JPH03184613A - 板圧延における平坦度制御方法 - 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〕 本発明は板圧延における平坦度側１ｆｆ１１方法に関す
る。

〔従来技術〕

最近の圧延機は、圧延板の平坦度制御機能を有する形状
制御アクチュエータを複数個備えている。

形状制御アクチュエータには、ロールの曲げたわみを調
節する高応答性のワークロールベンダ及び中間ロールを
ロール軸方向にシフトする低応答性のロールシフタ等、
応答性、制御能力が異なるものが備えられる。従って複
数個の形状制御アクチュエータを備える場合は、それら
の異なった各特性を有効に利用して、平坦度制御を実施
する必要がある。これらの形状制御アクチーエエータの
ロールヘンディング力、ロールシフトｉ等の設定操作量
は、圧延開始前に予め定められた圧延モデル式を用いて
求めた値にプリセントされ、定常圧延中では圧延機出側
で圧延板の平坦度を検出し、この検出結果に応してワー
クロールベンダ等の高応答性の形状制御アクチュエータ
をフィードハック制９卸している。

例えば可逆式圧延機で圧延板の圧延を行う場合には、圧
延方向を複数回切替えて圧延を行うため、圧延条件が夫
々異なる圧延方向切替時毎に、目標の板厚に圧延すべく
ロールギャップ及び形状制御アクチュエータの設定操作
量を同時又は異なるタイミングでプリセットしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前述した如き圧延方向切替時毎に目標の板厚
に圧延すべくロールギャップ及び形状制御アクチュエー
タの設定操作量をプリセントする圧延を行う場合、前記
プリセントを複数回行うと高応答性の形状制御アクチュ
エータの初期設定操作量が操作限界値に近い値に設定さ
れることがある。前述した如く圧延時には、高応答性の
形状制御アクチュエータのみをフィードバック制御して
いるため、前記定常圧延中に圧延荷重変動が起きると、
形状制御アクチュエータの操作量が操作限界以上になっ
て飽和することがあり、圧延板の平坦度が制御できなく
なるという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ロー
ルギヤノブのプリセフ１−完了後に高応答性の形状制御
アクチュエータの初期設定操作量が予め定められた閾値
を超える場合、初期設定操作量の一部を低応答性の形状
制御アクチュエータに振り替えることによって、高応答
性の形状制御アクチュエータの出力飽和による平坦度の
悪化を抑止する板圧延における平坦度制御方法を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る板圧延における平坦度制御方法は、圧延機
に備えられた複数の応答性が異なる形状制御アクチュエ
ータを用いて、圧延される板の平坦度を制御する方法に
おいて、応答性が高い形状制御アクチュエータの初期設
定操作量が予め設定された閾値を越える場合、該閾値を
超過する初期設定操作量の一部を応答性が低い他の形状
制御アクチュエータの操作量に振り替えることを特徴と
する。

〔作用〕

本発明にあっては、高応答性の形状制御アクチュエータ
が出力飽和しないような初期設定操作量の閾値を予め定
めておき、前記初期設定操作量がこの閾値を超過する場
合は、この超過量の一部を低応答性の形状制御アクチュ
エータに振り分けると高応答性の形状制御アクチュエー
タの操作量は前記閾値に保持され、前記出力飽和が抑制
される。

〔原理〕

例えば、４段圧延機の圧延板の平坦度（板クラウンＩ）
ＣＲは、下記（１）式の如き簡略式にて示される。

ＣＲ−α。

・Ｐ−α。　・Ｒｏ−〔α。＋（−）２　〕２ ・　ＲＣＩＩ−α８　・　Ｊ　　・・・（１）但し、α
、：圧延荷重のワークロール軸心たわみへの影響係数 αＣ：ロールクラウンのワークロール軸心たわみへの影
響係数 α、二ロールヘント力のワークロール軸心たわみへの影
響係数 Ｒｃｗ：ワークロールクラウン ＲＣＢ：バソクアソプロールクラウン ＢＳｊＪｉ幅 Ｌ２　：ロールハレル長 Ｐ　：圧延荷重 Ｊ　：ロールヘンド力 前記（１）式を、圧延中の圧延荷重変化、ロールヘンド
カ変化、ロールシフトＭ変化、圧延板の平坦度のみに注
目すると、６段圧延機の圧延板の平坦度（板クラウン１
）ＣＲは下記（２）式の如く示すことができる。

ＣＲ＝α、　・（−−０，７）　　−αＢＷ・　Ｊ、１
−αＳＩ’１ ・・・（２） 但し、αＰ　：圧延荷重の平坦度への影響係数α８ｗ二
ロールベンＦカの平坦度への影響係数 αｓＩ：ロールシフＩ−ｉの平坦度への影響係数 ＳＩ　：ロールシフト量 Ｊ−：ワークロールクンドカ 前記影響係数α１．αＢ　Ｗ　＋　αＰ１は圧延機の寸
法及び圧延板の板幅によって変化するが、圧延機の寸法
及び圧延板の板幅が定められている場合には、ロールバ
レル長し２．板幅Ｂ、ロール径の関数トして予め定めて
おくことが可能である。

前記（２）式において、平坦度ＣＲが変化しないように
ワークロールヘンドカＪいをＪ、、〜ΔＪ８に変更させ
る場合、ロールシフトｆｆｔｓ、は全１＋ΔｓＩとすれ
ば良く、この場合、前記（２）式は下記（３）式に示す
如く変形される。

ＣＲ−αＦ　　−（−０，７）−αｔｚｗ・（Ｊｗ　　
−ΔＪ１．Ｉ）αｓｒ（Ｓｔ　　＋ΔＳ＋）　　　・・
・（３）但し、ΔＪｏ　：ワークロールヘンドカ変更量
ΔＳ１　：ロールシフト変更量 そして、前記（３）式よりロールシフト変更量ΔＳ１が
下記（４）式に示す如く求められる。

αＳ１ そして前記（４）式を用いてワークロールヘンド力ヲロ
ールシフタへ振り替え、ワークロールペンタの出力飽和
を抑止する。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的に
説明する。

第１図は本発明に係る板圧延における平坦度制御方法の
実施に使用する平坦度制御装置のブロック図である。図
中２は帯状の圧延板であって、該圧延板２は、巻取１巻
戻しリール４の一方より図中白抜矢符にて示す他方の巻
取２巻戻しリール４の方向へ一方のデフレフクロール３
を経て圧延機１へ送られ、該圧延機１で圧延されて他方
のデフレフクロール３を経て他方の巻取１巻戻しリール
４に巻き取られる。前記圧延機１は、ワークロール１４
．１４、中間ロール１５．１５ハツクアツプロール１６
、１６よりなる可逆式の６段圧延機であって、ロールク
ラウン制御手段としてワークロールペンタＩＬ　中間ロ
ールペンタ１２及び中間ロールシフタ１３等のＣｖＣシ
フトを備えおり、３つの形状制御アクチュエータを操作
することによって圧延板２の平坦度を制御する。また、
前記ハックアップロール１６、１６の一方には、油圧圧
下装置１７が設けられており、該油圧圧下装置１７はワ
ークロール１４．１４のロールギャップを調節する。こ
のような可逆式の圧延機１においては、圧延方向切替え
時毎に目標の板厚に圧延すべくロールギャップ及び形状
制御アクチュエータの設定操作量をプリセントし、圧延
板２に対して複数回の圧延を施す。

また図中５１は圧延板２の平坦度制御に関する影響係数
を算出する平坦影響係数演算装置５１であり、この平坦
影響係数演算装置５１において算出される影響係数の情
報は、振り替え装置５２へ与えられる。

前記振り替え装置５２には、前記影響係数の他に、前記
プリセットの完了時のワークロールベンダカが適宜手段
によって与えられる。また、振り替え装置５２には、予
めワークロール１４．１４の最適ヘンドカが閾値として
予め与えられており、この最適ヘントカ、前記影響係数
及びプリセ、ト完了時のワークロールヘンドカより、高
応答性のワークロルヘンダ１１から低応答性の中間ロー
ルシフタ１３へのワークロールヘンドカの振り替え量を
算出する。これによって算出された前記振り替え量の情
報は、演算器５５の負側入力端子及び中間ロールシフタ
駆動装置５３へ与えられる。この中間ロールシフタ駆動
装置５３は、前記振り替え量に応して中間ロールシフタ
１３を駆動させ、ワークロール１４．１４ヘヘンドカを
与える。

また、圧延機１の出側には、圧延板２の平坦度を検出す
る平坦度検出器１９が配設されており、これの検出結果
は平坦フィードバック制御装置５４へ与えられる。この
平坦フィードハック制御装置５４では、平坦度検出器１
９から与えられる平坦度の情報に基づいて圧延板２の平
坦度を良好にするためのワークロールベンダ１１のフィ
ードパ・７り制御を行つべくペンドカフィードバンク制
御量を求め、演算器５５の正側の入力端子へこのヘント
′カフィードパック制御量を与える。演算器５５では、
ペンドカフィードパック制御量がその正側の入力端子に
与えられ、前記振り替え量がその負側の入力端子に与え
られており、前記ペンドカフィードパック制御量から前
記振り替え量を減算し、　この演算結果をベンド力調整
量としてワークロールペンタ駆動装置５４へ与える。ワ
ークロールペンタ駆動装置５４は、前記ヘンドカ調整量
に応してワークロールペンタ１１　全駆動させ、ワーク
ロール１４．１４のヘンドカを調整する。

次に前述した如き平坦度制御装置の動作について説明す
る。まず、圧延方向切替えの前に平坦影響係数演算装置
５１にて、前述した如き影響係数α１α、、α、Ｉを下
記（５）弐〜（７）式に示す如く算出する。

α１．＝ｆ　　（ＤＷ、ＤＩ　、ＤＢ、Ｂ）・・・（５
）（Ｘ、１．Ｉ＝　ｆ　（ｒ）ｗ　、　　Ｄｌ　、　　
Ｂ）　・（６１αｓ＋＝ｆ　　（Ｄｗ　、　　Ｄｌ、　
　Ｄｍ　、　　ａ、　　Ｃ，ＳＨ。

Ｂ）・・・（７） 但し、Ｄｌ　：ワークロール径 Ｄｌ　：中間ロール径 Ｙ）ＩＩ；ハックアップロール径 Ｂ　：板幅 ａ　　：ＣｖＣ曲′！ｆＡ３次項係数 ｃ　　：ｃｖｃ曲線オフセンタ量 Ｓｌ　：中間ロールシフ１〜量 そして、圧延方向切替え時に油圧圧下装置１７によって
ロールギヤ・ノブをプリセソ１−すると共にワークロ−
ルベンダ１１の初ｊｌｌｌ設定値をプリセントする。前
記ロールギャップ及びワークロールベンダ１１のプリセ
ット完了後には平坦影響係数演算装置５１から前述した
如き影響係数α２．αＢＷ＋　　α、１と、適宜手段か
らプリセント時のワークロールベンド力ＪＷＰの情報と
が振り替え装置５２に与えられる。

振り替え装Ｗ５２では、予め定められた閾値であるワー
クロール・＼ンダ１１が出力飽和しないようなロールヘ
ンドカ最適値（例えばワークロールベンド力の上限値と
下限値との中間４ｒｉ）ＪｕＢと前記ワークロールベン
ド力ＪＷＰとから下記（８）式に示す如くワークロール
ヘンドカ最適変更量ΔＪ１Ｆを求める。

ΔＪいＦ＝ＪＷＰ　　ＪＷＩＩ　　・・・（８）そして
、前記（８）式にて求められたワークロールヘンド力最
適変更量ΔＪＷＦをワークロールベンド力の変更量ΔＪ
いとして前記（４）式を用い、ロールシフト変更量ΔＳ
１を求める。

このようにして求められたロールシフト変更量ΔＳ１の
情報は、ロールシフタ駆動装置５３に与えられ、該ロー
ルシフタ駆動装置５３は、前記ロールシフト変更量ΔＳ
、に基づいて中間ロールシフタＩ３を駆動し、ワークロ
ールベンド力を調節する。

これと共にロールシフト変更量ΔＳ、は演算器５５に与
えられ、該演算器５６において平坦フィードバンク制御
装置５４から与えられるヘンドカフィードハノク制御量
から減算される。この減算結果は、ワークロールベンダ
駆動装置５６へ与えられ、ワークロールベンダ駆動装置
５６は、前記減算結果に基づいてワークロールベンダ１
１を駆動し、ワークベンド力を調節する。このようにワ
ークロールベンダ１１のベンド力を中間ロールシフタ１
３に振り分ける場合、応答性の差によって中間ロールシ
フタ１３の操作速度はワークロールベンダ１１より遅い
ため、制御タイミングの遅れによって平坦度に影響を与
える虞があり、これを防くために前記ロールシフト変更
量ΔＳ１を、平坦度に大きい影響を与えないようなロー
ルシフト変更量に分割し、制御周期毎に分割されたロー
ルシフト変更量を中間ロールシフタ１３へ与え、振り替
え量の総和がΔＳ１となった場合に振り替えを終了する
。

このように、前述した如き平坦度制御方法においては、
前記圧延方向切替え後のワークロールベンダ１１のヘン
ドカフィードハノク制？ｉ［１ｆｆｌが、ワークロール
ベンド力の最適値を超える場合には、振り替え装置５４
によって超過分をロールシフタ１３へ装置へ振り替え、
ワークロールベンダ１１の操作量を最適値に保持する。

次に前述した如き本発明方法を用いて実際に平坦度制御
をおこなった場合の結果について説明する。第２図は実
際に平坦度制御をおこなった場合の圧延状態の推移を示
すタイミングチャートであって、第２図（ａ）には圧延
速度、（ｂｌには圧延荷重、ｆｃ）には平坦度２次成分
、（ｄ）には中間ロールヘンド力、（Ｂ）には中間ロー
ルシフト位置を夫々示す。この平坦度制御の場合、時間
′ｒ１においてロールギャップのプリセットを行い、高
応答性の中間ロールベンダを操作した。そして、時間Ｔ
２間において中間ロールベンダのベンド力を最適状態に
ずべく中間ロールシフタを操作し、前記ベンド力を中間
ロールベンダから中間ロールシフタに振り替えた。その
後、圧延板の、幅方向に複数に分割された領域毎に伸び
差率を検出し、この幅方向を２次成分として抽出した平
坦度である平坦度２次成分に応して中間ロールベンダの
フィードバンク制御を行った。図から明らかな如くこの
平坦度制御においては、平坦度が悪化することなく制御
が円滑に行われた。

〔効果〕

以上詳述した如く、本発明に係る板圧延における平坦度
制御方法においては、高応答性の形状制御アクチュエー
タの初期設定操作量が閾値を超過する場合、超過した初
期設定操作量の一部を低応答性の形状制御アクチュエー
タに振り替えるため、高応答性の形状制御アクチュエー
タの出力飽和による平坦度の悪化が抑止される等本発明
は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る板圧延における平１１（度制御方
法の実施に使用する平坦度制御装置のブロック図、第２
図は実際に平坦度制御をおこなった場合の圧延状態の推
移を示すタイ鋭ングチャートである。 １１・・・ワークロールベンダ　１３・・・中間ロール
シフタ １４・・・ワークロール ５２・・・振り替え装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧延機に備えられた複数の応答性が異なる形状制御
   アクチュエータを用いて、圧延される板の平坦度を制御
   する方法において、 応答性が高い形状制御アクチュエータの初 期設定操作量が予め設定された閾値を越える場合、該閾
   値を超過する初期設定操作量の一部を応答性が低い他の
   形状制御アクチュエータの操作量に振り替えることを特
   徴とする板圧延における平坦度制御方法。