JPH03243204A - 板圧延のエッジドロップ制御方法 - 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、板圧延のエツジドロップ制御におけるセット
アツプ方法に関するものである。

［従来の技術］ 冷間で連続圧延する板圧延においては、圧延材の高速圧
延とエツジドロップ改善のために、圧延ライン上に、複
数台の多重圧延機を設置してエツジドロップ制御を行う
。このような設備においてはエツジドロップ制御の目標
値として、圧延ラインの所定位置における材料の目標エ
ツジドロップが定められている。エツジドロップ制御は
、材料圧延前に、設定値を出力するプリセット制御を行
う。

このプリセット制御では、制御上の制約条件を満足する
範囲内で、複数パス多重圧延機の極力圧延パス上流側で
、かつ極力小数パスの圧延機のロール胴端部が先細り（
以下テーパーと呼ぶ）となったワークロールの板幅方向
シフトを調整して圧延することが、品質確保と生産コス
ト削減の両面から最適である。従って、プリセット制御
では最終バス出側でのエツジドロップか、目標エツジド
ロップとなり、かつ上記の制約条件と最適条件を満たす
ように、圧延パス−上流からのワークロールのシフト量
を求めて、プリセットすることか要求される。

例えば、特開昭５８−２０９４０２号公報で開示された
技術では、テーパーワークロール対の板幅方向シフト量
を板幅に応して調整する。また特開昭６０−１２２１３
号公報で開示された技術ては、最終パス出側における板
厚計からの鋼板エツジドロップ量計測値と目標エツジド
ロップ量設定値とを比較演算し、この比較演算値に基づ
き、前記ワークロールのシフト制御とロールベンダの操
作圧力制御とを行う。

エツジドロップ制御ては、通常ワークロールシフト量の
最適設定値を圧延条件に基ついて予め求めておき、圧延
時に設定することが行われる。実際の圧延では、材質、
ワークロールのテーパ一部の変更、圧延荷重、原板の板
厚あるいは板幅等の影響によって、エツジドロップを表
す数式モデルの係数に大きな誤差を生し、プリセット制
御において最適なワークロールシフトを設定することが
てきなかった。

［発明か解決しようとする課題］ 本発明は、プリセット制御において、ワークロールシフ
トの最適値は、材質、圧延条件の変化に依存して変化す
るが、エツジドロップを精度よく求める方法および複数
バス多重圧延機による最適ワークロールシフト設定方法
を開示するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、板圧延に際して、ロール胴端部が先細りとな
ったワークロールを板幅方向にシフトして、複数バス多
重圧延機により、板のエツジドロップを制御する場合に
おいて、最終パス圧延機出側における板の目標エツジド
ロップか定められている場合、エツジドロップを高速演
算可能な数式モデル（以下エツジドロップ予測モデル式
と呼ぶ）で表し、この数式モデルを用いて、品質確保と
生産コスト削減の両面から、最終バス出側でのエツジド
ロップが目標値となり、かつ前記制約条件で最適条件を
満たすように、上流側からの圧延機のワークロールシフ
ト量を求め、プリセットすることを特徴とするセットア
ツプ方法である。エツジドロップは、発明者らか特開昭
６２−２４４５０６号で提案した式（１）で示される。

即ち、ＤｌおよびＤ２の二つの値によって定義する。

Ｄ２　＝ｈｃ　−ｈｂ ここで、ｈａ、ｈｂおよびｈｃは、板側端から板中央に
向って、それぞれａ、ｂおよびＣの距離にある位置での
板厚であり、ａ＜ｂ＜ｃである。

これらの距離ａ、ｂおよびＣは、エツジドロップＤを適
切に表し、かつ精度の良い数式モデルが得られるように
経験的に選ばれる。

上記のように定義されたエツジドロップはワークロール
シフト量Ｓｗ、ワークロールシフトカＦｖ、原板のエツ
ジドロップで表される。ここで、ワークロールシフト量
Ｓｗは、ワークロールのテーパーの開始点から板側端ま
での距離である。エツジドロップは、材質によっても大
きく変化し、またワークロールのテーパ一部は、直線上
にあるいは、サイン曲線、円弧なとの曲線状に先細りと
なっており、その大きさによってもエツジドロップには
大きく影響を受ける。さらにエツジドロップは、圧延荷
重Ｐ、板厚Ｈ１板幅等によっても影響を受けることが理
論解析あるいは実験式等から明らかにされている。従っ
て、エツジドロップＤは、式（２）に示すような数式モ
デルの構造とすることにより、精度よく表現することが
できる。

Ｄ　＝　ｆ　ｏ（Ｓ、、Ｆ、、「、　　ｋｆ、、、＋　
　”ｒ、、ｐ　、　　Ｈ、ｂｗ）・−（２） ここでｒは、原板のエツジドロップ、ＫｆＩｌｌは材質
、Ｔ１はワークロールのテーパ一部の半径、ｂｗは板幅
を示す。

プリセット制御においては、式（３）に示す評価関数を
導入し、評価関数Ｊが最小となるように、上流バスから
順次各パスのワークロールシフト量Ｓ、を決める。

Ｊ　＝　ｆ、（（ｏ　−１３）′）　　　　　　　　　
　・−（３）ここてδはエツジドロップの目標値である
。

［作用コ 本発明の対象とする複数バス多重圧延機の一態様を第１
図に示す。７は複数バス多重圧延機を示し、１は該圧延
機で圧延される鋼板である。ラインの始点は３点、終点
は０点とし、５は圧延機入側の板幅方向板厚分布を測定
するためのエツジドロップ検出器、８は圧延量出側での
板幅方向板厚分布を測定するためのエツジドロップ検出
器、６は圧延機入側での板幅検出器である。０点におけ
る鋼板は、エツジドロップの目標値が与えられている。

ライン上には、ｎバス（実施例では５バス）の多重圧延
機があり、各圧延機には、ロール胴端部か先細りとなっ
た板幅方向にシフトが可能なワークロール２とバックア
ップロール３を装備している。エツジドロップの改善は
、該ワークロールのシフト操作によって行い、その操作
量は、制御コンピュータおよびコントローラにより制御
される。

圧延機入側の板のエツジドロップか大きい場合、ワーク
ロールのテーパ一部の接触長が上流側圧延機程、より大
きくなるように各圧延機のワークロールシフト量を設定
する。この結果、板は、端部の圧下が小さくなるので、
圧延された板のエツジドロップは減少する。なお、ワー
クロールシフト量を設定する場合、板端部の張力が過大
にならないように、ヘンダカの大きさも同時に設定する
。

［実施例］ 以下、本発明の実施例に基づいて、エツジドロップ制御
方法に関するエツジドロップ予測モデル式およびプリセ
ット制御の詳細について説明する。

実施例では、エツジドロップＤ、およびＤ２を式（４）
で定義する。

即ち、前記式（１）においてａ　＝　１５ｍｍ、　ｂ　
＝　２５ｍｍ、ｃ　＝　５０ｍｍとしている。エツジド
ロップＤの予測モデル式は、前記式（２）によって表現
されるか、実施例では、式（５）で示す構造にしている
。

複数パス多重圧延機による板圧延を考慮すると、ワーク
ロールシフト１　ワークロールシフトカを設定する上で
、いくつかの圧延条件か絡み、それらを考慮することに
より、推定精度の向上を計っている。即ち、該モデル式
に考慮する条件としては、測定可能な影響因子を主な人
力変数とし、材質、ワークロールのテーパ一部の半径、
圧延荷重、材料原板のエツジドロップ、材料原板の板厚
および板幅を考慮する。

従って、実施例でのエツジドロップ予測モデル式として
は、 ＋　Ａ　３　＋　：Ｅ”　ρτ　＋Ａ４□ｆｒ”　　＋
Ａ５．ゴＨ’）Ｊ４　　　　　　　　　　　　にＩ　　
　　　　　　　　　　ＪｕｌＸ　　Ｓｗ？＋　　（Ｂ　
＋ｉ　＋　　ｆｋ　（二＋　　Ｂ２４　　・　ｒＴ、”
。

Ｊ４　　　　　　　　　　　　　　　Ｊ：１＋　ｓ　３
　＋　ｆ　Ｐτ　＋Ｂ４ｔｆ　ｒ”　　＋　Ｂ　ｓｔ：
Ｅ”　Ｈ’）Ｊ４　　　　　　　　　　　　」４　　　
　　　　　　　　　Ｊ＋１ｘＦ、、＋γ、Ｅ］　　　　
　　　　　　　　　−・・（５）ここてｉは上流バス側
からｉパス目の圧延機、ｎはエツジドロップ制御を行う
最終バス、ｋｆ、、、は材質、Ｔ、はワークロールのテ
ーパ一部の半径、Ｐは圧延荷重、「は材料原板のエツジ
ドロップ量、Ｈは材料原板の板厚、Ａ１〜Ａ５・８１〜
Ｂ５は影響係数、Ｅは定数項で板幅を考慮したものであ
る。上記モデル式による推定と実績値の比較例を第２−
１図、および第２−２図に示す。図ではＤｌおよびＤ２
について求めたもので、本モデル式が精度よくエツジド
ロップを表現していることが判る。

次に、複数バス多重圧延機による板圧延でのエツジドロ
ップ制御の操作量の設定方法について説明する。また、
材料原板のエツジドロップは板両側端におけるエッジロ
ップが必ずしも同量ではないので、圧延機の駆動側およ
び操作個別々に最終バス出側エツジドロップを求めるも
のとし、ワークロールシフトの設定においても各パス毎
両側各々独立に設定する。本実施例のワークロールシフ
トの態様を第３図に示す。式（６）で表わすエッジドロ
ップ評価関数Ｊか最小となるように上流バスから最適な
ワークロールシフト量を決定する。

Ｊ＝Ｗ、、（Ｄ、−１３１）２＋ｗ２．（Ｄ２−ｆ３゜
）２・・・（６） ここで、ｉは上流パスからのバス番号、ＷＩおよびＷ２
はり、およびＤ２とそれぞれの目標値り、およびＤ２の
差にかかる重み係数で経験的に対象スタンド毎に決まる
数値である。上流パスではＷ２をＷｌより大きく、下流
バスではＷｌをＷ２より大きな値とする。実施例では、
第１バス目のＷｌを１、Ｗ２を２、第２バス目から最終
バスまでのＷ、を１、Ｗ２を１としている。各バスでの
最適ワークロールシフト量を求める場合、エツジドロッ
プ予測モデル式に初期値として与えられるワークロール
シフト量を人力し、求めたエツジドロップ量Ｄ１および
Ｄ２を式（６）に代入して得られる評価関数の値をＪ、
とする。また、ワークロールシフト量の初期値に微少量
のワークロールシフト変更量を加算し、加算されたワー
クロールシフト量をエツジドロップ予測モデル式に代入
し、求めたエツジドロップ量Ｄ１およびＤ２を式（６）
に代入して得られる評価関数の値をＪ２とする。さらに
初期ワークロールシフト量を微少量減算し、そのワーク
ロールシフト量をエツジドロップ予測モデル式に代入し
、求めたエツジドロップ量Ｄ１およびＤ２を式（６）に
代入して得られる評価関数の値をＪ３とする。Ｊ、、Ｊ
２およびＪ３において最も小さいＪを選択し、それをＪ
。とする。Ｊｏが得られたときのワークロールシフト量
を新たな基点として微少量のワークロールシフト量を加
算して、加算したワークロールシフト量をエツジドロッ
プ予測モデル式に代入し、ＤｌおよびＤ２をエツジドロ
ップ予測モデル式に代入し、ＤｌおよびＤ２を求め、そ
れを（６）に代入して、得られる評価関数の値をＪ２′
とする。またＪ。のときのワークロールシフト量から微
少量のワークロールシフト量を減算し、減算したワーク
ロールシフト量をエツジドロップ予測モデルに代入し、
ＤｌおよびＤ２を求め、それを式（６）に代入して得ら
れる評価関数の値をＪ３′とする。前記同様にＪｏ、Ｊ
２′およびＪ３′において最も小さいＪを求め、前記Ｊ
。と比較し、今回求めたＪの方が小さければ今回のＪを
新たにＪ。とじ、前記方法と同様にＪ２′およびＪ３′
を求め、Ｊｏ、Ｊ２およびＪ３′の内の最小値を求める
。前回Ｊ。と今回のＪ２′、Ｊ３′を比較し、今回のＪ
の方か大きくなった場合は、前記Ｊ。が得られたときの
ワークロールシフト量が最適値となる。そのワークロー
ルシフト量をエツジドロップ予測モデル式に代入し、Ｄ
、およびＤ２を求め、それらをエツジドロップの目標値
と比較し、一致するならば、そのワークロールシフト量
を設定値とする。一致しない場合は、ｉ＋１バス目のワ
ークロールシフト量の最適値を求めるため、前記同様の
方法に基づいて、当該バスの最適ワークロールシフト量
を求める。第４図に最適ワークロールシフト量を求める
手順を示す。

ワークロールシフトを操作することにより、板側端部で
の形状が不安定となることかある。そのためワークロー
ルシフト量の設定を第１バス目から第４パス目までとし
、この間の板側端部の形状（平坦度）は、通板可能なあ
るいは板破断をおこさない範囲でのワークロールベンダ
の設定変更により形状悪化を補償するが、この形状不良
の度合によって、ワークロールシフト量の設定範囲は制
限されるため、実施例では、ワークロールシフト量の算
定に際して各スタンド毎に設定可能な上限および下限値
を定めている。

［発明の効果］ 以上、詳述したように、本発明によれば、板圧延におけ
るエツジドロップセットアツプ制御方法において、最終
バス出側のエツジドロップを目標エツジドロップに一致
させ、かつ板側端の形状を乱さないようにする制御目的
を満たすとともに、材料品質確保と生産コスト削減の両
面から最適となるような各圧延機のワークロールシフト
量をオンラインで高速演算可能なエツジドロップ予測モ
デル式を用いて求め、設定出力する。このエツジドロッ
プ予測モデル式は最終バス圧延機出側でのエツジドロッ
プを精度よく推定するものて、実測可能な影響因ｆを主
な人力変数として、圧延条件や設備条件の変化に対処し
て、計算精度を高く保持する。

以上の処理により、高精度の最適プリセット制御か行わ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明が実施される冷間圧延機の例を示す
もので、圧延機の概略ブロック図、第２−１図、第２−
２図は、エツジドロップ予測モデル式による推定値と実
測値の関係図、第３図は第１図においてテーパーを有す
るワークロールで圧延する態様図、第４図は、最適ワー
クロールシフト量の設定計算手順を示す図である。 １・・・圧延板、２・・・ロール胴端部が先細りとなっ
たワークロール、３・・・バックアップロール、５・・
・板厚分布検出器、６・・・板幅検出器、７・・・複数
バス多重圧延機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、板圧延に際して、ロール胴端部が先細りとなったワ
   ークロールの胴軸方向へのシフト機構を有した複数パス
   の多重圧延機により、板のエッジドロップ制御を行う方
   法において、最終パス出側における板の目標エッジドロ
   ップが定められている場合、圧延材のエッジドロップを
   少なくとも２個以上のパラメータで表現し、このパラメ
   ータを表す数式モデルを予め作成しておき、圧延に先立
   って、該数式モデルを用いて、最終パス圧延機出側のエ
   ッジドロップ量を予測して、エッジドロップが目標値に
   一致するように、ワークロールの先細り開始点の圧延材
   幅側端部との相対位置を上流パス圧延機より、順次設定
   することを特徴とする板圧延のエッジドロップ制御にお
   けるプリセット方法。