JPH06297015A - 熱延巻取機に於けるネッキング制御方法 - Google Patents
熱延巻取機に於けるネッキング制御方法Info
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- JPH06297015A JPH06297015A JP5090183A JP9018393A JPH06297015A JP H06297015 A JPH06297015 A JP H06297015A JP 5090183 A JP5090183 A JP 5090183A JP 9018393 A JP9018393 A JP 9018393A JP H06297015 A JPH06297015 A JP H06297015A
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- Japan
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- mandrel
- tension
- control
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、熱延巻取機におけるネッキング制
御方法に関するもので、特に仕上ワ−クロ−ルとマンド
レル間に発生する張力を低下させることを目的とする。 【構成】 鉄鋼材料をマンドレルにて巻取る際に発生す
るワ−クロ−ルとマンドレル間の張力を鉄鋼材料情報，
マンドレルモ−タ回転数及び仕上出側板速度から求める
制御系を演算し、かつここで求められた制御系に対する
制御ゲインを算出する事を特徴とする。
御方法に関するもので、特に仕上ワ−クロ−ルとマンド
レル間に発生する張力を低下させることを目的とする。 【構成】 鉄鋼材料をマンドレルにて巻取る際に発生す
るワ−クロ−ルとマンドレル間の張力を鉄鋼材料情報，
マンドレルモ−タ回転数及び仕上出側板速度から求める
制御系を演算し、かつここで求められた制御系に対する
制御ゲインを算出する事を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱延巻取機に於けるネ
ッキング制御方法に関する。
ッキング制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱間圧延における巻取設備の構成例を図
５に示す。図５を参照して説明する。鋼板材料１０は、
熱延材として上下のワ−クロ−ル１１と１２の間を送ら
れて目標の板厚に圧延される。上下のワ−クロ−ル１
１，１２は、それぞれ上部及び下部のバックアップロ−
ル１３，１４により押圧支持されている。仕上電動機盤
１６は、仕上出側板速度値信号を得る装置である。仕上
電動機１５は、仕上電動機盤１６からの速度指令に基づ
き、目標の板速度にするための駆動源である。ホットラ
ンテ−ブル１７は、搬送テ−ブルであり、その上部から
スプレ−タイプの冷却水により鋼板材料１０が冷却され
る。ピンチロ−ル１８は、ホットランテ−ブル１７で搬
送されてきた鋼板材料１０を上下の押しロ−ルにより下
方へ誘導するものである。マンドレル１９は、前述のピ
ンチロ−ル１８により、下方へ誘導された鋼板材料１０
をコイル状に巻取る装置である。ラッパロ−ル２０，２
１，２２は、それぞれマンドレル１９に巻き付いた鋼板
材料１０を押さえる装置である。マンドレル電動機２３
は、鋼板材料１０をマンドレル１９に巻取るのに必要と
なる回転速度を得るための駆動源である。マンドレル電
動機盤２４は、マンドレル電動機２３への速度指令を与
え、かつ、マンドレル電動機の電機子電流値及び回転数
値信号を得る装置である。巻取機制御盤２５は、巻取条
件に従い、マンドレル電動機盤２４に対し速度指令値を
与える装置である。
５に示す。図５を参照して説明する。鋼板材料１０は、
熱延材として上下のワ−クロ−ル１１と１２の間を送ら
れて目標の板厚に圧延される。上下のワ−クロ−ル１
１，１２は、それぞれ上部及び下部のバックアップロ−
ル１３，１４により押圧支持されている。仕上電動機盤
１６は、仕上出側板速度値信号を得る装置である。仕上
電動機１５は、仕上電動機盤１６からの速度指令に基づ
き、目標の板速度にするための駆動源である。ホットラ
ンテ−ブル１７は、搬送テ−ブルであり、その上部から
スプレ−タイプの冷却水により鋼板材料１０が冷却され
る。ピンチロ−ル１８は、ホットランテ−ブル１７で搬
送されてきた鋼板材料１０を上下の押しロ−ルにより下
方へ誘導するものである。マンドレル１９は、前述のピ
ンチロ−ル１８により、下方へ誘導された鋼板材料１０
をコイル状に巻取る装置である。ラッパロ−ル２０，２
１，２２は、それぞれマンドレル１９に巻き付いた鋼板
材料１０を押さえる装置である。マンドレル電動機２３
は、鋼板材料１０をマンドレル１９に巻取るのに必要と
なる回転速度を得るための駆動源である。マンドレル電
動機盤２４は、マンドレル電動機２３への速度指令を与
え、かつ、マンドレル電動機の電機子電流値及び回転数
値信号を得る装置である。巻取機制御盤２５は、巻取条
件に従い、マンドレル電動機盤２４に対し速度指令値を
与える装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の巻取設備にお
いては、従来より、リ−ド率を低下させることにより、
鋼板の張力値を抑制する方法がとられている。しかし、
リ−ド率を下げることにより、巻取り時のコイルの巻形
状が悪化するといった問題点が発生している。従って、
本発明はリ−ド率を実質上あまり下げることなく、張力
値を下げることを課題とする。
いては、従来より、リ−ド率を低下させることにより、
鋼板の張力値を抑制する方法がとられている。しかし、
リ−ド率を下げることにより、巻取り時のコイルの巻形
状が悪化するといった問題点が発生している。従って、
本発明はリ−ド率を実質上あまり下げることなく、張力
値を下げることを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の熱延巻取機におけるネッキング制御方法で
は、鋼板材料をマンドレルにて巻取る際に発生するワ−
クロ−ルとマンドレル間の張力を実績既知情報である鋼
板材料情報（板厚，板幅，鋼種），マンドレルモ−タ回
転数及び仕上出側板速度から求める制御系を演算し、か
つ、ここで求められた制御系に対する制御ゲインを算出
することを特徴とする。
に、本発明の熱延巻取機におけるネッキング制御方法で
は、鋼板材料をマンドレルにて巻取る際に発生するワ−
クロ−ルとマンドレル間の張力を実績既知情報である鋼
板材料情報（板厚，板幅，鋼種），マンドレルモ−タ回
転数及び仕上出側板速度から求める制御系を演算し、か
つ、ここで求められた制御系に対する制御ゲインを算出
することを特徴とする。
【０００５】
【作用】本発明によれば、既設設備にない張力計を新設
することなく、既存の信号から制御に必要となる張力値
を演算により得ることができる。しかも、リ−ド率を実
質上下げることなく、仕上ワ−クロ−ルとマンドレル間
に発生する張力値を効果的に低下させることができる。
することなく、既存の信号から制御に必要となる張力値
を演算により得ることができる。しかも、リ−ド率を実
質上下げることなく、仕上ワ−クロ−ルとマンドレル間
に発生する張力値を効果的に低下させることができる。
【０００６】
【実施例】本発明を実施する装置の構成例を図１に示
す。鋼板材料１０は、熱延材として、上下のワ−クロ−
ル１１と１２の間を送られて、目標の板厚に圧延され
る。上下のワ−クロ−ル１１，１２は、それぞれ、上部
及び下部のバックアップロ−ル１３，１４により押圧支
持されている。
す。鋼板材料１０は、熱延材として、上下のワ−クロ−
ル１１と１２の間を送られて、目標の板厚に圧延され
る。上下のワ−クロ−ル１１，１２は、それぞれ、上部
及び下部のバックアップロ−ル１３，１４により押圧支
持されている。
【０００７】仕上電動機盤１６は、仕上出側板速度値信
号を得る装置である。仕上電動機１５は、仕上電動機盤
１６からの速度指令に基づき、目標の板速度にするため
の駆動源である。
号を得る装置である。仕上電動機１５は、仕上電動機盤
１６からの速度指令に基づき、目標の板速度にするため
の駆動源である。
【０００８】ホットランテ−ブル１７は、搬送テ−ブル
であり、その上部からスプレ−タイプの冷却水により鋼
板材料１０が冷却される。ピンチロ−ル１８は、ホット
ランテ−ブル１７で搬送されてきた鋼板材料１０を上下
の押しロ−ルにより下方へ誘導するものである。
であり、その上部からスプレ−タイプの冷却水により鋼
板材料１０が冷却される。ピンチロ−ル１８は、ホット
ランテ−ブル１７で搬送されてきた鋼板材料１０を上下
の押しロ−ルにより下方へ誘導するものである。
【０００９】マンドレル１９は、前述のピンチロ−ル１
８により、下方へ誘導された鋼板材料１０をコイル状に
巻取る装置である。ラッパロ−ル２０，２１，２２は、
それぞれマンドレル１９に巻き付いた鋼板材料１０を押
さえる装置である。
８により、下方へ誘導された鋼板材料１０をコイル状に
巻取る装置である。ラッパロ−ル２０，２１，２２は、
それぞれマンドレル１９に巻き付いた鋼板材料１０を押
さえる装置である。
【００１０】マンドレル電動機２３は、鋼板材料１０を
マンドレル１９に巻取るのに必要となる回転速度を得る
ための駆動源である。マンドレル電動機盤２４は、マン
ドレル電動機２３への速度指令を与え、かつ、マンドレ
ル電動機の電機子電流値及び回転数値信号を得る装置で
ある。巻取機制御盤２５は、巻取条件に従い、マンドレ
ル電動機盤２４に対し速度指令値を与える装置である。
マンドレル１９に巻取るのに必要となる回転速度を得る
ための駆動源である。マンドレル電動機盤２４は、マン
ドレル電動機２３への速度指令を与え、かつ、マンドレ
ル電動機の電機子電流値及び回転数値信号を得る装置で
ある。巻取機制御盤２５は、巻取条件に従い、マンドレ
ル電動機盤２４に対し速度指令値を与える装置である。
【００１１】ネッキング制御演算装置２６は、実績デ−
タを基に、制御ゲインを算出し、かつ、巻取機制御盤２
５に対し、速度修正値指令を与える装置である。
タを基に、制御ゲインを算出し、かつ、巻取機制御盤２
５に対し、速度修正値指令を与える装置である。
【００１２】本発明の特徴とするところは、鋼板材料１
０をマンドレル１９にて巻取る際に発生するワ−クロ−
ル１１，１２とマンドレル１９間の鋼板に加わる張力
を、実績既知情報である鋼板材情報（板厚，板幅，鋼
種），マンドレルモ−タ回転数及び仕上出側板速度から
求める制御系を演算し、かつ、ここで求められた制御系
に最適な制御ゲインを算出することである。
０をマンドレル１９にて巻取る際に発生するワ−クロ−
ル１１，１２とマンドレル１９間の鋼板に加わる張力
を、実績既知情報である鋼板材情報（板厚，板幅，鋼
種），マンドレルモ−タ回転数及び仕上出側板速度から
求める制御系を演算し、かつ、ここで求められた制御系
に最適な制御ゲインを算出することである。
【００１３】ネッキング制御演算装置２６で求めた最適
制御ゲインを実績既知情報であるマンドレルモ−タの電
機子電流，回転数及び張力値にそれぞれ乗算した結果の
総和として、巻取機制御盤２５への速度修正値（制御出
力）とすることで、仕上出側板速度とマンドレルモ−タ
回転数との速度差（これを一般にリ−ド速度と呼ぶ）を
低下させることなく、ネッキングの発生原因である張力
値の変動を抑制することができる。
制御ゲインを実績既知情報であるマンドレルモ−タの電
機子電流，回転数及び張力値にそれぞれ乗算した結果の
総和として、巻取機制御盤２５への速度修正値（制御出
力）とすることで、仕上出側板速度とマンドレルモ−タ
回転数との速度差（これを一般にリ−ド速度と呼ぶ）を
低下させることなく、ネッキングの発生原因である張力
値の変動を抑制することができる。
【００１４】図１のネッキング制御演算装置２６に関す
る制御系の具体的な構成例を図２に示す。図２におい
て、破線部Ａはマンドレル電動機の制御系、破線部Ｂは
張力発生系をそれぞれ示している。本発明の特徴は、制
御系の中に張力発生系Ｂを付加したことである。この付
加により、既設設備にはない張力計を新設することな
く、既存の信号から制御に必要となる張力値を演算によ
り得ることができる。
る制御系の具体的な構成例を図２に示す。図２におい
て、破線部Ａはマンドレル電動機の制御系、破線部Ｂは
張力発生系をそれぞれ示している。本発明の特徴は、制
御系の中に張力発生系Ｂを付加したことである。この付
加により、既設設備にはない張力計を新設することな
く、既存の信号から制御に必要となる張力値を演算によ
り得ることができる。
【００１５】まず、張力発生系Ｂ及びマンドレル電動機
の制御系Ａの状態変数ΔＸ*を次の第(1)式のように定め
ると、その状態方程式及び出力方程式は、それぞれ次の
第(2)式及び第(3)式で表わされる。
の制御系Ａの状態変数ΔＸ*を次の第(1)式のように定め
ると、その状態方程式及び出力方程式は、それぞれ次の
第(2)式及び第(3)式で表わされる。
【００１６】
【数１】
【００１７】
【数２】
【００１８】
【数３】
【００１９】但し、ｒＭ：Ｍｎ軸半径［ｍ］ Ｒａ：Ｍｎモ−タの電機子内部抵抗［Ω］ Ｌａ：Ｍｎモ−タの電機子内部インダクタンス［Ｈ］ Ｉａ：Ｍｎモ−タの電機子電流［Ａ］ φ ：界磁磁束［Ｗｂ］ Ｊ ：Ｍｎモ−タ軸の慣性モ−メント［kg・m2］ Ｒ ：電流フィ−ドバック抵抗［Ω］ Ｐ ：増幅ゲイン Ｔ ：サイリスタレオナ−ド系の時定数［sec］ Ｅｒ：張力設定値（電圧）［Ｖ］ ＴＬ：負荷トルク［Ｎ・ｍ］ ωＭ：Ｍｎモ−タの回転速度［rad／sec］ Ｅｔ：電機子端子電圧［Ｖ］ Ｅｃ：電機子逆起電圧［Ｖ］ Ｋ ：定数 次に、前記第(2)式及び第(3)式で表わされるネッキング
制御系に対し、その状態変数の１つである電機子端子電
圧ΔＥｔ*を除いたものに、最適制御ゲインＦを求め
る。
制御系に対し、その状態変数の１つである電機子端子電
圧ΔＥｔ*を除いたものに、最適制御ゲインＦを求め
る。
【００２０】前記第(2)式に対する評価関数Ｊは、次の
第(14)式で表わされる。
第(14)式で表わされる。
【００２１】
【数４】
【００２２】このような本発明によるネッキング制御方
法を実施する図１のネッキング制御演算装置２６の動作
を、図３に示す。図３を参照して説明する。
法を実施する図１のネッキング制御演算装置２６の動作
を、図３に示す。図３を参照して説明する。
【００２３】ステップＳ１では、デ−タ取込みを実行す
る。即ち、鋼板材料情報（例えば、板厚３．５ｍｍ，板
幅９３６ｍｍ，鋼種ＴＳ＝２８），マンドレルモ−タ回
転数（１０００ｒｐｍ），及び仕上出側板速度（６００
ｍｐｍ）を、それぞれ巻取直前に１回、プロセスコンピ
ュ−タ，マンドレル電動機盤２４，及び仕上電動機盤１
６から入力する。
る。即ち、鋼板材料情報（例えば、板厚３．５ｍｍ，板
幅９３６ｍｍ，鋼種ＴＳ＝２８），マンドレルモ−タ回
転数（１０００ｒｐｍ），及び仕上出側板速度（６００
ｍｐｍ）を、それぞれ巻取直前に１回、プロセスコンピ
ュ−タ，マンドレル電動機盤２４，及び仕上電動機盤１
６から入力する。
【００２４】ステップＳ２では、上記Ｓ１で取込んだデ
−タを基に、前記第(2)式及び第(3)式により最適制御ゲ
インＦを算出する。
−タを基に、前記第(2)式及び第(3)式により最適制御ゲ
インＦを算出する。
【００２５】ステップＳ３では、巻取開始信号を巻取機
制御盤２５より入力し、ＹＥＳのタイミングにより、次
のステップＳ４に進む。ステップＳ４では、マンドレル
電動機盤２４から、マンドレルモ−タの電機子電流Ｉａ
及び回転数ωＭの生情報を時々刻々入力する。
制御盤２５より入力し、ＹＥＳのタイミングにより、次
のステップＳ４に進む。ステップＳ４では、マンドレル
電動機盤２４から、マンドレルモ−タの電機子電流Ｉａ
及び回転数ωＭの生情報を時々刻々入力する。
【００２６】ステップＳ５では、Ｓ２で算出した最適制
御ゲインＦに、マンドレル電動機盤２４から得られる生
情報を基に、制御出力Ｅｒを１０ｍsecづつのサンプリ
ング周期にて巻取機制御盤２５に出力する。これによ
り、マンドレル電動機２３が制御される。
御ゲインＦに、マンドレル電動機盤２４から得られる生
情報を基に、制御出力Ｅｒを１０ｍsecづつのサンプリ
ング周期にて巻取機制御盤２５に出力する。これによ
り、マンドレル電動機２３が制御される。
【００２７】ステップＳ６では、張力演算値ｔｆと張力
基準値ｔｆo（＝２．７ｔ／ｍ2）とを比較し、ｔｆ＜ｔ
ｆoでなければ、ステップＳ４に戻る。つまり、ｔｆ＜
ｔｆoになるまで、ステップＳ４及びＳ５の処理が繰り
返される。ｔｆ＜ｔｆoになると、制御を終了する。
基準値ｔｆo（＝２．７ｔ／ｍ2）とを比較し、ｔｆ＜ｔ
ｆoでなければ、ステップＳ４に戻る。つまり、ｔｆ＜
ｔｆoになるまで、ステップＳ４及びＳ５の処理が繰り
返される。ｔｆ＜ｔｆoになると、制御を終了する。
【００２８】本発明のネッキング制御方法を実施した場
合と実施しない場合の張力量の変動率を図４に対比して
示す。図４のグラフは、シミュレ−ションにより得られ
たものであり、シミュレ−ションの条件は次の第１表の
通りに定めた。
合と実施しない場合の張力量の変動率を図４に対比して
示す。図４のグラフは、シミュレ−ションにより得られ
たものであり、シミュレ−ションの条件は次の第１表の
通りに定めた。
【００２９】
【表１】
【００３０】図４を参照すると、ネッキング制御を実施
しない場合に、張力ピ−ク値が３５ｔ掛かっていたもの
が、本発明のネッキング制御を実施した場合に、張力ピ
−ク値が２５ｔ以下に低下しており、かつ、張力面積も
４０％以上減少しているので、このネッキング制御によ
り、リ−ド率を下げることなく、実用的に張力値を抑制
していることが分かる。
しない場合に、張力ピ−ク値が３５ｔ掛かっていたもの
が、本発明のネッキング制御を実施した場合に、張力ピ
−ク値が２５ｔ以下に低下しており、かつ、張力面積も
４０％以上減少しているので、このネッキング制御によ
り、リ−ド率を下げることなく、実用的に張力値を抑制
していることが分かる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、リ−ド率を実質上下げ
ることなく、仕上ワ−クロ−ルとマンドレル間に発生す
る張力値を効果的に低下させることができる。
ることなく、仕上ワ−クロ−ルとマンドレル間に発生す
る張力値を効果的に低下させることができる。
【図１】 本発明を実施する設備の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２】 図１の一部分を詳細に示すブロック図であ
る。
る。
【図３】 図１のネッキング制御演算装置２６の動作を
示すフロ−チャ−トである。
示すフロ−チャ−トである。
【図４】 本発明を実施した場合と実施しない場合の張
力変動率の変化例を示すグラフである。
力変動率の変化例を示すグラフである。
【図５】 巻取設備の従来例を示すブロック図である。
１０：鋼板材料 １１，１２：ワ−ク
ロ−ル １３，１４：バックアップロ−ル １５：仕上電動機 １６：仕上電動機盤 １７：ホットランテ
−ブル １８：ピンチロ−ル １９：マンドレル ２０，２１，２２：ラッパロ−ル ２３：マンドレル電
動機 ２４：マンドレル電動機盤 ２５：巻取機制御盤 ２６：ネッキング制御演算装置
ロ−ル １３，１４：バックアップロ−ル １５：仕上電動機 １６：仕上電動機盤 １７：ホットランテ
−ブル １８：ピンチロ−ル １９：マンドレル ２０，２１，２２：ラッパロ−ル ２３：マンドレル電
動機 ２４：マンドレル電動機盤 ２５：巻取機制御盤 ２６：ネッキング制御演算装置
Claims (1)
- 【請求項１】 ワ−クロ−ルから出た鋼板材料をマンド
レルにて巻取る際に発生するワ−クロ−ルとマンドレル
間の張力を、実績既知情報である板厚，板幅，及び鋼種
を含む鋼板材料情報，マンドレルモ−タ回転数，及び仕
上出側板速度から求める制御系を演算し、かつ、ここで
求められた制御系に対する制御ゲインを算出することを
特徴とする、熱延巻取機に於けるネッキング制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090183A JPH06297015A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 熱延巻取機に於けるネッキング制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090183A JPH06297015A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 熱延巻取機に於けるネッキング制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06297015A true JPH06297015A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=13991381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5090183A Withdrawn JPH06297015A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 熱延巻取機に於けるネッキング制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06297015A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009541056A (ja) * | 2006-06-28 | 2009-11-26 | エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | メタルストリップを巻き上げるための方法及び装置 |
| KR101435031B1 (ko) * | 2012-08-30 | 2014-08-27 | 현대제철 주식회사 | 압연 공정에서의 폭 네킹 저감 방법 |
| KR101502387B1 (ko) * | 2013-12-18 | 2015-03-13 | 주식회사 포스코 | 스트립 권취 장력 제어 장치 |
-
1993
- 1993-04-16 JP JP5090183A patent/JPH06297015A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009541056A (ja) * | 2006-06-28 | 2009-11-26 | エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | メタルストリップを巻き上げるための方法及び装置 |
| KR101435031B1 (ko) * | 2012-08-30 | 2014-08-27 | 현대제철 주식회사 | 압연 공정에서의 폭 네킹 저감 방법 |
| KR101502387B1 (ko) * | 2013-12-18 | 2015-03-13 | 주식회사 포스코 | 스트립 권취 장력 제어 장치 |
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