JPH07171607A - ミルペーシング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延間ピッチを目標値に維持すること。 【構成】 加熱炉と圧延機との間に、圧延材の搬送速度
を制御する搬送装置と、圧延材の有無を検出する検出器
とが設けられた圧延ラインにおける、先行圧延材尾端と
後行圧延材先端との間の圧延間ピッチを制御すミルペー
シング方法において、前記検出器により、先行圧延材の
尾端通過から後行圧延材の先端通過までの時間Ｔo を検
出し、前記検出時間Ｔo を基にして、前記搬送装置の後
行圧延材の搬送速度を予め設定した基準パターンにより
制御したとき、先行圧延材の尾端が圧延機を通過してか
ら後行圧延材の先端が圧延機に到着する迄の予測圧延間
ピッチＴを求め、前記予測圧延間ピッチＴと、予め設定
した目標圧延間ピッチｔ0 との差を算出して、該差がゼ
ロになるよう前記搬送速度の基準パターンを修正するに
際し、前記圧延機における実際の圧延間ピッチＴ’を計
測し、該実際の圧延間ピッチＴ’と前記目標圧延間ピッ
チｔ0 との差を求め、該差に任意のゲイン補正を行って
その補正分だけ、次回の目標圧延間ピッチを修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱炉に続いて圧延機
を配した圧延ラインにおける圧延間ピッチ（先行圧延材
の尾端が第１圧延機を通過してから後行圧延材の先端が
第１圧延機に到着する迄の時間）を制御するためのミル
ペーシング（mill pacing ：加熱炉から圧延機への材料
送り込み制御）方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】加熱炉に続いて圧延機を配置した圧延ラ
インにおいては、圧延機のアイドル時間を最小にすべく
ミルペーシングを行っている。この種ミルペーシング方
法として、例えば、特公平４ー１２３８０９号公報に記
載のものが公知である。

【０００３】この従来のものは、先行圧延材の尾端位置
を第１圧延機からの距離としてトラッキングするトラッ
キング手段と、後行圧延材の先端位置が加熱炉から第１
圧延機に到着するまでの時間を演算する到達時間演算手
段と、前記トラッキング手段にて得られた前記距離が前
記到達時間演算手段により演算された到達時間と圧延間
ピッチ目標時間との差に前記第１の圧延機の入側速度を
乗じたものと等しくなったタイミングで前記後行圧延材
の抽出開始指令を出力する抽出制御手段とを備えたもの
であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のものは、後
行材の速度が圧延機入側速度に同期した時点以降におい
ては、後行材を圧延機入側速度と同調させて搬送すれ
ば、圧延間ピッチは変化しないものとしていた。しかし
ながら、現実的には、圧延機のロールギャップの調整、
ピンチロールの摩耗、ビレットサイズの変化等により、
先行材の尾端と後行材の先端との搬送速度が若干異なる
ことになり、圧延間ピッチが目標値に対して或る方向に
ずれると言う問題があった。

【０００５】この圧延間ピッチのずれは生産性に大きな
影響を与えることになる。例えば、圧延材料１本当たり
の純圧延時間を４０秒としたとき、圧延間ピッチが５秒
の場合と１０秒の場合とでは、前者の方が後者よりも１
１％強の生産量増が期待でき、従って、数秒のずれがあ
っても生産性に大きな影響を与えることになる。そこ
で、本発明は、前記ずれを修正することができるミルペ
ーシング方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、次の手段を講じた。即ち、請求項１記載
の本発明の特徴とするとことは、加熱炉と圧延機との間
に、圧延材の搬送速度を制御する搬送装置と、圧延材の
有無を検出する検出器とが設けられた圧延ラインにおけ
る、先行圧延材尾端と後行圧延材先端との間の圧延間ピ
ッチを制御すミルペーシング方法において、前記検出器
により、先行圧延材の尾端通過から後行圧延材の先端通
過までの時間Ｔo を検出し、前記検出時間Ｔo を基にし
て、前記搬送装置の後行圧延材の搬送速度を予め設定し
た基準パターンにより制御したとき、先行圧延材の尾端
が圧延機を通過してから後行圧延材の先端が圧延機に到
着する迄の予測圧延間ピッチＴを求め、前記予測圧延間
ピッチＴと、予め設定した目標圧延間ピッチｔ0 との差
を算出して、該差がゼロになるよう前記搬送速度の基準
パターンを修正するに際し、前記圧延機における実際の
圧延間ピッチＴ’を計測し、該実際の圧延間ピッチＴ’
と前記目標圧延間ピッチｔ0 との差を求め、該差に任意
のゲイン補正を行ってその補正分だけ、次回の目標圧延
間ピッチを修正する点にある。

【０００７】また請求項２記載の発明の特徴とするとこ
ろは、加熱炉と圧延機との間に、圧延材の搬送速度を制
御する搬送装置と、圧延材の有無を検出する検出器とが
設けられた圧延ラインにおける、先行圧延材尾端と後行
圧延材先端との間の圧延間ピッチを制御すミルペーシン
グ方法において、第ｎ回目の圧延間ピッチ制御における
実際の圧延間ピッチＴ’n を検出し、該検出ピッチＴ’
n と予め設定した目標圧延間ピッチｔ0 との差（ｔ0 −
Ｔ’n ）を求め、該差に任意のゲイン補正｛α・（ｔ0
−Ｔ’n ）｝を行い、次回の第ｎ＋１回目の圧延間ピッ
チ制御における目標圧延間ピッチｔn+1 を、 ｔn+1 ＝ｔn ＋α・（ｔ0 −Ｔ’n ） に修正し、第ｎ＋１回目の圧延間ピッチ制御において、
前記検出器により、先行圧延材の尾端通過から後行圧延
材の先端通過までの時間Ｔo を検出し、前記検出時間Ｔ
o を基にして、前記搬送装置の後行圧延材の搬送速度を
予め設定した基準パターンにより制御したとき、先行圧
延材の尾端が圧延機を通過してから後行圧延材の先端が
圧延機に到着する迄の予測圧延間ピッチＴを次式で求
め、

【０００８】

【数２】 Ｔ＝Ｔo −［Ｔ1 ・ＶT ＋｛（ＶT ＋ＶIN）・（ＶT −ＶIN）／２ａ）｝ −ＶIN・｛（（ＶT −ＶIN）／ａ＋Ｔ1 ｝］／ＶIN 但し、ＶT : 搬送装置の最高速度 ＶIN: 圧延機の入側速度 Ｔ1 : 搬送装置の基準パターンにおける減速タイミング
( 検出器が後行圧延材の先端を検出してから減速するま
での時間) ａ : 搬送装置の減速率 そして、前記基準パターンの減速タイミングＴ1 を Ｔ1 ＋［Ｔ−｛ｔn ＋α・（ｔ0 −Ｔ’n ）｝］・ＶIN
／ＶT

【０００９】に修正する点にある。

【００１０】

【作用】本発明のミルペーシング方法では、まず、先行
圧延材が、加熱炉から抽出され、搬送装置によって圧延
機に搬送され、該圧延機により圧延が行われると共に、
所定のタイミングで後行圧延材が加熱炉から抽出され
る。そして、抽出された後行圧延材は搬送装置によって
圧延機まで搬送される。この時、検出器により先行圧延
材の尾端通過と後行圧延材の先端通過とを検出すること
により、両者の検出間隔時間Ｔo が検出される。

【００１１】前記検出時間Ｔo を基にして、前記搬送装
置の後行圧延材の搬送速度を予め設定した基準パターン
により制御したとき、先行圧延材の尾端が圧延機を通過
してから後行圧延材の先端が圧延機に到着する迄の予測
圧延間ピッチＴを求める。そして、前記予測圧延間ピッ
チＴと、予め設定した目標圧延間ピッチｔ0 との差を算
出して、該差がゼロになるよう搬送速度の基準パターン
を修正し、該修正基準パターンに基づき、前記搬送装置
を制御する。

【００１２】以上の制御で、圧延間ピッチを目標ピッチ
ｔ0 にすることができる。しかし、以上の制御はフィー
ドフォワード制御であり、従って、実際においては、圧
延間ピッチが目標ピッチｔ0 からある方向に若干のずれ
を生じる。そこで前記フィードフォワード制御にフィー
ドバック制御を加えることにより前記ずれを修正する。

【００１３】即ち、圧延機における実際の圧延間ピッチ
Ｔ’を計測し、該実際の圧延間ピッチＴ’と前記目標圧
延間ピッチｔ0 との差を求め、該差に任意のゲイン補正
を行ってその補正分だけ、次回の目標圧延間ピッチを修
正し、この修正目標圧延間ピッチを用いて前記フィード
フォワード制御を行うことにより、フィードバック制御
を加味した制御となり、圧延間ピッチを目標値に維持す
ることが出来る。

【００１４】請求項２記載の発明は、前記発明を具体的
に数式で表現したものであり、その作用は前記請求項１
記載のものと同じである。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図２において、圧延ラインには、加熱炉1 と圧延機
2 と、及び、これら加熱炉1 と圧延機2 との間に設けら
れた搬送装置3 と検出器4 とを有する。前記加熱炉1
は、圧延材であるビレット5 を加熱するものであり、こ
の加熱炉1 は、ウオーキングビーム可動床6 とウオーキ
ングビーム固定床7 とを有している。ウオーキングビー
ム可動床6 がウオーキングビーム固定床7 に対して矩形
運動を繰り返すことにより、ビレット5 が矢印Ａ方向へ
横送りされる。

【００１６】前記搬送装置3 は、加熱後のビレット5 を
前記矢印Ａ方向に直交する横方向（矢印Ｂ方向）に送り
出すものである。この搬送装置3 は、前記加熱炉1 の後
端部（出側）に設けられた炉内ローラテーブル8 と、そ
の側方に設けられた炉外ローラテーブル9 と、ビレット
5 を挟持・解放自在とするピンチローラ10とを有する。

【００１７】少なくとも前記炉内ローラテーブル8 及び
ピンチローラ10は強制駆動され、且つ、ピンチローラ10
の速度は可変速制御可能とされている。前記検出器4
は、前記ピンチローラ10と圧延機2 との間に配置され、
先行圧延材5Aの尾端と後行圧延材5Bの先端を検出するこ
とにより、先行圧延材5Aの尾端通過から後行圧延材5Bの
先端通過までの時間Ｔo を検出するものである。

【００１８】前記圧延機2 は、複数の圧延スタンド2A,2
B ……を列設したタンデム圧延機である。以下、前記圧
延ラインにおけるミルペーシング方法を説明する。ま
ず、加熱炉1 の入側で各ビレット5 の全長Ｌ0n及び各ビ
レット5 の加熱炉1内におけるビレット先端位置Ｌ1nを
計測して、出側までトラッキングする。

【００１９】先行するビレット5Aの加熱炉1 からの抽出
開始は、搬送装置3 の炉内ローラテーブル8 を駆動する
ことにより行われる。加熱炉1 から抽出された先行圧延
材5Aは、ピンチローラ10に挟持されてその搬送速度を制
御されて搬送される。この速度制御は、予め設定された
基準パターンに従って行われる。この基準パターンは図
1に示すように、まずピンチローラ10を最高速度ＶT ま
で加速して先行圧延材5Aを搬送し、検出器4 にて先行圧
延材5Aの先端を検出してから所定時間Ｔ1 経過後に、第
１圧延スタンド2Aの入側速度ＶINまで所定の減速率a で
減速し、第１圧延スタンド2Aの入り側速度ＶINと同期さ
せて第１圧延スタンド2Aに先行圧延材5Aを送り込むもの
である。

【００２０】図３に示すように、次のビレット5Bの抽出
開始時間は、次式により決定される。即ち、先行圧延材
5Aの抽出開始指令と後行圧延材5Bの抽出開始指令との間
の時間間隔を次式により求め、後行圧延材5Bの抽出開始
を決定する。

【００２１】

【数３】 （抽出時間間隔）＝（先行圧延材5Aの搬送時間）＋（先行圧延材5Aの圧延時間） ＋（目標圧延間ピッチｔ0 ）−（後行圧延材5Bの搬送時間）……(1)

【００２２】ここで、前記先行及び後行圧延材5A,5B の
搬送時間は、炉内ローラテーブル8が駆動開始してから
圧延材5A,5B の先端が第１圧延スタンド2Aに噛み込まれ
るまでの時間であり、加熱炉1 内でのビレット5 の先端
位置Ｌ1nを考慮して前記速度基準パターンに基づき演算
される。また、先行圧延材5Aの圧延時間は、時々刻々変
化する第１圧延スタンド2Aの入側速度とビレット5 の全
長Ｌ0nを考慮して算出される。

【００２３】尚、目標圧延間ピッチｔ0 は、操業状態を
考慮して、オペレータが手動設定する。ところで、先行
圧延材5Aの抽出開始後、上記式(1) によって求められた
時間間隔をあけて後行圧延材5Bの抽出を開始したとき、
搬送時間及び圧延時間が前記決定式(1) に用いた値と異
なる値をとる場合が生じる。このように演算とその後の
実際とが異なると、圧延間ピッチが目標値ｔ0 と異なる
ことになる。そこでこの差異を図４に示す如く修正す
る。

【００２４】図４において、検出器4 により先行圧延材
5Aの尾端通過から後行圧延材5Bの先端通過までの時間Ｔ
o を検出する。この検出時間Ｔo を基にして、ピンチロ
ーラ10の搬送速度を予め設定した前記基準パターンによ
り制御したとき、先行圧延材5Aの尾端が第１圧延スタン
ド2Aを通過してから後行圧延材5Bの先端が第１圧延スタ
ンド2Aに到着する迄の予測圧延間ピッチＴを求める。

【００２５】即ち、図１に示すように、前記予測圧延間
ピッチＴを次式で求める。

【００２６】

【数４】 Ｔ＝Ｔo −［Ｔ1 ・ＶT ＋｛（ＶT ＋ＶIN）・（ＶT −ＶIN）／２ａ）｝ −ＶIN・｛（（ＶT −ＶIN）／ａ＋Ｔ1 ｝］／ＶIN……(2) 但し、ＶT : ピンチローラ10の最高速度 ＶIN: 第１圧延スタンド2Aの入側速度 Ｔ1 : ピンチローラ10の減速タイミング( 検出器4 が後
行圧延材5Bの先端を検出してから減速するまでの時間) ａ : ピンチローラ10の減速率（速度ＶT からＶINまで
減速するに要する時間は（ＶT −ＶIN）／ａとなる）

【００２７】尚、前記式(2) における（Ｔ1 ・ＶT ）
は、後行圧延材5Bの先端が検出器4 に到達した後、後行
材5Bが速度ＶT で搬送される距離を表し、｛（ＶT ＋Ｖ
IN）・（ＶT −ＶIN）／２ａ）｝は、後行材5Bの先端が
減速タイミングＴ1 に到達した後、速度ＶT から速度Ｖ
INに減速される間に後行材5Bが搬送される距離を表し、
ＶIN・｛（（ＶT −ＶIN）／ａ＋Ｔ1 ｝は、後行材5Bの
先端が検出器4 に到達してから、後行材5Bが速度速度Ｖ
T から速度ＶINに減速完了する間に、先行材5Aが速度Ｖ
INにて搬送される距離を表している。

【００２８】そしてこの予測圧延間ピッチＴと、予め設
定した目標圧延間ピッチｔ0 との差（Ｔ−ｔ0 ）を算出
し、この差がゼロとなるよう前記基準パターンを変更す
る。この変更に対しては次の如く考える。即ち、前記差
をゼロとすべく、減速タイミングＴ1 をＴ1 ＋ΔＴに変
更したとすると、この減速タイミングの修正により、前
記式(2) の（Ｔ1 ・ＶT ）の項は、ΔＴ・（ＶT −ＶI
N）だけ余分に搬送されることになる。

【００２９】従って、次式が成立する。 ΔＴ・（ＶT −ＶIN）／ＶIN＋ΔＴ＝Ｔ−ｔ0 ……(3) ∴ΔＴ＝（Ｔ−ｔ0 ）・ＶIN／ＶT 即ち、基準パターンの減速タイミングＴ1 を Ｔ1 ＋（Ｔ−ｔ0 ）・ＶIN／ＶT ……(4) に変更すれば、前記差がゼロになる。

【００３０】然して、この変更した基準パターンでピン
チローラ10を制御することにより、圧延間ピッチを目標
値ｔ0 にすることができる。ところで、前記制御はフィ
ードフォワード制御であり、従って、前記制御を行って
も、圧延間ピッチが目標値ｔ0 に対して若干ずれる現象
が生じる。この「ずれ」は、不規則なものではなく、或
る一定の方向性をもって現れることが経験則上明らかで
ある。そしてその「ずれ」の原因は、圧延機2 のロール
ギャップの調整、ピンチロールの摩耗、ビレットサイズ
の変化等である。

【００３１】そこで、前記「ずれ」を修正するため、図
１のフローチャートで示すフィードバック制御を加えた
制御を行う。即ち、第ｎ回目の圧延間ピッチ制御におい
て、先行圧延材5Aの尾端が第１圧延スタンド2Aから尻抜
けした後、後行圧延材5Bの先端が第１圧延スタンド2Aに
噛み込むまでの時間Ｔ’n を計測する。この時間Ｔ’n
の計測は、例えば、第１圧延スタンド2Aの駆動モータの
電流変動を測定するとか、圧延荷重測定手段により圧延
荷重の変動を測定することにより計測できる。尚、ｎ回
目とは、最初のビレットと２本目のビレットとの間の制
御が第１回目、２本目と３本目の間の制御が第２回目…
…としてカウントされる回数を言う。

【００３２】そして、前記予め設定した目標圧延間ピッ
チｔ0 とこの計測時間Ｔ’n との差（ｔ0 −Ｔ’n ）を
求める。そして、その結果にある任意のゲイン補正を行
う。即ち、任意のゲインをαとすると、α（ｔ0 −Ｔ’
n ）を求める。そして、次回のｎ＋１回目の圧延間ピッ
チ制御において、目標圧延間ピッチｔn+1 を、 ｔn+1 ＝ｔn ＋α（ｔ0 −Ｔ’n ）……(5) に修正する。

【００３３】そして前記式(4) のｔ0 の代わりに、この
修正目標圧延間ピッチ｛ｔn ＋α（ｔ0 −Ｔ’n ）｝を
用い、ｎ＋１回目のミルペーシングに際して、減速タイ
ミングを次式のように修正する。

【００３４】

【数５】 Ｔ1 ＋［Ｔ−｛ｔn ＋α（ｔ0 −Ｔ’n ）｝］・ＶIN／ＶT ……(6)

【００３５】ここで、前記式(6) のＴは、ｎ＋１回目に
おける前記式(2) の値を用いる。以上の如く、ｎ＋１回
目の目標圧延間ピッチを｛ｔn ＋α（ｔ0 −Ｔ’n ）｝
に修正することにより、制御回数が増すに従って、前記
「ずれ」がゼロの近づき初期設定目標値ｔ0 に制御でき
る。なお、ゲインαは、その最適値を試行錯誤で求め
る。

【００３６】尚、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではない。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、圧延間ピッチを目標値
に維持することができ、生産性の悪化を招くことがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すフローチャートである。

【図２】本発明の実施例に使用する圧延ラインの構成を
示す構成図である。

【図３】圧延材の抽出ピッチの説明図である。

【図４】本発明の実施例の内、フィードフォワード制御
の部分を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ 加熱炉 ２ 圧延機 ３ 搬送装置 ４ 検出器 ５ 圧延材（ビレット）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱炉と圧延機との間に、圧延材の搬送
   速度を制御する搬送装置と、圧延材の有無を検出する検
   出器とが設けられた圧延ラインにおける、先行圧延材尾
   端と後行圧延材先端との間の圧延間ピッチを制御すミル
   ペーシング方法において、 前記検出器により、先行圧延材の尾端通過から後行圧延
   材の先端通過までの時間Ｔo を検出し、 前記検出時間Ｔo を基にして、前記搬送装置の後行圧延
   材の搬送速度を予め設定した基準パターンにより制御し
   たとき、先行圧延材の尾端が圧延機を通過してから後行
   圧延材の先端が圧延機に到着する迄の予測圧延間ピッチ
   Ｔを求め、 前記予測圧延間ピッチＴと、予め設定した目標圧延間ピ
   ッチｔ0 との差を算出して、該差がゼロになるよう前記
   搬送速度の基準パターンを修正するに際し、 前記圧延機における実際の圧延間ピッチＴ’を計測し、 該実際の圧延間ピッチＴ’と前記目標圧延間ピッチｔ0
   との差を求め、 該差に任意のゲイン補正を行ってその補正分だけ、次回
   の目標圧延間ピッチを修正することを特徴とするミルペ
   ーシング方法。
2. 【請求項２】 加熱炉と圧延機との間に、圧延材の搬送
   速度を制御する搬送装置と、圧延材の有無を検出する検
   出器とが設けられた圧延ラインにおける、先行圧延材尾
   端と後行圧延材先端との間の圧延間ピッチを制御すミル
   ペーシング方法において、 第ｎ回目の圧延間ピッチ制御における実際の圧延間ピッ
   チＴ’n を検出し、 該検出ピッチＴ’n と予め設定した目標圧延間ピッチｔ
   0 との差（ｔ0 −Ｔ’n ）を求め、 該差に任意のゲイン補正｛α・（ｔ0 −Ｔ’n ）｝を行
   い、 次回の第ｎ＋１回目の圧延間ピッチ制御における目標圧
   延間ピッチｔn+1 を、 ｔn+1 ＝ｔn ＋α・（ｔ0 −Ｔ’n ） に修正し、 第ｎ＋１回目の圧延間ピッチ制御において、前記検出器
   により、先行圧延材の尾端通過から後行圧延材の先端通
   過までの時間Ｔo を検出し、 前記検出時間Ｔo を基にして、前記搬送装置の後行圧延
   材の搬送速度を予め設定した基準パターンにより制御し
   たとき、先行圧延材の尾端が圧延機を通過してから後行
   圧延材の先端が圧延機に到着する迄の予測圧延間ピッチ
   Ｔを次式で求め、 【数１】 Ｔ＝Ｔo −［Ｔ1 ・ＶT ＋｛（ＶT ＋ＶIN）・（ＶT −ＶIN）／２ａ）｝ −ＶIN・｛（（ＶT −ＶIN）／ａ＋Ｔ1 ｝］／ＶIN 但し、ＶT : 搬送装置の最高速度 ＶIN: 圧延機の入側速度 Ｔ1 : 搬送装置の基準パターンにおける減速タイミング
   ( 検出器が後行圧延材の先端を検出してから減速するま
   での時間) ａ : 搬送装置の減速率 そして、前記基準パターンの減速タイミングＴ1 を Ｔ1 ＋［Ｔ−｛ｔn ＋α・（ｔ0 −Ｔ’n ）｝］・ＶIN
   ／ＶT に修正することを特徴とするミルペーシング方法。