JPH07116722A - 熱間圧延における蛇行制御装置 - Google Patents

熱間圧延における蛇行制御装置

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JPH07116722A
JPH07116722A JP5286217A JP28621793A JPH07116722A JP H07116722 A JPH07116722 A JP H07116722A JP 5286217 A JP5286217 A JP 5286217A JP 28621793 A JP28621793 A JP 28621793A JP H07116722 A JPH07116722 A JP H07116722A
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JP5286217A
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Tetsumi Harakawa
哲美 原川
Harutoshi Okai
晴俊 大貝
Kuniharu Ito
邦春 伊藤
Hiroto Kawai
広人 河合
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 センサ及び荷重差信号を用いながら、2つの
系の切り換えを行うことなく蛇行制御が行えるようにす
る。 【構成】 ワークサイドロール及びドライブサイドロー
ルの荷重の差を演算器21によって算出し、これに対し
て比例(P)、比例+積分(PI)または比例+積分+
微分(PID)の演算を荷重差コントローラ1により行
い、一方、蛇行センサで検出した信号に対する移動量を
演算器20で求め、この演算値と基準値Refの偏差を
演算器23で求め、さらに蛇行量コントローラ2でPま
たはPIを行った信号により、ロールギャップを制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延におけるスト
リップ(材料)の尾端通過時の蛇行の発生頻度を低減す
るための蛇行制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】熱間圧延においては、圧延ロールがスト
リップの幅方向に対してロールが均等に付与されない等
の理由により、ストリップに曲がりが生じる。この曲が
りの発生により、特に、仕上タンデム圧延機の後段にお
いては、ストリップの尻抜け(ストリップの尾端の通
過)時に蛇行が発生する。この蛇行によって、ストリッ
プの尾端が圧延機のスタンドのサイドガイドに接触する
などの事態が発生し、ロールの交換が必要になると共に
生産性を阻害する。
【0003】そこで、蛇行を生じないようにする制御が
従来より考えられており、大別して(a)AGC等のた
めに用いているロードセルを利用し、荷重差を検出して
蛇行制御を行う。 (b)上記(1)の欠点を補うものとして考えられたも
のであり、スタンド間にセンサを設置し、これを用いて
蛇行制御を行うもので、速い時期から実用化されてい
る。
【0004】なお、蛇行制御に関する技術には、例え
ば、特開昭61−17318、特開平4−361809
等がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、荷重差を検出
して蛇行制御を行った場合、ロードセルの分解能の限界
がある他、蛇行量を荷重差に変換するために、直接、蛇
行量をあるレベル以下に制御することは、蛇行量と荷重
差が正比例ではないために困難であるという問題があ
る。
【0006】また、センサにより蛇行制御を行った場
合、ストリップの尾端がセンサを抜ける間(約0.1
秒)でのみ観測できるものであり、途中で尻抜けになっ
て信号が出なくなるため、十分な制御を行うことができ
ないという問題がある。
【0007】このような問題を解決する手段として、前
記2つの制御方式を併設し、所定のタイミングで使い分
けをする方法(特開昭61−17318)が提案されて
いる。しかし、この技術によれば、切換時にバンプレス
に制御を継続することが不可能と考えられ、実用化する
には問題が残されている。
【0008】本発明の目的は、センサ及び荷重差信号を
用いながら、2つの系の切り換えを行うことなく蛇行制
御が可能な熱間圧延における蛇行制御装置を提供するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、圧延荷重検出を備えた上ワークロー
ル及び下ワークロールと、これらロール間のギャップを
制御する駆動装置とを備えた圧延機と、前記スタンド間
に設けられてストリップのエッジを検出する測定手段と
を備えた熱間圧延設備において、前記ワークロールのワ
ークサイド端及びドライブサイド端の荷重の差に対して
比例(P)、比例+積分(PI)または比例+積分+微
分(PID)の演算を行った信号と蛇行量の算出値と基
準値の偏差に対して比例または比例+積分を行った信号
とを組み合わせることによって前記駆動装置を制御する
ようにし、或いは、圧下移動速度差、ロールギャップ差
及び蛇行移動速度の各々に基づいて等価蛇行量を推定す
る第1の演算手段と、蛇行量の算出値と基準値の偏差に
対して比例(P)または比例+積分(PI)を行う第2
の演算手段とを備え、前記演算手段の各々の出力信号に
基づいて第2演算器の出力を補正する前記駆動装置を制
御するようにしている。
【0010】この場合、第2の演算手段における蛇行量
に代え、前記ワークロールのワークサイド端及びドライ
ブサイド端の荷重の差による荷重差信号を用いても、同
様に本発明の目的を達成することができる。
【0011】
【作用】上気した手段によれば、前記ワークサイド端及
びドライブサイド端の荷重の差に対してP、PI、また
はPIDの演算によりロールギャップの修正信号が生成
され、スタンド間センサの測定出力に基づいてラインセ
ンタからのずれ量(蛇行量)が演算され、同様にPまた
はPIの演算を行った信号が生成され、この信号が上記
修正信号で補正されロールギャップを調整するための駆
動装置が制御される。
【0012】あるいは、圧下移動速度差、ロールギャッ
プ差及び蛇行移動速度の各々に基づいて等価蛇行量が推
定され、一方、ラインセンタからのずれに基づく蛇行量
の算出値と基準値の偏差に対してPまたはPIの演算が
行われ、各々の結果に基づいて駆動装置が制御される。
【0013】したがって、尾端がセンサを抜ける前には
荷重差信号による修正信号とセンサからの信号が発生
し、尾端抜け後はセンサからの信号が一定となるが、上
記のロジックは継続して動作することにより2つの系の
切り換えを行うことなく蛇行制御が行え、安定で応答性
に優れた蛇行制御装置を得ることができる。
【0014】また、等価蛇行量を推定して蛇行制御を行
う構成にあっては、蛇行量に代え、前記ワークサイド端
及びドライブサイド端の荷重の差による荷重差信号を用
いることで、ストリップの尾端が圧延スタンドを抜ける
瞬間まで蛇行制御を続けることが可能になる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
【0016】図1は本発明による熱間圧延における蛇行
制御装置の第1実施例を示すブロック図である。
【0017】P(比例)、PI(比例・積分)あるいは
PID(比例・積分・微分)により制御を行う荷重差コ
ントローラ1の出力、及びPまたはPIにより制御を行
う蛇行量コントローラ2の出力は加算器3に接続され、
2つのコントローラ出力の加算が行われる。
【0018】加算器3と荷重差コントローラ1の間に
は、信号の流れの順に加算器4、演算器5、加算器6,
7、演算器8、減算器9の各々が直列に接続されてい
る。ここで、加算器4は加算器3の出力信号と初期レベ
リング値との加算を行い、演算器5は加算器4の出力信
号に対しb/a(但し、bはストリップの板幅、aはバ
ックアップロールの圧下点間距離)を掛ける演算、演算
器8は1/h(但し、hは出側板厚)を掛ける演算を行
う。
【0019】減算器9には、入側ウェッジHdfを入力
とし、これに1/H(但し、Hは入側板圧)を掛けるた
めの演算器10が接続されている。また、加算器7の出
力信号と入側ウェッジHdfとの減算を行うために減算
器11が設けられ、この減算器11には定数回路12が
接続され、減算器11の出力信号に対して塑性係数mを
掛ける働きをする。定数回路12には加算器13が接続
され、加算器13には更に温度差による線荷重差Pod
fが入力され、加算が行われる。加算器13には係数器
14が接続され、この係数器14には線荷重差の板厚差
への影響係数Dが設定されている。
【0020】さらに、減算器9と演算器5の間には、信
号の流れ方向に向かって演算器15,16,17、加算
器18、係数器19が直列接続されている。ここで、演
算器15はζ/b(但し、ζは定数)を演算し、演算器
16はv/s(但し、vは板速度)を演算し、係数器1
9は板蛇行による板厚差への影響係数Eが設定されてい
る。また、演算器17はV 2 1/S2(但し、V1は入側
速度)を演算し、加算器18は演算器17の出力信号に
入側キャンバー値を加算する処理を行う。
【0021】また、演算器16と蛇行量コントローラ2
の間には、信号の流れ方向に向かって板の左右の進み差
L(ロールバイト直下のストリップの回転を蛇行センサ
で検出して得る)を演算する演算器20、及び減算器2
2が直列接続されている。減算器22は、参照信号Re
f(ストリップが中心線に沿って真っ直ぐ進む時の正常
な信号)から演算器20の出力信号を減算し、その値を
蛇行量コントローラ2に印加する。更に、加算器18に
は、(2b/a)・Pc(但し、Pcは平均線荷重であ
り、ロードセルで測定する)の荷重差(2つのロードセ
ルの信号差)の算出を行う演算器21が接続され、その
出力は荷重差コントローラ1に印加される。
【0022】以上の構成において、減算器9の出力信号
がウェッジ率変化値となり、演算器15は左右速度差を
出力する。これに基づいて演算器16からは角速度が出
力され、さらに角速度から移動量が演算器17によって
求められる。さらに、演算器17により2回目の積分を
行うことで、蛇行量(ストリップ尾端が抜け出た時点で
は、蛇行量のみで荷重差信号は現れていない)を求める
ことができる。この蛇行量はホールドされ、この蛇行量
に基づいて加算器7から板厚差が出力される。また、加
算器18の出力信号に基づいて、演算器21により荷重
差が求められる。この荷重差信号が荷重差コントローラ
1に印加され、荷重差コントローラ1による荷重差制御
が実行される。
【0023】一方、演算器20からはセンサで測定した
蛇行量が出力され、この信号と参照信号Refとの偏差
が減算器22によって行われる。減算器22による偏差
値に基づいて、蛇行量コントローラ2は蛇行量の制御を
行う。また、蛇行量コントローラ2の出力信号は加算器
3に印加される。
【0024】以上のように、図1の実施例においては、
蛇行量と荷重差信号の2つを測定し、荷重差信号に対し
て荷重差コントローラ1でP(またはPIもしくはPI
D)処理をし、一方、蛇行量と目標値(Ref)の偏差
に対して蛇行量コントローラ2でP(またはPI)処理
をし、蛇行量コントローラ2の出力を荷重差コントロー
ラ1の出力で補正を行っている。このように、荷重差信
号と蛇行量(センサ出力)とを同時に用いて制御が行
え、従来技術のような切り換え制御を必要としない。
【0025】これにより、荷重差信号と蛇行量の切り換
えを行うことなく蛇行量の制御が行え、蛇行発生を抑制
できることにより、ロール交換回数が低減され、生産性
の向上を図ることができる。
【0026】図2は本発明による蛇行制御装置の第2実
施例を示すブロック図である。図2においては、図1に
示したと同一であるものには同一引用数字を用いたの
で、以下においては重複する説明を省略する。
【0027】この実施例は、図1の構成から荷重差コン
トローラ1及び演算器21を除去し、加算器3と加算器
4の間にG/(1+Ts)を実行(但し、Tsは圧下遅
れ時定数)する演算器23と1/JS(圧下速度に相
当)を演算する演算器24を設け、更に、演算器20、
演算器23及び演算器24の各々の出力信号X2,X3
4に基づいて移動量θの演算を求める演算部25、演
算部25の出力信号に基づいて演算を比例(P)処理を
行う制御器26、出力信号X2に対して比例処理を行う
制御器27、出力信号X3に対して比例処理を行う制御
器28、出力信号X4に対して比例処理を行う制御器2
9、制御器26〜29の各出力信号を加算して加算器3
へ出力する加算器30の各々を設けた構成にしている。
なお、前記実施例では目標値Refが荷重差であった
が、この実施例における目標値は蛇行値である。
【0028】すなわち、図2の実施例では荷重差信号を
用いてはおらず、これに代わるものとして演算部25、
制御器26〜29を設け、比例制御のみで蛇行量に対す
る補正が動的に行えるようにしたところに特徴がある。
演算部25では、 dθ/dt=f(X234) を演算する。さらに、この式から次の積分を含む推定式
が得られ、等価蛇行量を推定することができる。この式
の導出については、例えば良く知られたオブザーバーを
用いることが可能である。
【0029】θ=∫f(X234)dt この演算部25のほか、制御器26〜29及び加算器3
0を含む構成が補正回路を形成している。ここで、演算
器24の出力信号X2は圧下位置、演算器23の出力信
号X3は圧下速度(ロールギャップの移動速度)、演算
器20の出力信号X4は蛇行量を各々示している。
【0030】この実施例によれば、前記実施例に比べて
安価に蛇行制御装置を構成できる利点があり、しかも前
記実施例と同等の制御性能を得ることができる。
【0031】図3は本発明による蛇行制御装置の第3実
施例を示すブロック図である。図3においては、図1及
び図2に示したと同一であるものには同一引用数字を用
いたので、以下においては重複する説明を省略する。
【0032】この実施例は、構成上では図1で用いた演
算器21を同じ場所に付加したのみで、他の構成は図2
と同一である。しかし、この実施例では扱う信号に相違
がある。すなわち、この実施例では、蛇行量コントロー
ラ2に対して演算器21の出力信号を入力し、メインル
ープに荷重差信号を用いている(したがって、目標値も
荷重差になる)。
【0033】図2の実施例では、ストリップが蛇行セン
サを抜け出た後はオープンループ制御になってしまうの
に対し、図3の実施例では、ストリップの尾端がスタン
ドを抜け出る瞬間まで、蛇行制御を継続して実施できる
ところに特徴がある。
【0034】
【発明の効果】本発明は上記の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。
【0035】請求項1の熱間圧延における蛇行制御装置
においては、圧延荷重検出器を備えた上ワークロール及
び下ワークロールと、これらロール間のギャップを制御
する駆動装置とを備えた圧延機と、前記スタンド間に設
けられてストリップのエッジを検出する測定手段とを備
えた熱間圧延設備において、前記ワークサイド端及びド
ライブサイド端の荷重の差に対して比例(P)、比例+
積分(PI)、または比例+積分+微分(PID)の演
算を行った信号、または蛇行量の算出値と基準値の偏差
に対して比例または比例+積分を行った信号によって前
記駆動装置を制御するようにしたので、2つの系の切り
換えを行うことなく蛇行制御が行え、安定で応答性に優
れた蛇行制御装置を得ることができる。
【0036】請求項2の熱間圧延における蛇行制御装置
においては、前記蛇行量の検出値が設定レベルを越える
時、その出力をホールドするようにしたので、制御の大
幅な変動が防止され、安定化が図られる。
【0037】請求項3の熱間圧延における蛇行制御装置
においては、圧延荷重検出器を備えた上ワークロール及
び下ワークロールと、これらロール間のギャップを制御
する駆動装置とを備えた圧延機と、前記スタンド間に設
けられてストリップのエッジを検出する測定手段とを備
えた熱間圧延設備において、圧下移動速度差、ロールギ
ャップ差及び蛇行移動速度の各々に基づいて等価蛇行量
を推定する第1の演算手段と、蛇行量の算出値と基準値
の偏差に対して比例(P)または比例+積分(PI)を
行う第2の演算手段とを備え、前記演算手段の各々の出
力信号に基づいて前記駆動装置を制御するようにしたの
で、簡単な構成により、2つの系の切り換えを行うこと
なく蛇行制御が行え、安定で応答性に優れた蛇行制御装
置を得ることができる。
【0038】請求項4の熱間圧延における蛇行制御装置
においては、前記第2の演算手段における蛇行量に代
え、前記ワークサイドロール及びドライブサイドロール
の荷重の差による荷重差信号を用いるようにしたので、
蛇行センサを通過した後でも、ストリップの尾端が圧延
スタンドを抜ける瞬間まで蛇行制御を続行することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による熱間圧延における蛇行制御装置の
第1実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明による熱間圧延における蛇行制御装置の
第2実施例を示すブロック図である。
【図3】本発明による熱間圧延における蛇行制御装置の
第3実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 荷重差コントローラ 2 蛇行量コントローラ 3,4,6,7 加算器 5,8 演算器 9,11 減算器 10 演算器 12 定数回路 13 加算器 14 係数器 15 演算器 16 レリーズボタン 17 演算器 18 加算器 19 係数器 20,21 演算器 22 減算器 23,24 演算器 25 演算部 26,27,28,29 制御器 30 加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河合 広人 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧延荷重検出手段を備えた上ワークロー
    ル及び下ワークロールと、これらロール間のギャップを
    制御する駆動装置とを備えた圧延機と、前記スタンド間
    に設けられてストリップのエッジを検出する測定手段と
    を備えた熱間圧延設備において、前記ワークロールのワ
    ークサイド端及びドライブサイド端の荷重の差に対して
    比例(P)、比例+積分(PI)または比例+積分+微
    分(PID)の演算を行った信号にストリップエッジと
    パスラインセンターのずれから求まる蛇行量と基準値の
    偏差に対して比例または比例+積分を行った信号を補正
    して前記駆動装置を制御することを特徴とする熱間圧延
    における蛇行制御装置。
  2. 【請求項2】 前記蛇行量の検出値の変化値が設定レベ
    ルを越えるとき、直近の検出器を削除することを特徴と
    する請求項1記載の熱間圧延における蛇行制御装置。
  3. 【請求項3】 圧延荷重検出手段を備えた上ワークロー
    ル及び下ワークロールと、これらロール間のギャップを
    制御する駆動装置とを備えた圧延機と、前記スタンド間
    に設けられてストリップのエッジを検出する測定手段と
    を備えた熱間圧延設備において、圧下移動速度差、ロー
    ルギャップ差、蛇行移動速度の各々に基づいて等価蛇行
    量を推定する第1の演算手段と、蛇行移動量の算出値と
    基準値の偏差に対して比例(P)または比例+積分(P
    I)を行う第2の演算手段とを備え、前記演算手段の各
    々の出力信号を用いて第2演算器の出力を補正すること
    をなす、前記駆動装置を制御することを特徴とする熱間
    圧延における蛇行制御装置。
  4. 【請求項4】 前記第2の演算手段における蛇行量に代
    え、前記ワークロールのワークサイドロール及びドライ
    ブサイドロールの荷重の差による荷重差信号を用いるこ
    とを特徴とする請求項3記載の熱間圧延における蛇行制
    御装置。
JP5286217A 1993-10-22 1993-10-22 熱間圧延における蛇行制御装置 Pending JPH07116722A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021016889A (ja) * 2019-07-22 2021-02-15 Jfeスチール株式会社 熱間圧延鋼帯の蛇行制御方法、蛇行制御装置及び熱間圧延設備
JP2021016888A (ja) * 2019-07-22 2021-02-15 Jfeスチール株式会社 熱間圧延鋼帯の蛇行制御方法、蛇行制御装置及び熱間圧延設備

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021016889A (ja) * 2019-07-22 2021-02-15 Jfeスチール株式会社 熱間圧延鋼帯の蛇行制御方法、蛇行制御装置及び熱間圧延設備
JP2021016888A (ja) * 2019-07-22 2021-02-15 Jfeスチール株式会社 熱間圧延鋼帯の蛇行制御方法、蛇行制御装置及び熱間圧延設備

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Effective date: 19990803