JPH0223243B2 - - Google Patents

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JPH0223243B2
JPH0223243B2 JP57068276A JP6827682A JPH0223243B2 JP H0223243 B2 JPH0223243 B2 JP H0223243B2 JP 57068276 A JP57068276 A JP 57068276A JP 6827682 A JP6827682 A JP 6827682A JP H0223243 B2 JPH0223243 B2 JP H0223243B2
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JP
Japan
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looper
control device
speed
tension
speed control
Prior art date
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JP57068276A
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English (en)
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JPS58184007A (ja
Inventor
Toshihiro Koyama
Takuo Funahashi
Kaji Abe
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Toshiba Corp
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Priority to US06/486,354 priority patent/US4507946A/en
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Publication of JPS58184007A publication Critical patent/JPS58184007A/ja
Publication of JPH0223243B2 publication Critical patent/JPH0223243B2/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
    • 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
    • B21B37/48Tension control; Compression control
    • B21B37/50Tension control; Compression control by looper control

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は連続圧延機に係り、ルーパ動作角度お
よびスタンド間張力の制御を行うためのルーパ制
御装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
連続圧延機において、製品品質を評価する重要
な要素は、板厚、板幅、板クラウン量および板平
坦度等であるが、スタンド間張力値はこれらの要
素に及ぼす影響が大きいため、これを出来る限り
一定に保つことが望ましい。このため、熱間連続
圧延機では各圧延スタンド間に設けられたルーパ
機構によつて張力値の変化分を吸収するような制
御が行われている。また、圧延作業上、ルーパ動
作角度の振れ幅を小さく抑えることも要求される
ため、このルーパに隣接するスタンドのロール速
度の修正も併せて行われている。
ルーパの基本的な構成と、これを制御する従来
の制御装置を第1図に示す。被圧延材料1は圧延
ロール2aおよび2bを具える圧延スタンド2を
通過した後、圧延ロール3aおよび3bを具える
圧延スタンド3へ進行するが、この間でルーパ機
構4と接触している。ルーパ機構4のルーパ動作
角度θはルーパ動作角度検出器5によつて検出さ
れ、ルーパ動作角度θに対応して常に目標張力値
を保持するようなルーパトルク量の演算が演算装
置6によつて行われる。しかして、上記ルーパト
ルク量の発生に必要なルーパ駆動電動機の電流目
標値が演算装置6からルーパ駆動電動機の電流制
御装置7に加えられ、この電流制御装置7によつ
てルーパ駆動電動機8が駆動される。
一方、ルーパ動作角度検出器5の検出信号が演
算装置9にも加えられ、この演算装置9ではルー
プ動作角度θを目標値に復帰させるためロール駆
動電動機の速度目標値の演算が行われる。この速
度目標が演算装置9からロール駆動電動機の速度
制御装置10に加えられ、この速度制御装置10
によつてロール駆動電動機11が駆動される。
〔背景技術の問題点〕
斯かる従来のルーパ制御装置にあつては、ロー
ル駆動電動機11の速度修正によつてスタンド間
の材料長さが変化することになり、これに追随す
るようにルーパ動作角度制御が行われるため、こ
のルーパ動作角度制御によるスタンド間張力変動
が大きくなるという欠点があつた。
また、この張力変動を小さく抑えるべくルーパ
動作角度の制御を行うと、制御の応答を低下させ
なければならず、時間的変化の速い外乱に追随で
きないという欠点があつた。
〔発明の目的〕
本発明は上記従来のものの欠点を除去するため
になされたもので、被圧延材のスタンド間張力変
動を十分に低く抑さえ得、且つ、応答性も優れ
た、連続圧延機のルーパ制御装置の提供を目的と
する。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、本発明のルーパ制
御装置は、連続圧延機のルーパ駆動電動機を制御
する第1の速度制御装置と、ルーパに隣接するス
タンドのロール駆動電動機を制御する第2の速度
制御装置と、前記ルーパの動作角度を検出する角
度検出器と、ルーパが設けられたスタンド間の被
圧延材の張力を検出する張力検出器と、前記角度
検出器の検出値とルーパ動作角度目標値との偏差
信号および前記張力検出器の検出値と張力目標値
との偏差信号に基いて、前記第1および第2の速
度制御装置の速度目標値の修正量を算出するとと
もに、前記第1の速度制御装置の速度目標値を修
正したことによるルーパ動作角度の変化分に対応
するスタンド間張力の変化分を吸収し得る前記第
2の速度制御装置の修正量を算出し、且つ、前記
第2の速度制御装置の速度目標値を修正したこと
によるスタンド間張力の変化分に対応するルーパ
動作角度の変化分を吸収し得る前記第1の速度制
御装置の速度目標値の修正量を算出する演算装置
とを具備し、この演算装置によつて前記第1およ
び第2の速度制御装置の速度目標値を修正すると
ともに、何れか一方の速度制御装置の速度目標値
を修正したとき、この修正によるルーパ動作角度
またはスタンド間張力の変動分に対応するスタン
ド間張力またはルーパ動作角度の変化分を吸収す
るように、他方の速度制御装置の速度目標値を同
時に修正するように構成している。
〔発明の実施例〕
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に
ついて説明する。
第2図は本発明に係るルーパ制御装置の構成を
圧延系統と併せて示したブロツク図で、図中第1
図と同一符号を付したものはそれぞれ同一の要素
を示す。そして、第1図に示した電流制御装置7
および演算装置6,9に代えて、速度制御装置1
2および演算装置14,15、非干渉化演算装置
16を設けるとともに、新たに、被圧延材のスタ
ンド間張力を検出する張力検出器13が設けられ
ている。
ここで、張力検出器13の張力検出値Tと張力
目標値T゜との偏差分が演算装置15に入力され、
この演算装置15によつて速度補正量ΔVR*に変
換される。また、ルーパ動作角度検出器5の動作
角度検出値θとルーパ動作角度目標値θ゜との偏差
分が演算装置14に入力され、この演算装置14
によつて速度補正量ΔV〓*に変換される。
また、非干渉化演算装置16は、その内部に演
算装置17,18,19,20および加算器2
1,22を具え、前記速度補正量ΔR*が演算装
置17および18に加えられ、速度補正量ΔV〓*
が演算装置19および20に加えられ、さらに、
演算装置17および19の出力が加算器21によ
つて加算され、演算装置18および20の出力が
加算器22によつて加算される。しかして、加算
器21の出力ΔVRおよび加算器22の出力ΔV〓
が、速度制御装置10および速度制御装置12の
速度修正信号として加えられる。
上記の如く構成された本実施例の作用を以下に
説明する。
先ず、ここでは、張力検出器13の検出値に基
いて速度制御装置10がロール駆動電動機11を
制御することにより張力フイードバツク制御と、
ルーパ動作角度検出器5の検出値に基いて速度制
御装置12がルーパ駆動電動機8を制御するよう
ルーパ動作角度フイードバツク制御とが行われて
いる。
この場合、ルーパ駆動電動機8を制御するもの
として、第1図に示した如き電流制御装置を用い
ることも考えられるが、その場合にはルーパアー
ムの振れに対して安定化の補償動作を行う回路。
が必要であること、および、初期電流設定値の計
算を行う必要があること等の理由によりここでは
速度制御装置12を用いている。なお、速度制御
装置を用いると、ルーパ停止時にはルーパ駆動電
動機速度は0となるので、初期速度設定値を0と
することができる。
ここで、スタンド間張力Tは張力検出器13に
よつて検出され、張力目標値T゜との偏差が演算
装置15に入力され、ここで比例積分動作によ
り、速度補正量ΔVR*に変換される。一方、ルー
パ機構4のルーパ動作角度θはルーパ動作角度検
出器5によつて検出され、ルーパ動作角度目標値
θ゜との偏差が演算装置14に入力され、ここで比
例積分動作により、速度補正量ΔV〓*に変換され
る。この場合、ルーパ電動機速度の時間積分値は
電動機軸の回転角となり、この回転角とルーパ動
作角とが比例するという関係を用いる。このよう
にして得られた速度補正量ΔVR*と速度補正量
ΔV〓*とを、それぞれ直接ロール駆動電動機11
の速度制御装置10およびルーパ駆動電動機8の
速度制御装置12に入力すると、スタンド間張力
とルーパ動作角度とが相互に干渉することにな
る。これは次の様な理由による。
すなわち、ロール駆動電動機11の速度制御装
置10へ実際に入力される速度修正量ΔVRおよび
ルーパ駆動電動機8の速度制御装置12へ実際に
入力される速度修正量ΔV〓と、張力変動量ΔTお
よびルーパ動作角度変動量Δθとの関係は伝達関
数行列を用いることによつて次式で表わされる。
但し、sはラプラス演算子である。
この(1)式から明らかなように、張力変動量ΔT
の制御を目的とした速度補正量ΔVRがルーパ動作
角度変動量Δθにも影響を与え、また、ルーパ動
作角度変動量Δθの制御を目的とした速度補正量
ΔV〓が張力変動量ΔTにも影響を与える。これが
相互干渉の原因になつている。
そこで、この実施例では速度補正量ΔVR*、
ΔV〓*を入力し、相互干渉が起こらないような速
度修正量ΔVR、ΔV〓を出力する非干渉化演算装置
16を設けている。
しかして、演算装置17,18,19,20の
伝達関数をそれぞれG11(s)、G12(s)、G21
(S)、G22(s)として、非干渉化演算装置16
が次の演算を行うものである。
ただし、 G11(s)/G21(s)=−P22(s)/P21
(s)、G22(s)/G21(s)=−P11(s)/P12(s
)………(3) を満足するように各演算装置を設計する。
上記(1)、(2)、(3)式より が得られる。
この(4)式から明らかなように、速度補正量ΔVR
*は張力変動量ΔTにのみ影響を与え、速度補正
量ΔV〓*はルーパ動作角度Δθにのみ影響を与え
ることになる。したがつて、前述の相互干渉が非
干渉化演算装置16によつて取除かれたことにな
る。
かくして、非干渉化演算装置16の出力である
速度修正量ΔVRは初期速度設定値VR゜と加算さ
れて速度制御装置10に入力されることにより、
ロール駆動電動機11の回転速度が修正される。
また、非干渉化演算装置16のもう一方の出力で
ある速度修正量ΔV〓が速度制御装置12に入力さ
れることにより、ルーパ駆動電動機8の回転速度
が修正される。
なお、上記(3)式を厳密に満足する演算装置、す
なわち、伝達関数がG11(s)、G12(s)、G21
(s)、G22(s)である演算装置を構成すること
が困難な場合には、ある限られた周波数領域で近
似的に(3)式を満足するような構成であつても、上
述したと略同様な作用を行わせることができる。
また、上記実施例では、演算装置14,15と
して比例積分動作を行うものを用いているが、さ
らに、微分動作を行うようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上の説明によつて明らかな如く、本発明のル
ーパ制御装置は、ルーパ駆動電動機の制御におい
て従来の電流制御に代えて速度制御を行うように
しているため、この制御系の構成が簡易化され、
さらに、ルーパ駆動電動機を第1の速度制御装置
によつて制御するルーパ動作角制御と、ロール駆
動電動機を第2の速度制御装置によつて制御する
スタンド間張力制御とを実施し、且つ、ルーパ動
作角制御とスタンド間張力制御との相互干渉を取
り除く演算装置を設けているので、被圧延材のス
タンド間張力変動を十分に低く抑さえ得るととも
に、応答の速い制御を行うことができるという優
れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は連続圧延機の従来のルーパ制御装置の
構成を示すブロツク図、第2図は本発明による連
続圧延機のルーパ制御装置の一実施例の構成を示
すブロツク図である。 1……被圧延材料、2,3……圧延スタンド、
2a,2b,3a,3b……圧延ロール、4……
ルーパ機構、5……ルーパ動作角度検出器、6,
9,14,15,17,18,19,20……演
算装置、7……電流制御装置、8……ルーパ駆動
電動機、10,12……速度制御装置、11……
ロール駆動電動機、13……張力検出器、16…
…非干渉化演算装置、21,22……加算器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 連続圧延機のルーパ駆動電動機を制御する第
    1の速度制御装置と、ルーパに隣接するスタンド
    のロール駆動電動機を制御する第2の速度制御装
    置と、前記ルーパの動作角度を検出する角度検出
    器と、ルーパが設けられたスタンド間の被圧延材
    の張力を検出する張力検出器と、前記角度検出器
    の検出値とルーパ動作角度目標値との偏差信号お
    よび前記張力検出器の検出値と張力目標値との偏
    差信号に基いて、前記第1および第2の速度制御
    装置の速度目標値の修正量をそれぞれ算出すると
    ともに、前記第1の速度制御装置の速度目標値を
    修正したことによるルーパ動作角度の変化分に対
    応するスタンド間張力の変化分を吸収し得る前記
    第2の速度制御装置の速度目標値の修正量を算出
    し、且つ、前記第2の速度制御装置の速度目標値
    を修正したことによるスタンド間張力の変化分に
    対応するルーパ動作角度の変化分を吸収し得る前
    記第1の速度制御装置の速度目標値の修正量を算
    出する演算装置とを備えたことを特徴とする連続
    圧延機のルーパ制御装置。
JP57068276A 1982-04-23 1982-04-23 連続圧延機のル−パ制御装置 Granted JPS58184007A (ja)

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