JPH02165810A - 圧延ストリップの速度検出ロールの制御装置 - 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、圧延機における速度検出ロールの駆動制御方
法に関する。

［従来の技術］ 従来、圧延工程における板速度検出は、マスフローＡＧ
Ｃのために用いられ、このために板速度検出用ロール（
デフレクタ−ロール）をストリップに当接して速度検出
するようにしている。この場合におけるデフレクタ−ロ
ールは、大半がアイドル状態で使用しており、板と該ロ
ール間の摩擦力が低下したとき、特に、前後の張力が低
い時、板と該ロール間の摩擦係数が低下した時スリップ
が発生し、マスフローＡＧＣ等への悪影響を及ぼす。特
にライン加減速時においてスリップ傾向が顕著に現れる
。

その対策として、デフレクタロールをモータで駆動し、
そのモータの制御を、電流制御またはドルーピング（垂
下特性）を付与した速度制御系にて行う方法がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記方法においては次記問題点がある。

（１）電流制御方式による場合の問題点第８図のように
、モータ駆動時、電流目標値として、メカニカルロスの
関数にて与えられる分と加減速電流分（加減速時のデフ
レクタ−ロールの慣性モーメント補償分）との和が与え
られる。しかし、メカニカルロスは種々の原因で変動し
易く、初期設定値での関数で電流目標値を与えた場合、
ストリップとデフレクタ−ロール間の摩擦力が低下しス
リップが発生した場合、デフレクタ−ロールは加速（電
流目標値〉実メカニカルロス）または減速（電流目標値
く実メカニカルロス）されてしまい、デフレクタ−ロー
ルの速度は、スピードリミット回路が動作し、ライン速
度子スピードリミットバイアスまで上昇してしまう。た
とえば、スピードリミットバイアスは最高速度の１０〜
１５％を持たせるため、最高１０００ｍｐｍのラインに
おいて、２００ｍｔ＋ｍで運転中にスリップが発生した
場合、２００＋１０００Ｘ　（１０〜１５％）＝３００
〜３５０ｍｐｍまで上昇する。このため、正確なストリ
ップ速度が測定できず、またその誤差も非常に大きい。

（２）ドルーピング＋速度制御方式の問題点デフレクタ
−ロールを駆動する場合、ストリップを搬送する等の外
部に対する仕事をする必要がないため、モータ容量は小
さくてよい。このため負荷側の負荷変動に対し、自己が
トリップしないようにするために、第９図のように、ド
ルーピングを付与することが必要となる。しかしながら
、第１０図のように、リード率がゼロのときは、定常部
では電流が流れない（トータル目標速度ｔｏｔａｌｖ、
。、＝フィードバック速度Ｖ□、となるため）ので、従
来のアイドルロールと同じ動きとなり、スリップに対し
全く効果がない。

また、加減速時は加速電流が流れるため、トータル目標
速度ｔｏｔａｌｖｔ＊＋＝目標速度Ｖｒｅｌ　　Ｉｙｎ
×ａ％となり、ストリップ速度より低いトータル目標速
度が与えられ、やはりスリップし易い状態となってしま
う。

この対策として、第１Ｂ図のように、デフレクタ−ロー
ル単体で自己のメカニカルロス分を補償するためのリー
ド率を掛けることが考えられる。

リード率はストリップ速度にバイアスを加え、ドルーピ
ングにより打ち消される分を補償するものである。ただ
し、リード率はプリセット、ドルーピング量は負荷状態
により変化するため、両方熱（して使用することは不可
能である。性格が全く異なるものであるからである。リ
ード率を入れることにより適正な値であれば、デフレク
タ−ロールは自己のメカニカルロス補償分と加減速電流
分を流し、スリップに対し強い制御系とすることができ
る。

しかし、従来は、そのリード率がゼロまたは一定とされ
ていたため、メカニカルロスの変化が発生した場合、ト
ータル目標速度がストリップ速度とマツチングしなくな
り、スリップが発生しやすくなってしまう。

本発明の目的は、ストリップ速度を、これを駆動する駆
動モータの駆動回転数に基づいて速度制御するに当たり
、正確に検出することができる速度検出ロールの制御装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明は、圧延中におけるス
トリップに当接してその移動速度を検出するデフレクタ
−ロールを設けるとともに、そのデフレクタ−ロールを
ストリップの移動速度に合わせて駆動モータにより回転
駆動させるようにした設備において； 前記駆動モータの現駆動回転速度を検出する速度検出器
と、前記駆動モータへ与える電流値を検出する電流検出
器と、前記速度検出器からの速度信号に基づいてリード
率を定めるリード率補正テーブルと、前記電流値に基づ
いてドルーピング量を定めるドルーピング付与器とを備
え：前記リード率補正テーブルによって補正された後の
リード率とドルーピング付与器からのドルーピング量と
で目標速度を補正し、この補正後の全目標速度に基づい
て駆動モータを制御するようにしたことを特徴とするも
のである。

［作　用］ 本発明では、速度制御に当たり、リード率を加味してい
るため、スリップに対して強い制御系を構成できるとと
もに、駆動モータの現駆動回転速度に基づいて、リード
率を変更するので、加減速時におけるスリップの発生を
防止しながら、速度検出ロールに対して適切な回転速度
を与えることができる。

［発明の具体的構成］ 以下本発明を図面に基づきさらに具体的に説明する。

第２図はリバース圧延の模式図である。入側リール１か
ら巻き戻されたストリップ２はバックテンション側速度
検出ロール３およびパックテンション側におけるＸ線な
どによる板厚検出装置４を介して圧延機５に供され、次
いでフォワードテンション側における板厚検出装置６お
よびフォワードテンション側速度検出Ｑ−ルアにより速
度を検出された後、出側リール８に巻き取られる。本発
明では両速度検出用のデフレクタ−ロール３．７の駆動
を次のように制御する。

一般に、バックテンション側は常に高張力状態（通常１
３〜２５トン）となっているから、デフレクタ−ロール
−スト９１１間の摩擦力は非常に大きくスリップしにく
い。また速度制御と電流制御では応答性が大きく異なり
、電流制御の方が早い。たとえば速度制御では、１０〜
３０ｒａｄ／ｓｅｃ、電流制御では、７０〜３００　ｒ
ａｄ／ｓｅｅである。またパックテンション側はＡＧＣ
補正により、先進率（リード率）より後進率の変動が大
きく、速度変動が激しい。実施例ように、パックテンシ
ョン側のデフレクタ−ロールの駆動制御を電流制御によ
って行うと、応答が早く、しかもスリップのない安定な
制御が可能となる。

他方、フォワードテンション側は、コイルの適正巻取り
張力の制限により低張力巻取りを行うため、スリップし
やすい。さらにフォワードテンション側はリード率の変
動が小さく、速度としては安定している。したがって、
このフォワードテンション側デフレクタ−ロールの駆動
制御をスリップに強い制御系を持つ、デフレクタ−ロー
ルの回転速度に基づいて行うと、安定かつスリップしな
いようデフレクタ−ロールを制御できる。

第１Ａ図はパックテンション側のデフレクタ−ロール３
の制御を示す図であり、まず目標速度が与えられると、
予め作成されたメカニカルロスＶＳ速度のメカロス変換
テーブル１０において、第１Ｂ図に示すスリップ検出器
３０からのメカロス補正信号を受けて目標電流を算定し
、これに加減速補償信号を加算して、全目標電流を算定
する。次いで上記目標電流信号を電流制御装置１１を介
してモータＭＢに入力し、バックテンション側デフレク
タ−ロール３を駆動する。上記電流制御装置１１とモー
タＭＢの間には電流検出器１２を設け、現電流を全目標
電流信号にフィードバックしながら電流制御する。

他方、フォワードテンション側の速度検出ロールの駆動
制御について第１Ｂ図により説明すると、まず与えられ
た目標速度に対し、リード率と速度との関係を示すリー
ド率補正テーブル２０からリード率信号を出力し、これ
と後述するドルーピング信号とを、上記目標速度値に加
算し、全目標速度を得る。次いでこの全目標速度信号を
、デフレクタ−ロール７を駆動する駆動モータＭＦの回
転駆動速度を検出する回転発電機２１から得られる速度
フィードバック信号により減算し、その後これを速度制
御装置２２に入力し、目標電流値とした後、電流検出器
２３からの電流フィードバック信号で減算し、次いで電
流制御装置２４によりモータＭＦを駆動し、フォワード
テンション側デフレクタ−ロール７を駆動させる。電流
検出器２３からの信号は前記目標電流値にフィードバッ
クするとともに前記全目標速度値にドルーピング設定器
２５によりドルーピングを付与する。フォワードテンシ
ョン側回転発電機２１からの速度信号は全目標速度値に
フィードバックするほか、上記リード率補正テーブル２
０にもフィードバックしてリード率の算定を図る。

ところで、従来はリード率が一定とされていた。

リード率が一定であると、メカロスの変化が発生した場
合、全目標速度がストリップ速度とマツチングしなくな
り、スリップし易くなってしまう。

そこで、本発明では、リード率をデフレクタ−ロールの
駆動回転速度変化に基づくメカロスの変化に応じて補正
を行う。

このために、前記リード率補正テーブル２０には、リー
ド率補正信号を入力する。このリード率補正信号は、駆
動モータＭＢに付属する回転発電機１３からの駆動速度
、回転発電機２１からの駆動速度、板厚検出装置４．６
からの各板厚信号などに基づき得られるスリップ量やメ
カニカルロス、リード率の補正量を演算するスリップ検
出器３０により与えられる。このスリップ検出器３０に
より演算されたメカロス補正信号は、前記のメカロス補
正テーブル１０にメカロス補正信号として与えられる。

速度制御系において、リード率が最適であれば、スリッ
プに対し非常に強い制御系となるが、不適正な場合はス
リップ起こす原因となる。本発明では、上記したように
、リード率を現駆動回転速度の関数として補正した後に
与えている。

本来、リード率は、デフレクタ−ロールのメカニカルロ
ス分の電流により影響を受けるドルーピングによる目標
速度低下（ドルーピングａ％Ｘメカニカルロス分の電流
）を補正することが最適である。しかしメカニカルロス
はライン速度により変化し、一定ではない。

そこで、本発明では、第３図のようにライン速度により
メカニカルロスを補正し、これに基づいてリード率を変
えるものである。なお最適リード率はメカニカルロスＸ
％×ａ（ドルーピング）％で与えられる。

さらに従来のように、リード率を一定とすると、最適リ
ード率より小さいリード率領域で必要とされるメカニカ
ルロス電流が流れないため、ストリップに引っ張られる
方向に動作するため、遅れ方向にスリップしやすい。ま
た最適リード率より大きいリード率領域では、メカニカ
ルロス電流以上の電流が流れ、ストリップ速度に対し、
進み方向にスリップし易くなる。かかるリード率補正に
より、デフレクタ−ロールは自己のメカニカルロス分の
みが流れ、常にスリップし難い制御系にすることができ
る。

かくして、十分スリップに対して強い制御系を構成でき
たけれども、メカニカルロスの経時変化などに対して補
正能力を持っていない。

そこで、次のようにマスフローＡＧＣに基づいて、スリ
ップを検出するとともに、メカニカルロスおよびリード
率の補正を行うのが望まれる。

第２図において、圧延機の入口速度をＶｌ！、出口速度
をｖ、、入口板厚をＨｏとしたとき、出ロマスフ０−Ａ
ＧＣ板厚り、は、ｈＭ＝Ｖ［ｌ　ＸＨＸ／Ｖ、で与えら
れる。このマスフローＡＧＣ板厚り、はミル圧下直下の
板厚であるため、この板厚をトラッキングして、第４図
のように、出口板厚ｈｘと比較することでスリップを検
出できる。

このようにして、スリップを検出したならば、第５図の
ように、Δεにゲインを乗じ、バックテンション側デフ
レクタ−ロールのメカロス変換テーブル１０およびフォ
ワードテンション側のデフレクタ−ロールのリード率補
正テーブル２ｏに補正を加える。この場合、補正ゲイン
は、バックテンション側デフレクタ−ロールがスリップ
する可能性少ないため、低ゲインとし、フォワードテン
ション側デフレクタ−ロールにあってはスリップする可
能性が大であるため、高ゲインとするのが好ましい。ま
た、同図のように、テーブル値の前後速度において、突
発的変化を防止するために、スリップ発生速度の前後１
０％点でのテーブル値と直線近似して修正を行うのが望
ましい。

〔実施例〕

次に、上記本発明法と従来法との比較によって本発明装
置の効果を明らかにする。

すなわち、低炭素鋼冷延鋼板を得るにあたり、２．３ｍ
ｍの板を０．５ｍｍＸ　１００５ｍｍ幅にリバース圧延
した。パス数は５バスである。デフレクタ−ロールとし
ては、径が３１３ｍｍ、長さ１２００ｍｍのものを用い
た。

本発明の場合を第６図に、従来例を第７図に示す。最終
パスにおける出口板厚精度が、改善されていることが判
る。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、速度制御によってデフレ
クタ−ロールを駆動する駆動モータを制御するにあたり
、リード率を与えるとともに、そのリード率をデフレク
タ−ロールの速度変化に基づいて補正したメカニカルロ
スによって補正しながらあたえているので、きわめてス
リップに強い制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明に係るバックテンション側速度検出ロ
ールの駆動モータの電流制御系の説明図、第１Ｂ図は同
フォワードテンション側の速度検出ロールの駆動モータ
の速度制御系の説明図、第２図はリバース圧延装置の模
式図、第３図はライン速度とリード率との関係図、第４
図はスリップ検出機構を示す図、第５図はリード率の補
正方法を示す図、第６図は本発明装置の効果を示す図、
第７図は従来装置の効果を示す図、第８図は従来の電流
制御図、第９図は従来の速度制御を示す図、第１０図は
ストリップ速度とリード率、電流との関係図である。 ■・・・入側リール、２・・・ストリップ、３・・・バ
ックテンション側速度検出ロール、５・・・圧延ロール
、７・・・フォワードテンシタン側速度検出ロール、８
・・・出側リール。 第 図 第 図 ライン１凝 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 慮鼠（％］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧延中におけるストリップに当接してその移動速
   度を検出するデフレクターロールを設けるとともに、そ
   のデフレクターロールをストリップの移動速度に合わせ
   て駆動モータにより回転駆動させるようにした設備にお
   いて； 前記駆動モータの現駆動回転速度を検出する速度検出器
   と、前記駆動モータへ与える電流値を検出する電流検出
   器と、前記速度検出器からの速度信号に基づいてリード
   率を定めるリード率補正テーブルと、前記電流値に基づ
   いてドルーピング量を定めるドルーピング付与器とを備
   え； 前記リード率補正テーブルによって補正された後のリー
   ド率とドルーピング付与器からのドルーピング量とで目
   標速度を補正し、この補正後の全目標速度に基づいて駆
   動モータを制御するようにしたことを特徴とする圧延ス
   トリップの速度検出ロールの制御装置。