JPH04361816A - Method for controlling plate thickness of rolled stock in rolling mill - Google Patents
Method for controlling plate thickness of rolled stock in rolling millInfo
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、圧延材の板厚を検出し
あるいは推定し、検出あるいは推定された板厚をトラッ
キングし、特定タイミングで圧延スタンドのロールの回
転速度又は圧下位置あるいはリールの回転速度をフィー
ドフォワード的に操作して板厚を制御する際に用いるの
に好適な、圧延機における圧延材の板厚制御方法に関す
る。[Industrial Application Field] The present invention detects or estimates the thickness of a rolled material, tracks the detected or estimated thickness, and uses the rotational speed or rolling position of a roll of a rolling stand or the position of a reel at a specific timing. The present invention relates to a method for controlling the thickness of a rolled material in a rolling mill, which is suitable for controlling the thickness by controlling the rotation speed in a feedforward manner.
【0002】0002
【従来の技術】圧延機には、圧延材の板厚を目標値に制
御することを目的として、種々の板厚制御技術が採用さ
れる。このような板厚制御技術には、従来、多くのアイ
ディアが実用化されている。2. Description of the Related Art Various thickness control techniques are employed in rolling mills for the purpose of controlling the thickness of rolled material to a target value. Many ideas for such plate thickness control techniques have been put into practical use.
【0003】しかしながら、汎用性を有し、広く知られ
て用いられている板厚制御技術は、その数が限られてい
る。例えば、冷間圧延において広く用いられている板厚
制御方法に、フィードフォワード・オートマチック・ゲ
ージ・コントロール(以下、FF・AGCと略記する)
がある。However, there are a limited number of plate thickness control techniques that are versatile, widely known, and used. For example, feedforward automatic gauge control (hereinafter abbreviated as FF/AGC) is a widely used sheet thickness control method in cold rolling.
There is.
【0004】ここで、冷間タンデム圧延機のスタンド間
板厚制御に採用されたFF・AGC(スタンド間FF・
AGC)を例に挙げ、FF・AGCの動作を次に説明す
る。[0004] Here, FF/AGC (FF/AGC between stands) has been adopted to control plate thickness between stands of a cold tandem rolling mill.
Taking FF/AGC as an example, the operation of FF/AGC will be explained below.
【0005】即ち、あるスタンド間において圧延材(第
i 〜i +1スタンド間)の板厚を検出し、検出板厚
を板厚制御装置のトラッキング回路によってトラッキン
グし、板厚検出点が次段の第i +1スタンドロール直
下に達した時点で、前段の第i スタンドのロール回転
速度を操作する。これにより、該当板厚検出点がロール
バイト中に存在する第i +1スタンドの後方張力を変
更させ、ひいては、該当板厚検出点が第i +1スタン
ドで圧延される圧下率を変化させて、当該第i +1ス
タンド出側で目標板厚を得るようにする。That is, the plate thickness of the rolled material (between the i-th to i+1 stands) is detected between certain stands, the detected plate thickness is tracked by the tracking circuit of the plate thickness control device, and the plate thickness detection point is set at the next stage. When the i-th stand is directly below the roll, the roll rotation speed of the i-th stand in the previous stage is controlled. As a result, the rear tension of the i+1st stand where the applicable plate thickness detection point exists in the roll bite is changed, and the rolling reduction rate at which the applicable plate thickness detection point is rolled by the i+1 stand is changed, and the applicable plate thickness detection point is The target thickness is obtained at the exit side of the i-th +1 stand.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スタンド間FF・AGCにおいては、トラッキング回路
に動的に補正を行うことを考慮しないため、圧延速度の
変化に応じて、特に圧延速度が高速になった場合に、板
厚計の検出信号の遅れと圧延機主電動機の速度指令に対
する応答遅れが顕在化する。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional inter-stand FF/AGC, since dynamic correction is not taken into account in the tracking circuit, the rolling speed is particularly high when the rolling speed changes. When this occurs, a delay in the detection signal of the plate thickness gauge and a delay in response to the speed command of the rolling mill main motor become obvious.
【0007】従って、従来の、スタンド間FF・AGC
では、前記板厚系の検出信号の遅れと前記主電動機の応
答遅れとの影響によって、板厚変動の抑制機能が低下す
るという問題点があった。Therefore, the conventional inter-stand FF/AGC
In this case, there is a problem in that the suppressing function of plate thickness variation is degraded due to the influence of the delay in the plate thickness-related detection signal and the response delay of the main motor.
【0008】即ち、板厚検出器及び圧延中の圧延機主電
動機の周波数応答特性は、一般的に、高い周波数領域で
そのゲインが低下し位相に遅れが生じる。通常、前記応
答特性は一次遅れ等で近似される。That is, in the frequency response characteristics of the plate thickness detector and the main motor of the rolling mill during rolling, the gain generally decreases and the phase lags in a high frequency region. Usually, the response characteristic is approximated by a first-order delay or the like.
【0009】又、FF・AGCのトラッキング回路及び
制御信号の出力タイミング調整は、通常、ある特定の検
出器応答及び主電動機応答を前提として固定的に行われ
る。Further, the tracking circuit of the FF/AGC and the output timing adjustment of the control signal are normally fixedly adjusted on the premise of a specific detector response and traction motor response.
【0010】又、前記圧延機出側の板厚変動は、圧延機
のロール偏芯によってその大半が生じるため、板厚変動
の多くは、ロール回転周波数に同期した正弦波で近似さ
れる周期性を有する。従って、通常、前記板厚変動は各
スタンドのバックアップロールの該当周波数基本波とほ
ぼ同一の周波数を有するものが支配的である。[0010] Also, most of the variation in plate thickness at the exit side of the rolling mill is caused by eccentricity of the rolls of the rolling mill, and therefore most of the variation in plate thickness is caused by periodicity approximated by a sine wave synchronized with the roll rotation frequency. has. Therefore, normally, the plate thickness variation has a dominant frequency that is approximately the same as the corresponding frequency fundamental wave of the backup roll of each stand.
【0011】以上のことから、FF・AGCのトラッキ
ングを考えた場合、圧延速度が高速になるに従い、板厚
検出器の板厚検出応答、主電動機の速度指令に対する応
答の、特に位相遅れが大きくなってしまう。従って、板
厚変動を制御するために期待される圧延機のロール周速
の修正動作に遅れが生じ、結果として、修正タイミング
が遅れて板厚制御の効果が低減することとなり、板厚変
動の抑制機能が低下してしまうものである。From the above, when considering the tracking of FF/AGC, as the rolling speed increases, the phase delay in the plate thickness detection response of the plate thickness detector and the response to the speed command of the traction motor becomes large. turn into. Therefore, there is a delay in the correction operation of the roll circumferential speed of the rolling mill, which is expected to control plate thickness fluctuations, and as a result, the correction timing is delayed and the effectiveness of plate thickness control is reduced. This results in a decline in the inhibitory function.
【0012】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、板厚の検出あるいは推定の遅れ又は
圧延機主電動機の応答遅れに影響されずに、板厚制御を
精度良く行うことができる圧延機における圧延材の板厚
制御方法を提供することを課題とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and is capable of accurately controlling plate thickness without being affected by delays in detecting or estimating plate thickness or delays in response of the rolling mill main motor. An object of the present invention is to provide a method for controlling the thickness of a rolled material in a rolling mill.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、圧延材の板厚
を検出しあるいは推定し、検出あるいは推定された板厚
をトラッキングし、特定タイミングで板厚制御信号を出
力して圧延スタンドのロールの回転速度又は圧下位置あ
るいはリールの回転速度を操作し、圧延機における圧延
材の板厚を制御する方法において、圧延材板厚を検出あ
るいは推定するときの応答特性、又は主電動機の応答特
性のうちの少なくともいずれかを考慮して、板厚制御信
号の出力タイミングに時間補正を行うことにより、前記
課題を解決するものである。[Means for Solving the Problems] The present invention detects or estimates the thickness of a rolled material, tracks the detected or estimated thickness, and outputs a thickness control signal at a specific timing to control the rolling stand. Response characteristics when detecting or estimating the thickness of a rolled material in a method of controlling the thickness of a rolled material in a rolling mill by manipulating the rotational speed or rolling position of a roll or the rotational speed of a reel, or the response characteristics of a main motor. The above problem is solved by taking at least one of these into consideration and performing time correction on the output timing of the plate thickness control signal.
【0014】[0014]
【作用】本発明者は、冷間圧延機の中間スタンド間にお
ける板厚変動は、ロール偏心にほぼ同期した正弦波的周
期性を有するものが支配的である点に着目して本発明を
創案したものである。[Operation] The present inventor created the present invention by focusing on the fact that the plate thickness variation between the intermediate stands of a cold rolling mill is dominated by a sinusoidal periodicity that is approximately synchronized with the roll eccentricity. This is what I did.
【0015】以下、本発明の原理を説明する。The principle of the present invention will be explained below.
【0016】例えば図1に、冷間タンデム圧延機に採用
される一般的な速度FF・AGC(圧延速度によりFF
・AGCを行う)の自動板厚制御システムの構成例を示
す。For example, FIG. 1 shows a general speed FF/AGC adopted in a cold tandem rolling mill (FF
・A configuration example of an automatic plate thickness control system (performing AGC) is shown below.
【0017】図1において、符号1は圧延材である。
又、2、3は第i 、第i +1段の圧延スタンドであ
り、図にはタンデム圧延機全体のうちFF・AGCで板
厚制御しようとするスタンドを示す。当該圧延スタンド
2、3は圧延材1を矢印方向に搬送しながら圧延する。In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a rolled material. Further, 2 and 3 are the rolling stands of the i-th and i-th +1st stages, and the figure shows the stands of the entire tandem rolling mill in which the sheet thickness is to be controlled by FF/AGC. The rolling stands 2 and 3 roll the rolling material 1 while conveying it in the direction of the arrow.
【0018】又、4は厚さ計であり、第i スタンド2
出側の圧延材1板厚を検出してトラッキング回路6に入
力する。Further, 4 is a thickness gauge, and the i-th stand 2
The thickness of the rolled material 1 on the outlet side is detected and input to the tracking circuit 6.
【0019】該トラッキング回路6は、前記検出板厚信
号を圧延材1上にトラッキングして制御回路5に入力す
る。該制御回路5は、トラッキング入力に基づき検出板
厚信号を第i +1スタンド3のロールバイト内までト
ラッキングし、出側板厚の変動に応じて第i スタンド
2の速度変更指令を主電動機速度制御部8に入力する。The tracking circuit 6 tracks the detected plate thickness signal on the rolled material 1 and inputs it to the control circuit 5. The control circuit 5 tracks the detected plate thickness signal to within the roll bite of the i-th +1 stand 3 based on the tracking input, and sends a speed change command to the i-th stand 2 to the traction motor speed control unit in accordance with fluctuations in the outlet side plate thickness. Enter 8.
【0020】該主電動機速度制御部8は、入力速度変更
指令に従って第i スタンド2の速度を変更し、第i
スタンド2及び第i +1スタンド3間の圧延材1の張
力を変える。これによって、第i +1スタンド3直下
の板厚を制御し、当該スタンド3の出側板厚の変動を抑
制する。The main motor speed control unit 8 changes the speed of the i-th stand 2 according to the input speed change command, and
The tension of the rolled material 1 between the stand 2 and the i+1 stand 3 is changed. As a result, the thickness of the plate immediately below the i-th +1 stand 3 is controlled, and fluctuations in the thickness of the outlet side of the stand 3 are suppressed.
【0021】ここで、前記速度変更指令を算出する方法
例を次に説明する。[0021] Next, an example of a method for calculating the speed change command will be described.
【0022】圧延の前後で板幅の変化がないとすれば、
特定スタンドの入側と出側とでマスフローが一定である
から、第i スタンドの速度viをΔvi(第i スタ
ンド圧延速度変化量)だけ変化させた場合、第i +1
スタンド出側板厚変化量Δhi+1は、次式(1)で表
わされる。Assuming that there is no change in the strip width before and after rolling,
Since the mass flow is constant at the entrance and exit sides of a specific stand, if the speed vi of the i-th stand is changed by Δvi (amount of change in rolling speed of the i-th stand), the i-th +1
The stand exit side plate thickness change amount Δhi+1 is expressed by the following equation (1).
【0023】[0023]
【数1】[Math 1]
【0024】但し、hi :i スタンド出側板厚、
fi :i スタンド先進率、
fi+1:i +1スタンド先進率、
vi+1:i +1スタンド圧延速度。[0024] However, hi: i stand exit side plate thickness;
fi: i stand advancement rate, fi+1: i +1 stand advancement rate, vi+1: i +1 stand rolling speed.
【0025】又、第i +1スタンドにおいて前記出側
板厚変化量Δhi+1は、当該第i +1スタンド3入
側板厚変化量ΔHi+1 と次式(2)で示す関係があ
る。Further, in the i+1st stand, the exit side plate thickness variation Δhi+1 has a relationship with the inlet side plate thickness variation ΔHi+1 of the i+1st stand 3 as shown in the following equation (2).
【0026】[0026]
【数2】[Math 2]
【0027】但し、Mi+1 :i +1スタンド
ミル定数、
Qi+1 :i +1スタンド塑性定数。However, Mi+1: i +1 stand mill constant, Qi+1: i +1 stand plastic constant.
【0028】前記(1)式及び(2)式から、第i ス
タンドの圧延速度変化量Δviと圧延速度viとの比Δ
vi/viは、次式(3)のようになる。From the above equations (1) and (2), the ratio Δ of the rolling speed variation Δvi of the i-th stand to the rolling speed vi is
vi/vi is expressed as the following equation (3).
【0029】[0029]
【数3】[Math 3]
【0030】又、マスフロー一定から、第i スタンド
、及び第i +1スタンドのそれぞれの出側板厚hi及
びhi+1との間には、ほぼ次式(4)で示す関係があ
る。Furthermore, since the mass flow is constant, there is a relationship approximately expressed by the following equation (4) between the exit side plate thicknesses hi and hi+1 of the i-th stand and the i-th stand, respectively.
【0031】[0031]
【数4】[Math 4]
【0032】又、先進率fi等を考慮して、次式(5)
が、更には次式(6)が得られる。[0032] Also, considering the advance rate fi, etc., the following equation (5)
However, the following equation (6) is further obtained.
【0033】[0033]
【数5】[Math 5]
【0034】[0034]
【数6】[Math 6]
【0035】これにより、次式(7)の関係が成立する
。As a result, the following relationship (7) is established.
【0036】[0036]
【数7】[Math 7]
【0037】従って、近似的に見て、第i スタンド出
側の板厚変化の比Δhi/hiと同等の比で極性の逆の
速度変化量を速度変更指令として与えれば、第i +1
スタンド出側板厚の変動を抑制し得る。このような速度
変更指令により板厚制御を行のが、一般的な速度FF・
ACG系の原理である。Therefore, approximately speaking, if a speed change amount with the same ratio as the ratio Δhi/hi of plate thickness change on the exit side of the i-th stand and opposite in polarity is given as a speed change command, the i-th +1
Fluctuations in the plate thickness on the exit side of the stand can be suppressed. A typical speed FF/FF controls plate thickness using such speed change commands.
This is the principle of the ACG system.
【0038】しかしながら、この速度FF・AGCを実
機へ適用する場合、図2に示すように、圧延速度に依存
する厚さ計や主電動機の応答遅れや演算、信号伝達のた
めの遅れ等制御系の遅れの存在を考慮する必要がある。However, when applying this speed FF/AGC to an actual machine, as shown in FIG. It is necessary to consider the existence of delays.
【0039】図3に、厚さ計4の板厚検出応答の代表的
な例を示す。図3に、50msecの検出時定数をもつ
γ線厚さ計の周波数特性例を示す。この場合、測定板厚
はベースが約0.1mm、板厚の変化が約0.01mm
であった。又、圧延機主電動機の応答特性の代表例を図
4に示す。この場合、応答角周波数ω=20rad /
s 、1次遅れに近似した場合の時定数T=0.05(
sec )を示した。FIG. 3 shows a typical example of the plate thickness detection response of the thickness gauge 4. FIG. 3 shows an example of the frequency characteristics of a gamma ray thickness meter with a detection time constant of 50 msec. In this case, the measured plate thickness is approximately 0.1 mm for the base and approximately 0.01 mm for the change in plate thickness.
Met. Further, a typical example of the response characteristics of the main motor of a rolling mill is shown in FIG. In this case, the response angular frequency ω=20rad/
s, time constant T=0.05 when approximating first-order lag (
sec) was shown.
【0040】図3及び図4に示すように、いずれの応答
も周波数特性として、一次遅れに近似する特性を有して
いる。又、図3の厚さ計4においては、高い周波数域で
ゲインが低下し、位相が遅れている。As shown in FIGS. 3 and 4, each response has a frequency characteristic that approximates a first-order lag. Further, in the thickness gauge 4 shown in FIG. 3, the gain decreases and the phase lags in the high frequency range.
【0041】図5に、冷間タンデム圧延機の板厚変動を
周波数解析した結果例を示す。図5では板厚偏差変動周
波数に対するスペクトル強度を示しており、解析された
周波数成分に対応する各ロール(例えば第3スタンドバ
ックアップロール(#3BUR))を示す。図5から分
かるように、板厚変動のほとんどは、いずれかのスタン
ドのロール偏芯に起因して生じている。又、この板厚変
動の波形は、ロール回転周波数に同期した正弦波状のも
のとなっている。FIG. 5 shows an example of the results of frequency analysis of plate thickness fluctuations in a cold tandem rolling mill. FIG. 5 shows the spectral intensity with respect to the board thickness deviation variation frequency, and shows each roll (for example, the third stand backup roll (#3BUR)) corresponding to the analyzed frequency component. As can be seen from FIG. 5, most of the plate thickness variations are caused by roll eccentricity of one of the stands. Further, the waveform of this plate thickness variation is a sine wave that is synchronized with the roll rotation frequency.
【0042】以上の速度FF・AGC系の原理と板厚、
電動機速度偏差の関係を前提にして本発明の説明を行う
。[0042] The principle and plate thickness of the above speed FF/AGC system,
The present invention will be explained based on the relationship between motor speed deviations.
【0043】まず、主電動機応答を一次遅れ要素として
近似する。例えば、主電動機応答の角周波数ωm =1
0(rad /s )であれば、応答周波数fm=ωm
/2π=1.592(Hz )であり、周期Tm =
1/ωm =0.1(秒)となる。なお、一般に、一次
遅れの応答特性H(s )は次式(8)で、そのゲイン
は次式(9)で、その位相角度Hは次式(10)で表わ
される。First, the traction motor response is approximated as a first-order lag element. For example, the angular frequency of the traction motor response ωm = 1
If 0 (rad/s), response frequency fm=ωm
/2π=1.592 (Hz), and period Tm=
1/ωm = 0.1 (second). In general, the first-order lag response characteristic H(s) is expressed by the following equation (8), its gain is expressed by the following equation (9), and its phase angle H is expressed by the following equation (10).
【0044】[0044]
【数8】[Math. 8]
【0045】[0045]
【数9】[Math. 9]
【0046】[0046]
【数10】[Math. 10]
【0047】但し、s はラプラス演算子である。[0047] However, s is a Laplace operator.
【0048】又、板厚偏差Δhd信号は、正弦波として
次式(11)のように表わす。Further, the plate thickness deviation Δhd signal is expressed as a sine wave as shown in the following equation (11).
【0049】[0049]
【数11】[Math. 11]
【0050】この板厚偏差Δhd信号を前記(7)式に
よって、圧延機主電動機の速度変更指令として与えて、
板厚偏差Δhdを抑制しようとすれば、主電動機出力端
での板厚の応答Δhmは次式(12)で表わされる。This plate thickness deviation Δhd signal is given as a speed change command for the main motor of the rolling mill according to the above equation (7),
If an attempt is made to suppress the plate thickness deviation Δhd, the plate thickness response Δhm at the main motor output end is expressed by the following equation (12).
【0051】[0051]
【数12】[Math. 12]
【0052】但し、Gはゲイン、φは位相遅れである。##EQU1## where G is a gain and φ is a phase delay.
【0053】前記のように板厚偏差Δhdに対して抑制
制御を実施した後に残留する板厚偏差Δhcは、次式(
13)のように求めることができる。The plate thickness deviation Δhc remaining after performing the suppression control on the plate thickness deviation Δhd as described above is calculated by the following formula (
13).
【0054】[0054]
【数13】[Math. 13]
【0055】なお、角度ψは次式(14)で求められる
。Note that the angle ψ is determined by the following equation (14).
【0056】[0056]
【数14】[Math. 14]
【0057】角周波数ωの正弦波状の板厚偏差Δhdに
対して、残留する板厚偏差Δhcは、最終的に次式(1
5)の形となる。With respect to the sinusoidal plate thickness deviation Δhd of the angular frequency ω, the remaining plate thickness deviation Δhc is finally calculated by the following equation (1
5).
【0058】[0058]
【数15】[Math. 15]
【0059】Tは時定数である。T is a time constant.
【0060】ここで、図6に、前記残留板厚偏差Δhc
の抑制率の周波数特性例を示す。図の例では主電動機応
答周波数ωm =10(rad/s )(略1.5Hz
)、ゲインC=1.0の場合を示す。Here, FIG. 6 shows the residual plate thickness deviation Δhc
An example of the frequency characteristics of the suppression rate is shown below. In the example shown in the figure, the main motor response frequency ωm = 10 (rad/s) (approximately 1.5Hz
), the case where gain C=1.0 is shown.
【0061】前記のように圧延機主電動機には応答遅れ
があるため、例えば図6のように、ロール偏芯に起因し
て生じる板厚変動(ロール偏芯周波数を有する)を完全
には抑制することができない。As mentioned above, since the main motor of a rolling mill has a response delay, it is impossible to completely suppress plate thickness fluctuations (having a roll eccentricity frequency) caused by roll eccentricity, as shown in FIG. 6, for example. Can not do it.
【0062】そこで、発明者は、板厚制御信号の出力タ
イミングを補正することを着想した。例えば、圧延機主
電動機であれば当該電動機の応答に要する時間分だけ出
力タイミングを速める。Therefore, the inventor came up with the idea of correcting the output timing of the plate thickness control signal. For example, in the case of a main motor of a rolling mill, the output timing is accelerated by the time required for the motor to respond.
【0063】ロール偏芯に起因する板厚変動周波数域の
変動抑制能力を高めることができる。この信号出力タイ
ミングの補正は、FF・AGCのトラッキングに適切に
時間補正して行うことができる。このタイミング補正に
おいては、次の前提をおく。[0063] The ability to suppress fluctuations in the frequency range of plate thickness fluctuations caused by roll eccentricity can be improved. This signal output timing can be corrected by appropriately time-correcting the tracking of the FF/AGC. In this timing correction, the following assumptions are made.
【0064】即ち、板厚制御出力にゲインCを持たせる
。又、FF・AGCのトラッキングに補正する効果は、
制御出力の表現において位相遅れφ0 で表現する。That is, a gain C is given to the plate thickness control output. Also, the effect of correcting FF/AGC tracking is as follows.
In expressing the control output, it is expressed as a phase delay φ0.
【0065】前記主電動機出力端での出力タイミングを
補正した場合の制御出力Δhm′は、次式(16)のよ
うになる。The control output Δhm' when the output timing at the main motor output end is corrected is expressed by the following equation (16).
【0066】[0066]
【数16】[Math. 16]
【0067】この(16)式で表現する制御出力Δhm
′に対する板厚偏差の残留分Δhc′は、次式(17)
となる。Control output Δhm expressed by this equation (16)
The residual thickness deviation Δhc' with respect to ' is calculated by the following formula (17)
becomes.
【0068】[0068]
【数17】[Math. 17]
【0069】但し角ψ′は次式(18)で表わされる。[0069] However, the angle ψ' is expressed by the following equation (18).
【0070】[0070]
【数18】[Math. 18]
【0071】(16)、(17)式中にあるゲインC、
位相遅れφを角周波数ωで表現した場合、前記残留分Δ
hc′の絶対値は、次式(19)で示される。The gain C in equations (16) and (17),
When the phase delay φ is expressed by the angular frequency ω, the residual amount Δ
The absolute value of hc' is expressed by the following equation (19).
【0072】[0072]
【数19】[Math. 19]
【0073】但し、ω0 は移相遅れφ0 を角周波数
で表現したものである。However, ω0 is the phase shift delay φ0 expressed in terms of angular frequency.
【0074】例えば、実機において板厚偏差を抑制しよ
うとする場合には、(19)式中ω0 (補正角周波数
)をロール偏芯周波数とすればよい。ロール偏芯周波数
ωc =10(rad/s )でほぼ1.5Hz の場
合の補正結果例を図7に示す。なお、図7では図6と同
様の圧延条件下で補正した。For example, when attempting to suppress plate thickness deviation in an actual machine, ω0 (corrected angular frequency) in equation (19) may be set as the roll eccentric frequency. FIG. 7 shows an example of the correction results when the roll eccentricity frequency ωc = 10 (rad/s) is approximately 1.5 Hz. In addition, in FIG. 7, correction was made under the same rolling conditions as in FIG. 6.
【0075】図7から抑制効果が顕著に現われることが
理解される。It is understood from FIG. 7 that the suppressing effect is remarkable.
【0076】又、板厚変更周波数を1.5Hz とした
場合の計算結果例を図6、図7により説明する。この板
厚変動周波数は、冷間タンデム圧延機において、前段ス
タンドのバックアップロール偏芯周波数に相当する。何
も補正を行わない場合には、図6のように、1.5Hz
の正弦波状の変動に対してほぼ15%程度の変動抑制
効果(板厚変動の85%が残る)しか得られない。これ
に対して、FF・AGCの制御信号の出力タイミングの
補正を行うと、図7のように、特定の変動周波数に対し
てほぼその100%を抑制し得る。只、それ以外の周波
数域での板厚変動に対しては、抑制効果が低いものにな
るが、先にも述べた通り、圧延機の板厚変動はロール回
転速度に同期した特定の周波数を基本波成分とする同期
性を有するものが支配的であり、特定周波数の変動を抑
制する方が、板厚制御上の効果が高い。An example of the calculation results when the plate thickness changing frequency is 1.5 Hz will be explained with reference to FIGS. 6 and 7. This plate thickness variation frequency corresponds to the backup roll eccentricity frequency of the front stage stand in a cold tandem rolling mill. If no correction is made, the frequency is 1.5Hz as shown in Figure 6.
With respect to sinusoidal fluctuations in the thickness, only about 15% of the fluctuation suppression effect (85% of the plate thickness fluctuation remains) can be obtained. On the other hand, if the output timing of the FF/AGC control signal is corrected, as shown in FIG. 7, it is possible to suppress almost 100% of a specific fluctuation frequency. However, the effect of suppressing plate thickness fluctuations in other frequency ranges is low, but as mentioned earlier, plate thickness fluctuations in rolling mills can be controlled at a specific frequency synchronized with the roll rotation speed. A component having synchronization as a fundamental wave component is dominant, and suppressing fluctuations in a specific frequency is more effective in controlling the plate thickness.
【0077】なお、以上の説明においては、制御信号に
対して圧延機主電動機応答が一次遅れに近似できること
を前提にして、制御信号の圧延機式間に存在する遅れを
問題にしたものである。又、これと同様に、厚さ計で板
厚を検出する場合、あるいは板厚を推定する場合におい
ても、同様に、特に位相遅れに伴う問題がある。[0077] In the above explanation, the lag that exists between the rolling mill types of the control signal is taken into consideration on the premise that the response of the rolling mill main motor to the control signal can be approximated to a first-order lag. . Similarly, when detecting plate thickness with a thickness gauge or estimating plate thickness, there are also problems particularly with phase lag.
【0078】厚さ計の応答の一例は前記図3に示したよ
うになる。図3により、厚さ計の応答は近似的には一次
遅れとなる。An example of the response of the thickness gauge is shown in FIG. 3 above. According to FIG. 3, the response of the thickness gauge is approximately a first-order lag.
【0079】厚さ計の場合は、板厚の検出信号であるた
め、FF・AGCの観点からは特にその位相遅れのみが
問題となる。その遅れを一次遅れと考えた場合には最終
的に前記(15)式と同様の式になる。In the case of a thickness gauge, since the signal is a detection signal for plate thickness, only its phase delay is particularly problematic from the viewpoint of FF/AGC. If this delay is considered as a first-order delay, the final equation will be similar to equation (15) above.
【0080】以上の如き知見に基づき、本発明は創案さ
れたものである。本発明によれば、板厚変動の主要因を
占める正弦波状外乱に応じた特定周波数領域の抑制能力
が最大となるように制御を行えるようにして、従来、F
F・AGCにおいて応答速度の点から困難であった板厚
変動の抑制を達成することができ、これにより、板厚精
度の向上を図ることができる。The present invention was created based on the above knowledge. According to the present invention, it is possible to perform control so that the suppression ability in a specific frequency range corresponding to the sinusoidal disturbance that is the main cause of plate thickness variation is maximized, and
It is possible to suppress plate thickness fluctuations, which was difficult in F-AGC from the viewpoint of response speed, and thereby improve plate thickness accuracy.
【0081】[0081]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0082】この実施例は、前出図1に示した冷間タン
デム圧延機において、第i スタンド2、第i +1ス
タンド3で圧延材1を速度FF・AGCを採用して圧延
するに際し、検出板厚信号のトラッキングを前出(17
)式等に基づき補正する時間補正回路7を備える、板厚
制御装置である。In this embodiment, in the cold tandem rolling mill shown in FIG. Tracking of plate thickness signal is described above (17
This is a plate thickness control device that includes a time correction circuit 7 that performs correction based on equations such as ).
【0083】前記時間補正回路7は、主電動機速度制御
部8から圧延速度を入力し、その時点の圧延速度から厚
さ計4の検出応答遅れ、制御回路の演算遅れ、圧延機の
主電動機応答遅れを演算して補正時間を決定し、当該補
正時間をトラッキング回路6に入力して、制御回路5へ
の制御信号出力タイミングを前記補正時間に応じて変更
するものである。The time correction circuit 7 inputs the rolling speed from the traction motor speed control section 8, and calculates the detection response delay of the thickness gauge 4, the calculation delay of the control circuit, and the traction motor response of the rolling mill from the rolling speed at that time. The correction time is determined by calculating the delay, and the correction time is input to the tracking circuit 6, and the timing of outputting the control signal to the control circuit 5 is changed according to the correction time.
【0084】以下、実施例の作用を説明する。The operation of the embodiment will be explained below.
【0085】図1の冷間タンデム圧延機で圧延するに際
して、厚さ計4で圧延材1の板厚を検出し、検出板厚を
トラッキング回路6に入力する。当該トラッキング回路
6は、検出板厚と目標板厚との板厚偏差を圧延材1上に
トラッキングして、トラッキング信号を制御回路5に入
力する。During rolling with the cold tandem rolling mill shown in FIG. The tracking circuit 6 tracks the plate thickness deviation between the detected plate thickness and the target plate thickness on the rolled material 1, and inputs a tracking signal to the control circuit 5.
【0086】制御回路5は、入力板厚信号に基づき、板
厚検出点が、次スタンドである第i+1スタンド3直下
に到達したときに、主電動機速度制御部8に速度変更指
令を出力して、第i スタンド2のロール回転速度を変
更する。これにより、第i スタンド2及び第i +1
スタンド3間の張力を補正して、ひいては、第i +1
スタンド3直下での板厚を制御する。Based on the input plate thickness signal, the control circuit 5 outputs a speed change command to the traction motor speed control unit 8 when the plate thickness detection point reaches the next stand, i+1th stand 3. , change the roll rotation speed of the i-th stand 2. As a result, the i-th stand 2 and the i-th stand +1
Correcting the tension between the stands 3, and thus the i-th +1
Controls the plate thickness directly below stand 3.
【0087】ここにおいて、主電動機速度制御部8から
は、圧延速度が時間補正回路7に入力されており、該補
正回路7は、その入力時点における圧延速度から厚さ計
4の検出応答遅れ、制御回路5の演算遅れ、圧延機の式
応答遅れを演算して補正時間を決定する。出力タイミン
グで補正するため、前出(16)〜(18)式から、補
正角周波数ω0 を適用すれば前出図7に示したように
特定の残留板厚偏差を最大100%近く減衰できる。Here, the rolling speed is input from the main motor speed control section 8 to the time correction circuit 7, and the correction circuit 7 calculates the detection response delay of the thickness gauge 4 from the rolling speed at the time of input, The correction time is determined by calculating the calculation delay of the control circuit 5 and the formula response delay of the rolling mill. Since the correction is made at the output timing, applying the correction angular frequency ω0 from the above equations (16) to (18) makes it possible to attenuate a specific residual plate thickness deviation by up to nearly 100% as shown in FIG. 7 above.
【0088】なお、前記実施例においては、冷間タンデ
ム圧延機において本発明を採用した場合を示しているが
、本発明を採用して板厚制御をする圧延機はこの種の冷
間タンデム圧延機に限定されず、他の種々の種類の圧延
機で本発明を実施することができる。[0088] Although the above embodiments show the case where the present invention is adopted in a cold tandem rolling mill, the rolling mill that adopts the present invention to control plate thickness is applicable to this type of cold tandem rolling mill. The present invention is not limited to this rolling mill, but can be implemented in various other types of rolling mills.
【0089】又、前記実施例では、前出(16)〜(1
8)式から圧延機主電動機の応答遅れを考慮して検出板
厚のトラッキング補正をしていたが、本発明の適用範囲
はこれに限定されるものではない。[0089] Furthermore, in the above embodiment, the above (16) to (1)
Although the tracking correction of the detected plate thickness was carried out from equation 8) in consideration of the response delay of the rolling mill main motor, the scope of application of the present invention is not limited to this.
【0090】即ち、圧延機主電動機の応答遅れと共に厚
さ計の応答遅れを合わせて考慮し、又は、それらのうち
いずれかを単独に考慮しトラッキング補正を行うことが
できる。又、この場合の厚さ計は板厚を直接検出する方
式のものに限定されず演算等により板厚を推定する方式
の厚さ計で検出する場合も本発明を適用できる。That is, tracking correction can be performed by considering both the response delay of the rolling mill main motor and the response delay of the thickness gauge, or by considering either of them independently. Further, the thickness gauge in this case is not limited to one that directly detects the plate thickness, but the present invention can also be applied to a case where the thickness gauge is used to estimate the plate thickness by calculation or the like.
【0091】[0091]
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、従
来のフィードフォワードAGCでは応答速度の点から不
可能であった広い圧延速度範囲にわたる板厚変動の抑制
、特にロール偏芯を中心とする板厚変動の抑制を精度良
く行うことができる。従って、板厚精度の向上を図るこ
とができる等の優れた効果が得られる。As explained above, according to the present invention, it is possible to suppress plate thickness fluctuations over a wide range of rolling speeds, which was impossible with conventional feedforward AGC from the viewpoint of response speed, and in particular to suppress roll eccentricity. It is possible to suppress plate thickness fluctuations with high precision. Therefore, excellent effects such as improvement in plate thickness accuracy can be obtained.
【図1】図1は、本発明の実施例に係る、冷間タンデム
圧延機の板厚制御装置の構成を示す一部ブロック線図を
含む配置図である。FIG. 1 is a layout diagram including a partial block diagram showing the configuration of a plate thickness control device for a cold tandem rolling mill according to an embodiment of the present invention.
【図2】図2は、本発明の原理を説明するための、制御
信号の遅延要素の例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a control signal delay element for explaining the principle of the present invention.
【図3】図3は、同じく、厚さ計の検出信号周波数特性
例を示す線図である。FIG. 3 is a diagram similarly showing an example of a detection signal frequency characteristic of a thickness gauge.
【図4】図4は、同じく、圧延機主電動機のステップ応
答特性の一例を示す線図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the step response characteristic of the rolling mill main motor.
【図5】図5は、同じく、冷間タンデム圧延機の出側板
厚偏差信号出力の解析結果例を示す線図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of an analysis result of output side plate thickness deviation signal output of a cold tandem rolling mill.
【図6】図6は、同じく、トラッキング補正を実施しな
い場合の板厚変動抑制効果例を示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the effect of suppressing plate thickness variation when no tracking correction is performed.
【図7】図7は、同じく、トラッキング補正を実施した
場合の板厚変動抑制効果例を示す線図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the effect of suppressing plate thickness variation when tracking correction is performed.
1…圧延材、 2…第i スタンド、 3…第i +1スタンド、 4…厚さ計、 5…制御回路、 6…トラッキング回路、 7…トラッキング時間補正回路、 8…圧延機主電動機速度制御部。 1...Rolled material, 2...I-th stand, 3...i-th +1 stand, 4...thickness gauge, 5...control circuit, 6...tracking circuit, 7...Tracking time correction circuit, 8...Rolling mill main motor speed control section.
Claims (1)
あるいは推定された板厚をトラッキングし、特定タイミ
ングで板厚制御信号を出力して圧延スタンドのロールの
回転速度又は圧下位置あるいはリールの回転速度を操作
し、圧延機における圧延材の板厚を制御する方法におい
て、圧延材板厚を検出あるいは推定するときの応答特性
、又は主電動機の応答特性のうちの少なくともいずれか
を考慮して、板厚制御信号の出力タイミングに時間補正
を行うことを特徴とする圧延機における圧延材の板厚制
御方法。Claim 1: Detecting or estimating the plate thickness of a rolled material, tracking the detected or estimated plate thickness, and outputting a plate thickness control signal at a specific timing to determine the rotational speed of the roll of a rolling stand, the rolling position, or the reel. In the method of controlling the thickness of the rolled material in the rolling mill by manipulating the rotation speed of the rolling mill, at least one of the response characteristics when detecting or estimating the thickness of the rolled material or the response characteristics of the traction motor is considered. A method for controlling the thickness of a rolled material in a rolling mill, comprising: time-correcting the output timing of a thickness control signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03160138A JP3114943B2 (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Method for controlling thickness of rolled material in rolling mill |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04361816A true JPH04361816A (en) | 1992-12-15 |
JP3114943B2 JP3114943B2 (en) | 2000-12-04 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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JP (1) | JP3114943B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103028610A (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 株式会社日立制作所 | Rolling control device, rolling control method and rolling control program |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2298461A1 (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Cold roller path with mass flow regulation on a roller frame |
-
1991
- 1991-06-03 JP JP03160138A patent/JP3114943B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103028610A (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 株式会社日立制作所 | Rolling control device, rolling control method and rolling control program |
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