JPH0225208A - 圧延におけるロール間隙設定方法 - 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、圧延におけるロール間隙設定方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、圧延機においては板の先端から所定の板厚を得
るために、圧延に先がけてロール間隙を初期設定する必
要がある。

上記ロール間隙を設定するために、ゲージメータ−式と
呼ばれる関係式を用いることが多い。

ゲージメータ−式の構成は ｈｇ＝Ｓ＋δ＋ρ　　　　　　　　　・・・（１）ｈｇ
：ゲージメータ−板厚。

Ｓ：圧下位置、 δ：ミル変形量。

ρ：学習項 である。

ここで、圧下位置Ｓの本来の意味は、ロール替直後の上
下ワークロールが接触しはじめる圧下位置を零とした圧
下スクリュー位置あるいは油圧圧下の油柱位コである。

しかしながら、上下ワークロールが接触しはじめる位置
を正確に求めるのは難があるために、圧下位置Ｓの相対
的変化は圧下スクリュー位置あるいは油圧圧下の油柱位
置を実測することにより求め、圧下位置Ｓの絶対値はロ
ール交換時に圧延材を挟まずに、一対のワークロールを
互いに押し付けた状態で零あるいは一定の値とするのが
一般的である。

また、板の圧延中には、圧延荷重が圧延機に作用し、圧
延機は弾性的に変形する。さらにワークロールは、板か
らの熱による熱膨張および摩耗が発生し、ロール間隙は
変化する。また、バックアップロールを支持する軸受が
油膜軸受である場合はその油膜厚の変化が発生し、バッ
クアップロールに偏心がある場合はその影響もロール間
隙変化に現われる。これらのミル変形量をまとめてδで
表わす、一般にミル変形量δを直接測定することは困難
であり、上記の要素を数式モデルとして表現することに
なる。数式モデルである限り、そのモデル誤差が発生す
ることは避けられない。

このように、ゲージメータ−式は、圧下位置Ｓの絶対値
、およびミル変形量δのモデル誤差という不明確な要素
があるために、過去の圧延実績に基づく学習項ρにより
補正するのが一般的である。すなわち、学習項ρは、■
Ｓの絶対値を補正することと、■δのモデル誤差を補正
することの２つの役割がある。

ところで、板厚制御における学習制御方法の公知の方法
として、例えば特開昭８１−１８９８０５号公報、特開
昭５１１−１５８５１１号公報等に記載のものがある。

前者はゲージメータ−式による板厚推定値（以下ゲージ
メータ−板厚と呼ぶ）と真の板厚の差（以下この差をオ
フセット量と呼ぶ）を監視し、オフセット量が異常に変
化した場合にミル剛性が劣下したものと判断する方法で
ある。後者は圧延実績に基づき、ミル剛性とオフセット
量を推定演算する方法である。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の板厚制御方法のいずれにあっ
ても、学習項ρの上述した２つの役割■、■を意識した
ものではないため、ロール替直後あるいはミル停止直後
の数コイルの板厚精度に難がある。

本発明は、ロール替直後あるいはミル停止直後からすみ
やかに板の先端の板厚を目標値に近づけ、かつ定常的な
圧延状態では学習項による補正が過大である場合に発生
する板厚制御のハンチング現象を防止することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、過去の圧延実績に基づいた学習項を有するゲ
ージメータ−式を用いて圧下位置を初期設定するに際し
、ゲージメータ−板厚と出側板厚の実測値との差、ある
いはゲージメータ−板厚とマスフロー板厚との差をロー
ル間隙オフセット量とし、ゲージメータ−式の学習項は
、ロール１ｔＪＩ隙オフセット麦を指数平滑化処理した
ものとし、かつロール替直後あるいはミル停止直後の指
数平滑化学習ゲインを定常圧延時の該学習ゲインよりも
大とするようにしたものである。

［作用］ 本発明は、ゲージメータ−式において学習項ρによって
補正されるべき、圧下位置Ｓの絶対値のずれとミル変形
量δのモデル誤差のそれぞれについて、（すＳの絶対値
のずれはロール替あるいは艮時間のミル停止で発生し、
■δのモデル誤差は１コイルの圧延の頻度で発生すると
いう特徴を考慮し、■Ｓの絶対値の補正と、■δのモデ
ル誤差の補正のそれぞれについて、学習方法を変えれば
、高精度でロール間隙を設定でき、板厚精度が向上する
という知見に基づいてなされたものである。

以下、詳細に説明する。

ゲージメータ−式の構成である（１）式を再掲すると、 ｈｇ＝Ｓ　　＋　δ　＋　ρ である、ロール間隙の初期設定を行なう際には、（１）
式において、ゲージメータ−板厚ｈｇが、目標板厚ｈＡ
になる条件から、Ｓについて解き、５＝ｈＡ−δ−ρ　
　　　　　　　　・・・（２）なる計算式に従って圧下
位置Ｓを初期設定する。

ここで、ミル変形量δは、圧延荷重、板蝙、ロール径、
ロール５ｍ１ｔ、ロール摩耗１．ｚ＜ツタアップロール
ベアリングの油膜厚さ等の関数であり、次コイルの予測
される圧延条件を入力値としてδが計算できる。

学習項ρは、過去の圧延実績から定められる量であるが
、ρを決定するために、過去の圧延実績を入力して求め
たゲージメータ−板厚ｈｇと、実測板厚あるいはマスフ
ロー板厚り零の差ｈｇ−ｈｔを利用する。この時、オフ
セット量ＯＦＦをＯＦＦ＝ｈｇ−ｈ零として定義する。

ゲージメータ−式に誤差がなく、かつｈ京が正確に計測
あるいは計算されている場合は０ＦＦ＝０となるが、実
際にはモデル誤差、計測誤差を含むために零とはならな
い、また、モデル誤差、計測誤差がホワイトノイズに近
く、正解のまわりにばらつきを持つ場合には、平滑化処
理を行なうのが一般的である。したがって、学習項ρの
算出式として ρｉ　＝ρｉ−１＋α　−０ＦＦｉ−１・・・（３）ｉ
：圧延コイル順 を用いて、指数平滑化処理を行なう、なお、オフセット
項を求める際に、学習項を含まない形のゲージメータ−
板厚とｈｚの差をとることにより、ゲージメータ−式の
誤差をより正確にとらえようとする場合もある。この場
合、オフセット量は、ＯＦＦ’＝Ｓ＋δ−ｈ本で示され
、学習項は／、　　　　　　　　　／　　　　／、　　
　　　　　ｊ　　　　　　１ρ　＋＝（１−α〕　ρ　
１−１　＋α　・　０ＦＦｉ−１・・・（０なる式で算
出される。（３）式、（４）式のいずれの場合も、オフ
セット量を平滑化処理して学習項とする点では変わりが
ない。

（３）式、あるいは（４）式におけるαあるいはαを学
習ゲインと呼ぶ。

αは、一般に０≦α≦１なる定数であり、α＝０の場合
は学習を行なわない場合であり、αツ１の場合はｌコイ
ル前のオフセット量をそのまま学習項として次コイルの
圧下位置・の初期設定に反映させることを意味する。

αを大きくすると、ホワイトノイズ的な誤差に対して過
敏に反応し、学習項がハンチングする場合があり、また
αが小さいとハンチングはないものの正解に対する収束
が遅くなる。

ここで、再び、オフセット量が発生する理由について述
べると、１つは圧下位置のゼロイングに関する誤差であ
り、これはロール替あるいは長時間のミル停止のよる熱
膨張量の変化により主に発生する。もう１つはδのモデ
ル誤差によるものであり、δのモデル精度によるが、一
般に正解のまわりにばらつく傾向となるものである。

本発明では、このようなオフセット項の発生原因と、指
数平滑化の特性を利用し、ロール替直後あるいはミル停
止直後の学習ゲインを大きくして、圧下位置のゼロイン
グ誤差に関するオフセット項を早急に補正し、かつ、そ
の後はモデルのホワイトノイズ的誤差によるハンチング
現象をなくすために、学習ゲインを小さくすることによ
ってロールギャップの予期設定精度を向上するものであ
る。

［実施例］ 第１図に本発明の実施結果を従来法と比較して示す。

本発明の実施例として、ロール替後およびミル停止後の
学習ゲインを０．９とし、その後０，４まで逐次αを減
少した場合を第１図（Ａ）に示す。

ロール替後ｌコイル目のロールギャップを初期設定する
場合には、過去の実績がないので、学習項ρは零として
ゲージメータ−式に基づきロール間隙を設定した。１コ
イル目の圧延実績は、目標板厚と実績板厚の差Δｈ　＝
　０．１２露園である。これはゲージメータ−板厚が過
厚であるために、圧下位置を小さくし過ぎたためである
。その結果、２コイル目のロール間隙初期設定量を計算
する場合の学習項ρ＝　−１，１ｍ諺となり、それに基
づき２コイル目のロール間隙の初期設定を行なうことに
より、Δｈは速やかに零に近づいている。また、３０分
のミル停止があった後の１コイル目はロールの熱膨張が
減少するが、本例の場合は熱膨張の減少を過大に見積っ
たために、Δｈが大きくなっている。このような場合も
ミル停止後２コイル目からはΔｈが速やかに零に近づく
、この結果、Δｈの標準偏差は１５用腸と小さい。

一方、従来法で学習ゲインαを常に０，８と太きくした
場合は、第１図（Ｂ）に示す如く、ロール善後およびミ
ル停止後にΔｈは速やかに零に近づくが、零近傍でΔｈ
が振動しており、ハンチングしていることがわかる。こ
の結果、Δｈの標準偏差は２４ル鵬になった。

また、従来法で学習ゲインαを常に０．４と小さくした
場合は、第１図（Ｃ）に示す如く、ハンチングはないも
のの、ロール善後およびミル停止後の数コイルのΔｈが
大きく、収束が遅い、この結果Δｈの標準偏差は２８終
■と大きい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、ロール替直後あるいはミ
ル停止直後からすみやかに板の先端の板厚を目標値に近
づけ、かつ定常的な圧延状態では学習項による補正が過
大である場合に発生する板厚制御のハンチング現象を防
止できる。したがって、板厚精度を板の最先端から良好
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の圧延実績を示す線図。 第１図（Ｂ） 線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）過去の圧延実績に基づいた学習項を有するゲージ
   メーター式を用いて圧下位置を初期設定するに際し、ゲ
   ージメーター板厚と出側板厚の実測値との差、あるいは
   ゲージメーター板厚とマスフロー板厚との差をロール間
   隙オフセット量とし、ゲージメーター式の学習項は、ロ
   ール間隙オフセット量を指数平滑化処理したものとし、
   かつロール替直後あるいはミル停止直後の指数平滑化学
   習ゲインを定常圧延時の該学習ゲインよりも大とするこ
   とを特徴とする圧延におけるロール間隙設定方法。