JPH0513604U - 調質圧延用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置調整動作及び圧力調整動作を独立的に制
御できると共に、各動作の切り換えを円滑に行い得る調
質圧延用制御装置を提供するものである。 【構成】 バックアップロール１及びワークロール２，
油圧シリンダ３，及びサーボ機構５から成る圧延動作部
に対し、位置センサ６及び圧力センサ７から成る圧延動
作検出部を設け、圧延動作制御時の動的位置情報と動的
圧力情報とを検出して調質圧延用制御部１１に伝送して
いる。この調質圧延用制御部１１は、位置調整動作及び
圧力調整動作間で切り換え可能な制御を行うもので、特
に切り換え制御時には動的位置情報と予め設定された位
置目標情報との間、或いは動的圧力情報と予め設定され
た圧力目標情報との間でそれぞれ生じる偏差の相関性に
より圧延動作部を初期制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、調質材を位置目標情報と圧力目標情報とに基づいて圧延仕上げする 圧延動作部の動作を制御する調質圧延用制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、調質圧延は、焼なまし処理された後の冷延鋼板等の調質材を、冷間圧 延するものである。調質材は焼なまし処理されると、硬度が軟らかくなり過ぎた り、或いは縞状に歪み模様を生じてしまうことがあるので、調質圧延工程におい ては、冷間圧延時に硬度向上及び歪み防止を図るために軽圧力をかけている。

【０００３】 このような調質圧延を行うための調質圧延用制御装置は、調質材に軽圧力をか けたり、或いは冷間圧延を行うために重圧力をかけ得る圧力調整機能を備えた圧 力機構部と、この圧力機構部を作動させるための位置を自動的に定めるための位 置制御部とを備えている。尚、調質圧延仕上げ工程は、スキンパスミルとも呼ば れる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の調質圧延用制御装置の場合、断続的に使用すると、外乱等により調質圧 延に要する圧力機構部の圧力設定と位置制御部の位置設定とにそれぞれ負荷要件 上の大きな差異を生じることがある。通常、各部の負荷要件が相関的に大きいと 、各部の初期制御に大きな動作負担を要することになる。具体的に云えば、従来 の調質圧延用制御装置は、圧力機構部の圧力設定を自動化させることが困難にな っており、調質圧延用に各部を制御したり、或いは切り換えを行うことができな いという不便がある。

【０００５】 一方、初期制御の動作負担の問題を解決せずに調質圧延用制御装置において位 置制御や圧力制御を行うと、動作が不安定になったり、場合によっては過大負荷 により制御系が故障してしまう危険も生じる。しかしながら、その反面、位置調 整動作や圧力調整動作を制御し、且つこれらを切り換え得る便宜性の高い調質圧 延用制御装置の出現も望まれている。

【０００６】 本考案はかかる事情を鑑みなされたもので、その目的は、位置調整動作及び圧 力調整動作を独立的に制御できると共に、各動作の切り換えを円滑に行い得るよ うな調質圧延用制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば、調質材を位置目標情報と圧力目標情報とに基づいて圧延する 圧延動作部の動作を制御する調質圧延用制御装置において、圧延動作部の動作時 に位置目標情報に相関する動的位置情報と圧力目標情報に相関する動的圧力情報 とを検出する圧延動作検出部と、位置目標情報及び圧力目標情報が記憶設定され 、動的位置情報，動的圧力情報，位置目標情報，及び圧力目標情報に基づいて所 定の演算を行って演算結果を得、該演算結果に応じて圧延動作部を位置調整動作 及び圧力調整動作の間で切り換え可能に制御する調質圧延用制御部とから成る調 質圧延用制御装置が得られる。 又、上記調質圧延用制御部が切り換え制御時に動的位置情報及び位置目標情報 の間と、動的圧力情報及び圧力目標情報の間とでそれぞれ生じる偏差の相関性に 基づいて圧延動作部を初期制御する調質圧延用制御装置も得られる。

【０００８】

【作用】

本考案の調質圧延用制御装置は、位置調整動作及び圧力調整動作を独立的に制 御し、且つ各動作の切り換えを円滑に行い得るようにしているので、調質材に対 して常時適確な圧延工程を施すことができる。この調質圧延用制御装置は、圧延 動作部においては、圧延動作検出部から圧延動作制御時の動的位置情報と動的圧 力情報とを調質圧延用制御部に伝送している。この調質圧延用制御部は、位置調 整動作及び圧力調整動作の間で切り換え可能な制御を行う。これにより、初期制 御の動作負担の問題が解決され、円滑な切り換えを行い得る。

【０００９】

【実施例】

以下に実施例を挙げ、本考案の調質圧延用制御装置について詳細に説明する。 図１は、調質圧延用制御装置の基本構成を示す図である。

【００１０】 図１の調質圧延用制御装置は、鋼板等の調質材４を位置目標情報と圧力目標情 報とに基づいて圧延する圧延動作部の動作を制御するものである。即ち、調質圧 延用制御装置は、圧延動作部の動作時に位置目標情報に相関する動的位置情報を 検出する位置センサ６、及び圧力目標情報に相関する動的圧力情報とを検出する 圧力センサ７から成る圧延動作検出部と、初期的に位置目標情報及び圧力目標情 報が記憶設定され、動的位置情報，動的圧力情報を入力し、それぞれ位置目標情 報又は圧力目標情報との間で比較演算する（細部は後述する）調質圧延用制御部 １１とを備えている。

【００１１】 又、圧延動作部は、調質材４を圧延するため、この調質材４を挟んで対向して 設けられたワークロール２と、このワークロール２をバックアップするバックア ップロール１と、このバックアップロール１を取り付けた油圧シリンダ３とを備 えている。加えて、圧延動作部は、サーボ弁及びアクチュエータを有するサーボ 機構５を備えて構成される。このうち、サーボ機構５は、油圧シリンダ３に取り 付けられ、油圧シリンダ３の位置を移動し、必要に応じてアクチュエータを調整 することで油圧シリンダ３の油圧を可変する。

【００１２】 位置センサ６は、ゲージを有し、ワークロール２に接続されている。この位置 センサ６は、調質材４上におけるワークロール２の動的位置情報を検出し、その 検出結果を含む検出信号を位置センサカウンタ８に伝送する。圧力センサ７は、 油圧シリンダ３及びサーボ機構５の間で接続され、油圧シリンダ３における動的 圧力情報を検出し、その検出結果を含む検出信号を圧力センサアンプ９に伝送す る。又、サーボ機構５は、サーボアンプ１０に接続されている。

【００１３】 調質圧延用制御部１１は、予め圧延動作部に対し、目標とする位置調整動作と 圧力調整動作とをそれぞれ位置目標情報ｒ_l と圧力目標情報ｒ_p として設定でき るもので、これらの各情報をサーボ機構５に対して切り換え可能に伝送するため に、それぞれ固有の位置制御ゲインＫ₁ と、圧力制御ゲインＫ₂ とを備えている 。又、調質圧延用制御部１１は、位置制御ゲインＫ₁ 及び圧力制御ゲインＫ₂ を 切り換えるためのスイッチＳを含む位置／圧力切り換え操作部１１ｃを備えてい る。この調質圧延用制御部１１は、位置センサカウンタ８及び圧力センサアンプ ９よりそれぞれ動的位置情報，動的圧力情報を含む検出信号をＤＩ（デジタル・ インテグレータ），Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル・コンバータ）を介して入力し 、ぞれぞれ演算部Ａ，Ｂに伝送する。

【００１４】 一方、演算部Ａでは、位置目標情報ｒ_l が設定され、動的位置情報含む検出信 号が伝送されるので、これら位置目標情報ｒ_l 及び動的位置情報を比較してその 差値を算出し、且つその差値が所定の許容範囲に収められるように、制御信号を 位置制御ゲインＫ₁ に伝送する。又、演算部Ｂでは、圧力目標情報ｒ_p が設定さ れ、動的圧力情報を含む検出信号が伝送されるので、これら圧力目標情報ｒ_p 及 び動的圧力情報を比較してその差値を算出し、且つその差値が所定の許容範囲に 収められるように、制御信号を圧力制御ゲインＫ₂ に伝送する。加えて、演算部 Ａでは、圧力制御ゲインＫ₂ から位置制御ゲインＫ₁ に切り換えられたとき、更 に演算部Ｂでは、位置制御ゲインＫ₁ から圧力制御ゲインＫ₂ に切り換えられた ときに、それぞれ動的位置情報及び位置目標情報ｒ_l ，動的圧力情報及び圧力目 標情報ｒ_p の間でそれぞれ生じる偏差の相関性に基づいて圧延動作部を初期制御 する。

【００１５】 具体的に云えば、演算部Ａは、位置制御ゲインＫ₁ から圧力制御ゲインＫ₂ に 切り換えられたときに演算部Ｂに対して伝送する初期補正値１１ａを有する。又 、演算部Ｂは、圧力制御ゲインＫ₂ から位置制御ゲインＫ₁ に切り換えられたと きに演算部Ａに対して伝送する初期補正値１１ｂを有する。初期補正値１１ａは 、これをＸとし、位置制御偏差をｅ_l ，圧力制御可変偏差をｅ_p ´とすると、上 述した位置制御ゲインＫ₁ 及び圧力制御ゲインＫ₂ の間でＸ＝ｅ_l −Ｋ₂ ／Ｋ₁ ・ｅ_p ´なる関係で得られる。又、初期補正値１１ｂも、これをＹとし、位置制 御可変偏差をｅ_l ´，圧力制御偏差をｅ_p とすると、位置制御ゲインＫ₁ 及び圧 力制御ゲインＫ₂ の間でＹ＝ｅ_p −Ｋ₁ ／Ｋ₂ ・ｅ_l ´なる関係で得られる。

【００１６】 ところで、切り換え補正制御を行うとき、位置制御ゲインＫ₁ よりスイッチＳ に伝送される位置制御操作値は、これをＥ_l とすると、上述した初期補正値１１ ａとの間でＥ_l ＝Ｋ₁ ｛ｅ_l −（ｅ_l −Ｋ₂ ／Ｋ₁ ・ｅ_p ´）｝のアルゴリズム で表わせられる。又、圧力制御ゲインＫ₂ よりスイッチＳに伝送される圧力制御 操作値は、これをＥ_p とすると、初期補正値１１ｂとの間でＥ_p ＝Ｋ₂ ｛ｅ_p − （ｅ_p −Ｋ₁ ／Ｋ₂ ・ｅ_l ´）｝のアルゴリズムで表わせられる。ここで、位置 制御操作値Ｅ_l 及び圧力制御操作値Ｅ_p は、切り換え補正制御を行うときに、位 置制御操作値Ｅ_l は、Ｅ_l ＝Ｋ₁ ｛ｅ_l −（ｅ_l −Ｋ₂ ／Ｋ₁ ・ｅ_p ´）｝＝Ｋ ₂ ・ｅ_p ´＝Ｅ_p として、圧力制御操作値Ｅ_p は、Ｅ_p ＝Ｋ₂ ｛ｅ_p −（ｅ_p − Ｋ₁ ／Ｋ₂ ・ｅ_l ´）｝＝Ｋ₁ ・ｅ_l ´＝Ｅ_l として、それぞれが互いに置き換 えられて初期値応答されることになる。尚、初期制御の動作負担が無い場合には 、補正制御を要しない。

【００１７】 図２は、切り換え補正制御を行わないときの調質圧延用制御部１１の要部（演 算部Ａ及びＢを含む）を示したものである。このとき、初期補正値１１ａは、初 期制御の動作負担が無いので、Ｘ＝ｅ_l −Ｋ₂ ／Ｋ₁ ・ｅ_p ´＝０となる。この 場合、位置制御操作値Ｅ_l は、Ｅ_l ＝Ｋ₁ ｛ｅ_l −０）｝＝Ｋ₁ ・ｅ_l ＝Ｅ_p と して、圧力制御操作値Ｅ_p は、Ｅ_p ＝Ｋ₂ ｛ｅ_p −（０）｝＝Ｋ₂ ・ｅ_p ＝Ｅ_l として、それぞれが互いに置き換えられて初期値応答されることになる。

【００１８】 図３は、切り換え補正制御を行うときの調質圧延用制御部１１の要部（演算部 Ａ及びＢを含む）を示したものである。このとき、初期補正値１１ａは、Ｘ＝ｅ _l −Ｋ₂ ／Ｋ₁ ・ｅ_p ´で与えられ、初期補正値１１ｂは、Ｙ＝ｅ_p −Ｋ₁ ／Ｋ ₂ ・ｅ_l ´で与えられる。よって、位置制御操作値Ｅ_l は、上述した如くＥ_l ＝ Ｋ₁ ｛ｅ_l −（ｅ_l −Ｋ₂ ／Ｋ₁ ・ｅ_p ´）｝で得られ、圧力制御操作値Ｅ_p も 、Ｅ_p ＝Ｋ₂ ｛ｅ_p −（ｅ_p −Ｋ₁ ／Ｋ₂ ・ｅ_l ´）｝で得られる。

【００１９】 このような構成による調質圧延用制御装置は、圧延動作部を調質圧延用制御部 １１によりその位置調整動作及び圧力調整動作に関し、独立的に制御できるよう にしているので、圧延動作部による調質材４に対する圧延工程を適確に行い得る 。又、図２及び図３に示す如く、各動作の切り換え時に外乱δを生じても、補正 制御を行って初期制御の動作負担を最小限に抑制できるので、切り換えを円滑に 行い得る。換言すれば、予め調質圧延用制御部１１において設定された位置目標 情報ｒ_l や圧力目標情報ｒ_p と、初期的に圧延動作部において設定され、圧延動 作検出部において検出される動的位置情報や動的圧力情報との間で生じる差異が それぞれ大きい場合であっても（このとき、初期制御の動作負担が大きくなる） 、切り換えを円滑に行い得ることを意味する。

【００２０】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、位置調整動作及び圧力調整動作を独立的に制 御できると共に、各動作の切り換えを補正制御により円滑に行い得る便宜性の高 い調質圧延用制御装置が得られる。これにより、位置制御や圧力制御の動作を常 時安定して行い得るようになるので、圧延工程の適確な実行が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である調質圧延用制御装置の
基本構成を、圧延動作部を含めて示す図である。

【図２】図１の調質圧延用制御装置に含まれる調質圧延
用制御部の要部において、切り換え補正制御を行わない
場合を説明するための図である。

【図３】図２の調質圧延用制御部の要部において、切り
換え補正制御を行う場合を説明するための図である。

【符号の説明】

１ バックアップロール ２ ワークロール ３ 油圧シリンダ ４ 調質材 ５ サーボ機構 ６ 位置センサ ７ 圧力センサ ８ 位置センサカウンタ ９ 圧力センサアンプ １０ サーボアンプ １１ 調質圧延用制御部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 調質材を位置目標情報と圧力目標情報と
   に基づいて圧延する圧延動作部の動作を制御する調質圧
   延用制御装置において、前記圧延動作部の動作時に前記
   位置目標情報に相関する動的位置情報と前記圧力目標情
   報に相関する動的圧力情報とを検出する圧延動作検出部
   と、前記位置目標情報及び圧力目標情報が記憶設定さ
   れ、前記動的位置情報，前記動的圧力情報，前記位置目
   標情報，及び前記圧力目標情報に基づいて所定の演算を
   行って演算結果を得、該演算結果に応じて前記圧延動作
   部を位置調整動作及び圧力調整動作の間で切り換え可能
   に制御する調質圧延用制御部とから成ることを特徴とす
   る調質圧延用制御装置。
2. 【請求項２】 前記調質圧延用制御部は、前記切り換え
   制御時に前記動的位置情報及び位置目標情報の間と、前
   記動的圧力情報及び圧力目標情報の間とでそれぞれ生じ
   る偏差の相関性に基づいて前記圧延動作部を初期制御す
   ることを特徴とする請求項１に記載の調質圧延用制御装
   置。