JPH0246907A - 連続式圧延機における板厚及びスタンド間張力制御方法 - 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、連続式圧延機における板厚及びスタンド間張
力制御方法に係り、特に、連続式圧延機に配設された圧
下装置及びミル速度制御装置を用いて、出側板厚及びス
タンド間張力を所望値に制御する際に用いるのに好適な
、板厚修正に際して、スタンド間の張力変動を防止する
ことができる板厚及びスタンド間張力制御方法に関する
ものである。

【従来の技術】

熱間仕上圧延機のスタンド間張力を一定に制御すること
は、板厚、板幅等の製品品質上及び板破断や二重噛み込
み等を防止するため、圧延操業上重要であり、スタンド
間張力を直接ロードセルを用いて検出したり、ルーパ高
さにより間接的に検知して、スタンド間張力制御を行う
、いわゆるルーパ方式の張力制御が広く行われている。 しかしながら、仕上圧延機後段では圧延速度が速いこと
、及び、油圧圧下の導入等により、板厚修正に伴なうマ
スフローバランスの乱れへの影響が大きく、従来のルー
パ制御では対処が難しくなりつつあることから、板厚修
正に伴い、マスフローバランスの乱れを積極的に補償す
る方法が考えられている。 例えば、昭和６０年１０月６日から８日にかけて長岡で
開かれた第３６回塑性加工連合講演会で発表された、１
４５番「熱間仕上圧延機における最適マスフロー制御」
と題する論文（以下、先行文献と称する）には、熱間仕
上圧延機において、スタンド間張力制御の外乱となる自
動板厚制御（以下ＡＧＣと称する）による圧下修正に対
しても良好な張力制御性を実現するために、スタンド間
のマスフローバランス式から次の（１）式を導き、この
（１）式に従ってミル速度ΔＶＲｉを操作することによ
り、マスフローバランスの乱れを補償することか記載さ
れている。 ΔＶＲ；／ＶＲｒ　＝　（ＡＶＲ；−＋／ＡＲ；−＋）
＋（Δｈ、や＋／ｈ；や１） ＝（ΔＨ，や＋　／　Ｈｉやｌ） ＋（Δｆ、や＋／（１＋ｆ国）） −（Δｆ　　１／　（１＋ｆ　ｔ　）　１ここで、ＶＲ
：ミル速度、 Ｈ：入側板厚 ：スタンド番号 ｈ：出側板厚 ｆ　：先進率 しかじから、この方法は、静的マスフローバランス式か
ら導かれたものであるため、ミル速度制御装置の動特性
が考慮されておらず、このミル速度制御装置が持つ応答
遅れ分だけ実際のミル速度が（１）式による理想のミル
速度ｖＲとずれ、急激な板厚変化に対応できないため、
スタンド間張力変動が発生してしまう、この傾向は、圧
下修正が速くなるほど、著しくなる。 又、（１）式においては、先進率ｆの変化からミル速度
Δ■Ｒを求めているが、先進率モデル式を精度良く求め
ることは一般に困難であり、たとえ可能であったとして
も、多大な労力を要し、精度の高い補償は期待できない
。 更に、板厚に関しても、ゲージメータ板厚は、ロール同
心やスタンドの振動等の影響を受け、更に、トラッキン
グに伴う板厚誤差らあるため、（１）式における誤差と
なり、精度の高い補償は期待できなかった。 一方、出願人が既に提案した特願昭６２−２１９７３で
は、連続式圧延機において、板厚及びスタンド間張力を
同時に所望値に制御するために、板厚・スタンド間張力
及びルーパ角度の関係をモデル化し、最適制御理論を適
用することによって制御ゲインを求め、これを用いて圧
下装置、ミル速度制御装置及びルーパトルク制御装置を
操作して、板厚修正に伴うマス７０−バランスの乱れを
補償しており、スタンド間張力、ルーパ角度及びスタン
ド出側板厚の相互干渉が強い系においても、外乱に対す
る応答性を大幅に改善するようにしている。 しかしながら、この方法では、ルーパトルク制御装置を
制御系に取込んでいるため、ルーバがストリップと接触
した後でなければ制御を行うことができず、ルーバの立
上りを待つ必要があり、スタンド噛み込み（通板）直後
からの補償はできない、又、板厚、スタンド間張力及び
ルーバ高さを同時に制御する多変数制御であり、ルーパ
角度面差、ルーパ角速度偏差、ルーパトルク偏差、スタ
ンド間張力偏差、ミル速度開基及びスタンド出側板厚偏
差という多くの変数を含んでいるため、システムが複雑
である等の問題点を有していた。

【発明が達成しようとする課題】

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、簡単なシステム構成で、通板直後から、板厚修正
に伴いマスフローバランスを乱すことなく、高精度の板
厚及び張力制御を行うことが可能な連続式圧延機におけ
る板厚及びスタンド間張力制御方法を提供することを課
題とする。

【課題を達成するための手段】

本発明は、連続式圧延機に配設された圧下装置及びミル
速度制御装置を用いて、出側板厚及びスタンド間張力を
所望値に制御するに際して、板厚修正量を積分し、この
板厚修正量積分値に板厚修正用ゲインを乗じて圧下装置
へ出力すると共に、前記板厚修正量積分値に張力補償用
ゲインを乗じてミル速度制御装置へ出力することにより
、前記課題を達成したものである。

【作用】

マスフローバランスを一定に保持するには、板厚修正に
伴う圧下変更と同期して、ミル速度を変更する必要があ
るが、圧下装置のハード的動特性にミル速度制御装置の
特性を一致させようとすると、一般に圧下装置の動特性
がミル速度制御装置の動特性と比較して速いため、微分
動作が必要となる。しかし、微分動作は、板厚誤差等の
ノイズに対して過敏となるため、誤動作の原因となった
り、過大な操作量を出力するなど一般に望ましくない。 一方、実操業上では、圧下装置のハード特性上限までの
能力を必要とすることは稀である。むしろ、同一コイル
内においては、先尾端を除き板厚がほぼ安定している現
状では、急激な操作量の変更は望ましくなく、１秒程度
の板厚修正によって、安定的にマスフローバランスの乱
れを起こさなければ充分なｍ能を有すると言える。 本発明は、以上の観点からなされたものであり、板厚修
正量を積分し、この積分値に板厚修正用ゲインを乗じて
圧下装置へ出力すると共に、前記積分値に張力補償用ゲ
インを乗じてミル速度制御装置へ出力するようにしてい
る。 従って、先行文献に記載された技術に比べて、本発明で
は、圧下装置とミル速度制御装置の動特性まで考慮して
いるため、ＡＧＣによる圧下修正に対して、精度の高い
張力制御性を実現でき、且つ、システムも、先進率モデ
ル式等が不要なため、簡単な構成となる。又、特願昭６
２−２１９７３で提案した技術に対して、本発明では、
ルーパトルク制御装置を制御系に取込んでおらず、変数
も少いため、システム構成が簡単である。更に、圧指令
の作成にスタンド間張力やルーバ角度等の情報を取込ん
でいないので、ルーパの立上りを待つことなく、通板直
後から板厚修正に伴うマスフローバランスの乱れを修正
することが可能となる。 更に、板厚修正を積分により行っているため、ゲージメ
ータ板厚に含まれるロール偏心やスタンドの振動による
誤差の影響を受けず、良好な板厚精度を得ることができ
る。従って、スタンド噛み込み直後から、板厚修正に伴
う張力変動を仰制でき、安定な操業を実現できる。

【実施例】

以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。 第２図は、一般的な連続式圧延機におけるルーパ１６及
び圧延機スタンド１２（第ｉスタンド）１４（第ｉ＋１
スタンド）の配置を示したものであり、１０はストリッ
プである。ここで、各圧延スタンド１２．１４は、それ
ぞれ圧下装置２２．２４と、ミル速度制御装置３２．３
４を備えている。又、ルーパ１６には、例えばルーパの
立上り角度からルーパ高さを検出するルーパ高さ検出器
１８が設けられている。 本発明の実施例を実施するための制御装置４０の構成は
、第１図に示す如くであり、この実施例では、ルーパ高
さを検出してスタンド間張力を制御する、従来型のスタ
ンド間張力制御方法に、本発明による板厚及び張力制御
方法を加えたものとなっている。 前記圧下装置２２．２４及びミル速度制御装置３２．３
４を制御するための制御装置４ｏは、第１図に示した如
く、出側板厚目標値り東と出側板厚りを比較して、板厚
修正量Δｈを算出する加算器４２と、本発明により該板
厚修正量Δｈを積分する積分器４４と、該積分器４４出
力の積分値に板厚修正用ゲインｋｈを掛は合わせる板厚
修正用コントローラ４６と、該板厚修正用コントローラ
４６の出力を仮の板厚目標値とみなして、制御性を高め
るための板厚補正用コントローラ４８と、前記板厚修正
用コントローラ４６出力と該板厚補正用コントローラ４
８出力を比較して、その差を圧下指令として圧下装２２
２＜２４）に出力する加算器５０と、従来と同様に、ル
ーパ高さをその目標値と比較して、ルーパ高さ修正量を
演算する加算器５２と、該ルーパ高さ修正量から従来と
同様のミル速度指令を求める張力制御用コントローラ５
４と、本発明により前記積分器４４の出力に張力補償用
ゲインにσを掛は合せるための張力補償用コントローラ
５６と、該張力補償用コントロ−ラ５６出力を前記張力
制御用コントローラ５４出力の従来と同様のミル速度指
令に加算して、前記ミル速度制御装置３２　（３４）に
出力する加算器５８とから構成されている。 前記板厚補正用コントローラ４８としては、比例ゲイン
のみでもよいし、比例ゲインにロール清心等の高い周波
数帯をカットするフィルタを組合せたものを用いてもよ
い。 以下実施例の作用を説明する。 まず各スタンドの出側板厚りを、ゲージメータ式あるい
は板厚検出器によって求め、加算器４２において出側板
厚目標値ｈｚと比較して、板厚修正ｌΔｈを演算する０
次に演算された板厚修正量Δｈを、本発明による積分器
４４に入力して積分する０本積分により、板厚検出誤差
が軽減され、ロールギャップを開けるべきか閉めるべき
か等の動作が明確となり、誤動作が防止できる。又、異
常時に起こりがちな急激な圧下変更も防止できる。 更に、本積分値を板厚修正用コントローラ４６で板厚修
正用ゲインｋｈと掛は合せ、加算器５０に入力して、各
スタンドの圧下装置２２．２４に出力する。 又、同時に前記積分器４４の出力に、張力補償用コント
ローラ５６において、張力補償用ゲインにδを掛は合せ
、加算器５８に入力して、従来型制御によるミル速度指
令を加算して、ミル速度制御装置３２　（３４）に出力
する。なお、ミル速度速度装置３２にミル速度指令を出
力する場合は、一般にサクセシブと呼ばれる操作を１〜
ｉ−１スタンドに対して行う必要がある。 本実施例では、出側板厚りを板厚補正用コントローラ４
８に入力し、前記板厚修正用コントローラ４６の出力と
該板厚補正用コントローラ４８の出力を加算器５０で加
算して、圧下装置２２に出力しているが、これは、板厚
修正用コントローラ４６の出力を仮の出側板厚目標値と
みなして、板厚補正用コントローラ４８により板厚制御
性を高めるためである。なお、板厚補正用コントローラ
４８及び加算器５０を省略することも可能である。 本発明の実施例による制御と、前記先行文献に示された
従来法による制御を行った場合の、＃ＪｔｌＪ結果を第
３図に比較して示す、第３図は、同等の板厚制御系を用
い、板厚制御性を同じとして、１００μｌの板厚修正を
行った時の、両者の張力制御性を比較して示すものであ
る。 図から明らかな如く、実線で示した本発明法では、圧下
に応じてミル速度が作用しているため、スタンド間張力
変動が小さいが、波線で示した従来法では、ミル速度が
ミル速度指令に対しして遅れるため、スタンド間張力変
動を抑制することができない。 なお、前記実施例では、本発明を従来型のスタンド間張
力制御に加えた場合について説明したが、本発明はルー
パー立上り前の従来型スタンド間張力制御が開始される
以前においても有効であり、加算器５８において張力補
償用コントローラ５６からの入力のみをミル速度制御装
置３２へ出力することにより、マスフローバランスを維
持することが可能である。 又、前記実施例は、本発明を、ルーパ高さを検出してス
タンド間張力を制御する従来のスタンド間張力制御方法
に、本発明による板厚及び張力制御方法を加えたもので
あったが、本発明の適用方法はこれに限定されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る連続式圧延機における板厚及び
スタンド間張力制御方法の実施例を実施するための制御
装置の例を示すブロック線図、第２図は、前記実施例を
行うための板厚及びスタンド間張力制御装置の全体構成
を示す線図、第３図は、本発明法及び従来法における、
板厚修正を行ったときの張力制御性を比較して示す線区
である。 ０・・・ストリップ、 ２．１４・・・圧延スタンド、 ２．２４・・・圧下装置、 ２．３４・・・ミル速度制御装置、 ０・・・制御装置、 ・・・出側板厚、 １、Ｘ・・・出側板厚目標値、 ４２．５８・・・加算器、 ４４・・・積分器、 ｋｈ・・・板厚修正用ゲイン、 ４６・・・板厚修正用コントローラ、 ５６・・・張力補償用コントローラ、 ｋσ・・・張力補償用ゲイン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続式圧延機に配設された圧下装置及びミル速度
   制御装置を用いて、出側板厚及びスタンド間張力を所望
   値に制御するに際して、 板厚修正量を積分し、 この板厚修正量積分値に板厚修正用ゲインを乗じて圧下
   装置へ出力すると共に、 前記板厚修正量積分値に張力補償用ゲインを乗じてミル
   速度制御装置へ出力することを特徴とする連続式圧延機
   における板厚及びスタンド間張力制御方法。