JPH0455008A - 熱間連続圧延機のルーパー制御方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、熱間連続圧延機における各圧延スタンド間に
配置されるルーパーの角度位置を制御する方法に関する
。

［従来の技術］ 従来の熱間連続圧延機のルーパー制御装置は、例えば、
第４図に示すように構成されている。ここでは、第４図
に示すように、第ｎ−１段の圧延スタンドＦｒＨと第ｎ
段の圧延スタンドＦｎとの間に配置されるルーパー４の
制御について説明する。

第４図において、１は各圧延スタンドＦ旧ｐ　Ｆ　ｎの
ワークロール、２はこのワークロール１を回転畦動する
駆動モータ、３は各圧延スタンドＦや、。

Ｆｎにより連続熱間圧延される鋼板（被圧延材）、４は
圧延スタンドＦ旧、Ｆｎ間に配置されるルーパーはルー
パー４に駒動トルクを作用させるための駆動モータであ
る。

一般に、ルーパー４は、駒動モータ５により駒動され鋼
板３を押し上げている。ルーパー４のア−ム軸と水平線
とがなす角度をルーパー角度θとすると、圧延スタンド
Ｆ　１１−１　ｔ　Ｆ　ｎ間の鋼板３がたるむと、ルー
パー４が持ち上がってルーパー度θが大きくなる一方、
鋼板３が引っ張り状態になると、ルーパー４が鋼板３に
より抑えつけられ、ルーパー角度θは小さくなる。ここ
で、ルーパー角度制御とは、ルーパー角度θを一定値に
保持する制御であり、その安定性および応答性は、圧延
の安定性および操業性上重要な役割を有している。

また、６は駆動モータ２の回転状態を調整して圧延スタ
ンドＦ　ｎ−１の圧延速度を制御する圧延速度制御装置
、７はルーパー４の角度θを検出するルーパー角度検出
器、８はルーパー角度検出器７からの検出信号を受けて
圧延速度制御装置６へ制御指令を与えてルーパー４の角
度θを制御するコントローラである。

このような装置において、コントローラ８は、まず、ル
ーパー角度検出器７からの検出信号を、予め与えられた
ルーパー角度設定値と比較して偏差を求める。その偏差
に応じて、ワークロール速度（圧延速度）補正量を一定
の制御ゲインで算出し、制御指令を圧延速度制御装置６
へ出力している。

これによって、ルーパー４の角度θが一定となるように
制御される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のルーパー制御装置では、制御ゲイ
ンを一定としているため、被圧延材である鋼板３の特性
変化や操業条件の変化で目標とする制御精度が得られな
い。

そこで、制御ゲインを対象コイルの狙い幅で修正するも
のも提案されている（特公昭６２−２５０４６号公報参
照）。しかし、この制御手段では、ゲイン修正量を与え
る関数もしくはテーブルを、作業員が実機調整していく
過程で予め求める必要があり。

人による長時間の作業を要することになる。また、被圧
延材の鋼種等の圧延条件が変化すると、作業員によりゲ
イン修正量を再設定する必要がある。

本発明は、上述のような課題を解決しようとするもので
、ルーパー制御系の制御性を向上させることにより、張
力変動による板幅変動を低減するとともに圧延操業の安
定性を確保した熱間連続圧延機のルーパー制御方法を提
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、本発明の熱間連続圧延機の
ルーパー制御方法は、ルーパー制御系の所定の制御ゲイ
ンに、正常圧延時におけるルーパー角度の目標ルーパー
角度からの変動分の総和である基準角度偏差総和と、実
圧延時におけるルーパー角度の目標ルーパー角度からの
変動分の総和である実績角度偏差総和との比を乗じて、
該所定の制御ゲインを補正することを特徴としている。

［作　　　用コ 上述した本発明の熱間連続圧延機のルーパー制御方法で
は、制御系が不安定になると、ハンチングが発生し、ル
ーパー角度の目標ルーパー度からの偏差が大きくなり実
績角度偏差総和が大きくなって、基準角度偏差総和／実
績角度偏差総和が小さくなる。この比を所定の制御ゲイ
ンに乗算して補正することにより、制御ゲインは小さく
なるように補正され、ハンチングが抑制される。

［発明の実施例］ 以下、図面により本発明の一実施例としての熱間連続圧
延機のルーパー制御方法について説明すると、第１図は
本発明の方法を適用される装置を示す全体構成図であり
、この第１図におル１て、第４図に示した従来のものと
同様に、１は各圧延スタンドＦｌ、　Ｆｉや１のワーク
ロール、２はワークロール１を回転駆動する駆動モータ
、３は圧延スタンドＦ　ｉ　＋　Ｆ　ｉｌｌにより連続
熱間圧延される鋼板（被圧延材）、４は圧延スタンドＦ
　ｉ　＋　Ｆ　ｉｌｌの相互間に配置される第１番目の
ルーパー、５はルーパー４に駆動トルクを作用させるた
めの駆動モータ、６は駆動モータ２の回転状態を調整し
圧延スタンドＦｉの圧延速度を制御する圧延速度制御装
置、７は各ルーパー４の角度θｉ（第１番目のルーパー
角度）を検出するルーパー角度検出器、８はルーパー角
度検出器７からの検出信号を受は圧延速度制御装置６へ
制御指令を与えてルーパー４の角度θｌを制御するコン
トローラで、従来と同様に、ルーパー４の角度θｉと予
め設定された目標ルーパー角度θ。ｉ（第ｉ番目のルー
パー４の目標ルーパー角度）との偏差に、所定の制御ゲ
インＧｔ（第ｉ番目のルーパー用のゲイン）を乗じて得
られた制御信号に基づき各圧延スタンド（第１図中では
第ｉ圧延スタンド）の圧延速度を調整し、ルーパー４の
角度θｉを目標ルーパー角度０．１に制御するものであ
る。

そして、本実施例において、９はルーパー角度検出器７
からの検出信号に基づいてコントローラ８に設定される
所定の制御ゲインＧｌ（１＝　１　ｔ　２ｔ・・・、ル
ーパー台数）を後述の（１）式により補正する制御ゲイ
ン補正装置、１０は各種データ、例えば、各ルーパー４
についての制御ゲイン初期値Ｇｉ、などをコントローラ
８へ入力するためのデータ設定装置である。

このように構成された装置において、本実施例によるル
ーパー制御方法は、次のようにして行なわれる。

第ｉ番目のルーパー４について、基本的には、まず、コ
ントローラ８において、ルーパー角度検出器７からの検
出信号（Ｇｌ）が、予め与えられた目標ルーパー角度θ
。１と比較され、目標ルーパー角度０．１からの偏差が
求められる。そして、その偏差に応じて、ワークロール
速度（圧延速度）補正量を所定の制御ゲインＧｉで算出
し、制御指令を圧延速度制御装置６へ出力し、ルーパー
４の角度θｉが目標ルーパー角度θ。ｉとなるように制
御している。

ところで、一般に、正常圧延時（制御系安定時）には、
圧延スタンドＦｉｅＦｉや１間のルーパー４は、第２図
に示すように、±３°程度の振幅で動いている。しかし
ながら、被圧延材の温度変化による特性変化、あるいは
、狙い板厚、板幅、鋼種、狙い温度等の操業条件の変化
が発生した際、ルーパー制御系のゲインが一定であると
、系が不安定となってしまい、第３図に示すようなハン
チング現象が生じる。本発明の方法では、このハンチン
グ現象を自動的に検出し、そのハンチング程度に応じて
制御ゲインＧｊを後述の（１）式により自動補正する。

第２，３図に斜線で示すように、制御系が不安定になっ
てハンチング現象が発生すると、目標ルーパー角度θ。

ｊからの偏差、つまり、目標ルーパー角度θ。□と実際
のルーパー角度θｉとにより囲まれる部分の面積が大き
くなる。経験的に、この現象は、ゲイン設定が高すぎる
場合に発生する。

これらの２つのポイントから、Ｆルーパー角度θ１の目
標ルーパー角度θ。１からの変動分の総和が大きい」と
、「ゲイン設定が高すぎる」という事実に帰着できる。

そこで、本実施例では、各ルーパー４について、第２図
に示すよ々な正常圧延時（ルーパー制御系安定時）にお
けるルーパー角度θｊの目標ルーパー角度０．１からの
変動分の総和である基準角度偏差総和Ｑｉ（第１ルーパ
ーについての値）を予め求めて設定しておく、ここで、
基準角度偏差総和（２ｉは、第２図に示す状態で、ある
一定時間Ｔ内に一定のサンプリング時間Δｔごとに検串
したルーパー角度の総和であり、角度検出個数は、Ｔ／
Δｔで決定される。その個数を角度偏差総和Ｎ数という
。

そして、実圧延中には、常時、ルーパー４の角度θｊが
、ルーパー角度検出器７により一定のサンプリング時間
Δｔごとに検出され、制御ゲイン補正装置ｆ！９へ入力
される。この制御ゲイン補正装Ｗ９において、サンプリ
ングされたルーパー角度θｊにより、下式（１）に基づ
いて、制御ゲイン初期値Ｇｉｏを補正し最適な制御ゲイ
ンＧ１が演算され、この制御ゲインＧ１が、コントロー
ラ８へ呂カされ、上記所定の制御ゲインに代えて用いら
れる。

Ｇｉ＝ＧｌｏＸαｉ　　　　　　　　　・＝（１）α１
： ΣΔθ。

ただし、Ｇｌは第１番目のルーパー（圧延スタンドＦ１
とＦ１４１との間に配置されたルーパー）４についての
制御ゲイン、Ｇｉ、は第１番目のルーパー４についての
制御ゲイン初期値、Δθｉｋは第１番目のルーパー４の
検出角度θ１の目標ルーパー角度θ。ｉからの偏差量で
、基準角度偏差総和Ｑ１を求めた場合と同様に、サンプ
リング時間Δｔごとに検出した偏差量Δθｉｋを角度偏
差総和Ｎ数だけ加算することにより、実圧延時における
ルーパー角度θｉの目標ルーパー角度θａｉからの変動
分の総和である実績角度偏差総和（αｌの分母）が求め
られる。また、αｉは、基準角度偏差総和Ω１と実績角
度偏差総和との比である。なお、制御ゲイン初期値Ｇｉ
ｏｙ角度偏差総和Ｎ数、基準角度偏差総和Ｑ１および目
標ルーパー角度θ。１は予めデータ設定装置１０からコ
ントローラ８へ入力される。

圧延が続行される間、ルーパー角度検出器７からの検出
信号に基づいて上記（１）式による制御ゲイン初期値Ｇ
１゜を最適な制御ゲインベクトルＧ１に補正する演算が
行なわれ、最適な制御ゲインベクトルＧ１によって、圧
延速度制御装置６への制御指令が演算・出力され、ルー
パー４の角度θが目標ルーパー角度θ。どなるように制
御される。

このとき、単位時間〔制御周期（サンプリング周期Δｔ
）ｘＮ（秒）〕の角度偏差の総和量（実績角度偏差総和
）は、系が不安定（ハンチング状態）になると大きくな
り、比αｉ（基準角度偏差総和／実績角度偏差総和）は
小さくなる。この比α１を制御ゲイン初期値Ｇ１゜に乗
算して補正することにより、制御ゲインＧ、は小さく補
正され、ハンチングが自動的に抑制され、ルーパー制御
系の制御性が大幅に向上する。従って、作業員の手によ
ることなく、張力変動による板幅変動を低減できるとと
もに圧延操業の安定性が確保される。

なお、このような本実施例の制御方法を実機に適用した
結果、ルーパー４の制御精度が向上することを確認でき
た。具体的には、１００本の圧延を行なった結果、不安
定現象発生本数が、従来法では２５本であったのに対し
、本発明の方法ではわずか２本であった。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の熱間連続圧延機のルーパ
ー制御方法によれば、ルーパー制御系の所定の制御ゲイ
ンに基準角度偏差総和と実績角度偏差総和との比を乗じ
て、該所定の制御ゲインが自動的に補正されるため、制
御不安定状態を自動的に抑制でき、ルーパー制御系の制
御性が大幅に向上する。従って、張力変動による板幅変
動を低減できるとともに、圧延操業の安定性が確保され
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての熱間連続圧延機のル
ーパー制御方法を適用される装置を示す全体構成図、第
２，３図はそれぞれ安定状態および不安定状態における
ルーパー角度の状態を示すグラフ、第４図は従来の熱間
連続圧延機のルーパー制御装置を示す全体構成図である
。 図において、１−ワークロール、２−輛動モータ、３−
鋼板（被圧延材）、４−ルーパー、５−駆動モータ、６
−圧延速度制御装置、７−ルーパー角度検出器、８−コ
ントローラ、９−制御ゲイン補正装置、１０−データ設
定装置、Ｆ　ｌ　ＨＦ　ｉ＋＋　−圧延スタンド。 第１図 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数の圧延スタンドを有してなる熱間連続圧延機によ
   り被圧延材の熱間連続圧延を行なうに際し、上記の各圧
   延スタンド間に配置されたルーパーの角度と、目標ルー
   パー角度との偏差に、所定の制御ゲインを乗じて得られ
   た制御信号に基づいて上記の各圧延スタンドの圧延速度
   を調整し、上記ルーパーの角度を上記目標ルーパー角度
   に制御する熱間連続圧延機のルーパー制御方法において
   、上記所定の制御ゲインが、正常圧延時における上記ル
   ーパーの角度の上記目標ルーパー角度からの変動分の総
   和である基準角度偏差総和と、実圧延時における上記ル
   ーパーの角度の上記目標ルーパー角度からの変動分の総
   和である実績角度偏差総和との比を上記所定の制御ゲイ
   ンに乗じて補正されることを特徴とする熱間連続圧延機
   のルーパー制御方法。