JPH07164029A - 熱間走間板厚変更制御法 - Google Patents
熱間走間板厚変更制御法Info
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- JPH07164029A JPH07164029A JP5310058A JP31005893A JPH07164029A JP H07164029 A JPH07164029 A JP H07164029A JP 5310058 A JP5310058 A JP 5310058A JP 31005893 A JP31005893 A JP 31005893A JP H07164029 A JPH07164029 A JP H07164029A
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- Japan
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- stand
- thickness change
- stands
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱間連続圧延での走間板厚変更制御法に関す
る。 【構成】 熱間連続圧延中に板厚変更する熱間走間板厚
変更制御法において、（ｉ）スタンドに板厚変更点が到
達すると同時に（ｉ）スタンドを含む上流側スタンドの
ロール速度を後行材の板厚に対応したロール速度に修正
するとともに、スタンド間張力がスタンド間材料の平均
板厚の単位面積によって定めた目標値と一致するように
圧下位置を修正する熱間走間板厚変更制御法。
る。 【構成】 熱間連続圧延中に板厚変更する熱間走間板厚
変更制御法において、（ｉ）スタンドに板厚変更点が到
達すると同時に（ｉ）スタンドを含む上流側スタンドの
ロール速度を後行材の板厚に対応したロール速度に修正
するとともに、スタンド間張力がスタンド間材料の平均
板厚の単位面積によって定めた目標値と一致するように
圧下位置を修正する熱間走間板厚変更制御法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一本の被圧延材を圧延中
に仕上目標板厚を変更して、複数の板厚をもった製品を
製造する熱間連続圧延機における走間板厚変更に関すも
のである。
に仕上目標板厚を変更して、複数の板厚をもった製品を
製造する熱間連続圧延機における走間板厚変更に関すも
のである。
【０００２】
【従来の技術】１本の被圧延材を連続熱間圧延機に圧延
を行いながら、仕上板厚を変更する走間板厚変更技術
は、材料先後端の板厚不良部を減少させ、通板・尻抜時
に発生しやすい作業トラブルの低減を可能とするため、
生産能率・歩留の向上に大きな効果がある。走間板厚変
更は連続する各スタンドに板厚変更点が到達すると同時
に圧下およびロール速度の変更を順次行うことによっ
て、仕上板厚の変更を行う技術である。このときの圧下
位置変更の方法に関しては、例えば特開昭５６−１１４
５１５号公報に開示されているように先行材から後行材
に板厚を変更するに際して、自動板厚制御（ＡＧＣ）に
用いるパラメータを板厚変更前後で変え、板厚変更の過
渡期においては自動板厚制御を一時中断するものがあ
る。また特公平３−１１８４７号公報に開示されている
ように、自動板厚制御装置の目標値を順次変更し、この
板厚変更に対応した先進率、後進率などの変化を産出し
ながらロール速度を変更するものがある。また冷間圧延
で行われているような主機の速度制御に基づいて圧下を
修正する方法では、走間板厚変更時の制御装置の安定性
を改善するために、特開平５−１５９１２号公報、特開
平５−１５９１３号公報、特開平５−１５９１４号公報
などの手段が有り、複数のスタンドの制御同士が互いに
干渉することを防止する手段が開示されている。
を行いながら、仕上板厚を変更する走間板厚変更技術
は、材料先後端の板厚不良部を減少させ、通板・尻抜時
に発生しやすい作業トラブルの低減を可能とするため、
生産能率・歩留の向上に大きな効果がある。走間板厚変
更は連続する各スタンドに板厚変更点が到達すると同時
に圧下およびロール速度の変更を順次行うことによっ
て、仕上板厚の変更を行う技術である。このときの圧下
位置変更の方法に関しては、例えば特開昭５６−１１４
５１５号公報に開示されているように先行材から後行材
に板厚を変更するに際して、自動板厚制御（ＡＧＣ）に
用いるパラメータを板厚変更前後で変え、板厚変更の過
渡期においては自動板厚制御を一時中断するものがあ
る。また特公平３−１１８４７号公報に開示されている
ように、自動板厚制御装置の目標値を順次変更し、この
板厚変更に対応した先進率、後進率などの変化を産出し
ながらロール速度を変更するものがある。また冷間圧延
で行われているような主機の速度制御に基づいて圧下を
修正する方法では、走間板厚変更時の制御装置の安定性
を改善するために、特開平５−１５９１２号公報、特開
平５−１５９１３号公報、特開平５−１５９１４号公報
などの手段が有り、複数のスタンドの制御同士が互いに
干渉することを防止する手段が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の走
間板厚変更における圧下修正方法においては、以下のよ
うな問題点が生じる。先ず、特開昭５６−１１４５１５
に記載の技術は、走間板厚変更時に一旦ＡＧＣの動作を
中断するため、先行材および後行材の圧延荷重、圧下位
置計算を予め実施しておく必要があり、このためのセッ
トアップ計算処理を必要とする。このとき一本の被圧延
材から複数の板厚を有する製品を圧延するためには、板
厚変更の回数だけセットアップ計算処理を必要とし、計
算機による処理量の増大、ソフトウエアの複雑化、計算
機システムのコスト上昇が避けられず、経済的でない。
同時に、後行材における圧延荷重推定誤差が板厚変更後
の板厚精度に大きく影響を及ぼし、このような誤差がス
タンド間のマスフローバランスの乱れを生じさせ、張力
変動による板破断やまくれ込みのような圧延トラブルを
招く可能性が大きい。一方、特公平３−１１８４７のよ
うにＡＧＣの目標値変更による圧下修正方法は、板厚変
更の過渡期であっても、圧下位置、圧延荷重などの変化
から板厚修正量を常時監視しているため、予め圧延荷重
予測などのセットアップ計算処理を必要としない利点が
ある。ところが、ＡＧＣの目標値変更による板厚変更に
おいては以下のような問題点がある。熱間走間板厚変更
における自動板厚制御では、ゲージメータ式の精度、入
側板厚変動や被圧延材の温度変動あるいは先進率の予測
誤差などが原因で、スタンド間張力の変動を避けること
ができない。圧下修正をＡＧＣの目標値変更によって行
っている例では、第４図に示すようにあるスタンドにお
いて板厚を薄く変更する場合、板厚変更点が到達すると
ともに圧下位置を下げる動作を開始する。この瞬間何ら
かの原因でスタンド間張力の上昇が生じた場合、圧延荷
重が低下するので、ＡＧＣの動作によって圧下が開こう
とする。ところが前スタンドにおいて、既に薄く修正さ
れている板厚が当該スタンドに導入されるため、当該ス
タンドでの圧下率が減少し、先進率、および後進率が減
少する。これによって更にスタンド間張力が増大し圧下
が更に開こうとする（板厚を厚く変更する場合には逆の
現象となるが、張力の絶対値が小さいため影響は小さ
い）。すなわち、張力を媒介とする干渉によって張力変
動やルーパー変動が大きくなっている。このようにし
て、圧下修正の動作が、本来もつべき応答性を十分発揮
できず、結果的に当該スタンドにおける板厚修正にかな
りの時間を有するため、板厚オフゲージが大きくなって
しまう一方、被圧延材の板幅はスタンド間の被圧延材の
断面積当たりの張力に大きく左右されるため、被圧延材
の板幅を一定に制御するために板厚変更前後でのスタン
ド間の全張力の目標値を変更することが必要であるが、
張力を修正すること自身が以上のような変動を助長する
可能性が大きい。また特開平５−１５９１２号公報、特
開平５−１５９１３号公報、特開平５−１５９１４号公
報、の各公報に記載の方法は板厚変更時の近接するスタ
ンド間の干渉防止に有効な面があるが、干渉防止によっ
てスタンドの制御能力が制限され、必要な制御能力が常
時発揮できないという問題がある。また張力目標の設定
に板厚が大きく変化する熱間圧延の特性が配慮されてい
ないため、上流側スタンドと下流側スタンドで調節の定
数が異なり、常に安定な制御ができないという欠点もあ
った。本発明は、このような問題点を解決するためにな
されたものであり、スタンド間張力や被圧延材の板幅の
変動を抑え、安定な状態で走間板厚変更できる熱間走間
板厚変更制御法を得ることを目的とする。
間板厚変更における圧下修正方法においては、以下のよ
うな問題点が生じる。先ず、特開昭５６−１１４５１５
に記載の技術は、走間板厚変更時に一旦ＡＧＣの動作を
中断するため、先行材および後行材の圧延荷重、圧下位
置計算を予め実施しておく必要があり、このためのセッ
トアップ計算処理を必要とする。このとき一本の被圧延
材から複数の板厚を有する製品を圧延するためには、板
厚変更の回数だけセットアップ計算処理を必要とし、計
算機による処理量の増大、ソフトウエアの複雑化、計算
機システムのコスト上昇が避けられず、経済的でない。
同時に、後行材における圧延荷重推定誤差が板厚変更後
の板厚精度に大きく影響を及ぼし、このような誤差がス
タンド間のマスフローバランスの乱れを生じさせ、張力
変動による板破断やまくれ込みのような圧延トラブルを
招く可能性が大きい。一方、特公平３−１１８４７のよ
うにＡＧＣの目標値変更による圧下修正方法は、板厚変
更の過渡期であっても、圧下位置、圧延荷重などの変化
から板厚修正量を常時監視しているため、予め圧延荷重
予測などのセットアップ計算処理を必要としない利点が
ある。ところが、ＡＧＣの目標値変更による板厚変更に
おいては以下のような問題点がある。熱間走間板厚変更
における自動板厚制御では、ゲージメータ式の精度、入
側板厚変動や被圧延材の温度変動あるいは先進率の予測
誤差などが原因で、スタンド間張力の変動を避けること
ができない。圧下修正をＡＧＣの目標値変更によって行
っている例では、第４図に示すようにあるスタンドにお
いて板厚を薄く変更する場合、板厚変更点が到達すると
ともに圧下位置を下げる動作を開始する。この瞬間何ら
かの原因でスタンド間張力の上昇が生じた場合、圧延荷
重が低下するので、ＡＧＣの動作によって圧下が開こう
とする。ところが前スタンドにおいて、既に薄く修正さ
れている板厚が当該スタンドに導入されるため、当該ス
タンドでの圧下率が減少し、先進率、および後進率が減
少する。これによって更にスタンド間張力が増大し圧下
が更に開こうとする（板厚を厚く変更する場合には逆の
現象となるが、張力の絶対値が小さいため影響は小さ
い）。すなわち、張力を媒介とする干渉によって張力変
動やルーパー変動が大きくなっている。このようにし
て、圧下修正の動作が、本来もつべき応答性を十分発揮
できず、結果的に当該スタンドにおける板厚修正にかな
りの時間を有するため、板厚オフゲージが大きくなって
しまう一方、被圧延材の板幅はスタンド間の被圧延材の
断面積当たりの張力に大きく左右されるため、被圧延材
の板幅を一定に制御するために板厚変更前後でのスタン
ド間の全張力の目標値を変更することが必要であるが、
張力を修正すること自身が以上のような変動を助長する
可能性が大きい。また特開平５−１５９１２号公報、特
開平５−１５９１３号公報、特開平５−１５９１４号公
報、の各公報に記載の方法は板厚変更時の近接するスタ
ンド間の干渉防止に有効な面があるが、干渉防止によっ
てスタンドの制御能力が制限され、必要な制御能力が常
時発揮できないという問題がある。また張力目標の設定
に板厚が大きく変化する熱間圧延の特性が配慮されてい
ないため、上流側スタンドと下流側スタンドで調節の定
数が異なり、常に安定な制御ができないという欠点もあ
った。本発明は、このような問題点を解決するためにな
されたものであり、スタンド間張力や被圧延材の板幅の
変動を抑え、安定な状態で走間板厚変更できる熱間走間
板厚変更制御法を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る熱間走間板
厚変更制御法の第１の発明は、熱間連続圧延中に板厚変
更する熱間走間板厚変更制御法において、（ｉ）スタン
ドに板厚変更点が到達すると同時に（ｉ）スタンドを含
む上流側スタンドのロール速度を後行材の板厚に対応し
たロール速度に修正するとともに、スタンド間張力がス
タンド間材料の平均板厚の単位断面積によって定めた目
標値と一致するように圧下位置を修正するものである。
また本発明に係る熱間走間板厚変更制御法の第２の発明
は、板厚変更点がスタンド間を通過する位置をトラッキ
ングしておき、板厚変更点が任意の（ｉ）スタンドを通
過するとき（ｉ）スタンドの圧下応答速度を最大とし、
通過完了により低い応答速度に変更するものである。ま
た本発明に係る熱間走間板厚変更制御法の第３の発明
は、板厚変更点がスタンド間を通過する位置をトラッキ
ングしておき、板厚変更点が（ｉ）スタンドを通過する
とき（ｉ）スタンドの圧下応答のヒステリシス特性を排
除し、通過完了によりヒステリシス特性を持たせるもの
である。また本発明に係る熱間走間板厚変更制御法の第
４の発明は、板厚変更点がスタンド群を通過する位置を
トラッキングしておき、板厚変更点がスタンド群に接近
したときに圧下制御方式をＢＩＳＲＡ方式の自動板厚制
御から張力制御方式に切替え、板厚変更が終了すると再
び圧下方式をＢＩＳＲＡ方式の自動板厚制御に変更する
ものである。
厚変更制御法の第１の発明は、熱間連続圧延中に板厚変
更する熱間走間板厚変更制御法において、（ｉ）スタン
ドに板厚変更点が到達すると同時に（ｉ）スタンドを含
む上流側スタンドのロール速度を後行材の板厚に対応し
たロール速度に修正するとともに、スタンド間張力がス
タンド間材料の平均板厚の単位断面積によって定めた目
標値と一致するように圧下位置を修正するものである。
また本発明に係る熱間走間板厚変更制御法の第２の発明
は、板厚変更点がスタンド間を通過する位置をトラッキ
ングしておき、板厚変更点が任意の（ｉ）スタンドを通
過するとき（ｉ）スタンドの圧下応答速度を最大とし、
通過完了により低い応答速度に変更するものである。ま
た本発明に係る熱間走間板厚変更制御法の第３の発明
は、板厚変更点がスタンド間を通過する位置をトラッキ
ングしておき、板厚変更点が（ｉ）スタンドを通過する
とき（ｉ）スタンドの圧下応答のヒステリシス特性を排
除し、通過完了によりヒステリシス特性を持たせるもの
である。また本発明に係る熱間走間板厚変更制御法の第
４の発明は、板厚変更点がスタンド群を通過する位置を
トラッキングしておき、板厚変更点がスタンド群に接近
したときに圧下制御方式をＢＩＳＲＡ方式の自動板厚制
御から張力制御方式に切替え、板厚変更が終了すると再
び圧下方式をＢＩＳＲＡ方式の自動板厚制御に変更する
ものである。
【０００５】
【作用】本発明に係る第１の発明は、熱間連続圧延中に
板厚変更する熱間走間板厚変更制御法において、（ｉ）
スタンドに板厚変更点が到達すると同時に（ｉ）スタン
ドを含む上流側スタンドのロール速度を後行材の板厚に
対応したロール速度に修正するとともに、スタンド間張
力がスタンド間材料の平均板厚の単位断面積によって定
めた目標値と一致するように圧下位置を修正するので、
ロール速度変更に対し、スタンド間材料の単位断面積当
たりの張力を一定に制御でき、全長に亘って安定した熱
間圧延が実施できる。また本発明に係る第２の発明は、
板厚変更点がスタンド間を通過する位置をトラッキング
しておき、板厚変更点が任意の（ｉ）スタンドを通過す
るとき（ｉ）スタンドの圧下応答速度を最大とし、通過
完了により低い応答速度に変更するので、一定の板厚に
熱間圧延中は微小な張力変動を無視して圧下制御系の過
応答を防止し、全長に亘って安定した熱間圧延が実施で
きる。また本発明に係る第３の発明は、板厚変更点がス
タンド間を通過する位置をトラッキングしておき、板厚
変更点が（ｉ）スタンドを通過するとき（ｉ）スタンド
の圧下応答のヒステリシス特性を排除し、通過完了によ
りヒステリシス特性を持たせるので、一定の板厚に熱間
圧延中は微小な張力変動を無視して圧下制御系の過応答
を防止し、全長に亘って安定した熱間圧延が実施でき
る。また本発明に係る第４の発明は、板厚変更点がスタ
ンド群を通過する位置をトラッキングしておき、板厚変
更点がスタンド群に接近したときに圧下制御方式をＢＩ
ＳＲＡ方式の自動板厚制御から張力制御方式に切替え、
板厚変更が終了すると再び圧下方式をＢＩＳＲＡ方式の
自動板厚制御に変更するので，一定の板厚に熱間圧延中
は温度変化などの大きい外乱があっても安定した状態を
保って制御でき、板厚変更中においては圧延速度で圧下
制御するので安定した状態を保って制御が可能で、全長
に亘って安定した熱間圧延が実施できる。
板厚変更する熱間走間板厚変更制御法において、（ｉ）
スタンドに板厚変更点が到達すると同時に（ｉ）スタン
ドを含む上流側スタンドのロール速度を後行材の板厚に
対応したロール速度に修正するとともに、スタンド間張
力がスタンド間材料の平均板厚の単位断面積によって定
めた目標値と一致するように圧下位置を修正するので、
ロール速度変更に対し、スタンド間材料の単位断面積当
たりの張力を一定に制御でき、全長に亘って安定した熱
間圧延が実施できる。また本発明に係る第２の発明は、
板厚変更点がスタンド間を通過する位置をトラッキング
しておき、板厚変更点が任意の（ｉ）スタンドを通過す
るとき（ｉ）スタンドの圧下応答速度を最大とし、通過
完了により低い応答速度に変更するので、一定の板厚に
熱間圧延中は微小な張力変動を無視して圧下制御系の過
応答を防止し、全長に亘って安定した熱間圧延が実施で
きる。また本発明に係る第３の発明は、板厚変更点がス
タンド間を通過する位置をトラッキングしておき、板厚
変更点が（ｉ）スタンドを通過するとき（ｉ）スタンド
の圧下応答のヒステリシス特性を排除し、通過完了によ
りヒステリシス特性を持たせるので、一定の板厚に熱間
圧延中は微小な張力変動を無視して圧下制御系の過応答
を防止し、全長に亘って安定した熱間圧延が実施でき
る。また本発明に係る第４の発明は、板厚変更点がスタ
ンド群を通過する位置をトラッキングしておき、板厚変
更点がスタンド群に接近したときに圧下制御方式をＢＩ
ＳＲＡ方式の自動板厚制御から張力制御方式に切替え、
板厚変更が終了すると再び圧下方式をＢＩＳＲＡ方式の
自動板厚制御に変更するので，一定の板厚に熱間圧延中
は温度変化などの大きい外乱があっても安定した状態を
保って制御でき、板厚変更中においては圧延速度で圧下
制御するので安定した状態を保って制御が可能で、全長
に亘って安定した熱間圧延が実施できる。
【０００６】
実施例１．図１は本発明の一実施例に係る熱間走間板厚
変更制御法を実証するための連続圧延機のブロック図で
ある。＃１スタンド〜＃７スタンドからなる連続圧延機
であり、１は圧延ロールである。２はルーパーでスタン
ド間に設置され、エプロンが旋回して上端部に設けられ
たローラーが上下する。３は被圧延材である。４は巻取
機である。＃２スタンド〜＃７スタンドは圧下制御がＸ
線板厚計で検出した仕上げ板厚で補正される自動板厚制
御装置ＡＧＣによる制御、またはルーパー２で得られた
データで補正される張力制御装置ＴＣによる制御へ切り
替え可能となっている。ロールの速度制御は板厚変更点
のトラッキングデータで動作するロール速度補償装置が
設けられている。そして被圧延材１の走間板厚変更する
際、各スタンドでのロール圧下制御およびロール速度変
更のタイミングは板厚変更点のトラッキングにより算出
している。すなわち各スタンドへ板厚変更点が到達する
とともにロール速度を修正して、スタンド間張力が一定
となるように圧下位置を修正する。走間板厚変更の際
は、各スタンドの目標板厚に対応してロール速度を変更
し、スタンド間張力を圧下操作により制御する。走間板
厚変更におけるロール速度変更則としては、板厚変更中
のスタンド間での速度バランスを保つべく、 （１＋ｆi ）Ｖi ＝（１＋εi+1 ）Ｖi+1 …（１） ただし、ｆi ：ｉスタンド（任意のスタンド）の先進
率、 Ｖi ：ｉスタンドのロール速度、 εi ：ｉスタンドの後進率 の関係を維持する必要がある。この式から（ｉ）スタン
ドにおける先進率変化Δｆiおよび後進率変化Δεi を
用いて（ｉ）スタンドのロール速度変更量ΔＶi は以下
のような式で表すことができる。 ΔＶi ／Ｖi ＝Δｆi ／（１＋ｆi ）＋ΔＶi+1 ／Ｖi+1 ＋Δεi+1 ／１＋εi+1 …（２） これは（ｉ）スタンドのロール速度修正量は、（ｉ）ス
タンドに板厚変更点が到達したときに（ｉ）スタンドで
の先進率変化Δｆi に対応する項と、（ｉ＋１）スタン
ドのロール速度変化分に対応する項からなる。これらの
うち第一項に対応するのは、（ｉ）スタンドに板厚変更
点が到達したときに（ｉ）スタンドで必要なロール速度
修正量であり、以下のようにすることができる。これを
前方マスフロー補償と称する。 Ｕｆi ＝−Δｆi ／（１＋ｆi ）（＝ΔＶi ／Ｖ i ）…（３）
変更制御法を実証するための連続圧延機のブロック図で
ある。＃１スタンド〜＃７スタンドからなる連続圧延機
であり、１は圧延ロールである。２はルーパーでスタン
ド間に設置され、エプロンが旋回して上端部に設けられ
たローラーが上下する。３は被圧延材である。４は巻取
機である。＃２スタンド〜＃７スタンドは圧下制御がＸ
線板厚計で検出した仕上げ板厚で補正される自動板厚制
御装置ＡＧＣによる制御、またはルーパー２で得られた
データで補正される張力制御装置ＴＣによる制御へ切り
替え可能となっている。ロールの速度制御は板厚変更点
のトラッキングデータで動作するロール速度補償装置が
設けられている。そして被圧延材１の走間板厚変更する
際、各スタンドでのロール圧下制御およびロール速度変
更のタイミングは板厚変更点のトラッキングにより算出
している。すなわち各スタンドへ板厚変更点が到達する
とともにロール速度を修正して、スタンド間張力が一定
となるように圧下位置を修正する。走間板厚変更の際
は、各スタンドの目標板厚に対応してロール速度を変更
し、スタンド間張力を圧下操作により制御する。走間板
厚変更におけるロール速度変更則としては、板厚変更中
のスタンド間での速度バランスを保つべく、 （１＋ｆi ）Ｖi ＝（１＋εi+1 ）Ｖi+1 …（１） ただし、ｆi ：ｉスタンド（任意のスタンド）の先進
率、 Ｖi ：ｉスタンドのロール速度、 εi ：ｉスタンドの後進率 の関係を維持する必要がある。この式から（ｉ）スタン
ドにおける先進率変化Δｆiおよび後進率変化Δεi を
用いて（ｉ）スタンドのロール速度変更量ΔＶi は以下
のような式で表すことができる。 ΔＶi ／Ｖi ＝Δｆi ／（１＋ｆi ）＋ΔＶi+1 ／Ｖi+1 ＋Δεi+1 ／１＋εi+1 …（２） これは（ｉ）スタンドのロール速度修正量は、（ｉ）ス
タンドに板厚変更点が到達したときに（ｉ）スタンドで
の先進率変化Δｆi に対応する項と、（ｉ＋１）スタン
ドのロール速度変化分に対応する項からなる。これらの
うち第一項に対応するのは、（ｉ）スタンドに板厚変更
点が到達したときに（ｉ）スタンドで必要なロール速度
修正量であり、以下のようにすることができる。これを
前方マスフロー補償と称する。 Ｕｆi ＝−Δｆi ／（１＋ｆi ）（＝ΔＶi ／Ｖ i ）…（３）
【０００７】一方、第二項、第三項は、（ｉ＋１）スタ
ンドに板厚変更点が到達したときに（ｉ）スタンドで必
要なロール速度補償であり、以下のように表すことがで
き、これを後方マスフロー補償と称する。 Ｕｂi ＝−ΔＶi ／｛ΔＶi+1 （１＋ｆi-1 ）｝（＝ΔＶi ／Ｖ i ）…（４） 従って、安定した走間板厚変更を行うためには、ロール
速度変更方法として、（ｉ）スタンドに板厚変更点が到
達したときに（ｉ）スタンドのロール速度を前方マスフ
ロー式（３）に従って修正すると同時に（ｉ−１）スタ
ンド（ｉの１つ上流側）のロール速度を後方マスフロー
式（４）に従って修正する。具体的には、板厚変更点を
トラッキングして、（ｉ）スタンドに板厚変更点が到達
すると同時に、（ｉ）スタンドのロール速度については
前方マスフロー補償量をサクセシブとして出力して、ロ
ール速度バランスを変更する。同時に（ｉ−１）スタン
ドのロール速度を、後方マスフロー補償量をサクセシブ
として出力する。また（ｉ−２）スタンド（ｉの２つ上
流側）を含め、上流スタンドのロール速度は（ｉ−１）
スタンドでのサクセシブ量に従って、自動的にロール速
度補償変更が行われることになる。このようなロール速
度変更に対し、スタンド間材料の単位断面積当たりの張
力を一定とするように各スタンドの圧下位置を制御する
ものである。式（２）の先進率計算においては、次式
（５）に示すように先行材からの変化Δｆを影響係数を
用いて簡易的に計算すればよい。
ンドに板厚変更点が到達したときに（ｉ）スタンドで必
要なロール速度補償であり、以下のように表すことがで
き、これを後方マスフロー補償と称する。 Ｕｂi ＝−ΔＶi ／｛ΔＶi+1 （１＋ｆi-1 ）｝（＝ΔＶi ／Ｖ i ）…（４） 従って、安定した走間板厚変更を行うためには、ロール
速度変更方法として、（ｉ）スタンドに板厚変更点が到
達したときに（ｉ）スタンドのロール速度を前方マスフ
ロー式（３）に従って修正すると同時に（ｉ−１）スタ
ンド（ｉの１つ上流側）のロール速度を後方マスフロー
式（４）に従って修正する。具体的には、板厚変更点を
トラッキングして、（ｉ）スタンドに板厚変更点が到達
すると同時に、（ｉ）スタンドのロール速度については
前方マスフロー補償量をサクセシブとして出力して、ロ
ール速度バランスを変更する。同時に（ｉ−１）スタン
ドのロール速度を、後方マスフロー補償量をサクセシブ
として出力する。また（ｉ−２）スタンド（ｉの２つ上
流側）を含め、上流スタンドのロール速度は（ｉ−１）
スタンドでのサクセシブ量に従って、自動的にロール速
度補償変更が行われることになる。このようなロール速
度変更に対し、スタンド間材料の単位断面積当たりの張
力を一定とするように各スタンドの圧下位置を制御する
ものである。式（２）の先進率計算においては、次式
（５）に示すように先行材からの変化Δｆを影響係数を
用いて簡易的に計算すればよい。
【０００８】
【数１】
【０００９】ここで、ｔｆ：前方張力，ｔｂ：後方張力 ところで先進率予測を近似的に計算しても問題が生じな
い理由としては、先進率の予測誤差は板厚精度ｈｉＢへ
の影響が比較的小さいことがあげられる。すなわち先進
率の値としては、通常０．０５〜０．１程度の範囲にあ
り、この予測に１０％程度の誤差が含まれたとしても、
ロール速度設定誤差としては０．５〜１％程度にしかな
らないためである。したがって、従来技術のような後行
材に対する大規模なセットアップ計算処理を必要としな
い。また、このような走間板厚変更方法によれば、従来
のＡＧＣを使った方法と違い、スタンド間張力を直接圧
下によって制御するため、張力を媒介とした上記のよう
な干渉が発生せず、ロール速度の修正応答がそのまま板
厚オフゲージとして現れるため、従来に比べて板厚オフ
ゲージを短く押さえことが可能である。さらに従来技術
ではスタンド間張力の変更はスタンドルーパーの張力目
標値変更によるものであり、走間板厚変更における圧下
とロール速度の変更に対して悪影響を及ぼす可能性が大
きいのに対して、本発明では単位断面積当たりの張力を
直接の制御対象としているため、板厚変更時の目標値変
更は容易である。従って、被圧延材の板幅に大きな影響
を及ぼす断面積当たりの張力に関しても、張力目標値の
変更によって制御が可能となり、板厚変更前後における
板幅精度の大幅な向上がはかれる。上記による制御は、
図２に示すようにロール速度の変更は全スタンド共に一
時遅れ系として時定数１５０msにて修正している。また
圧下制御系の時定数は約３０ms程度としている。各スタ
ンドに板厚変更点が到達するとともに当該スタンドのロ
ール速度が後行材に対応するものに修正され、上流側ス
タンドのロール速度はサクセシブ機能によって自動的に
修正されている。また各スタンドに圧下位置はスタンド
間単位断面積あたりの張力が一定となるように操作さ
れ、板厚オフゲージも非常に短い。
い理由としては、先進率の予測誤差は板厚精度ｈｉＢへ
の影響が比較的小さいことがあげられる。すなわち先進
率の値としては、通常０．０５〜０．１程度の範囲にあ
り、この予測に１０％程度の誤差が含まれたとしても、
ロール速度設定誤差としては０．５〜１％程度にしかな
らないためである。したがって、従来技術のような後行
材に対する大規模なセットアップ計算処理を必要としな
い。また、このような走間板厚変更方法によれば、従来
のＡＧＣを使った方法と違い、スタンド間張力を直接圧
下によって制御するため、張力を媒介とした上記のよう
な干渉が発生せず、ロール速度の修正応答がそのまま板
厚オフゲージとして現れるため、従来に比べて板厚オフ
ゲージを短く押さえことが可能である。さらに従来技術
ではスタンド間張力の変更はスタンドルーパーの張力目
標値変更によるものであり、走間板厚変更における圧下
とロール速度の変更に対して悪影響を及ぼす可能性が大
きいのに対して、本発明では単位断面積当たりの張力を
直接の制御対象としているため、板厚変更時の目標値変
更は容易である。従って、被圧延材の板幅に大きな影響
を及ぼす断面積当たりの張力に関しても、張力目標値の
変更によって制御が可能となり、板厚変更前後における
板幅精度の大幅な向上がはかれる。上記による制御は、
図２に示すようにロール速度の変更は全スタンド共に一
時遅れ系として時定数１５０msにて修正している。また
圧下制御系の時定数は約３０ms程度としている。各スタ
ンドに板厚変更点が到達するとともに当該スタンドのロ
ール速度が後行材に対応するものに修正され、上流側ス
タンドのロール速度はサクセシブ機能によって自動的に
修正されている。また各スタンドに圧下位置はスタンド
間単位断面積あたりの張力が一定となるように操作さ
れ、板厚オフゲージも非常に短い。
【００１０】そして、図３に示すように制御誤差が発生
しても、応答の速い圧下制御でその誤差を修正して、安
定な変更ができる。従来、走間板厚変更時における制御
誤差は、図４に示すように板厚設定が大きく動く直後に
発生しやすい。しかし、本発明においても板厚変更量が
大きい時は、上記の制御でも無視できない張力変動が生
じることがある。これは圧下制御系の応答速度が速度制
御系のそれに比べて数倍大きいため、圧下制御系の過応
答によって発生するものである。従って、圧下制御系が
大きな圧下変更を行った後は速度制御系の速度に合わせ
たより低い応答速度とすることによって過応答を防止で
きる。最大応答にする区間の一例を図３に示す。上記の
過応答は圧下制御系にヒステリシス特性を持たせること
によっても解決できる。変更点が当該スタンドを通過し
ていないときは、ヒステリシス特性で微小な張力変動を
無視してやればよい。変更点が通過するときには最大応
答が必要であり、この区間の例は図３と同様である。圧
下系のヒステリシス幅は張力の安定度を観測して定め
る。板厚変更量ごとに観測値を学習するとその系特有な
ヒステリシス幅が短期間に求められる。また熱間圧延で
は温度変化などの外乱が多きいため、通常ＢＩＳＲＡ式
ＡＧＣが適用されて仕上板厚の精度や板厚変動を防いで
いる。板厚変更時にこれを行わず、圧延速度で圧下制御
することにより、板厚変更の安定性は増大するが、その
他の部分に板厚精度を確保することが難しい。走間板厚
変更が終了して後行材の圧延に移行した後、ＢＩＳＲＡ
式ＡＧＣに戻すことによって板厚精度の改善ができる。
しても、応答の速い圧下制御でその誤差を修正して、安
定な変更ができる。従来、走間板厚変更時における制御
誤差は、図４に示すように板厚設定が大きく動く直後に
発生しやすい。しかし、本発明においても板厚変更量が
大きい時は、上記の制御でも無視できない張力変動が生
じることがある。これは圧下制御系の応答速度が速度制
御系のそれに比べて数倍大きいため、圧下制御系の過応
答によって発生するものである。従って、圧下制御系が
大きな圧下変更を行った後は速度制御系の速度に合わせ
たより低い応答速度とすることによって過応答を防止で
きる。最大応答にする区間の一例を図３に示す。上記の
過応答は圧下制御系にヒステリシス特性を持たせること
によっても解決できる。変更点が当該スタンドを通過し
ていないときは、ヒステリシス特性で微小な張力変動を
無視してやればよい。変更点が通過するときには最大応
答が必要であり、この区間の例は図３と同様である。圧
下系のヒステリシス幅は張力の安定度を観測して定め
る。板厚変更量ごとに観測値を学習するとその系特有な
ヒステリシス幅が短期間に求められる。また熱間圧延で
は温度変化などの外乱が多きいため、通常ＢＩＳＲＡ式
ＡＧＣが適用されて仕上板厚の精度や板厚変動を防いで
いる。板厚変更時にこれを行わず、圧延速度で圧下制御
することにより、板厚変更の安定性は増大するが、その
他の部分に板厚精度を確保することが難しい。走間板厚
変更が終了して後行材の圧延に移行した後、ＢＩＳＲＡ
式ＡＧＣに戻すことによって板厚精度の改善ができる。
【００１１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、熱間走間
板厚変更をロール速度の修正によって行い、スタンド間
張力の制御を圧下操作によって行うことから、従来のよ
うなＡＧＣの目標値変更を行う方法のように張力の外乱
によって圧下動作の応答が阻害されて張力変動や板幅変
動が生じることを防止することができ、さらに大規模な
セットアップ計算処理を必要せずに、安定した走間板厚
変更を可能とすることができる。
板厚変更をロール速度の修正によって行い、スタンド間
張力の制御を圧下操作によって行うことから、従来のよ
うなＡＧＣの目標値変更を行う方法のように張力の外乱
によって圧下動作の応答が阻害されて張力変動や板幅変
動が生じることを防止することができ、さらに大規模な
セットアップ計算処理を必要せずに、安定した走間板厚
変更を可能とすることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る熱間走間板厚変更制御
法を実証するための連続圧延機のブロック図である。
法を実証するための連続圧延機のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例に係る熱間走間板厚変更制御
法による制御データのグラフ図である。
法による制御データのグラフ図である。
【図３】図２の一部拡大図である。
【図４】従来の熱間走間板厚変更制御法による制御デー
タのグラフ図である。
タのグラフ図である。
１ 圧延ロール ２ ルーパー ３ 被圧延材 ４ 巻取機 ＡＧＣ 自動板厚制御装置 ＴＣ 張力制御装置 ＦＧＣ ロール速度補償装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２１Ｂ 37/18 Ｂ２１Ｂ 37/12 ＢＢＬ 8315−4Ｅ １１１ Ｂ
Claims (4)
- 【請求項１】 熱間連続圧延中に板厚変更する熱間走間
板厚変更制御法において、（ｉ）スタンドに板厚変更点
が到達すると同時に（ｉ）スタンドを含む上流側スタン
ドのロール速度を後行材の板厚に対応したロール速度に
修正するとともに、スタンド間張力がスタンド間材料の
平均板厚の単位断面積によって定めた目標値と一致する
ように圧下位置を修正することを特徴とする熱間走間板
厚変更制御法。 - 【請求項２】 板厚変更点がスタンド間を通過する位置
をトラッキングしておき、板厚変更点が任意の（ｉ）ス
タンドを通過するとき（ｉ）スタンドの圧下応答速度を
最大とし、通過完了により低い応答速度に変更すること
を特徴とする請求項１記載の熱間走間板厚変更制御法。 - 【請求項３】 板厚変更点がスタンド間を通過する位置
をトラッキングしておき、板厚変更点が（ｉ）スタンド
を通過するとき（ｉ）スタンドの圧下応答のヒステリシ
ス特性を排除し、通過完了によりヒステリシス特性を持
たせることを特徴とする請求項１記載の熱間走間板厚変
更制御法。 - 【請求項４】 板厚変更点がスタンド群を通過する位置
をトラッキングしておき、板厚変更点がスタンド群に接
近したときに圧下制御方式をＢＩＳＲＡ方式の自動板厚
制御から張力制御方式に切替え、板厚変更が終了すると
再び圧下方式をＢＩＳＲＡ方式の自動板厚制御に変更す
る請求項１記載の熱間走間板厚変更制御法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5310058A JP2982587B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 熱間走間板厚変更制御法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5310058A JP2982587B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 熱間走間板厚変更制御法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07164029A true JPH07164029A (ja) | 1995-06-27 |
| JP2982587B2 JP2982587B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=18000663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5310058A Expired - Fee Related JP2982587B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 熱間走間板厚変更制御法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982587B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011189368A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | タンデム仕上圧延機及びその動作制御方法、並びに、熱延鋼板の製造装置及び熱延鋼板の製造方法 |
| JP2018027549A (ja) * | 2016-08-16 | 2018-02-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷間連続圧延装置および鋼板表面の凹凸欠陥の検査方法 |
| JP2022072620A (ja) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 走間板厚変更における張力変動予測方法、走間板厚変更方法、鋼帯の製造方法、走間板厚変更における張力変動予測モデルの生成方法、及び走間板厚変更における張力変動予測装置 |
-
1993
- 1993-12-10 JP JP5310058A patent/JP2982587B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011189368A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | タンデム仕上圧延機及びその動作制御方法、並びに、熱延鋼板の製造装置及び熱延鋼板の製造方法 |
| JP2018027549A (ja) * | 2016-08-16 | 2018-02-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷間連続圧延装置および鋼板表面の凹凸欠陥の検査方法 |
| JP2022072620A (ja) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 走間板厚変更における張力変動予測方法、走間板厚変更方法、鋼帯の製造方法、走間板厚変更における張力変動予測モデルの生成方法、及び走間板厚変更における張力変動予測装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2982587B2 (ja) | 1999-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |