素であり、決定方法
として1)影響係数の種々の変動要因に対して相
関関数モデルを持ち、圧延実績に基き、変動要因
の値を入力することにより影響係数を決定する方
法、2)影響係数の種々の変動要因に対する定性
的なモデルを持たず影響係数の初期値として任意
の値、もしくは、前回の圧延で用いた最終値を与
え、前回設定した影響係数と今回の実績データに
より算出した影響係数との差により影響係数その
ものを修正し決定する方法がある。(特開昭55−
42165)。 しかしながら、影響係数の変動要因は多数あり
すべての要因を考慮してモデル化することは、困
難である。また、モデルを必要としない2)の様
な方法で影響係数を決定しようとする場合、例え
ば板厚制御による圧延力変動等の時定数の小さい
変動要因がある場合には影響係数を決定できない
という欠点があつた。すなわち、一般に形状検出
器の応答性は0.3〜6秒程度必要であるから、こ
れよりも短い周期の変動要因についてはフイード
バツク制御により影響係数を修正決定することが
できないからである。 〔発明の目的〕 本発明の目的は形状品質の高い圧延製品を得る
ことのできる圧延材の形状制御方法を提供するこ
とにある。 〔発明の概要〕 本発明は、圧延材の形状を規定する形状パラメ
ータの変化量と形状制御操作端の操作量との関係
を影響係数により把握し、所定のサンプリング周
期ごとに圧延材の形状を検出し且つ該検出データ
より形状パラメータを抽出すると共に、抽出され
た形状パラメータと予め設定される圧延材の目標
形状を示す形状パラメータとの偏差を算出し、該
偏差と予め設定された影響係数に基づいて形状制
御操作端における操作量を決定する圧延材の形状
制御方法において、影響係数の変動要因を形状検
出器で測定可能な時定数の大きいものと測定不可
能な小さいものとに分け、時定数の大きい変動要
因については前記予め設定された影響係数をフイ
ードバツク制御により修正し、時定数の小さい変
動要因については所定のサンプリング周期ごとに
該変動要因に相関するモデル式に基づいて影響係
数を推定して修正することを特徴とするものであ
る。 〔発明の実施例〕 本発明の理解を助けるために、まず本発明の原
理について図を用いて簡単に述べる。 圧延材の形状を認識するために(1)式のように圧
延材の幅方向の形状(通常、急峻度で定量化され
る。)を下記の知く4次関数近似する。 y=λ2x2+λ4x4 ……(1) ここで、xは圧延材の幅方向中心を原点とする
幅方向の座標を表わし圧延材の両端で±1となる
ように正規化してあり、yは座標xにおける急峻
度、λi(i=2,4)は、近似関数の係数である。 係数λiを用いても形状認識は可能であるが、係
数λiを線形変換した形状パラメータが直感的に把
握しやすいのでこれを形状認識に用いる。本例で
は、圧延材の幅の中心からx=1,
【式】の点 における急峻度をΛ2,Λ4と定義し、形状パラメ
ータとする。 第1図は6段圧延機における形状制御操作端を
示したもので1,2はバツクアツプロール、3,
4は中間ロール、5,6は作業ロール、7,8は
圧下装置、9,10は中間ロールベンダ、11,
12は作業ロールベンダ、13,14は中間ロー
ル3,4をそれぞれ軸方向にシフトさせる中間ロ
ールシフタである。本例では、DDC(Direct
Digital Control)における閉ループ制御の形状
制御操作端として中間ロールベンダ及び作業ロー
ルベンダを用いる。第2図は形状パラメータΛ2
Λ4を0にする中間ロールベンダ力FI〔ton〕と作
業ロールベンダ力FW〔ton〕の関数を圧延荷重P1
〔ton〕,P2〔ton〕(P1<P2)の場合について示し
たものである。圧延荷重P1の場合、領域にお
いて圧延材の形状は、中伸びとなり、領域で
は、端伸び、領域およびでは、中伸び端伸び
が同時に発生する、領域つまり2本の直線の交
点では、Λ2=Λ4=0となり、形状は、平坦であ
る。 また第2図より、圧延荷重が変化するとベンダ
力FI,FWの圧延材の形状に及ぼす影響が変化す
ることが判かる。つまり、圧延荷重P1において、
A点の位置にベンダ力FI,FWを設定すると圧延
材には中伸びを発生するが、ベンダ力FI,FW
A点に固定したままで、圧延荷重をP2にすると、
圧延材の形状は端伸びとなる。この様に圧延荷重
の変動により、FI,FWが形状に及ぼす影響は、
絶対値だけでなく極性までも変化することがわか
る。 また、FI,FWの変化量と形状パラメータの変
化量との関係は、次式で表現される。 ΔΛ2=∂Λ2/∂FIΔFI+∂Λ2/∂FWΔFW…(2・
1) ΔΛ4=∂Λ4/∂FIΔFI+∂Λ4/∂FWΔFW…(2・
2) ここで、∂Λi/∂FI,∂Λi/∂FW(i=2,4)は
影響係 数をと呼ばれ、それぞれ単位操作量が変化させう
る形状パラメータ変化量ΔΛi(i=2,4)の大
きさを表わし、式(3)の様な変動要因の関数として
記述される。 ∂Λi/∂FI=f(P,b,h,δ,SC…) …(3・1) ∂Λi/∂FW=f(P,b,h,δ,SC…) …(3・2) i=2,4 ここでPは圧延荷重、δは中間ロール位置、b
は圧延材の巾、hは板厚、SCはロール
の熱膨張である。 影響係数は式(3・1),(3・2)に示す様に
多くの変動要因に左右されるが、一例として、ロ
ールの熱膨張が影響係数の変動要因となる事を定
性的に説明する。 第3図は、ワークロール20が熱膨張した図で
あり、第4図は、熱膨張したワークロール22に
圧延荷重を加えた図である。これらの図から明ら
かな様にワークロールベンダ力が同一でも、ロー
ルの熱膨張の発生具合で、圧延材の形状に及ぼす
影響度が異なる。この様に影響係数は多くの変動
要因の関数であるが、これらすべての変動要因に
対してモデル式を作ることは困難であり、また、
すべての変動要因を測定する事もコスト的に高く
なる、そこでフイードバツク制御を用いて、モデ
ル式を用いる事なく影響係数を求める方法が考え
られるが時定数の小さい要因についてフイードバ
ツク制御で影響係数を求めることは応答性の点か
ら不可能である。よつて本発明では、時定数の小
さい要因についてのみモデル式を用い、時定数の
大きい要因については、フイードバツク制御を採
用し影響係数をモデル式を用いずに修正する。先
に圧延荷重が影響係数に作用する事を説明した
が、圧延荷重は、板厚制御により強制的に変動さ
せられることを考慮し、本発明では、式(4)の様な
影響係数発生モデルを用いる。 (∂Λi/∂FIo=(∂Λi/∂FIo-1+∂Λ1/∂F
1/∂P・ΔPo
…(4・1) (∂Λi/∂FWo=(∂Λi/∂FWo-1+∂Λ1/∂F
W/∂P・ΔPo
…(4・2) i=2,4 ここで添字nは、制御のサンプリング時間を、 ∂Λ1/∂F1/∂P,∂Λ1/∂FW/∂P(i=2,4)は
、 圧延荷重の変動が影響係数∂Λi/∂FI,∂Λi/∂FW
i=2, 4)に及ぼす影響度を表す。 ∂Λ1/∂F1/∂P,∂Λ1/∂FW/∂P(i=2,4)
は、 実験的に算出可能であり、たとえば、圧延荷重を
微少変化させて2回計算しその変化率を求めると
いう方法により求めることができる。 以上の事を踏まえ、時定数の小さい変動要因に
対する影響係数の予測制御を第5図を用いて説明
する。同図においてQはベンダ力を示し、Q=
FWまたはFIである。簡単にするため作業ロール
ベンダの影響係数(∂Λi/∂FWoについてのみ説明す る。中間ロールベンダの影響係数(∂Λi/∂FIoにつ
い ても同様である。 今回推定される影響係数
【式】は次の様 にして求める。時間遅れ系54から出力された前回
推定された影響係数
【式】圧延荷重変 動ΔP及び圧延荷重変動が影響係数に及ぼす影響
【式】53から、(4・1)式で定義した 影響係数発生モデル出力
【式】を得る。該 影響係数発生モデル出力(∂Λi/∂FWoと作業ロール ベンダ補正量(ΔFW)52より、目標とすべき形状
パラメータ変化量を算出する。該変化量と、実測
された形状パラメータ変化量ΔΛiとの偏差を求め
る。ここで、影響係数発生モデルより出力された
【式】が正しければ、偏差は零となり
【式】は修正されない。しかし、
【式】に誤差があると形状パラメータ変化 量の偏差は零とならず、該偏差に重み係数(K)
51を掛けて求まる影響係数修正量を、
【式】に加える事により今回用いる影響係 数
〔発明の効果〕
本発明によれば複雑なモデル式を用いることな
く圧延材を高精度に形状制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、圧延機と操作端の概略構成図、第2
図は圧延荷重をパラメータとした、最適作業ロー
ルベンダ力及び最適中間ロールベンダ力の特性を
示す図、第3図は作業ロールが熱膨張した模式
図、第4図は熱膨張した作業ロールに圧延力が加
わつた時の模式図、第5図は、時定数の小さい変
動要因に対する影響係数の予測制御系を示すブロ
ツク図、第6図は圧延制御システムの概略構成
図、第7図は形状制御の処理内容を示すフローチ
ヤート、第8図は4段式圧延機の概略構成図であ
る。 1,2…バツクアツプロール、3,4…中間ロ
ール、5,6…作業ロール、7,8…圧下装置、
11,12…作業ロールベンダ、13,14…中
間ロールシフタ、63…板厚制御装置、64…形
状制御装置、65,66…PI/O。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 圧延材の形状を規定する形状パラメータの変
    化量と形状制御操作端の操作量との関係を影響係
    数により把握し、所定のサンプリング周期ごとに
    圧延材の形状を検出し且つ該検出データより形状
    パラメータを抽出すると共に、抽出された形状パ
    ラメータと予め設定される圧延材の目標形状を示
    す形状パラメータとの偏差を算出し、該偏差と予
    め設定された影響係数に基づいて形状制御操作端
    における操作量を決定する圧延材の形状制御方法
    において、影響係数の変動要因を形状検出器で測
    定可能な時定数の大きいものと測定不可能な小さ
    いものとに分け、時定数の大きい変動要因につい
    ては前記予め設定された影響係数をフイードバツ
    ク制御により修正し、時定数の小さい変動要因に
    ついては所定のサンプリング周期ごとに該変動要
    因に相関するモデル式に基づいて影響係数を予測
    して修正することを特徴とする圧延材の形状制御
    方法。 2 前記時定数の小さい変動要因は圧延荷重であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
    の圧延材の形状制御方法。
JP58194666A 1983-10-18 1983-10-18 圧延材の形状制御方法 Granted JPS6087911A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51119657A (en) * 1975-04-14 1976-10-20 Tokyo Shibaura Electric Co Method of controlling rolling work

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JPS51119657A (en) * 1975-04-14 1976-10-20 Tokyo Shibaura Electric Co Method of controlling rolling work

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