JPH03216208A - 板圧延時の蛇行制御方法 - 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、板材の圧延中に板材がミル中心から逃げる蛇
行現象を防止するための圧延時の蛇行制御方法に関する
。

［従来の技術］ 板材を圧延する際、圧延中に板材がミル中心から逃げる
現象（蛇行）を生じる場合がある。この板逃げ現象が起
こると板材がサイドガイドに当たって絞り込みが発生し
，ロールに傷をっけたり左右の板幅端の板厚差が生じた
りして、製品品質の劣化や生産性の低下などを招くこと
になる。この現象は，板材の尻抜け時つまり入側の張力
が存在しない時に起こり易い。

その制御手段としては、従来、蛇行相当量を測定しその
量に比例したレベリング量を操作する手段や、蛇行相当
量と微分値とを加えた量に相当するレベリング量を操作
する手段などがある。なお、蛇行量を測定する手段とし
ては、圧延機の左右荷重差を測定する手段や、センサで
左右板幅端の動きを測定する手段などが提案されている
。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、蛇行現象に対して制御を施さない場合、その
蛇行量は、第８図に示すように、時間と共に加速度的に
大きくなる。従って、前者の制御手段のように蛇行量に
比例したレベリング量の制御のみでは、系は不安定にな
る。即ち、第９図に示すように、制御ゲインを小さくす
れば制御不足状態になる一方、蛇行を抑えるべく制御ゲ
インを大きくすると、制御不安定（ハンチング状態）に
陥ってしまう。

また，後者の制御手段つまり蛇行相当量と微分値とを加
えた量に相当するレベリング量を操作する手段では、比
例ゲインと微分ゲインとの２つを調整する必要があり，
圧延条件により最適値を求めていく煩雑さがある。さら
に、蛇行量の測定値には何らかの外乱やノイズが含まれ
ている場合が多く、このような測定値の微分をとること
はその値にさらに大きな誤差を招き、制御精度を低下さ
せる要因になるなどの課題もある。

本発明は、上記課題を解決しようとするもので、簡易な
制御調整により、ハンチングを抑えながら蛇行抑制の制
御精度の向上をはかった抜圧延時の蛇行制御方法を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の板圧延時の蛇行制
御方法（請求項１）は、板材の蛇行量に比例したレベリ
ング量により圧延機を制御するとともに、前記板材の蛇
行量の許容値を予め設定し、板材の蛇行量が前記許容値
以下であり且つ前記板材の蛇行方向が前記圧延機のミル
中心へ向かう方向である場合には、前記レベリング量を
零にすることを特徴としている。また、請求項１記載の
方法において、レベリング量の上限値を予め設定し、前
記レベリング量を前記上限値以上に操作しないようにす
る（請求項２）。

一方，本発明の板圧延時の蛇行制御方法（請求項３）は
、板材の蛇行方向が圧延機のミル中心から遠ざかる方向
である場合には、一定のレベリング量により前記圧延機
を制御するとともに、前記板材の蛇行量の許容値を予め
設定し、測定された前記板材の蛇行量が前記許容値以下
であり且つ前記板材の蛇行方向が前記ミル中心へ向かう
方向である場合には、前記レベリング量を零にすること
を特徴としている。

［作　　　用］ 上述した本発明の板圧延時の蛇行制御方法（請求項１）
では、板材の蛇行量に許容範囲が設けられ、蛇行量がそ
の許容範囲内でミル中心へ向かう方向にある時には、レ
ベリング量を零とし、蛇行量がミル中心から遠ざかる時
には、従来と同様に、板材の蛇行量に比例したレベリン
グ量により圧延機が制御され、ハンチングを防止しなが
ら蛇行量が抑制制御される。ただし、この場合でも、制
御ゲインが大きくなればハンチング現象が起こるので，
レベリング量の上限値を予め設定しそれ以上レベリング
量を操作しなければ（請求項２）、ハンチング現象を抑
えながら制御精度を向上させることができる。

また，上述した本発明の板圧延時の蛇行制御方法（請求
項３）では、板材の蛇行方向がミル中心から遠ざかる時
には．一定のレベリング量が設定される一方、板材の蛇
行量が許容範囲内にありミル中心へ向かう時には，レベ
リング量を零にすることで，ハンチングを防止しながら
蛇行量が抑制制御される。

［発明の実施例コ 以下、図面により本発明の一実施例としての板圧延時の
蛇行制御方法について説明すると、第１図は本発明の方
法を実施するための装置構成を示すブロック図であり、
この第１図において、１は圧延機、１ａはこの圧延機１
のワークロール、１ｂは圧延機１のバックアップロール
、２は圧延機１へ進入して圧延されるストリップ（板材
）、３はこのストリップ２の蛇行量を検出する蛇行セン
サ、４はこの蛇行センサ３からの検出結果に基づき圧延
機１におけるレベリング量を演算出力する演算部で，こ
の演算部４は、後で詳述するように、ストリップ２の蛇
行量が所定の範囲内にあり且つ蛇行の方向が圧延機１の
ミル中心に向かっているか否かを判定し、この条件を満
たしている場合にはレベリング量を零にし、満たしてい
ない場合には蛇行量に比例したレベリング量を演算する
ものである。また、５は演算部４からのレベリング量を
受けてこのレベリング量となるように圧延機１を調整す
るためのレベリング操作部である。

ところで、制御ゲインを大きくした場合にハンチング現
象を起こすのは、第２図のＢ部の箇所でゲインが高すぎ
るのが原因である。これを防止するために，ゲインを小
さくすると、第２図のＡ部のストリップ２の蛇行が進行
する過程で、その蛇行量を抑えることができず、ストリ
ップ２がサイドガイドに当たって絞り込みが発生する危
険がある。蛇行量を抑え且つハンチングを小さくするに
は、第２図のＢ部の箇所で蛇行量に基づいて演算部４か
らレベリング操作部５へ出力するレベリング量を零にす
れば、大きなハンチングを抑制しながら、蛇行を抑える
ために制御ゲインを上げることができる。

即ち、本実施例では、第２図に示すように、ストリップ
２の蛇行量に範囲（許容値）±Δ３’　ｗｌａを予め設
定し、蛇行センサ３により検出した蛇行量が、上記許容
範囲内で且つその蛇行方向が圧延機１のミル中心へ向か
う方向である場合（第２図のＢ部）には、演算部４は、
レベリング量出力を零にする一方、蛇行量がミル中心か
ら遠ざかる場合（第２図のＡ部）には、従来と同様に、
演算部４は、蛇行量に比例したレベリング量をレベリン
グ操作部５へ出力する。ただし、この場合でも制御ゲイ
ンを大きくするとハンチング現象が生じるため、レベリ
ング量の上限値が予め設定されており、その上限値以上
にレベリング量を操作することを防止する。

上述した演算部４におけるレベリング量の演算判定条件
を式で記述すると、下式の通りになる。

■　通常、ΔＳ＝Ｋ・Δｙ ■　１Δｙｌ＜Δｙ，、且つ１Δｙ（ｔ＋Δｔ）一Δｙ
　（ｔ）　ｌ≦Ｏの時、ΔＳ＝Ｏ なお、上式中、ΔＳはレベリング操作部５による操作さ
れるレベリング変更量、Ｋは比例ゲイン、Δｙは蛇行セ
ンサ３により検出される蛇行量、Δｙ９，，は予め設定
された許容値、ｔは時間である。

上記■，■式の条件を判り易く下表に示す。

このように、本実施例の方法によれば，従来よりも極め
て簡易な制御調整により、ハンチングを抑えながら蛇行
抑制の制御精度を大幅に向上させることができる。

なお、上記実施例では■，■式による演算判定条件を設
定したが、第２の方法（請求項３）として、蛇行量がミ
ル中心から遠ざかる時には一定のレベリング量を設定し
、蛇行量が許容範囲±Δｙ＋ａｌａ内にあり且つその方
向がミル中心へ向かう時にはレベリング量を零にしても
、上記実施例と同様の作用効果が得られる。この条件を
下弐〇，■にて示す。

■１Δｙ（ｔ＋Δｔ）一Δｙｌ＞Ｏの時、ΔＳ＝ΔＳ　
ａ＊ｍｓｔ＝一定■　１Δｙｌ＜Δｙ．Ｉ。且つ１Δｙ
（ｔ＋Δｔ）一Δｙ　（ｔ）　ｌ≦０の時、ΔＳ＝０ 本実施例の方法による具体的な効果を，第３〜７図に示
す。ここでは、入側板厚Ｈ＝１．４３ｌＩＩ＋、出側板
厚ｈ”１．２９ｍｍ、板幅Ｗ　＝　１０００ｍｍ、ワー
クロール１ａの径Ｄ　＝　８００ｍ＋ｅの場合の、熱延
仕上げミルでのシミュレーション結果を示す。このとき
の外乱トシテ、入側ウエッジＡ　Ｈ　＝　０．０２Ｘ＋
０．０２　（声；Ｘはストリップ２の長さ（ｍ））、入
側蛇行量Δｙ＝５（ｍｍ）とした。また、蛇行量の制御
を変化させる範囲（許容値）Δｙｍｌｍを５ｍとしてい
る。そして、第３図は本実施例の制御方法を用いた場合
、第４図は従来の比例制御手段の場合が各ゲインごとに
示されている．これらの図から明らかなように，同じゲ
インであっても、本実施例の方法では、ハンチングが非
常に小さくなるとともに蛇行も確実に抑えられているこ
とが分かる。

また、第５図には、第３図でゲインが高くハンチングを
起こしている例で，レベリング量の上限値を１ｍに設定
した場合の制御結果を示す。レベリング量の上限値を設
けると、ゲインが高くてもハンチングが起こらず、制御
精度も向上することが分かる。

許容値Δｙ１，，の上限は、一般に２０〜３０ｍである
が、それ以下にすれば十分な制御精度が得られる．例え
ば，第６図はΔｙ，．＝２０ＩＩＩｌとした場合の制御
結果を示しており，この場合でも十分な制御精度が得ら
れることが分かる。

さらに、第７図は，第２の方法（請求項３）による具体
例で、レベリング量を一定値としΔｙ．．Ｉ。

＝５ｍｍとした場合の制御結果である。この第７図と第
３図を比較しても明らかなように、第２の方法でも制御
精度に遜色がないことが分かる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の板圧延時の蛇行制御方法
（請求項１〜３）によれば、板材の蛇行量が許容値以下
であり且つその蛇行方向が圧延機のミル中心へ向かう方
向である場合には、前記レベリング量を零にする一方，
それ以外では比例制御もしくは一定値による制御を行な
うので、極めて簡易な制御調整により、ハンチングを抑
えながら蛇行抑制の制御精度が大幅に向上し、製品品質
を大幅に向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての板圧延時の蛇行制御
方法を実施するための装置構成を示すブロック図、第２
図は上記装置の動作を説明するためのグラフ、第３〜７
図はいずれも上記実施例の効果を説明するためのグラフ
、第８図は制御を施さない場合の蛇行現象を示すグラフ
，第９図は比例制御のみの蛇行特性を示すグラフである
。 図において、１一圧延機、１ａ−ワークロール、１ｂ−
バックアップロール、２−ストリップ（板材）、３一蛇
行センサ、４一演算部、５−　レベリング操作部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧延機により圧延される板材の蛇行量を測定し、
   その測定結果に応じたレベリング量により前記圧延機を
   制御して前記板材の蛇行量を制御する板圧延時の蛇行制
   御方法において、測定された前記板材の蛇行量に比例し
   たレベリング量により前記圧延機を制御するとともに、
   前記板材の蛇行量の許容値を予め設定し、測定された前
   記板材の蛇行量が前記許容値以下であり且つ前記板材の
   蛇行方向が前記圧延機のミル中心へ向かう方向である場
   合には、前記レベリング量を零にすることを特徴とする
   板圧延時の蛇行制御方法。
2. （２）前記レベリング量の上限値を予め設定し、前記レ
   ベリング量を前記上限値以上に操作しないことを特徴と
   する請求項１記載の板圧延時の蛇行制御方法。
3. （３）圧延機により圧延される板材の蛇行量を測定し、
   その測定結果に応じたレベリング量により前記圧延機を
   制御して前記板材の蛇行量を制御する板圧延時の蛇行制
   御方法において、前記板材の蛇行方向が前記圧延機のミ
   ル中心から遠ざかる方向である場合には、一定のレベリ
   ング量により前記圧延機を制御するとともに、前記板材
   の蛇行量の許容値を予め設定し、測定された前記板材の
   蛇行量が前記許容値以下であり且つ前記板材の蛇行方向
   が前記圧延機のミル中心へ向かう方向である場合には、
   前記レベリング量を零にすることを特徴とする板圧延時
   の蛇行制御方法。