JPH05154531A - 圧延機の自動板厚制御方法 - Google Patents

圧延機の自動板厚制御方法

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JPH05154531A
JPH05154531A JP3324829A JP32482991A JPH05154531A JP H05154531 A JPH05154531 A JP H05154531A JP 3324829 A JP3324829 A JP 3324829A JP 32482991 A JP32482991 A JP 32482991A JP H05154531 A JPH05154531 A JP H05154531A
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JP
Japan
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plate thickness
rolling
value
control
rolling mill
Prior art date
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Pending
Application number
JP3324829A
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English (en)
Inventor
Tadao Nakayama
忠雄 中山
Hiroyuki Katayama
裕之 片山
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィードバック自動板厚制御系の出力の振幅
の大きさにより制御利得値を増減させる方法を採り、精
度の高い自動板厚制御を実行できるようにすることを目
的とする。 【構成】 圧延材の圧延機入側における入側板厚偏差を
取り込み、この入側板厚偏差と所定の制御利得値との乗
算結果をもってロール圧下量を変化させて圧延材の板厚
をフィードフォワード制御する。圧延材の圧延機出側に
おける出側板厚偏差の平均振幅値が所定の不感帯値内に
ないとき、圧延機のフィードバック自動板厚制御系の出
力の振幅の変化の方向によって前記制御利得値を修正す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延機で圧延材を圧延
する際に板厚を自動的に制御する圧延機の自動板厚制御
方法に関し、特にフィードフォワード式の板厚制御方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】圧延機における自動板厚制御方法とし
て、従来、特開平1ー157710号公報に記載されたものが
ある。この従来の自動板厚制御方法は、圧延材の圧延機
入側における入側板厚偏差を取り込み、この入側板厚偏
差と所定の制御利得値との乗算結果をもってロール圧延
量を変化させて圧延材の板厚をフィードフォワード制御
するに際し、圧延材の圧延機出側における出側板厚偏差
の平均振幅値が所定の不感帯値内にないとき、所定の学
習機能により、出側板厚偏差の平均振幅値と入側板厚偏
差の平均振幅値との比の変化の方向によって制御利得値
を修正する方法を採っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の制御方法は、フ
ィードバック自動板厚制御系の出力結果を加味した出側
板厚偏差を用いて制しており、精度の高い自動板厚制御
を実行できない欠点がある。即ち、圧延中はフィードフ
ォワード制御系とフィードバック制御系とが同時に作動
しており、フィードフォワード制御により除去できなか
った出側板厚信号は、フィードバック制御系により制御
されている。そのため、従来の制御方法は、フィードバ
ック制御による制御結果が、フィードフォワード制御系
の外乱となる。従って、制御利得値の増減方向が逆とな
り、出側板厚偏差をかえって大きくする場合がある。
【0004】本発明は、かかる従来の課題に鑑み、フィ
ードバック自動板厚制御系の出力の振幅の大きさにより
制御利得値を増減させる方法を採り、精度の高い自動板
厚制御を実行できるようにすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧延材の圧延
機入側における入側板厚偏差を取り込み、この入側板厚
偏差と所定の制御利得値との乗算結果をもってロール圧
下量を変化させて圧延材の板厚をフィードフォワード制
御する圧延機の自動板厚制御方法において、圧延材の圧
延機出側における出側板厚偏差の平均振幅値が所定の不
感帯値内にないとき、圧延機のフィードバック自動板厚
制御系の出力の振幅の変化の方向によって前記制御利得
値を修正するものである。
【0006】
【作用】圧延機のフィードバック自動板厚制御系の出力
の振幅の変化の方向によって制御状態を判断する。そし
て、出側板厚偏差の平均振幅値を求め、この振幅値が不
感帯値内の充分に小さいときは、板厚制御が良好に機能
していると判断し、現状を継続する。また出側板厚偏差
の平均振幅値が比較的大きく不感帯値内にないときは、
フィードバック自動板厚制御系の出力の振幅値を不適合
度指標とし、その変化の方向、即ち増加傾向か減少傾向
かで制御利得値を増加減少あるいは減少増加させる等の
学習機能により、フィードフォワード制御利得値を増減
するものである。
【0007】板厚偏差の振幅値は、区間標準偏差の算出
によって正確に演算できるが、圧延制御の場合は板厚偏
差の正負が対称に近いので、自乗平均平方根、あるいは
絶対値の平均等の演算値を、振幅値と同等に使用するこ
とができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。図5は本発明に係る圧延機の自動板厚制御方法の
一実施例を示す制御装置のブロック図である。図5にお
いて、1 は圧延材、2 は圧延材1 を供給する入側リー
ル、3 は圧延材1 を巻き取る出側リール、4 は圧延材1
を圧延する圧延ロールである。
【0009】5 は圧延前の圧延材1 の板厚みを計測し入
側板厚偏差として出力する入側板厚計、6 は圧延後の圧
延材1 の板厚みを計測し出側板厚偏差として出力する出
側板厚計、7 は圧延機の入側速度を検出するパルスジェ
ネレータ、8 は圧延材1 の入側板厚計5 と圧延ロール4
との間の走行時間を考慮して信号を相当時間遅延する出
力タイミング回路、9 はロール間隙を変化させて圧延材
1 の板厚を制御する圧延機油圧圧下制御装置、10は出側
板厚偏差の積分量を圧延機油圧圧下装置9 へフィードバ
ックするフィードバック制御装置である。
【0010】12は入側板厚計5 の計測値を受けて圧下量
の計算および制御利得値の更新を行う制御演算器で、バ
ードウェアはCPU、メモリ等よりなる制御用電子計算
機である。13はミル定数M、圧延材1 の材料の塑性定数
mの値を設定する数値設定器、14は入側板厚偏差ΔHを
受けそれに(m/M)を乗算する第1演算器、15は制御
利得値Aを乗算して、フィードフォワード出力量ΔS=
A(m/M)ΔHを演算する第2演算器、16は制御利得
値Aの値を保持しているメモリである。17はAGC演算
制御器で、出側板厚計の計測値が所定の不感帯内にない
ときに、フィードバック制御装置10の出力の振幅値を不
適合度指標として、その変化の方向によって制御利得値
Aを演算しメモリ16へ出力するためのものである。
【0011】圧延材1 の圧延に際しては、入側リール2
より圧延材1 を供給し、圧延ロール4 によって圧延した
後、その圧延材1 を出側リール3 により巻き取る。この
時、入側板厚計5 より計測された入側板厚偏差ΔHは演
算器12に入力される。演算器12においては、入側板厚偏
差ΔHを取り込み、数値設定器13により設定された定数
mおよびM、メモリ16に記憶する制御利得値Aを第1、
第2演算器14,15 で乗除算してロール間隙ΔSを演算
し、このロール間隙ΔSを出力タイミング回路8へ送出
する。そして、このロール間隙ΔSを出力タイミング回
路8 によって圧延材1 の走行時間に相当する遅延時間の
後、圧延機油圧圧下制御装置9 に出力し、この圧延機油
圧圧下制御装置9 により圧延ロール4 のロール圧下量の
制御を行う。
【0012】なお、フィードフォワード制御はオープン
ループであり、出側板厚偏差の零点の補正ができないの
で、フィードバック制御装置10が併用されている。制御
利得値Aは、圧延材1 の材質、寸法によって最適値が異
なるので、後述のように圧延に先立ち設定入力されると
共に、圧延中にAGC演算制御器17により自動的に調整
される。
【0013】このAGCの方法は、たとえば、出側板厚
計6 からの出側板厚偏差Δhと、フィードバック制御装
置10からの出力の振幅値との両者によって制御利得値A
の値を増減調整しようとするものである。図1乃至図4
はAGC演算制御器17の制御動作を示すフローチャート
である。図1はメインプログラムのフローチャートであ
り、ステップA1では、不感帯値Eを設定する。
【0014】ステップA2では、出側板厚偏差の平均振
幅値としての出側板厚偏差平均値バーΔhを計算する。
ステップA3では、フィードバック自動板厚制御系の出
力の振幅値Xj =|ΔSi|の計算をする。Xjは制御
利得値Aを増加させるか減少させるかの判定値である。
【0015】ステップA4では、出側板厚偏差平均値バ
ーΔh<Eのとき、つまり、不感帯E内に入っていると
きは十分な板厚精度が得られているので、制御利得値A
を変更しない。直ちにステップA6へ行く。ステップ5
では、バーΔh≧Eのとき、つまり、不感帯E内に入っ
ていないときで、十分な板厚精度が得られていないの
で、制御利得値Aを変更し、板厚精度を良くする。
【0016】ステップ6では、演算を続行するか、操作
盤のスイッチを参照するなどして判断をする。続行する
ときはステップA2へもどる。続行しないときはエンド
に進み終了する。図2は出側板厚偏差平均値バーΔhを
計算する第1サブプログラムのフローチャートであり、
ステップA7では、入側板厚偏差ΔHiをパルスジェネ
レータ7 の信号によりトラッキングして、同一地点の材
料が出側板厚計6 に到達するポイントを求める。
【0017】ステップA8では、入側板厚偏差ΔHiと
同一地点の出側板厚偏差Δhiの読込を行う。ステップ
A9では、出側板厚偏差Δhiの絶対値化を行う。 Δhi→|Δhi| ステップA10では、出側板厚偏差Δhiの平均値Δhを
求める。ここで、nはステップA10のサンプル数nと同
じである。
【0018】 Δh=(1/n)(|Δh1 |+|Δh2 |+……|Δhn|) 図3はフィードバック自動板厚制御系の出力の振幅値X
j=|ΔSi|の計算をする第2サブプログラムのフロ
ーチャートであり、ステップA11では、この振幅値Xj
=|ΔSi|を求める。即ち、例えば、図6のbに示す
ようなΔSi信号があれば、このΔSi信号をローパス
フィルタにかけて、図6のCに示すように低周波成分を
除去する。
【0019】そして、ΔSi信号のマイナス分を反転さ
せてプラスにする。つまり、絶対値化する。 |ΔSi|←ΔSi 次にiがn個のときの平均値を求め、これを|ΔSi|
とする。 |ΔSi|=|ΔS1 |+|ΔS2 |+|ΔS3 |+……+|ΔSn|/n そして、|ΔSi|→Xjと置くと、振幅の平均値が求
められる。
【0020】この振幅値Xjは値が小さいほど制御利得
値Aの値が適切で、出側板厚偏差が小さくなっていると
言える。ステップA12では、Xjが第1回目の値X1
の判断を行う。Yesのとき前回の値Xjがないのでス
テップA13で行うXj>X j-1 の比較ができない。リ
タンしてステップA16へ進む。NoのときはステップA
13へ進む。
【0021】図4は制御利得値Aを変更する第3サブプ
ログラムのフローチャートであり、ステップA13では、
Xj>X j-1 の判断を行う。X j-1 は前回演算され
一時記憶されていたXjである。今回の振幅値Xjが前
回の振幅値X j-1 より大きくなったか、つまり今回の
出側板厚偏差が前回より悪くなったかの判断をする。
【0022】Yesのときは悪くなった時であり、ステ
ップA15へ進む。Noのときは良くなった時であるの
で、ステップA14へ進む。ステップA14では、前回制御
利得値Aを下げたかの判断を行う。Yesのとき前回制
御利得値Aを下げて振幅値Xjが小さくなった。さらに
Xjを小さくするために今回も制御利得値Aを下げる。
ステップA17へ進む。
【0023】Noのとき前回制御利得値Aを上げてXj
が小さくなった。さらにXjを小さくするために今回も
制御利得値Aを上げる。ステップA16へ進む。ステップ
A15でも、前回制御利得値Aを下げたかの判断を行う。
Yesのとき前回制御利得値Aを下げてXjが大きくな
った。つまり出側板厚偏差が大きくなり悪くなった。よ
って今回は前回と逆に制御利得値Aを上げる。ステップ
A16へ進む。
【0024】Noのとき前回制御利得値Aを上げて振幅
値Xjが大きくなった。つまり、出側板厚偏差が大きく
なり悪くなった。よって、今回は前回と逆に制御利得値
Aを下げる。ステップA17へ進む。ステップA16では、
制御利得値Aを 0.02 増加させる。前回の制御利得値A
に0.02 を加えたものを今回の制御利得値Aとする。本
例では 0.02 としているが他の値でも良い。リタンして
ステップA7へ進む。
【0025】ステップA17では、制御利得値Aを 0.02
減少させる。前回の制御利得値Aから 0.02 減じたもの
を今回の制御利得値Aとする。本例では 0.02 としてい
るが他の値でも良い。リタンしてステップA6へ進む。
このようにフィードバック自動板厚制御系の出力の振幅
値の大きさによって制御利得値Aを増減させることによ
り、精度の高い自動板厚制御が実行できる。即ち、フィ
ードフォワード制御の作業利得値Aが最適のとき、図6
のaに示すように圧延ロール4 の熱膨脹によって時間の
経過と共にロール間隔が開く方向にフィードバック自動
板厚制御系の出力が変化するが、その出力は変動しな
い。しかし、制御利得値Aが最適でないときには、図6
のbに示すように出力が振動するので、その振幅が零に
なるように制御利得値Aを増減する。従って、これによ
り精度の高い自動板厚制御が実行できる。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、圧延材の圧延機入側に
おける入側板厚偏差を取り込み、この入側板厚偏差と所
定の制御利得値との乗算結果をもってロール圧下量を変
化させて圧延材の板厚をフィードフォワード制御する圧
延機の自動板厚制御方法において、圧延材の圧延機出側
における出側板厚偏差の平均振幅値が所定の不感帯値内
にないとき、圧延機のフィードバック自動板厚制御系の
出力の振幅の変化の方向によって前記制御利得値を修正
するので、精度の高い自動板厚制御が実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すAGC動作のフローチ
ャートである。
【図2】本発明の一実施例を示す第1サブプログラムの
フローチャートである。
【図3】本発明の一実施例を示す第2サブプログラムの
フローチャートである。
【図4】本発明の一実施例を示す第3サブプログラムの
フローチャートである。
【図5】本発明の一実施例を示す制御装置のブロック図
である。
【図6】本発明の一実施例を示す出力の波形図である。
【符号の説明】
1 圧延材 4 圧延ロール 9 圧延機油圧圧下制御装置 10 フィードバック制御装置 13 数値設定器 14 第1演算器 15 第2演算器 17 演算制御器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧延材の圧延機入側における入側板厚偏
    差を取り込み、この入側板厚偏差と所定の制御利得値と
    の乗算結果をもってロール圧下量を変化させて圧延材の
    板厚をフィードフォワード制御する圧延機の自動板厚制
    御方法において、圧延材の圧延機出側における出側板厚
    偏差の平均振幅値が所定の不感帯値内にないとき、圧延
    機のフィードバック自動板厚制御系の出力の振幅の変化
    の方向によって前記制御利得値を修正することを特徴と
    する圧延機の自動板厚制御方法。
JP3324829A 1991-12-09 1991-12-09 圧延機の自動板厚制御方法 Pending JPH05154531A (ja)

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