JPH0616889B2 - 圧延機制御方法 - Google Patents
圧延機制御方法Info
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- JPH0616889B2 JPH0616889B2 JP62291278A JP29127887A JPH0616889B2 JP H0616889 B2 JPH0616889 B2 JP H0616889B2 JP 62291278 A JP62291278 A JP 62291278A JP 29127887 A JP29127887 A JP 29127887A JP H0616889 B2 JPH0616889 B2 JP H0616889B2
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- Japan
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- rolling
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- rolling mill
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧延機制御方法に係り、特に圧延設備におけ
るツインドライブ方式の圧延機用モータの各々の負荷を
バランスさせるために好適な圧延機制御方法に関する。
るツインドライブ方式の圧延機用モータの各々の負荷を
バランスさせるために好適な圧延機制御方法に関する。
従来のツインドライブにおける負荷バランス方法は、
（１）上下ロールに速度差をつけて、すなわち、負荷の
軽い方のロール速度を高め、負荷の重い方のロールの速
度を下げることにより、負荷の配分を変える方式、また
は、負荷のバランスはモータの出力トルクの差に起因す
るという考えから、（２）見かけ上負荷の軽い（すなわ
ち電機子電流の低い）方の界磁電流を弱める方式があつ
た。従来技術の制御方式を第３図に示す。圧延機の上下
ワークロール（２，３）は、各々独立した駆動モータ
（６，７）により駆動される。モータは、逆起電圧（Ｅ
ＭＦ）制御を行なつているため、定常状態では、印加し
得る最大の電圧になつている。よつて圧延パワーのアン
バランスは、上下ロール駆動モータの電機子電流
（ＩＬ，ＩＵ）の差として検出される。この電流差（Δ
Ｉ＝ＩＬ−ＩＵ）に制御ゲインおよび、補正リミツトを
つけて、上下ロールの速度指令に補正として加える。
（１）上下ロールに速度差をつけて、すなわち、負荷の
軽い方のロール速度を高め、負荷の重い方のロールの速
度を下げることにより、負荷の配分を変える方式、また
は、負荷のバランスはモータの出力トルクの差に起因す
るという考えから、（２）見かけ上負荷の軽い（すなわ
ち電機子電流の低い）方の界磁電流を弱める方式があつ
た。従来技術の制御方式を第３図に示す。圧延機の上下
ワークロール（２，３）は、各々独立した駆動モータ
（６，７）により駆動される。モータは、逆起電圧（Ｅ
ＭＦ）制御を行なつているため、定常状態では、印加し
得る最大の電圧になつている。よつて圧延パワーのアン
バランスは、上下ロール駆動モータの電機子電流
（ＩＬ，ＩＵ）の差として検出される。この電流差（Δ
Ｉ＝ＩＬ−ＩＵ）に制御ゲインおよび、補正リミツトを
つけて、上下ロールの速度指令に補正として加える。
前記（２）の界磁制御方式は、電機子電流の少ない方の
モータの逆起電圧を、界磁電流を下げることにより下
げ、その分パワー一定の仮定のもとに、電機子電流が増
加することを期待する方式である。この方式は、パワー
のアンバランスを補正できないので、真のロードバラン
ス方法とは言い難く、またツインドライブにおける、パ
ワー利用効率の向上の観点からは、全く効果のない方式
である。
モータの逆起電圧を、界磁電流を下げることにより下
げ、その分パワー一定の仮定のもとに、電機子電流が増
加することを期待する方式である。この方式は、パワー
のアンバランスを補正できないので、真のロードバラン
ス方法とは言い難く、またツインドライブにおける、パ
ワー利用効率の向上の観点からは、全く効果のない方式
である。
従来技術のうち前記（１）の方法は、圧延状況に左右さ
れ、圧延材によつて効果のある場合とない場合がある。
これは、複雑な圧延摩擦現象を、単に電流のバランスと
いう観点でのみ制御を行なつているために発生する。従
来技術における制御の状況を第４図により説明する。第
４図は、上下ロールとこれをそれぞれ押えるバツクアツ
プロールによりなるスタンドを＃１スタンドから＃４ス
タンドまで直列に配置し、＃１スタンドから＃４スタン
ドへと順次板厚を薄く圧延していく圧延装置の上下ロー
ル駆動電動機の電機子電流計測値および速度計測値を示
す。Ａは圧延機出口スタンドである＃４スタンドの上下
ロール速度を示す。速度補正により一定速度を維持す
る。Ｂは＃４スタンドの下ロール駆動電動機の電機子電
流を示す。Ｃは＃３スタンドの下ロール駆動電動機電機
子電流を示す。Ｄは＃３スタンドの上下ロール駆動電動
機電気子電流の差を示す。約２０％程度のアンバランス
が発生している。Ｅは＃２のスタンドの下ロール駆動電
動機電機子電流を示し、Ｆは第２スタンドの上下ロール
駆動電動機電機子電流の差を示す。電流差は５％以内に
抑制されている。
れ、圧延材によつて効果のある場合とない場合がある。
これは、複雑な圧延摩擦現象を、単に電流のバランスと
いう観点でのみ制御を行なつているために発生する。従
来技術における制御の状況を第４図により説明する。第
４図は、上下ロールとこれをそれぞれ押えるバツクアツ
プロールによりなるスタンドを＃１スタンドから＃４ス
タンドまで直列に配置し、＃１スタンドから＃４スタン
ドへと順次板厚を薄く圧延していく圧延装置の上下ロー
ル駆動電動機の電機子電流計測値および速度計測値を示
す。Ａは圧延機出口スタンドである＃４スタンドの上下
ロール速度を示す。速度補正により一定速度を維持す
る。Ｂは＃４スタンドの下ロール駆動電動機の電機子電
流を示す。Ｃは＃３スタンドの下ロール駆動電動機電機
子電流を示す。Ｄは＃３スタンドの上下ロール駆動電動
機電気子電流の差を示す。約２０％程度のアンバランス
が発生している。Ｅは＃２のスタンドの下ロール駆動電
動機電機子電流を示し、Ｆは第２スタンドの上下ロール
駆動電動機電機子電流の差を示す。電流差は５％以内に
抑制されている。
このように、圧延材の表面の微妙な差異により、アンバ
ランス現象が発生する。仮に２５％のアンバランスが修
正できないとすると、２０００ｋＷのモータ容量のうち
５００ｋＷ分が圧延に使用できないことを意味し、その
分圧延速度を下げざるを得ず生産量が確保できないこと
になる。これは、上下ロールの速度差と安定操業の間に
は一定の関係があり、それを超えて制御することは、不
可となるためである。すなわち、第７図に示すように上
下ロールの速度差をつけていくと、速度の速い側の中立
点が圧延方向出側にずれていき、そのときの先伸率以上
になると、中立点が、圧延接触面より外へ飛び出してし
まい、板とロールは全面スリツプ状況となる。すなわち
第７図Ａより第７図Ｂの状態へ移行する。なお第７図に
おいてφは接触角を表わし、φntは上ロールの中立点の
ロール中心角、φnbは下ロールの中立点のロール中心角
を表わす。上記の状況になると、圧延が不安定となり、
特にタンデム圧延機においては、タンデムの基本式であ
るマスフロー一定が成立せず、板破断，板厚の乱れが発
生する。第６図は、その状況での速度補正による電流バ
ランスの特性をグラフ化したものである。下ロール上ロ
ールの速度差Δｖをマイナスにもつていくと、電流差Δ
Ｉは減少していくがある位置から効果がなくなり、不安
定になる。このため、速度差制御のみでは、制御の限界
があり、ロードバランスの根本解消にはならない。
ランス現象が発生する。仮に２５％のアンバランスが修
正できないとすると、２０００ｋＷのモータ容量のうち
５００ｋＷ分が圧延に使用できないことを意味し、その
分圧延速度を下げざるを得ず生産量が確保できないこと
になる。これは、上下ロールの速度差と安定操業の間に
は一定の関係があり、それを超えて制御することは、不
可となるためである。すなわち、第７図に示すように上
下ロールの速度差をつけていくと、速度の速い側の中立
点が圧延方向出側にずれていき、そのときの先伸率以上
になると、中立点が、圧延接触面より外へ飛び出してし
まい、板とロールは全面スリツプ状況となる。すなわち
第７図Ａより第７図Ｂの状態へ移行する。なお第７図に
おいてφは接触角を表わし、φntは上ロールの中立点の
ロール中心角、φnbは下ロールの中立点のロール中心角
を表わす。上記の状況になると、圧延が不安定となり、
特にタンデム圧延機においては、タンデムの基本式であ
るマスフロー一定が成立せず、板破断，板厚の乱れが発
生する。第６図は、その状況での速度補正による電流バ
ランスの特性をグラフ化したものである。下ロール上ロ
ールの速度差Δｖをマイナスにもつていくと、電流差Δ
Ｉは減少していくがある位置から効果がなくなり、不安
定になる。このため、速度差制御のみでは、制御の限界
があり、ロードバランスの根本解消にはならない。
上下ロールのロールアンバランスが発生する理由は、
（１）駆動モータ発生パワーのアンバランス、（２）圧
延現象として、そもそもアンバランスパワーが必要とな
つている。に分けられる。
（１）駆動モータ発生パワーのアンバランス、（２）圧
延現象として、そもそもアンバランスパワーが必要とな
つている。に分けられる。
（１）については、モータ自身の問題であるが、パワー
効率が問題となる大容量モータについては、最大でもそ
の差は５％を超えることはない。発生する理由は、主と
して、（２）の圧延現象によるものである。この圧延現
象を最も支配しているものが、圧延ロールと被圧延機の
摩擦係数であり、これを制御するためには、圧延油の制
御が必要となる。
効率が問題となる大容量モータについては、最大でもそ
の差は５％を超えることはない。発生する理由は、主と
して、（２）の圧延現象によるものである。この圧延現
象を最も支配しているものが、圧延ロールと被圧延機の
摩擦係数であり、これを制御するためには、圧延油の制
御が必要となる。
本発明の目的は上下ロールのロードアンバランスを従来
の速度差により制御する方法に加えて上下ロールへの圧
延油量を制御することにより迅速にアンバランスを解消
する方法を提供することにある。
の速度差により制御する方法に加えて上下ロールへの圧
延油量を制御することにより迅速にアンバランスを解消
する方法を提供することにある。
上記目的は、上ロールおよび下ロールをそれぞれ独立に
駆動する圧延機の圧延機制御方法において、上記上ロー
ルと上記下ロールとの負荷アンバランス量に対応して該
上ロールおよび該下ロールそれぞれへの圧延油量を制御
することにより、または、これに加えさらに、該上ロー
ルと該下ロールの速度差を制御することにより達成でき
る。
駆動する圧延機の圧延機制御方法において、上記上ロー
ルと上記下ロールとの負荷アンバランス量に対応して該
上ロールおよび該下ロールそれぞれへの圧延油量を制御
することにより、または、これに加えさらに、該上ロー
ルと該下ロールの速度差を制御することにより達成でき
る。
上ロールと下ロールの駆動力差であるロードアンバラン
スが生じる大きな原因は上下ロールの摩擦係数の差であ
り、この摩擦係数の差は上下ロールそれぞれに供給する
圧延油の量を制御することにより解消することができ
る。また従来から行なわれている上下ロールの速度差を
制御する方法もロードバランスがある値以内では有効で
あるので圧延油量の制御と併用することによりロードア
ンバランスを解消する。
スが生じる大きな原因は上下ロールの摩擦係数の差であ
り、この摩擦係数の差は上下ロールそれぞれに供給する
圧延油の量を制御することにより解消することができ
る。また従来から行なわれている上下ロールの速度差を
制御する方法もロードバランスがある値以内では有効で
あるので圧延油量の制御と併用することによりロードア
ンバランスを解消する。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。被圧
延材１は、圧延機により薄板に圧延される。圧延機は上
ワークロール２，下ワークロール３、および上下バツク
アツプロール４，５により構成される。上下ワークロー
ル２，３は、各々、独立した駆動モータ６，７により、
圧延パワーを、圧延機に伝える。
延材１は、圧延機により薄板に圧延される。圧延機は上
ワークロール２，下ワークロール３、および上下バツク
アツプロール４，５により構成される。上下ワークロー
ル２，３は、各々、独立した駆動モータ６，７により、
圧延パワーを、圧延機に伝える。
駆動用モータ６，７は、上下ロールの速度が等しくなる
よう基本制御系が構成されている。速度指令は、上下ロ
ール径補正を行ない、モータの回転速度指令回路１１，
１４により、回転速度に変換される。この指令値によ
り、速度制御回路１２，１５および電流制御回路１３，
１６により、駆動モータ６，７を制御する。上下の駆動
モータ６，７のロードアンバランスは、上下モータの電
流ＩＬ，ＩＵの差ΔＩとして検出される。この差によ
り、ロードバランス回路１７により、上下モータの回転
速度指令補正量および圧延油量補正量を算出する。
よう基本制御系が構成されている。速度指令は、上下ロ
ール径補正を行ない、モータの回転速度指令回路１１，
１４により、回転速度に変換される。この指令値によ
り、速度制御回路１２，１５および電流制御回路１３，
１６により、駆動モータ６，７を制御する。上下の駆動
モータ６，７のロードアンバランスは、上下モータの電
流ＩＬ，ＩＵの差ΔＩとして検出される。この差によ
り、ロードバランス回路１７により、上下モータの回転
速度指令補正量および圧延油量補正量を算出する。
圧延油量指令は、そのときの圧延材料，板厚，板幅，速
度により、決定される。これは、圧延油量指令回路２
１，２３により実施される。また上下ロールの圧延油量
の基本的バランスもここで設定される。
度により、決定される。これは、圧延油量指令回路２
１，２３により実施される。また上下ロールの圧延油量
の基本的バランスもここで設定される。
圧延油量指令は、油量制御回路２２，２４により圧延ロ
ールに、圧延油がスプレーされる。
ールに、圧延油がスプレーされる。
ロードアンバランスが生じているときは、一般的に、上
ロール２に比し下ロール３の電流が大となつている。こ
れは、主として、上ロール２の圧延油による潤滑が効率
よく行なわれるためである。すなわち、上ロール２の圧
延油は、鋼板１の上に滞留したまま上ワークロール１に
咬込むため、十分に潤滑がなされる。それに比し、下ロ
ール側は、重力方向と逆となるので、十分でないケース
が発生する。このため、下ロール３の摩擦係数が大きく
なり、ロードがより大きく加わることになる。
ロール２に比し下ロール３の電流が大となつている。こ
れは、主として、上ロール２の圧延油による潤滑が効率
よく行なわれるためである。すなわち、上ロール２の圧
延油は、鋼板１の上に滞留したまま上ワークロール１に
咬込むため、十分に潤滑がなされる。それに比し、下ロ
ール側は、重力方向と逆となるので、十分でないケース
が発生する。このため、下ロール３の摩擦係数が大きく
なり、ロードがより大きく加わることになる。
ロードアンバランスが発生すると、上ロール側の圧延油
を減らし、下ロール側の圧延油を増すように制御する。
圧延油の制御効果が現われるまでには、一定の時間がか
かるため、ＰＩ制御とする。また、速度差制御は、制御
範囲に限界があるが、応答が速い特徴があり、この両者
によりロードバランス制御を構成する。
を減らし、下ロール側の圧延油を増すように制御する。
圧延油の制御効果が現われるまでには、一定の時間がか
かるため、ＰＩ制御とする。また、速度差制御は、制御
範囲に限界があるが、応答が速い特徴があり、この両者
によりロードバランス制御を構成する。
第２図は、ロードバランス回路１７の部分を詳述したも
のである。上下ロール２，３の速度差の許容値は、先伸
率によつて決まるので、圧延圧力計４１，前方張力計４
３，後方張力計４２、および圧下率，圧延速度等から、
先伸率計算を先伸率計算器３１により実施し、速度差リ
ミツト値を決定する。このリミツト値により、リミツト
制御回路３２により、制御出力を決定する。また、圧延
油量補正回路３３は、速度差補正が常にリミツト内で機
能するようアンバランス抑制する。
のである。上下ロール２，３の速度差の許容値は、先伸
率によつて決まるので、圧延圧力計４１，前方張力計４
３，後方張力計４２、および圧下率，圧延速度等から、
先伸率計算を先伸率計算器３１により実施し、速度差リ
ミツト値を決定する。このリミツト値により、リミツト
制御回路３２により、制御出力を決定する。また、圧延
油量補正回路３３は、速度差補正が常にリミツト内で機
能するようアンバランス抑制する。
本実施例による効果を従来の方法と比較して第５図によ
り説明する。
り説明する。
Ａ〜Ｆは第４図で説明したものと同じである。第４図と
第５図で異なるのはＤであり、＃３スタンドの下ロール
と上ロールの駆動電動機電機子電流差が第４図に示す従
来法では２０％であるのに対し第５図で示す本実施例で
は５％に低減されている。Ｆは第４図，第５図ともほぼ
同じであるのは、従来法でロードアンバランスが解消さ
れているからである。
第５図で異なるのはＤであり、＃３スタンドの下ロール
と上ロールの駆動電動機電機子電流差が第４図に示す従
来法では２０％であるのに対し第５図で示す本実施例で
は５％に低減されている。Ｆは第４図，第５図ともほぼ
同じであるのは、従来法でロードアンバランスが解消さ
れているからである。
本発明によれば、ツインドライブ方式の圧延機の上下ロ
ールに生じるロードアンバランスを上下ロールそれぞれ
に対する圧延油を制御することに許容値以内に解消し、
さらに上下ロールの速度差制御も併せ行なうことにより
高速にロードアンバランスを制御できるので、板切れ，
板厚変動等の少ない安定した圧延操業ができるとともに
上下ロール駆動モータの使用効率を向上できる。
ールに生じるロードアンバランスを上下ロールそれぞれ
に対する圧延油を制御することに許容値以内に解消し、
さらに上下ロールの速度差制御も併せ行なうことにより
高速にロードアンバランスを制御できるので、板切れ，
板厚変動等の少ない安定した圧延操業ができるとともに
上下ロール駆動モータの使用効率を向上できる。
第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２図は第１
図の部分詳細図、第３図は従来技術を示すブロツク図、
第４図は第３図に示す従来技術のテスト結果を示す図、
第５図は本実施例のテスト結果を示す図、第６図は第３
図に示す従来技術の制御を示す図、第７図は圧延現象の
説明図である。 １……被圧延材、２……上ワークロール、３……下ワー
クロール、４……上バツクアツプロール、５……下バツ
クアツプロール、６……上ロール駆動モータ、７……下
ロール駆動モータ、１１……上ロール回転速度指令回
路、１２……上ロール速度制御回路、１３……上ロール
電流制御回路、１４……下ロール回転速度指令回路、１
５……下ロール速度制御回路、１６……下ロール電流制
御回路、１７……ロードバランス、２１……上ロール圧
延油量指令回路、２２……上ロール油量制御回路、２３
……下ロール圧延油量指令回路、２４……下ロール油量
制御回路。
図の部分詳細図、第３図は従来技術を示すブロツク図、
第４図は第３図に示す従来技術のテスト結果を示す図、
第５図は本実施例のテスト結果を示す図、第６図は第３
図に示す従来技術の制御を示す図、第７図は圧延現象の
説明図である。 １……被圧延材、２……上ワークロール、３……下ワー
クロール、４……上バツクアツプロール、５……下バツ
クアツプロール、６……上ロール駆動モータ、７……下
ロール駆動モータ、１１……上ロール回転速度指令回
路、１２……上ロール速度制御回路、１３……上ロール
電流制御回路、１４……下ロール回転速度指令回路、１
５……下ロール速度制御回路、１６……下ロール電流制
御回路、１７……ロードバランス、２１……上ロール圧
延油量指令回路、２２……上ロール油量制御回路、２３
……下ロール圧延油量指令回路、２４……下ロール油量
制御回路。
Claims (4)
- 【請求項１】上ロールおよび下ロールをそれぞれ独立に
駆動する圧延機の圧延機制御方法において、上記上ロー
ルと上記下ロールとの負荷アンバランス量に対応して該
上ロールおよび該下ロールそれぞれへの圧延油量を制御
することを特徴とする圧延機制御方法。 - 【請求項２】上ロールおよび下ロールをそれぞれ独立に
駆動する圧延機の圧延機制御方法において、上記上ロー
ルと上記下ロールとの負荷アンバランス量に対応して該
上ロールおよび該下ロールそれぞれの圧延油量を制御す
ると共に、該上ロールと該下ロールの速度差を制御する
ことを特徴とする圧延機の制御方法。 - 【請求項３】前記圧延油量を制御して前記負荷アンバラ
ンス量を所定値まて減少し、次に前記速度差を制御する
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の制御方
法。 - 【請求項４】前記速度差を制御して前記負荷アンバラン
ス量を所定値まで減少し、次に前記圧延油量を制御する
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291278A JPH0616889B2 (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 圧延機制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291278A JPH0616889B2 (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 圧延機制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01133607A JPH01133607A (ja) | 1989-05-25 |
| JPH0616889B2 true JPH0616889B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=17766808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62291278A Expired - Lifetime JPH0616889B2 (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 圧延機制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616889B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008136146A1 (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | 圧延ロール電動機の駆動装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5003492B2 (ja) * | 2006-08-03 | 2012-08-15 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 圧延ロール用電動機の駆動装置 |
| KR100943386B1 (ko) | 2007-10-17 | 2010-02-18 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 압연 롤용 전동기의 구동 장치 |
-
1987
- 1987-11-18 JP JP62291278A patent/JPH0616889B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008136146A1 (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | 圧延ロール電動機の駆動装置 |
| JP5062253B2 (ja) * | 2007-05-01 | 2012-10-31 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 圧延ロール電動機の駆動装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01133607A (ja) | 1989-05-25 |
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