JPH07314025A - 形状ロール速度制御装置 - Google Patents

形状ロール速度制御装置

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Publication number
JPH07314025A
JPH07314025A JP6113262A JP11326294A JPH07314025A JP H07314025 A JPH07314025 A JP H07314025A JP 6113262 A JP6113262 A JP 6113262A JP 11326294 A JP11326294 A JP 11326294A JP H07314025 A JPH07314025 A JP H07314025A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
shape roll
torque
output
acceleration
Prior art date
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Pending
Application number
JP6113262A
Other languages
English (en)
Inventor
Naomasa Sawada
尚正 澤田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明の形状ロール速度制御装置は、速度基
準の時間変化率を演算し時間変化率の大きさと圧延機出
側張力設定値とから板材1と形状ロール3とのスリップ
限界を判別し、形状ロール3のトルク基準を補正する加
減速補償回路11と、垂下特性回路10の出力である速
度基準補正量を目標速度設定器により設定される速度基
準に加算し、形状ロール実速度が速度補正を考慮した速
度基準と合致するよう制御し、必要なトルク基準を演算
する速度制御器8と、速度制御器8の出力であるトルク
基準と前記加減速補償回路11の出力値とを入力し、出
力トルクを制御するトルク制御器9とを備えたことを特
徴とする。 【効果】 本発明により形状ロールの速度制御精度を向
上させることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、板材を圧延する圧延機
出側に設置される形状ロール速度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術の問題点を図3及び図4を用い
て説明する。図3は被圧延材である板材1を圧延する設
備構成を示す。板材1は圧延機2により所定の厚みに圧
延され、巻取機4によりコイル状に巻取られる。圧延機
2は近年、高精度の板厚制御が要求されることから高速
度応答を実現しており冷間圧延機の場合40〜60ra
d/sに設定されている。一方、圧延機2の出側に設置
される形状ロール3は形状検出のためのロードセルが埋
め込まれている事から慣性モーメントが比較的大きく、
通常、駆動用の電動機5とのGD2 比が40〜50倍に
達するため、速度応答が上げられず、通常5〜10ra
d/s程度である。このため図4に示す如く、圧延機2
と形状ロール3の応答差に起因する定常速度偏差が発生
し、板材1と形状ロール3の間でスリップが発生する問
題があった。更に図4において、形状ロール3の目標速
度Aは、圧延機出側速度を圧下率、先迫率を考慮して目
標速度設定器7により決定され、速度検出器6により検
出される形状ロール実速度Cが目標速度Aと一致するよ
うに速度制御器8及びトルク制御器9を用いて制御され
る。
【0003】なお、圧延機実速度Bと形状ロール実速度
との間に定常偏差Dが発生すると、形状ロール3は過負
荷になったり、形状ロール3と板材1との間にスリップ
が発生するため過負荷対策及び速度差除去のため、トル
ク基準の大きさにより垂下特性回路10が速度補正を行
っていた。しかしながら本方式では、形状ロール3の負
荷変動が大きい場合、または速度制御に於ける電圧領
域、界磁弱め領域に係らず、トルク基準により一律垂下
特性を持たせるため、適切且つ高精度な速度補正が出来
ず、スリップ対策が実現されない問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
決するためになされたもので板材を圧延する圧延機の出
側に設置される形状ロールに於いて、圧延機出側速度を
形状ロールの速度基準として設定する目標速度設定器
と、速度基準と形状ロールを駆動する電動機の出力トル
クとから加減速分を除去した電動機の有効電力を演算
し、有効電力の大いさにより速度基準を補正する垂下特
性回路と、速度基準の時間変化率を演算し、時間変化率
の大きさと圧延機出側張力設定値とから板材と形状ロー
ルとのスリップ限界を判別しつつ形状ロールへのトルク
基準を補正する加減速度補償回路を具備し、垂下特性回
路の出力である速度基準補正量を目素速度設定器により
設定される速度基準に加算し、形状ロール実速度が、速
度補正を考慮した速度基準と合致するよう制御し、必要
なトルク基準を演算する速度制御器と、速度制御器の出
力であるトルク基準と加減速補償回路の出力とを入力と
し、電動機のトルクを制御するトルク制御器を設け、加
減速率に応じて形状ロールにリード速度を持たせ、圧延
機との応答遅れを補償することにより定常速度偏差を除
去し、更に、形状ロール駆動電動機の出力有効電力の大
きさに応じた垂下特性を持たせる事で速度基準を補正
し、板材と形状ロール間のスリップ及び形状ロールの過
負荷を防止する事のできる形状ロール速度制御装置を提
供する事を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の形状ロール速度
制御装置は、板材を圧延する圧延主機と巻取機との間に
設置されて板材の形状を整える形状ロールと、形状ロー
ルを回転駆動する電動機と、圧延主機の出側板材速度を
形状ロールの速度基準として設定する目標速度設定器
と、速度基準と電動機の出力トルクとから加減速分を除
去した電動機有効電力を演算し、電動機有効電力の大き
さによって速度基準を補正する垂下特性回路と、速度基
準の時間変化率を演算し時間変化率の大きさと圧延機出
側張力設定値とから板材と形状ロールとのスリップ限界
を判別し、形状ロールのトルク基準を補正する加減速補
償回路と、垂下特性回路の出力である速度基準補正量を
目標速度設定器により設定される速度基準に加算し、形
状ロール実速度が速度補正を考慮した速度基準と合致す
るよう制御し、必要なトルク基準を演算する速度制御器
と、速度制御器の出力であるトルク基準と加減速補償回
路の出力値とを入力し、出力トルクを制御するトルク制
御器とを備えたことを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明の形状ロール速度制御装置においては、
板材を圧延する圧延主機と巻取機との間に形状ロールを
設置して板材の形状を整え、形状ロールを電動機によっ
て回転駆動し、圧延主機の出側板材速度を形状ロールの
速度基準として設定し、速度基準と電動機の出力トルク
とから加減速分を除去した電動機有効電力を演算し、電
動機有効電力の大きさによって速度基準を補正し、速度
基準の時間変化率を演算し時間変化率の大きさと圧延機
出側張力設定値とから板材と形状ロールとのスリップ限
界を判別し、形状ロールのトルク基準を補正し、垂下特
性回路の出力である速度基準補正量を目標速度設定器に
より設定される速度基準に加算し、形状ロール実速度が
速度補正を考慮した速度基準と合致するよう制御し、必
要なトルク基準を演算し、速度制御器の出力であるトル
ク基準と加減速補償回路の出力値とを入力し、出力トル
クを制御することを特徴とする。
【0007】
【実施例】次に本発明の形状ロール速度制御装置の一実
施例を説明する。図1において、形状ロール3は板材1
を圧延する圧延主機2と巻取機4との間に設置されて板
材1の形状を整える回転ロールであり、電動機5によっ
て回転駆動される。そして電動機5の回転速度は速度検
出器6によって検出される。目標速度設定器7は圧延主
機2の出側板材速度を形状ロール3の速度基準として設
定する設定回路である。垂下特性回路10は目標速度設
定器7に接続され、目標速度設定器7からの速度基準と
電動機の出力トルクとから加減速分を除去した電動機有
効電力を演算し、電動機有効電力の大きさによって速度
基準を補正する演算回路である。加減速補償回路11は
目標速度設定器7に接続され、目標速度設定器7から出
力される速度基準の時間変化率を演算し、時間変化率の
大きさと圧延機出側張力設定値とから板材と形状ロール
とのスリップ限界を判別し、形状ロールのトルク基準を
補正する演算回路である。加算器14は垂下特性回路1
0からの信号と目標速度設定器7から出力される速度基
準とを加算する演算器である。また加算器12は加算器
14の出力と速度検出器6によって検出される回転速度
とを加算する演算器である。速度制御器8は加算器12
および加算器14を介して垂下特性回路10の出力であ
る速度基準補正量を目標速度設定器7により設定される
速度基準に加算し、形状ロール実速度が速度補正を考慮
した速度基準と合致するよう制御し、必要なトルク基準
を演算する演算回路である。加算器13は速度制御器8
および加減速補償回路11に接続され、それぞれの出力
信号を加算する演算器である。トルク制御器9と加算器
13を介して速度制御器8の出力であるトルク基準と加
減速補償回路11の出力値とを入力し、電動機5の出力
トルクを制御する制御器である。
【0008】次に図2において、速度制御器8の出力で
あるトルク基準と目標速度設定器7の出力である形状ロ
ールの速度基準とから電動機5が出力する有効電力を演
算し、加減速分を除去した有効電力の大きさに応じた垂
下特性が得られるよう速度基準を補正する垂下特性回路
10と、速度基準の時間変化率を算出することにより加
減速率の大きさに応じたリード速度を与えるようトルク
基準を補正する加減速補償回路11を備え、パワー演算
器10Aにより速度制御器8の出力であるトルク基準T
g(kg−m)と速度基準N(rpm)とから、電動機
出力有効電力(kW)をK・Tg・N(K=1/97
5)により演算し、加減速除去回路10Dが板材1を加
速するのに必要な電力、即ちdN/dt分に寄する分を
除去し、速度基準補正器10Cが板材1を搬送するのに
要する有効電力が大きくなると、速度基準を下げるよう
作用する垂下特性機能を有して速度基準を補正する。ま
た、ドゥルピングゲイン10Bは速度垂下量にゲイン設
定を行うゲイン設定器であり、dN/dt演算器11A
は速度基準N(rpm)の時間変化率dN/dt(rp
m/s)を演算し、dN/dtゲイン設定器11Bはd
N/dtに対しゲイン設定できるゲイン設定器であり、
dN/dtの大きさに比例したリード率を与えるよう作
用する。なお、フィルター11CはdN/dt信号を平
滑化し制御系を安定化させるためのフィルターである。
また、スリップ限界判別回路11Eにより出側張力基準
11DとdN/dtに起因する発生トルクとから、板材
1と形状ロール3の間のスリップ限界を判別し、スリッ
プ限界を越える場合はリミッター11Fによりリミット
処理を行う。
【0009】即ち、圧延主機2は板材1を所定の厚さに
圧延する圧延機であり、形状ロール3は圧延機出側の板
形状を検出するロールである。そして、巻取機4は圧延
された板材を巻取り、電動機5は形状ロール3を駆動
し、速度検出器6は電動機5の実速度を検出する検出器
である。目標速度設定器7は圧延機2の圧下率、又は先
迫率から決定される圧延機出側速度を形状ロール3の目
標速度として設定する設定器である。
【0010】そして、速度制御器8は形状ロール3の実
速度が目標速度と一致するよう電動機5が出力すべきト
ルクを演算し、トルク制御器9は速度制御器8の出力で
あるトルク基準を入力とし、所要のトルクが得られるよ
うに制御する。また、垂下特性回路10は速度制御器8
の出力であるトルク基準と目標速度設定器7の出力であ
る形状ロール3の速度基準とから電動機5が出力する有
効電力を演算し、加減速分を除去した有効電力の大きさ
に応じた垂下特性が得られるように速度基準を補正し、
加減速補償回路11は速度基準の時間変化率を算出する
ことにより、加減速率の大きさに応じたリード速度を与
えるようにトルク基準を補正する。
【0011】次に、垂下特性回路10及び加減速補償回
路11の作用について説明する。垂下特性回路10は電
動機の出力有効電力をトルク基準Tgと速度基準Nを用
いて演算するパワー演算器10Aと、ドゥルピング回路
10C、及びドゥルピングゲイン加減速除去回路10D
により加減速分の有効電力を除去し、板材1の搬送のみ
に必要な有効電力が大きくなれば速度基準を下げるよう
に作用する垂下特性機能を有しており、板速と形状ロー
ル周速が一致するように速度基準を補正する。
【0012】一方、加減速補償回路11は加減速率を演
算するdN/dt演算器11Aと、ゲイン設定器11B
及びフィルター11Cから構成され、出側張力基準11
DとdN/dtから決定されるスリップ限界をスリップ
限界判別回路11Eにより判別し、スリップ限界を越え
るものにリミッター11Fでリミット処理し、加減速率
に応じたリード速度を形状ロール3に与え、加減速中の
定常速度偏差を除去し、圧延機速度との揃速性を確保す
るように速度基準を補正する。
【0013】以上のように、従来の如くモータートルク
に応じた垂下特性を持たせるのではなく、有効電力に応
じた垂下特性を有するので、負荷トルクが変動した場合
でも適正な速度補正が実現でき、速度制御に於ける電圧
領域、界磁弱め域領共精度の高い補正ができるため、板
速とロール周速を合致させることが可能となる。また、
加減速率に応じたリード速度を持つことから、加減速中
の圧延機の揃速性を確保できる。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、圧延機出側に設置され
る形状ロールに於いて板材とロール間のスリップを防止
できるためオフゲージ量を小さくできる。また、形状ロ
ールが板に拘束されることにより発生する駆動電動機の
過負荷対策が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す形状ロール速度制御装
置の構成図である。
【図2】図1の詳細な説明図である。
【図3】従来の実施例を示す構成図である。
【図4】図3の制御特性を示す説明図である。
【符号の説明】
7 目標速度設定器 8 速度制御器 9 トルク制御器 10 垂下特性回路 11 加減速補償回路
───────────────────────────────────────────────────── 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 G05D 13/62 E B21B 37/00 BBH

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板材を圧延する圧延主機と巻取機との間
    に設置されて板材の形状を整える形状ロールと、この形
    状ロールを回転駆動する電動機と、前記圧延主機の出側
    板材速度を前記形状ロールの速度基準として設定する目
    標速度設定器と、前記速度基準と前記電動機の出力トル
    クとから加減速分を除去した電動機有効電力を演算し、
    前記電動機有効電力の大きさによって前記速度基準を補
    正する垂下特性回路と、前記速度基準の時間変化率を演
    算し、前記時間変化率の大きさと圧延機出側張力設定値
    とから前記板材と前記形状ロールとのスリップ限界を判
    別し、前記形状ロールのトルク基準を補正する加減速補
    償回路と、前記垂下特性回路の出力である速度基準補正
    量を前記目標速度設定器により設定される速度基準に加
    算し、形状ロール実速度が速度補正を考慮した速度基準
    と合致するよう制御し、必要なトルク基準を演算する速
    度制御器と、この速度制御器の出力である前記トルク基
    準と前記加減速補償回路の出力値とを入力し、前記出力
    トルクを制御するトルク制御器と、を具備したことを特
    徴とする形状ロール速度制御装置。
JP6113262A 1994-05-27 1994-05-27 形状ロール速度制御装置 Pending JPH07314025A (ja)

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JP6113262A JPH07314025A (ja) 1994-05-27 1994-05-27 形状ロール速度制御装置

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JP6113262A JPH07314025A (ja) 1994-05-27 1994-05-27 形状ロール速度制御装置

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JPH07314025A true JPH07314025A (ja) 1995-12-05

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ID=14607707

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104950767A (zh) * 2015-06-24 2015-09-30 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 一种超大型扭矩标准机智能控制系统及方法
CN107520258A (zh) * 2016-06-22 2017-12-29 上海梅山钢铁股份有限公司 冷轧轧机马达损失力矩系数的测试方法

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