JPH0234210A - 熱間圧延鋼板の板幅制御方法および板幅制御装置 - 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〕 本発明は熱間圧延工程、特に熱間連続圧延で製造される
銅帯または鋼板の板幅制御特にフィードフォワード制御
方法および制御装置に関するものである。

熱間連続圧延の粗圧延工程および厚板圧延工程において
使用されている竪型圧延機と水平圧延機を組み合わせた
圧延設備における板幅制御は、古くから行なわれている
。その代表的なものとして、例えば特公昭５０−２４９
０７号があり、その制御技術のブロック図を第７図に示
す。その図では、鋼板は左より右側に圧延されて行くも
のであり、竪型圧延機ＥＭの入側において、板幅計Ｗ１
にて板幅を測定し、２はその測定信号、１は目標板幅で
あり、その偏差値に、ｆｌで竪型圧延機によるエッヂン
グ効率を考慮し、次いでｆ２で水平圧延機による幅拡が
りを考慮した結果で竪型圧延機ＥＭの竪ロール位置を操
作してフィードフォワード制御して、水平圧延機ＨＭ出
側の板幅を一定になるように制御している。また必要に
応じてＨＭ出側の板幅計Ｗ２が測定した板幅偏差値３を
制御演算した補正値を加えてフィードフォワード制御と
フィードバック制御を実現してもよい。また鋼板の長さ
が短かくて、フィードバック制御が有効でない場合には
、鋼板間フィードバック制御として前記公知例に開示さ
れているような学習制御を採用するのが望ましい。

次に、鋼板の板幅制御における特有な現象を説明する。

第８図は、鋼板の幅圧下を竪型圧延機および水平圧延機
で行なう例であり、同図中の記号は、５ＬＡＢは圧延す
べき鋼板（または調帯）　、５ＬＡＢ”は圧延後の同鋼
板、Ｗ−Ａは５ＬＡＢの長手方向端部で、Ｗ−Ａ”は圧
延後の同位置、Ｗ−ＢはＳＬ八への局部的低温部で通称
スキッドマークとも言われている所で、Ｗ−Ｂ”は圧延
後の同位置、Ｗ・Ｃは５ＬＡＢの局部的幅広部分で、ｗ
−ｃ’は圧延後の同位置を表わしている。更に、ＥＲは
竪型圧延機、ＨＲは水平圧延機で、５ＬＡＢ”は５ＬＡ
Ｂの２２点の厚み方向断面形状を示し、ＷＯは５ＬＡＢ
の板幅、ＷｌはＥＲの実際のロールギャップ、Ｗ２はＥ
Ｒによる幅圧下及びＨＲによる厚み圧下された後の矩形
に圧延された実幅を示している。

この図の構成で鋼板を圧延する場合、竪型圧延機ＥＲで
圧延後の鋼板には、幅方向の両端部に通称トングボーン
と呼ばれる局部的な厚肉部が発生する。そして次の水平
圧延機ＨＲで圧延されると、鋼板の幅はＷ２に拡がるの
で、そこにエツチングじてくることが板幅制御に特有な
現象である。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記先行例による板幅制御では、入側板幅の変化のみフ
ィードフォワード制御されるが、外乱としてはその他に
、温度変化、板厚変化および成分変化等数多くあり、そ
れらによる影響はフィードバック制御あるいは板間フィ
ードバック制御である為に、フィードバック制御の場合
でさえ、−船釣ミル配置上の制約からみて、鋼板上で数
メートルの制御遅れが生じてしまっており、その効果は
限定されていた。

そして、一般的にこの板幅制御は熱間圧延の粗圧延段階
で実施されるので、もし板幅変動が１メートルのピッチ
で存在すると、仕上圧延後の熱間鋼板の最終製品段階で
は数メートルから３０数メートルにも拡大される宿命を
持っている。

従って、最近のように１つの熱間圧延機で、低温圧延、
極厚付圧延、極薄材圧延、形状厳格付圧延および低りラ
ウン材圧延等の多様な圧延方法によって多種の熱間圧延
材を製造するようになると、板幅制御は従来の能力を大
幅に向上した高精度でかつ高応答性のものが求められて
いる。

更に、できることなら、粗圧延後の鋼板の幅を一定値に
制御するのでなく、仕上圧延機での鋼板の板幅変動の特
性をも考慮して熱間最終製品での板幅が一定になるよう
な制御、つまり粗圧延後では鋼板の板幅が一定ではなく
、仕上圧延後が一定となる制御、換言すれば、略称、過
補償制御も高精度のものが求められてきた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、入側での板幅変動および前段の竪型圧延機の
圧延荷重変動値を測定してそれぞれに応じた制御ループ
を組み合わせた高精度の板幅フィードフォワード制御方
法および装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための本発明の手段は以下の通りで
ある。

第１に、請求項１の竪型圧延機と水平圧延機を組とする
圧延設備を複数組配置し、制御対象とする制御竪型圧延
機の入側に板幅計を設け、前記制御竪型圧延機の前の組
における前竪型圧延機に圧延荷重計を設け、前記水平圧
延機またはメジャーリングロールに鋼板のトラッキング
装置を設けた熱間圧延設備において、前記鋼板のトラッ
キング装置で決めた前記鋼板上のある位置での圧延荷重
を前記圧延荷重計で測定し、その圧延荷重の測定値と予
め計算された予測値との偏差値を算出し、前記圧延荷重
の偏差値と、予め定められたエッヂング効率と、前記制
御竪型圧延機のミル剛性値に基づいて荷重補正分を算出
し、前記荷重補正分に荷重制御ゲインを掛け合わせた荷
重補正制御量に、前記鋼板のドラッギング装置に基づい
て、前記鋼板上のある位置が前記板幅計の所に到達した
時に、鋼板の板幅を前記板幅計で測定し、その板幅測定
値と予め定められた入側板幅目標値との偏差値と、予め
定められたエッヂング効率に基づいて板幅補正分を算出
し、前記板幅補正分に板幅制御ゲインを掛け合わせた板
幅補正制御量を加算することにより前記制御竪型圧延機
の竪ロールの圧下補正量を算出し、前記鋼板上のある位
置が前記制御竪型圧延機に到達した時に、前記制御竪型
圧延機の竪ロールの圧下位置を前記竪ロールの圧下補正
量に従って調整することを繰り返すことを特徴とする熱
間圧延ｗｌＩ板の板幅制御方法であり、それを鋼板の所
定長毎に制御させたのが請求項２の、竪型圧延機と水平
圧延機を組とする圧延設備を複数組配置し、制御対象と
する制御竪型圧延機の入側に板幅計を設け、前記制御竪
型圧延機の前の組における前竪型圧延機に圧延荷重計を
設け、前記水平圧延機の水平ロールまたはピンチロール
に鋼板のトラッキング装置を設けた熱間圧延設備におい
て、前記鋼板上の所定長毎に圧延荷重を前記圧延荷重計
で測定し、その圧延荷重値を予測し、その圧延荷重の測
定値と予測値との偏差値を算出し、前記圧延荷重の偏差
値と、予め定められたエッヂング効率と、前記制御竪型
圧延機のミル剛性値に基づいて荷重補正分を所定長毎に
算出し、前記荷重補正分に荷重制御ゲインを掛け合わせ
た荷重補正制御量に、前記鋼板のトラッキング装置に基
づいて、前記鋼板上の前記圧延荷重測定位置が前記板幅
計の所に到達した時に、鋼板の板幅を前記板幅計で測定
し、その板幅測定値と予め定められた入側板幅目標値と
の偏差値と、予め定められたエッヂング効率に基づいて
板幅補正分を算出し、前記板幅補正分に板幅制御ゲイン
を掛け合わせた板幅補正盪を加算することにより前記制
御竪型圧延機の竪ロールの圧下補正量を算出し、前記鋼
板上の圧延荷重測定位置が前記制御竪型圧延機に到達し
た時に、前記制御竪型圧延機の竪ロールの圧下位置を前
記竪ロールの圧下補正量に従って調整することを特徴と
する熱間圧延鋼板の板幅制御方法であり、 それを可逆圧延式の圧延設備に適用した場合は請求項３
の、竪型圧延機と水平圧延機を組とする圧延設備を可逆
圧延可能に配置し、制御対象とする制御竪型圧延機の入
側に板幅計を設け、前記制御竪型圧延機に圧延荷重計を
設け、前記水平圧延機の水平ロールまたはピンチロール
に鋼板のトラッキング装置を設けた熱間圧延設備におい
て、前記鋼板上の所定長毎に圧延荷重を前記圧延荷重計
で測定して、順次記憶し、次の同じ方向の圧延パスに際
して、前記鋼板上の所定長に相当する点毎に、その点で
の圧延荷重値を予測し、その点の圧延荷重の記憶値と予
測値との偏差値を算出し、前記圧延荷重の偏差値と、予
め定められたエッヂング効率と、前記制御竪型圧延機の
ミル剛性値に基づいて荷重補正分を算出し、前記荷重補
正分に荷重制御ゲインを掛け合わせた荷重補正制御量に
、前記鋼板のトラッキング装置に基づいて、前記鋼板上
の前記所定長に相当する位置が前記板幅計の所に到達し
た時に、鋼板の板幅を前記板幅計で測定し、その板幅測
定値と予め定められた入側板幅目標値との偏差値と、予
め定められたエッヂング効率に基づいて板幅補正分を算
出し、前記板幅補正分に板幅制御ゲインを掛け合わせた
板幅補正制御量を加算することにより前記制御竪型圧延
機の竪ロールの圧下補正量を算出し、前記鋼板上のある
位置が前記制御竪型圧延機に到達した時に、前記制御竪
型圧延機の竪ロールの圧下位置を前記竪ロールの圧下補
正量に従って調整することを特徴とする熱間圧延鋼板の
板幅制御方法となる。

更に、制御竪型圧延機の出側に熱間仕上圧延機を配置し
た熱間圧延設備を対象とすると、請求項４の、熱間圧延
後の板幅を一定値に制御する通称の過補償制御として、
圧下補正量の計算において、鋼板の温度変動にもとすく
荷重補正制御量と鋼板の板幅変動にもとずつ板幅補正制
御量に、前記荷重補正制御量に過補償ゲインを掛け合わ
せた過補償補正制御量を加えさせるようにしたことを特
徴とする板幅制御方法、である。

更に制御装置として、請求項５の、竪型圧延機と水平圧
延機を組とする圧延設備を、複数台配置または可逆圧延
可能に配置した熱間圧延設備において、制御対象とする
制御竪型圧延機の入側に設けた板幅計と、前記制御竪型
圧延機の前の組における前竪型圧延機に設けた圧延荷重
計と、前記水平圧延機の圧延ロール、ピンチロールまた
はメジャーリングロールに設けたパルス発振器とカウン
ターで構成されたトラッキング装置と、前記鋼板上の所
定長毎に、前記トラッキング装置からのパルスに応じて
前記圧延荷重計から測定する圧延荷重測定部と、前記鋼
板上の所定長毎に前記トラッキング装置からのパルスに
応じて前記板幅計から測定する板幅測定部と、前記圧延
荷重測定部および前記板幅測定部から測定値を伝達され
て、その測定値を測定時の鋼板上の位置に対応したメモ
リーに記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された圧延
荷重の記憶値と、予め定められたエッヂング効率、ミル
剛性値および荷重制御ゲインに基づいて荷重補正制御量
を算出すると同時に、前記圧延荷重の記憶値と同位置の
板幅の記憶値と、予め定められたエッヂング効率および
板幅制御ゲインに基づいて板幅補正制御量を算出して、
前記荷重補正制御量と前記板幅補正制御量を加算して前
記制御竪型圧延機の竪ロールの圧下補正量を算出した後
、前記トラッキング装置からのパルスに応じて前記制御
竪型圧延機の竪ロール位置決め装置に前記圧下補正量を
出力するフィードフォワード制御部から構成されること
を特徴とする熱間圧延鋼板の板幅制御装置があり、また
過補償制御を実現する制御装置として、請求項６の、前
記フィードフォワード制御部にその手段を持たせたもの
、もある。

〔作用〕

鋼板の板幅制御における外乱の主なものは、第８図に示
すように、Ｗ−Ａ点の鋼板端部、Ｗ−Ｂ点の鋼板の低温
部およびＷ−６点の幅変動部である。それら外乱に対す
る制御的な考え方は、前記Ｗ−Ｂ点では鋼板低温部の荷
重増加に伴なう竪ロールＥＲの伸び補正した幅圧下を行
ない、Ｗ−６点では必要幅圧下量増分にエッヂング効率
を考慮して荷重増加に伴なうＥＲ伸び補正した幅圧下を
行ない、Ｗ−Ａ点では鋼板端部のメタルフロー変化に伴
なうエッヂング効率の変化を補正した幅圧下を行なうよ
うにすることが必要である。

そうすると、板幅制御では、それらの外乱要因別に制御
ゲインを変えるべきであるのでかなり複雑な制御系にし
なければ高性能なものは達成できない。

少なくとも前記の鋼板の温度変動要因と鋼板の板幅変動
要因は分離を行ないそれぞれに対応した独立の制御ゲイ
ンを掛け合わせた板幅制御システムの確立が望まれてい
た。

それらのフィードフォワード制御はフィードバック制御
と組み合わせるのが望ましいことは常識である。

さて、本発明の板幅制御システムの一例を第１ずに示す
、Ｒ２が制御竪型圧延機であり、Ｒ２は圧延機Ｅ２と組
をなす水平圧延機である。ＥｌとＲ１が圧延機Ｅ２の前
の組をなす圧延設備で、Ｅｌが前竪型圧延機で、竪ロー
ルの圧延荷重値を測定できる荷重計を備えており、Ｒ１
は前水平圧延機である。圧延機Ｒ１およびＲ２にはパル
ス発振器およびカウンター等で構成されるトラッキング
装置Ｐ１およびＲ２が設けられており、鋼板が一定長進
むごとに起動パルス等を発生して、各制御部での計算、
指令等の開始信号とすると共に、Ｅｌでの鋼板上の圧延
荷重測定点が板幅計Ｗ１の所に到達した時およびＲ２の
所に到達したタイミングにも起動パルス等のタイミング
パルスを各制御部に送っている。

Ｇ１は板温制御部であり、そこでは、圧延荷重計で圧延
荷重値ＥＦＩを測定すると共に圧延スケジュールにもと
すいて圧延荷重の予測値Ｆｌを次の第１式で算出する。

Ｆ　１　＝　ｋｌｘ　ｈ＋　Ｘ　Ｌ　ｄ　Ｉ　ＸＱｐ　
１　　・・・・・・（１）ここで に、、＝Ｅ１圧延圧延鋼板の変形抵抗 ｈ１＝　　〃　　の〃　の厚み Ｌｄｌ＝　　　〃　　の〃　の接触弧長Ｑｐｌ−〃　　
の〃　の圧下力関数 Ｆ１＝　　〃　　の荷重予測値 そして、ＥＦＩとＦｌより圧延荷重の偏差値ＤＦを次の
第２式で算出する。

ＤＦ＝ＥＦ１−Ｆｌ　　　　　　　　　・・・・・・（
２）そのＤＦによる分が８２人側において幅変動となる
量ｄＢＩＦは、次の第３式で求まる。

ｄＢＩＦ＝　ａ　＋　Ｘ　Ｄ　Ｆ　／　Ｍ　１　　　　
　　−”（３）ここでＭｌはＥｌのミル剛性値であり、
ａｌはＥｌとＲ１の組のエッヂング効率である。次にそ
のｄＢＩＦが、Ｒ２出側において幅変動となるｌ］ｄＢ
ＯＰは第４式で求まる。

ｄＢＯＦ＝　（ｌ　　ａ　ｚ）ｄＢＩＦ　　　　　　　
　”””（４）ここでＲ２はＲ２とＲ２の組のエッヂン
グ効率である。

そのｄＢＯＦを相殺するためのＥ２圧下補正分ｄＥ２Ｆ
は第５式で求まる。

ｄＥ２Ｆ　＝　ｄＢＯＦ　／　ａ　ｚ　　　　　　　　
　　　”’　”’　（５）そうすると第３．４．５式よ
り、ｄＥ２Ｆは第６弐でも求まる。

第１制御ゲインをに、とすると圧延荷重の変動分の補正
量（第１の値）ｄＥＦは第７式で求まる。

ｄＥＦ＝に＋　ａｔ　　（ｉ　　ａｚ）／（ａｚＭｌ）
”（７）次に、圧延機Ｅ１での圧延荷重測定点がトラッ
キング装置により、板幅計Ｗ１に到達したタイミングで
、その板幅を測定し、予め定められた板幅目標値との偏
差値をＤＷで表わすとする。

そのＤＷが、Ｒ２の出側において幅変動となる量ｄＢＯ
−は第８弐で求まる。

ｄＢＯＷ　＝　（１ａ　ｚ）　Ｄ　Ｗ　　　　　　　　
”　・”　（８）そのｄＢＯＷを相殺するためのＥ２圧
下補正分ｄＥ２Ｗは第９式で求まる。

ｄＥ２Ｗ　＝　ｄＢＯＷ　／　ａ　ｚ　　　　　　　　
　　　−−（９）以上よりｄＥ２Ｗは次の第１０式でも
求まる。

ｄＥ２Ｗ＝　（１ａ　ｚ　）　Ｄ　Ｗ／　ａ　ｚ　　　
　＝−００）第２制御ゲインをに２とすると板幅の変動
分の補正１ｄＥＷは第１１弐で求まる。

ｄＥＷ＝ｋｚ　　（１ａｘ）ＤＷ／ａｚ　　・”＝ｌＩ
ｌ）従って圧延機Ｅ２の圧下補正量ＥＸは上記のｄＥＦ
とｄＥＷの和で表現される。

ＥＸ＝ｄＥＦ＋ｄＥＷ ＝ｋｔａ＋（ｌ　　ａｘ）叶バａｚＭ１）　＋ｋｚ（ｌ
　　ａｔ）ＤＷ／ａｔ・・・・・・０２１ 所が、厳密に言えば、板幅変動分は荷重変動分にも含ま
れているのでその分を除外すべきである。

そこで板幅変動の荷重変動への影響係数をｂとすると、
ＥＸは第１３式となる。

ｔ：ｘ＝（１−ｂ）ｋ＋ａ＋（１−ａｘ）叶／（ａＪｌ
）＋ｋｚ（１５ｔ）ＤＷ／ａｘ・・・・・・面 ただし、（１−ｂ）をに１に含めて考えることにすれば
第１２式をそのまま使用できる。

従って、本発明の板幅制御は上記第１２式または第１３
式に従って、タイミングを合わせてフィードフォワード
制御が行なわれる方法である。

本制御方法におけるタイミングの合わせ方として、鋼板
の所定長毎に行なう方法は圧延速度の影響を排除できる
ので大変に有効な方法である。

そして、この例では板幅計Ｗ１をＲ１とＲ２の間に配置
したがＥｌの前に配置してもよいの喘勿論であり、その
場合上記第８、式以降を多少変更する必要があるだけで
、基本的には同じである。

制御ゲインはプロセスの安定性および応答性を考慮して
定めるものであり、理想的には１．０にできるのが望ま
しい。

また、フィードバック制御系と組み合わせる場合には、
上記第１２式を次の第１４弐に置換すればよい。

ｄｘ＝ｋｌａ＋（１ａｘ）叶バａＪ１）　＋　ｋｇ（１
ａｚ）ＤＷ／ａｚ＋ｋＪＷ３／ａｚ　　　　　　　　　
　　　　・・・・・・０４）ここでに、＝フィードバッ
ク制御ゲインＤＷ３＝Ｒ２出側における板幅偏差値であ
る。

このに３には比例制御、比例積分制御、比例積分微分制
御等各種の汎用のものがそのまま利用できる。

以上に説明した板幅制御を実施すると、Ｒ２出側におけ
る板幅が一定となるので厚板圧延等の場合はそれでよい
が、連続熱間圧延機の場合にはこの板幅制御で一定とな
るのは粗圧延であって、その後に仕上圧延機が配置され
ているのが当然であり、その仕上圧延機で圧延されると
、入側で矩形の鋼板でも、板幅が変動を持つことは知ら
れている。

本発明者はこの点を種々検討した結果、各種の外乱の内
、鋼板の温度変動に基づく要因、例えばスキッドマーク
によって発生するものであることに気づいた。更に、仕
上圧延機で発生させる板幅変動分は鋼板の鋼種および鋼
板の幅および厚み寸法によってほぼ定まることをも見い
出した。

これらの知見をベースにして、色々検討し、実験した結
果、Ｒ２の圧下補正ＩＥＸを上記第１２式を基本として
次の第１５式にすればよいことを確認した。

ｄｘ＝ｋｌａ＋（１５ｔ）ＯＦ／（ａｚＭｌ）＋ｋｚ（
１ａｔ）ＤＷ／ａｔ十に＋８＋（ｌ　　ａｘ）ＤＦＸＧ
／（ａｚＭｌ）−に＋ａ＋（１ａｚ）叶（１＋Ｇ）／（
ａｚＭｌ）　−ｔ−ｓ、（ｔ−ａｚ）ＤＷ／ａｚ・・・
・・・０５） ここでＧを過補償ゲインという。

Ｇは鋼板の種類、厚みおよび幅寸法によって決定するも
のとして、具体的な値は過去の実験等のデータに基づい
て定めるのが通常の方法である。

以下に、本発明の実施例に従って詳細に説明する。

（実施例１） 第１図に示すような２組の圧延設備を設置した熱間圧延
設備において制御竪型圧延機Ｅ２には竪ロールの位置決
め装置ＥＳ２が設けてあり、フィードフォワード制御部
Ｇ３から竪ロールの圧下補正量信号ｆを位置決め修正量
として受けてロール位置を調整する。Ｒ２は制御水平圧
延機であり、この水平ロールにパルス発振器とカウンタ
ーによるトラッキング装置Ｐ２を備えて、板幅測定部Ｇ
２およびフィードフォワード制御部Ｇ３に起動または指
令等のタイミングパルスｇを送っている。

Ｒ２の入側に板幅計Ｗ１が配置され、ｇまたはＣに応じ
て鋼板の板幅を測定して記憶部内のメモリーにおける銅
帯の測定位置に合わせて、その測定値を記憶するように
送信するのが板幅測定部Ｇ２である。圧延機Ｅ２の入側
に前水平圧延機Ｒ１があり、その水平ロールにはＲ２と
同様にトラッキング装置ＰＩが設けてあり、銅帯の所定
長毎にタイミングパルスＣを発生して圧延荷重測定部Ｇ
１と板幅測定部Ｇ２に送信している。圧延機Ｒ１の入側
に組をなす前竪型圧延機Ｅ１が配置されており、Ｅｌに
は圧延荷重計ＥＦＩがあって、鋼帯の圧延荷重を測定し
、測定値ａ＠Ｇｌに送っている。

圧延荷重測定部Ｇ１はタイミングパルスＣに応じて圧延
荷重の測定値ａをサンプリングして記憶部に測定値りと
して送っている。記憶部では、ＧｌおよびＧ２より測定
値りとｊを受信して、鋼帯上の測定位置に合わせてそれ
ら測定値をＤＦとＤＷのメモリーに記憶する。

フィードフォワード制御部Ｇ３では、トラッキング装置
Ｐ２からのタイミングパルスｇに応じて記憶部より圧延
荷重の記憶値ＤＦと板幅の記憶値ＤＷを４２．　ｍとし
て受信して、ＤＦと予め定められた圧延条件より圧延荷
重の予測値を計算してその偏差値を求め、それに、予め
定められたエッヂング効率、ミル剛性値および荷重制御
ゲインに基づいて荷重補正制御量を前記第１１式に従っ
て計算すると同時にＤＷと予め定められた、その目標値
、エッヂング効率および板幅制御ゲインに基づいて前記
第７式に従って計算する。その後、前記第１２式または
第１３弐に従って制御竪型圧延機の竪ロールの圧下補正
量ｆを求めて、ＥＳ２に出力する。

以上のように構成された板幅制御装置を使用して、普通
鋼の下記寸法の銅帯を圧延した結果、第５図の（ａ）と
（ｂ）の結果が得られた。（ａ）では本発明は要求範囲
である製品幅＋４．０〜５．０　ｍの範囲に１００％納
まっているのに対し、比較例では２０％のみがその要求
範囲に入っている。

（ａｌ　　　　　　　　　（ｂｌ （厚み）　　（幅）　　　　　　（厚み）　　（幅）ス
ラブ寸法：２５０ＤＸ９００〜１２００ｕ２５０１ｍ×
６００〜９００ｍ１製品寸法：　　１．８〜４．５ｍＸ
９００〜１２００ｍ　　１．８〜４．５１ｍＸ６００〜
９００ｉｏｓ尚、比較例は前述した第７図の先行例であ
る。

（実施例２） 第２図に示されているように、第１図のフィードフォワ
ード制御にフィードバック制御系を組み合わせた板幅制
御システムである。フィードバック制御系は、Ｒ２出側
にある板幅計Ｗ２で銅帯の板幅偏差値を測定してその測
定値ｎをフィードバック制御部ＣＢに送る。ＣＢでは測
定値ｎにフィードバック制御ゲインとして汎用の比例制
御、または比例積分制御を掛け合わせてフィードバック
圧下補正量ｑを計算して、ｒとタイミングを合わせてＥ
Ｓ２に出力した。

この板幅制御装置を使用して、実施例１と同じ条件で圧
延した結果は、実施例１とほぼ同じであった。

（実施例３） 第３図に示すように構成した板幅制御システムである。

基本的には実施例１と同様にしているが。

以下の点で異なる。まず板幅計Ｗ１が前竪型圧延機Ｅ１
の入側に配置されており、次にトラッキング装置が水平
圧延機Ｒ１とＲ２および前記板幅計Ｗ１の入側のメジャ
ーリングロールＭＲに設けて、それぞれＧｌ、Ｇ３およ
びＧ２にタイミングパルスを送っている。更に、フィー
ドフォワード制御部Ｇ３において、板幅計での測定値に
対する板幅の変動分の補正量ｄＥＷの演算方法は、前記
第１１弐にかわって、次の第１６弐で行なう。

ｄＥＷ＝ｋＺ（ｉ　　ａｔ）　（１ａｔ）ＤＷ／ａＺ　
　　　　”””０６）従って、Ｒ２の圧下補正１１ＥＸ
は第１７弐で計算する。

ＥＸ＝　（１−ｂ）ｋ＋ａ＋　（１−ａｘ）ＯＦ／（ａ
ｚＭＬ）　＋ｋｚ（１−ａｔ）（ｌ　　ａｚ）ＤＨ／ａ
ｔ　　　　　　　　　　　−＝θηその他はすべて実施
例１に同じである。

また、Ｒ２の出側に設けた板幅計Ｗ２の測定値を使って
実施例２のようにフィードバック制御系を組み合わせて
もよいことは当然である。

（実施例４） 第４図に示すように連続熱間圧延機の粗圧延機に適用し
た過補償機能を持たせた板幅制御システムの実施例であ
る。板幅制御システムの各構成要素の配置およびつなが
りは実施例３と同じであるが、フィードフォワード制御
部Ｇ３におけるＲ２の圧下補正量ＥＸの計算は、前記第
１５式を用いて行なう所が異なる所である。同図中のＲ
Ｆは加熱炉、ＶＳＢは垂直スラブ圧延機、ＲＯはＶＳＢ
後面の水平圧延機、ＦＭは熱間仕上圧延機であり、Ｗｌ
はＥｌ入側の板幅計、Ｗ２はＲ２後面の板幅計、Ｗ３は
ＦＭ出側の板幅計である。

当板幅制御システムの各点における鋼板内変動を代表例
で示すと、板幅系Ｗ１での板幅変動値ＤＷ（測定値−目
標値）を鋼板の先端をＴとして、後端をＢとして表わし
た。圧延機Ｅｌにおける圧延荷重計における圧延荷重変
動値ＤＦ（測定値−予測値）をＴからＢまで表わした。

それらの変動を考慮した当板幅制御結果であるＷ２の測
定値を、過補償ゲインを零にした場合をＷ２ａとして表
わしており、この場合、Ｗ２での板幅を一定とする制御
であるので、はぼ一定値になっている。そのＷ２ａの鋼
板がＦＭで圧延された後のＷ３での測定値をＷ３ａとし
て示されており、それを見てわかるように、Ｗ３ａでは
板幅が一定とは言えない。一方、Ｇ３で過補償ゲインを
適切な値にすると、Ｒ２出側での板幅はＷ２ｂに示すよ
うに、圧延荷重の変動値ＤＦを過補償する変動が表われ
ている。そして、そのＷ２ｂの鋼板をＦＭで圧延すると
、Ｗ３ｂに示すようにほぼ一定値となる。これが過補償
機能をＧ３に持たせる効果であり、過補償ゲインＧは鋼
板の鋼種、板厚および板幅等により決定するものである
。

ここで、普通鋼を対象とし、スラグサイズ２５０ＬＩＩ
ｌｌ厚Ｘ　１６５０ｍｍ幅から熱間仕上圧延機入側サイ
ズ４０ｍｏ＋厚×１５９７ｆｆＩＩ１幅で仕上圧延機出
側サイズ２．７１閣厚×１５９０ｍｍ幅に圧延させた。

過補償ゲインＧ＝１０として板幅制御した結果を第６図
（ａ）に示す。（Ｒ，Ｗ）のＴからＢにＷ２の測定値の
チャートを参考的に示し、（Ｆ、Ｗ）にＷ３の測定値を
示しており、板幅変動が２閣に納まっている。一方、第
６図（ｂ）は、実施例１の比較例と同じであり、過補償
機能を備えていないものであり、（Ｒ，Ｗ）と（Ｆ、Ｗ
）は（ａ）と同じものを表わしている。Ｗ３における板
幅変動は１ｗａと大きな値になっている。

過補償ゲインは通常５〜５０の範囲に納まっている。

〔発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明は板幅変動と竪型圧延機
の圧延荷重変動を分離して測定する共にそれぞれに独立
した制御ゲインを設けたフィードフォワード制御系の板
幅制御システムを構築した結果、圧延後の鋼板の板幅変
動幅が小さくなり、それが歩留りの向上になると共に板
幅制御の対象とする圧延機における圧延がより安定して
作業率も向上した。

更に、過補償機能を圧延荷重変動系統にだけ付与した板
幅制御により、より一層の板幅精度が向上し、歩留りが
大きく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例である板幅制御システム図
であり、第２図は、その第１図にフィードバック制御系
を追加した制御システム図である。第３図は別の実施例
を表わす板幅制御システム図である。 第４図は熱間仕上圧延機を有する連続熱間圧延設備を対
象とした過補償機能付き板幅制御システム図である。第
５図は、本発明の実施例と比較例の板幅精度対比図であ
る。第６図は第４図の実施例と比較例の板幅分布の対比
図である。第７図は公知の板幅制御システム図であり、
第８図は竪型圧延機と水平圧延機を組み合わせた板幅制
御の各外乱毎の影響を表わす図である。 記号説明 Ｅ２＝制御竪型圧延機、Ｒ２＝制御水平圧延機、Ｅ１＝
前竪型圧延機、Ｒ１−前水平圧延機、ＭＲ＝メジャーリ
ングロール、ＰＬ、Ｒ２，ＰＭ＝トラッキング装置、Ｗ
１＝Ｅ２人側板幅計、Ｗ２　＝Ｒ２出側板幅計、Ｇ１＝
圧延荷重測定部、Ｇ２＝仮幅測定部、Ｇ３＝フィードフ
ォワード制御部、５ＬＡＢ　＝熱間圧延鋼板、ＤＷ＝Ｗ
１による板幅変動分、ＤＦ＝Ｅｌの圧延荷重の変動分。 出　願　人　新日本製鐵株式会社 代理人弁理士　　青　　柳　　　　　　稔実測＠ｆ＃度 実測幅精度 （ａ） （ｂ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、竪型圧延機と水平圧延機を組とする圧延設備を複数
   組配置し、制御対象とする制御竪型圧延機の入側に板幅
   計を設け、前記制御竪型圧延機の前の組における前竪型
   圧延機に圧延荷重計を設け、前記水平圧延機またはメジ
   ャーリングロールに鋼板のトラッキング装置を設けた熱
   間圧延設備において、 前記鋼板のトラッキング装置で決めた前記鋼板上のある
   位置での圧延荷重を前記圧延荷重計で測定し、その圧延
   荷重の測定値と予め計算された予測値との偏差値を算出
   し、前記圧延荷重の偏差値と、予め定められたエッヂン
   グ効率と、前記制御竪型圧延機のミル剛性値に基づいて
   荷重補正分を算出し、前記荷重補正分に荷重制御ゲイン
   を掛け合わせた荷重補正制御量に、前記鋼板のトラッキ
   ング装置に基づいて、前記鋼板上のある位置が前記板幅
   計の所に到達した時に、鋼板の板幅を前記板幅計で測定
   し、その板幅測定値と予め定められた入側板幅目標値と
   の偏差値と、予め定められたエッヂング効率に基づいて
   板幅補正分を算出し、前記板幅補正分に板幅制御ゲイン
   を掛け合わせた板幅補正制御量を加算することにより前
   記制御竪型圧延機の竪ロールの圧下補正量を算出し、前
   記鋼板上のある位置が前記制御竪型圧延機に到達した時
   に、前記制御竪型圧延機の竪ロールの圧下位置を前記竪
   ロールの圧下補正量に従って調整することを繰り返すこ
   とを特徴とする熱間圧延鋼板の板幅制御方法。 ２、竪型圧延機と水平圧延機を組とする圧延設備を複数
   組配置し、制御対象とする制御竪型圧延機の入側に板幅
   計を設け、前記制御竪型圧延機の前の組における前竪型
   圧延機に圧延荷重計を設け、前記水平圧延機の水平ロー
   ルまたはピンチロールに鋼板のトラッキング装置を設け
   た熱間圧延設備において、 前記鋼板上の所定長毎に圧延荷重を前記圧延荷重計で測
   定し、その圧延荷重値を予測し、その圧延荷重の測定値
   と予測値との偏差値を算出し、前記圧延荷重の偏差値と
   、予め定められたエッヂング効率と、前記制御竪型圧延
   機のミル剛性値に基づいて荷重補正分を所定長毎に算出
   し、前記荷重補正分に荷重制御ゲインを掛け合わせた荷
   重補正制御量に、前記鋼板のトラッキング装置に基づい
   て、前記鋼板上の前記圧延荷重測定位置が前記板幅計の
   所に到達した時に、鋼板の鋼板の板幅を前記板幅計で測
   定し、その板幅測定値と予め定められた入側板幅目標値
   との偏差値と、予め定められたエッヂング効率に基づい
   て板幅補正分を算出し、前記板幅補正分に板幅制御ゲイ
   ンを掛け合わせた板幅補正制御量を加算することにより
   前記制御竪型圧延機の竪ロールの圧下補正量を算出し、
   前記鋼板上の圧延荷重測定位置が前記制御竪型圧延機に
   到達した時に、前記制御竪型圧延機の竪ロールの圧下位
   置を前記竪ロールの圧下補正量に従って調整することを
   特徴とする熱間圧延鋼板の板幅制御方法。 ３、竪型圧延機と水平圧延機を組とする圧延設備を可逆
   圧延可能に配置し、制御対象とする制御竪型圧延機の入
   側に板幅計を設け、前記制御竪型圧延機に圧延荷重計を
   設け、前記水平圧延機の水平ロールまたはピンチロール
   に鋼板のトラッキング装置を設けた熱間圧延設備におい
   て、 前記鋼板上の所定長毎に圧延荷重を前記圧延荷重計で測
   定して、順次記憶し、次の同じ方向の圧延パスに際して
   、前記鋼板上の所定長に相当する点毎に、その点での圧
   延荷重値を予測し、その点の圧延荷重の記憶値と予測値
   との偏差値を算出し、前記圧延荷重の偏差値と、予め定
   められたエッヂング効率と、前記制御竪型圧延機のミル
   剛性値に基づいて荷重補正分を算出し、前記荷重補正分
   に荷重制御ゲインを掛け合わせた荷重補正制御量に、前
   記鋼板のトラッキング装置に基づいて、前記鋼板上の前
   記所定長に相当する位置が前記板幅計の所に到達した時
   に、鋼板の板幅を前記板幅計で測定し、その板幅測定値
   と予め定められた入側板幅目標値との偏差値と、予め定
   められたエッヂング効率に基づいて板幅補正分を算出し
   、前記板幅補正分に板幅制御ゲインを掛け合わせた板幅
   補正制御量を加算することにより前記制御竪型圧延機の
   竪ロールの圧下補正量を算出し、前記鋼板上のある位置
   が前記制御竪型圧延機に到達した時に、前記制御竪型圧
   延機の竪ロールの圧下位置を前記竪ロールの圧下補正量
   に従って調整することを特徴とする熱間圧延鋼板の板幅
   制御方法。 ４、熱間仕上圧延機を備えた前記熱間圧延設備において
   、前記荷重補正制御量に予め定めた過補償ゲインを掛け
   た過補償補正制御量を算出し、前記荷重補正制御量に、
   前記板幅補正制御量と前記過補償補正制御量を加算して
   前記制御竪型圧延機の竪ロールの圧下補正量を算出し、
   その圧下補正量に従って鋼板の板幅を制御することを特
   徴とする請求項第１項ないし第３項のいずれかに記載の
   熱間圧延鋼板の板幅制御方法。 ５、竪型圧延機と水平圧延機を組とする圧延設備を、複
   数台配置または可逆圧延可能に配置した熱間圧延設備に
   おいて、 制御対象とする制御竪型圧延機の入側に設けた板幅計と
   、 前記制御竪型圧延機の前の組における前竪型圧延機に設
   けた圧延荷重計と、 前記水平圧延機の圧延ロール、ピンチロールまたはメジ
   ャーリングロールに設けたパルス発振器とカウンターで
   構成されたトラッキング装置と、前記鋼板上の所定長毎
   に、前記トラッキング装置からのパルスに応じて前記圧
   延荷重計から測定する圧延荷重測定部と、 前記鋼板上の所定長毎に前記トラッキング装置からのパ
   ルスに応じて前記板幅計から測定する板幅測定部と、 前記圧延荷重測定部および前記板幅測定部から測定値を
   伝達されて、その測定値を測定時の鋼板上の位置に対応
   したメモリーに記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶さ
   れた圧延荷重の記憶値と、予め定められたエッヂング効
   率、ミル剛性値および荷重制御ゲインに基づいて荷重補
   正制御量を算出すると同時に、前記圧延荷重の記憶値と
   同位置の板幅の記憶値と、予め定められたエッヂング効
   率および板幅制御ゲインに基づいて板幅補正制御量を算
   出して、前記荷重補正制御量と前記板幅補正制御量を加
   算して前記制御竪型圧延機の竪ロールの圧下補正量を算
   出した後、前記トラッキング装置からのパルスに応じて
   前記制御竪型圧延機の竪ロール位置決め装置に前記圧下
   補正量を出力するフイードフオワード制御部 から構成されることを特徴とする熱間圧延鋼板の板幅制
   御装置。 ６、熱間仕上圧延機を備えた前記熱間圧延設備において
   、 前記フィードフォワード制御部における竪ロールの圧下
   補正量の計算に際して、前記荷重補正制御量と前記板幅
   補正制御量に更に、前記荷重補正制御量に予め定めた過
   補償ゲインを掛け合わせた過補償補正制御量を加算して
   算出することを特徴とする請求項５項に記載の熱間圧延
   鋼板の板幅制御装置。