JPH0551368B2 - - Google Patents
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- JPH0551368B2 JPH0551368B2 JP59144948A JP14494884A JPH0551368B2 JP H0551368 B2 JPH0551368 B2 JP H0551368B2 JP 59144948 A JP59144948 A JP 59144948A JP 14494884 A JP14494884 A JP 14494884A JP H0551368 B2 JPH0551368 B2 JP H0551368B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、圧延時に発生する圧延荷重偏差の検
出方法に関する。
出方法に関する。
従来技術と問題点
熱間圧延工程、冷間圧延工程で使用される自動
板厚制御（AGC）装置は、従来より板厚精度に
対するユーザーの厳しい要求を満足させるべく高
応答化、高機能化が推進されて来た。一方、近年
のオイルシヨツク以降の不況と共に、鉄鋼各社は
歩留り向上、省エネルギー化を進めている。歩留
り向上のために板厚精度に対する要求は一段と厳
しくなりつつある。又省エネルギー化では、熱間
圧延工程におけるHCR、低温加熱圧延法、圧延
機入側板厚増大化が実施されているが、これらの
操業方式はいずれも板厚精度を悪化させる要因と
なつている。これらの、操業形態の変更による板
厚精度悪化を防止し、かつユーザーの一段と厳し
くなる精度要求を満足させるための自動板厚制御
装置は、従来の比較できないぐらい高速化、複雑
な制御方式の採用、多くの補償機能の追加が行な
われている。圧下制御方式では、従来の電動圧下
制御方式から高速な油圧圧下制御方式に移り、更
に高速度な油圧制御機器の実用化によつて、機器
単体の応答周波数は100Hz〜150Hzにも達してい
る。
板厚制御（AGC）装置は、従来より板厚精度に
対するユーザーの厳しい要求を満足させるべく高
応答化、高機能化が推進されて来た。一方、近年
のオイルシヨツク以降の不況と共に、鉄鋼各社は
歩留り向上、省エネルギー化を進めている。歩留
り向上のために板厚精度に対する要求は一段と厳
しくなりつつある。又省エネルギー化では、熱間
圧延工程におけるHCR、低温加熱圧延法、圧延
機入側板厚増大化が実施されているが、これらの
操業方式はいずれも板厚精度を悪化させる要因と
なつている。これらの、操業形態の変更による板
厚精度悪化を防止し、かつユーザーの一段と厳し
くなる精度要求を満足させるための自動板厚制御
装置は、従来の比較できないぐらい高速化、複雑
な制御方式の採用、多くの補償機能の追加が行な
われている。圧下制御方式では、従来の電動圧下
制御方式から高速な油圧圧下制御方式に移り、更
に高速度な油圧制御機器の実用化によつて、機器
単体の応答周波数は100Hz〜150Hzにも達してい
る。
ところで、自動板厚制御方式の基本式は(1)式で
示される。
示される。
Δh＝ΔS＋ΔP／Ｍ ……(1)
(1)式の意味は、出側板厚偏差Δhは、圧下量偏
差ΔSと、圧延荷重偏差ΔPをミル定数Ｍで割つた
もの即ち圧延機の伸びの偏差との和である、とい
うことであり、AGCでは圧延荷重の基準値と測
定した圧延荷重を比較してΔPを求め、これによ
り出側板厚偏差Δhが０となる様に圧下量Ｓを制
御する。この圧下量偏差ΔSは(2)式で示される。
こゝで係数αはAGC系の正帰還率と呼ばれる。
差ΔSと、圧延荷重偏差ΔPをミル定数Ｍで割つた
もの即ち圧延機の伸びの偏差との和である、とい
うことであり、AGCでは圧延荷重の基準値と測
定した圧延荷重を比較してΔPを求め、これによ
り出側板厚偏差Δhが０となる様に圧下量Ｓを制
御する。この圧下量偏差ΔSは(2)式で示される。
こゝで係数αはAGC系の正帰還率と呼ばれる。
ΔS＝−αΔP／Ｍ ……(2)
(2)式より明らかなように、板厚精度の向上を図
るには正確にミル定数Ｍを推定することが重要で
あるが、圧延荷重偏差ΔPについても正しい値を
知る必要がある。
るには正確にミル定数Ｍを推定することが重要で
あるが、圧延荷重偏差ΔPについても正しい値を
知る必要がある。
よく知られている様に、ミル定数Ｍは圧延荷重
Ｐ、板幅Ｗ、ロール径Ｒなどで変化する。代表的
ミル剛性の曲線を第１図に示す。この図の曲線Ｃ
は、先ずロールをキスさせ、この状態をＳ＝０、
Ｐ＝０とし、次いでロールを締め込んで行つて圧
下量検出器と圧延荷重検出器の各指示値Ｓ、Ｐを
逐次プロツトして得たものである。ミル定数Ｍは
下記(3)式 Ｍ＝dP／dS ……(3) で表わされるが、使用部分は曲線Ｃの直線部なの
で、Ｍは該直線部を勾配を示す。
Ｐ、板幅Ｗ、ロール径Ｒなどで変化する。代表的
ミル剛性の曲線を第１図に示す。この図の曲線Ｃ
は、先ずロールをキスさせ、この状態をＳ＝０、
Ｐ＝０とし、次いでロールを締め込んで行つて圧
下量検出器と圧延荷重検出器の各指示値Ｓ、Ｐを
逐次プロツトして得たものである。ミル定数Ｍは
下記(3)式 Ｍ＝dP／dS ……(3) で表わされるが、使用部分は曲線Ｃの直線部なの
で、Ｍは該直線部を勾配を示す。
しかし自動板厚制御装置で使用するミル定数Ｍ
は(3)式のＭとは異なる。その理由は制御装置の動
作範囲内では圧延機機械系に存在するバツクラツ
シユが無視できないからである。即ちロールを締
め込んで行つた場合のＰ−Ｓ特性曲線と、締め込
みを止めて今度はロールを緩めて行つた場合のＰ
−Ｓ特性曲線とは重ならずにずれており、締め込
みと緩めを繰り返し行なうとＰ−Ｓ特性曲線はル
ープを画く。従つて(3)式の値はＳが増加方向か減
少方向かにより異なる値をとり、一義的には定ま
らない。この問題に対する補償法として従来は次
のような方法がとられていた。即ち、ロール開度
制御時、圧下の方向が変化した時に(4)式で示され
るように補正量βを、(2)式で定まるロール開度偏
差ΔSに加える又は減ずる。ΔS*はAGC系に対す
るロール開度偏差設定値である。
は(3)式のＭとは異なる。その理由は制御装置の動
作範囲内では圧延機機械系に存在するバツクラツ
シユが無視できないからである。即ちロールを締
め込んで行つた場合のＰ−Ｓ特性曲線と、締め込
みを止めて今度はロールを緩めて行つた場合のＰ
−Ｓ特性曲線とは重ならずにずれており、締め込
みと緩めを繰り返し行なうとＰ−Ｓ特性曲線はル
ープを画く。従つて(3)式の値はＳが増加方向か減
少方向かにより異なる値をとり、一義的には定ま
らない。この問題に対する補償法として従来は次
のような方法がとられていた。即ち、ロール開度
制御時、圧下の方向が変化した時に(4)式で示され
るように補正量βを、(2)式で定まるロール開度偏
差ΔSに加える又は減ずる。ΔS*はAGC系に対す
るロール開度偏差設定値である。
ΔS*＝ΔS±β ……(4)
(4)式で補正が行なえるとするのは、常にバツク
ラツシユ量は一定であるという前提に立つからで
あり、従つてこの時のミル定数曲線は第２図で示
される。この図の鎖線は第１図の曲線Ｃの直線部
に対応し、ヒステリシスループC1がバツクラツ
シユ補正をしたミル定数曲線である。
ラツシユ量は一定であるという前提に立つからで
あり、従つてこの時のミル定数曲線は第２図で示
される。この図の鎖線は第１図の曲線Ｃの直線部
に対応し、ヒステリシスループC1がバツクラツ
シユ補正をしたミル定数曲線である。
本発明者らは、第２図と同じ曲線を、圧下速度
を変化させて測定した。その結果を第３図に示
す。第３図で曲線C2は0.01Hz、曲線C3は0.05Hz、
及び曲線C4は0.3Hzの場合である。この図では圧
下量Ｓを正弦波状に変化させ、その正弦波の周波
数を変えることにより圧下速度を変化させたが、
0.01Hz、0.05Hz、0.3Hzは該周波数である。曲線C2
第２図の曲線C1と殆んど差がないが、曲線C3，
C4はかなり異なり、周波数が大なる程ヒステリ
シス幅が大になる。この図からバツクラツシユ量
は一定とはならず、圧下速度更には圧下加速度の
関数で示される事が分る。この様な性質をもつバ
ツクラツシユに対し従来のように(4)式では十分な
補正が行なえない。
を変化させて測定した。その結果を第３図に示
す。第３図で曲線C2は0.01Hz、曲線C3は0.05Hz、
及び曲線C4は0.3Hzの場合である。この図では圧
下量Ｓを正弦波状に変化させ、その正弦波の周波
数を変えることにより圧下速度を変化させたが、
0.01Hz、0.05Hz、0.3Hzは該周波数である。曲線C2
第２図の曲線C1と殆んど差がないが、曲線C3，
C4はかなり異なり、周波数が大なる程ヒステリ
シス幅が大になる。この図からバツクラツシユ量
は一定とはならず、圧下速度更には圧下加速度の
関数で示される事が分る。この様な性質をもつバ
ツクラツシユに対し従来のように(4)式では十分な
補正が行なえない。
発明の目的
本発明は、上述の欠点を解決し、容易に既設圧
延機系に適用できて、正確な圧延荷重偏差を推定
し、ひいては高精度の自動板厚制御を可能にする
方法を提供しようとするものである。
延機系に適用できて、正確な圧延荷重偏差を推定
し、ひいては高精度の自動板厚制御を可能にする
方法を提供しようとするものである。
発明の構成
本発明は、圧延荷重を検出する検出器及び圧下
量を検出する検出器を備えた圧延機の圧延荷重偏
差検出方法において、圧延時の前記圧延荷重検出
器の出力から得た圧延荷重偏差を、圧下量検出器
の出力から得た圧下速度又は該圧下速度と圧下加
速度により補正し、その補正した圧延荷重偏差を
真の圧延荷重偏差とすることを特徴とするが、次
に実施例を参照しながら更にこれを詳細に説明す
る。
量を検出する検出器を備えた圧延機の圧延荷重偏
差検出方法において、圧延時の前記圧延荷重検出
器の出力から得た圧延荷重偏差を、圧下量検出器
の出力から得た圧下速度又は該圧下速度と圧下加
速度により補正し、その補正した圧延荷重偏差を
真の圧延荷重偏差とすることを特徴とするが、次
に実施例を参照しながら更にこれを詳細に説明す
る。
発明の実施例
第３図等に示されるように圧下量Ｓ対圧延荷重
Ｐの特性曲線Ｃはループを画いており、これはリ
サージユ図形から明らかなように、信号Ｓと信号
Ｐには位相差があることを示している。鎖線は第
２図のそれに従つて第１図の曲線Ｃの直線部に対
応するもので、この場合は位相差０であり、そし
て第３図の曲線C2，C3，……の如く膨みが大に
なる程位相差は大きくなる。この膨みは前述のよ
うに圧下速度、更には圧下加速度により変る。前
記(2)式又は(3)式などから明らかなようにΔP∝
Ｍ・ΔSの関係があるが、Ｐ−Ｓ曲線には第３図
に示されるように圧下速度なども関係するので、
本発明では圧延荷重偏差（測定値）ΔPを次の(5)
式で表わすことにする。
Ｐの特性曲線Ｃはループを画いており、これはリ
サージユ図形から明らかなように、信号Ｓと信号
Ｐには位相差があることを示している。鎖線は第
２図のそれに従つて第１図の曲線Ｃの直線部に対
応するもので、この場合は位相差０であり、そし
て第３図の曲線C2，C3，……の如く膨みが大に
なる程位相差は大きくなる。この膨みは前述のよ
うに圧下速度、更には圧下加速度により変る。前
記(2)式又は(3)式などから明らかなようにΔP∝
Ｍ・ΔSの関係があるが、Ｐ−Ｓ曲線には第３図
に示されるように圧下速度なども関係するので、
本発明では圧延荷重偏差（測定値）ΔPを次の(5)
式で表わすことにする。
ΔP＝MΔS＋γｄ／dt（ΔS）＋ｍd2／dt2（ΔS）……(5
) こゝでｄ（ΔS）／dtは圧下速度、d2（ΔS）／dt2
は圧下加速度、γ、ｍは定数である。この(5)式の
右辺第１項Ｍ・ΔSは第３図の鎖線に対応し、同
第２項、第３項は曲線C2〜C3の鎖線からのずれ
の補正量である。発明者らの測定結果によると、
測定圧延荷重ΔPの中で(5)式の右辺第２項の割合
は３Hz動作時３％になつており、高速化に伴ない
増々無視できない事が判明した。自動板厚制御は
前記(2)式により行なうが、この式のΔS、ΔPには
前述のように位相差があるのでこの(2)式のΔPと
しては上記MΔS、即ち MΔS＝ΔP−γｄ／dt（ΔS）−ｍd2／dt2（ΔS）……(6
) を用いるとよい。本発明ではこのMΔSを真の圧
延荷重偏差と呼ぶ。係数γ、ｍは第３図等により
定めるが、これらは板幅、圧延荷重、圧延速度に
より変化するので学習等により補正とするとよ
い。
) こゝでｄ（ΔS）／dtは圧下速度、d2（ΔS）／dt2
は圧下加速度、γ、ｍは定数である。この(5)式の
右辺第１項Ｍ・ΔSは第３図の鎖線に対応し、同
第２項、第３項は曲線C2〜C3の鎖線からのずれ
の補正量である。発明者らの測定結果によると、
測定圧延荷重ΔPの中で(5)式の右辺第２項の割合
は３Hz動作時３％になつており、高速化に伴ない
増々無視できない事が判明した。自動板厚制御は
前記(2)式により行なうが、この式のΔS、ΔPには
前述のように位相差があるのでこの(2)式のΔPと
しては上記MΔS、即ち MΔS＝ΔP−γｄ／dt（ΔS）−ｍd2／dt2（ΔS）……(6
) を用いるとよい。本発明ではこのMΔSを真の圧
延荷重偏差と呼ぶ。係数γ、ｍは第３図等により
定めるが、これらは板幅、圧延荷重、圧延速度に
より変化するので学習等により補正とするとよ
い。
第４図は(6)式の計算を行なうハードウエアの概
要を示す図で、１０は圧延機、１２，１４はその
ワークロール、１６，１８はバツクアツプロー
ル、２０はロードセルなどの圧延荷重検出器、２
２はマグネスケールなどの圧下量検出器、２４は
これらの検出器２０，２２からの出力Ｐ及びＳか
らΔP、ΔS、更にｄ（ΔS）／dt、d2（ΔS）／dt2を
求めて前記(6)式の計算を行なう演算装置で、
MΔSなる出力ΔFを生じる。
要を示す図で、１０は圧延機、１２，１４はその
ワークロール、１６，１８はバツクアツプロー
ル、２０はロードセルなどの圧延荷重検出器、２
２はマグネスケールなどの圧下量検出器、２４は
これらの検出器２０，２２からの出力Ｐ及びＳか
らΔP、ΔS、更にｄ（ΔS）／dt、d2（ΔS）／dt2を
求めて前記(6)式の計算を行なう演算装置で、
MΔSなる出力ΔFを生じる。
発明の効果
以上説明したように本発明では圧下量偏差ΔS
の変化速度に応じて実測圧延荷重偏差ΔPを修正
するので、第３図に示す如きダイナミツクなミル
剛性特性に適合した圧延荷重偏差が得られ、特に
高速圧下制御機構を持つ圧延機において一層高精
度な自動板厚制御装置を行なうことができる。
の変化速度に応じて実測圧延荷重偏差ΔPを修正
するので、第３図に示す如きダイナミツクなミル
剛性特性に適合した圧延荷重偏差が得られ、特に
高速圧下制御機構を持つ圧延機において一層高精
度な自動板厚制御装置を行なうことができる。
第１図はミル剛性特性を示す図、第２図はバツ
クラツシユ補正したミル剛性特性図、第３図は圧
下速度を変えて求めたミル剛性特性図、第４図は
本発明の実施例示すブロツク図である。 図面で２０は圧延荷重検出器、２２は圧下量検
出器、１０は圧延機、２４は演算装置である。
クラツシユ補正したミル剛性特性図、第３図は圧
下速度を変えて求めたミル剛性特性図、第４図は
本発明の実施例示すブロツク図である。 図面で２０は圧延荷重検出器、２２は圧下量検
出器、１０は圧延機、２４は演算装置である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧延荷重を検出する検出器及び圧下量を検出
する検出器を備えた圧延機の圧延荷重偏差検出方
法において、 圧延時の前記圧延荷重検出器の出力から得た圧
延荷重偏差を、圧下量検出器の出力から得た圧下
速度又は該圧下速度と該圧下加速度により補正
し、その補正した圧延荷重偏差を真の圧延荷重偏
差とすることを特徴とした圧延機の圧延荷重偏差
検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14494884A JPS6123514A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 圧延機の圧延荷重偏差検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14494884A JPS6123514A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 圧延機の圧延荷重偏差検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6123514A JPS6123514A (ja) | 1986-02-01 |
| JPH0551368B2 true JPH0551368B2 (ja) | 1993-08-02 |
Family
ID=15373907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14494884A Granted JPS6123514A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 圧延機の圧延荷重偏差検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6123514A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59183918A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ゲ−ジメ−タ式自動板厚制御方法 |
-
1984
- 1984-07-12 JP JP14494884A patent/JPS6123514A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59183918A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ゲ−ジメ−タ式自動板厚制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6123514A (ja) | 1986-02-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |