JPH0587337B2 - - Google Patents

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JPH0587337B2
JPH0587337B2 JP60257128A JP25712885A JPH0587337B2 JP H0587337 B2 JPH0587337 B2 JP H0587337B2 JP 60257128 A JP60257128 A JP 60257128A JP 25712885 A JP25712885 A JP 25712885A JP H0587337 B2 JPH0587337 B2 JP H0587337B2
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JP
Japan
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amount
plate thickness
variation
control
stand
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Akira Kitamura
Kyohiro Tani
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) この発明は、タンデム圧延機における板厚制御
を圧下制御と張力制御とによつて行なう板厚制御
方法に関する。 (従来技術とその問題点) 鋼板の冷間圧延などに利用されるタンデム圧延
機では、各圧延スタンドの出側板厚変動の原因と
して、入側板厚変動と被圧延板材の材料硬度変動
とがある。このため、これら双方に対処可能な板
厚制御が必要とされるが、このような目的で使用
される従来の制御方法としては、次の2つの方法
が主流となつている。 従来法() 上流側# 1スタンドのゲージメ
ータAGCと、最終スタンドにおけるX線モニ
ターAGCと組合わせた方法。 従来法() スタンド間張力一定制御と、ロ
ールギヤツプの開閉による圧下制御とを組合わ
せて、各スタンドの出側板厚変動を行なう方
法。 これらのうち、従来法()は、材料硬度変動
に対する自己保持性を持つているため、これにつ
いては有効性が高いが、張力制御は行なつていな
いために張力バランスがくずれることが多く、圧
延の安定性が損われるという問題がある。また、
中間スタンドには板厚制御機能を付与していない
ため、全体的な板厚制御効果に乏しく、特に先後
端オフゲージの解消が困難であるという問題もあ
る。 一方、従来法()は、入側板厚変動と材料硬
度変動とによる出側板厚変動を全て圧下で制御し
ているため、各スタンドにおける荷重変動が過大
となつて荷重バランスをくずすとともに、製品に
おける形状不良や高荷重によるしぼり込みが生ず
るという問題がある。 (発明の目的) この発明は従来技術における上述の問題の克服
を意図しており、全体としての板厚制御効果や圧
延の安定性が高く、オフゲージ量を減少させるこ
とができるとともに、各スタンドにおける荷重変
動も小さく、製品の形状不良や高荷重によるしぼ
り込みも生じない板厚制御方法を提供することを
目的とする。 (目的を達成するための手段) 上述の目的を達成するため、この発明において
は、各圧延スタンドにおける被圧延板材の入側板
厚変動量と材料硬度変動量とを求め、上記入側板
厚変動量と上記材料硬度変動量を配分して第1と
第2の外乱量を形成するとともに、第1の外乱量
による出側板厚変動を圧下制御によつて抑圧し、
第2の外乱量による出側板厚変動を各圧延スタン
ド間における被圧延板材の張力の干渉を取込んだ
目標値修正方式の張力制御によつて抑圧する。 (実施例) A 実施例の制御原理 第1図はこの発明の一実施例に用いられる板厚
制御装置の概念図である。同図において、この実
施例では、5台の圧延スタンド〜を配列して
形成したタンデム圧延機を対象として、被圧延板
材(たとえば鋼板)Zを冷間圧延する際の板厚制
御を行なう。 そこで、この第1図の装置の具体的構成と動作
とを説明する前に、この実施例における制御原理
を説明する。 前述したように、タンデム圧延機における各ス
タンド〜の出側板厚変動は、入側板厚変動と
材料硬度変動とによつて引起こされる。また、各
スタンド〜は、スタンド間の被圧延板材張力
で結合された干渉系である。このため、このよう
な干渉をも取込んで、i番目のスタンド(以下、
「# iスタンド」と書く。)におけるΔhiは、次の
(1)式で表現することができる。 Δhi=(∂hi/∂Hi)ΔHi+(∂hi/∂Qi)ΔQi+(∂
hi/∂Si)ΔSi+(∂hi/∂tf,i-1)Δtf,i-1+(∂hi
/∂tf,i)Δtf,i (i=1,
2,…5)…(1) ここで、 ΔHi=# iスタンドにおける入側板厚変動量、 ΔQi=# iスタンドにおける材料硬度変動量、 ΔSi=# iスタンドにおける圧下制御量、 Δtf,i=∂iスタンドにおける前方張力目標値修正 量、 (ただし、Δtf,0=Δtf,5=0) (∂hi/∂Hi),(∂hi/∂Qi),(∂hi/∂Si),(
∂hi/∂tf,i) =各種影響係数 である。 この(1)式に現われる種々の変数・定数は、次の
ようにして求めることができる。 まず、材料硬度変動量ΔQiは、# 1スタンドの
入側における材料硬度変動値ΔQ1と、# (i−
1)スタンドから# iスタンドの間における硬化
係数εi(i=2〜5)とを用いて、漸化式: ΔQi=εiΔQi-1 …(2) を順次適用することによつて求めることができ
る。 ここで、ΔQiは、実測によつて求めることも可
能であり、また、 ΔP1=[M1∂P1/∂H1/(M1+Q1)]ΔH1 −[MQ1/(M1+Q1)]ΔS1 +[M1∂P1/∂Q1/(M1+Q1)]ΔQ1 +[M∂P1/∂tf,1/(M1+Q1)]Δtf,1 …(3) (ただし、ΔP1およびM1はそれぞれ、# 1ス
タンドの荷重変動およびミル定数)を変形して得
られる次の(4)式: ΔQ1=[(M1+Q1)/M1∂P1/∂Q1]ΔP1 +[Q1/∂P1/∂Q1]ΔS1−[∂P1/∂tf,1/∂P1
∂Q1]Δtf,1 −[∂P1/∂H1/∂P1/∂Q1]ΔH1 …(4) に基づいて、演算によつて求めることもできる。 すなわち、後者では、# 1スタンド入側にX線
厚み計を設け、それによつて得られる入側板厚変
動量をトラツキングすることによつてΔH1を求
め、さらにΔP1,ΔS1,Δtf,1を実測によつてリア
ルタイムで求めれば、各種影響係数:(∂P1
∂Q1),…をあらかじめ与えておくことにより、
(4)式によつてΔQ1を得ることができるわけであ
る。 また、(1)式のうち、入側板厚変動による出側板
厚変動量: (∂hi/∂Hi)ΔHi …(5) は、たとえばゲージメータ式をベースにして、 [Qi/(Mi+Qi)]ΔHi …(6) で求めるか、またはマスフローゲージを用いて、 Vi-1(1+fi-1)/Vi(1+fi)Hi−hi0…(7) ただし、 Vi=∂iスタンドの圧延速度(ミルモーター速
度)、 fi=∂iスタンドの先進率、 hi0=∂iスタンドの目標出側板厚、 で求めることができる。 このようにして(1)式の各変数・定数を求めるこ
とができるが、ここで、ΔHi,ΔQiを成分とする
外乱ベクトル: ΔH→=(ΔH1,ΔH2,…,ΔH5T …(8) ΔQ→=(ΔQ1,ΔQ2,…,ΔQ5T …(9) が加えられ、これに対して、制御ベクトル: Δu→S=(ΔS1,ΔS2,…,ΔS5T …(10) Δu→t=(Δtf,1,Δtf,2,…,Δtf,4T …(11) で抑圧する場合を考える。ただし、これらにおい
て、「T」は転置を表わす。 すると、タンデム圧延機の各スタンド出側板厚
の板厚変動ベクトル: Δh→=(Δh1,Δh2,…,Δh5T …(12) は、(1),(8)〜(11)式によつて、 Δh→= AHΔH→+AQΔQ→+ASΔu→S+AtΔu→t …(13) と書ける。 ここで、 AH=diag[(∂h1/∂H1),(∂h2/∂H2),…,(∂
h5/∂H5)] …(14) AQ=diag[(∂h1/∂Q1),(∂h2/∂Q2),…,(∂
h5/∂Q5)] …(15) AS=diag[(∂h1/∂S1),(∂h2/∂S2),…,(∂
h5/∂S5)]…(16)
(Industrial Application Field) The present invention relates to a plate thickness control method in which plate thickness is controlled in a tandem rolling mill by rolling control and tension control. (Prior art and its problems) In tandem rolling mills used for cold rolling of steel plates, the causes of variations in the thickness of the exit side of each rolling stand are variations in the thickness of the input side and variations in the material hardness of the rolled plate. . For this reason, there is a need for plate thickness control that can deal with both of these issues, and the following two methods have become mainstream as conventional control methods used for such purposes. Conventional method () A method that combines the gauge meter AGC on the #1 stand on the upstream side and the X-ray monitor AGC on the final stand. Conventional method () A method in which the plate thickness at the exit side of each stand is varied by combining constant tension control between stands and reduction control by opening and closing the roll gap. Among these, the conventional method () has self-retention properties against changes in material hardness and is highly effective in this regard, but since tension control is not performed, the tension balance often collapses, and rolling There is a problem that the stability of Also,
Since the intermediate stand is not provided with a thickness control function, there is a problem that the overall thickness control effect is poor, and it is particularly difficult to eliminate leading and trailing end off-gauge. On the other hand, in the conventional method (), all variations in the thickness of the outlet plate due to variations in the plate thickness on the inlet side and material hardness are controlled by rolling down, so the load variation at each stand becomes excessive, disrupting the load balance, and causing problems in the product. There are problems such as poor shape and squeezing due to high loads. (Objective of the Invention) This invention is intended to overcome the above-mentioned problems in the prior art, and has a high overall plate thickness control effect and rolling stability, can reduce the amount of off-gauge, and The purpose of the present invention is to provide a plate thickness control method that has small load fluctuations and does not cause product shape defects or shrinkage due to high loads. (Means for Achieving the Object) In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, the amount of variation in the entrance side plate thickness and the amount of variation in material hardness of the plate material to be rolled in each rolling stand are determined, and the amount of variation in the thickness at the entrance side is determined. and the material hardness fluctuation amount is distributed to form first and second disturbance amounts, and the exit side plate thickness fluctuation due to the first disturbance amount is suppressed by reduction control,
Variations in the thickness of the exit side plate due to the second disturbance amount are suppressed by tension control using a target value correction method that takes into account the interference of the tension of the plate material to be rolled between the respective rolling stands. (Example) A Control Principle of Example FIG. 1 is a conceptual diagram of a plate thickness control device used in an example of the present invention. In this embodiment, a tandem rolling mill formed by arranging five rolling stands is used to control the thickness of a rolled plate (for example, a steel plate) Z during cold rolling. Therefore, before explaining the specific structure and operation of the apparatus shown in FIG. 1, the control principle in this embodiment will be explained. As described above, variations in the thickness of the exit side of each stand in a tandem rolling mill are caused by variations in the thickness of the inlet side and changes in material hardness. Moreover, each stand is an interference system connected by the tension of the rolled plate material between the stands. Therefore, by incorporating such interference, the i-th stand (hereinafter referred to as
Write “#i stand”. ) at Δh i is the following
It can be expressed by equation (1). Δh i = (∂h i /∂H i )ΔH i + (∂h i /∂Q i )ΔQ i + (∂
h i /∂S i )ΔS i + (∂h i /∂t f,i-1 )Δt f,i-1 + (∂h i
/∂t f,i )Δt f,i (i=1,
2,...5)...(1) Here, ΔH i = # Amount of change in the entrance side plate thickness at the i stand, ΔQ i = # Amount of material hardness variation at the i stand, ΔS i = # Amount of rolling reduction control at the i stand, Δt f ,i = forward tension target value correction amount at ∂i stand, (where Δt f,0 = Δt f,5 = 0) (∂h i /∂H i ), (∂h i /∂Q i ), ( ∂h i /∂S i ), (
∂h i /∂t f,i ) = various influence coefficients. The various variables and constants appearing in this equation (1) can be determined as follows. First, the material hardness variation ΔQ i is the material hardness variation ΔQ 1 on the entry side of the #1 stand, and the material hardness variation ΔQ 1 on the entrance side of the #1 stand.
1) By sequentially applying the recurrence formula: ΔQ ii ΔQ i-1 (2) using the hardening coefficient ε i (i = 2 to 5) between the stand and the #i stand. You can ask for it. Here, ΔQ i can also be obtained by actual measurement, and ΔP 1 = [M 1 ∂P 1 /∂H 1 /(M 1 +Q 1 )]ΔH 1 −[MQ 1 /(M 1 + Q 1 )] ΔS 1 + [M 1 ∂P 1 / ∂Q 1 / (M 1 + Q 1 )] ΔQ 1 + [M∂P 1 / ∂t f,1 / (M 1 + Q 1 )] Δt f ,1 ...(3) (where ΔP 1 and M 1 are the load fluctuation of #1 stand and Mill constant, respectively) to obtain the following equation (4): ΔQ 1 = [(M 1 + Q 1 ) /M 1 ∂P 1 /∂Q 1 ]ΔP 1 + [Q 1 /∂P 1 /∂Q 1 ]ΔS 1 − [∂P 1 /∂t f,1 /∂P 1 /
It can also be calculated by calculation based on ∂Q 1 ]Δt f,1 −[∂P 1 /∂H 1 /∂P 1 /∂Q 1 ]ΔH 1 (4). That is, in the latter case, ΔH 1 is obtained by installing an X-ray thickness gauge on the entrance side of #1 stand and tracking the amount of variation in the entrance side plate thickness obtained thereby, and further calculating ΔP 1 , ΔS 1 , Δt f, 1 in real time by actual measurement, various influence coefficients: (∂P 1 /
By giving ∂Q 1 ),... in advance,
ΔQ 1 can be obtained from equation (4). In addition, in equation (1), the amount of variation in the outlet plate thickness due to the variation in the inlet plate thickness: (∂h i /∂H i )ΔH i …(5) is calculated based on the gauge meter formula, for example, [Q i / (M i +Q i )]ΔH i …(6) or using a mass flow gauge, V i-1 (1+f i-1 )/V i (1+f i )H i −h i0 …(7) However, it can be determined as follows: V i = rolling speed of the ∂i stand (mill motor speed), f i = advance rate of the ∂i stand, h i0 = target exit plate thickness of the ∂i stand. In this way, each variable and constant in equation (1) can be found. Here, the disturbance vector whose components are ΔH i and ΔQ i : ΔH→=(ΔH 1 , ΔH 2 ,..., ΔH 5 ) T …(8) ΔQ→=(ΔQ 1 , ΔQ 2 ,…, ΔQ 5 ) T …(9) is added, to which the control vector: Δu→ S = (ΔS 1 , ΔS 2 ,…, Consider the case of suppression using ΔS 5 ) T … (10) Δu→ t = (Δt f,1 , Δt f,2 , ..., Δt f,4 ) T … (11). However, in these, "T" represents transposition. Then, the plate thickness variation vector of the plate thickness at the exit side of each stand of the tandem rolling mill: Δh→=(Δh 1 , Δh 2 , ..., Δh 5 ) T ...(12) is (1), (8) to (11) According to the formula, it can be written as Δh→= A H ΔH→+A Q ΔQ→+A S Δu→ S +A t Δu→ t (13). Here, A H = diag[(∂h 1 /∂H 1 ), (∂h 2 /∂H 2 ),…, (∂
h 5 /∂H 5 )] …(14) A Q = diag[(∂h 1 /∂Q 1 ), (∂h 2 /∂Q 2 ),…, (∂
h 5 /∂Q 5 )] …(15) A S = diag[(∂h 1 /∂S 1 ), (∂h 2 /∂S 2 ),…, (∂
h 5 /∂S 5 )]…(16)

【表】 …(17)
であり、記号「diag」は、各成分を対角配列し
て、非対角要素をOとした行列を表わす。 そして、上記(13)式におけるΔh→をOとする
ような制御ベクトルΔu→S *,Δu→t *を求めるわけ
であるが、この実施例では、Δh→を、 Δh→H=AHΔH→+ASΔu→S …(18) Δh→Q=AQΔQ→+AtΔu→t …(19) によつて定義される2つの部分Δh→H,Δh→Qによ
つて、次の(20)式のように分離して考える。 Δh→=Δh→H+Δh→Q …(20) (18) ,(19)式からわかるように、Δh→Hは入
側板厚変動による出側板厚変動量AHΔH→と、圧
下制御による制御量ASΔu→Sによつて構成され、
他方、Δh→Qは、材料硬度変動による出側板厚変
動AQΔQ→と、目標値修正方式の張力制御による
制御量AtΔu→tによつて構成されている。そして、
この実施例では、Δh→HとΔH→Qとを個別にO→とす
るような制御を行なう。 すなわち、出側板厚変動要因となる外乱を、入
側板厚変動ΔH→によつて形成される第1の外乱量
と、材料硬度変動ΔQ→によつて形成される第2の
外乱量とに配分して、前者による出側板厚変動は
圧下制御によつて、また、後者による出側板厚変
動については目標値修正方式の張力制御によつ
て、それぞれ個別に抑圧するわけである。なお、
第1と第2の外乱量の他の形成法については後述
する。 まず、(18)式のΔh→HをO→とするには、 AHΔH→+ASΔu→S *=O→ …(21) とすればよい。したがつて、ASの逆行列をAS -1
とすれば、 Δu→S *=−AS -1AHΔH→ …(22) のようにΔu→S *が求まる。ΔH→は(8)式からわかる
ように5成分ベクトルであり、AS -1AHは(5×
5)の正方行列であるため、この(22)式によつ
てΔu→S *は完全に定義される。 一方、(18)式のΔh→QをO→とするには、 AQΔQ→+AtΔu→t *=O→ …(23) とすればよい。ところがこの場合は、(17)式か
らわかるようにAtが(5×4)行列であるため
Atの逆行列は存在せず、(22)式のような形でΔ
u→t *を定めることはできない。 そこで、たとえば、重み付き最小2乗法によつ
て、 J(u→t)=Δh→Q TWΔh→Q …(24) を最小にするようなΔu→t *を求めることにする。 ただし、Wは重み行列であつて、 W=diag[W1,W2,…,W5] …(25) で定義され、重み成分Wi(i=1,2,…,5)
は、たとえば#5スタンド出側板厚制御を最優先
させる場合には、 W1<W2<…<W5 …(26) となるように、また、#1および#5スタンドの
出側板厚制御を同程度に優先させる場合には、 W2,W3,W4<W1=W5 …(27) となるように、それぞれ定められた定数である。 具体的には、 ∂J(u→t)/∂u→t=O …(28) によつてΔu→t *を求めると、 Δu→t *= −(At TWAt-1At TWAQΔQ→ …(29) となる。そして、操作するアクチユエータの干渉
を避けるため、このΔu→t *に基く張力制御は、各
スタンドのミルモーターの速度制御によつて実現
する。 なお、(22),(29)式に現れる係数行列: AS -1AH …(30) (At TWAt-1At TWAQ …(31) は、圧延前にあらかじめオフライン計算によつて
求めておく。 B 実施例の具体的構成と動作 このような制御原理に従つて板厚制御を行なう
第1図の実施例の具体的構成と動作を同図を参照
して説明する。 この実施例では、前述したような5台の圧延ス
タンド〜の配列を有し、各スタンドは、圧延
ロール1、油圧圧下装置2、ミルモータ3、ロー
ドセル4などを備えている。そして、各スタンド
間には、テンシヨンメータT12,T23,…,T45
設けられている。 この装置において上記制御を行なうには、ま
ず、# 1スタンドの入側に設けられたX線厚み
計5によつて測定された板厚H1と、あらかじめ
設定された目標板厚H0との差をとることによつ
て板厚偏差: ΔH1=H1−H0 …(32) を求め(第1図のブロツク11)、実測またはロ
ール速度から計算された被圧延板材Zの速度に応
じてトラツキングする。 一方、# 1スタンドにおける材料硬度変化
ΔQ1は、基準硬度Q0と、実測によつて得られた
# 1スタンド入側における硬度Q1との差をと
ることによつて求める(ブロツク21)。 もつとも、このΔQ1は、同じブロツク21の周
囲に破線で示すように、 #1スタンドにおける荷重偏差ΔP1などの
測定値、 ΔH1をトラツキングして得られる値、 # 1スタンドと# 2スタンドとの間の張
力偏差Δtf,1、 などを用い、(4)式を演算することによつて求めて
もよい。 そして、このΔQ1も、被圧延板材Zの速度に応
じてトラツキングする。 次に、被圧延板材Zの当該部位が# 1スタンド
の直下に来たときに、(1)式を用いて、たとえば
マスフローゲージでΔh1を計算し、これをΔH2
する(ブロツク12)。ただし、(1)式のΔS1
Δtf,1等は実測値または計算値を使用し、ΔQ1はブ
ロツク21で得られた値を使用する。また、材料
硬度変動ΔQ1についても、(2)式に従つてΔQ1に硬
度係数ε1を乗ずることによつてΔQ2を求める(ブ
ロツク22)。 以下同様にして、第1図中のブロツク10およ
び20、ならびに第2図に示すように、# 5スタ
ンドまでの、ΔHiおよびΔQiの演算とトラツキ
ングとが、被圧延板材Zの通板から尻板まで行な
われる。 このようにして、外乱ベクトルΔH→とΔQ→とが
求まつた状態において、ΔH→にはAS -1AHが、ま
たΔQ→には、 (At TWAt-1At TWAQ がそれぞれ乗じられ、圧下制御ベクトルΔu→S *
張力目標値修正ベクトルΔu→t *とを計算する(プ
ロツク13,23)。そして、Δu→S *は油圧制御
系14を介して、直接、油圧圧下装置2に出力さ
れる。 一方、ブロツク23から出力されたΔu→t *から
は、テンシヨンメータT12,…によつて計測され
た張力偏差値Δu→tが差し引かれて、新たな目標
偏差(Δu→t *−Δu→t)とされる。そして、張力
制御系24においては、この新たな目標偏差に応
じて設定張力値を変更し、これに応じてミルモー
タ3の速度を変化させる。 したがつて、ここでは、張力「一定」制御にお
ける「一定値(=目標値)」が修正されることに
なる。各スタンド間張力の干渉を取込んだ制御を
行なつているため、各スタンド間張力は、全体と
して適切な値に変更される。 このようにして、入側板厚変動に伴う出側板厚
変動は圧下制御によつて、また、材料硬度変動に
伴う出側板厚変動は、各スタンド間張力の干渉を
取り込んだ張力目標値修正方式の張力制御によつ
て、それぞれ独立に抑圧されることになる。 C データ例 第3図および第4図は上記実施例と従来方法と
のそれぞれにおける効果を比較したデータ例を示
す。このうち、第3図は、“従来技術”の項で既
に説明した従来法()と上記実施例とについ
て、出側板厚変動(同図a)と張力変動(同図
b)とのそれぞれの時間変化を示したものであ
る。この第3図からわかるように、上記実施例で
は従来法()に比べて次のような利点がある。 上記実施例では材料硬度変動に起因する出側
板厚変動が、従来法以上に、高精度で抑圧され
ている(同図a)。 張力制御が行なわれるために張力変動が小さ
く、設定値付近で安定に制御される(同図b)。 また、これらと関連して、 先後端オフゲージ量を小さくすることができ
る、という利点もある。 一方、第4図は従来法()との比較における
荷重変動を示しており、この比較における実施例
の利点は次の通りである。 入側板厚変動にのみ圧下制御で対応するた
め、荷重変動が小さく、安定している。 このため、被圧延板材Zの形状不良や、高荷
重によるしぼり込みが生じない。 このように、上記実施例では、各従来法に比較
して多くの利点を合わせ持つていることになる。 D 変形例 ところで、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、次のような一般化も可能である。
すなわち、上記実施例では入側板厚変動そのもの
によつて第1の外乱量を、また、材料硬度変動そ
のものによつて外乱量を構成し、これらを圧下制
御および張力制御でそれぞれ抑圧したが、第1と
第2の外乱量を形成するにあたつては、入側板厚
変動と材料硬度変動とのそれぞれに対して適当な
重みαi,βiを付けて2つの外乱量に配分し、各外
乱量をそれぞれ圧下制御と張力制御とにそれぞれ
対応させてもよい。つまり、圧下制御で対応する
第1の外乱量における変動量Δhsiと、張力制御で
対応する第2の外乱量における変動量Δhtiとを、
それぞれ、 Δhsi=αi(∂hi/∂Hi)ΔHi+βi(∂hi/∂Qi)ΔQ
i…(33) Δhti=(1−αi)(∂hi/∂Hi)ΔHi +(1−βi)(∂hi/∂Qi)ΔQi …(34) とする。ただし、この重みαi,βiは各スタンドに
つき任意に決定される。 このときには、(13)式に対応する式として、 Δh→=Δh→S+Δh→t+ASΔu→S+AtΔu→t…(1
3)′ が得られる。ただし、 Δh→S=(ΔhS1,ΔhS2,…ΔhS5T …(35) Δh→t=(Δht1,Δht2,…Δht5T …(36) である。 この(13)′式について上記実施例と同様の方
法を用いることにより、圧下制御量Δu→S *と張力
制御量Δu→t *とは、それぞれ上記(22)式、(29)
式に対応して Δu→S *=−AS -1Δh→S …(22)′ Δu→t *=−(At TW′At-1At TΔh→t…(29)′ となる。ただし、W′はWと同様の重み行列であ
る。 このような方法は次のような場合に有効であ
る。すなわち被圧延板材には外乱ΔHi,ΔQiのう
ちのいずれか一方が他方に比べてかなり大きくな
つているものがある。このようなものについて上
記実施例をそのまま適用すると、圧下制御または
目標値修正方式の張力制御に負荷が集中し、荷重
バランスのくずれや形状不良あるいは板破断の原
因となる場合がある。 このため、このような特殊な材料については、
上記ΔHiとΔQiとの大小関係を、鋼種や前工程に
おける計測値によつて求めておき、それに応じて
上記αi,βiを適切に選ぶことによつて、特殊材に
ついても良好な圧延状態で高精度の板厚制御を達
成することができる。普通材については、上記実
施例の構成で十分効果があり、必ずしもこのよう
な変形を加える必要はない。 なお、上記(33),(34)式でαi=1,βi=0と
すれば上記実施例と一致することは容易に確認す
ることができる。このため、αi,βiを可変として
任意に設定できるようにしておけば、上記実施例
をも包含した方法となる。 (発明の効果) 以上説明したように、この発明によれば、入側
板厚変動量と材料硬度変動量を配分して第1と第
2の外乱量を形成し、これらの外乱量によつて生
ずる出側板厚変動を、圧下制御と、張力干渉を取
込んだ目標値修正方式の張力制御によつて、個別
に抑圧しているため、全体としての板厚制御効果
や圧延の安全性が高く、オフゲージ量を減少させ
ることができるとともに、各スタンドにおける荷
重変動も小さく、製品の形状不良や高荷重による
しぼり込みも生じない板厚制御方法を得ることが
できる。
[Table] …(17)
The symbol "diag" represents a matrix in which each component is arranged diagonally and O is the off-diagonal element. Then, the control vectors Δu→ S * and Δu→ t * are determined such that Δh→ in the above equation (13) is O. In this example, Δh→ is expressed as Δh→ H = A H ΔH →+A S Δu→ S …(18) Δh→ Q = A Q ΔQ→+A t Δu→ t …(19) By the two parts Δh→ H and Δh→ Q , the following ( 20) Think about it separately as in Eq. Δh→=Δh→ H +Δh→ Q …(20) As can be seen from equations (18) and (19), Δh→ H is the amount of change in the thickness of the outlet side A H ΔH→ due to the change in the thickness of the inlet side, and the control by the rolling down control. It is composed of the quantity A S Δu→ S ,
On the other hand, Δh→ Q is composed of a variation A Q ΔQ→ in the outlet side plate thickness due to a variation in material hardness, and a controlled amount A t Δu→ t due to tension control using the target value correction method. and,
In this embodiment, control is performed such that Δh→ H and ΔH→ Q are individually set to O→. In other words, the disturbance that causes the change in the thickness of the outlet side is distributed into a first amount of disturbance formed by the change in the thickness of the inlet side ΔH→ and a second amount of disturbance formed by the change in material hardness ΔQ→ Therefore, the former plate thickness variation on the exit side is suppressed by rolling down control, and the latter plate thickness variation on the outlet side is suppressed individually by tension control based on the target value correction method. In addition,
Other methods of forming the first and second disturbance amounts will be described later. First, in order to change Δh→ H in equation (18) to O→, A H ΔH→+A S Δu→ S * =O→ (21). Therefore, the inverse matrix of A S is A S -1
Then, Δu→ S * can be found as follows: Δu→ S * =−A S -1 A H ΔH→ (22). As can be seen from equation (8), ΔH→ is a five-component vector, and A S -1 A H is (5×
5), Δu→ S * is completely defined by this equation (22). On the other hand, to set Δh→ Q in equation (18) to O→, A Q ΔQ→+A t Δu→ t * =O→ (23). However, in this case, as seen from equation (17), A t is a (5 × 4) matrix, so
There is no inverse matrix of A t , and Δ
It is not possible to determine u→ t * . Therefore, for example, Δu→ t * that minimizes J(u→ t )=Δh→ Q T WΔh→ Q (24 ) is determined by the weighted least squares method. However, W is a weight matrix and is defined as W=diag[W 1 , W 2 , ..., W 5 ] ...(25), and the weight component W i (i=1, 2, ..., 5)
For example, when giving top priority to #5 stand exit side plate thickness control, W 1 < W 2 <...<W 5 (26) and exit side plate thickness control of #1 and #5 stands. When giving priority to the same degree, W 2 , W 3 , W 4 <W 1 =W 5 (27) are constants determined respectively. Specifically, when Δu→ t * is determined by ∂J(u→ t )/∂u→ t = O …(28), Δu→ t * = −(A t T WA t ) −1 A t T WA Q ΔQ→ …(29). In order to avoid interference between actuators to be operated, tension control based on Δu→ t * is realized by speed control of the mill motor of each stand. Note that the coefficient matrix appearing in equations (22) and (29): A S -1 A H …(30) (A t T WA t ) -1 A t T WA Q …(31) is Find it by calculation. B. Specific Structure and Operation of the Embodiment The specific structure and operation of the embodiment shown in FIG. 1, which performs plate thickness control in accordance with such a control principle, will be explained with reference to the same figure. This embodiment has an arrangement of five rolling stands as described above, and each stand is equipped with a rolling roll 1, a hydraulic rolling device 2, a mill motor 3, a load cell 4, and the like. Tension meters T 12 , T 23 , . . . , T 45 are provided between each stand. In order to perform the above control in this device, first, the thickness H 1 measured by the X-ray thickness meter 5 installed on the entrance side of the # 1 stand is compared with the target thickness H 0 set in advance. By taking the difference, the plate thickness deviation: ΔH 1 = H 1H 0 ...(32) is determined (block 11 in Figure 1), and the deviation is calculated according to the speed of the rolled plate material Z, which is actually measured or calculated from the roll speed. Tracking. On the other hand, the material hardness change ΔQ 1 in the #1 stand is determined by taking the difference between the reference hardness Q 0 and the hardness Q 1 on the entrance side of the #1 stand obtained by actual measurement (block 21). However, as shown by the broken line around the same block 21, this ΔQ 1 is the measured value of the load deviation ΔP 1 in the #1 stand, the value obtained by tracking ΔH 1 , and the value obtained by tracking the load deviation ΔP 1 in the #1 stand and the #2 stand. It may also be determined by calculating equation (4) using the tension deviation Δt f,1 , etc. This ΔQ 1 is also tracked according to the speed of the plate material Z to be rolled. Next, when the relevant part of the plate material Z to be rolled comes directly under the #1 stand, use equation (1) to calculate Δh 1 using, for example, a mass flow gauge, and set this as ΔH 2 (block 12). . However, ΔS 1 in equation (1),
For Δt f,1, etc., actual measured values or calculated values are used, and for ΔQ 1 , the value obtained in block 21 is used. Regarding the material hardness variation ΔQ 1 , ΔQ 2 is also determined by multiplying ΔQ 1 by the hardness coefficient ε 1 according to equation (2) (block 22). Similarly, as shown in blocks 10 and 20 in FIG. 1 and in FIG . It is performed up to the buttocks. In this way, in the state where the disturbance vectors ΔH→ and ΔQ→ are found, ΔH→ has A S -1 A H , and ΔQ→ has (A t T WA t ) -1 A t T WA Q is respectively multiplied to calculate the reduction control vector Δu→ S * and the tension target value correction vector Δu→ t * (blocks 13 and 23). Then, Δu→ S * is directly output to the hydraulic pressure lowering device 2 via the hydraulic control system 14. On the other hand, the tension deviation value Δu→ t measured by the tension meters T 12 , ... is subtracted from Δu→ t * output from the block 23, and a new target deviation (Δu→ t * −Δu → t ). Then, in the tension control system 24, the set tension value is changed according to this new target deviation, and the speed of the mill motor 3 is changed accordingly. Therefore, here, the "constant value (=target value)" in the tension "constant" control is corrected. Since control is performed that takes into account the interference of the tension between each stand, the tension between each stand is changed to an appropriate value as a whole. In this way, variations in the thickness of the outlet side due to variations in the plate thickness on the inlet side can be controlled by reduction control, and variations in plate thickness on the outlet side due to changes in material hardness can be controlled using a tension target value correction method that incorporates the interference of tension between each stand. Each is suppressed independently by tension control. C Data Example FIGS. 3 and 4 show data examples comparing the effects of the above embodiment and the conventional method, respectively. Of these, FIG. 3 shows the variation in the exit side plate thickness (a in the figure) and the variation in tension (b in the figure) for the conventional method () already explained in the "Prior Art" section and the above embodiment. This shows changes over time. As can be seen from FIG. 3, the above embodiment has the following advantages over the conventional method (). In the above-mentioned embodiment, variations in the outlet side plate thickness due to variations in material hardness are suppressed with higher precision than in the conventional method (FIG. 1A). Since tension control is performed, tension fluctuations are small, and the tension is stably controlled around the set value (FIG. 3(b)). Additionally, in connection with these, there is also the advantage that the amount of off-gauge at the leading and trailing ends can be reduced. On the other hand, FIG. 4 shows load fluctuations in comparison with the conventional method (2009), and the advantages of this example in this comparison are as follows. Load fluctuations are small and stable because the reduction control only responds to changes in plate thickness on the entry side. Therefore, the rolled plate material Z does not suffer from poor shape or shrinkage due to high loads. In this way, the above embodiments have many advantages compared to each of the conventional methods. D. Modification By the way, this invention is not limited to the above embodiment, and the following generalization is also possible.
That is, in the above embodiment, the first disturbance amount was formed by the entrance side plate thickness variation itself, and the disturbance amount was formed by the material hardness variation itself, and these were suppressed by the reduction control and tension control, respectively. When forming the first and second disturbance amounts, appropriate weights α i and β i are assigned to the entrance side plate thickness variation and material hardness variation, respectively, and the two disturbance quantities are distributed. The amount of disturbance may be made to correspond to the pressure reduction control and the tension control, respectively. In other words, the variation amount Δh si in the first disturbance amount corresponding to the reduction control and the variation amount Δh ti in the second disturbance amount corresponding to the tension control are expressed as follows:
Δh si = α i (∂h i /∂H i )ΔH ii (∂h i /∂Q i )ΔQ, respectively.
i ...(33) Δh ti =(1−α i )(∂h i /∂H i )ΔH i +(1−β i )(∂h i /∂Q i )ΔQ i …(34). However, the weights α i and β i are arbitrarily determined for each stand. In this case, the equation corresponding to equation (13) is Δh→=Δh→ S +Δh→ t +A S Δu→ S +A t Δu→ t …(1
3)′ is obtained. However, Δh→ S = (Δh S1 , Δh S2 ,...Δh S5 ) T ...(35) Δh→ t = (Δh t1 , Δh t2 ,...Δh t5 ) T ...(36). By using the same method as in the above embodiment for this equation (13)', the reduction control amount Δu→ S * and the tension control amount Δu→ t * can be obtained from the above equation (22) and (29), respectively.
Corresponding to the formula, Δu→ S * =−A S -1 Δh→ S …(22)′ Δu→ t * =−(A t T W′A t ) −1 A t T Δh→ t …(29) ′. However, W' is a weight matrix similar to W. Such a method is effective in the following cases. In other words, some rolled plates have one of the disturbances ΔH i and ΔQ i considerably larger than the other. If the above-described embodiments are applied to such a device as is, the load will be concentrated on the reduction control or the tension control using the target value correction method, which may cause load imbalance, poor shape, or plate breakage. Therefore, for such special materials,
By determining the magnitude relationship between the above ΔH i and ΔQ i based on the steel type and the measured values in the previous process, and appropriately selecting the above α i and β i accordingly, good results can be obtained even for special materials. Highly accurate sheet thickness control can be achieved in the rolling state. For ordinary materials, the configuration of the above embodiment is sufficiently effective, and it is not necessary to make such modifications. Note that it can be easily confirmed that if α i =1 and β i =0 in the above equations (33) and (34), they match the above embodiments. Therefore, if α i and β i are made variable so that they can be set arbitrarily, the method includes the above embodiments. (Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the first and second disturbance amounts are formed by distributing the entry side plate thickness variation amount and the material hardness variation amount, and the disturbance amount is determined by these disturbance amounts. The resulting plate thickness fluctuations on the exit side are individually suppressed by reduction control and tension control using a target value correction method that incorporates tension interference, resulting in high plate thickness control effects and rolling safety as a whole. In addition, it is possible to obtain a plate thickness control method that can reduce the amount of off-gauge, has small load fluctuations in each stand, and does not cause product shape defects or shrinkage due to high loads.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の制御概念図、第
2図は実施例におけるトラツキングを示す図、第
3図および第4図は実施例の効果を例示する図で
ある。 Z……被圧延板材、1……圧延ロール、2……
油圧圧下装置、3……ミルモータ、4……ロード
セル、5……X線厚み計、〜……圧延スタン
ド、T12〜T45……テンシヨンメータ。
FIG. 1 is a conceptual diagram of control according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing tracking in the embodiment, and FIGS. 3 and 4 are diagrams illustrating the effects of the embodiment. Z...Rolled plate material, 1...Rolling roll, 2...
Hydraulic lowering device, 3...mill motor, 4...load cell, 5...X-ray thickness gauge, ~...rolling stand, T12 ~ T45 ...tension meter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 2台以上の圧延スタンドを配列したタンデム
圧延機における板厚制御方法であつて、 各圧延スタンドにおける被圧延板材の入側板厚
変動量と材料硬度変動量とを求め、前記入側板厚
変動量と前記材料硬度変動量を配分して第1と第
2の外乱量を形成し、 前記第1の外乱量による出側板厚変動を圧下制
御によつて抑圧し、前記第2の外乱量による出側
板厚変動を各圧延スタンド間における前記被圧延
板材の張力の干渉を取込んだ目標値修正方式の張
力制御によつて抑圧することを特徴とする、タン
デム圧延機における板厚制御方法。 2 前記第1の外乱量を前記入側板厚変動量その
ものとし、前記第2の外乱量を前記材料硬度変動
量そのものとする、特許請求の範囲第1項記載の
タンデム圧延機における板厚制御方法。
[Scope of Claims] 1. A method for controlling plate thickness in a tandem rolling mill having two or more rolling stands arranged, which comprises: determining the amount of variation in the entrance side plate thickness and the amount of variation in material hardness of a rolled plate material in each rolling stand; The input side plate thickness variation amount and the material hardness variation amount are distributed to form first and second disturbance amounts, the exit side plate thickness variation due to the first disturbance amount is suppressed by reduction control, and the output side plate thickness variation due to the first disturbance amount is suppressed by reduction control. 2. A plate in a tandem rolling mill, characterized in that variation in the exit side plate thickness due to the amount of disturbance described in item 2 is suppressed by tension control using a target value correction method that takes into account the interference of the tension of the plate to be rolled between each rolling stand. Thickness control method. 2. A plate thickness control method in a tandem rolling mill according to claim 1, wherein the first disturbance amount is the input side plate thickness variation amount itself, and the second disturbance amount is the material hardness variation amount itself. .
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