JPH07303911A - 板クラウンおよび形状の制御方法 - Google Patents
板クラウンおよび形状の制御方法Info
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- JPH07303911A JPH07303911A JP6101314A JP10131494A JPH07303911A JP H07303911 A JPH07303911 A JP H07303911A JP 6101314 A JP6101314 A JP 6101314A JP 10131494 A JP10131494 A JP 10131494A JP H07303911 A JPH07303911 A JP H07303911A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 板クラウン・形状・予測モデル誤差の主要因
の１つであるロールプロフィール誤差のみを単独で修正
可能とする制御方法の提供。 【構成】 最終スタンド出側において、形状検出器５お
よびクラウン検出器６により、圧延材の形状およびクラ
ウンを測定し、これらの測定値とロールプロフィール計
算値に基づくフィードバック制御により、最終スタンド
出側の板プロフィールおよび形状を目標値に制御する板
クラウンおよび形状制御方法において、形状実測値によ
り補正された板クラウン実測値のロールクラウン計算値
に対する偏差を算出すると共に、板クラウン、形状実測
値及び板クラウン変化予測式により推定された上流スタ
ンドにおける板クラウン及び形状予測値を用いてフィー
ドバック制御により、ロールプロフィールの予測誤差を
修正し、次設定時の板クラウン・形状を目標値に修正す
る。
の１つであるロールプロフィール誤差のみを単独で修正
可能とする制御方法の提供。 【構成】 最終スタンド出側において、形状検出器５お
よびクラウン検出器６により、圧延材の形状およびクラ
ウンを測定し、これらの測定値とロールプロフィール計
算値に基づくフィードバック制御により、最終スタンド
出側の板プロフィールおよび形状を目標値に制御する板
クラウンおよび形状制御方法において、形状実測値によ
り補正された板クラウン実測値のロールクラウン計算値
に対する偏差を算出すると共に、板クラウン、形状実測
値及び板クラウン変化予測式により推定された上流スタ
ンドにおける板クラウン及び形状予測値を用いてフィー
ドバック制御により、ロールプロフィールの予測誤差を
修正し、次設定時の板クラウン・形状を目標値に修正す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続圧延機における圧延
材のクラウンおよび平坦形状の制御方法に関する。さら
に詳しくは圧延材のクラウンおよび平坦形状の測定値並
びに被圧延材との接触面内でのロールプロフィール計算
値に基づき圧延機の操作量を変化させ、板クラウンおよ
び板形状を同時にそれぞれの目標値に制御する連続圧延
機のフィードバック制御方法に関するものである。
材のクラウンおよび平坦形状の制御方法に関する。さら
に詳しくは圧延材のクラウンおよび平坦形状の測定値並
びに被圧延材との接触面内でのロールプロフィール計算
値に基づき圧延機の操作量を変化させ、板クラウンおよ
び板形状を同時にそれぞれの目標値に制御する連続圧延
機のフィードバック制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に連続圧延における鋼板等の圧延材
のクラウンおよび平坦形状の正確な制御は、圧延材の品
質を維持するばかりでなく圧延中のトラブルを避けるた
めにも重要である。このため、連続圧延機の各スタンド
にロールベンデイング装置や可変クラウンロールを設け
各スタンドにおいて、これらの操作量を調節してクラウ
ンおよび形状を目標値に制御することが行われている。
のクラウンおよび平坦形状の正確な制御は、圧延材の品
質を維持するばかりでなく圧延中のトラブルを避けるた
めにも重要である。このため、連続圧延機の各スタンド
にロールベンデイング装置や可変クラウンロールを設け
各スタンドにおいて、これらの操作量を調節してクラウ
ンおよび形状を目標値に制御することが行われている。
【０００３】例えば、特公平５−８５２４５号公報に示
すように、実現可能なロールベンデイング力プリセット
値を計算し、適正な板クラウンおよび良好な板形状が得
られる板状の形状制御方法を得ることを目的に、スケジ
ュール計算により与えられた予測圧延力、板厚、張力な
どの基づいて目標クラウンおよび形状を達成するため
に、ロールベンデイング力のハードウェア制御および各
スタンド間の形状制約を満足し、最終スタンド目標クラ
ウンおよび形状と数式モデルによる予測クラウンおよび
形状との差の２乗和と、求めようとするロールベンデイ
ング力プリセット値と、予め与えられたベンデイング力
との差の２乗和とを評価関数として、２次計画法によ
り、各スタンドのロールベンデイング力プリセット値を
求めるように構成したものが開示されている。
すように、実現可能なロールベンデイング力プリセット
値を計算し、適正な板クラウンおよび良好な板形状が得
られる板状の形状制御方法を得ることを目的に、スケジ
ュール計算により与えられた予測圧延力、板厚、張力な
どの基づいて目標クラウンおよび形状を達成するため
に、ロールベンデイング力のハードウェア制御および各
スタンド間の形状制約を満足し、最終スタンド目標クラ
ウンおよび形状と数式モデルによる予測クラウンおよび
形状との差の２乗和と、求めようとするロールベンデイ
ング力プリセット値と、予め与えられたベンデイング力
との差の２乗和とを評価関数として、２次計画法によ
り、各スタンドのロールベンデイング力プリセット値を
求めるように構成したものが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この多段圧延
機における板クラウンおよび形状制御のプリセットにお
いては板クラウンおよび形状の予測モデル精度が重要で
あるが、この予測モデルにおける最大誤差要因は板の塑
性変形および圧延中のロール摩耗や熱膨張によるロール
プロフィール変化であり、板クラウンおよび形状誤差か
ら、これらの影響を分離して制御することは困難である
という問題がある。また、特公平５−８５２４５号公報
にあっては、板クラウンモデルおよび板形状モデルを基
にして、各スタンドにおける板形状とロールベンデイン
グ力のハードウェア制御を用い、２次計画法により、未
知数となるロールベンデイング力プリセット値を決定し
ようとするものであるが、この方法によるロールベンデ
イング力の操作修正量は微小偏差を前提とした線形モデ
ル式に基づくため板厚、板幅等の圧延条件が大きく変化
すると使用することが出来ず、コイル内フィードバック
制御に適用が限定されるという問題がある。
機における板クラウンおよび形状制御のプリセットにお
いては板クラウンおよび形状の予測モデル精度が重要で
あるが、この予測モデルにおける最大誤差要因は板の塑
性変形および圧延中のロール摩耗や熱膨張によるロール
プロフィール変化であり、板クラウンおよび形状誤差か
ら、これらの影響を分離して制御することは困難である
という問題がある。また、特公平５−８５２４５号公報
にあっては、板クラウンモデルおよび板形状モデルを基
にして、各スタンドにおける板形状とロールベンデイン
グ力のハードウェア制御を用い、２次計画法により、未
知数となるロールベンデイング力プリセット値を決定し
ようとするものであるが、この方法によるロールベンデ
イング力の操作修正量は微小偏差を前提とした線形モデ
ル式に基づくため板厚、板幅等の圧延条件が大きく変化
すると使用することが出来ず、コイル内フィードバック
制御に適用が限定されるという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる問題点を
解決すべく、発明者らは鋭意研究を進めた結果、最終ス
タンド出側の板プロフィール計および板形状計並びに各
スタンド間の出力値を基に板クラウンおよび形状予測値
を用いてフィードバック制御により、板クラウン・形状
・予測モデル誤差の主要因の１つであるロールプロフィ
ール誤差のみを単独で修正可能とする制御方法を提供せ
んとするもので、その要旨とするところは、最終スタン
ド出側において圧延材の板クラウンおよび形状を測定
し、これらの測定値とロールプロフィール計算値に基づ
くフィードバック制御により、最終スタンド出側の板ク
ラウンおよび形状をそれぞれ目標値に制御する連続圧延
機における板クラウンおよび形状制御方法において、最
終スタンド出側における形状実測値により補正された板
クラウン実測値のロールクラウン計算値に対する偏差を
算出すると共に、最終スタンド出側板クラウン実測値、
板形状実測値及び板クラウン変化予測式を用いて推定さ
れた上流スタンドにおける板クラウンおよび形状予測値
を用いてフィードバック制御により、ロールプロフィー
ルの予測誤差を修正し、次設定時の板クラウン・板形状
を目標値に修正することを特徴とする板クラウンおよび
形状の制御方法にある。
解決すべく、発明者らは鋭意研究を進めた結果、最終ス
タンド出側の板プロフィール計および板形状計並びに各
スタンド間の出力値を基に板クラウンおよび形状予測値
を用いてフィードバック制御により、板クラウン・形状
・予測モデル誤差の主要因の１つであるロールプロフィ
ール誤差のみを単独で修正可能とする制御方法を提供せ
んとするもので、その要旨とするところは、最終スタン
ド出側において圧延材の板クラウンおよび形状を測定
し、これらの測定値とロールプロフィール計算値に基づ
くフィードバック制御により、最終スタンド出側の板ク
ラウンおよび形状をそれぞれ目標値に制御する連続圧延
機における板クラウンおよび形状制御方法において、最
終スタンド出側における形状実測値により補正された板
クラウン実測値のロールクラウン計算値に対する偏差を
算出すると共に、最終スタンド出側板クラウン実測値、
板形状実測値及び板クラウン変化予測式を用いて推定さ
れた上流スタンドにおける板クラウンおよび形状予測値
を用いてフィードバック制御により、ロールプロフィー
ルの予測誤差を修正し、次設定時の板クラウン・板形状
を目標値に修正することを特徴とする板クラウンおよび
形状の制御方法にある。
【０００６】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に従って詳細に
説明する。図１は本発明に係る実施例を説明するための
システム構成図である。図１において、熱間圧延機群１
は４重のロールを備えた６基のスタンドを有する鋼板の
連続圧延機であって、圧延材２は直接圧延されるワーク
ロール３、ワークロール３に接してこれを補強するバッ
クアップロール４より構成される。第１スタンドから第
６スタンドに矢印で示す方向を通過して熱延コイルとし
て捲き取られる。また、最終スタンド出側には圧延材２
の形状検出器５およびクラウン検出器６が設置され、こ
れら検出器からの検出信号は修正演算装置７に入力さ
れ、プリセット値演算装置８に伝達され、プリセット値
演算装置８において各スタンドのロールプロフィール予
測値とメカニカルクラウン演算装置９によって計算され
て、修正演算装置７に入力される構成から成る。
説明する。図１は本発明に係る実施例を説明するための
システム構成図である。図１において、熱間圧延機群１
は４重のロールを備えた６基のスタンドを有する鋼板の
連続圧延機であって、圧延材２は直接圧延されるワーク
ロール３、ワークロール３に接してこれを補強するバッ
クアップロール４より構成される。第１スタンドから第
６スタンドに矢印で示す方向を通過して熱延コイルとし
て捲き取られる。また、最終スタンド出側には圧延材２
の形状検出器５およびクラウン検出器６が設置され、こ
れら検出器からの検出信号は修正演算装置７に入力さ
れ、プリセット値演算装置８に伝達され、プリセット値
演算装置８において各スタンドのロールプロフィール予
測値とメカニカルクラウン演算装置９によって計算され
て、修正演算装置７に入力される構成から成る。
【０００７】図２は本発明に係るメカニカルクラウン演
算装置でのロールプロフィール誤差修正を示す説明図で
ある。先ず、ロールと板接触面でのクラウンについて
は、圧延時の荷重、ベンデイング力及びロール条件等を
与えた上で、板からの反力を幅方向に均一であると仮定
すると、メカニカルクラウンＣM ＝ＣWR＋ＣIND ＋ＣRP
で表すことが出来る。ここで、ＣWRはロールたわみ量、
ＣIND はロール偏平量、ＣRPは無荷重時のロールプロフ
ィールを示す。その場合に無荷重時にはワークロールは
図２（Ａ）に示すようなロールプロフィールを示す。ま
た、荷重が有るときは図２（Ｂ）のような、ロールたわ
み及びロール偏平を生ずる。
算装置でのロールプロフィール誤差修正を示す説明図で
ある。先ず、ロールと板接触面でのクラウンについて
は、圧延時の荷重、ベンデイング力及びロール条件等を
与えた上で、板からの反力を幅方向に均一であると仮定
すると、メカニカルクラウンＣM ＝ＣWR＋ＣIND ＋ＣRP
で表すことが出来る。ここで、ＣWRはロールたわみ量、
ＣIND はロール偏平量、ＣRPは無荷重時のロールプロフ
ィールを示す。その場合に無荷重時にはワークロールは
図２（Ａ）に示すようなロールプロフィールを示す。ま
た、荷重が有るときは図２（Ｂ）のような、ロールたわ
み及びロール偏平を生ずる。
【０００８】この時に、ロールたわみ量ＣWR及びロール
偏平量ＣIND は荷重条件を全て与えられた弾性変形であ
り、予測誤差は小さい。これに対してロールプロフィー
ルＣ RPはロールの摩耗及び熱膨張に起因して予測誤差は
大きい。そこで本発明においては、この予測誤差の大き
いロールプロフィール誤差△ＣRPを修正すれば良いこと
を見え出した。このロールプロフィール誤差△ＣRPの修
正方法としては、板クラウンＣ及び板形状εは実測値を
用い、次のような関係式が成り立つ。 ε＝ξM （ＣM ／ｈM −Ｃ／ｈM ） なお、ξM ＝ξ×（１−η）／η ただし、ξは形状変化係数、ηはクラウン比率遺伝係数
である。
偏平量ＣIND は荷重条件を全て与えられた弾性変形であ
り、予測誤差は小さい。これに対してロールプロフィー
ルＣ RPはロールの摩耗及び熱膨張に起因して予測誤差は
大きい。そこで本発明においては、この予測誤差の大き
いロールプロフィール誤差△ＣRPを修正すれば良いこと
を見え出した。このロールプロフィール誤差△ＣRPの修
正方法としては、板クラウンＣ及び板形状εは実測値を
用い、次のような関係式が成り立つ。 ε＝ξM （ＣM ／ｈM −Ｃ／ｈM ） なお、ξM ＝ξ×（１−η）／η ただし、ξは形状変化係数、ηはクラウン比率遺伝係数
である。
【０００９】そこでメカニカルクラウン誤差△ＣM は全
て、ロールプロフィール誤差△ＣRPであると考えると、 △ＣRP＝△ＣM ＝ＣM −ＣM 0 ただし、ＣM は誤差無しのメカニカルクラウンであり、
ＣM 0 は誤差有りのメカニカルクラウン（プリセット時
のロールプロフィール条件を用いて計算したメカニカル
クラウン）である。また、ロールプロフィール誤差△Ｃ
RPの修正方法としては、 △ＣRP＝ＣM −ＣM 0 ＝（ｈM ×ε）／ξM ＋Ｃ−ＣM 0 △ＣRPは実測Ｃ、εの存在する任意の複数点で同時に修
正可能である。
て、ロールプロフィール誤差△ＣRPであると考えると、 △ＣRP＝△ＣM ＝ＣM −ＣM 0 ただし、ＣM は誤差無しのメカニカルクラウンであり、
ＣM 0 は誤差有りのメカニカルクラウン（プリセット時
のロールプロフィール条件を用いて計算したメカニカル
クラウン）である。また、ロールプロフィール誤差△Ｃ
RPの修正方法としては、 △ＣRP＝ＣM −ＣM 0 ＝（ｈM ×ε）／ξM ＋Ｃ−ＣM 0 △ＣRPは実測Ｃ、εの存在する任意の複数点で同時に修
正可能である。
【００１０】また、最終スタンド以外での圧延スタンド
は最終スタンドのロールプロフィール修正後、例えば第
５スタンド、第４スタンドと順次上流スタンドで修正し
て行く。すなわち、 （１）第５スタンドでの板クラウンＣ5 は Ｃ5 ＝ｈ5 ×Ｃ6 ／ｈ6 −ε6 ／ξ6 （２）第５スタンドでの板形状ε5 は スタンド間形状計有りの時、ε5 ：実測値 スタンド間形状計無しの時、ε5 ＝ε0 5 （固定値）と
仮定する。 （３）第５スタンドでのメカニカルクラウン誤差△ＣRP
5 は最終スタンドの場合と同様に次の式で求める。 △ＣRP 5 ＝（ｈ5 ×ε5 ）／ξ5 ＋Ｃ5 −Ｃ0 5 ただし、Ｃ5 、ε5 は（１）、（２）を用いる。以下同
様にＣi 、εi を仮定しながら、△ＣRP i を求めて行
く。
は最終スタンドのロールプロフィール修正後、例えば第
５スタンド、第４スタンドと順次上流スタンドで修正し
て行く。すなわち、 （１）第５スタンドでの板クラウンＣ5 は Ｃ5 ＝ｈ5 ×Ｃ6 ／ｈ6 −ε6 ／ξ6 （２）第５スタンドでの板形状ε5 は スタンド間形状計有りの時、ε5 ：実測値 スタンド間形状計無しの時、ε5 ＝ε0 5 （固定値）と
仮定する。 （３）第５スタンドでのメカニカルクラウン誤差△ＣRP
5 は最終スタンドの場合と同様に次の式で求める。 △ＣRP 5 ＝（ｈ5 ×ε5 ）／ξ5 ＋Ｃ5 −Ｃ0 5 ただし、Ｃ5 、ε5 は（１）、（２）を用いる。以下同
様にＣi 、εi を仮定しながら、△ＣRP i を求めて行
く。
【００１１】図３は板クラウン制御方法による精度比較
を示した図である。図３（Ａ）は従来法によるメカニカ
ルクラウン比較実績値とメカニカルクラウン比率計算値
との関係を示している。これによれば、目標値からの偏
差平均は−１６．９８μｍ／ｍｍと大きく、また、バラ
ツキσの値も１３．７５μｍ／ｍｍと大きい。これに対
して、図３（Ｂ）は本発明に係る板プロフィールのみを
採用した場合には、目標値からの偏差平均は−１．３９
μｍ／ｍｍ、バラツキσの値８．２３μｍ／ｍｍとな
り、さらに、図３（Ｃ）に示す本発明に係る板プロフィ
ールおよび板形状の両者を採用することにより、目標値
からの偏差平均は−０．０００６８μｍ／ｍｍ、バラツ
キσの値４．７９μｍ／ｍｍと極めて偏差およびバラツ
キの少ない制御が可能となった。
を示した図である。図３（Ａ）は従来法によるメカニカ
ルクラウン比較実績値とメカニカルクラウン比率計算値
との関係を示している。これによれば、目標値からの偏
差平均は−１６．９８μｍ／ｍｍと大きく、また、バラ
ツキσの値も１３．７５μｍ／ｍｍと大きい。これに対
して、図３（Ｂ）は本発明に係る板プロフィールのみを
採用した場合には、目標値からの偏差平均は−１．３９
μｍ／ｍｍ、バラツキσの値８．２３μｍ／ｍｍとな
り、さらに、図３（Ｃ）に示す本発明に係る板プロフィ
ールおよび板形状の両者を採用することにより、目標値
からの偏差平均は−０．０００６８μｍ／ｍｍ、バラツ
キσの値４．７９μｍ／ｍｍと極めて偏差およびバラツ
キの少ない制御が可能となった。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による、ロー
ルの摩耗や熱膨張に起因する圧延中のロールプロフィー
ル予測誤差を単独で修正可能とする制御方法によって、
板クラウンおよび形状の目標値からの偏差量を減ずるこ
とが出来、圧延材全長にわたる板クラウンおよび形状制
御精度が大幅に向上し、板クラウンおよび形状品質の良
好なストリップが製造でき、歩留りも向上する極めて優
れた効果を奏するものである。
ルの摩耗や熱膨張に起因する圧延中のロールプロフィー
ル予測誤差を単独で修正可能とする制御方法によって、
板クラウンおよび形状の目標値からの偏差量を減ずるこ
とが出来、圧延材全長にわたる板クラウンおよび形状制
御精度が大幅に向上し、板クラウンおよび形状品質の良
好なストリップが製造でき、歩留りも向上する極めて優
れた効果を奏するものである。
【図１】本発明に係る実施例を説明するためのシステム
構成図、
構成図、
【図２】本発明に係るメカニカルクラウン演算装置での
ロールプロフィール誤差修正を示す説明図、
ロールプロフィール誤差修正を示す説明図、
【図３】板クラウン制御方法による精度比較を示した図
である。
である。
１ 熱間圧延機群 ２ 圧延材 ３ ワークロール ４ バックアップロール ５ 形状検出器 ６ クラウン検出器 ７ 修正演算装置 ８ プリセット値演算装置 ９ メカニカルクラウン演算装置
Claims (1)
- 【請求項１】 最終スタンド出側において圧延材の板ク
ラウンおよび形状を測定し、これらの測定値と被圧延材
との接触面内でのロールプロフィール計算値に基づくフ
ィードバック制御により、最終スタンド出側の板クラウ
ンおよび形状をそれぞれ目標値に制御する連続圧延機に
おける板クラウンおよび形状制御方法において、最終ス
タンド出側における形状実測値により補正された板クラ
ウン実測値のロールクラウン計算値に対する偏差を算出
すると共に、最終スタンド出側板クラウン実測値、板形
状実測値及び板クラウン変化予測式を用いて推定された
上流スタンドにおける板クラウンおよび形状予測値を用
いてフィードバック制御により、ロールプロフィールの
予測誤差を修正し、次設定時の板クラウン・板形状を目
標値に修正することを特徴とする板クラウンおよび形状
の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6101314A JPH07303911A (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 板クラウンおよび形状の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6101314A JPH07303911A (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 板クラウンおよび形状の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07303911A true JPH07303911A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=14297361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6101314A Pending JPH07303911A (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 板クラウンおよび形状の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07303911A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6014881A (en) * | 1998-03-30 | 2000-01-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rolling roll profile control equipment |
| JP2019214066A (ja) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 日本製鉄株式会社 | 板クラウン演算装置、板クラウン演算方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
-
1994
- 1994-05-16 JP JP6101314A patent/JPH07303911A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6014881A (en) * | 1998-03-30 | 2000-01-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rolling roll profile control equipment |
| JP2019214066A (ja) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 日本製鉄株式会社 | 板クラウン演算装置、板クラウン演算方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000919 |