JPH0494807A - 連続圧延機制御装置 - 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） 本発明は圧延実時間および速度を検出することにより連
続圧延スタンドの圧延速度を制御して材料端部処理を行
うのに好適な連続圧延機制御装置に関する。

（従来の技術） 上述の種類の圧延機制御装置は一般の連続圧延スタンド
制御装置に適用されるが、以下では便宜上、管材圧延の
場合を例にとって説明する。

管材圧延機では圧延過程において管材の先端部並びに後
端部が中央部に対して幾分ふくらむのが普通である。こ
のような不都合を回避するために従来の圧延機制御装置
においては、このふくらみを除去し、一定の管４イ径を
ｆ４Ｊるべく先端制御並びに後端制御を実施している。

第５図は管材圧延に用いられる従来の圧延機制御装置の
概略構成を示すものである。第５図の装置においては、
圧延ロール］により圧延材料２の連続圧延を実施する。

それぞれ圧延ロール１を有するタンデム配置の複数のス
タンド＃１．　　＃２゜＃３を圧延材料２が順次通過す
る過程で圧延処理される。各スタンド＃１．＃２．＃３
において、圧延ロール１は圧延スタンド電動機３によっ
て駆動され圧延材料２を搬送するが、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
速度基準として、共通の速度基準設定器８による設定値
が速度基準切換タイミング設定器９によって設定された
切換タイミングに従い速度基準演算手段７を介して与え
られる。一方、速度制御装置６に対しては、速度検出手
段４によって検出された電動機３の回転速度が圧延速度
を表わすものとして帰還され、また、電流検出手段５に
よって検出された電動機電流が圧延電流を表わすものと
して帰還される。速度制御装置６は、マイナーループに
おいて電流制御を行いながら、メジャーループにおいて
圧延ロール１に連結されている電動機３を速度基準演算
手段７から与えられた速度基準に従って制御し、その結
果、圧延材料２を所定の速度で圧延する。なお、材料検
出手段ＩＯは第１のスタンド＃１の上流側で圧延材料２
の有無を検出し、それを圧延材料２の通過タイミング信
号として速度基準切換タイミング設定器９に対して送出
する。

以上のような構成を有する圧延機制御装置の動作を、第
６図ないし第８図を参照して説明する。

なお、第６図のタイムチャートにおいて、ＴＲＥＰＩ　
。

ＴＲＥＰ２　、　ＴＲＨＰ３はそれぞれ各スタンド＃１
．　　＃２゜＃３の圧延開始前、つまり、時刻ｔ工具面
の圧延ロール１の圧延速度基準であるが、図からも明ら
かなごとく、各スタンド＃１．＃２．＃３は相隣り合う
２つのスタンドを見た場合、下流側のスタンドが上流ス
タンドよりも高速で回転している。

さて、圧延開始後、すなわち時刻ｔ□後の状態で、第７
図（ａ）に示すごとく圧延材料２の先端が第２のスタン
ド＃２に噛み込んだ状態の時、第１のスタンド＃１は回
転速度ＴＲＩＥ＋”２まで加速されるが、その加速過程
でスタンド＃１．＃２間の口一ル周速差により圧延材料
２の先端に張力がかかる。同様に、時刻ｔ２後の状態で
、第７図（ｂ）に示すごとく圧延材料２の先端がスタン
ド＃３に噛み込んだ状態の時、スタンド＃１．＃２は共
に回転速度ＴＲＥＰ３まで加速されるが、その加速過程
でスタンド＃２．＃３間のロール周速差により圧延材料
２に張力がかかる。全く同様に、第７図（ｃ）に示すご
とく、圧延材料２の先端がスタンド＃４に噛み込んだ状
態にある時刻ｔ３後は、スタンド＃１．＃２．＃３が共
に回転速度ＴＲＥＰ４まで加速されるが、その加速過程
でスタンド＃３゜＃４間のロール周速差により圧延材料
２に張力がかかる。

以上述べた従来の、圧延機制御装置においては、相隣る
下流側スタンドが圧延材料２の先端を噛み込むタイミン
グ毎に順次上流側スタンドの速度を下流側スタンドの速
度に合わせて加速させ、圧延材料の先端のふくらみを除
去するようにしている。

なお、圧延材料２を下流側スタンドが噛み込むタイミン
グは材料検出手段１０の出力信号である圧延材料２の通
過タイミングに基づいて圧延開始前に速度基準切換タイ
ミング設定器９によって定める。

各スタンド＃１．＃２．＃３の速度基準加速率は各スタ
ンドで同一であり、それによる加速基準値の量は速度基
準演算手段７によって演算される。

この加速基準値は各スタンド＃１．＃２．＃３の速度制
御装置６に与えられるが、結果として第６図のタイムチ
ャートに示すような速度パターンで先端制御が行われる
。

全スタンド＃１．＃２．＃３での先端制御が完了すると
、定常圧延速度で圧延材料２の中央部が圧延され、その
後で後端制御が実施される。第８図（ａ）に示すように
材料検出手段ｌＯにより圧延材料２の後端通過が時刻ｔ
６で検出されると、まずスタンド＃１を回転速度ＢＩ？
１ＥＰ１に減速させる。

その結果、スタンド＃１．＃２間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８図（ｂ）
に示すように、圧延材料２の後端がスタンド＃１を抜け
る時刻ｔ７以降はスタンド＃２を回転速度ＢＩ？ＥＦ２
に減速させ、それによりスタンド＃２　＃３間のロール
周速差により圧延材料２の後端に張力をかける。同様に
、第８図（ｃ）に示すように、圧延材料２の後端がスタ
ンド＃２を抜ける時刻ｔ８以降はスタンド＃３を回転速
度ＢＲＥＰ３に減速さぜ、スタンド＃３．＃４間のロル
周速差により圧延材料２の後端に張力をかける。

以上述べたように、従来の圧延機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、
自スタンドの速度を減速させて圧延材料２の後端に張力
をかけてふくらみを除去するようにしている。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、材料検出手段１０の出力信号である圧延材料２
の通過タイミング信号に基づいて速度基準切換タイミン
グ設定器９によってＩ′７えられる。その結果、第６図
のタイムチャートに示すような速度パターンで後端制御
か行われる。なお、各スタンド＃１．．＃２゜＃３は圧
延材料２が自スタンドを完全に抜けると時刻ｔ９〜ｔＩ
Ｉに順次、次の材料圧延のためにそれぞれ速度を回転速
度ＴＲＥＰＩ　−ＴＩ？ＥＰ３へ設定替えする。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べた従来の圧延機制御装置においては、速度基準
の切換タイミングを材料検出手段１０の出力信号に基づ
いて速度基準切換タイミング設定器９によって設定して
いる訳であるか、これは圧延材料２の送り速度などの条
件に基づいてオペレータが予測設定することになるため
、圧延スケジュールに沿ったミスの無い設定が要求され
る。

さらに、各スタンド＃１．　　＃２．　　＃３と圧延材
料２との間のスリップなどにより機械諸元と実際の圧延
結果との間にずれが生ずる可能性も高く、正確な先端制
御並びに後端制御には自ずから限界がある。

したがって本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、
より簡単な手段で、より正確な圧延材料の先端制御およ
び後端制御を遂行し得る圧延機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） 上記目的を達成するために本発明は、連続圧延を実施す
る複数個の圧延スタンドに速度基準を与える速度基準設
定手段と、圧延材料の各圧延スタンド通過毎に加速また
は減速するための速度変化量を速度基準に付加して各圧
延スタンド毎の速度パターンを発生する速度基準演算手
段と、この速度基準演算手段から出力される速度パター
ンに基づいて各スタンドの圧延速度を制御する速度制御
手段とを備えた連続圧延機制御装置において、圧延材料
のスタンド通過実時間偏差および圧延スタンド実圧延速
度偏差を検出する偏差検出演算手段と、この偏差検出演
算手段の検出結果に基づいて各圧延スタンドの圧延速度
を補正する圧延速度補正演算手段とを設けたことを特徴
とする。

（作　用） 連続圧延を実施する複数個の圧延スタンドに対する速度
基準に、圧延材料の各圧延スタンド通過毎に加速または
減速するための速度変化量を速度基準に付加して各圧延
スタンド毎の速度パターンを発生させ、この速度パター
ンに基づいて各スタンドの圧延速度を制御する連続圧延
機制御装置において、圧延材料のスタンド通過実時間偏
差および圧延スタンド実圧延速度偏差を検出し、この偏
差検出演算手段の検出結果に基づいて各圧延スタンドの
圧延速度を補正することによって、圧延材料が圧延スタ
ンドに噛み込まれるタイミングおよび噛み放されるタイ
ミングなどの設定ずれによる圧延材料の先端または後端
の制御精度の低下を補償し、より正確な先端制御および
後端制御を実現することかできる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す連続圧延機制御装置の
概略構成図である。第１図の装置は、すてに説明した第
５図の装置を基本としており、それに偏差検出演算回路
１２および圧延速度補正演算回路Ｊ３を付加したものに
相当する。偏差検出演算回路１２は各圧延スタンド電動
機３の圧延電流および速度のフィードバック信号並びに
速度基準切換タイミング設定器９および速度基準設定器
８の各設定値を取込み、タイミングのずれ、圧延速度の
偏差を検出、演算して圧延速度補正演算回路１３に入力
する。

圧延速度補正演算回路１３は速度基準切換タイミングの
ずれ、圧延速度の偏差に相当する各圧延ロール１の速度
補正量を演算し、予め与えられる各スタンドの速度基準
を修正しながら圧延材料２の圧延を実施する。なお、他
の速度基準、速度変化量などについては、第５図を参照
して説明した従来の連続圧延機制御と同様に与えられる
。

次に第１図の装置の構成および作用を、第２図ないし第
４図を参照しながら説明する。

各スタンドの速度基準切換タイミングは速度基準切換タ
イミング設定器９により第３図および第４図の圧延状態
図に示すようにして設定される。

すなわち、圧延材料２が材料検出手段１０からスタンド
＃１に至るまでの時間がｔｓＯ’各スタンド＃１〜＃２
間、＃２〜＃３間の通過時間がそれぞれｔｓ□”ｓ２と
いうように設定される。圧延実施中の圧延材料２の各ス
タンド通過時間は周知のように各スタンドの圧延電流フ
ィードバック信号を圧延電流検出手段５から偏差検出演
算回路１２に取込むことにより電流変化として検出する
ことができる。

それら実際の検出値を各々ｔｄｏ（第３図）。

ｔｄｌ（第４図）とすると、切換タイミング設定値に対
する実偏差Δｔｏ、Δｔ１は次式で表わされる。

Ａ　ｔ　ｏ　＝ｔ　ｓｏ　　ｔ　ｄｏ　　　　　　”’
　（１）Δｔ１””５ｌ−ｔｄｉ　　　　　　・・・（
２）一方、偏差検出演算回路１２に取り込まれた各スタ
ンドの圧延速度フィードバック信号をそれぞれｖｄｉ”
ｄ２とすると、速度基準演算回路７により設定される各
圧延スタンドの速度基準設定値ｖｓ□。

ＶＳ２（第６図のＴＲＩＥＰＩ　、　ＴＲＥＦ２に相当
）に対する実偏差ΔＶ　１　＋　　Δｖ２は次式で順次
水められる。

ΔＶ　１　””　Ｖ　８ｔ　　Ｖ　ｄｔ　　　　　　　
”’　（３）ΔＶ　２−　Ｖ　ｓ２　　Ｖ　ｄ２”’　
（４）以上述べたような切換タイミング実偏差Δ１゜お
よび実圧延速度偏差Δｖ　　（ｎは１・・・ｎの代表値
とする）は圧延速度補正演算回路１３に送出される。

第２図は圧延速度補正演算回路１３を示す一例であり、
各圧延スタンドの速度補正量ΔＶ　を次式に従って求め
る。

ΔＶ　　−ａ　　・Δｖ　　十ｂ　　・Δｔｎｎ　　　
　　　　　　ｎｎ　　　　　　　　　ｎ・・・（５） （ただし、ａ　は速度補正係数、ｂ　は切換夕ｎ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｎイミング補正
係数） 第２図の圧延速度補正演算回路１３には、速度補正係数
ａ　を設定する速度補正係数設定器１３１ａと、切換タ
イミング補正係数設定器１３１ｂとが備えられている。

（５）式右辺第１項の演算、すなわち速度補正係数設定
器１３１ａによって設定された速度補正係数ａ　と偏差
検出演算回路１２によって求められた実圧延速度偏差Δ
Ｖ　との乗算が第１の乗算器１３２ａによって実行され
る。同様に、（５）式右辺第２項の演算、すなわち切換
タイミング補正係数設定器１３１ｂによって設定された
切換タイミング補正係数ｂ　と偏差検出演算回路１２に
よって求められた切換タイミング実偏差Δｔ　との乗算
が第２の乗算器１３２ｂによって実行される。側梁算器
１３２ａ、　１３２ｂからの出力を加算器１３３によっ
て加算することによって（５）式の速度補正量ΔＶ　力
１得られる。

圧延速度補正演算回路１３により、圧延材料２の先端が
各圧延スタンドに到達する度毎に切換タイミング実偏差
Δｔ　および実圧延速度偏差Δｖ。

に相当する補正量ΔＶ　を各スタンドの速度基準演算回
路７に送出し、速度基準演算回路７がその延速度偏差Δ
Ｖ　により各速度基準を修正することに°より合理的な
先端制御を実施することができる。

以上の説明は圧延材料の先端制御に本発明を適用した場
合の実施例について行ったものであるが、後端制御に対
しても本実施例を上記と同様に適用することができる。

なお、前述の実施例においては当該スタンドの速度基準
を補正したが、併せて下流側スタンドの速度基準を随時
補正することも可能であり、それにより、より的確な速
度補正を実現することかできる。

以上のように圧延材料２の走行実時間および圧延速度を
検出し、その値によってオペレータの設定誤差や圧延中
に生じる速度変動を補正することにより、圧延材料の先
端や後端の制御精度の低下を補償し、合理性のある先端
制御および後端制御を実施することができる。

なお、上記説明は管材圧延の場合を例示したが、本発明
は管材以外の圧延材料を取扱う他の連続圧延設備にも適
用し、同様の効果を奏することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、圧延中の速度変動に
よる設定データとの間のずれや、オペレータによる設定
誤差など、圧延材料の先端や後端に係わる不安定な要素
を解消し、安定性のある連続圧延制御の可能な圧延制御
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す連続圧延機制御装置の
ブロック図、第２図は第１図の装置における圧延速度補
正演穿回路の詳細構成をボす回路図、第３図および第４
図は第１図の装置の作用を説明するための異なる状態を
示す圧延状態説明図、第５図は従来の連続圧延機制御装
置のブロック図、第６図は第５図の構成における先端制
御および後端制御の速度パターンを表わすタイムチャー
１・、第７図は第５図の構成における先端制御を説明す
る圧延状態説明図、第８図は第５図の構成における後端
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・・圧延ス
タンド電動機、４・・・圧延速度検出手段、５・・・圧
延電流検出手段、６・・・速度制御装置、７・・・速度
基準演算装置、８・・・速度基準設定器、９・・・速度
基準切換タイミング設定器、１０・・・材料検出手段、
１２・・・圧延］　５ 速度補正演算回路、１３・・・偏差検出演算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続圧延を実施する複数個の圧延スタンドに速度基準を
   与える速度基準設定手段と、圧延材料の各圧延スタンド
   通過毎に加速または減速するための速度変化量を前記速
   度基準に付加して各圧延スタンド毎の速度パターンを発
   生する速度基準演算手段と、この速度基準演算手段から
   出力される速度パターンに基づいて各スタンドの圧延速
   度を制御する速度制御手段とを備えた連続圧延機制御装
   置において、圧延材料のスタンド通過実時間偏差および
   圧延スタンド実圧延速度偏差を検出する偏差検出演算手
   段と、この偏差検出演算手段の検出結果に基づいて各圧
   延スタンドの圧延速度を補正する圧延速度補正演算手段
   とを設けたことを特徴とする連続圧延機制御装置。