JPH0364205B2 - - Google Patents

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JPH0364205B2
JPH0364205B2 JP59000436A JP43684A JPH0364205B2 JP H0364205 B2 JPH0364205 B2 JP H0364205B2 JP 59000436 A JP59000436 A JP 59000436A JP 43684 A JP43684 A JP 43684A JP H0364205 B2 JPH0364205 B2 JP H0364205B2
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JP
Japan
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plate thickness
speed
rolling
thickness deviation
rolls
Prior art date
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JP59000436A
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English (en)
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JPS60145215A (ja
Inventor
Toshio Mitsunaka
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0364205B2 publication Critical patent/JPH0364205B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/165Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions responsive mainly to the measured thickness of the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2275/00Mill drive parameters
    • B21B2275/02Speed
    • B21B2275/04Roll speed
    • B21B2275/05Speed difference between top and bottom rolls

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、一対の圧延ロールの周速度を各々個
別に制御して、被圧延材を目標板厚に圧延する異
速圧延の板厚制御方法に関する。
〔発明の背景〕
異速圧延における板厚制御方法として、従来、
特願昭55−122617号に示されたように、圧延荷重
を一定化して圧延ロール出側の板厚偏差を零にす
る方法が知られている。
しかしながら、この従来法によれば、圧延荷重
を一定化するだけで、随時変化する圧延条件に対
応させていないことから、必らずしも目標板厚に
均一に制御することができなかつた。特に、圧延
速度の変化に伴つて、張力、ロールと被圧延材間
の摩擦係数、および軸受の油膜厚み等が変化する
ため、板厚が変動してしまうということがあつ
た。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、板厚制御精度を向上させるこ
とができる異速圧延の板厚制御方法を提供するこ
とにある。
〔発明の概要〕
本発明は、一対の圧延ロールの周速度を各別に
制御して、被圧延材を目標板厚に圧延する異速圧
延の板厚制御方法において、板厚偏差と圧延速度
を検出し、この検出圧延速度に相関させて予め定
められた推定板厚偏差を前記検出板厚偏差に加算
し、この加算板厚偏差を零にするようにいずれか
一方の圧延ロールの周速度を予め定められた許容
制御量以内で制御し、この許容制御量以内で前記
加算板厚偏差を零にできないときは、前記一方の
圧延ロールの周速度制御に加えて、前記加算板厚
偏差を零にするように前記一対の圧延ロールの周
速度を同一変化量で制御することにより、上記目
的を達成しようとするものである。
ここで、本発明の基礎となる技術事項について
説明する。一般に、自動板厚制御においては、各
各の制御因子と出側板厚の制御相関を、影響係数
を用いて評価している。例えば、任意の圧延スタ
ンドにおける出側板厚変化Δhに対する速度およ
び張力の影響係数は、評価するときの基準となる
速度をV、張力をTとすると、それぞれ(∂Δh/
∂V)および(∂Δh/∂T)で与えられる。これら
の値は、等速圧延の場合、圧延理論式から求める
ことができる。しかし、異速圧延又は等速から異
速圧延への移行過程の場合、完全な理論体系が確
立されていないことから、理論的に求めることが
できない。そこで、異速圧延における影響係数
は、鋼種、板厚、板幅などをインデツクスとして
層別したうえで、実験的に求めることが多い。一
例として、第1図に示すような速度の影響係数
(∂Δh/∂V)と異速比との相関が得られる。第1
図において、異速比=1は等価的に等速圧延状態
に相当し、一対の圧延ロール(以下、上下ロール
と称する)の速度差の増大を異速比の増大と定義
して表したものである。また、張力影響係数につ
いても同様に求められる。
異速圧延では、上、下ロールを個別に速度制御
することから、それぞれに対する影響係数
(∂Δh/∂VU)、(∂Δh/∂VLを求める。しかして、
上、下ロールをそれぞれΔVU,ΔVL変化させたと
き、出側板厚偏差ΔhVは次式(1)で表すことができ
る。
ΔhV=(∂Δh/∂VU)ΔVU+(∂Δh/∂VL)ΔVL
…(1) したがつて、板厚偏差ΔhVが検出されたとき、
式(1)に基づいてその偏差ΔhVを零にすべく、ΔVU
およびΔVLの少なくとも一方を制御すればよいこ
とになる。
例えば、下ロールの速度を一定に保持し(ΔVL
=0),上ロールの速度を制御するものとすれば、
その所要制御量ΔVUは次式(2)で与えられる。
ΔVU=1/(∂Δh/∂VU)ΔhV、(但し、ΔVL=0

……(2) また、上、下ロールを同時に同一量制御する場
合は、特に影響係数を統合して、前式(1)は次式
(1′)となる。
ΔhV=(∂Δh/∂VO)ΔVO……(1′) 一方、上、下ロールを異なる量で同時に制御す
る場合は、微小な上下ロールの各制御量ΔVU
ΔVLを仮定し、ΔhVの変化を収束演算して制御量
を決定するようにする。
さて、速度と張力とは相互に影響を及ぼしあう
ことから、速度制御に伴つた張力変動分による板
厚偏差を考慮しなければならない。例えば、任意
のロールスタンドの上ロール速度をΔVU変更す
るに伴い、当該スタンドの前・後張力ΔtF,ΔtB
は、それぞれ当該スタンドの影響係数を介して、
次式(3)のように変化する。
これによる板厚変化ΔhVUは次式(4a)のよう
になり、同様に、下ロールをΔVL制御したことに
よる板厚変化ΔhVLは次式(4b)のように表され
る。
ΔhVU={(∂Δh/∂tF)(∂tF/∂VU) +(∂Δh/∂tB)(∂tB/∂VU)}ΔVU……(4a
) ΔhVL={(∂Δh/∂tF)(∂tF/∂VL) +(∂Δh/∂tB)(∂tB/∂VL)}ΔVL……(4b
) また、上、下ロール速度を同時にそれぞれΔVO
微小変化させると、これによつて前・後方張力が
変化し、次式(5)に示すΔhVOの板厚変化が生ずる。
ΔhVO={(∂Δh/∂tF)(∂tF/∂VO) +(∂Δh/∂tB)(∂tB/∂VO)}ΔVO ……(5) さらに、圧下位置をΔS変化させると、次式(6)
に示すΔhSの板厚変化が生ずる。
ΔhS={(∂Δh/∂tF)(∂tF/∂S) +(∂Δh/∂tB)(∂tB/∂S)+(∂Δh/∂S
}ΔS……(6) これらの式(4a),(4b),(5),(6)より、板厚偏
差ΔhVを零にすべき各制御量は、次式(7)を満足す
るものとなる。
ΔhV−〔式(4a)+式(4b) +式(5)+式(6)〕=0 ……(7) ここで、板厚制御の精度、安定度等を考慮し
て、本発明は、次の条件に示す基本構成とする。
即ち、(A)圧下位置制御は行わず、ΔS=0とし、
ロール開度を一定に保持する。(B)いずれか一方の
ロール速度ΔVU(又はΔVL)を“0”とし、他方
のロール速度ΔVL(又はΔVU)を許容される範囲
(許容制御量)で制御する。この許容制御量は、
著しく圧延状態が急変されない範囲に定められ
る。(C)上記(B)によつて板圧偏差が残るときは、式
(7)が成立するようなΔVOを求める。このようにし
て求められた上又は下ロールの速度制御量ΔVU
又はΔVL、および上下ロールの同時制御量ΔVO
基づいて圧延ロール速度を制御することにより、
板厚偏差ΔhVを零にすることができる。
一方、通常の圧延にあつて、ロールの速度が変
化している期間、被圧延材とロールとの間の摩擦
係数、およびロール軸受部の油膜厚みが変化する
ことが知られている。この変化は理論的に自然対
数関数で与えられ、速度の絶対値|V|を独立変
数とすると、前記摩擦係数および油膜厚み変化に
より生ずる推定板厚偏差ΔhFは、第2図に示すよ
うな関数となる。
そこで、ロール速度が制御等により変化してい
る場合には、上記現象を補正するため、前式(7)の
検出板厚偏差ΔhVに前記ΔhFを加算したものとす
ればよい。
したがつて、前記制御条件(A)〜(C)とΔhFを考慮
して、前式(7)を整理すると次式(8)となる。
(ΔhV+ΔhF)−〔{(∂ΔhV/∂tF)(∂tF
∂VU)+(∂Δh/∂tB)(∂tB/∂VU)}ΔVU +{(∂ΔhV/∂tF)(∂tF/∂VO)+(∂Δ
h/∂tB)(∂tB/∂VO)}ΔVO〕=0……(8) 〔発明の実施例〕 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
第3図に、本発明を適用してなる一実施例装置
の全体構成図を、第4図にその制御手順を示す。
第3図に示すように、被圧延材1は圧延ロール
スタンド2,2i-1,2iによつて圧延され、巻取
リール3に巻取られるようになつている。
各スタンド2の板厚制御装置は同一構成のもの
となつており、説明を簡単にするため図には第i
番目のスタンド2iに対応するものが示されてい
る。上、下ロールはそれぞれ電動機210,22
0によつて駆動され、各電動機210,220は
それぞれ速度制御装置212,222により制御
されるようになつている。各ロールの周速度はパ
ルス発電機などからなる速度検出器211,22
1によつて検出され、演算装置201と各速度制
御装置212,222に入力されている。また、
スタンド2iのロール開度は圧下位置検出器23
0により検出され、この検出位置と与えられる指
令とに基づいて、油圧圧下装置231と圧下位置
制御装置232により制御されるようになつてい
る。演算装置201は入力される板厚偏差の検出
値、上、下ロールの周速度検出値、および入力装
置202から与えられる各種の設定入力に基づい
て、第4図に示す演算処理を実行し、各速度制御
装置212,222に各ロール周速度の制御量を
出力するようになつている。
このように構成される実施例の動作について、
第4図を参照しながら演算装置201を中心に説
明する。まず、ステツプ101,102にて板厚偏差
ΔhVと速度|V|の検出値を取り込むとともに、
第2図に示した相関に基づいて摩擦係数の変化等
を補正するΔhFを求める。ステツプ103にて前記
制御条件の(A),(B)を設定し、ステツプ104にて
ΔVUを許容制御量だけ修正したときの板厚変化
ΔhVUを前式(4)により求める。そして、ステツプ
105にて補正すべき板厚偏差(ΔhV+ΔhF)と比較
し、ΔhVUが大又は等しければ、上ロール速度の
修正制御のみでよいことから、ステツプ106に移
行して式(8)により所要の制御量ΔVUを求め、こ
れによりステツプ107にて上ロール速度を修正制
御する。
一方、ステツプ105において、ΔhVU<(ΔhV
ΔhF)であれば、上ロールのみの速度制御では板
厚偏差を補正することができないことから、ステ
ツプ108にて、式(8)を満足するΔVOを算出する。
そして、ステツプ109において、上ロール周速度
を許容制御量修正するとともに、上、下ロール周
速度をΔVO同時に修正制御する。
なお、ΔhFの算出は、具体的には第2図を折線
近似関数として評価すれば、一般に任意の速度区
間で、 ΔhF=aj|V|+bj,(aj,bjは定数) により与えられる。したがつて、j本の折線で関
数近似を行なう場合には、速度|V|のj区間に
ついて定数aj,bjを予め求めておき、メモリ等に
格納しておき、必要に応じて読み出せばよい。
このようにして、本実施例によれば、予め求め
られた影響係数に基づき、上、下ロールの周速度
を選択的に修正して板厚を目標板厚に制御するよ
うにし、しかも速度変化に伴う張力の影響を考慮
するとともに、摩擦係数等の変化を考慮している
ことから、板厚の制御精度が著しく向上されると
いう効果がある。
なお、一般に異速圧延では、通板時に被圧延材
が摺曲されることから、通板時は等速圧延にして
通板性を確保し、通板終了後に異速圧延に移行さ
せることがなされる。このような、等速から異速
への移行時において、ΔVU,ΔVLが連続的に変化
するとともに、当該スタンドの前・後方張力が変
化する。また、速度変化に伴つて前述したように
摩擦係数が変化する。本発明はこのような移行時
における板厚制御に対しても有効な方法であるこ
とは、前述の説明より明らかである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、異速圧
延における板厚制御の精度を著しく向上させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明を説明するための
線図、第3図は本発明が適用された一実施例装置
の全体構成図、第4図は本発明の一実施例の制御
手順を示すフローチヤートである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一対の圧延ロールの周速度を各別に制御し
    て、被圧延材を目標板厚に圧延する異速圧延の板
    厚制御方法において、板厚偏差と圧延速度を検出
    し、この検出圧延速度に相関させて予め定められ
    た推定板厚偏差を前記検出板厚偏差に加算し、こ
    の加算板厚偏差を零にするようにいずれか一方の
    圧延ロールの周速度を予め定められた許容制御量
    以内で制御し、この許容制御量以内で前記加算板
    厚偏差を零にできないときは、前記一方の圧延ロ
    ールの周速度制御に加えて、前記加算板厚偏差を
    零にするように前記一対の圧延ロールの周速度を
    同一変化量で制御することを特徴とする異速圧延
    の板厚制御方法。
JP59000436A 1984-01-05 1984-01-05 異速圧延の板厚制御方法 Granted JPS60145215A (ja)

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JP59000436A JPS60145215A (ja) 1984-01-05 1984-01-05 異速圧延の板厚制御方法

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JPS60145215A JPS60145215A (ja) 1985-07-31
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5680311A (en) * 1979-12-05 1981-07-01 Toshiba Corp Controlling method for rolling mill

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5680311A (en) * 1979-12-05 1981-07-01 Toshiba Corp Controlling method for rolling mill

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JPS60145215A (ja) 1985-07-31

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