JPH0484612A - 圧延材の板幅制御方法 - 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、鋼板等の板状圧延材のタンデム圧延における
スタンド間張力の制御による圧延材の板幅制御方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、タンデム圧延における圧延材の板幅制御方法とし
ては、例えば、全圧延スタンド通過後の板幅を幅計て計
測し、その板幅と目標板幅との偏差を解消するために、
スタンド間張力を、制御用計算機にて、変更操作するこ
とで板幅制御する方法（特公昭５９−２１２４２号公報
）や、各圧延スタンドにおける板幅および板厚偏差をト
ラッキングし、下流圧延スタンドでは、当該圧延スタン
ドにおける板幅および板厚偏差により、出側板幅および
板厚に変換して、これら値を目標値に修正するための張
力修正値と荷重修正量を求め、この二つの修正量に基づ
いて後方張力と荷重とを修正し、板幅と板厚を同時にフ
ィードフォワード制御する方法（特開昭５８−６７１７
号公報）等が知られていた。

しかしなから、前者の従来の板幅制御方法（特公昭５９
−２１２４２号公報）は、全圧延スタンド通過後の板幅
偏差のみのフィードバック制御であるため、例えは、ス
キッド周波数のような高周波の板幅変動を起こす圧延材
に対しては、制御遅れか生して、高度な板幅制御かでき
ないという問題点かあり、一方、後者の従来の板幅制御
方法（特開昭５８６７１７号公報）は、゛圧延スタンド
間の張力か隣接する圧延スタンドの出側板幅および板厚
に影響を及はす′°というスタンド間張力の干渉を無視
しているため、下流スタンドにおける張力制ｉ卸によっ
て、一つ上流の圧延スタンド出側の板幅および板厚に変
動か生し、かつ、これら変動は最終圧延スタンド出側に
おいても補正されずに残るので、高度な制御か行えない
という問題点かあった。

そこで、本発明者らは、上記従来技術の問題点を解消し
得る圧延材の板幅制御方法を、本願に先立って提案（特
願昭６１−２６８９１８号）した。

この先願の圧延材の板幅制御方法は、例えば、第３図の
圧延システム説明図に示すように、複数の圧延スタンド
Ｆ１〜Ｆ、からなるタンデム圧延機において、該タンデ
ム圧延機の入側の幅計（１０）により計測された板幅デ
ータを、サンプリング時間ごとに板幅トラッキング機構
（１２に送り、各圧延スタンドＦ１〜Ｆ、における圧延
材Ｐの入側から出側まてのマスフローを考慮した板幅ト
ラッキングを行う一方、その入側トラッキング値と、入
側の幅計００）と出側の幅計（１１）て計測した板幅デ
ータに基づいて学習演算部Ｑ３て演算された学習係数と
を用い、板幅予測機構（１４）にて、各圧延スタンドＦ
１〜Ｆ、の前方および後方の影響と他の外乱を考慮した
出側における板幅を予測演算すると共に、該予測板幅に
基ついて、制ｉ卸量演算部（１９にて、各圧延スタンド
Ｆ１〜Ｆ、間における張力の干渉を考慮しつつ、出側の
板幅か目標板幅に一致するようなスタンド間張力の制御
量を演算決定し、該制御量に基づき、張力制御部０６）
でミルモータＭ１〜Ｍ。

のトルク調整をしてスタンド間張力を制御することで、
高周波の板幅変動においても制御遅れの生しない、高精
度の板幅制御を行うものである。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかし、上述した先願の圧延材の板幅制御方法について
、本発明者らか更なる検討を加えたところ、この板幅制
御方法においては、最適制御のためスタンド間張力修正
量の演算に評価基準としての関数を採用し、その評価関
数は各圧延スタンド出側の板幅偏差をなるべく小さくし
すると共に、スタンド間張力もあまり大きくしないこと
を目標として、各圧延スタンドの制御油残差と張力修正
量の和を二乗平均しているため、制御残差と張力修正量
の和は少なくなり、圧延中の各圧延スタンドでの目標板
幅に対する制御残差を少なくすることができて、高周波
の板幅変動においても制御遅れの生じない安定した制御
を行い得るものの、最終圧延スタンドの出側板幅偏差は
必ずしも零になるとは限らず、製品の板幅も目標板幅に
圧延されるという保証か得られないという問題点か未解
明のまま残されていることか分かった。

本発明は、上記先願技術の未解明の問題点を解消するた
めになされたちのて、製品の品質に直接間わり制？卸の
本来目的である最終出側の板幅を、目標板幅に安定して
制御し得る圧延材の板幅制御方法の提供を目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、以下の構成とされ
ている。すなわち、本発明に係る圧延材の板幅制御方法
は、各圧延スタンドにおける入側から出側までのマスフ
ローを考慮した板幅トラッキングを行い、各圧延スタン
ドの入側トラッキング値を用い、各圧延スタンドの前方
および後方張力の影響と他の外乱に基づいて、各圧延ス
タンドの出側における板幅を予測し、該予測板幅に基づ
いて、各圧延スタンド出側板幅が目標板幅に一致するよ
うにスタンド間張力を制御するタンデム圧延における圧
延材の板幅制御方法において、前記スタンド間張力の制
御量の評価関数が、最終圧延スタンド出側の板幅を誤差
なく目標板幅に一致させるという制約条件下て、最小に
なるようにスタンド間張力を制御するものである。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。第１図は本実施例に用いられるタンデム圧
延システムの一例を示す説明図てあり、第２図は本実施
例における圧延材の板幅ｌ・ラッキングの説明図である
。

第１図に示す例のタンデム圧延機は複数の圧延スタンド
Ｆ１〜Ｆ。を備え、圧延材Ｐは図中の矢印方向に圧延さ
れる。

本実施例では、同図に示すタンデム圧延機における任意
の連続する圧延スタンドＦ、、　、Ｆ、によって圧延さ
れる時の圧延材Ｐの板幅は、第２図に示すように、圧延
スタンドＦ１−１通過後はサンプリング時間毎の板幅Ｗ
１−１かマスフローを考慮してｌ・ラッキングされ、圧
延スタンドＦ１通過後ま板幅ｗ１かトラッキングされる
。なお、Ｗｌは圧延スタンドＦ、−，、Ｆ、間の平均板
幅である。

また、第１図に示すタンデム圧延機の入側の幅計（＋＋
にて計測された板幅データは、サンプリング時間毎に板
幅トラッキング機構（３）に送り、該板幅トラッキング
機構（３）にて、各圧延スタンドＦ１〜Ｆ、における圧
延材Ｐの入側から出側までの板幅のトラッキングを行う
。また、該タンデム圧延機の入側の幅計（２）にて計測
された板幅データは、板幅予測演算部（４）に送る。そ
して、第１番の圧延スタンドＦ１の板幅ｗ１は、板幅ト
ラッキング機構（４）で求められた時刻ｔにおけるＦ＋
−、Ｆ３間の平均板幅Ｗ、　（ｔ）に基つき、板幅予測
演算部（４）にて、次の式により予測演算する ａσ、１　　　　　δσ。

上記（１）式において、ａＷｌａσは張力修正量による
幅利は係数、八〇、１は第１番の圧延スタンドＦ１の前
方張力実績値、ａ　ｗ　／　ａ　Ｗ　、は平均板幅偏差
ΔＷ、に対する幅拡かり係数、εは平均板幅偏差ΔＷ１
から導かれる学習係数、ＯＦ、は第１番の圧延スタンド
Ｆ、のオフセット量（ロールバイト中の幅拡かり量）で
ある。

ここで、本実施例においては、上記０式で演算された圧
延スタンドＦ、出側の板幅Ｗ１から目標板幅ｆ１　△σ
１を引いた残差を板幅外乱、すなわち、板幅偏差ΔＷ１
とし、これを打ち消すために各圧延スタンドＦ１〜Ｆ０
の前方および後方張力制御量σを修正するのであるが、
その説明を簡明にするため、各圧延スタンドＦ１〜Ｆ。

出側の板幅偏差△ｗ１．〜。、を次の０式のように要約
する。

△Ｗ１：Ｗ１ｄ−ｆＩ△σｌ Δｗ２＝ＶＪ２ａ　　ｂｘΔσ、　−ｆ２△σ２ΔＷｎ
−１：Ｗｎ〜１−ｂｎ−１Δσｎ−２ｆｎ−１△σ。

Δｗ、　＝ｗｎ、−ｔ）　、Δσｎ−１−−−−■この
ｎ個の式を一括して下記０式のように示す。

△Ｗ＝ＶＶ’、　−Ａ△σ　　　　　　　−一−■上記
（２）式におけるｆ１〜ｆ、−１は各圧延スタンドの入
側修正係数、ｂ２〜ｂ７は各圧延スタンドの出側修正係
数であり、上記０式におけるＡは制ｆｉｌｉｔσ（目標
値修正量）に対する影響係数である。

ここで、板幅制御の目的は、 ΔＷ、〜△Ｗ、＝ΔＷ をなるへ（：零にするように、 △σ１〜Δσ。−１−Δσ を決定することである。

たたし、上記条件たけては従来の制御方法と同様となり
、最終圧延スタンド出側の板幅を目標板幅に一致させる
ことは難しくなるので、下記０式の制約条件をもうける
。

Δｗ、−〇　　　　　　　　−−−−■すなわち、最終
圧延スタンド出側の板幅を目標板幅に一致させるように
制約条件をもうける。

上記０式の条件を満たす△σは、以下のようにして求ま
る。

まず、０式の条件より、△σ。−１＝ｗ、、／ｂ　。

か導かれ、従って、前記０式は、 △Ｗ１°ＶＪ＋ａＢΔσ ６ｗ２−ｗ２．−ｂ２Δａｔ　〜Ｌ△σ２ΔＷ、−１”
Ｗ−１１１−１Δσ・−２ｆ　ｎ−１ｗ、、／ｂ、　　
　　　　−−−−■となり、これを−括して下記０式の
ように示す。

Δｖｖ＝Ｗ、−八、Δσ、　へ　　　−ｍ−■そして、
スタンド間張力の制御量σ（目標値修正量）の評価関数
、Ｊ、 モデルに対してΔσ い。すなわち、 を最小にするには、０式の 〜Δσ。−２を決定すればよ Ｊ、＝Ｊ　　（ＩＩＷ、　　−Ａ、　　△σ。

＋ｌｌσ、　　ｌｌ２）　ｄｔ　　→ｍｉｎ　　−一−
−■従ってΔσ、は、（８）式よりａＪ、／ａΔσ、＝
０によって、 にて、Δσ１〜Δσｎ−２の全てか求められる。

なお、本実施例においては、上記０式以下の演算を第１
図に示す張力修正量演算部（５）にて演算させ、上述し
たようにして求めたスタンド間張力の修正量Δσ１〜Δ
σ。−２を、張力制御部（６）に伝え、該張力制御部（
６）にて各圧延スタンドのミルモータＭ１〜Ｍ　ｎ　−
＋のトルクを調整することで、スタンド間張力を最適に
制御するのである。

また、本実施例においては、最終圧延スタンド出側の板
幅を目標板幅に一致させるように制約をもうけて、評価
関数Ｊ、を最小にする様にしだが、任意の圧延スタンド
の制御効果を目標にしたい場合は、評価関数にその圧延
スタンドに対する重みを加えれば、目標に合った圧延を
行うことができる。

〔発明の効果〕

以上に述へたように、本発明に係る圧延材の板幅制御方
法によれば、各圧延スタンド間の張力の干渉を配慮した
制御量で、かつ、その制御量の評価関数に制約条件を付
して、板幅制御を行うので、高周波の板幅変動において
も制御遅れのない高精度の板幅制御がてきると共に、ス
タンド間張力を、最終圧延スタンド出側の板幅を目標板
幅に確実に一致させるように制御し得て、圧延材の製品
品質を安定して向上させるという大きな効果を得ること
かてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に用いられるタンデム圧延シス
テムの一例を示す説明図、 第２図は本実施例における圧延材の板幅トラッキングの
説明図、 第３図は従来のタンデム圧延システム説明図である。 （１Ｎ２ｊ　　幅計、 （３）−）ラッキング機構、 （４）−板幅予測演算部、 （５）−張力修正量演算部、 （６）−張力制御機構、 Ｆ　　−Ｆ、−一圧延スタンド、 Ｍ１〜Ｍ、−ミルモータ、 Ｐ−圧延材。 特許出願人　　株式会社　神戸製鋼折 代　理　人　　弁理士　　金丸　章−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各圧延スタンドにおける入側から出側までのマスフロー
   を考慮した板幅トラッキングを行い、各圧延スタンドの
   入側トラッキング値を用い、各圧延スタンドの前方およ
   び後方張力の影響と他の外乱に基づいて、各圧延スタン
   ド出側における板幅を予測し、該予測板幅に基づいて、
   各圧延スタンド出側の板幅が目標板幅に一致するように
   スタンド間張力を制御するタンデム圧延における圧延材
   の板幅制御方法において、前記スタンド間張力の制御量
   の評価関数が、最終圧延スタンド出側の板幅を誤差なく
   目標板幅に一致させるという制約条件下で、最小になる
   ようにスタンド間張力を制御することを特徴とする圧延
   材の板幅制御方法。