JPH06258033A - 圧延機の入側板厚及び出側板厚の検出方法 - Google Patents

圧延機の入側板厚及び出側板厚の検出方法

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JPH06258033A
JPH06258033A JP5043873A JP4387393A JPH06258033A JP H06258033 A JPH06258033 A JP H06258033A JP 5043873 A JP5043873 A JP 5043873A JP 4387393 A JP4387393 A JP 4387393A JP H06258033 A JPH06258033 A JP H06258033A
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JP
Japan
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plate thickness
thickness
rolling mill
value
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP5043873A
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English (en)
Inventor
Kaji Abe
部 可 治 安
Kunio Sekiguchi
口 邦 男 関
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧下量が小さい圧延においても、圧下量を正
確に検出し得る入側板厚実績値及び出側板厚実績値の検
出方法を提供する。 【構成】 圧延機入側の検出板厚を一定の時間間隔で所
定の個数だけサンプリングし、このサンプリング開始時
刻における検出速度と、入側厚み計及び出側厚み計の設
置間隔とに基いて、被圧延材のサンプリング開始点が入
側厚み計の設置位置から出側厚み計の設置位置まで移動
する移動時間を求め、圧延機入側の検出板厚のサンプリ
ング開始時刻から移動時間が経過するよりも早く一定の
時間間隔で圧延機出側の検出板厚のサンプリングを開始
し、入側厚み計の検出値のサンプリング終了時刻から記
移動時間を経過した後で出側厚み計の検出値のサンプリ
ングを終了し、サンプリングされた圧延機出側の板厚デ
ータのうち、圧延機入側の板厚データと相関の最も大き
い同数のデータを抽出し、サンプリングされた圧延機入
側の板厚データの平均値を求めて入側板厚実績値とし、
抽出された圧延機出側の板厚データの平均値を求めて出
側板厚実績値とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼板等を圧延する圧延
機に係り、特に、圧延機の入側及び出側に設けた厚み計
の各検出板厚と、被圧延材の速度検出手段の検出速度と
に基いて圧延機の入側板厚実績値及び出側板厚実績値を
演算検出する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】2スタンドのタンデム圧延機は、図2に
示すように、被圧延材1を圧延する一対のワークロール
11,12、その両側に配置された一対のバックアップロー
ル13,14、ワークロール11,12を駆動する電動機15を有
する第1スタンド10と、同じく被圧延材1を圧延する一
対のワークロール21,22、その両側に配置された一対の
バックアップロール23,24、ワークロール21,22を駆動
する電動機25を有する第2スタンド20とで構成されてい
る。
【0003】また、第1スタンド10は、電動機15を速度
制御するための速度制御装置16、及び、ワークロール1
1,12の間隙を制御するための圧下制御装置17を備え、
同様に、第2スタンド20は、電動機25を速度制御するた
めの速度制御装置26、及び、ワークロール21,22の間隙
を制御するための圧下制御装置27を備えている。
【0004】さらに、第1スタンドの出側には被圧延材
1の板厚を検出する厚み計18が、第2スタンドの出側に
も被圧延材1の板厚を検出する厚み計28が設けられてい
る。そして、最終板厚が所望の値になり、かつ、第1及
び第2スタンド間の材料張力が所定値になるように、厚
み計18,28の各検出板厚に基づき、設定装置30が第1、
及び第2スタンドの各ロール速度設定値を求めてそれぞ
れ速度制御装置16,26に加え、第1及び第2スタンドの
各ロールギヤップ設定値を求めてそれぞれ圧下制御装置
17,27に加えるようになっている。
【0005】設定装置30によってロール速度設定値及び
ロールギヤップ設定値を求める場合、通常は、圧延理論
式をベースにした数式モデルが用いられる。このうち、
ロールギヤップ設定値は、例えば、下記計算式が用いら
れる。
【0006】
【数1】 ただし P :圧延荷重 B :板幅 H :入側板厚 h :出側板厚 tb :後方張力 tf :前方張力 R :ワークロール半径 Km :圧延材の変形抵抗 μ :ワークロールと圧延材間の摩擦係数 So :ロールギャップ設定値 M :ミル定数 である。
【0007】上述した(1) 式は圧延荷重モデル式であ
り、(1) 式で予測した圧延荷重計測値を(2) 式に代入し
て出側板厚hを目標値に圧延するためのロールギャップ
設定値So を求める。すなわち、出側板厚hが目標板厚
に精度良く圧延されるか否かは圧延荷重の予測精度に依
存している。
【0008】このため、圧延荷重モデル式の予測精度を
向上させるための方策がいくつか試みられている。その
一つがモデル式の学習機能である。これは例えば次式の
ような学習項Zp を設け、圧延荷重モデル式による計算
値が圧延荷重実績値に一致するようにZp を自動的に調
整する。
【0009】
【数2】 kコイル目に対する学習項Zp (k)の計算方法の一例
を下式に示す。
【0010】
【数3】 ただし βp :平滑ゲイン PACT (k−1):(k−1)コイルの圧延荷重実績値 PCAL (k−1):(k−1)コイルの圧延荷重モデル
計算値 である。なお、PACT (k−1)圧延荷重検出器で検出
され、PCAL (k−1)はPACT (k−1)検出時の入
側板厚、出側板厚、後方張力、前方張力など圧延実績デ
ータを(2) 式に代入して求めた値である。
【0011】この時の入側板厚実績値として厚み計の検
出値が用いられる。図2において、厚み計18の検出値は
第1スタンドの出側板厚として用いられると共に、第2
スタンドの入側板厚として用いられ、厚み計28の検出値
は第2スタンドの出側板厚として用いられる。
【0012】従来、厚み計検出値を入側板厚実績値ある
いは出側板厚実績値として用いる場合、厚み計の出力を
数回サンプリングし、その平均値を用いる方法が一般的
であった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】厚み計としてはX線あ
るいはγ線などを利用した放射線厚み計が良く用いられ
る。これらの検出精度は厚み計に設定した板厚の±0.
1%〜±0.5%程度である。従って、1.0mmの板
厚の場合、±1μm〜±5μmの誤差が厚み計の出力に
含まれる。
【0014】図2において、第2スタンドの圧下率が1
0%以上と大きく、入側板厚と出側板厚の差、すなわ
ち、圧下量が厚み計18及び28の誤差を無視し得る程度に
大きいとすれば、あまり問題はない。しかるに、第2ス
タンドのワークロール21,22にロール表面粗度の大きい
ダルロールを組み込んだ圧延においては、(2) 式におけ
る摩擦係数μが大きく圧延荷重も大きくなるため、大き
な圧下率はとれない場合が多い。このような場合には圧
下量が数ミクロン以下になることもあり、厚み計の誤差
を無視することはできず、従来の板厚検出方法をそのま
ま採用できなかった。また、板厚変動の大きい場合もこ
れと同様な問題があった。
【0015】因みに、図3はあるスタンドの入側板厚
H、出側板厚h、圧下量(入側板厚から出側板厚を差し
引いた板厚差)の実績値データを示したものである。こ
のうち、入側板厚H及び出側板厚hは厚み計出力を同時
刻で検出した値であり、圧下量(H−h)は同時刻の検
出値の差である。このケースは圧下量が非常に小さいた
めに、板厚変動の小さい“C”の部分において圧下量
(H−h)はマイナスになることがある。また、“D”
の部分は板厚変動の大きい場合であるが、この部分も圧
下量(H−h)がマイナスになることがある。
【0016】圧下量がマイナスになることは実圧延では
ありえない。すなわち、同時刻で検出した厚み計実績値
を用いる方法では正しい圧下量を検出できないといえ
る。このことは、数回のデータの平均値を用いても根本
的な解決とはならない。
【0017】本発明は圧下量が小さい圧延においても、
圧下量を正確に検出し得る入側板厚及び出側板厚の検出
方法を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧延機の入側
に設けた入側厚み計及び出側に設けた出側厚み計の各検
出板厚と、被圧延材の速度検出手段の検出速度とに基い
て圧延機の入側板厚実績値及び出側板厚実績値を演算検
出する方法であって、圧延機入側の検出板厚を一定の時
間間隔で所定の個数だけサンプリングし、このサンプリ
ング開始時刻における検出速度と、入側厚み計及び出側
厚み計の設置間隔とに基いて、被圧延材のサンプリング
開始点が入側厚み計の設置位置から出側厚み計の設置位
置まで移動する移動時間を求め、圧延機入側の検出板厚
のサンプリング開始時刻から移動時間が経過するよりも
早く一定の時間間隔で圧延機出側の検出板厚のサンプリ
ングを開始し、入側厚み計の検出値のサンプリング終了
時刻から移動時間を経過した後で出側厚み計の検出値の
サンプリングを終了し、サンプリングされた圧延機出側
の板厚データのうち、圧延機入側の板厚データと相関の
最も大きい同数のデータを抽出し、サンプリングされた
圧延機入側の板厚データの平均値を求めて入側板厚実績
値とし、抽出された圧延機出側の板厚データの平均値を
求めて出側板厚実績値とすることにある。
【0019】
【作用】本発明の作用を原理と併せて図4を用いて説明
する。図4中のHは横軸を時間とした場合の第2スタン
ド入側の厚み計18で検出した入側板厚である。また、h
は第2スタンド出側の厚み計28で検出した出側板厚であ
る。今、時刻T1 からt秒間だけサンプリングピッチt
s (<t)で入側板厚Hをサンプリングする。この時の
測定データ数をm個とする。
【0020】次に、被圧延材1が入側厚み計18の位置か
ら出側厚み計28の位置まで移動するに要する時間τを次
式で演算する。
【0021】
【数4】 ただし L1 :厚み計18から第2スタンドまでの距離 L2 :第2スタンドから厚み計28までの距離 VR2:第2スタンドのワークロールの周速度実績値 である。
【0022】次に、時刻T3 (=T1 +τ−Δt1 )か
らt+Δt2 秒間だけサンプリングピッチts で出側板
厚hをサンプリグする。このとき、入側板厚Hをサンプ
リングしたデータ数をm、出側板厚hをサンプリングし
たデータ数をnとすればm<nの関係にある。すなわ
ち、時刻T1 から時刻T2 までの間に厚み計18の真下を
通過した圧延材は時刻T3 から時刻T4 の間に厚み計28
の真下を必ず通過しており、m個の入側板厚サンプリン
グデータに対応する出側板厚実績値はn個のサンプリン
グデータに含まれている。
【0023】次に、m個の入側板厚サンプリングデータ
と最も相関の強いm個の出側板厚サンプリングデータを
n個のデータの中から抽出する。
【0024】ここで、m個の入側板厚サンプリングデー
タをHi (i=1〜m),n個の出側板厚のサンプリン
グデータをhi (i=1〜n)、m個の入側板厚のサン
プリングデータと出側板厚サンプリングデータとの組合
わせ回数をz(=n−m+1)とし、z個の相関係数Φ
j (j=1〜z)を次式で求める。
【0025】
【数5】 次に、z個の相関係数Φj の中から最大値を求める。こ
れをΦjmaxとすると、m個の入側板厚サンプリングデー
タと最も相関の強い出側板厚サンプリングデータはjm
axからm個のデータとなり、これらのデータが入側板
厚サンプリングデータの圧延材位置の対応する出側板厚
のサンプリングデータとすることができる。
【0026】次に、下式により入側板厚の平均値及び出
側板厚の平均値を求める。
【0027】
【数6】 このHAVを入側板厚の実績値、hAVを出側板厚の実績値
とする。
【0028】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図1はこの発明の一実施例の構成を示す
ブロック図であり、ここでは、図2に示す第2スタンド
に関係した部分のみを示している。図1において、第2
スタンド20のワークロール21,22を駆動する電動機25に
その回転速度を検出する速度検出器31が結合されてい
る。この速度検出器31には測定タイミング信号を発生す
る測定タイミング信号発生部32が接続されている。ま
た、第2スタンド入側に設けられた厚み計18には、測定
タイミング信号によって検出板厚を記憶する板厚データ
記憶部33が接続され、同様に、第2スタンド出側に設け
られた厚み計28には、測定タイミング信号によって検出
板厚を記憶する板厚データ記憶部34が接続されている。
また、板厚データ記憶部33,34には記憶されたサンプリ
ングデータの相関係数を求め、さらに、相関係数の最も
強いデータを抽出して入側板厚の実績値および出側板厚
の実績値を求める板厚演算部35が接続されている。
【0029】上記のように構成された本実施例の動作を
以下に説明する。先ず、速度検出器31が電動機25の回転
速度を検出して、速度検出信号を測定タイミング信号発
生部32に加える。測定タイミング発生部32は入側板厚の
測定タイミング信号、すなわち、図4に示す時刻T1
び時刻T2 にてタイミング信号を発生して板厚データ記
憶部33に加える。板厚データ記憶部33は時刻T1 から時
刻T2 までの間、厚み計18により検出された入側板厚を
サンプリングピッチts でサンプリングしてm個の入側
板厚データを記憶する。
【0030】また、測定タイミング信号発生部32は速度
検出器31の信号からワークロール21の周速度VR2を求
め、(5) 式により被圧延材1が圧延機入側の厚み計18の
設置位置から圧延機出側の厚み計28の設置位置まで移動
する移動時間τを演算する。さらにまた、測定タイミン
グ信号発生部32は図4における出側板厚測定タイミング
3 及びT4 を決定して板厚データ記憶部34に加える。
そこで、板厚データ記憶部34は図4に示す時刻T3 から
時刻T4 までの間、厚み計28より検出された出側板厚を
サンプリングピッチts でサンプリングし、n個の板厚
データを記憶する。
【0031】板厚データ記憶部33,34に記憶された板厚
データは板厚演算部35に送られる。板厚演算部35は(6)
式により入側板厚データと出側板厚データとの相関係数
を求め、更に、相関係数の最大値を抽出し、(7),(8) 式
により入側板厚の平均値HAV及び出側板厚の平均値hAV
を求める。
【0032】上述した、測定タイミング信号発生部32,
板厚データ記憶部33,34及び板厚演算部35は設定装置30
と同一の計算機にその機能を持たせることができる。か
くして、本実施例に示した構成により本発明を容易に実
施することができる。
【0033】なお、本発明は2スタンドのタンデム圧延
機に適用を限定されるものではなく、3スタンド以上の
タンデム圧延機にも適用可能なことは言うまでもない。
【0034】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、圧下量が非常に小さい圧延においても高
精度の入側板厚実績値と出側板厚実績値を常時検出する
ことができ、圧延機設定計算に用いられる圧延モデルの
精度向上を図り得、製品品質及び圧延の安定性が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する装置の構成例を示すブロック
図。
【図2】本発明の適用対象である2スタンドのタンデム
圧延機と合せてその制御系統を示したブロック図。
【図3】従来の圧延機の入側板厚及び出側板厚の検出方
法を説明するための説明図。
【図4】本発明の原理を説明するための説明図。
【符号の説明】
10,20 スタンド 11,12,21,22 ワークロール 13,14,23,23 バックアップロール 15,25 電動機 16,26 速度制御装置 17,27 圧下制御装置 18,28 厚み計 30 設定装置 31 速度検出器 32 測定タイミング信号発生部 33,34 板厚データ記憶部 35 板厚演算部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧延機の入側に設けた入側厚み計及び出側
    に設けた出側厚み計の各検出板厚と、被圧延材の速度検
    出手段の検出速度とに基いて圧延機の入側板厚実績値及
    び出側板厚実績値を演算検出する方法であって、 圧延機入側の前記検出板厚を一定の時間間隔で所定の個
    数だけサンプリングし、 このサンプリング開始時刻における前記検出速度と、前
    記入側厚み計及び出側厚み計の設置間隔とに基いて、被
    圧延材のサンプリング開始点が前記入側厚み計の設置位
    置から前記出側厚み計の設置位置まで移動する移動時間
    を求め、 圧延機入側の前記検出板厚のサンプリング開始時刻から
    前記移動時間が経過するよりも早く前記一定の時間間隔
    で圧延機出側の前記検出板厚のサンプリングを開始し、
    前記入側厚み計の検出値のサンプリング終了時刻から前
    記移動時間を経過した後で前記出側厚み計の検出値のサ
    ンプリングを終了し、 サンプリングされた前記圧延機出側の板厚データのう
    ち、前記圧延機入側の板厚データと相関の最も大きい同
    数のデータを抽出し、 サンプリングされた前記圧延機入側の板厚データの平均
    値を求めて入側板厚実績値とし、抽出された前記圧延機
    出側の板厚データの平均値を求めて出側板厚実績値とす
    る、 圧延機の入側板厚及び出側板厚の検出方法。
JP5043873A 1993-03-04 1993-03-04 圧延機の入側板厚及び出側板厚の検出方法 Pending JPH06258033A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990001587A1 (en) * 1988-07-29 1990-02-22 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Controller of construction equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990001587A1 (en) * 1988-07-29 1990-02-22 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Controller of construction equipment

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