JPH07148510A - 圧延機の制御方法および制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被圧延材の尾端部を高精度で自動停止させる
ことのできる圧延機の制御方法及び制御装置。 【構成】 本装置Ａ′は，圧延機１の圧延ロール２の回
転速度の検出値をフィードバックし，制御目標値と比較
することにより圧延機１を速度制御する速度制御部５の
ループに，被圧延材６の尾端部の残長の検出値をフィー
ドバックし，目標残長と比較することにより圧延機１を
位置制御する位置制御部９のループを付加し，圧延終了
直前までは速度制御部５に目標回転数を制御目標値とし
て与えることにより速度制御を行い，圧延終了直前に位
置制御部９による比較結果を速度制御部５に制御目標値
として与えることにより位置制御と速度制御とを組み合
わせるように構成されている。上記構成により，被圧延
材の尾端部を精度良く自動停止させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，圧延機の制御方法及び
制御装置に係り，例えば鉄鋼のコールドミルやプロセス
ラインの尾端停止位置決めに用いられる圧延機の制御方
法及び制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より，例えば鉄鋼のコールドミルや
プロセスラインの尾端停止位置決めに際し，圧延機の圧
延ロールの回転速度の検出値をフィードバックし，制御
目標値と比較することにより圧延機を速度制御する速度
制御系が用いられていた。図４は，このような従来の圧
延機の制御装置Ａの一例における概略構成を示す模式図
である。図４に示す如く，従来の圧延機の圧延装置Ａで
は，圧延中は，目標回転速度設定器４によって設定され
た目標回転速度が速度指令部１１にて信号変換され，速
度制御部５に入力される。速度制御部５は圧延機１の圧
延ロール２を駆動する直流モータ１６を制御するもので
あって，直流モータ１６の回転速度はエンコーダ等の回
転速度検出器３により検出され，速度制御部５にフィー
ドバックされる。ここにいわゆる速度制御が実行され
る。巻戻リール１３からデフレクタロール１２を介し
て，圧延方向に巻き取られる被圧延材６の長さが残り少
くなると自動減速され，ある速度で運転される。このと
き残長は，残長検出器７により巻戻ローラ１３を駆動す
る直流モータ１４の出力信号等例えば電流検出値より巻
戻リール１３のラップ数を基に演算される。残長が尾端
停止目標値を設定する目標残長設定器８により設定され
た値になると，停止命令指令部１７にて，速度指令部１
１に停止命令を送出する。これにより，圧延機１は所定
の減速レートにて速度制御されて自動停止する。このた
め，上記尾端停止目標値は所定の減速レートにて減速し
停止する距離も含めて設定される。以上のような被圧延
材の尾端部の自動停止方法については，各種技術が開発
されている（特開昭６０−２２７９２３号，特開昭６１
−２２９４１６号等）。しかし，いずれの場合も，停止
動作は速度制御によっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
圧延機の制御装置Ａでは，速度制御で自動停止をするた
め，停止誤差を生じやすい。これは，負荷変動，速度制
御系の制御誤差，コントローラのサンプリング時間に起
因する停止命令出力タイミングのずれ等で正確な速度制
御が実行できないからである。そのため，被圧延材の尾
端部の停止位置が目標位置とずれる場合がある。このよ
うな停止位置のずれは製品歩留りに直接影響を与える。
また，尾端部のミル噛み込みによる操業ダウンも生じや
すくなる。本発明は，このような従来の技術における課
題を解決するために，圧延機の制御方法及び制御装置を
改良し，被圧延材の尾端部を高精度に自動停止させるこ
とのできる圧延機の制御方法及び制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，圧延機の圧延ロールの回転速度の検出値を
フィードバックし，制御目標値と比較することにより圧
延機を速度制御する速度制御系を具備した圧延機の制御
方法において，被圧延材の尾端部の残長の検出値をフィ
ードバックし，目標残長と比較することにより圧延機を
位置制御する位置制御系を付加し，圧延終了直前までは
上記速度制御系に目標回転数を上記制御目標値として与
えることにより速度制御を行い，圧延終了直前に上記位
置制御系による比較結果を上記速度制御系に上記制御目
標値として与えることにより位置制御と速度制御とを組
み合せてなることを特徴とする圧延機の制御方法として
構成されている。又，圧延機の圧延ロールの回転速度を
検出する回転速度検出手段と，上記回転速度検出手段に
より検出された回転速度をフィードバックし，制御目標
値と比較することにより圧延機を速度制御する速度制御
手段とを具備した圧延機の制御装置において，被圧延材
の尾端部の残長を検出する残長検出手段と，上記残長検
出手段により検出された残長をフィードバックし，目標
残長と比較することにより圧延機を位置制御する位置制
御手段と，圧延終了直前までは上記速度制御手段に目標
回転数を上記制御目標値として与えることにより速度制
御を行い，圧延終了直前に上記位置制御手段による比較
結果を上記速度制御手段に上記制御目標値として与える
ことにより，位置制御と速度制御とを組み合わせるよう
に上記制御目標値の入力を切り替える制御目標値入力切
替手段とを具備してなることを特徴とする圧延機の制御
装置である。さらには，上記残長検出手段が，上記被圧
延材の巻戻リールのモータに接続されたパルスジェネレ
ータの出力に基づいて上記残長を検出する圧延機の制御
装置である。

【０００５】

【作用】本発明によれば，圧延機の圧延ロールの回転速
度の検出値をフィードバックし，制御目標値と比較する
ことにより圧延機を速度制御する速度制御系に，被圧延
材の尾端部の残長の検出値をフィードバックし，目標残
差と比較することにより圧延機を位置制御する位置制御
系が付加される。そして，圧延終了直前までは上記速度
制御系に目標回転数を上記制御目標値として与えること
により速度制御が行われ，圧延終了直前に上記位置制御
系による比較結果を上記速度制御系に上記制御目標値と
して与えることにより位置制御と速度制御とが組み合わ
される。このように，速度制御系に位置制御系を付加す
ることにより速度制御系の指令値と実速度との誤差が停
止精度に影響しなくなる。停止精度は前述したごとく製
品歩留りに直接影響を与えるものであるが，本発明によ
りこの停止精度が向上し，その結果歩留りが大幅に改善
できる。また，尾端部のミル噛み込みによる操業ダウン
も防ぐことができる。さらに，上記残長の検出を，上記
被圧延材の巻戻リールのモータに接続されたパルスジェ
ネレータの出力に基づいて行えば，検出精度の向上を図
ることができる。その結果，被圧延材の尾端部を高精度
に自動停止させることができる。

【０００６】

【実施例】以下添付図面を参照して，本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明の具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係る圧延機の制御装置
Ａ′の概略構成を示す模式図，図２は上記制御装置Ａ′
に適用される制御系の概略システムブロック図，図３は
圧延停止動作時の残長変化を示す図である。尚，前記図
４に示した従来の圧延機の制御装置Ａの一例における概
略構成を示す模式図と共通する要素には同一符号を使用
する。本実施例に係る圧延機の制御方法は，圧延機の圧
延ロールの回転速度の検出値をフィードバックし，制御
目標値と比較することにより圧延機を速度制御する速度
制御系を具備した点で従来例と同様である。しかし，本
実施例では，被圧延材の尾端部の残長の検出値をフィー
ドバックし，目標残差と比較することにより圧延機を位
置制御する位置制御系を付加し，圧延終了直前までは上
記速度制御系に目標回転数を上記制御目標値として与え
ることにより速度制御を行い，圧延終了直前に上記位置
制御系による比較結果を上記速度制御系に上記制御目標
値として与えることにより位置制御と速度制御とを組み
合わせるように構成されている点で従来例と異なる。

【０００７】上記圧延機の制御方法を適用しうる制御装
置Ａ′は，図１に示すごとく，圧延機１の圧延ロール２
の回転速度を検出する回転速度検出器３（回転速度検出
手段に相当）と，上記制御目標値を設定する目標回転速
度設定器４と，上記速度制御系を構成する速度制御部５
（速度制御手段に相当）と，被圧延材６の尾端部の残長
を検出する残長検出器７（残長検出手段に相当）と，上
記目標残長を設定する目標残長設定器８と，上記位置制
御系を構成する位置制御部９（位置制御手段に相当）
と，圧延終了直前までは速度制御を行い，圧延終了直前
に位置制御と速度制御とを組み合わせるように上記制御
目標値の入力を切り替えるａ，ｂスイッチ１０（制御目
標値入力切替手段に相当）とを具備している。また，残
長検出器７は，被圧延材６の巻戻リール１３の直流モー
タ１４に接続されたパルスジェネレータ１５の出力に基
づいて残長を検出する。ただし，従来例と同様，直流モ
ータ１４の出力信号等を直接用いてもよい。図２は，こ
の制御装置Ａ′をシステムブロック図にて表現したもの
であり，上記制御方法との対応関係をより明らかにして
いる。即ち，図中，速度制御系を構成する速度制御部５
のループの外側に位置制御系を構成する位置制御部９
であるループが付加され，圧延停止直前まではループ
のみが用いられ，圧延停止直前にはループが併用
されるようにａ，ｂスイッチ１０により切り替えがなさ
れることがわかる。以下，この制御装置Ａ′の動作につ
いて略述する。ここでは，従来例（装置Ａ）との変更点
についてのみ述べるが，その他の点では従来例と同様で
ある。すなわち，新たに追加された位置制御部９により
残長検出器７で時々刻々計算される残長データＬ（ｔ）
と，目標残長設定器８により設定された目標残長である
尾端部停止長さＬとの偏差ΔＬを計算する。通常尾端部
停止長さＬは，Ｌ＝１ｃｍ〜１０ｃｍ程度の値がとられ
る。圧延終了直前まではスイッチ１０の内のａスイッチ
がオン，ｂスイッチがオフの状態で，目標回転速度設定
器４にて設定された目標回転速度となるように速度制御
部５が働いて圧延がなされている。

【０００８】そして，被圧延材６が尾端部停止部近くに
なった圧延終了直前に，例えば偏差ΔＬが１ｃｍ以下と
なった時，スイッチ１０の内のａスイッチがオフ，ｂス
イッチがオンとなるようにする。これにより，速度制御
部５のループの外側に位置制御部９のループが付加され
る。この時，スイッチ１０のａスイッチはオフとなるた
め，回転速度は偏差ΔＬの大きさに比例することにな
る。このとき図３（ａ）に示すように残長データＬ
（ｔ）は，時間ｔの経過につれて尾端停止長さＬに収束
するように漸減するが，これに伴い偏差ΔＬも漸減する
（図３（ｂ）参照）。これにより，回転速度も緩化減速
されて一種の減速パターンを生じることになる。よっ
て，本実施例では，従来例のように尾端停止長さＬに予
め減速パターンを組み込んでおく必要がなく，その設定
が容易である。しかも，図３（ｂ）に示すように停止動
作終了時に０となる偏差Ｌ（位置情報）を制御目標値と
するため，停止誤差が０となる。これに対し，従来例で
は目標回転速度を制御目標値としていたため，前述した
負荷変動等の影響により停止誤差が生じることがあっ
た。換言すれば，速度制御部５のループ（速度制御系）
への指令と実速度との誤差が停止精度に影響していた。
以上のように，本実施例によれば，速度制御系に位置制
御系を付加することにより，速度制御系の指令と実速度
との誤差が停止精度に影響しなくなる。この停止精度は
製品歩留りに直接影響を与えるものであり，本実施例に
よれば停止精度が向上する結果，歩留りが大幅に改善で
きる。また，尾端部のミル噛み込みによる操業ダウンも
防ぐことができる。さらに，上記の如く被圧延材６の残
長検出に，巻戻リール１３のモータ１４に接続されたパ
ルスジェネレータ１５の出力に基づいて行うようにすれ
ば，従来例におけるモータの出力信号等を用いる場合と
比べて検出精度の向上を図ることができる。その結果，
被圧延材の尾端部を高精度に自動停止させることのでき
る制御方法及び制御装置を得ることができる。尚，上記
実施例において，残長検出器７による残長検出値が目標
残長設定器８での設定値を万一超過した場合には，位置
制御部９により停止命令を発して，オーバーランを防止
するようにしてもよい。

【０００９】

【発明の効果】本発明に係る圧延機の制御方法及び制御
装置は，上記したように構成されているため，速度制御
系に位置制御系を付加することにより，速度制御系の指
令と実速度との誤差が停止精度に影響しなくなる。この
停止精度は製品歩留りに直接影響を与えるものであり，
本発明によれば停止精度が向上する結果，歩留りが大幅
に改善できる。また，尾端部のミル噛み込みによる操業
ダウンも防ぐことができる。さらに，上記の如く被圧延
材の残長検出に，巻戻リールのモータに接続されたパル
スジェネレータの出力に基づいて行うようにすれば，従
来例におけるモータの出力信号等を用いる場合と比べて
検出精度の向上を図ることができる。その結果，被圧延
材の尾端部を高精度に自動停止させることのできる制御
方法及び制御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る圧延機の制御装置
Ａ′の概略構成を示す模式図。

【図２】 上記制御装置Ａ′に適用される制御系の概略
システムブロック図。

【図３】 圧延停止動作時の残長変化を示す図。

【図４】 従来の圧延機の制御装置Ａの一例における概
略構成を示す模式図。

【符号の説明】

Ａ′…圧延機の制御装置 １…圧延機 ２…圧延ロール ３…回転速度検出器（回転速度検出手段に相当） ４…目標回転速度設定器 ５…速度制御部（速度制御手段に相当） ６…被圧延材 ７…残長検出器（残長検出手段に相当） ８…目標残長設定器 ９…位置制御部（位置制御手段に相当） １０…ａ，ｂスイッチ（制御目標値入力切替手段に相
当） １３…巻戻リール １４…直流モータ １５…パルスジェネレータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延機の圧延ロールの回転速度の検出値
   をフィードバックし，制御目標値と比較することにより
   圧延機を速度制御する速度制御系を具備した圧延機の制
   御方法において，被圧延材の尾端部の残長の検出値をフ
   ィードバックし，目標残長と比較することにより圧延機
   を位置制御する位置制御系を付加し，圧延終了直前まで
   は上記速度制御系に目標回転数を上記制御目標値として
   与えることにより速度制御を行い，圧延終了直前に上記
   位置制御系による比較結果を上記速度制御系に上記制御
   目標値として与えることにより位置制御と速度制御とを
   組み合せてなることを特徴とする圧延機の制御方法。
2. 【請求項２】 圧延機の圧延ロールの回転速度を検出す
   る回転速度検出手段と，上記回転速度検出手段により検
   出された回転速度をフィードバックし，制御目標値と比
   較することにより圧延機を速度制御する速度制御手段と
   を具備した圧延機の制御装置において，被圧延材の尾端
   部の残長を検出する残長検出手段と，上記残長検出手段
   により検出された残長をフィードバックし，目標残長と
   比較することにより圧延機を位置制御する位置制御手段
   と，圧延終了直前までは上記速度制御手段に目標回転数
   を上記制御目標値として与えることにより速度制御を行
   い，圧延終了直前に上記位置制御手段による比較結果を
   上記速度制御手段に上記制御目標値として与えることに
   より，位置制御と速度制御とを組み合わせるように上記
   制御目標値の入力を切り替える制御目標値入力切替手段
   とを具備してなることを特徴とする圧延機の制御装置。
3. 【請求項３】 上記残長検出手段が，上記被圧延材の巻
   戻リールのモータに接続されたパルスジェネレータの出
   力に基づいて上記残長を検出する請求項２記載の圧延機
   の制御装置。