JPH06114427A - 圧延機の自動板厚制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼板の材質、圧延状態等に応じて自動板厚制
御のループゲインを補正することにより、各種の外乱発
生時においても板厚精度を高精度に確保できるようにし
た冷間圧延機の自動板厚制御方法を提供する。 【構成】 フィードフォワード制御出力に基いて圧延ス
タンドのミルモータを制御する冷間圧延機の自動板厚制
御方法において、上流側の圧延スタンドのフィードフォ
ワード制御により板厚に影響を与える影響係数を求め、
その圧延スタンドに対して下流の圧延スタンドのフィー
ドフォワード制御系のループゲインをその影響係数によ
り補正する。制御系の誤差が自動的に補正され、鋼板の
硬さ変動や圧延条件の変化によって生じる外乱に対して
も、最適な制御を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷間圧延機及び熱間圧延
機の自動板厚制御方法、特にフィードフォワード制御系
のループゲインの補正に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延機又は冷間圧延機において目標
板厚を一定にして操業する時には、長手方向の板厚変動
は定常部では通常±０．５〜１．０％であるが、鋼板内
での材質変動があると板厚変動が±３％と悪くなる。ま
た、圧延速度等の変化により圧延状況が変化すると±
０．３％程度悪くなる。以下、冷間圧延機を主体に述べ
る。

【０００３】従来冷間圧延機の自動板厚制御方法として
は、圧延速度及び鋼板の材質により自動板厚制御のルー
プゲインを変更し安定したゲイン選択を行う方法が知ら
れている。この制御方法では図４に示すように鋼板の材
質がコイル内で安定している場合は安定した板厚精度を
得ることができるが、材質が変動する場合や圧延状況が
変化した場合には最適なループゲインの設定ができな
い。そのため、ループゲインのアンマッチ量がそのまま
板厚変動にあらわれ板厚精度が悪くなっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題点を解決するためになされたものであり、鋼
板の材質、圧延状態等に応じて自動板厚制御のループゲ
インを補正することにより、各種の外乱発生時において
も板厚精度を高精度に確保できるようにした圧延機の自
動板厚制御方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の圧延機の自動板
厚制御方法は、フィードフォワード制御出力に基いて圧
延スタンドのミルモータを制御する冷間圧延機の自動板
厚制御方法において、上流側の圧延スタンドのフィード
フォワード制御出力により板厚に影響を与える影響係数
をリアルタイムで逐次求め、その圧延スタンドに対して
下流の圧延スタンドのフィードフォワード制御系のルー
プゲインをその影響係数により補正する。そして、圧延
機として冷間圧延機を使用した場合には、影響係数α及
びフィードフォワード制御出力ΔＶはそれぞれ次式によ
り求められる。

【０００６】

【数２】

【０００７】

【作用】本発明においては、上流側のフィードフォワー
ド制御の出力よる板厚に及ぼす影響係数がリアルタイム
に逐次求められ、鋼板の外乱変化による影響係数により
下流側のフィードフォワード制御系のループゲインに補
正がかけられているので、制御系の誤差が自動的に補正
され、鋼板の硬さ変動や圧延条件の変化によって生じる
外乱に対しても、最適な制御を行うことができる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例の冷間圧延機の自動
板厚制御方法を実施する制御装置及びその関連設備の構
成を示すブロック図である。ここで、圧延スタンド＃１
〜＃５はワークロール８Ａ〜８Ｅとバックアップロール
１Ａ〜１Ｅとから構成され、被圧延材３は図の左方から
送り出されるものとする。

【０００９】図２は圧延スタンド＃２〜＃５のフィード
フォワード制御装置（以下ＦＦという）５Ａ〜５Ｄの処
理を示すフローチャートである。圧延スタンド＃１の出
側の板厚偏差１２Ａ（Δｈ）は、厚み計２Ａによって検
出され、圧延スタンド＃２のＦＦ５Ａに入力される（Ｓ
１）。圧延スタンド＃２のＦＦ５Ａは、厚み計２Ａで検
出した板厚偏差１２Ａをプログラマブルコントローラ
（以下ＰＣという）１０Ａから送られてくるトラッキン
グ信号９Ａに基いてトラッキングを行い（Ｓ２）、その
測定個所が圧延スタンド＃２のワークロール８Ｂの真下
に到達すると（Ｓ３）、圧延スタンド＃２のＦＦ５Ａは
圧延スタンド＃１のミルモータ４Ａを制御すべく制御信
号７Ａを出力する（Ｓ４）。この制御信号７Ａは次式に
より表される。

【００１０】

【数３】

【００１１】この△Ｖは圧延スタンド＃１のミルモータ
４Ａに対する制御出力であり、Ｈは圧延スタンド＃１の
厚み計目標値、△ｈは圧延スタンド＃１の厚み計偏差
（１２Ａ）、Ｇは計算機６から送られてくるゲイン１１
Ａである。

【００１２】圧延スタンド＃３のＦＦ５Ｂは、圧延スタ
ンド＃２のワークロール８Ｂに到達した板厚偏差１２Ａ
とその制御量７Ａとを圧延スタンンド＃２の厚み計２Ｂ
まで、トラッキング信号９Ｂに基いてトラッキングを行
う（Ｓ５，Ｓ６）。そして、圧延スタンド＃３のＦＦ５
Ｂは、厚み計２Ｂで測定した板厚偏差１２Ｂに基いて板
厚に及ぼす影響係数αを次式により計算する（Ｓ７）。

【００１３】

【数４】

【００１４】ここで、このＨ_＋１は圧延スタンド＃２の
厚み計目標値であり、Ｒ_２は圧延スタンド＃２の圧下率
である。圧延スタンド＃３のＦＦ５Ｂは、圧延スタンド
＃２の板厚偏差１２Ｂと影響係数αとをトラッキング信
号９Ｂに基いて圧延スタンド＃３のワークロール８Ｃの
真下までトラッキングを行い（Ｓ８，Ｓ９）、圧延スタ
ンド＃２のミルモータ４Ｂを制御すべく制御信号７Ｂを
出力する。この制御信号７Ｂは次式により表される。

【００１５】

【数５】

【００１６】圧延スタンド＃３のミルモータ４Ｃ及び圧
延スタンド＃４のミルモータ４Ｄも同様にして圧延スタ
ンド＃４のＦＦ５Ｃ及び圧延スタンド＃５のＦＦ５Ｄに
より上述の処理（Ｓ５）〜（Ｓ１０）がそれぞれ繰り返
され、全圧延スタンドの処理が終了すると、この制御は
終了する。

【００１７】図３は前記実施例による板厚精度を示す特
性図であり、この図を図４と比較すると、板厚精度が格
段に向上していることが分かる。なお、本発明は同様な
考え方で熱間圧延機の制御にも適用できる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、上流側の
圧延スタンドのフィードフォワード機能による板厚に及
ぼす響係数を求め、その影響係数により下流側のフィー
ドフォワード制御のループゲインに補正をかけているの
で、鋼板の材質及び圧延状態に合ったループゲインの設
定が可能となり、鋼板内で材質が変化しても、圧延状況
が変わっても、実用上十分な高精度の板厚精度を制御す
ることができる。従って、本発明の実施により板厚精度
が格段に向上し、従来の電磁鋼板材、ＳＣ材板厚シビァ
ー材等の歩留りが大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が適用される冷間圧延機の自
動板厚制御装置の制御系の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】圧延スタンド＃２〜＃５のＦＦ５Ａ〜５Ｄの処
理を示すフローチャートである。

【図３】前記実施例による板厚精度を示す特性図であ
る。

【図４】従来の制御方法による板厚精度を示す特性図で
ある。

【符号の説明】

１Ａ〜１Ｅ バックアップロール ２Ａ〜２Ｄ 厚み計 ３ 被圧延材料 ４Ａ〜４Ｅ ミルモータ ５Ａ〜５Ｄ ＦＦ ６ 計算機 ７Ａ〜７Ｄ ＦＦ制御信号（モータ修正信号） ８Ａ〜８Ｄ ワークロール ９Ａ〜９Ｄ トラッキング信号 １０ ＰＣ １１Ａ〜１１Ｄ 制御ゲイン １２Ａ〜１２Ｄ 板厚偏差

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィードフォワード制御出力に基いて圧
   延スタンドのミルモータを制御する圧延機の自動板厚制
   御方法において、 上流側の圧延スタンドのフィードフォワード制御出力に
   より板厚に影響を与える影響係数を求め、前記圧延スタ
   ンドに対して下流の圧延スタンドのフィードフォワード
   制御系のループゲインをその影響係数により補正する圧
   延機の自動板厚制御方法。
2. 【請求項２】 圧延機として冷間圧延機が用いられ、影
   響係数α及びフィードフォワード制御出力ΔＶはそれぞ
   れ次式により求められる請求項１記載の圧延機の自動板
   厚制御方法。 【数１】