JPH07178431A - H形鋼圧延設備の張力制御装置 - Google Patents

H形鋼圧延設備の張力制御装置

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JPH07178431A
JPH07178431A JP5328431A JP32843193A JPH07178431A JP H07178431 A JPH07178431 A JP H07178431A JP 5328431 A JP5328431 A JP 5328431A JP 32843193 A JP32843193 A JP 32843193A JP H07178431 A JPH07178431 A JP H07178431A
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JP
Japan
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universal mill
acceleration
calculating
mill stand
torque
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Pending
Application number
JP5328431A
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English (en)
Inventor
Katsushi Fujioka
克志 藤岡
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ユニバーサルミルスタンドが加速・減速状態と
なってもH形鋼を高精度の寸法形状で圧延することが可
能なH形鋼圧延設備の張力制御装置を提供する。 【構成】タンデムに配置された2基のユニバーサルミル
スタンドU1 、U2 と、これらユニバーサルミルスタン
ドのロールの回転速度が所定値となるように駆動する前
段側及び後段側の駆動手段3U1 、3U2 と、後段側の
ユニバーサルミルスタンドの回転速度の修正量を演算す
る速度修正量演算手段8とを備えている。この装置に、
ユニバーサルミルスタンドのロール回転が加減速状態で
あることを検出する加減速検出手段と10、ユニバーサ
ルミルスタンドが加減速状態であるときに、後段側ユニ
バーサルミルスタンドの回転速度の修正量ΔNU2を算出
するために使用される可変値の制御ゲインgU2-VA を演
算するゲイン演算手段11が備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、H形鋼圧延設備の張力
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のH形鋼圧延設備の張力制御装置と
して、例えば、特開平3ー146210号公報で記載さ
れた技術が知られている。この技術の概要を図3のブロ
ック図で説明すると、材料1が前段側のミルスタンド
(以下、ミルスタンドと略称する。)U1 に噛み込む前
は、ミルスタンドU 1 、U2 は各々駆動装置3U1 、3
2 の制御による電動機2U1 、2U2 の駆動で所定の
基準速度となるように制御されている。
【0003】そして、材料1がミルスタンドU1 に噛み
込まれた時点、つまりミルスタンドU1 、U2 間の材料
1が無張力状態とされている時点で、圧延トルク演算手
段6が、荷重検出器4U1 の検出値及び記憶手段5に記
憶されたデータに基づいて、ミルスタンドU1 の水平ロ
ールと縦ロールの圧延反力PU1M 及び圧延トルクTU1 M
を求める。そして、材料1がミルスタンドU2 に噛み込
まれた時点、すなわちミルスタンドU1 、U2 との間に
張力(あるいは圧縮力)が発生した時点で、前記張力発
生時点から所定時間毎にミルスタンドU1 の水平ロール
と縦ロールの圧延反力PU1D 及び圧延トルクTU1D を、
上述した材料1の無張力状態と同様に圧延トルク演算手
段6で求める。
【0004】また、これら圧延反力PU1M 、圧延トルク
U1M 、圧延反力PU1D 及び圧延トルクTU1D に基づい
て、トルク偏差演算手段7が、ミルスタンドU1 、U2
間の材料1に生じた張力トルクΔTU1を演算するととも
に、前記張力トルクΔTU1に基づいてミルスタンドU2
の張力トルクΔTU2も次式により演算する。 ΔTU2=−NU1/NU2・ΔTU1 ……(1) ここで、NU1、NU2はミルスタンドU1 、U2 を駆動す
る電動機2U1 、2U2の回転速度(rpm) である。
【0005】次に、速度修正量演算手段8が、トルク偏
差演算手段7で求めた(1)式の張力トルクΔTU2に基
づいて、電動機2U2 の回転速度の修正量ΔNU2を次式
により求める。 ΔNU2=gU2・ΔTU2 ……(2) ここで、gU2は、予め速度修正量演算手段8に記憶され
ている一定値に設定された制御ゲインである。
【0006】そして、速度修正量演算手段8により求め
られた修正量ΔNU2に基づいて、この修正量が零となる
ように駆動装置3U2 が回転制御信号を電動機2U2
出力し、それによりミルスタンドU2 の回転量が設定さ
れるようになっている。このような構成とされた従来の
張力制御装置は、図4に示すように、材料1がミルスタ
ンドU2 に噛み込まれ、A点からB点までのミルスタン
ドU1 、U2 の回転速度NU1、NU2が一定速度とされて
いる状態(以下、定常圧延状態という。)で張力制御を
行うと、修正量ΔNU2に基づいた電動機2U2 の駆動制
御により、材料1はミルスタンドU2 に最適な張力が付
与されながら圧延され、高精度の寸法形状とされたH形
鋼が成形されていく。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図5に示す
ように、張力制御がおこなわれている際にミルスタンド
1 、U2 の回転速度NU1、NU2が変化した場合には、
ロールの速度不安定状態によって、ミルスタンドU2
加速時(Cの領域)、減速時(Dの領域)の修正量ΔN
U2が大きく変動してしまう。
【0008】この大きく変動する修正量ΔNU2に基づい
て電動機2U2 の駆動制御を行うと、材料1に最適な張
力を付与する張力制御の遅れが発生し、それにより、H
形鋼の寸法精度が著しく低下してしまうという解決すべ
き課題がある。そこで、本発明者らは鋭意研究した結
果、電動機の回転速度の修正量を求める制御ゲインを、
常に、前記(2)式で使用した固定値とせず、ユニバー
サルミルスタンドの加速・減速時には可変の制御ゲイン
を設定し、それにより修正量を決定することに着目し
た。これによって、ユニバーサルミルスタンドが加速・
減速状態となってもH形鋼を高精度の寸法形状で成形す
るH形鋼圧延設備の張力制御装置を提供することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明のH形鋼圧延設
備の張力制御装置は、タンデムに配置された2基のユニ
バーサルミルスタンドと、前段側のユニバーサルミルス
タンドのロールをその回転速度が所定値となるように駆
動する前段側の駆動手段と、ユニバーサルミルスタンド
の圧延荷重及び圧延反力に基づいて圧延材料が後段側の
ユニバーサルミルスタンドに噛み込まれた時点の圧延ト
ルクを演算する圧延トルク演算手段と、演算された前記
圧延トルクに基づいて後段側のユニバーサルミルスタン
ドに加わる張力トルクを演算するトルク偏差演算手段
と、演算された前記張力トルクに所定値の制御ゲインを
乗じることにより、2基のユニバーサルミルスタンド間
の圧延材料に対して所定の張力制御が行えるように後段
側のユニバーサルミルスタンドの回転速度の修正量を演
算する速度修正量演算手段と、前記回転速度の修正量に
基づいて補正されながら駆動し、ロールを所定回転速度
で回転させる後段側の駆動手段とを備えたH形鋼圧延設
備の張力制御装置である。そして、この装置には、前記
ユニバーサルミルスタンドのロール回転が加減速状態で
あることを検出する加減速検出手段と、この加減速検出
手段により前記ユニバーサルミルスタンドが加減速状態
であることを判断したときに、前記2基のユニバーサル
ミルスタンドの回転速度に応じた制御ゲインを演算設定
するゲイン演算手段とを備えたことを特徴とする装置で
ある。
【0010】
【作用】この発明のH形鋼圧延設備の張力制御装置によ
れば、ユニバーサルミルスタンドが加減速状態であるか
否かを加減速手段が判断する。そして、加減速状態であ
ることを判断すると、ゲイン演算手段が、ロール速度の
変動量を補償する可変値とされた制御ゲインを算出す
る。そして、速度修正量演算手段は、その可変値とされ
た制御ゲインを張力トルクに乗じて、後段側の駆動手段
の回転速度の修正量を算出する。これにより、ユニバー
サルミルスタンドが加減速状態であっても圧延材料には
最適な張力が付与される。
【0011】
【実施例】以下、この発明のH形鋼圧延設備の張力制御
装置の一実施例について図1及び図2を参照して説明す
る。なお、図3に示した装置と同一構成部分には、同一
符号を付してその説明を省略する。この実施例は、図3
で示した装置において、加減速検出手段10と、ゲイン
演算手段11とを新たに備えた張力制御装置である。
【0012】加減速検出手段10は、駆動装置3U1
2 から電動機2U1 、2U2 に出力される速度制御信
号を検出し、ミルスタンドU1 、U2 の加速・減速状態
を判断する手段である。また、ゲイン演算手段11は、
図5の斜線で示した加速時変動量13と、減速時変動量
14を補償するために変動する制御ゲイン(以下、可変
制御ゲインという。)gU2-VA を演算する手段である。
【0013】一例として、以下に示すモデル式(3)
に、現時点のミルスタンドUU1、UU2の回転速度NU1
U2を代入し、加速時変動量13及び減速時変動量14
を補償する可変制御ゲインgU2-VA を演算する方法があ
る。 gU2-VA =((1+ε)ΔNU2−(1+f)ΔNU1)/
(α・NU1−β・NU2)……(3) ここで、ΔNU1はミルスタンドUU1の所定時間内の速度
変化、ΔNU2はミルスタンドUU2の所定時間内の速度変
化、εは材料1の後進率、fは材料1の先進率、αは張
力が先進率に与える影響係数、βは張力が後進率に与え
る影響係数である。
【0014】これにより求められた可変制御ゲインg
U2-VA を、(2)式の一定値の制御ゲインgU2の代わり
に代入することにより、加速・減速時におけるミルスタ
ンドU 2 のロール速度の変動量を補償して最適な張力制
御を行うことが可能な、電動機2U2 の回転速度の修正
量ΔNU2が得られる。次に、本実施例による回転速度の
修正量ΔN2 の演算処理は、図2に示す所定時間毎のタ
イマ割込処理によって実行される。
【0015】先ず、ステップS1で、駆動装置3U1
3U2 の速度制御信号に基づいて、ミルスタンドU1
2 が加減速状態であるか否かを判定する。この判定に
より、定常圧延状態であるときには、ステップS4に移
行して(2)式で使用した一定値の制御ゲインgU2を、
本装置の制御ゲインGU2とする。また、ミルスタンドU
1 、U2 が加減速状態であるときには、ステップS2に
移行し、現時点におるミルスタンドUU1、UU2の回転速
度NU1、NU2に対応する可変制御ゲインgU2-VA を演算
する。そして、ステップS3において、演算した可変制
御ゲインgU2-VA を、本装置の制御ゲイGU2とする。
【0016】次に、ステップS5において、トルク偏差
演算手段7で求めらた張力トルクΔTU2及び制御ゲイン
U2に基づいて、電動機2U2 の回転速度の修正量ΔN
U2を演算する。この修正量ΔNU2は、図5に示す破線部
分のように、加速時変動量13及び減速時変動量14が
補償された修正量となる。そして、速度修正量演算手段
8により求められた修正量ΔNU2に基づいて、この修正
量が零となるように駆動装置3U2 が回転制御信号を電
動機2U2 に出力し、それによりミルスタンドU2 の回
転量が設定される。
【0017】本実施例のH形鋼圧延設備の張力制御装置
によれば、加減速検出手段10でミルスタンドU1 、U
2 が加減速状態であることを判断すると、ゲイン演算手
段11でミルスタンドU2 のロール速度の変動量を補償
する可変値とされた可変制御ゲイン可変制御ゲインg
U2-VA を演算し、この演算結果に基づいて求められた電
動機2U2 の回転速度の修正量ΔNU2は、図5に示す破
線部分のように加速時変動量13及び減速時変動量14
が補償された修正量となるので、ミルスタンドU 1 、U
2 が加減速状態であっても材料1に最適な張力を制御遅
れとならずに付与することができ、したがって、張力制
御を行って圧延する際には、いかなる状態でもH形鋼を
高精度の寸法形状で圧延することが可能となる。
【0018】なお、ゲイン演算手段11で演算される可
変制御ゲインgU2-VA は上記実施例ではモデル式(3)
を使用したが、コンピュータを使用した種々の条件下の
データが蓄積された中での学習演算制御やフィードバッ
ク制御により演算しても同様の作用効果を得ることがで
きる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のH形鋼
設備の張力制御装置は、加減速検出手段により、ユニバ
ーサルミルスタンドのロール回転が加減速状態であるこ
とを判断すると、ゲイン演算手段により後段側のユニバ
ーサルミルスタンドのロール速度変動量を補償する可変
値の制御ゲインを演算し、この演算結果に基づいて速度
修正量演算手段により後段側の駆動手段の回転速度の修
正量を演算するので、ユニバーサルミルスタンドが加減
速状態であっても圧延材料に最適な張力を確実に付与す
ることができ、したがって、張力制御を行う際には、ロ
ール速度が変化してもH形鋼を高精度の寸法形状で圧延
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示すブロック図である。
【図2】この発明に係る加減速検出手段とゲイン演算手
段の動作を説明するフローチャート図である。
【図3】従来装置の一実施例を示すブロック図である。
【図4】定常圧延状態とされている後段側のユニバーサ
ルミルスタンドの回転速度及び回転速度の修正量を示す
状態図である。
【図5】加減速状態とされている後段側のユニバーサル
ミルスタンドの回転速度及び回転速度の修正量を示す状
態図である。
【符号の説明】
1 材料 5 記憶手段 6 圧延トルク演算手段 7 トルク偏差演算手段 8 速度修正量演算手段 10 加減速検出手段 11 ゲイン演算手段 U1 、U2 ユニバーサルミルスタンド 2U1 、2U2 電動機 3U1 、3U2 駆動手段 ΔNU2 後段側の駆動手段の回転速度の修正量 gU2-VA 可変制御ゲイン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タンデムに配置された2基のユニバーサ
    ルミルスタンドと、前段側のユニバーサルミルスタンド
    のロールをその回転速度が所定値となるように駆動する
    前段側の駆動手段と、ユニバーサルミルスタンドの圧延
    荷重及び圧延反力に基づいて圧延材料が後段側のユニバ
    ーサルミルスタンドに噛み込まれた時点の圧延トルクを
    演算する圧延トルク演算手段と、演算された前記圧延ト
    ルクに基づいて後段側のユニバーサルミルスタンドに加
    わる張力トルクを演算するトルク偏差演算手段と、演算
    された前記張力トルクに所定値の制御ゲインを乗じるこ
    とにより、2基のユニバーサルミルスタンド間の圧延材
    料に対して所定の張力制御が行えるように後段側のユニ
    バーサルミルスタンドの回転速度の修正量を演算する速
    度修正量演算手段と、前記回転速度の修正量に基づいて
    補正されながら駆動し、ロールを所定回転速度で回転さ
    せる後段側の駆動手段とを備えたH形鋼圧延設備の張力
    制御装置において、 前記ユニバーサルミルスタンドのロール回転が加減速状
    態であることを検出する加減速検出手段と、 この加減速検出手段により前記ユニバーサルミルスタン
    ドが加減速状態であることを判断したときに、前記2基
    のユニバーサルミルスタンドの回転速度に応じた制御ゲ
    インを演算設定するゲイン演算手段とを備えたことを特
    徴とするH形鋼圧延設備の張力制御装置。
JP5328431A 1993-12-24 1993-12-24 H形鋼圧延設備の張力制御装置 Pending JPH07178431A (ja)

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JP5328431A JPH07178431A (ja) 1993-12-24 1993-12-24 H形鋼圧延設備の張力制御装置

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JP5328431A JPH07178431A (ja) 1993-12-24 1993-12-24 H形鋼圧延設備の張力制御装置

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JPH07178431A true JPH07178431A (ja) 1995-07-18

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ID=18210191

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JP5328431A Pending JPH07178431A (ja) 1993-12-24 1993-12-24 H形鋼圧延設備の張力制御装置

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JP (1) JPH07178431A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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