JPH07185628A - 圧延機の制御装置 - Google Patents

圧延機の制御装置

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JPH07185628A
JPH07185628A JP5336882A JP33688293A JPH07185628A JP H07185628 A JPH07185628 A JP H07185628A JP 5336882 A JP5336882 A JP 5336882A JP 33688293 A JP33688293 A JP 33688293A JP H07185628 A JPH07185628 A JP H07185628A
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JP
Japan
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slip
rolling
rolling mill
current
load
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Pending
Application number
JP5336882A
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English (en)
Inventor
Naoyuki Shoji
直 之 東海林
Mitsunori Tejima
島 光 宣 手
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Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延中に発生しうるあらゆるスリップを自動
的に検知し、その検知結果に従って適切な保護対策をと
りうる圧延機の制御装置を提供すること。 【構成】 圧延機を駆動する電動機の電流から加減速ト
ルク電流を差し引いて圧延トルク電流を求める電流演算
回路(23)と、圧延トルク電流の変化に基づいて圧延
機と材料間のスリップを検出し、スリップ検出信号を出
力するスリップ検出回路(24)と、スリップ検出信
号、圧延機に対する材料の位置情報、および圧延荷重に
基づいて、スリップの内容を検知するスリップ判定回路
(12)と、検知されたスリップの内容に基づいて保護
対策を行う保護手段(11)と備えた圧延機の制御装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機駆動の圧延機
を、与えられた速度基準に一致するように制御する圧延
機の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の圧延主機、特に熱間連続圧延設備
における粗圧延主機等においては、鋼種や、圧下量、温
度、その他の要因により、圧延中に圧延機と材料との間
にスリップ現象が生じてしまう場合があり、即座に適切
な処置を施さないと欠陥製品になってしまう虞がある。
このような事態に至った場合、従来は運転操作員が肉眼
で状況を確認し、その都度、手動介入操作を行って対応
していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、圧下量の増大、
反り矯正のための上下圧延ロールの異周速圧延、表面処
理のための圧延油の噴射制御の導入等の要因から、従来
にも増してスリップ発生の頻度が多くなるものと予想さ
れるのに対し、一方では、運転操作員の削減等に対処し
て全自動化運転の要求が高まっていることから、スリッ
プの検知およびその後の保護処置を自動で行うことが必
須となってきている。
【0004】従来から自動スリップ検出方法として、圧
延材料の先端噛込みスリップ対策として圧延材の進行状
況をチェックする方法、すなわち、圧延荷重発生後、一
定時間経過しても圧延機出側に設置した材料検出器(お
おむね圧延機下流側2〜5mの範囲内に設置される)で
材料が検出できなかった場合に、スリップ発生と判断す
る方法はあった。しかし、スリップが発生する箇所は、
材料によっては先端部ではなく進行方向中央部になる場
合も多いため、これだけでは有効な方法とはなり得なか
った。
【0005】従って本発明の目的は、圧延中に発生しう
るあらゆるスリップを自動的に検知し、その検知結果に
従って適切な保護対策をとりうる圧延機の制御装置を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の圧延機の制御装置は、圧延機を駆動する電動
機に流れる電流の中から圧延トルク電流を求める電流演
算手段と、圧延トルク電流に基づいて圧延機に対する圧
延材のスリップを検出し、スリップ検出信号を出力する
スリップ検出手段と、スリップ検出信号、圧延機に対す
る材料の位置情報、および圧延荷重に基づいて、スリッ
プの内容を判定するスリップ判定手段と、スリップ判定
手段によって判定されたスリップの内容に従って保護対
策を講ずる保護手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。
【0007】
【作用】圧延機と材料との間にスリップが発生すると、
圧延荷重が振動することが知られている。しかし、単純
な圧延荷重の閾値を用いて判定すれば軽圧下量で荷重が
小さい場合、誤った結論を下すことになる。そこで、圧
延荷重のほかに電動機電流の圧延トルク分の振動を検知
し、それを用いてスリップの判定を行うことにより、よ
り正確なスリップ判定が可能になる。
【0008】一般に圧延機制御においては、圧延途中で
加減速しながら圧延を行う場合もある。その場合、電動
機に流れる電流は圧延トルク分と加減速トルク分とが合
成されたものである。
【0009】そこで本発明によれば、電動機に流れる全
電流から加減速トルク電流を差し引いて圧延トルク電流
を求める。圧延トルク電流Irは一般的に既知の下式に
よる演算で求めることができる。
【0010】 Ir=Iq−K(dN/dt) …(1) ここに、 Iq : 電動機電流 K : 定数 N : 電動機速度 dN/dt: 電動機加減速率 このようにして求めた圧延トルク電流Irを、圧延電流
の変動周波数がある周波数以上でかつ変動値が定格トル
ク電流の規定比率以上となった場合にスリップ発生と判
定する。
【0011】このように本発明においては、材料検出器
の検出時間の論理的チェック並びに圧延荷重の変動およ
び圧延トルク電流の振動の検知結果を総合的に判断し
て、圧延中の材料の圧延機に対するスリップを検出する
ものである。
【0012】さらに、変動のレベルからスリップの度合
を判断し、保護対策として、スリップの度合が低いもの
については、異周速圧延の中止、圧延油の噴射停止、デ
スケーリングの噴射停止などを行い、スリップの程度が
より高いものについては、主機速度の加減速中止、速度
の低減、圧下量を軽くする等の対策を段階的に実施する
ことになる。
【0013】
【実施例】本発明による圧延機の制御装置の一実施例を
図1に示す。図2および図3は、その中に含まれるスリ
ップ検出回路およびスリップ判定回路の詳細を示すブロ
ック図およびフローチャートである。
【0014】図1において、圧延材1は矢印Pの方向に
進行し圧延機2により圧延される。圧延機2は電動機
(M)3により駆動される。従って、圧延機2の速度制
御は電動機3の速度制御を通して行われる。電動機3
は、電動機直結の速度検出器4によって検出される電動
機速度Nが上位制御装置10から与えられる速度基準N
sに一致するように下位制御装置20により速度制御さ
れる。
【0015】上位制御装置10は圧延機主幹制御部11
およびスリップ判定回路12を含んで構成されており、
下位制御装置20は速度制御回路(ASR)21、電流
制御回路(ACR)22、圧延トルク電流演算回路23
およびスリップ検出回路24を含んで構成されている。
圧延機2には圧延荷重測定のためのロードセル5が付設
され、また圧延機2の下流側には材料位置を検出するた
めに材料検出器6が配設されている。
【0016】上位制御装置10に含まれている圧延機主
幹制御部11はロードセル5によって検出された圧延荷
重W、材料検出器6によって検出された材料位置Q、お
よびスリップ判定回路12の判定結果、並びに圧延スケ
ジュールとの内部データを総合的に参照して速度基準N
sを決定する。スリップ判定回路12は圧延荷重W、材
料位置Q、および下位制御装置20のスリップ検出回路
24からのスリップ検出信号Sを参照して後述の論理に
従いスリップ判定を行う。
【0017】下位制御装置20の速度制御回路21は、
速度検出器4によって検出された電動機速度Nを圧延機
主幹制御部11から与えられる速度基準Nsに一致させ
るための電流基準Isを演算し、それを電流制御回路2
2に送出する。電流制御回路22は電動機電流Iqを電
流基準Isに一致させるように電動機3を電流制御す
る。
【0018】電動機電流Iqは電流制御回路22から圧
延トルク電流演算回路23にも入力情報として与えられ
る。圧延トルク電流演算回路23には、電動機速度Nも
与えられる。この演算回路23は両入力情報を参照し、
(1)式に基づき圧延トルク電流Irを演算して、それ
をスリップ検出回路24に送出する。
【0019】スリップ検出回路24の詳細構成を図2に
示す。高域フィルタ25によって通常状態における圧延
トルク電流Irの通常変動周波数(例えば、1Hz)以
下をカットすべく、例えば5Hz以上の電流信号のみを
通過させてデッドバンド回路26に与える。デッドバン
ド回路26は入力電流信号について100±50%程度
を上下の閾値としてそれを連続して上下方向に超える度
ごとに出力信号を回数判別回路27に送出する。回数判
別回路27は発生回数をチェックし、それが連続してM
回、例えば6回程度に達したとき、スリップ発生と判断
し、スリップ検出信号Sを出力する。
【0020】スリップ検出信号Sは圧延工程全体を制御
している上位制御装置10のスリップ判定回路12に送
出される。
【0021】上位制御装置10において、スリップ判定
回路12は、図3に示す論理に従ってスリップ判定を行
う。まず、圧延荷重Wおよび材料位置Qに基づき、ロー
ドセル荷重ONすなわち圧延荷重Wがかかってから所定
時間Tの後に、圧延機2の出側に設けられた材料検出器
6によって材料を検出したか、すなわち材料先端を検知
したか否かをチェックする(ブロック30)。ここで所
定時間Tは、圧延材1が圧延機2から材料検出器6の配
設点に至る時間を基準として、それよりもやや長めの時
間として設定される。すなわち、圧延機2と材料検出器
6の配設点との間の距離をA、そのときの圧延機出側速
度すなわち圧延機出側の圧延材速度をBとすれば、T=
(A/B)+α (ただし、αは比較的短い一定時間)
として計算することができる。ブロック30でのチェッ
クの結果、“No”すなわち材料先端を検知しない場合
は、圧延材1が材料検出器6の位置に達していなければ
ならないのにまだ達していないということであり、「先
端噛込みスリップ」の旨の信号を出力する。ブロック3
0でのチェックの結果、“Yes”すなわち材料先端を
検知した場合は、ゲート31を開いてブロック31に圧
延荷重Wの情報を導き、ここで圧延荷重Wがある閾値範
囲内で変動しているか否かのチェックを行う(ブロック
32)。ここでのチェックの結果、“No”すなわち圧
延荷重Wの変動が無ければ、それは正常圧延状態にある
ものと判断して「異常なし」の旨の信号を出力する。ブ
ロック30でのチェックの結果、“Yes”なら、スリ
ップ検出回路24で検出されたスリップ検出信号Sとの
論理積をANDゲート33でとり、そのAND出力によ
り「圧延中スリップ」の旨の信号を出力する。
【0022】スリップ判定回路12の各出力信号は圧延
機主幹制御部11に送出され、いずれにしてもスリップ
が発生した場合は、圧延機主幹制御部11が然るべき保
護対策を講ずる。保護対策としては、「先端噛込みスリ
ップ」の場合は、異周速圧延の中止や圧延油の噴射停止
を行い、「圧延中スリップ」の場合は、デスケーリング
の噴射停止や、主機速度の加減速中止、速度の低減、圧
下量を軽くする等の対策をそれぞれ順を追って実施す
る。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、材
料検出器出力および圧延荷重出力のみならず、圧延トル
ク電流をも用いて、圧延中に発生したスリップの内容を
「先端噛込みスリップ」または「圧延中スリップ」に区
別して検知し、その検知出力に基づいて、内容に応じた
保護対策をとり、欠陥製品の発生を未然に防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による圧延機の制御装置の一実施例を示
すブロック図。
【図2】図1におけるスリップ検出回路の詳細を示すブ
ロック図。
【図3】図1におけるスリップ判定回路の処理内容を示
すフローチャート。
【符号の説明】
1 圧延材 2 圧延機 3 圧延機駆動用電動機 4 速度検出器 5 ロードセル 6 材料検出器 10 上位制御装置 11 圧延機主幹制御部 12 スリップ判定回路 20 下位制御装置 21 速度制御回路 22 電流制御回路 23 圧延トルク演算回路 24 スリップ検出回路 25 高域フィルタ 26 デッドバンド回路 31 ゲート 33 ANDゲート
───────────────────────────────────────────────────── 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 B21C 51/00 Q H02P 5/00 P B21B 37/00 BBH

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電動機駆動の圧延機を、与えられた速度基
    準に一致するように制御する圧延機の制御装置におい
    て、 圧延機を駆動する電動機に流れる電流の中から圧延トル
    ク電流を求める電流演算手段と、 前記圧延トルク電流に基づいて圧延機に対する圧延材の
    スリップを検出し、スリップ検出信号を出力するスリッ
    プ検出手段と、 前記スリップ検出信号、圧延機に対する材料の位置情
    報、および圧延荷重に基づいて、スリップの内容を判定
    するスリップ判定手段と、 前記スリップ判定手段によって判定されたスリップの内
    容に従って保護対策を講ずる保護手段とを備えたことを
    特徴とする圧延機の制御装置。
  2. 【請求項2】前記スリップ検出手段は、前記圧延トルク
    電流が所定周波数以上の領域で所定レベル幅を連続して
    所定回数超えたときスリップ検出信号を出力するもので
    ある、請求項1に記載の圧延機の制御装置。
  3. 【請求項3】前記スリップ判定手段は、前記圧延材の位
    置情報および圧延荷重に基づき、圧延荷重がかかった
    後、所定時間経過しても圧延材の先端位置を検知できな
    かったとき、先端噛込みスリップを生じたものと判定す
    るものである、請求項1または2に記載の圧延機の制御
    装置。
  4. 【請求項4】前記スリップ判定手段は、前記圧延材の位
    置情報および圧延荷重、並びに前記スリップ判定手段の
    検知結果に基づき、圧延荷重がかかった後、所定時間経
    過するまでに圧延材の先端位置を検知し、かつ、そのと
    きの圧延荷重がある閾値範囲内で変動し、しかも前記ス
    リップ検出手段がスリップ検出信号を出力していると
    き、圧延中スリップを生じたものと判定するものであ
    る、請求項1ないし3のいずれかに記載の圧延機の制御
    装置。
  5. 【請求項5】前記保護手段は、前記スリップ判定手段が
    先端噛込みスリップを生じたものと判定したとき、異周
    速圧延の中止および圧延油の噴射停止の少なくとも一方
    の保護対策を講じ、圧延中スリップを生じたものと判定
    したとき、デスケーリングの噴射停止、主機速度の加減
    速中止、速度の低減、および圧下量軽減の少なくとも1
    つの保護対策を講ずるものである、請求項4に記載の圧
    延機の制御装置。
JP5336882A 1993-12-28 1993-12-28 圧延機の制御装置 Pending JPH07185628A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012152778A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 Jfe Steel Corp 通板異常検出装置及び通板異常検出方法
CN112355059A (zh) * 2020-12-17 2021-02-12 福建三钢闽光股份有限公司 一种中厚板轧机机架辊故障检测方法
CN114453427A (zh) * 2022-01-06 2022-05-10 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种平辊可逆板带轧机控制方法、装置及计算机设备

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