JPH04157007A - 連続圧延機の制御装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は連続圧延機の制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の連続圧延機の制御装置を、連続圧延機が管材圧延
機である場合を例にとって説明する。

管材圧延機では圧延の前工程、例えば穴明は工程におい
て管材の先端並びに後端部が中央部に対してふくらむと
いう現象が発生するのが常である。

かかる現象に対して従来の制御装置においては、このふ
くらみを除去し、一定の管材径を得るべく先端制御、並
びに後端制御を実施している。

第４図に、管材圧延に用いられる従来の制御装置の概略
構成を示す。なお、説明を簡単にするため以下の説明に
おいては、スタンド数を３スタンドに限定し説明する。

第４図において、各スタンド＃１．＃２．＃３は圧延ロ
ール圧下ドライブ装Ｍ５から圧下力を与えられている圧
延ロール１により圧延材料２の連続圧延を実施する。圧
延ロール１は駆動電動機３によって駆動され圧延材料２
を圧延搬送するがこの場合の搬送速度は速度制御装置６
によって制御される。各スタンド＃１゜＃２．　　＃３
の速度制御装置６に対する速度基準は、速度基準設定手
段８によって設定される複数個の速度基準値および速度
基準切換タイミング設定手段９によって設定される切換
タイミングに基づいて速度基準演算手段７によって演算
され、この演算された速度基準が速度制御装置６に与え
られる。

。　　一方、速度制御装ｒＩｔ６に対しては図示しない
速度検出器によって検出された圧延ロール駆動電動機３
の回転速度が帰還される。その結果速度制御袋Ｗ１６は
圧延ロール１を駆動する駆動電動機３の速度が速度基準
演算手段７から与えられた速度基準となるように制御す
る。これにより、圧延材料２が所定の速度で圧延される
。一方、各スタンド＃１．＃２．＄３の圧延ロール圧下
ドライブ装置５を介して圧下制御装置１０によって各ス
タンドの圧延ロール１の圧下量が制御されるが、この場
合の各スタンドの圧下基準としては、圧下基準設定手段
１２の設定値に基づいて圧下基準演算手段１１によって
演算された値が与えられる。その結果、圧下制御装置１
０は圧下基準に基づいて圧延ロール圧下ドライブ装置ｔ
５を駆動し、圧延ロール１の間隙を設定する。なお、圧
延材料検出器１５はスタンド＃１の上流側で圧延材料の
２の有無を検出し、速度基準切換タイミング設定手段９
に対して検出信号の送出を行なう。

かかる構成において、その動作を第５図のタイムチャー
ト、第６．第７図の圧延状態説明図に従って説明する。

ちなみに、第５図においてＴＲＥＦＩ〜ＴＲＥＦ３は各
スタンド＄１．　　＃２゜＃３の圧延開始前、つまり時
刻ｔ１以前の圧延ロール１の設定回転速度であって速度
基準演算手段７から各速度制御装置６へ与えられる。Ｔ
ＲＥＦｌ＜ＴＲＥＦ２＜ＴＲＥＦ３であるから、各スタ
ンド＃１．＃２．＃３は相隣る上流スタンドよりも高速
で制御される。

さて、圧延開始後、つまり時刻ｔ１より後の状態で第６
図（ａ）に示すように圧延材料２の先端が＃２スタンド
に噛込んだ状態で＃ｌスタンドは回転数ＴＲＥＦ２迄加
速されこの時、＃１．　＃２２スタンドのロール周速差
により圧延材料２の先端にテンションがかかる。同様に
時刻ｔ２後の状態で第６図（ｂ）に示すように先端が３
スタンドに噛込んだ状態で８１．＃２スタンド共に回転
数ＴＲＥＦＢ迄加速されるが、この時、＃２．　＃３ス
タンド間のロール周速差により圧延材料２に張力かかか
る。

以上述べた如く、従来の圧延機制御装置においては、相
隣る下流スタンドが圧延材料２の先端を噛込むタイミン
グ毎に順次上流スタンドの速度を加速させ圧延材料２の
先端のふくらみを除去している。なお圧延材料２を下流
側スタンドが噛込むタイミングは圧延材料検出器１５の
出力信号である圧延材料２の通過タイミングに基いて圧
延開始前に速度切換タイミング設定手段９によって定め
る。各＃１．１２．＃３スタンドの速度基準の加速率は
各スタンド共に共通であり、これによる加速中の速度（
加速基準値ともいう）基準値は速度基準演算手段７によ
って演算される。この加速基準値は＃１．＃２．＃３各
スタンドの速度制御装置６に与えられるが結果として第
５図のタイムチャートに示す速度パターンに基づいて先
端制御が行なわれる。

所定の先端制御が完了すると定常圧延速度にて圧延材料
２の中央部が圧延され、しかる後に後端制御が実施され
る。第７図（ａ）に示すように圧延材料検出器１５によ
り圧延材料２の後端の通過が時刻ｔ６で検出されると、
＃１スタンドロール速度をＢＲＥＦＩに減速させる。そ
の結果、＃１゜＃２２スタンドのロール周速差により、
圧延材料２の後端に張力がかかる。次に第７図（ｂ）に
示すように、圧延材料２の後端が＃１スタンドを抜ける
時刻ｔ７以降は＃２スタンドを回転数ＢＲＥＦ２に減速
させ＃２．＃３スタンド間のロール周速差にて圧延材料
２の後端に張力をかける。

以上述べたように、従来の制御装置においては、相隣る
上流スタンドを圧延材料２の後端が抜ける都度、自スタ
ンドのロール速度を減速させて圧延材料２の後端のふく
らみを除去している。なお、圧延材料２が各スタンドを
抜けるタイミングは先端制御と同様に圧延材料検出器１
５の出力信号である圧延材料２の通過タイミングに基い
て速度基準切換タイミング設定手段９にて与えられる。

その結果第５図のタイムチャートに示す速度パターンに
て後端制御が行なわれる。なお、＃１．　　＄２゜＃３
各スタンドは圧延材料２が自スタンドを完全に抜けると
、時刻ｔ９〜”１１に順次つぎの材料圧延のために各々
速度を回転数ＴＲＥＦＩ〜ＴＲＥＦ３へ設定替えする。

（発明が解決しようとする課題） 上述の従来制御装置においては、速度基準の切換タイミ
ングを圧延材料検出器１５の出力に基いて速度基準切換
タイミング設定手段９によって設定しているが、これは
圧延材料２の圧延速度等の条件に基いてオペレータが設
定することとなるため、圧延スケジュールにそったミス
のない設定が要求され、更に＃１．＃２．＃３各圧延ス
タンドの圧延ロール１と、圧延材料２とのスリップや圧
延ロール１のロール径の変化等に伴う機械諸元設定と実
圧延の圧延結果にずれが生じ、正確な先端制御、並びに
後端制御を行うには問題があった。

本発明は上記問題点を考慮してなされたものであって、
圧延材料の先端制御及び後端制御を可及的に正確に行う
ことのできる連続圧延機の制御装置を提供することを目
的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明による連続圧延機の制御装置は、複数個の圧延ス
タンドによって連続圧延を行う連続圧延機に用いられて
なり、各圧延スタンドに圧延材が噛込まれたかどうかを
検出する材料噛込検出手段と、各圧延スタンドの圧延ロ
ールの速度基準を設定する速度基準設定手段と、各圧延
スタンドの速度基準切換タイミングを設定する速度基準
切換タイミング設定手段と、各圧延スタンドの圧延ロー
ルの圧下基準を設定する圧下基準設定手段と、速度基準
切換タイミングと材料噛込検出手段の検出出力に基づい
て各圧延スタンドを圧延材が通過するときの通過タイミ
ングの偏差を演算する材料通過タイミング偏差演算手段
と、この通過タイミングの偏差に基づいて各圧延スタン
ドにおける速度基準切換タイミングの補正量及び圧下量
を演算する補正量演算手段と、この圧下量の補正量と前
記圧下基準に基づいて各圧延スタンドの修正された圧下
基準を演算する圧下基準演算手段と、前記速度基準切換
タイミングの補正量及び設定値に基づいて修正された速
度基準切換タイミングを演算し、この修正された速度基
準切換タイミングと速度基準に基づいて各圧延スタンド
の圧延ロールの修正された速度基準を演算する速度基準
演算手段と、修正された圧下基準に基づいて各圧延スタ
ンドの圧下量を制御する圧下制御手段と、修正された速
度基準に基づいて各圧延スタンドの圧延ロールの回転速
度を制御する速度制御手段とを備えていることを特徴と
する。

（作　用） このように構成された本発明の連続圧延機の制御装置に
よれば、速度基準切換タイミングと材料噛込検出手段の
検出出力に基づいて各圧延スタンドを圧延材が通過する
ときの通過タイミングの偏差が材料通過タイミング偏差
演算手段によって演算される。この通過タイミングの偏
差に基づいて各圧延スタンドにおける速度基準切換タイ
ミングの補正量及び圧下量の補正量が補正量演算手段に
よって求められる。そして、圧下量の補正量と圧下基準
とに基づいて各圧延スタンドの修正された圧下基準が圧
下基準演算手段において演算され、この修正された圧下
基準に基づいて各圧延スタンドの圧下量が圧下制御手段
によって制御される。

又、速度基準切換タイミングの設定値と補正量とに基づ
いて各圧延スタンドの修正された速度基準切換タイミン
グが速度基準演算手段において演算され、更にこの修正
された速度基準切換タイミングと速度基準に基づいて各
圧延スタンドにおける修正された速度基準が速度基準演
算手段において演算される。そしてこの修正された速度
基準に基づいて各圧延スタンドの圧延ロールの回転速度
が速度制御手段によって制御される。これにより、本発
明の制御装置によれば正確な先端制御及び後端制御を行
うことができる。

（実施例） 本発明による連続圧延機の制御装置の一実施例の構成を
第１図に示す。この実施例の制御装置は、第４図に示す
従来の制御装置において、材料噛込検出手段４と、補正
量演算手段１３と、材料通過時間偏差演算手段（以下、
単に偏差演算手段ともいう）１４を新たに設けたもので
ある。材料噛込検出手段４は各スタンド毎に設けられ、
対応するスタンドに圧延材料２か噛込まれたかどうかを
検出する。この噛込検出は例えば各スタンドの圧延ロー
ルを駆動する電動機３の回転速度の検出値に基づいて行
われる。

偏差演算手段１４は、＄ｉ（ｉ≧１）スタンドで圧延材
料２の先端が噛込まれてから＃ｌ＋１スタンドに圧延材
料２の先端が噛込まれる迄の経過時間ｔ　、を圧延材料
噛込検出手段４の検出出力に基づいて演算し、更に速度
基準切換タイミング設定手段９によって設定された、＃
ｉスタンドの速度基準の切換から＃ｉ＋１スタンドの速
度基準の切換迄の設定時間（切換タイミング）ｔ　、と
の差ｌ である、＃　ｔ　＋　１における通過タイミングの偏差
Δしを Δｔｆ”ｔｓｆ　　”ｖｉ　　　　’・・・・・（１）
として求め（第３図（ｂ）参照）、この偏差Δｔ１を補
正量演算手段１３に送出する。なお、＃１スタンドにお
ける通過タイミングの偏差Δｔ　は、速度基準切換タイ
ミング設定手段９によって設定される、圧延材料検出器
１５の設置場所から＃１スタンドまでの圧延材料２の通
過設定時間（通過タイミング）ｔ　と、圧延材料検出器
Ｏ １５によって圧延材料の先端が検出されてから＃ｌスタ
ンドに圧延材料２が噛込まれるまでの経過時間ｔ　との
差として偏差演算手段１４によりＯ て求められる（第３図（ａ）参照）。

一方、補正量演算手段１３は偏差演算手段１４の演算結
果Δ１１に基づいて、各スタンドにおける速度基準切換
タイミングの補正量ΔｔＨ１と各スタンドにおける圧下
量の補正量ΔＳＤ１を、ΔｔＨ１””ｉ　　’Δｔｉ　
　　　　　”−・−（２）ΔＳ　　−ａ　　’　　Δｔ
　　＋ｂ　　Δｔ・（３）Ｄｌｉｌｌｌｉ として演算する。ここでａ　　、ａ　　’　、ｂｔは実
験もしくは経験によって得られる値である。かくのよう
に演算された速度基準切換タイミングの補正１贋□、は
速度基準演算手段７に送出され、圧下量の補正量ΔＳ、
ｉは圧下基準演算手段１１に送出される。なお、補正量
演算手段１３の一具体例を第２図に示す。第２図におい
て、偏差演算手段１４の出力Δｔ、と、設定器１３ａに
よって設定される設定値ａ、との積ａ、Δｔ、が乗算器
１３Ｃにおいて演算され、これが補正量ΔｔＨ１となる
。又、Δｔ、と、設定器１３ｂによって設定される設定
値す、との積す、ｂｔ１が乗算器１３ｄにおいて演算さ
れる。そして、乗算器１３ｃの出力ａ、Δｔ、と乗数に
との積Ｋａ　　Δｔ　　（−ａ　ｔ　’　Δ１．）が乗
算器１３ｅにおいて演算され、この積ａ　′Δ１１と、
乗算器１３ｄの出力ｂｉΔｔｉとの和が加算器１３ｆに
おいで演算される。この加算器１３ｆの出力が各スタン
ドにおける圧下量の補正量ΔＳＤ１となる。

このようにして求められた圧下量の補正量ΔＳ、１と、
圧下基準設定手段１２の出力である圧下基準として基づ
いて修正された圧下基準が圧下基準演算手段１１によっ
て演算される。そしてこの修正された圧下基準に基づい
て圧下制御装置１０によっ圧延ロール圧下ドライブ装置
５を介して各スタンドの圧延ロール−のロール間隔が制
御される。なお、Δｔ　　（ｉ≧０）〉０ならば＃ト１
スタンドのロール間隔を開方向に、Δｔ。

く０ならば＃ｊ＋１スタンドのロール間隔を閉方向とな
るように制御する。

一方、タイミング補正量Δｔ□１（ｉ≧０）と速度基準
切換タイミング設定手段９の出力である＃国スタンドの
速度基準切換タイミングｔＳｉ１１とに基づいて＃ｉ＋
１スタンドの修正された速度基準切換タイミングｔ′５
ｉ１１が速度基準演算手段７において演算され、更に、
この修正された速度基準切換タイミングと、速度基準設
定手段８の出力とに基づいて各スタンドにおける修正さ
れた速度基準が速度基準演算手段７において演算される
。

そして、圧延ロール−の回転速度が修正された速度基準
となるように、速度制御装置６によって電動機３を介し
て制御される。

以上述べたように、圧延材料２の先端が各圧延スタド到
達毎に、圧延材料２の通過時間偏差Δｔ、を求め、この
通過時間偏差Δｔ、に基づいて速度基準切換タイミング
、圧下制御量の補正を繰り返すことにより正確な先端制
御を行うことができる。この実施例では、圧延材料の先
端制御について述べたが後端制御も上述したと同様にし
て行うことかできる。

なお、上記実施例においては、当該スタンドの圧下基準
を補正したが、この補正に併せて下流側スタンドの圧下
基準を随時補正することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、圧延材料の先端制御及び後端制御を可
及的に正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による連続圧延機の制御装置の一実施例
の構成を示すブロック図、第２図は本発明にかかる補正
量演算手段の一具体例を示すブロック図、第３図は本発
明の詳細な説明するのに用いられる圧延状態説明図、第
４図は従来の制御装置の構成を示すブロック図、第５図
は従来の制御装置によって行われる先端制御及び後端制
御の速度パターンを示すタイムチャート、第６図は従来
の制御装置による先端制御を説明する圧延状態説明図、
第７図は従来の制御装置による後端制御を説明する圧延
状態説明図である。 １・・・圧延ロール、２・・・圧延材料、３・・・圧延
ロール駆動電動機、４・・・材料噛込検出手段、５・・
・圧延ロール圧下ドライブ装置、６・・・速度制御装置
、７・・・速度基準演算手段、８・・・速度基準設定手
段、９・・・速度基準切換タイミング設定手段、１０・
・・圧下制御装置、１１・・・圧下基準演算手段、１２
・・・圧下基準設定手段、１３・・・補正量演算手段、
１４・・・材料通過時間偏差演算手段、１５・・・圧延
材料検出器。 出願人代理人　　　佐　　藤　　−雄 ＃１　　　　　　　＃２＃３ 亮１図 １７　　　　　　　＃２　　　　　　　＃３％４図 ％５図 ％６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　複数個の圧延スタンドによって連続圧延を行う連続圧
   延機に用いられてなり、 各圧延スタンドに圧延材が噛込まれたかどうかを検出す
   る材料噛込検出手段と、各圧延スタンドの圧延ロールの
   速度基準を設定する速度基準設定手段と、各圧延スタン
   ドの速度基準切換タイミングを設定する速度基準切換タ
   イミング設定手段と、各圧延スタンドの圧延ロールの圧
   下基準を設定する圧下基準設定手段と、前記速度基準切
   換タイミングと前記材料噛込検出手段の検出出力に基づ
   いて各圧延スタンドを圧延材が通過するときの通過タイ
   ミングの偏差を演算する材料通過タイミング偏差演算手
   段と、この通過タイミングの偏差に基づいて各圧延スタ
   ンドにおける速度基準切換タイミングの補正量及び圧下
   量を演算する補正量演算手段と、この圧下量の補正量と
   前記圧下基準に基づいて各圧延スタンドの修正された圧
   下基準を演算する圧下基準演算手段と、前記速度基準切
   換タイミングの補正量及び設定値に基づいて修正された
   速度基準切換タイミングを演算し、この修正された速度
   基準切換タイミングと速度基準に基づいて各圧延スタン
   ドの圧延ロールの修正された速度基準を演算する速度基
   準演算手段と、修正された圧下基準に基づいて各圧延ス
   タンドの圧下量を制御する圧下制御手段と、修正された
   速度基準に基づいて各圧延スタンドの圧延ロールの回転
   速度を制御する速度制御手段とを備えていることを特徴
   とする連続圧延機の制御装置。