JPH06170428A - 油圧圧下制御における油柱流量ゲイン補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧圧下制御での油柱変化への応答遅れと、
目標油柱変更毎の流量ゲインの再調整とを解消するこ
と。 【構成】 複数の代表油柱における最適流量ゲインを予
め計測して基準油柱での流量ゲインに対する補正比率を
計算し、これをメモリ３０に設定しておき、このメモリ
の設定値から折れ線近似比例計算により任意の目標油柱
の流量ゲイン補正比率を演算部３１で求め、求めた流量
ゲイン補正比率を積算部３２で、演算部１８からの基準
油柱の流量ゲインに積算補正し、目標油柱に最適な流量
ゲインを出力し、この積算部３２から出力された流量ゲ
インを、油柱目標値発信部１７からの目標油柱信号と油
柱位置検出器１０からの油柱実績との差に、積算部３３
で積算補正し、変換器２１を経由してサーボ弁１３に伝
達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧圧下制御における
油圧圧下シリンダの油柱による応答の変化を解消するた
めの流量ゲインの補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４を参照して従来の油圧圧下制御技術
を説明する。図４において、圧延機のハウジング１と上
バックアップロール２との間に油圧圧下シリンダ（以
下、圧下シリンダという）８が設けられ、圧下シリンダ
８は油圧源１２′に通じる圧油管１２に接続され、圧油
管１２の途中にサーボ弁１３が設けられている。圧下シ
リンダ８には油柱位置検出器１０が設けられている。制
御装置１６はサーボ弁１３を操作調節して圧下シリンダ
８を制御するものであり、油柱位置検出器１０とサーボ
弁１３に接続されている。図４中、３は下バックアップ
ロール、４と５は上下のワークロール、６は圧延される
板、７はロードセル、９はラム、１１は検出される油
柱、１４は油圧ポンプ、１５はポンプ駆動用モータをそ
れぞれ示す。

【０００３】制御装置１６は油柱目標値発信部１７と、
基準流量ゲイン演算部１８と、加算部１９と、積算部２
０と、変換器２１等からなっている。制御装置１６のう
ち基準流量ゲイン演算部１８では、サーボ弁１３の流量
特性がサーボ弁出側油圧即ち荷重によって変化するた
め、この変化を補正する目的でゲインを補正するが、一
般には装置の調整段階においてロードセル７で検出した
各荷重下での最適な流量ゲインを求める。このようにし
て得られる基準流量ゲインを用いて油柱目標値発信器１
７から出力される油柱目標値信号に積算部２０で積算
し、この積算部２０の出力を変換器２１に通してサーボ
弁１３を制御して圧下シリンダ８を操作し、油柱位置検
出器１０からの実際の油柱１１の位置信号をフィードバ
ックして加算部１９で比較することにより、油柱１１が
所定値に達するように制御する。

【０００４】上述したように、従来の油圧圧下制御で
は、荷重による流量ゲインの補正は行っているが、油柱
１１に対しては補正せず流量ゲインが一定である。その
ため、使用する圧下シリンダ８の油柱１１の高さが大き
くなると、油柱変化への圧下シリンダ８の応答が悪化
（応答遅れ）する。そこで、従来は、一定の応答を得る
ためには、目標油柱を変更する都度基準流量ゲインを再
調整する必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術における油柱変化への応答遅れ、並びに目標油
柱の変更毎に必要であった流量ゲインの再調整を解消す
ることができる油柱流量ゲイン補正装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の油圧圧下制御における油柱流量ゲイン補正装置は、
油圧圧下シリンダの複数の代表油柱における予め計測さ
れた最適流量ゲインの基準油柱での流量ゲインに対する
補正比率の計算値が設定されるメモリと、このメモリの
設定値から折れ線近似比例計算により任意の目標油柱の
流量ゲイン補正比率を求める演算部と、求めた流量ゲイ
ン補正比率を基準油柱の流量ゲインに積算補正し、目標
油柱に最適な流量ゲインを出力する積算部と、この積算
部から出力された流量ゲインを目標油柱信号と油柱実績
との差に積算補正してサーボ弁に伝達する積算部とを備
えたことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】

（１）装置の調整段階において、圧下シリンダの基準油
柱を含む複数の代表油柱における最適な流量ゲインを予
め計測により求め、基準油柱の流量ゲインに対する各代
表油柱の流量ゲインの補正比率を計算してメモリに設定
しておく。 （２）実際の運転段階では、制御装置に圧下シリンダの
油柱を設定すると、演算部がその設定された油柱に対応
する補正比率を、メモリに記憶された代表油柱の補正比
率の折れ線から近似比例で計算し、積算部に渡す。 （３）積算部は補正比率を基準油柱の流量ゲインに積算
し、油柱により補正された流量ゲインを次の積算部に渡
す。 （４）この積算部は油柱により補正された流量ゲインを
目標油柱を指示する目標油柱信号と油柱実績との差に積
算してサーボ弁操作量とし、例えば変換器等を通してサ
ーボ弁に伝達して自動操作する。 （５）この結果、サーボ弁により伸縮する圧下シリンダ
の油柱は、油柱に応じて補正された流量ゲインでサーボ
弁が操作されて、制御される。これにより、各油柱とも
一様な応答が得られるようになり、従来の応答遅れによ
り必要とされた油柱変更毎の流量ゲインの再調整が解消
される。 （６）なお、圧下シリンダの油柱高さは油柱位置検出器
により検知されて制御装置へフィードバックし、指示さ
れた油柱高さと比較されることにより目標油柱に達する
ように制御が行われる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の一実施例に係る油圧圧下制御にお
ける油柱流量ゲイン補正装置を示す。従来例を示した図
４とは同一機能部分に同一符号を付してあるが、図１に
おいて、圧延機のハウジング１と上バックアップロール
２との間に圧下シリンダ８が設けられ、圧下シリンダ８
は油圧源１２′に通じる圧油管１２に接続され、圧油管
１２の途中にサーボ弁１３が設けられている。圧下シリ
ンダ８には油柱位置検出機１０が設けられている。ま
た、ハウジング１と下バックアップロール３間に荷重検
出のためロードセル７がある。制御装置１６はサーボ弁
１３を操作調節して圧下シリンダ８を制御するものであ
り、ロードセル７と油柱位置検出器１０とサーボ弁１３
に接続されている。図１中、４と５は上下のワークロー
ル、６は圧延される板、９はラム、１１は検出される油
柱、１４は油圧ポンプ、１５はポンプ駆動用モータをそ
れぞれ示す。

【０００９】制御装置１６は油柱目標値発信部１７、基
準流量ゲイン演算部１８、加算部１９及び変換器２１に
加えて、メモリ３０と、演算部３１と、積算部３２，３
３等からなっており、制御目標油柱毎に最適のサーボ操
作量をサーボ弁１３に自動供給する。

【００１０】メモリ３０には、圧下シリンダ８の複数の
代表油柱における最適流量ゲインを予め計測したのち、
これら最適流量ゲインの基準油柱での流量ゲインに対す
る補正比率を計算して、これら補正比率を設定してあ
る。具体例を図２により説明する。図２は上記メモリ３
０に設定する代表油柱の定め方の一例をグラフで示し、
横軸を油柱高さ［mm］、縦軸を油柱高さによる流量ゲイ
ンの補正比率として示している。代表油柱として、基準
油柱１０mmを含め、３０mm、５０mm、７０mmをとり、油
圧圧下制御装置の調整段階で各代表油柱毎にサーボ弁か
ら供給する最適の圧油流量ゲインを計測により求め、各
代表油柱毎に求めた流量ゲインを基準油柱１０mmを比率
１として他の各油柱の補正比率を定め、この代表油柱の
各々の高さ［mm］毎の補正比率数値がメモリ３０に設定
される。

【００１１】演算部３１は、メモリ３０の設定値から任
意の目標油柱の流量ゲイン補正比率を折れ線近似比例計
算により求める。例えば、今、図１の装置において圧下
シリンダ８の目標油柱高さが６０mmの場合、この補正比
率演算部３１はメモリ３０の設定値から図２における代
表油柱５０mm、７０mmの補正比率点ａ，ｂを結ぶ折れ線
を斜線部とする直角三角形ｃから近似比例計算で目標油
柱６０mmに対する補正比率１．３５が計算される。

【００１２】積算部３２は、求めた流量ゲイン補正比率
を基準油柱の流量ゲインに積算補正し、目標油柱に最適
な流量ゲインを出力する。例えば図２の場合では、上記
基準油柱１０mmにおける最適流量ゲインを仮に絶対値で
２００としたとき、２００×１．３５＝２７０の計算
で、目標油柱６０mmに対する最適流量ゲインを２７０と
して求める。

【００１３】積算部３３は、上記積算部３２から出力さ
れた流量ゲインを油柱目標値発信部１７からの目標油柱
信号と油柱実績との差に積算補正して、変換器２１経由
でサーボ弁１３に伝達する。

【００１４】これにより、制御目標油柱毎に最適のサー
ボ弁操作量すなわち流量ゲイン信号を自動供給するよう
構成されている。またサーボ弁１３で制御される圧下シ
リンダ８の油柱高さ１１は位置検出器１０で検出され、
上記積算部３３の上流に設けた加算器１９で油柱目標値
信号と加算比較され、誤差零となるようフィードバック
制御される。

【００１５】図３は上述した油柱流量ゲイン補正装置の
制御フローを示す。圧下シリンダ８を制御する場合、装
置の調整運転の段階では図３のステップＳ１０〜Ｓ１３
に示すように圧下シリンダ８における代表油柱数点の最
適流量ゲインが計測により求められ、各最適流量ゲイン
から（代表油柱流量ゲイン）／（基準油柱流量ゲイン）
の式で流量ゲイン補正比率が計算されその代表油柱毎の
流量ゲイン補正比率がメモリ３０に設置される。

【００１６】この状態のもとで装置は、ステップＳ２
０，Ｓ２１の如く制御部に目標油柱が数値Ａで与えられ
て、正式（実）運転に入る。

【００１７】正式運転ではステップＳ２２〜Ｓ３１に示
すように、まず、演算部３１が上記目標油柱Ａに対応す
る流量ゲイン補正比率をメモリ３０に記憶された代表油
柱の比率折れ線から近似比例で計算し、次いで計算され
た流量ゲイン補正比率が積算部３２へ送られ、基準油柱
の流量ゲインに積算されて目標油柱での最適流量ゲイン
が得られ、これが積算部３３へ送られて油柱目標値発信
部１７からの指示信号に積算され、変換器２１を経てサ
ーボ弁１３へ送られてサーボ弁１３の動作で圧下シリン
ダ８の伸縮がなされる。圧下シリンダ８の油柱１１高さ
は位置検出器１０により数値Ａ′として捕捉され、制御
装置１６へフィードバックされて加算器１９により目標
数値Ａと比較され、目標油柱Ａを達成し保持するように
自動制御される。結果として、従来方法による圧下シリ
ンダの油柱による応答遅れ、目標油柱変更毎の流量ゲイ
ンの再調整の必要が解消され、効率の良い油圧圧下制御
運転を行なえる効果が得られる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の油柱流量ゲ
イン補正装置は、サーボ弁を介して圧下シリンダを目標
油柱に操作する制御装置において、圧下シリンダの複数
の代表油柱における最適流量ゲインをあらかじめ計測
し、基準油柱の流量ゲインに対する比率を計算により求
めてこれを設定・記憶させるメモリと、同メモリの設定
値から折れ線近似比例計算により任意油柱の流量ゲイン
補正比率を求める演算部と、同油柱の流量ゲイン補正比
率を基準油柱流量ゲインに積算し、同油柱の最適流量ゲ
インをアウトプットする積算部と、同積算部から出力さ
れる流量ゲインを目標油柱の操作量信号に積算してサー
ボ弁の伝達する積算部とを備えることにより、この種の
油圧圧下制御装置における従来の圧下シリンダ油柱の応
答遅れと、目標油柱変更毎に必要とされた流量ゲイン調
整とを解消し、目標油柱の変更に際して最適流量ゲイン
を自動的に演算して対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る油柱流量ゲイン補正装
置の構成を示すブロック図。

【図２】油柱に対する流量ゲイン補正比率の求め方の例
を示す図。

【図３】制御のフローを示す図。

【図４】従来例を示す図。

【符号の説明】

８ 圧下シリンダ １０ 油柱位置検出器 １１ 油柱 １３ サーボ弁 １６ 制御装置 １７ 油柱目標値発信部 １８ 基準流量ゲイン演算部 １９ 加算器 ２１ 変換器 ３０ メモリ ３１ 流量ゲイン補正比率の演算部 ３２，３３ 積算部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーボ弁を介して油圧圧下シリンダを目
   標油柱に操作する制御装置の油柱流量ゲイン補正装置に
   おいて、 油圧圧下シリンダの複数の代表油柱における予め計測さ
   れた最適流量ゲインの基準油柱での流量ゲインに対する
   補正比率の計算値が設定されるメモリと、このメモリの
   設定値から折れ線近似比例計算により任意の目標油柱の
   流量ゲイン補正比率を求める演算部と、求めた流量ゲイ
   ン補正比率を基準油柱の流量ゲインに積算補正し、目標
   油柱に最適な流量ゲインを出力する積算部と、この積算
   部から出力された流量ゲインを目標油柱信号と油柱実績
   との差に積算補正してサーボ弁に伝達する積算部とを備
   えたことを特徴とする油圧圧下制御における油柱流量ゲ
   イン補正装置。