JPH0218167B2 - - Google Patents

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JPH0218167B2
JPH0218167B2 JP57225660A JP22566082A JPH0218167B2 JP H0218167 B2 JPH0218167 B2 JP H0218167B2 JP 57225660 A JP57225660 A JP 57225660A JP 22566082 A JP22566082 A JP 22566082A JP H0218167 B2 JPH0218167 B2 JP H0218167B2
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JP
Japan
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rolling
plate thickness
stand
load
equation
Prior art date
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Application number
JP57225660A
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Japanese (ja)
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JPS59113913A (en
Inventor
Keiichi Miura
Zenji Tominaga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS59113913A publication Critical patent/JPS59113913A/en
Publication of JPH0218167B2 publication Critical patent/JPH0218167B2/ja
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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
    • B21B37/16Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/18Automatic gauge control
    • B21B37/20Automatic gauge control in tandem mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2265/00Forming parameters
    • B21B2265/12Rolling load or rolling pressure; roll force

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

この発明は複数個の圧延スタンドを有する多段
式連続圧延機の板厚制御をする自動板厚制御装置
の改良に関するものである。 従来、この種の装置として第1図に示されるも
のがあつた。図において、1はワークロール、2
はバツクアツプロール、3はロール開度自動位置
決め装置、4は圧延機主駆動速度制御系、5は圧
延力検出器(以下ロードセルと称す)、6はゲー
ジメータ方式自動板厚制御器で各スタンドに設け
られスタンド相互の圧延力配合を考慮することな
く第2図の原理ブロツク図に示す原理に基いて自
動板厚制御(AGC)を行なつている。第2図に
おいて21は自動位置設定装置(APC)特性モ
デル、22は圧延機特性モデル、23はミル(弾
性)定数、24はロツクオン値の記憶器、25は
ゲイン(影響係数)、26はチユーニング率であ
り、各スタンドにおける出側板厚変動、スクリユ
ー移動量、圧延力変動は次のゲージメータ式で与
えられる。 △h=△P/M+△S ……(1) △h;出側板厚変動 △P;圧延力変動 △S;スクリユ移動量 M;ミル定数 従つて、自動板厚制御装置では、(1)式の出側板
厚変動を零にすべく、△S=−△P/Mとなるよう にロール開度設定リフアレンスを第1図3のロー
ル開度自動位置決め装置に与えれば、各スタンド
毎の出側の板厚偏差を零にすることが可能であ
る。 次に動作について説明する。第1図において、
被圧延材5が各段の圧延スタンドに到着し、ワー
クロール1に噛込まれると圧延荷重Pが第2図の
圧延機特性22に応じて発生し、圧延力検出器5
(第1図)により検出される。この圧延荷重Pは
ミル(弾性)定数23、チユーニング率26とに
より被圧延材Sの先端板厚が算出され、ロツクオ
ン値として記憶される。圧延が進み荷重変動を生
じると、板厚偏差△hcが算出され△hcが零となる
まで△Sが操作される。その結果スクリユーの動
き△Sは下記(2)式となる。 △S=−α・△P/M ……(2) (2)式を(1)式に代入すれば、AGC制御による出
側板厚の制御偏差(3)式が得られる。 △h=(1−α)・△P/M ……(3) (3)式からわかる様にチユーニング率αを1に選
定すれば出側板厚変動が零に出来る筈であるが、
従来装置の実際の使用状況を調達すると、圧延力
変動等の要因からα<1で使用されるのが通常で
ある。 この圧延力変動について更に詳細に説明すると
(α=1の場合を考える)スキツドマーク等の被
圧延材(S)の局部温度低下のため圧延荷重が△
Paだけ増大するとゲージメータ方式AGCはそれ
に伴い板厚が△Pa/Mだけ増加するのを検出し
てこれを打消すためにスクリユーを△Sだけ移動
させる。よく知られている様に被圧延材の塑性係
数をQとすれば、△Sだけのスクリユー移動によ
つて圧延荷重は−〔MQ/(M+Q)〕△Sだけ変
化する。従つて、最終的にはスクリユーは−(M
+Q)/M・△Pd/Mだけ移動し、圧延荷重は
(M+Q)/M・△Pdだけ増大する。 かくして、出側の板厚偏差は零に制限され得る
が、圧延荷重は、(M+Q)/M・△Pdとなり、
AGCを行わない場合の△Pdに比し(M+Q)/
M倍となり、次に詳細に説明する様に成品のクラ
ウン変動、形状変動の原因となつていた。このた
め逆にα<1としてクラウン変動、形状変動が許
容出来る範囲で使用せざるを得ず、このため(3)式
に従う板厚偏差が残らざるを得ないという不都合
があつた。 この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去する為になされたもので、各スタンドでの圧延
荷重変動率を一定の値に保つことにより、成品形
状の悪化、特定のスタンドへの負荷の集中による
成品品質の劣化を防ぎ、かつ最終スタンド出側板
厚を目標値(板厚変動が零)となるような制御を
可能とする自動板厚制御装置を提供することを目
的としている。 さて、成品のクラウン、平担度等の形状を維持
するためには最終スタンドにおける荷重変動を極
力小さくすると共に、スタンド相互の荷重変動を
所定の比率に保つことが重要である。熱間圧延に
於る出側板クラウンCriは次の(4)式で表わされる
が Cri=αpi・Pi−αCBi・RCBi−αCWi・RCWi
αBi・PBi……(4) 但し、Pi:圧延荷重、PBi:ベンデイング力、
RCBi:バツクアツプロールクラウン、RCWi:ワー
クロールクラウン、αpi、αCBi、αCWi、αBi:圧延条
件により定まる係数、i:スタンド番号。 Cri=hCi−hei 但し、 hCi、hei:iスタンド出側の板中央部及び端部板
厚 1本の板内でクラウン変動を考えると(4)式で
RCBi、RCWiはほゞ一定であり、ベンデイング力PBi
も板内での操作は通常はなされていないため、圧
延荷重Piの荷重変動を極力小さくする必要があ
る。このことは、成品の最終クラウン値を決定す
る最終スタンドに於て、特に重要である。 又、成品の平担度を考える場合、平担度繊維の
ための相対クラウン一定条件((5)式)は公知であ
る。 Cri−1/hi−1=Cri/hi ……(5) 但し hi:iスタンド出側平均板厚(=2hCi+hei/3) (4)及び(5)式より平担度を維持するためには圧延
スタンド諸元が等しい場合圧延荷重変動△Piが次
の(6)式を満たす必要がある。 |△Pi−1/hi−1−△Pi/hi|<ε ……(6) ε:平担度変化を生じさせないための限界値。 以上の条件を考慮してこの発明では荷重変動の
制御式として次の(7)式を用いる場合を示す。 △Pi/miPi=一定 ……(7) (7)式に於て、Piは圧延初期荷重であり、△Piは
初期荷重からの変動分を意味する。 miはスタンド毎のパラメータ(正の値)であ
り、(6)式の条件を満たす必要のあるスタンドにつ
いてはmi=hi/Piとすればよく又荷重変動を小さ
くしたい最終スタンドについてはクラウン変動許
容値より定まる荷重変動の許容値を満たす様に
miを他スタンドに比し小さく選定する。 後の(17)〜(19)式に示す様に各スタンドの
圧延荷重変動は大部分が被圧延材の変形抵抗Ki
の変動に支配され、その値は圧延スケジユールに
より予測され得るものであり、かつ(4)式よりそれ
に伴う板クラウン変動も予測され得るから逆に板
クラウン変動の許容値と変形抵抗の変動から圧延
荷重変動の限界値を予測しそれに応じて最終スタ
ンドでのmiを決定出来る。 又、miの値は上記理論的根拠に加えて実操業
の経験により定めるべき点もあるため、成品寸法
諸元、鋼種等に応じ操業上の最適値を定め層別化
してテーブルに記憶しておき、被圧延材料の圧延
スケジユールに応じて抽出するものとする。 次にこの発明の自動板厚制御装置に於る動作原
理を説明する。この発明は任意のスタンド数の圧
延機に適用可能であるが、説明の簡便さのために
3スタンドの連続圧延機を例にとり説明する。 この発明はゲージメータ方式のAGCのチユー
ニング率を合理的に選択することにより、上記圧
延荷重変動を制御するものであるがゲージメータ
方式による圧延荷重変動及び板厚変動について以
下に詳しく説明する。 各スタンドに於ける圧延荷重Piは入口板厚Hi、
出側板厚hi、変形抵抗Kiに関数として次の(8)式に
より与えられる。 Pi=1.15bi・Ki√(−i)・Qp ……(8) 但しRi:ロール半径、Qp:圧下力関数、bi:
板巾 従つて、被圧延材かみ込時からの変動に着目す
れば △Pi=QKi・△Ki−Qi・△hi+QHi・△Hi ……(9) となる。 但しQki=∂Pi/∂Ki、Qi=∂Pi/∂hi、QHi=∂Pi/
∂Hi 又、ゲージメータ式より △hi=△Si+△Pi/Mi ……(10) 但しSi:ロール開動変動、Mi:ミル定数 ゲージメータAGC制御の基本である(2)式より △Si=−αi・△Pi/Mi ……(11) 但し αi:iスタンドゲージメータチユーニング率 (9)、(10)、(11)式より △Pi=1−ηi/1−αi・ηi{QKi・△Ki+QHi・△Hi
} ……(12) hi=(1−αi)・△Pi/Mi ……(13) 但し ηi=Qi/Mi+Qi 影響係数 Qi=∂Pi/∂hi 塑性係数 (12)、(13)式は夫々チユーニング率αiでの荷重
変動、出側板厚を与える式である。 さて、上記で荷重変動式が求められたので以下
これを用いてこの発明を詳しく説明する。 (8)式よりQKiについては次の(14)を得る。 QKi=∂Pi/∂Ki=Pi/Ki ……(14) 但しPiは被圧延材かみこみ時の圧延荷重であ
る。 さらに変形抵抗の公知の性質上 △Ki/Ki=△Ki−1/Ki−1 ……(15) 又、iスタンド出側板厚がi+1スタンド入側
板厚となるから △hi=△Hi+1 ……(16) (14)、(15)、(16)式を用いて#1〜#3スタ
ンドについて(12)式を整理すれば、(但し簡単のた
め議論の本とは関係なく△H1=0とした) △P1/P1=1−η1/1−α1η1・△K1/K1 ……(17) △P2/P2={1−η2/1−α2η2・1−η1/1−α1
η1・1−α1/M1・ QH2・P1/P2 +1−η2/1−α2η2}・△K2/K2 ……(18) △P3/P3={1−η3/1−α3η3・1−η2/1−α2
η2・1−η1/1−α1η1・1−α2/M2・1−α1/M1
QH3・QH2・P1/P3 +1−η3/1−α3η3・1−η2/1−α2η2・1−
α2/M・QH3・P2/P3+1−η3/1−α3η3}△K3/K
3……(19) 又圧延荷重変動の制御式(7)を3スタンド分につ
いて記せば(20)式となる。 △P1/m1P1=△P2/m2P2=△P3/m3P3 ……(20) (17)〜(19)は3元連立方程式であり、η1
Mi、Piはいずれも初期設定時もしくは材料噛込
時に定まる定数であるため3ケの条件式を与える
ことにより、αiを求めることが出来る。 最終スタンド(上記では#3スタンド)の出側
板厚変動は成品品質上零にすべきであるから
(13)式よりα3=1に選定すれば、(20)式の条件
を加えて、α1、α2を求めることが出来る。 (17)、(18)、(19)式に(20)式を適用すれば
各αiは下記(21)〜(23)となる。 α1=1+M1/Q1×(1−ε13)+(1−ε12)・QH3
Q2・P2/P3/1+QH3/Q2・P2/P3+QH3・QH2/Q2・Q1
・P1/P3……(21) α2=1+M2/Q2×(1−ε23)+(ε21−ε23)・QH2
/Q1・P1/P2/1+QH3/Q2・P2/P3+QH3・QH2/Q2・Q
1・P1/P3……(22) α3=1 ……(23) 但しεij=mj/mi>0 ……(24) (21)、(22)式に於てチユーニング率αiの値が
1以上になる場合があるがゲージメータ方式
AGCが不安定となるのは αi>1/ηi=1+Mi/Qi ……(25) の場合であり、(21)式は明らかにこれを満足し
ている。(22)式については、(25)式を満たすた
めの条件を求めると ε21>(Q1/QH2・P2/P1+1)(QH3/Q2・P2/P3+ε
23) ……(26) (26)式となり通常の圧延条件に於ては、(26)
式は十分満足されるからゲージメータAGCが不
安定となることは全くあり得ない。 例えば、熱間圧延での後段3スタンドを例にと
れば成品厚2.7mm、ストリツプ巾1000mm程度の材
料で P1=1200TON Q1=550TON/mm P2=1100TON Q2=880 QH2=600TON/mm P3=650TON Q3=1080 QH3=900TON/mm であり(26)式は(27)式となる ε21<1.84ε23+4.83 ……(27) ε21=m1/m2=(△P2/P2)/(△P1/P1)でありε
21の値 は通常1近傍に選定されるから、(27)式は十分
満足される。 以上の(21)〜(23)式でチユーニング率を決
定すれば、スタンド相互での荷動変動は(26)式
を満足する訳であるが、これを従来の方法と比較
するために、具体的に数値例で説明したものが第
1表である。(尚、この表でP.U.はPer Unitの略
である。)
The present invention relates to an improvement in an automatic plate thickness control device for controlling plate thickness in a multi-stage continuous rolling mill having a plurality of rolling stands. Conventionally, there has been a device of this type as shown in FIG. In the figure, 1 is a work roll, 2
3 is a back-up roll, 3 is a roll opening automatic positioning device, 4 is a rolling mill main drive speed control system, 5 is a rolling force detector (hereinafter referred to as a load cell), and 6 is a gauge meter type automatic plate thickness controller for each stand. Automatic plate thickness control (AGC) is performed based on the principle shown in the principle block diagram of Fig. 2 without considering the rolling force mix between the stands installed in the stand. In Fig. 2, 21 is an automatic position setting device (APC) characteristic model, 22 is a rolling mill characteristic model, 23 is a mill (elastic) constant, 24 is a lock-on value memory, 25 is a gain (influence coefficient), and 26 is a tuning The variation in thickness at the exit side, the amount of screw movement, and the variation in rolling force at each stand are given by the following gauge meter formula. △h=△P/M+△S......(1) △h; Output plate thickness variation △P; Rolling force variation △S; Screw movement amount M; Mill constant Therefore, in the automatic plate thickness control device, (1) In order to make the thickness variation on the outlet side of the formula zero, if the roll opening setting reference is given to the automatic roll opening positioning device shown in Fig. 1 and 3 so that △S = -△P/M, the output of each stand can be adjusted to zero. It is possible to reduce the side plate thickness deviation to zero. Next, the operation will be explained. In Figure 1,
When the material to be rolled 5 arrives at the rolling stands of each stage and is bitten by the work rolls 1, a rolling load P is generated according to the rolling mill characteristics 22 in FIG. 2, and the rolling force detector 5
(Fig. 1). For this rolling load P, the tip plate thickness of the rolled material S is calculated using the Mill (elasticity) constant 23 and the tuning rate 26, and is stored as a lock-on value. As rolling progresses and load fluctuations occur, plate thickness deviation Δh c is calculated, and ΔS is manipulated until Δh c becomes zero. As a result, the screw movement ΔS is expressed by the following equation (2). ΔS=−α·ΔP/M (2) By substituting equation (2) into equation (1), equation (3) for the control deviation of the exit plate thickness due to AGC control can be obtained. △h=(1-α)・△P/M...(3) As can be seen from equation (3), if the tuning rate α is set to 1, the variation in the thickness of the outlet side should be reduced to zero.
If we look at the actual usage of conventional equipment, it is normal that it is used with α<1 due to factors such as rolling force fluctuations. To explain this rolling force fluctuation in more detail (considering the case of α=1), the rolling force decreases due to the local temperature drop of the rolled material (S) such as skid marks.
When Pa increases, the gauge meter type AGC detects that the plate thickness increases by ΔPa/M and moves the screw by ΔS to counteract this increase. As is well known, if the plastic modulus of the material to be rolled is Q, the rolling load changes by -[MQ/(M+Q)]ΔS due to the screw movement by ΔS. Therefore, in the end, the screw is −(M
+Q)/M・△Pd/M, and the rolling load increases by (M+Q)/M・△Pd. Thus, the plate thickness deviation on the exit side can be limited to zero, but the rolling load is (M+Q)/M・△Pd,
Compared to △Pd without AGC, (M+Q)/
M times, which causes variations in the crown and shape of the finished product, as will be explained in detail below. For this reason, on the contrary, it is necessary to use α < 1 within a range where crown fluctuations and shape fluctuations are allowable, and as a result, there is an inconvenience that the plate thickness deviation according to equation (3) must remain. This invention was made to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional method. By keeping the rolling load variation rate at each stand at a constant value, it is possible to prevent deterioration of the product shape and reduce the load on a specific stand. It is an object of the present invention to provide an automatic plate thickness control device that prevents deterioration of product quality due to concentration and enables control such that the plate thickness at the exit side of the final stand becomes a target value (plate thickness fluctuation is zero). Now, in order to maintain the crown, flatness, etc. of the finished product, it is important to minimize the load fluctuations in the final stand and to keep the load fluctuations between the stands at a predetermined ratio. The exit plate crown C ri in hot rolling is expressed by the following equation (4), C ri = α pi・Pi−α CBi・R CBi −α CWi・R CWi
α Bi・P Bi ……(4) However, Pi: Rolling load, P Bi : Bending force,
R CBi : Backup roll crown, R CWi : Work roll crown, α pi , α CBi , α CWi , α Bi : Coefficient determined by rolling conditions, i: Stand number. C ri = h Ci − h ei However, h Ci , h ei : Thickness of the central part and end of the plate on the exit side of the i-stand Considering the crown variation within one plate, Equation (4) is
R CBi and R CWi are almost constant, and the bending force P Bi
Since operations are not normally performed within the plate, it is necessary to minimize load fluctuations in the rolling load Pi. This is particularly important in the final stand where the final crown value of the product is determined. Furthermore, when considering the flatness of a product, the relative crown constant condition (formula (5)) for flatness fibers is well known. C ri −1/h i −1=C ri /h i ……(5) However, h i : average plate thickness at exit side of i stand (=2h Ci + h ei /3) From formulas (4) and (5), In order to maintain the rolling strength, the rolling load variation ΔPi must satisfy the following equation (6) when the rolling stand specifications are the same. |△Pi−1/h i −1−△Pi/h i |<ε …(6) ε: Limit value to prevent flatness change. Considering the above conditions, the present invention shows a case where the following equation (7) is used as a control equation for load fluctuation. △Pi/miPi=constant...(7) In equation (7), Pi is the initial rolling load, and △Pi means the variation from the initial load. mi is a parameter (positive value) for each stand, and for stands that need to satisfy the condition of equation (6), mi = h i /Pi, and for the final stand where you want to reduce load fluctuation, crown fluctuation In order to satisfy the tolerance value of load fluctuation determined by the tolerance value.
Select mi smaller than other stands. As shown in equations (17) to (19) below, the rolling load fluctuation of each stand is mostly due to the deformation resistance Ki of the rolled material.
Its value can be predicted by the rolling schedule, and the plate crown variation associated with it can also be predicted from equation (4).Conversely, the rolling It is possible to predict the limit value of load fluctuation and determine mi at the final stand accordingly. In addition to the above theoretical basis, the value of mi should also be determined based on the experience of actual operation, so the optimal value for operation should be determined and stratified according to the product dimensions, steel type, etc. and stored in a table. The material to be rolled shall be extracted according to the rolling schedule of the material to be rolled. Next, the principle of operation of the automatic plate thickness control device of the present invention will be explained. This invention is applicable to a rolling mill with any number of stands, but for the sake of simplicity, a three-stand continuous rolling mill will be described as an example. This invention controls the rolling load fluctuations described above by rationally selecting the tuning rate of AGC using a gauge meter. The rolling load fluctuations and plate thickness fluctuations using the gauge meter method will be explained in detail below. The rolling load Pi at each stand is the entrance plate thickness Hi,
It is given by the following equation (8) as a function of the outlet plate thickness h i and the deformation resistance Ki. Pi=1.15bi・Ki√( −i )・Qp ……(8) However, Ri: Roll radius, Qp: Rolling force function, bi:
Plate Width Therefore, if we focus on the variation from the time of biting of the rolled material, △Pi=Q Ki・△Ki−Qi・△h i +Q Hi・△Hi ……(9). However, Qki=∂Pi/∂Ki, Qi=∂Pi/∂h i , Q Hi =∂Pi/
∂Hi Also, from the gauge meter formula, △h i = △Si + △Pi/Mi... (10) where Si: roll opening fluctuation, Mi: Mill constant From equation (2), which is the basis of gauge meter AGC control, △Si= −α i・△Pi/Mi ……(11) However, αi: i stand gauge meter tuning rate From equations (9), (10), and (11), △Pi=1−ηi/1−αi・ηi {Q Ki・△Ki+Q Hi・△Hi
} ...(12) h i = (1-αi)・△Pi/Mi ...(13) However, ηi=Qi/Mi+Qi Influence coefficient Qi=∂Pi/∂h i Plasticity coefficient (12), (13) Equations are the equations that give the load fluctuation and exit side plate thickness at the tuning rate αi, respectively. Now, since the load variation formula has been obtained above, the present invention will be explained in detail using this formula below. From equation (8), we obtain the following (14) for Q Ki . Q Ki = ∂Pi / ∂Ki = Pi / Ki ... (14) where Pi is the rolling load when the rolled material is bitten. Furthermore, due to the known property of deformation resistance, △Ki/Ki = △Ki-1/Ki-1... (15) Also, since the thickness of the exit side of the i stand is the thickness of the inlet side of the i+1 stand, △h i = △Hi+1... (16) If we rearrange equation (12) for stands #1 to #3 using equations (14), (15), and (16), (for simplicity's sake, regardless of the discussion book, △H 1 = 0) △P 1 /P 1 = 1-η 1 /1-α 1 η 1・△K 1 /K 1 ... (17) △P 2 /P 2 = {1-η 2 /1-α 2 η 2・1−η 1 /1−α 1
η 1・1−α 1 /M 1・QH 2・P 1 /P 2 +1−η 2 /1−α 2 η 2 }・△K 2 /K 2 ...(18) △P 3 /P 3 = {1−η 3 /1−α 3 η 3・1−η 2 /1−α 2
η 2・1−η 1 /1−α 1 η 1・1−α 2 /M 2・1−α 1 /M 1
QH 3・QH 2・P 1 /P 3 +1−η 3 /1−α 3 η 3・1−η 2 /1−α 2 η 2・1−
α 2 /M・QH 3・P 2 /P 3 +1−η 3 /1−α 3 η 3 }△K 3 /K
3 ...(19) Also, if the control equation (7) for rolling load fluctuation is written for three stands, it becomes equation (20). △P 1 /m 1 P 1 = △P 2 /m 2 P 2 = △P 3 /m 3 P 3 ... (20) (17) to (19) are three-dimensional simultaneous equations, and η 1 ,
Since both Mi and Pi are constants that are determined at the time of initial setting or when the material is bitten, αi can be determined by providing three conditional expressions. Since the thickness variation on the exit side of the final stand (stand #3 in the above example) should be zero for the sake of product quality, if α 3 = 1 is selected from equation (13), then by adding the condition of equation (20), α 1 and α 2 can be found. If formula (20) is applied to formulas (17), (18), and (19), each αi becomes the following (21) to (23). α 1 = 1 + M 1 /Q 1 × (1-ε 13 ) + (1-ε 12 )・QH 3 /
Q 2・P 2 /P 3 /1+QH 3 /Q 2・P 2 /P 3 +QH 3・QH 2 /Q 2・Q 1
・P 1 /P 3 ... (21) α 2 = 1 + M 2 /Q 2 × (1 - ε 23 ) + (ε 21 - ε 23 )・QH 2
/Q 1・P 1 /P 2 /1+QH 3 /Q 2・P 2 /P 3 +QH 3・QH 2 /Q 2・Q
1・P 1 /P 3 ... (22) α 3 = 1 ... (23) However, ε ij = mj / mi > 0 ... (24) In equations (21) and (22), the tuning rate αi The value may be more than 1, but it is a gauge meter method.
AGC becomes unstable when αi>1/ηi=1+Mi/Qi (25), and equation (21) clearly satisfies this. Regarding equation (22), finding the conditions to satisfy equation (25) is ε 21 > (Q 1 /QH 2・P 2 /P 1 +1) (QH 3 /Q 2・P 2 /P 3
23 ) ...(26) Equation (26) is obtained, and under normal rolling conditions, (26)
Since the formula is fully satisfied, it is impossible for the gauge meter AGC to become unstable at all. For example, if we take the latter three stands of hot rolling as an example, for a material with a product thickness of 2.7 mm and a strip width of about 1000 mm, P 1 = 1200 TON Q 1 = 550 TON/mm P 2 = 1100 TON Q 2 = 880 QH 2 = 600 TON/mm mm P 3 = 650TON Q 3 = 1080 QH 3 = 900TON/mm, and equation (26) becomes equation (27) ε 21 <1.84ε 23 +4.83 ...(27) ε 21 = m 1 /m 2 = (△P 2 /P 2 ) / (△P 1 /P 1 ) and ε
Since the value of 21 is usually selected close to 1, equation (27) is fully satisfied. If the tuning rate is determined using the above equations (21) to (23), the load movement fluctuation between stands will satisfy equation (26). Table 1 is a numerical example. (In this table, PU is an abbreviation for Per Unit.)

【表】 第1表に於て、行1−1〜1−5は計算条件、
2−1〜2−4はこの発明の方法による荷重変
動、出側板厚変動等の計算例行3−1〜3−3は
AGC無し(αi=0)の場合を、行4−1〜4−
3及び行5−1〜5−3は従来のゲージメータ
AGCの場合を夫々示している。本表で、行2−
4、3−3、4−3、5−3の△hiuは夫々のケ
ースの出側板厚変動をAGC無し(αi=0)の場
合の出側板厚変動で規格化したものを示す。 第1表に於て行2−4、4−3、5−3を比較
すれば本方法による最終スタンド出側板厚偏差は
零となり、従来の方法でαi=1(行5−3)とし
た場合と同等の効果を有することが明らかであ
る。 一方荷重変動をみると行2−3、5−2、を比
べると本発明の方法では、従来形(αi=1)に比
べ最終スタンドの荷重変動を著しく軽減出来るの
みならず、スタンド間相互の荷重変動を所定比率
に維持出来るという重要な長所を有する。 即ち (ΔP2/P2)/(ΔP1/P1)=0.973/1.216=0.8、(
ΔP2/P2)/(ΔP1/P1)=0.584/1.216=0.48 又、行4−2、4−3をみると、従来形AGC
でチユーニング率αiを低下せしめると(1→0.8)
出側板厚変動が顕著となるのに比べ荷重変動の低
下は十分ではなくここに従来形ゲージメータ
AGCの1つの限界があつた。 以上に説明した様にこの発明によれば各スタン
ドに於ける圧延荷重変動をスタンド間で所定の比
率となる様にチユーニング率を決定出来かつ最終
スタンド出側板厚偏差を零に出来るため平均板厚
の制御のみならず、成品形状品質である、クラウ
ン、平担度の向上に大きく寄与するものである。 次にこの発明の実施例を第3図を用いて説明す
る。第3図において、1は熱間連続圧延機のワー
クロール、2はバツクアツプロール、3はロール
開度自動位置決め装置、4は圧延機主駆動速度制
御系、5は圧延力検出器(ロードセル)、6はゲ
ージメータ方式の自動板厚制御装置、7はこの発
明によるチユーニング率演算装置、8はスケジユ
ール計算等のモデルを有する設定用計算機、Sは
被圧延材である。 尚この発明は任意スタンド数の連続圧延機に適
用出来るが、簡単のため、同図には、3スタンド
分のみを示す。 今被圧延材が連続スタンド前方所定位置に達す
ると公知の方法により設定用計算機8によりスケ
ジユール計算がなされ、圧延機各設備を所定状態
に設定すると共にチユーニング率演算装置7に、
チユーニング率αiを演算するため諸パラメータ
Qi、QHi、Mi、mi、Picを与える。 ここでPicは初期圧延荷重Piの予測値計算値で
ある。又、miの値については前述した様に層別
記憶したものを圧延スケジユールに応じて抽出し
たものである。パラメータが与えられるとただち
に(21)〜(23)式を用いて各スタンドチユーニ
ング率αiが決定され各スタンドゲージメータ
AGC装置6に与えられる。αiの計算に実圧延荷
重PiでなくPicを用いたのは、材料噛込前にαiを
算出するためであり、Picを用いてもαiに与える
誤差は小さい。 材料Sが各スタンドワークロール1に噛込まれ
ると各スタンドゲージメータAGCが第2図に示
した原理に基き実施され、更に材料Sが最終スタ
ンドに噛込まれるとそのタイミングで全スタンド
の実圧延反力Piが得られるためチユーニング率演
算装置7は(21)〜(23)を用いてαiを再計算
し、ゲージメータAGC6に設定する。その後被
圧延材Sが各スタンドを抜けるまで各スタンドゲ
ージメータAGCが継続される。 なお、上記実施例では、連続圧延機について述
べたが複数パスを行う単スタンド可逆式圧延機で
あつてもよく、上記実施例と同様の効果が得られ
る。 以上のようにこの発明によれば材料の長手方
向、全長に亘つて、圧延荷重変動をスタンド間で
所定比率に保つことが可能であり、成品の平均板
厚のみならず幅方向の厚み分布であるクラウンや
平担度等の形状品質の向上に寄与することが出来
るのみならず最終スタンドの荷重変動を極小化し
つつチユーニング率を1に選定出来るため、板厚
精度の向上にも寄与出来るものである。
[Table] In Table 1, rows 1-1 to 1-5 are calculation conditions,
2-1 to 2-4 are examples of calculations of load fluctuations, outlet plate thickness fluctuations, etc. by the method of this invention. Rows 3-1 to 3-3 are
For the case without AGC (αi = 0), lines 4-1 to 4-
3 and rows 5-1 to 5-3 are conventional gauge meters
The cases of AGC are shown respectively. In this table, row 2-
Δh iu in 4, 3-3, 4-3, and 5-3 indicates the outlet side plate thickness variation in each case normalized by the outlet side plate thickness variation in the case without AGC (αi=0). Comparing rows 2-4, 4-3, and 5-3 in Table 1, the thickness deviation at the exit side of the final stand using this method is zero, and αi = 1 (row 5-3) using the conventional method. It is clear that it has the same effect as the case. On the other hand, looking at the load fluctuations, comparing rows 2-3 and 5-2, the method of the present invention not only can significantly reduce the load fluctuations of the final stand compared to the conventional type (αi = 1), but also It has the important advantage of being able to maintain load fluctuations at a predetermined ratio. That is, (ΔP 2 /P 2 )/(ΔP 1 /P 1 )=0.973/1.216=0.8, (
ΔP 2 /P 2 ) / (ΔP 1 /P 1 ) = 0.584 / 1.216 = 0.48 Also, looking at lines 4-2 and 4-3, the conventional AGC
When the tuning rate αi is decreased (1 → 0.8)
Compared to the change in plate thickness on the exit side, the reduction in load change is not sufficient, and this is where conventional gauge meters are applied.
One of the limitations of AGC has been reached. As explained above, according to the present invention, it is possible to determine the tuning rate so that the variation in rolling load at each stand becomes a predetermined ratio between the stands, and the thickness deviation at the exit side of the final stand can be made zero, so that the average plate thickness can be reduced. This greatly contributes not only to the control of the crown but also to the improvement of the crown and flatness of the finished product shape quality. Next, an embodiment of the present invention will be described using FIG. 3. In Fig. 3, 1 is a work roll of a hot continuous rolling mill, 2 is a back-up roll, 3 is a roll opening automatic positioning device, 4 is a rolling mill main drive speed control system, and 5 is a rolling force detector (load cell). , 6 is a gauge meter type automatic plate thickness control device, 7 is a tuning rate calculating device according to the present invention, 8 is a setting calculator having a model for schedule calculation, etc., and S is a material to be rolled. This invention can be applied to a continuous rolling mill with any number of stands, but for simplicity, only three stands are shown in the figure. Now, when the material to be rolled reaches a predetermined position in front of the continuous stand, the schedule is calculated by the setting calculator 8 using a known method, and each equipment of the rolling mill is set to a predetermined state, and the tuning rate calculation device 7
Various parameters to calculate tuning rate αi
Give Qi, Q Hi , Mi, mi, Pi c . Here, Pi c is the predicted calculated value of the initial rolling load Pi. Furthermore, the value of mi is extracted according to the rolling schedule from the values stored in layers as described above. Immediately after the parameters are given, each stand tuning rate αi is determined using equations (21) to (23), and each stand gauge meter
is given to the AGC device 6. The reason why Pi c was used instead of the actual rolling load Pi to calculate αi was to calculate αi before the material was bitten, and even if Pi c was used, the error given to αi was small. When the material S is bitten into each stand work roll 1, each stand gauge meter AGC is carried out based on the principle shown in Fig. 2, and when the material S is bitten into the final stand, the actual rolling of all stands is started at that timing. Since the reaction force Pi is obtained, the tuning rate calculating device 7 recalculates αi using (21) to (23) and sets it in the gauge meter AGC6. Thereafter, each stand gauge meter AGC continues until the rolled material S passes through each stand. In the above embodiments, a continuous rolling mill was described, but a single-stand reversible rolling mill that performs multiple passes may be used, and the same effects as in the above embodiments can be obtained. As described above, according to the present invention, it is possible to maintain rolling load fluctuations at a predetermined ratio between stands in the longitudinal direction of the material over the entire length, and it is possible to maintain not only the average thickness of the finished product but also the thickness distribution in the width direction. Not only can it contribute to improving shape quality such as certain crowns and flatness, but it can also contribute to improving plate thickness accuracy because it can minimize load fluctuations on the final stand and select a tuning ratio of 1. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の自動板厚制御装置を備えた多ス
タンド式連続圧延機のブロツク図、第2図はゲー
ジメータ方式自動板厚制御の原理図、第3図はこ
の発明の一実施例を示すブロツク図である。 図において、6はゲージメータ方式自動板厚制
御装置、7はチユーニング率演算装置、8は設定
用計算機である。なお図中、同一符号は同一また
は相当部分を示す。
Fig. 1 is a block diagram of a multi-stand continuous rolling mill equipped with a conventional automatic plate thickness control device, Fig. 2 is a principle diagram of gauge meter type automatic plate thickness control, and Fig. 3 is an example of an embodiment of the present invention. FIG. In the figure, 6 is a gauge meter type automatic plate thickness control device, 7 is a tuning rate calculation device, and 8 is a setting calculator. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ゲージメータ方式の自動板厚制御手段を有し
そのチユーニング率を1に設定した最終段の圧延
スタンドと、前記ゲージメータ方式の前記自動板
厚制御手段をそれぞれ有する2段以上の前段圧延
スタンドと、それぞれの前記前段圧延スタンドに
おける被圧延材の材質別、圧延条件別の設定用の
前記チユーニング率をそれぞれ個別に記憶させる
記憶手段と、前記被圧延材の前記材質と前記圧延
条件とにより前記チユーニング率を前記記憶手段
から検索してそれぞれの前記前段圧延スタンドに
設定する検索手段とを有し、設定されたチユーニ
ング率に従つて前記被圧延材の順次圧延を行わせ
る自動板圧制御装置において、 前記被圧延材の前記材質と、すべての前段圧延
スタンドにおける前記圧延条件と、最終段の圧延
スタンドにおける前記圧延条件とを用いてそれぞ
れの前記前段圧延スタンドの前記設定用の前記チ
ユーニング率を算出する演算手段を備えたことを
特徴とする自動板厚制御装置。
[Scope of Claims] 1. A final stage rolling stand having a gauge meter type automatic plate thickness control means and having a tuning rate of 1, and two stages each having the gauge meter type automatic plate thickness control means. The above-mentioned front-stage rolling stands, storage means for individually storing the tuning ratios for setting each material to be rolled and each rolling condition in each of the front-stage rolling stands; and a retrieval means for retrieving the tuning rate from the storage means according to the rolling conditions and setting it in each of the pre-rolling stands, and for sequentially rolling the material to be rolled according to the set tuning rate. In the plate thickness control device, the settings for each of the preceding rolling stands are determined using the material of the material to be rolled, the rolling conditions in all the preceding rolling stands, and the rolling conditions in the final rolling stand. An automatic plate thickness control device comprising a calculation means for calculating the tuning rate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103464471A (en) * 2012-06-06 2013-12-25 上海梅山钢铁股份有限公司 Automatic gauge control (AGC) self-adaptive control method for hot rolling mill

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54122660A (en) * 1978-03-16 1979-09-22 Sumitomo Metal Ind Ltd Controlling method for sheet gauge in rolling mill

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