JPH0663625A - タンデム圧延機の速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 速度応答性の異なる圧延スタンドが混在して
いる場合にも、加減速中の揃速性を良好に保ちながら自
動板厚制御など高応答速度制御に追従させる。 【構成】 タンデム圧延機を構成する第１〜第６の圧延
スタンドＳＴ１〜ＳＴ６毎に、該各圧延スタンド駆動用
のモータＤＣＭ、ＡＣＭの速度制御系１０、２０が設け
られており、これら各速度制御系１０、２０に、それぞ
れ前記各圧延スタンドの駆動用モータの駆動速度を指令
値に一致させるよう調整する速度調整器が設けられたタ
ンデム圧延機の速度制御装置において、前記各圧延スタ
ンド毎に設けられた速度制御系１０、２０のうち、高応
答性を実現可能な第５、第６の圧延スタンドＳＴ５、Ｓ
Ｔ６の速度制御系２０の前記速度調整器として、制御内
容により使い分けられる、高応答性を持つ速度調整器２
２と、それより低い応答性を持つ速度調整器２１と、を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タンデム圧延機の圧延
スタンド駆動用電動機の速度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の圧延機では、スタンド
毎に駆動用電動機の速度制御系が設けられており、各ス
タンド毎に、電動機軸の速度を検出して、速度検出値と
速度指令値との偏差がなくなるように速度調整器によっ
て電動機をフィードバック制御している。

【０００３】図４は、自動板厚制御を行うスタンドの速
度制御系１００の主要部の構成を示している。この速度
制御系１００は、速度調整器１０１と、トルク調整器１
０２と、電力変換器１０３と、モータ（圧延スタンド駆
動用電動機）１０４と、速度検出器１０５と、を有して
いる。

【０００４】速度調整器１０１は、速度指令値と自動板
厚制御の速度補正指令値とを加算した信号と、速度検出
器１０５からのフィードバック信号との偏差に応じたト
ルク指令値をトルク調整器１０２に出力する。トルク調
整器１０２は、トルク指令値に対応した電力指令値を演
算し、演算した電力指令値を電力変換器１０３に出力す
る。電力変換器１０３は、入力された電力指令値をモー
タ駆動電力（例えば電圧や周波数等）に変換し、モータ
１０４の速度を制御する。

【０００５】ところで、各圧延スタンドの駆動用電動機
の速度制御の方式には、電動機の種類や電源の種類等に
よって、各種のものがある。従来では主に、電動機とし
て直流モータが用いられており、速度制御方式としてワ
ードレオナード方式、サイリスタ方式等が採用されてい
る。

【０００６】ところが、最近では、直流モータをワード
レオナード方式で制御するものは速度応答性が低いた
め、その設備更新に際して、交流モータとサイクロコン
バータとを組み合わせた、速度応答性の高い制御方式が
採用されるようになってきた。特に、高応答性が要求さ
れる自動板厚制御を行うスタンドには、積極的にこれを
採用することが多くなってきた。

【０００７】従って、複数スタンドからなる圧延ライン
中に、速度応答性の低い旧来のワードレオナード方式の
スタンドと、速度応答性の高い交流モータ方式のスタン
ドとが混在するケースが出現してきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一つの
圧延ライン中に速度応答性の異なる圧延スタンドが混在
していると、ラインの加減速時や停止状態からのスター
ト時に、圧延材料の破断等を引き起こすおそれがあっ
た。そこで、これを防ぐために、高応答の圧延スタンド
の応答性を他の低応答の圧延スタンド並みに落とすこと
が考えられるが、そうすると加減速時の揃速性（スタン
ド間の速度変化が揃うこと）は良好になるものの、自動
板厚制御等の高応答でなければ有効でない制御ができな
くなる、という問題があった。

【０００９】この点について、第１〜第６までの６つの
圧延スタンドを備えたタンデム圧延機の場合を例にとっ
て説明する。

【００１０】この例では、下流側の２つの圧延スタンド
（第５、第６の圧延スタンド）が高応答性をもつスタン
ドであり、これらの圧延スタンドで自動板厚制御を行う
ようになっている。各圧延スタンド毎に設けられた速度
制御系の構成は、図４に示す通りである。

【００１１】今、これらのスタンド（第５、第６の圧延
スタンド）の速度制御系の応答性を他のスタンド（第１
〜第４の圧延スタンド）の応答性よりも高めた状態にし
た場合、つまり本来の高応答の状態にした場合、これら
第５、第６の圧延スタンドの実際の速度は、速度指令信
号及び自動板厚制御信号との関係で、図５に示すように
なる。

【００１２】即ち、第５、第６の圧延スタンドの実速度
は、自動板厚制御信号を含めて指令信号に良く追従する
が、加速中において他の第１〜第４の圧延スタンドの速
度との間に大きな速度差Ｈが開く。つまり、第５、第６
の圧延スタンドの方が第１〜第４の圧延スタンドよりも
速度応答性が高いから、前者の速度の上昇が後者の速度
の上昇よりも大きくなり、速度差Ｈが開き、揃速性が悪
化する。従って、圧延材の破断等の問題を引き起こす可
能性が大になる。

【００１３】一方、第５、第６の圧延スタンドの速度応
答性を、他の圧延スタンド並みに落とした場合は、図６
に示すように実速度が変化する。即ち、加速中において
第１〜第４の圧延スタンドと、第５、６の圧延スタンド
の速度は同じように変化し、良好な揃速性を示す。しか
し、第５、６の圧延スタンドが、自動板厚制御信号に追
従できない。これは、周波数の高い自動板厚制御信号に
速度調整器の応答が追い着かないからである。

【００１４】このように、従来では、一つの圧延ライン
中に、応答速度の異なる圧延スタンドが混在している場
合は、十分な対応ができないという問題があった。

【００１５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、速度応答性の異なる圧延スタンドが混在している場
合にも、加減速中の揃速性を良好に保ちながら、自動板
厚制御など高応答速度制御に追従させるようにしたタン
デム圧延機の速度制御装置を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、タンデム圧延
機を構成する各圧延スタンド毎に、該各圧延スタンド駆
動用の電動機の速度制御系が設けられ、これら各速度制
御系に、それぞれ前記各圧延スタンドの電動機の駆動速
度を指令値に一致させるよう調整する速度調整器が設け
られたタンデム圧延機の速度制御装置において、前記各
圧延スタンド毎に設けられた速度制御系のうち、高応答
性を実現可能な圧延スタンドの速度制御系の前記速度調
整器として、制御内容により使い分けられる、高応答性
を持つ速度調整器と、それより低い応答性を持つ速度調
整器と、を設けたことにより上記課題を解決したもので
ある。

【００１７】

【作用】圧延機の加減速時の速度制御のように、高い速
度応答性が要求されない制御は低い応答性を持つ速度調
整器により行う。又、自動板厚制御のような高い速度応
答性が要求される制御は高い応答性を持つ速度調整器に
より行う。これにより、各圧延スタンドの揃速性を良好
に保ちながら、自動板厚制御等の高応答制御にも追従で
きるようになる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００１９】図１は、実施例のタンデム圧延機の全体構
成を示す。

【００２０】この圧延機では、圧延材Ｐの流れ方向に従
って順に、第１から第６までの６つの圧延スタンドＳＴ
１〜ＳＴ６が設けられている。第１〜第４までの４つの
スタンドＳＴ１〜ＳＴ４は、駆動用電動機として直流モ
ータＤＣＭを備えており、速度制御系として応答性の低
いワードレオナード方式の速度制御系１０を備えてい
る。

【００２１】又、第５、第６の圧延スタンドＳＴ５、Ｓ
Ｔ６は、駆動用電動機として交流モータＡＣＭを備えて
おり、速度制御系としてサイクロコンバータ方式の速度
制御系２０を備えている。

【００２２】この実施例のタンデム圧延機においては、
これら全部の圧延スタンドＳＴ１〜ＳＴ６の速度制御系
１０、２０と、加減速指令装置５０と、自動板厚制御装
置６０とで速度制御装置が構成されている。

【００２３】加減速指令装置５０は、全圧延スタンドＳ
Ｔ１〜ＳＴ６の各速度制御系１０、２０に加減速指令を
出力するものである。また、自動板厚制御装置６０は、
第５、第６の圧延スタンドＳＴ５、ＳＴ６の速度制御系
２０に、自動板厚制御のための速度補正指令信号を出力
するものである。

【００２４】第１〜第４の圧延スタンドＳＴ１〜ＳＴ４
の各速度制御系１０は、個別に速度設定を行うための速
度設定器１１と、発電機側速度調整器１２と、発電機側
トルク調整器１３と、発電機側界磁電流調整器１４と、
直流モータ駆動用発電機１５と、前記直流モータＤＣＭ
の回転速度を検出する速度検出器１６と、を備えてい
る。

【００２５】発電機側速度調整器１２は、加減速指令装
置５０及び速度設定器１１からの速度指令値と、速度検
出器１６からのフィードバック信号との偏差に応じたト
ルク指令値を発電機側トルク調整器１３に出力する。発
電機側トルク調整器１３は、トルク指令値に対応した電
力指令値を演算し、演算した電力指令値を発電機側界磁
電流調整器１４に出力する。発電機側界磁電流調整器１
４は、入力された電力指令値に応じて直流モータ駆動用
発電機１５の界磁電流を調整し、それにより直流モータ
駆動用発電機１５が指令通りの電圧を発生して、直流モ
ータＤＣＭの速度を制御するようになっている。

【００２６】一方、第５、第６の圧延スタンドＳＴ５、
ＳＴ６の速度制御系２０は、第１〜第４の圧延スタンド
ＳＴ１〜ＳＴ４の速度制御系１０と同様に、個別に速度
設定を行うための速度設定器１１と、並列に組み込まれ
た低応答と高応答の２種類の交流モータ速度調整器（前
者を「第１の速度調整器」、後者を「第２の速度調整
器」という）２１、２２と、交流モータトルク調整器２
３と、交流モータ用電力変換器２４と、前記交流モータ
ＡＣＭの回転速度を検出する速度検出器１６とを備えて
いる。

【００２７】低応答の交流モータ速度調整器２１は、他
の第１〜第４の圧延スタンドＳＴ１〜ＳＴ４並みの速度
応答を実現するように、その応答性が敢えて低めに設定
されている。又、高応答の交流モータ速度調整器２２
は、交流モータＡＣＭとサイクロコンバータを組み合わ
せて実現し得る高いレベルの応答性を発揮するように設
定されている。

【００２８】図２に信号の流れを示すように、低応答の
交流モータ速度調整器（第１の速度調整器）２１は、加
減速指令装置５０及び速度設定器１１からの速度指令値
と、速度検出器１６からのフィードバック信号との偏差
に応じたトルク指令値を算出する。又、高応答の交流モ
ータ速度調整器（第２の速度調整器）２２は、自動板厚
制御装置６０からの速度補正指令信号と速度検出器１６
からのフィードバック信号との偏差に応じたトルク指令
値を算出する。そして、これら２種類のトルク指令値を
加算器で加算して交流モータトルク調整器２３に出力す
る。

【００２９】交流モータトルク調整器２３は、加算され
たトルク指令値に対応した電力指令値を演算し、演算し
た電力指令値を交流モータ用電力変換器２４に出力す
る。電力変換器２４は、入力された電力指令値に応じて
周波数を調整したりパルス幅を調整したりすることによ
り、交流モータＡＣＭの速度を制御する。

【００３０】このように、第５、第６の圧延スタンドＳ
Ｔ５、ＳＴ６では、加減速指令に対しては低応答の速度
調整器２１で対応し、自動板厚制御に関する速度補正指
令に対しては高応答の速度調整器２２で対応する。従っ
て、加減速制御についても自動板厚制御についても、追
従性の適当な速度制御を行うことができる。

【００３１】図３は、実施例の圧延機を構成する各スタ
ンドの速度追従性を示している。第５、第６の圧延スタ
ンドＳＴ５、ＳＴ６は加速時において、他の圧延スタン
ドと同等の速度追従性を示す。つまり、加速指令に対し
ては他のスタンドと同様の低い応答性で追従する。又、
その加速時において、自動板厚制御信号に対しても良好
な追従性を示す。

【００３２】尚、上記実施例においては、交流モータ速
度調整器を、高応答と低応答の２種類設けた場合を示し
たが、応答性をさらに他段階に区分し、区分した数だけ
速度調整器を設けるようにしても良い。

【００３３】又、上記実施例においては、第５、第６の
圧延スタンドＳＴ５、ＳＴ６において、交流モータトル
ク調整器２３を１個しか設けていないが、システムの安
定性を考えて、トルク調整器を速度調整器の数と同じ数
だけ設けても良い。図１及び図２に、トルク調整器２
３’をもう一つ付加した場合を点線で示してある。

【００３４】又、上記実施例においては、高応答が必要
な制御として自動板厚制御を行う場合を示したが、それ
以外にスタンド間張力制御やホットストリップ仕上げス
タンドのルーパー高さ制御などを行ってもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のタンデム
圧延機の速度制御装置によれば、速度応答性の異なる圧
延スタンドが混在している場合にも、加減速中の揃速性
を良好に保ちながら、自動板厚制御など高応答速度制御
に追従させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を示すブロック図

【図２】同実施例の第５、第６の圧延スタンドＳＴ５、
ＳＴ６における速度制御系２０の主要部の構成を示すブ
ロック図

【図３】同実施例の第５、第６の圧延スタンドにおける
速度指令と実速度の関係を示す特性図

【図４】従来の自動板厚制御を行う圧延スタンドにおけ
る速度制御系の主要部の構成を示すブロック図

【図５】図４の速度制御系を高応答状態にして速度制御
を行った場合の速度指令と実速度の関係を示す特性図

【図６】図４の速度制御系を他のスタンドと同等の低応
答状態にして速度制御を行った場合の速度指令と実速度
の関係を示す特性図

【符号の説明】

ＳＴ１〜ＳＴ６…圧延スタンド ＤＣＭ…直流モータ ＡＣＭ…交流モータ １０，２０…速度制御系 １２…速度調整器 ２１…低応答の交流モータ速度調整器 ２２…高応答の交流モータ速度調整器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タンデム圧延機を構成する各圧延スタンド
   毎に、該各圧延スタンド駆動用の電動機の速度制御系が
   設けられ、これら各速度制御系に、それぞれ前記各圧延
   スタンドの電動機の駆動速度を指令値に一致させるよう
   調整する速度調整器が設けられたタンデム圧延機の速度
   制御装置において、 前記各圧延スタンド毎に設けられた速度制御系のうち、
   高応答性を実現可能な圧延スタンドの速度制御系の前記
   速度調整器として、制御内容により使い分けられる、高
   応答性を持つ速度調整器と、それより低い応答性を持つ
   速度調整器と、を設けたことを特徴とするタンデム圧延
   機の速度制御装置。