JPH0255123B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0255123B2 JPH0255123B2 JP58115908A JP11590883A JPH0255123B2 JP H0255123 B2 JPH0255123 B2 JP H0255123B2 JP 58115908 A JP58115908 A JP 58115908A JP 11590883 A JP11590883 A JP 11590883A JP H0255123 B2 JPH0255123 B2 JP H0255123B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- torque
- speed
- roll
- circumferential
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 89
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 101100161892 Arabidopsis thaliana ACR9 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/46—Roll speed or drive motor control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2275/00—Mill drive parameters
- B21B2275/02—Speed
- B21B2275/04—Roll speed
- B21B2275/05—Speed difference between top and bottom rolls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
- B21B35/02—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives for continuously-operating mills
- B21B35/04—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives for continuously-operating mills each stand having its own motor or motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、圧延機の制御方法に関し、特に圧延
ロールの周速を積極的に上下で差をもたせて圧延
を行なう圧延機の制御方法に関する。
ロールの周速を積極的に上下で差をもたせて圧延
を行なう圧延機の制御方法に関する。
上下一対の圧延ロールの周速度に差をもたせて
圧延を行なう異周速圧延方法は良く知られてい
る。この圧延方法によると、圧下制御で板厚を制
御できないような薄板圧延や硬度が非常に大きい
材料の圧延などにおいても、その周速度比を変更
することによつて所定の板厚に制御することがで
きる。
圧延を行なう異周速圧延方法は良く知られてい
る。この圧延方法によると、圧下制御で板厚を制
御できないような薄板圧延や硬度が非常に大きい
材料の圧延などにおいても、その周速度比を変更
することによつて所定の板厚に制御することがで
きる。
しかし、この圧延方法では、周速度比（圧延ロ
ールの周速度の比）を一定に保つ圧延であるた
め、外乱によつて安定領域の大幅な変動が考えら
れる実際の圧延において、その周速度比が安定領
域をはずれてスリツプ現象を起こすなどの問題が
発生した。
ールの周速度の比）を一定に保つ圧延であるた
め、外乱によつて安定領域の大幅な変動が考えら
れる実際の圧延において、その周速度比が安定領
域をはずれてスリツプ現象を起こすなどの問題が
発生した。
圧延は、上下の圧延ロールの周速度の比によつ
て影響を受けるけれども、それのみによつて圧延
が行なわれている訳ではない。圧下力、摩擦係
数、速度、クーラント量、前後の張力などによつ
ても圧延の状態が変わつており、このような変数
を考慮しないで周速度比を決定し、その決定され
た周速度比となるように制御すると、安定な圧延
は望めないのである。また、この周速度比を低速
から高速まで一定に保つことは仲々困難であり、
この点からも周速度比一定制御は不安定な状態に
おちいり易いことが判る。すなわち、冷間圧延機
のように、定格速度の１％程度の運転から100％
まで急激に加速して運転するような場合、制御系
の応答の遅れや、その間の外乱の大幅な変動等に
より、常に一定の周速度比を保つて運転すること
は実際上困難である。
て影響を受けるけれども、それのみによつて圧延
が行なわれている訳ではない。圧下力、摩擦係
数、速度、クーラント量、前後の張力などによつ
ても圧延の状態が変わつており、このような変数
を考慮しないで周速度比を決定し、その決定され
た周速度比となるように制御すると、安定な圧延
は望めないのである。また、この周速度比を低速
から高速まで一定に保つことは仲々困難であり、
この点からも周速度比一定制御は不安定な状態に
おちいり易いことが判る。すなわち、冷間圧延機
のように、定格速度の１％程度の運転から100％
まで急激に加速して運転するような場合、制御系
の応答の遅れや、その間の外乱の大幅な変動等に
より、常に一定の周速度比を保つて運転すること
は実際上困難である。
本発明の目的は、上下１対の圧延ロールの周速
度を変更して圧延する圧延方法において、安定し
て運転を継続することのできる圧延機の圧延方法
を提供することである。
度を変更して圧延する圧延方法において、安定し
て運転を継続することのできる圧延機の圧延方法
を提供することである。
１対の圧延ロールの周速度の比（周速度比）を
制御指令として、夫々の圧延ロールを駆動するモ
ータを周速度比が一定となるよう速度制御する従
来の方法は、種々の問題点を含むことはすでに説
明した。この発明では、上下１対の圧延ロールの
うちの一方の圧延ロール（例えば下側の圧延ロー
ル）の周速度を圧延材の圧延機出側速度に近づけ
て運転し、他方の圧延ロール（この場合上側の圧
延ロール）の周速度は圧延機を駆動する２つのモ
ータのトルクの和（トータルトルク）が予定値と
なるように制御する。
制御指令として、夫々の圧延ロールを駆動するモ
ータを周速度比が一定となるよう速度制御する従
来の方法は、種々の問題点を含むことはすでに説
明した。この発明では、上下１対の圧延ロールの
うちの一方の圧延ロール（例えば下側の圧延ロー
ル）の周速度を圧延材の圧延機出側速度に近づけ
て運転し、他方の圧延ロール（この場合上側の圧
延ロール）の周速度は圧延機を駆動する２つのモ
ータのトルクの和（トータルトルク）が予定値と
なるように制御する。
以下、本発明を具体的な実施例により更に詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す図である。こ
の第１図において、１と２は夫々上下の圧延ロー
ルを示す。３と４は入側と出側に設けられた厚み
計である。５は圧延材を示し、６と７は夫々入側
および出側の圧延材速度を検出する速度検出器で
ある。８は上側の圧延ロール１を駆動するモータ
である。９は自動電流制御系（ACR）であり、
この出力がモータ８を駆動するための電源（図示
せず）を制御する。１０は上圧延ロールの圧延ト
ルクを演算するトルク設定回路である。１１は下
側の圧延ロール２を駆動するモータである。１２
はモータ１１の速度を検出する速度検出器、１３
は自動電流制御系（ACR）、１４は自動速度制御
系（ASR）、１５は速度指令を出力する速度設定
器を示す。
の第１図において、１と２は夫々上下の圧延ロー
ルを示す。３と４は入側と出側に設けられた厚み
計である。５は圧延材を示し、６と７は夫々入側
および出側の圧延材速度を検出する速度検出器で
ある。８は上側の圧延ロール１を駆動するモータ
である。９は自動電流制御系（ACR）であり、
この出力がモータ８を駆動するための電源（図示
せず）を制御する。１０は上圧延ロールの圧延ト
ルクを演算するトルク設定回路である。１１は下
側の圧延ロール２を駆動するモータである。１２
はモータ１１の速度を検出する速度検出器、１３
は自動電流制御系（ACR）、１４は自動速度制御
系（ASR）、１５は速度指令を出力する速度設定
器を示す。
この実施例の基本的な制御は、圧延ロール２を
出側の圧延材速度にほぼ同期させる速度制御方式
をとり、圧延ロール１側は上下圧延ロールが圧延
に必要な圧延トルクτと、圧延ロール２の圧延ト
ルクτBとから、圧延ロール１に必要な圧延トルク
τTを演算し、このτTを指令としたトルク一定制御
方式をとる。
出側の圧延材速度にほぼ同期させる速度制御方式
をとり、圧延ロール１側は上下圧延ロールが圧延
に必要な圧延トルクτと、圧延ロール２の圧延ト
ルクτBとから、圧延ロール１に必要な圧延トルク
τTを演算し、このτTを指令としたトルク一定制御
方式をとる。
圧延ロール２は、図から明らかなようにモータ
１１により駆動される。このモータ１１を制御す
る制御系は、マイナーループにACR１３（即ち
トルク制御）をもち、メジヤーループにASR１
４をもち、ロール周速を速度設定器１５の出力で
与えられる速度指令に対応させた制御を行なうよ
う構成されている。この速度制御自体は従来の圧
延と特に変わりはないが、異周速圧延を行なう場
合には圧延ロール２の周速度v2（＝π・DB・NB）
は比較的出側の圧延材速度V2に近づけて運転す
る。ただし、v2≦V2の範囲での運転とする。
１１により駆動される。このモータ１１を制御す
る制御系は、マイナーループにACR１３（即ち
トルク制御）をもち、メジヤーループにASR１
４をもち、ロール周速を速度設定器１５の出力で
与えられる速度指令に対応させた制御を行なうよ
う構成されている。この速度制御自体は従来の圧
延と特に変わりはないが、異周速圧延を行なう場
合には圧延ロール２の周速度v2（＝π・DB・NB）
は比較的出側の圧延材速度V2に近づけて運転す
る。ただし、v2≦V2の範囲での運転とする。
圧延ロール１は、モータ８によつて駆動され
る。モータ８を制御する制御系は、トルク設定回
路１０の出力であるトルク指令値τTに基づきトル
ク一定制御を行なうACR９で構成されている。
すなわち、上側の圧延ロール１は、下側の圧延ロ
ール２の周速度v2に対して、上下の圧延ロールで
の周速度の比を保つ如く異周速運転が行なわれる
のではない。この例では、圧延に必要なトータル
トルクτ（これは、設定値でもよく、逐次演算に
よつて求められた値でもよい。また、圧延開始時
に計算された値をロツクオンした値でもよい。）
に対して、圧延ロール２の運転による発生トルク
τBとの差分に基づくトルクτTを求め、このτTをト
ルク指令として圧延ロール１はトルク一定制御を
行なう。異周速圧延を行なう場合、周速度比を変
化すると、例えば下側の圧延ロールを高速にする
と、上側の圧延ロールのトルクは減少し、ブレー
キングトルクとなる。つまり、第２図に示すよう
に、下側の圧延ロールを駆動するモータ１１側の
発生トルクτBの増大により、上側の圧延ロールを
駆動するモータ８側の発生トルクτTはその分だけ
減少するという圧延トルク一定則が成立する。こ
れは、厳密には圧延に必要なトルク自体を変更さ
せる必要のない状態、すなわち入側板厚の変化、
圧延材の材質のばらつき、温度の変化等の外乱が
ないとして成立するものである。したがつて、圧
延トルクτについては、変動はあり得る。さて、
第２図に示すように、モータ８の発生トルクτTを
圧延方向のトルクτBより減少し、更にブレーキン
グトルクまで変化させることにより、実質的に周
速度比を変化させることが出来る。この場合、周
速度比を1.4倍変化させるのに、トルクでは100％
であつたものが−200％まで変化することとなる
ので、制御レンジを大きくとることができる。つ
まり、速度でみた場合に微妙な速度比の変化であ
つても、トルクでは大幅な変化となり、その分だ
け制御精度の向上をはかることができる。
る。モータ８を制御する制御系は、トルク設定回
路１０の出力であるトルク指令値τTに基づきトル
ク一定制御を行なうACR９で構成されている。
すなわち、上側の圧延ロール１は、下側の圧延ロ
ール２の周速度v2に対して、上下の圧延ロールで
の周速度の比を保つ如く異周速運転が行なわれる
のではない。この例では、圧延に必要なトータル
トルクτ（これは、設定値でもよく、逐次演算に
よつて求められた値でもよい。また、圧延開始時
に計算された値をロツクオンした値でもよい。）
に対して、圧延ロール２の運転による発生トルク
τBとの差分に基づくトルクτTを求め、このτTをト
ルク指令として圧延ロール１はトルク一定制御を
行なう。異周速圧延を行なう場合、周速度比を変
化すると、例えば下側の圧延ロールを高速にする
と、上側の圧延ロールのトルクは減少し、ブレー
キングトルクとなる。つまり、第２図に示すよう
に、下側の圧延ロールを駆動するモータ１１側の
発生トルクτBの増大により、上側の圧延ロールを
駆動するモータ８側の発生トルクτTはその分だけ
減少するという圧延トルク一定則が成立する。こ
れは、厳密には圧延に必要なトルク自体を変更さ
せる必要のない状態、すなわち入側板厚の変化、
圧延材の材質のばらつき、温度の変化等の外乱が
ないとして成立するものである。したがつて、圧
延トルクτについては、変動はあり得る。さて、
第２図に示すように、モータ８の発生トルクτTを
圧延方向のトルクτBより減少し、更にブレーキン
グトルクまで変化させることにより、実質的に周
速度比を変化させることが出来る。この場合、周
速度比を1.4倍変化させるのに、トルクでは100％
であつたものが−200％まで変化することとなる
ので、制御レンジを大きくとることができる。つ
まり、速度でみた場合に微妙な速度比の変化であ
つても、トルクでは大幅な変化となり、その分だ
け制御精度の向上をはかることができる。
このように、圧延ロールのうち片方のロール
（高速運転を行なう方の圧延ロール）は、速度制
御を行ない、もう一方の圧延ロールは圧延に必要
なトータルの圧延トルクτ）を一定となるような
トルク指令τTを求めてトルク一定制御を実施する
ことにより、制御範囲を大きくとることができる
ので、制御精度が向上し、その分安定した圧延が
実現できる。
（高速運転を行なう方の圧延ロール）は、速度制
御を行ない、もう一方の圧延ロールは圧延に必要
なトータルの圧延トルクτ）を一定となるような
トルク指令τTを求めてトルク一定制御を実施する
ことにより、制御範囲を大きくとることができる
ので、制御精度が向上し、その分安定した圧延が
実現できる。
次に、第１図の実施例におけるトルク設定回路
１０について更に詳細に説明する。第３図は、こ
のトルク設定回路１０の具体的なブロツク図を示
す。第３図において、１０１は圧延トルク計算部
であり、圧延に必要なトータルの圧延トルクτを
演算する。１０２は加算器を示し、圧延トルク計
算部１０１の出力τと圧延ロール２側での発生圧
延トルクτBとを入力し、それとの差を演算して出
力τTを得る。通常は、このτTが加算器１０３を介
して出力され、第１図のACR９の制御指令（ト
ルク指令）となる。１０４は割算器であり、板厚
比H2／H1を演算する。１０５は掛算器を示し、
出側の圧延材速度V2と板厚比H2／H1との掛算を
行なう。１０６は加算器であり、入側の圧延材速
度V1と掛算器１０５の出力V1′との差分を演算す
る。１０７は関数発生器であり、図示の如き補償
信号ΔτSを出力する。さて、安定に圧延が行なわ
れている状態（すなわち、スリツプのない状態）
では、マスフロー一定則が成立することはよく知
られているところである。したがつて、掛算器１
０５の出力V1′は、通常の状態ではV1≒V1′とな
つている。このため、加算器１０６は、ΔV1＝
V1−V1′≒０の信号を出力する。関数発生器１０
７は、ΔV1を入力してΔτSを出力するが、ΔV1が
小さい領域ではΔτS＝０の信号を出力する。した
がつて、圧延が安定に行なわれている限り、加算
器１０３の出力はτTとなる。いま、スリツプが発
生したとき、このバランスがくずれるので、ΔτS
が加算器１０３に出力され、トルク指令としては
τT−ΔτSが出力されることになる。圧延トルク計
算部１０１における演算は、異周速を行なわない
ときの圧延トルクτ（上下の圧延トルクの和）を
計算して求める。もつとも、この計算のかわり
に、圧延の初期において、等速圧延を行ない、こ
の実績値を検出して、それを用いても良い。ここ
で求められた圧延トルクτは、加算器１０２に入
力される。加算器１０２では、このτと他方の入
力であるτBとの差分を演算し、それに応じた信号
τTを出力する。上述したように、通常は、このτT
がACR９に与えられる。ACR９は、これによつ
て、モータ８を制御し、必要な周速度に制御され
る。第３図の例では、板厚H1とH2を実測した値
を用いているが、これは設定された値としてもよ
い。
１０について更に詳細に説明する。第３図は、こ
のトルク設定回路１０の具体的なブロツク図を示
す。第３図において、１０１は圧延トルク計算部
であり、圧延に必要なトータルの圧延トルクτを
演算する。１０２は加算器を示し、圧延トルク計
算部１０１の出力τと圧延ロール２側での発生圧
延トルクτBとを入力し、それとの差を演算して出
力τTを得る。通常は、このτTが加算器１０３を介
して出力され、第１図のACR９の制御指令（ト
ルク指令）となる。１０４は割算器であり、板厚
比H2／H1を演算する。１０５は掛算器を示し、
出側の圧延材速度V2と板厚比H2／H1との掛算を
行なう。１０６は加算器であり、入側の圧延材速
度V1と掛算器１０５の出力V1′との差分を演算す
る。１０７は関数発生器であり、図示の如き補償
信号ΔτSを出力する。さて、安定に圧延が行なわ
れている状態（すなわち、スリツプのない状態）
では、マスフロー一定則が成立することはよく知
られているところである。したがつて、掛算器１
０５の出力V1′は、通常の状態ではV1≒V1′とな
つている。このため、加算器１０６は、ΔV1＝
V1−V1′≒０の信号を出力する。関数発生器１０
７は、ΔV1を入力してΔτSを出力するが、ΔV1が
小さい領域ではΔτS＝０の信号を出力する。した
がつて、圧延が安定に行なわれている限り、加算
器１０３の出力はτTとなる。いま、スリツプが発
生したとき、このバランスがくずれるので、ΔτS
が加算器１０３に出力され、トルク指令としては
τT−ΔτSが出力されることになる。圧延トルク計
算部１０１における演算は、異周速を行なわない
ときの圧延トルクτ（上下の圧延トルクの和）を
計算して求める。もつとも、この計算のかわり
に、圧延の初期において、等速圧延を行ない、こ
の実績値を検出して、それを用いても良い。ここ
で求められた圧延トルクτは、加算器１０２に入
力される。加算器１０２では、このτと他方の入
力であるτBとの差分を演算し、それに応じた信号
τTを出力する。上述したように、通常は、このτT
がACR９に与えられる。ACR９は、これによつ
て、モータ８を制御し、必要な周速度に制御され
る。第３図の例では、板厚H1とH2を実測した値
を用いているが、これは設定された値としてもよ
い。
なお、上述した実施例では、具体的な装置（回
路）で構成した例を示したが、これらの装置の一
部または大部分のものは、周知のデイジタル計算
機を使用することによつて実現できる。
路）で構成した例を示したが、これらの装置の一
部または大部分のものは、周知のデイジタル計算
機を使用することによつて実現できる。
以上説明したように本発明によれば、従来の方
法に較べて精度よく周速度比を制御できる結果、
安定したこの種制御方法を実現できる。
法に較べて精度よく周速度比を制御できる結果、
安定したこの種制御方法を実現できる。
第１図は本発明の一実施を示す制御ブロツク
図、第２図は圧延トルクを説明するための図、第
３図はトルク設定回路の具体例を示す図である。 １，２……圧延ロール、８，１１……モータ、
９，１３……ACR（電流制御系）、１４……ASR
（速度制御系）、１５……速度設定器、１０……ト
ルク設定回路。
図、第２図は圧延トルクを説明するための図、第
３図はトルク設定回路の具体例を示す図である。 １，２……圧延ロール、８，１１……モータ、
９，１３……ACR（電流制御系）、１４……ASR
（速度制御系）、１５……速度設定器、１０……ト
ルク設定回路。
Claims (1)
- １ 上下一対の圧延ロールの間に圧延材を咬込ま
せて圧延を行なう圧延機の制御方法において、前
記圧延ロールのうちの一方の圧延ロールを駆動す
る電動機の速度を設定された速度に一致するよう
速度制御を行ない、前記圧延ロールのうちの他方
の圧延ロールを駆動する電動機は圧延に必要な圧
延トルクから前記一方の圧延ロール側で発生され
た圧延トルクを差し引いた値に基づいて得られた
トルク指令に基づきトルク制御を行なうことを特
徴とする圧延機の制御方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115908A JPS609509A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 圧延機の制御方法 |
| DE8484107395T DE3473837D1 (en) | 1983-06-29 | 1984-06-27 | Control method and apparatus for rolling mill |
| EP84107395A EP0130551B2 (en) | 1983-06-29 | 1984-06-27 | Control method and apparatus for rolling mill |
| US06/625,592 US4566299A (en) | 1983-06-29 | 1984-06-28 | Control method and apparatus for rolling mill |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115908A JPS609509A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 圧延機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609509A JPS609509A (ja) | 1985-01-18 |
| JPH0255123B2 true JPH0255123B2 (ja) | 1990-11-26 |
Family
ID=14674181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58115908A Granted JPS609509A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 圧延機の制御方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4566299A (ja) |
| EP (1) | EP0130551B2 (ja) |
| JP (1) | JPS609509A (ja) |
| DE (1) | DE3473837D1 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0684882A1 (en) * | 1991-07-24 | 1995-12-06 | Nakata Manufacture Company Limited | Method of determining the optimum ratio for the number of roll rotation in a cold rolling mill, operation method and cold rolling mill |
| AT406233B (de) * | 1995-07-31 | 2000-03-27 | Gfm Gmbh | Verfahren zum regeln des walzgutdurchlaufes durch eine kontinuierliche walzstrasse |
| DE19744503A1 (de) * | 1997-10-09 | 1999-04-15 | Schloemann Siemag Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Beeinflussung der Reibungsverhältnisse zwischen einer oberen und einer unteren Walze eines Walzgerüstes |
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