JPH07223013A - 圧延機のスタンド間張力制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】張力制御に伴って板厚の不良が発生することを
確実に防止できるようにする。 【構成】張力計６にて検出した張力ｔと、スタンドＳ２
及びスタンドＳ３のロール周速ｖ₂ ，ｖ₃ とをそれぞれ
圧下制御装置７に供給し、圧下制御装置７で、張力ｔの
変化率Δｔと、張力ｔの指令値Ｔに対する偏差ΔＴと、
スタンドＳ２のロール周速及びスタンドＳ３のロール周
速の実際の比と、同ロール周速の指令値の比と、それら
比の差（指標）とを演算する。そして、指標と変化率Δ
ｔとを乗じた値が正のときのみ、偏差ΔＴに比例した大
きさの制御指令ΔＳを圧下調整装置８に出力するように
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば製鉄業の鋼帯を
圧延する冷延ダンデムミル等において、その第ｉスタン
ドと第ｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の張力を制御す
る方法に関し、特にオフゲージ等の不良の発生を確実に
防止できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に複数のスタンドを有するこの種の
冷延タンデムミルにおいては、第ｉスタンド（ｉ番目の
スタンド）と第ｉ＋１スタンド（ｉ＋１番目のスタン
ド）との間の張力が高すぎると鋼帯破断、低すぎると絞
り込みの危険が増し、また鋼帯にかかる張力が圧延中に
変動すると鋼帯の板厚・板幅が均一にならないという不
具合がある。そこで、第ｉスタンドと第ｉ＋１スタンド
との間の張力を適切な範囲に制御する必要があり、従来
から、例えば第ｉスタンドのロール周速を変化させるこ
とにより第ｉスタンド出側の鋼帯の走行速度を変化させ
る方法、または第ｉ＋１スタンドの圧下を増減させるこ
とで第ｉ＋１スタンドを通過する鋼帯の先進率を変化さ
せる方法、もしくは第ｉスタンドのロール周速と第ｉ＋
１スタンドの圧下の両方を変化させる方法が採用されて
いるが、現在は板厚を精度良く制御するために、第三番
目の方法が一般的である。

【０００３】ここで、この第三番目の一般的な方法を、
図５を伴って具体的に説明する。すなわち、複数のスタ
ンドを有する冷延タンデムミル１１において、鋼帯１０
の張力を測定する張力計４０と、その測定値が入力され
スタンドの圧下を制御する圧下制御装置５０と、鋼帯の
板厚を検出する板厚計６０と、スタンドのロールに回転
駆動力を付与するモータ７０と、板厚計６０の検出結果
に応じてモータ７０に指令を出力する制御装置８０とが
それぞれのスタンドに対応して設けられている。そして
第ｉスタンド２０と第ｉ＋１スタンド３０との間におい
ては、第ｉスタンド２０と第ｉ＋１スタンド３０との間
の張力計４０の測定結果に応じて、圧下制御装置５０が
第ｉ＋１スタンド３０の圧下を制御することで張力を制
御する一方で、第ｉ＋１スタンド３０出側の板厚計６０
の測定値に応じて、制御装置８０が第ｉスタンド２０の
モータ７０に指令を出してロール周速を制御するように
なっている。

【０００４】すなわち、張力計４０にて検出された張力
が低めの場合には、鋼帯１０の絞りこみが発生する可能
性が高くなるため、第ｉ＋１スタンド３０の圧下率を小
さくして、第ｉスタンド２０と第ｉ＋１スタンド３０と
の間の鋼帯１の引っ張りを強くし、第ｉスタンド２０と
第ｉ＋１スタンド３０との間の張力を高くする。一方、
第ｉスタンド２と第ｉ＋１スタンド３の張力が低めの場
合には、同時に板厚計６０にて検出される鋼帯１０の板
厚が厚くなるため、制御装置８０はモータ７０の速度を
下げて第ｉスタンド２０のロール周速を遅め、スタンド
間の張力を高くする。

【０００５】また逆に、張力計４０にて検出された張力
が高めの場合には、鋼帯１０の破断が発生する可能性が
高くなるため、圧下率を高くして、第ｉ＋１スタンド３
０下の鋼帯１０に負荷をかけ張力を低くする。一方、第
ｉスタンド２０と第ｉ＋１スタンド３０との間の張力が
高い場合には、第ｉ＋１スタンド３０出側の板厚計６０
にて検出される鋼帯１０の板厚が薄くなるため、モータ
７０の速度を上げて第ｉスタンド２０のロール周速を早
めて、スタンド間の張力を低くするようにしている。

【０００６】このように、第ｉスタンド２と第ｉ＋１ス
タンド３０間の張力に応じて第ｉ＋１スタンド３０の圧
下を制御するとともに、第ｉ＋１スタンド３０出側の板
厚に応じて第ｉスタンド２０のロール周速を制御するこ
とで、鋼帯の板厚変化に対して第ｉスタンド２０と第ｉ
＋１スタンド３０との間の張力を適切な範囲に保ってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の張力制御方法にあっては、第ｉ＋１スタンドの圧下
を制御する張力制御系では、張力が低い場合には圧下を
小さくするため、板厚を厚くする作用があり、また、張
力が高い場合には圧下を大きくして第ｉ＋１スタンド下
の鋼帯に圧力をかけるため板厚を薄くする作用がある。

【０００８】他方、第ｉスタンドの周速を制御する張力
制御系では、張力が低い場合には第ｉスタンドのロール
周速をさらに遅くして、鋼帯を延ばすことにより、板厚
を薄くし、張力が高い場合には第ｉスタンドのロール周
速を速くし鋼帯の張力を低くして板厚を厚くするように
なっている。したがって、上記圧下による張力制御系と
ロール周速による張力制御とでは、制御開始直後に板厚
に及ぼす影響が逆になるため、たとえば、第ｉスタンド
と第ｉ＋１スタンドのロール周速の比が不良となって、
第ｉスタンドと第ｉ＋１スタンドとの間の張力が変動し
た時などには、ロール周速による制御系が板厚を適性値
に戻そうとしているのに、圧下による張力制御系は、板
厚を最適値から離す方向に作動してしまい、時としてオ
フゲージ等の板厚不良を生じさせることがあった。

【０００９】すなわち、例えば第ｉスタンドと第ｉ＋１
スタンドとの間の張力が低くなり、板厚が厚くなったた
め、張力を高くして板厚を薄くさせようとする場合、第
ｉスタンドのロール周速を遅くして第ｉスタンドと第ｉ
＋１スタンドとの間の鋼帯を延ばそうとするが、同時に
第ｉ＋１スタンドの圧下により張力を高くさせようと圧
下制御装置が働いて、ロール周速により充分に板厚が薄
くならない内に、圧下を小さくするため、板厚がさらに
厚くなる傾向となる。

【００１０】また、逆に第ｉスタンドと第ｉ＋１スタン
ドの間の張力が高くなり、板厚が薄くなった場合も同様
であり、第ｉスタンドのロール周速を速くして張力を低
くさせ、板厚を厚くしようとするが、同時に第ｉ＋１ス
タンドの圧下が大きくなるため、さらに板厚が薄くなる
傾向となる。尚、このような第ｉスタンドと第ｉ＋１ス
タンドのロール周速の比率の変化により、第ｉスタンド
と第ｉ＋１スタンドとの間の張力が急激に変化するの
は、以下のような場合があげられる。

【００１１】１．鋼帯と鋼帯のつなぎ目である溶接点通
過時に、長手側の鋼帯における圧延の張力および圧下の
設定から、次の鋼帯に適した張力および圧下に設定を替
える際に、第ｉスタンドのロール周速と第ｉ＋１スタン
ドのロール周速の比率が変わる。 ２．溶接点では鋼帯が他の部分に比べて厚くなるため、
第ｉ−１スタンドを溶接点が通過する際に、スタンドの
噛み込みが生じてモータに負荷がかかるが、その影響は
第ｉスタンドに対しては大きいが、第ｉ＋１スタンドに
対して小さいため、それら周速の比率が変化し張力が正
常時よりも急に高くなる。

【００１２】３．鋼帯の前後端の切断または溶接の時
に、第ｉスタンド入側にて鋼帯が一時的に減速状態とな
る場合には、第ｉスタンドと第ｉ＋１スタンドのロール
周速の比率が一時的に変化する。 ４．圧延ラインに連続している酸洗装置側の事情で、鋼
帯が一時的に減速状態となり、第ｉスタンドと第ｉ＋１
スタンドのロール周速の比率が一時的に変化する。

【００１３】そこで、本発明は、上記従来技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであり、ロール周
速の変動に起因して生じていたオフゲージ等の不良発生
を確実に防止できるスタンド間の張力制御方法を提供す
ることを目的としている。

【００１４】

【問題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、複数Ｎ個のスタンドを
有する圧延機のスタンド間の鋼帯の張力を制御する方法
であって、第ｉスタンド（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ−
１）と第ｉ＋１スタンドとの間の鋼帯の張力を制御する
際に、前記第ｉスタンドの実際のロール周速と前記第ｉ
＋１スタンドの実際のロール周速とをそれぞれ検出し、
前記第ｉスタンドのロール周速の検出値と前記第ｉ＋１
スタンドのロール周速の検出値との比、および予め設定
した前記第ｉスタンドのロール周速の指令値と第ｉ＋１
スタンドのロール周速の指令値との比を求めて、それら
前記検出値の比と前記指令値の比との差を指標とし、こ
の指標に基づいて前記第ｉスタンドと前記第ｉ＋１スタ
ンドとの間の鋼帯の張力の制御を行うことを特徴とす
る。

【００１５】さらに、請求項２に記載の発明では、前記
指標に基づいて前記第ｉ＋１スタンドの圧下を制御する
ことを特徴とする。請求項３に記載の発明では、請求項
２に記載の制御方法に加え、前記第ｉスタンドのロール
周速の指令値をＶ_i 、前記第ｉ＋１スタンドのロール周
速の指令値をＶ_i+1 、前記第ｉスタンドのロール周速の
検出値をｖ_i 、前記第ｉ＋１スタンドのロール周速の検
出値をｖ_i+1 とし、前記検出値の比Ｃ_r （＝ｖ_i ／ｖ
_i+1 ）と前記指令値の比Ｃ_g （＝Ｖ_i ／Ｖ_i+1 ）の差で
ある指標をＧ₁ （＝Ｃ_r −Ｃ_g）とし、前記第ｉスタン
ドと前記第ｉ＋１スタンドとの間の鋼帯の張力ｔを検出
し、この張力ｔの変化率Δｔが正であって且つ前記指標
Ｇ₁ が正である場合と、前記変化率Δｔが負であって且
つ前記指標Ｇ₁ が負である場合には前記圧下の制御量を
修正し、前記変化率Δｔが負であって且つ前記指標Ｇ₁
が正である場合と、前記変化率Δｔが正であって且つ前
記指標Ｇ₁ が負である場合には前記圧下の制御量を維持
する。

【００１６】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の制御方法に加え、前記検出された張力ｔと、張力ｔ
の目標値Ｔとの偏差ΔＴを求め、この偏差ΔＴに前記圧
下の制御量を乗じた値に基づいて、前記第ｉ＋１スタン
ドの前記圧下の制御を行うことを特徴とする。

【００１７】

【作用】請求項１記載の発明では、第ｉスタンドの実際
のロール周速と第ｉ＋１スタンドの実際のロール周速が
検出され、それら検出値の比と前記第ｉスタンドのロー
ル周速の指令値と第ｉ＋１スタンドのロール周速の指令
値との比が求められる。そして、それら検出値の比と指
令値の比との差を指標として、第ｉスタンドと第ｉ＋１
スタンドとの間の張力が制御される。

【００１８】したがって、張力が適性な状態にあると、
この状態から上述したような要因により、第ｉスタンド
と第ｉ＋１スタンドのロール周速が変化しても、検出値
の比と指令値の比との比率が変化しなければ、指標には
表れないため、特に積極的な張力制御は実行されない。
しかし、例えば、第ｉスタンドまたは第ｉ＋１スタンド
のロール周速の比率が変化して、第ｉスタンドと第ｉ＋
１スタンドとの間の張力が変化すると、この検出された
実際の第ｉスタンドのロール周速と実際の第ｉ＋１スタ
ンドのロール周速の比が指令値のロール周速の比と異な
ってくるため、前記指標が変化する。そして、この指標
により前記第ｉスタンドと前記第ｉ＋１スタンドとの間
の鋼帯の張力が制御されるのであるが、指標は、第ｉス
タンドと第ｉ＋１スタンドのロール周速の変化が張力を
増加させる方向に働いているか、減少させる方向に働い
ているかを表すから、ロール周速の変化による張力変化
を考慮しつつ、張力制御が実行されることになる。

【００１９】請求項２記載の発明では、第ｉスタンドと
第ｉ＋１スタンドとの間の張力が変化すると、前記指標
が変化し、指標により張力を低くする必要がある場合に
は、第ｉ＋１スタンドの圧下を大きくし、第ｉ＋１スタ
ンド下の鋼帯に圧力をかけるため、張力が低くなる。逆
に指標により張力を高くする必要がある場合には、第ｉ
＋１スタンドの圧下を小さくし、第ｉスタンドと第ｉ＋
１スタンドとの間の鋼帯の引っ張りが強くなって、張力
が高くなる。以上指標の変化に基づいて圧下による第ｉ
スタンドと第ｉ＋１スタンドとの間の張力制御が行われ
る。

【００２０】請求項３記載の発明では、例えば第ｉ＋１
スタンドのロール周速が指令の速度より遅くなってｖ
_i+1 ＜Ｖ_i+1 となった場合、第ｉスタンドと第ｉ＋１ス
タンドとの間の張力が低くなる。同時に、検出値の比Ｃ
_r （ｖ_i ／ｖ_i+1 ）が指令値の比Ｃ_g （Ｖ_i ／Ｖ_i+1 ）
より大きくなる。このとき第ｉスタンドと第ｉ＋１スタ
ンドとの間の張力が下がるため、張力の変化率Δｔは負
となる。そして、第ｉスタンドおよび第ｉ＋１スタンド
のロール周速は指令値のロール周速に修正されるので、
変化率Δｔは増加傾向にある。

【００２１】しかし、依然として変化率Δｔが負の場合
には、第ｉ＋１スタンドの圧下の制御量を現状のまま維
持する。したがって、第ｉ＋１スタンドの圧下が減少す
ることによる板厚の増加という作用は生じない。この
後、第ｉスタンドのロール周速により第ｉスタンドと第
ｉ＋１スタンドとの間の張力が高くなり、張力の変化率
Δｔが正に転じた後には、積極的に圧下の制御量が修正
される。すなわち、第ｉ＋１スタンドの圧下が小に修正
され、第ｉ＋１スタンド下の鋼帯の圧力が低くなり、板
厚が厚くなる傾向となるが、張力がさらに高くなり鋼帯
が引っ張られるため、板厚が短時間のうちに最適値に落
ち着く。

【００２２】また、例えば、第ｉスタンドのロール周速
が小さくなってｖ_i+1 ＞Ｖ_i+1 となった場合、第ｉスタ
ンドと第ｉ＋１スタンドとの間の張力が高くなる。した
がって、前記検出値の比Ｃr が前記指令値の比Ｃ_g より
も小さくなる。このとき、第ｉスタンドと第ｉ＋１スタ
ンドとの間の張力が高くなるため、張力の変化率Δｔは
正となる。そして、第ｉスタンドおよび第ｉ＋１スタン
ドのロール周速が指令値に修正されるので、変化率Δｔ
は減少する。

【００２３】しかし、依然として変化率Δｔが正の場合
は、第ｉ＋１スタンドの圧下の制御量を現状のまま維持
する。したがって、第ｉ＋１スタンドの圧下が増加する
ことによる板厚の減少という作用は生じない。この後、
第ｉスタンドのロール周速により第ｉスタンドと第ｉ＋
１スタンドとの間の張力が低くなり、張力の変化率Δｔ
が負に転じる場合には、板厚制御により板厚が薄くなり
すぎる傾向でないため、積極的に第ｉ＋１スタンドの圧
下の制御量が修正される。すなわち、圧下が大に修正さ
れ、第ｉ＋１スタンド下の鋼帯の通りが遅くなり、板厚
が薄くなる傾向となるが、張力がさらに低くなり鋼帯に
対する張力が緩むため、板厚が短時間のうちに適性値に
落ち着く。

【００２４】特に、請求項４記載の発明では、偏差ΔＴ
が大きいほど、偏差ΔＴに比例して、多く制御量が出力
されるため、張力の戻りが速くなる。

【００２５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の実施例を説明する構成図であ
り、この実施例は本発明に係わるスタンド間張力制御方
法を製鉄業において鋼帯を圧延する冷延タンデムミルの
スタンド間の張力制御方法に適用したものである。

【００２６】すなわち、図１に示すように、冷延タンデ
ムミル９には連続的に走行する鋼帯１を圧延する複数の
スタンドＳ１〜Ｓ４が備えられている。いまスタンドＳ
２とスタンドＳ３との間の張力制御のみに着目すると、
スタンドＳ３の出側の鋼帯１の厚さを測定する板厚計２
と、この板厚計２の検出値に基づいてスタンドＳ２のロ
ール周速を制御する周速制御装置３と、この周速制御装
置３からの指令によりスタンドＳ２を回転駆動させるモ
ータ４とが設けられている。また、スタンドＳ２とスタ
ンドＳ３との間の張力を測定する張力計６が、スタンド
Ｓ２とスタンドＳ３との間に鋼帯１に接して設けられて
いる。そして、スタンドＳ２のロール周速ｖ₂ およびス
タンドＳ３のロール周速ｖ₃ と、張力計６の測定された
張力ｔによりスタンドＳ３の圧下を制御する圧下制御装
置７と、この圧下制御装置７の指令によりスタンドＳ３
の圧下を増減させる圧下調整装置８とが設けられてい
る。

【００２７】具体的には、板厚計２は鋼帯１の板厚を測
定して板厚の測定値ｈ₃ を周速制御装置３に供給するよ
うになっており、周速制御装置３はこの板厚の測定値ｈ
₃ と予め周速制御装置３内に設定された板厚の指令値Ｈ
₃ とを比較して、板厚の測定値ｈ₃ が板厚の指令値Ｈ₃
より厚いときには、鋼帯１にさらに張力を与えて板厚を
薄くする必要があるので、スタンドＳ２のロール周速を
遅くするように制御指令をモータ４に出力し、板厚の測
定値ｈ₃ が板厚の指令値Ｈ₃ よりも薄いときには逆にロ
ール周速を速くするように制御指令をモータ４に出力す
るようになっている。この制御指令によりモータ４はス
タンドＳ２に回転駆動を与えている。

【００２８】スタンドＳ２とスタンドＳ３は内設された
センサにより、それぞれスタンドＳ２の実際のロール周
速ｖ₂ とスタンドＳ３の実際のロール周速ｖ₃ を、圧下
制御装置７に供給するようになっている。また、張力計
６が測定した張力ｔも圧下制御装置７に供給されるよう
になっている。そしてこの圧下制御装置７は、供給され
た張力ｔによりスタンドＳ２とスタンドＳ３との間の張
力の変動状態を検知すると共に、実際のロール周速ｖ₂
およびロール周速ｖ₃ の比と各周速制御装置３内に設定
されているロール周速の指令値としてのロール周速Ｖ₂
およびロール周速Ｖ₃ の比とを比較し、圧下の制御量を
出力するようになっている。圧下調整装置８は、この制
御量に従って、スタンドＳ３の圧下を増減させるように
なっている。

【００２９】つまり、圧下制御装置７は、実際にはマイ
クロコンピュータや必要なインタフェース回路等から構
成されているが、機能的には図２に示すように、スタン
ドＳ２とスタンドＳ３から入力されるロール周速ｖ₂ と
ロール周速ｖ₃ を比較して、その比率である検出値の比
Ｃ_r （ロール周速ｖ₂ ／ロール周速ｖ₃ ）を演算する比
率演算部７２と、鋼帯１の種類等に応じて予め設定され
ているロール周速Ｖ₂とロール周速Ｖ₃ を比較して、そ
の比率である設定値の比Ｃ_g （ロール周速Ｖ₂／ロール
周速Ｖ₃ ）を演算する比率演算部７３と、これら検出値
の比Ｃ_r と設定値の比Ｃ_g とを入力して、その差である
指標Ｇ₁ を演算する減算器ｍ１とを備えて構成されてい
る。

【００３０】一方、張力計６から入力される張力ｔを例
えば数値微分することによりその変化率Δｔを求める変
化率演算部７１が設けられていて、この変化率Δｔと上
記指標Ｇ₁ が入力され乗算される乗算器ｎ１が設けられ
ている。この乗算器ｎ１で求められる制御量Ｇ₂ が関数
発生器７４に入力され、この関数発生器７４は制御量Ｇ
₂ が正の間のみその制御量Ｇ₂ に比例した大きさの圧下
の制御量Ｇ₃ を出力するようになっている。

【００３１】また、張力計６から入力される張力ｔと、
鋼帯１の種類等に応じて設定されている張力ｔの目標値
Ｔとの差を演算し、張力の偏差ΔＴ（＝ｔ−Ｔ）を求め
る減算器ｍ２が設けられている。この偏差ΔＴと上記圧
下の制御量Ｇ₃ とを乗じて、圧下の制御指令ΔＳを演算
し、圧下調整装置８に出力する乗算器ｎ２が設けられて
いる。

【００３２】次に図３のフローチャートおよび、図４の
タイムチャートを伴って、圧下制御装置７によるスタン
ドＳ２とスタンドＳ３との間の張力制御を中心に実施例
の動作を説明する。今、スタンドＳ２とスタンドＳ３の
ロール周速の設定替えがなされてから充分に時間が経過
したため、図４の時間τ１に示すように、スタンドＳ２
とスタンドＳ３との間の張力ｔが安定し、実際の張力ｔ
と目標値の張力Ｔがバランスをとって張力偏差ΔＴが略
零の状態、板厚の測定値ｈ₃ と板厚の目標値Ｈ₃ が一致
しているため板厚の偏差ΔＨが略零の状態であり、ロー
ル周速による張力ｔの制御が実行されず、スタンドＳ２
のロール周速の検出値ｖ₂ と目標値Ｖ₂ が一致してお
り、同様にスタンドＳ３のロール周速の検出値ｖ₃ と目
標値Ｖ₃ が一致しているとする。

【００３３】したがって、比率演算部７２にて演算され
る検出値の比Ｃ_r と、比率演算部７３にて演算される目
標値の値Ｃ_g が一致し、減算器ｍ１にて演算される指標
Ｇ₁が“０”となる。同時に、張力ｔが変化しないため
張力ｔの変化率Δｔも“０”となって、乗算器ｎ１にて
指標Ｇ₁ “０”と変化率Δｔ“０”とが乗じられて、演
算される制御量Ｇ₂ が“０”となるため、制御量Ｇ₃ が
“０”となる。したがって、制御指令ΔＳが出力されな
い。すなわち、図３のステップ１０１の状態で待機す
る。

【００３４】この状態で、スタンドＳ１が溶接点を噛み
込み、スタンドＳ１およびスタンドＳ２に負荷がかか
り、スタンドＳ２のロール周速が小さくなった場合、ス
タンドＳ２のロール周速ｖ₂ が指令値のロール周速Ｖ₂
より遅くなる。したがって、スタンドＳ３のロールによ
り鋼帯１が引っ張られるため、スタンドＳ２とスタンド
Ｓ３との間の張力が急激に高くなる。このとき、変化率
演算部７１にて検出された張力ｔが数値微分されて、演
算される張力の変化率Δｔが正となる。

【００３５】また一方で、スタンドＳ２が指令値のロー
ル周速Ｖ₂ を出せない場合、ｖ₂ ／ｖ₃ の分子が小さく
なるため、検出値の比Ｃ_r が指令値の比Ｃ_g より小さく
なる（ステップ１０１〜ステップ１０２）。そして、減
算器ｍ１にて検出値の比Ｃ_r から指令値の比Ｃ_g が減じ
られ、指標Ｇ₁ が負となる。この指標Ｇ₁ が負であり、
変化率Δｔが正であるため、乗算器ｎ１が出力する制御
量Ｇ₂ が負となる。その後、制御量Ｇ₂ が負であるた
め、関数発生器７４にて、制御量Ｇ₃ が“０”となる。

【００３６】同時に、張力計６にて検出される張力ｔと
実際の張力の目標値Ｔより高くなるため、図４の時間τ
２に示すように、乗算器ｍ２にて算出される張力の偏差
ΔＴが急激に正の方向に高くなる。この偏差ΔＴと制御
量Ｇ₃ が乗算器ｎ２にて乗じられるが、制御量Ｇ₃ が
“０”であるため、制御指令ΔＳが圧下調整装置８に出
力されない。

【００３７】このとき、張力ｔが鋼帯１の板厚に作用し
て、鋼帯１が引っ張られ薄くなるため、板厚計２にて検
出される板厚の測定値ｈ₃ が急激に低くなる。したがっ
て、板厚の偏差ΔＨが急激に低くなり（図４のτ２）、
板厚計２により検出されて、スタンドＳ２の周速制御装
置３によりロール周速を上げる制御がなされる。その
後、張力ｔの変化率Δｔが変化率演算部７１にて演算さ
れ、出力が“Δｔ＞０”の状態を維持している場合は、
ロール周速による張力制御が充分に効いていないため、
そのままの状態を保つ。しかし、ロール周速による張力
制御により張力ｔが低目の傾向になり、変化率演算部７
１にて数値微分される張力の変化率Δｔが負に転じると
（ステップ１０４）、指標Ｇ₁ は負であるため、乗算器
ｎ１にて演算される制御量Ｇ₂ が正になる。したがっ
て、関数発生器７４にて制御量Ｇ₃ が制御量Ｇ₂ に比例
して大きさで出力される。

【００３８】また一方で、減算器ｍ２で求められる張力
の偏差ΔＴは、張力ｔが依然として正常の値まで戻って
いないため、張力ｔが目標値張力Ｔより大きく偏差ΔＴ
は正の状態であり（図４のτ３）、制御量Ｇ₃ が正であ
るから、乗算器ｎ２にて乗算される制御指令ΔＳが正と
なる（ステップ１０５〜ステップ１０６）。すなわち、
スタンドＳ２とスタンドＳ３との間の張力をスタンドＳ
３下の圧下によりさらに低くするために、圧下調整装置
８に対して制御指令ΔＳを出力し、制御量Ｇ₃ および偏
差ΔＴに比例して圧下を大きくする。これにより、時間
τ３以降、ロール周速による張力制御のみでなく、圧下
による張力制御が行われるため、張力ｔの偏差ΔＴが急
激に適性値に落ち着く。

【００３９】なお、このとき圧下を大きくすることによ
って板厚が薄くなろうとするが、時間τ３においては張
力ｔが充分下がっているため、さらに板厚を薄くする作
用が生じない。そして、張力ｔの偏差ΔＴ、板厚の偏差
ΔＨが“０”の状態に落ち着き、したがってロール周速
による張力ｔの制御が特に行われない状態であり、スタ
ンドＳ２のロール周速の検出値ｖ₂ と目標値Ｖ₂ が一致
しており、同様にスタンドＳ３のロール周速の検出値ｖ
₃ と目標値Ｖ₃ が一致している。比率演算部７２にて演
算される検出値の比Ｃ_r と、比率演算部７３にて演算さ
れる目標値の値Ｃ_g が一致してそのままの圧下を維持す
る（ステップ１０１）。

【００４０】この状態で、例えば溶接点通過に伴い、鋼
帯１が変わって再び設定替えがなされたとする。このと
き各ロール周速が変わって、スタンドＳ３の圧下が不足
したためにスタンドＳ３のロール周速ｖ₃ が指令値のロ
ール周速Ｖ₃ を出せない場合、ｖ₂ ／ｖ₃ の分母が小さ
くなるため、検出値の比Ｃ_r が指令値の比Ｃ_g より大き
くなる（ステップ１０１〜ステップ１０２）。

【００４１】このとき、スタンドＳ２とスタンドＳ３と
の間の張力が急激にさがるため、変化率演算部７１にて
数値微分される張力ｔの変化率Δｔが負となる。そし
て、減算器ｍ１にて検出値の比Ｃ_r から指令値の比Ｃ_g
が減じられ、指標Ｇ₁ が正となる。この指標Ｇ₁ が正で
あり、変化率Δｔが負であるため、乗算器ｎ１が出力す
る制御量Ｇ₂ が負となる。その後、制御量Ｇ₂ が負であ
るため、関数発生器７４にて、制御量Ｇ₃ が“０”とな
る。

【００４２】同時に、張力計６にて検出される張力ｔと
実際の張力の目標値Ｔより低くなるため、図４の時間τ
４に示すように、乗算器ｍ２にて算出される張力の偏差
ΔＴが急激に負の方向に高くなる。この偏差ΔＴと制御
量Ｇ₃ が乗算器ｎ２にて乗じられるが、制御量Ｇ₃ が
“０”であるため、制御指令ΔＳが圧下調整装置８に出
力されない。

【００４３】このとき、張力ｔが鋼帯１の板厚に作用し
て、鋼帯１が厚くなるため、板厚計２にて検出される板
厚の測定値ｈ₃ が急激に高くなる。したがって、板厚の
偏差ΔＨが急激に高くなり（図４のτ４）、板厚計２に
より検出されて、スタンドＳ２の周速制御装置３により
ロール周速を下げる制御がなされる。その後、張力ｔの
変化率Δｔが変化率演算部７１にて演算され、変化率Δ
ｔが負の状態を維持している場合は、ロール周速による
張力制御が充分に効いていないため、そのままの状態を
保つ（ステップ１０４）。しかし、ロール周速による張
力制御により張力ｔが高目の傾向になり、変化率演算部
７１にて数値微分される張力の変化率Δｔが正に転じる
と（ステップ１０４〜ステップ１０５）、指標Ｇ₁ は正
であるため、乗算器ｎ１にて演算される制御量Ｇ₂ が正
になる。したがって、関数発生器７４にて制御量Ｇ₃ が
制御量Ｇ₂ に比例した大きさで出力される。

【００４４】また一方で、減算器ｍ２で求められる張力
の偏差ΔＴは、張力ｔが依然として正常の値まで戻って
いないため、検出値張力ｔが目標値張力Ｔより小さく、
偏差ΔＴが負の状態であり（時間τ５）、制御量Ｇ₃ が
正であるから、乗算器ｎ２にて乗算される制御指令ΔＳ
が負となる（ステップ１０５〜ステップ１０６）。すな
わち、スタンドＳ２とスタンドＳ３との間の張力をスタ
ンドＳ３下の圧下によりさらに高くするために、圧下調
整装置８に対して制御指令ΔＳを出力し、制御量Ｇ₃ お
よび偏差ΔＴに比例して、圧下を小さくする。これによ
り、時間τ５以降、ロール周速による張力制御のみでな
く、圧下による張力制御が行われるため、張力ｔの偏差
ΔＴが急激に適性値に落ち着く。

【００４５】なお、このとき圧下が小さくなることによ
って板厚が厚くなろうとするが、時間τ５において張力
ｔが充分上がっているため、鋼帯１が引っ張られるた
め、さらに板厚を厚くする作用が生じず、時間τ５以降
張力の偏差ΔＴおよび板厚の偏差ΔＨともに急激に正常
な値に落ち着く。以上に説明したように、指標Ｇ₁ は、
スタンドＳ２およびスタンドＳ３の検出値のロール周速
の変化が、張力を増加させているか減少させているかを
示すから、この指標Ｇ₁ に基づいて圧下制御を行うと、
適切なタイミングで圧下を増減することができるのであ
る。

【００４６】さらに、張力の変化率Δｔは、ロール周速
による張力制御が充分に効いているか否かを示すもので
あり、スタンド間の張力制御によって張力の変化率Δｔ
が正常の方向に戻り始めるまで、すなわち、ロール周速
による張力制御が充分に板厚の制御に効力を示すまで、
圧下による張力制御を実行しないこととした。したがっ
て、張力偏差ΔＴの戻りが若干遅くなるが、圧下の増減
によって板厚を悪化方向に作用させることを確実に防止
できるから、オフゲージ等の板厚不良の発生をなくすこ
とができる。つまり、張力制御のみに着目すれば従来に
比べて若干精度が低下するのであるが、結果として板厚
が悪化するという作用を抑えることができるから、製品
としての鋼帯に不良が発生する可能性が低減され、歩留
り等の向上が図られるのである。

【００４７】また、圧下の制御量Ｇ₂ は張力の変化率Δ
ｔに比例しているため、変化率Δｔが大きければ圧下修
正が大きくなるから、張力を迅速に正常値に戻すことが
可能となる。そして、制御指令ΔＳは、張力の偏差ΔＴ
と制御量Ｇ₃ を乗じて演算されるため、張力増減の方向
が制御量Ｇ₃ の正負により適切に定まるとともに、偏差
ΔＴ又は制御量Ｇ₃ が大きい程それに比例して制御指令
ΔＳによる圧下の増減が大きくなるから、圧下制御によ
る張力制御が実行される状況になれば、張力は速やかに
復帰する。

【００４８】なお、制御量Ｇ₃ の設定は圧下の設定と同
じく、板の材質、板厚、板幅、板とスタンドの摩擦計
数、圧下率等のパラメータにより、経験的に決定するこ
とができる。さらに、本発明の実施例では、圧下制御装
置７での圧下制御をマイコン等を用いてソフトウェアに
て実現した場合を説明したが、これに限定するものでは
なく、例えばアナログ回路でハードウェアにて実現する
ことも可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１に係る
圧延機のスタンド間張力制御方法によれば、第ｉスタン
ドと第ｉ＋１スタンドの実際のロール周速の比と指令値
の比が求められ、それら検出値の比と指令値の比との差
を指標として、第ｉスタンドと第ｉ＋１スタンドとの間
の張力が制御されることとしたため、ロール周速の変化
による張力変化を考慮しつつ、適切なタイミングで張力
制御が実行されるという効果がある。

【００５０】請求項２に係る圧延機にスタンド間張力制
御方法によれば、圧下による張力制御を適切に行いなが
ら、第ｉスタンドと第ｉ＋１スタンドとの間の張力制御
が実行されることが可能となった。請求項３に係る圧延
機にスタンド間張力制御方法によれば、さらに張力の変
化率Δｔを適宜参照しつつ、圧下の制御量の出力を行う
ようにしたため、ロール周速の制御が充分に効く前に第
ｉ＋１スタンドの圧下が増減することがないから、板厚
が悪化するという作用を確実に防ぐことができるという
効果がある。

【００５１】請求項４に係る圧延機にスタンド間張力制
御方法によれば、偏差ΔＴが大きいほど、大きな制御量
が出力されるため、圧下の制御量が出力される状況にな
れば、張力が速やかに戻るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す構成図である。

【図２】圧下制御装置の構成を説明するブロック図であ
る。

【図３】圧下制御の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図４】本発明の実施例の動作を示すタイムチャートで
ある。

【図５】従来の張力制御方法を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 鋼帯 ２ 板厚計 ３ 周速制御装置 ４ モータ ５ モータ ６ 張力計 ７ 圧下制御装置 ８ 圧下調整装置 Ｓ１〜Ｓ４ スタンド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数Ｎ個のスタンドを有する圧延機のス
   タンド間の鋼帯の張力を制御する方法であって、第ｉス
   タンド（ｉ＝１，２，３，…，Ｎ−１）と第ｉ＋１スタ
   ンドとの間の鋼帯の張力を制御する際に、前記第ｉスタ
   ンドの実際のロール周速と前記第ｉ＋１スタンドの実際
   のロール周速とをそれぞれ検出し、前記第ｉスタンドの
   前記ロール周速の検出値と前記第ｉ＋１スタンドの前記
   ロール周速の検出値との比、および前記第ｉスタンドの
   ロール周速の指令値と第ｉ＋１スタンドのロール周速の
   指令値との比を求めて、それら前記検出値の比と前記指
   令値の比との差を指標とし、この指標に基づいて前記第
   ｉスタンドと前記第ｉ＋１スタンドとの間の鋼帯の張力
   の制御を行うことを特徴とした圧延機のスタンド間張力
   制御方法。
2. 【請求項２】 前記指標に基づいて前記第ｉ＋１スタン
   ドの圧下を制御する請求項１記載の圧延機のスタンド間
   張力制御方法。
3. 【請求項３】 前記第ｉスタンドのロール周速の指令値
   をＶ_i 、前記第ｉ＋１スタンドのロール周速の指令値を
   Ｖ_i+1 、前記第ｉスタンドのロール周速の検出値を
   ｖ_i 、前記第ｉ＋１スタンドのロール周速の検出値をｖ
   _i+1 とし、前記検出値の比Ｃ_r （＝ｖ_i ／ｖ_i+1 ）と前
   記指令値の比Ｃ_g （＝Ｖ_i ／Ｖ_i+1 ）の差である指標を
   Ｇ₁ （＝Ｃ_r −Ｃ_g ）とし、前記第ｉスタンドと前記第
   ｉ＋１スタンドとの間の鋼帯の張力ｔを検出し、この張
   力ｔの変化率Δｔが正であって且つ前記指標Ｇ₁ が正で
   ある場合と、前記変化率Δｔが負であって且つ前記指標
   Ｇ₁ が負である場合には前記圧下の制御量を修正し、前
   記変化率Δｔが負であって且つ前記指標Ｇ₁ が正である
   場合と、前記変化率Δｔが正であって且つ前記指標Ｇ₁
   が負である場合には前記圧下の制御量を維持する請求項
   ２記載の圧延機のスタンド間張力制御方法。
4. 【請求項４】 前記検出された張力ｔと、張力ｔの目標
   値Ｔとの偏差ΔＴを求め、この偏差ΔＴに前記圧下の制
   御量を乗じた値に基づいて、前記第ｉ＋１スタンドの前
   記圧下の制御を行うことを特徴とする請求項３記載の圧
   延機のスタンド間張力制御方法。