JPH0732021A - 連続熱間圧延機の制御装置 - Google Patents
連続熱間圧延機の制御装置Info
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- JPH0732021A JPH0732021A JP5174403A JP17440393A JPH0732021A JP H0732021 A JPH0732021 A JP H0732021A JP 5174403 A JP5174403 A JP 5174403A JP 17440393 A JP17440393 A JP 17440393A JP H0732021 A JPH0732021 A JP H0732021A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ルーパ高さ及び圧延材張力の変動を小さくす
ることを可能にすると共に、板厚制御のスケールファク
タを大きく設定することを可能にして板厚制御精度の向
上を図り得る連続熱間圧延機の制御装置を得る。 【構成】 タンデム圧延機の各スタンド間に配置された
ルーパの高さと、圧延材のスタンド間張力とを制御する
に当たり、これらの干渉を抑えることなく、ＰＩＤ制御
により圧延材張力およびルーパ高さをそれぞれ制御する
場合、これらの干渉を抑えるような非干渉化補償装置を
付加して圧延材張力とルーパ高さとを独立に制御する非
干渉制御場合、あるいは、ルーパの高さと圧延材張力と
の干渉系を多変数系としてとらえ、最適制御理論を適用
する場合に、それぞれ圧延機駆動用の主機電動機として
交流電動機を用いると共に、この交流電動機の速度応答
の交差角周波数を略４０ラジアン毎秒以上とする。
ることを可能にすると共に、板厚制御のスケールファク
タを大きく設定することを可能にして板厚制御精度の向
上を図り得る連続熱間圧延機の制御装置を得る。 【構成】 タンデム圧延機の各スタンド間に配置された
ルーパの高さと、圧延材のスタンド間張力とを制御する
に当たり、これらの干渉を抑えることなく、ＰＩＤ制御
により圧延材張力およびルーパ高さをそれぞれ制御する
場合、これらの干渉を抑えるような非干渉化補償装置を
付加して圧延材張力とルーパ高さとを独立に制御する非
干渉制御場合、あるいは、ルーパの高さと圧延材張力と
の干渉系を多変数系としてとらえ、最適制御理論を適用
する場合に、それぞれ圧延機駆動用の主機電動機として
交流電動機を用いると共に、この交流電動機の速度応答
の交差角周波数を略４０ラジアン毎秒以上とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タンデム圧延機の各ス
タンド間に配置されたルーパの高さと、圧延材のスタン
ド間張力とを制御する連続熱間圧延機の制御装置に関す
る。
タンド間に配置されたルーパの高さと、圧延材のスタン
ド間張力とを制御する連続熱間圧延機の制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】熱間圧延や冷間圧延による最終製品の主
要な評価基準として板厚があり、この板厚に対して自動
板厚制御が行なわれる。一方、圧延中の材料にかかる張
力は板厚に影響を及ぼすので、張力変動をある値以下に
保つ制御も行なわれる。
要な評価基準として板厚があり、この板厚に対して自動
板厚制御が行なわれる。一方、圧延中の材料にかかる張
力は板厚に影響を及ぼすので、張力変動をある値以下に
保つ制御も行なわれる。
【０００３】特に、熱間圧延においては、圧延材は加熱
処理により高温になっており、変形抵抗も小さくなって
いるので、張力が大きいと破断を起こし易くなる。この
破断を防止するために、無張力状態にすると、その状態
が続いた時に、圧延スタンド間で大きなループとなり、
事故を引き起こすことがある。
処理により高温になっており、変形抵抗も小さくなって
いるので、張力が大きいと破断を起こし易くなる。この
破断を防止するために、無張力状態にすると、その状態
が続いた時に、圧延スタンド間で大きなループとなり、
事故を引き起こすことがある。
【０００４】そこで、熱間圧延機では、特にルーパが設
けられ、このルーパによって圧延材の張力制御と、圧延
材の通板性を良くするためのルーパ高さ制御とが行なわ
れる。
けられ、このルーパによって圧延材の張力制御と、圧延
材の通板性を良くするためのルーパ高さ制御とが行なわ
れる。
【０００５】かかる圧延材張力及びルーパの高さ制御に
おいては、圧延材張力からルーパ高さへの干渉と、ルー
パ駆動電動機の回転速度から圧延材の張力への干渉とが
ある。従来からの圧延材張力及びルーパ高さの制御にお
いては、これらの干渉を抑えることなく、ＰＩＤ（比例
積分微分）制御により圧延材張力およびルーパ高さをそ
れぞれ制御する方法と、これらの干渉を抑えるような非
干渉化補償装置を付加して圧延材張力とルーパ高さとを
独立に制御する非干渉制御方法と、ルーパの高さと圧延
材張力との干渉系を多変数系としてとらえ、最適制御理
論を適用する方法等があり、それぞれ実機に適用されて
いた。
おいては、圧延材張力からルーパ高さへの干渉と、ルー
パ駆動電動機の回転速度から圧延材の張力への干渉とが
ある。従来からの圧延材張力及びルーパ高さの制御にお
いては、これらの干渉を抑えることなく、ＰＩＤ（比例
積分微分）制御により圧延材張力およびルーパ高さをそ
れぞれ制御する方法と、これらの干渉を抑えるような非
干渉化補償装置を付加して圧延材張力とルーパ高さとを
独立に制御する非干渉制御方法と、ルーパの高さと圧延
材張力との干渉系を多変数系としてとらえ、最適制御理
論を適用する方法等があり、それぞれ実機に適用されて
いた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述した従
来の制御装置は、いずれも圧延機を駆動する主機電動機
として直流電動機を用いた連続熱間圧延機を対象として
いた。このように、主機電動機として直流電動機を用い
た場合にはその構造上、最大電流変化値が低く制限され
るため、速度応答の交差角周波数も２０〜３０ラジアン
毎秒 (rad/sec)程度に制限され、このままで板厚制御の
スケールファクタを大きくすると系が不安定になってい
た。したがって、ルーパの高さと圧延材の張力の変動を
抑えるのに限界があった。
来の制御装置は、いずれも圧延機を駆動する主機電動機
として直流電動機を用いた連続熱間圧延機を対象として
いた。このように、主機電動機として直流電動機を用い
た場合にはその構造上、最大電流変化値が低く制限され
るため、速度応答の交差角周波数も２０〜３０ラジアン
毎秒 (rad/sec)程度に制限され、このままで板厚制御の
スケールファクタを大きくすると系が不安定になってい
た。したがって、ルーパの高さと圧延材の張力の変動を
抑えるのに限界があった。
【０００７】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、ルーパ高さ及び圧延材張力の変動を小
さくすることを可能にすると共に、板厚制御のスケール
ファクタを大きく設定することを可能にし、板厚制御精
度の向上を図り得る連続熱間圧延機の制御装置を得るこ
とを目的とする。
なされたもので、ルーパ高さ及び圧延材張力の変動を小
さくすることを可能にすると共に、板厚制御のスケール
ファクタを大きく設定することを可能にし、板厚制御精
度の向上を図り得る連続熱間圧延機の制御装置を得るこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の連続熱
間圧延機の制御装置は、スタンド間の圧延材の張力を基
準値に保つための主機電動機の回転速度指令値とスタン
ド間のルーパの高さをルーパ高さ指令値に追従させるた
めのルーパ駆動用電動機の回転速度指令値とを演算する
制御演算手段と、演算された各回転速度指令値によって
前記圧延機駆動用の主機電動機及びルーパ駆動用電動機
を速度制御するルーパ多変数制御装置とを備えるとき、
圧延機駆動用の主機電動機として交流電動機を用いると
共に、この交流電動機の速度応答の交差角周波数を略４
０ラジアン毎秒以上とすることを特徴としている。
間圧延機の制御装置は、スタンド間の圧延材の張力を基
準値に保つための主機電動機の回転速度指令値とスタン
ド間のルーパの高さをルーパ高さ指令値に追従させるた
めのルーパ駆動用電動機の回転速度指令値とを演算する
制御演算手段と、演算された各回転速度指令値によって
前記圧延機駆動用の主機電動機及びルーパ駆動用電動機
を速度制御するルーパ多変数制御装置とを備えるとき、
圧延機駆動用の主機電動機として交流電動機を用いると
共に、この交流電動機の速度応答の交差角周波数を略４
０ラジアン毎秒以上とすることを特徴としている。
【０００９】請求項２に記載の連続熱間圧延機の制御装
置は、スタンド間の圧延材の張力を基準値に保つための
ルーパ駆動用電動機の張力指令値とスタンド間のルーパ
の高さをこのルーパの高さ指令値に追従させるための主
機電動機の回転速度指令値とを演算する制御演算手段
と、演算されたルーパ駆動用電動機の張力指令値に従っ
てルーパ駆動用電動機を張力制御する張力制御装置と、
演算された主機電動機の回転速度指令値に従って主機電
動機を速度制御するルーパ高さ制御装置とを備えると
き、圧延機駆動用の主機電動機として交流電動機を用い
ると共に、この交流電動機の速度応答の交差角周波数を
略４０ラジアン毎秒以上とすることを特徴としている。
置は、スタンド間の圧延材の張力を基準値に保つための
ルーパ駆動用電動機の張力指令値とスタンド間のルーパ
の高さをこのルーパの高さ指令値に追従させるための主
機電動機の回転速度指令値とを演算する制御演算手段
と、演算されたルーパ駆動用電動機の張力指令値に従っ
てルーパ駆動用電動機を張力制御する張力制御装置と、
演算された主機電動機の回転速度指令値に従って主機電
動機を速度制御するルーパ高さ制御装置とを備えると
き、圧延機駆動用の主機電動機として交流電動機を用い
ると共に、この交流電動機の速度応答の交差角周波数を
略４０ラジアン毎秒以上とすることを特徴としている。
【００１０】請求項３に記載の連続熱間圧延機の制御装
置は、スタンド間の圧延材の張力を基準値に保つ制御と
ルーパの高さを指令値に保つ制御をお互いに干渉しあわ
ない、非干渉制御を行なう非干渉制御装置を備えると
き、圧延機駆動用の主機電動機として交流電動機を用い
ると共に、この交流電動機の速度応答の交差角周波数を
略４０ラジアン毎秒以上とすることを特徴としている。
置は、スタンド間の圧延材の張力を基準値に保つ制御と
ルーパの高さを指令値に保つ制御をお互いに干渉しあわ
ない、非干渉制御を行なう非干渉制御装置を備えると
き、圧延機駆動用の主機電動機として交流電動機を用い
ると共に、この交流電動機の速度応答の交差角周波数を
略４０ラジアン毎秒以上とすることを特徴としている。
【００１１】
【作用】請求項１，２，３にそれぞれ記載の連続熱間圧
延機の制御装置においては、それぞれ圧延機駆動用の主
機電動機として交流電動機を採用して速度応答の交差角
周波数を増大させることを可能にし、かつ、速度応答の
交差角周波数を略４０ラジアン毎秒以上としたことによ
り、ルーパの高さ変動及び圧延材の張力変動の少ない熱
間圧延機の制御装置を構成することができ、その結果と
して板厚制御系のスケールファクターを高く設定しても
安定な圧延状態が得られ、精度の良い板厚を得ることが
できる。
延機の制御装置においては、それぞれ圧延機駆動用の主
機電動機として交流電動機を採用して速度応答の交差角
周波数を増大させることを可能にし、かつ、速度応答の
交差角周波数を略４０ラジアン毎秒以上としたことによ
り、ルーパの高さ変動及び圧延材の張力変動の少ない熱
間圧延機の制御装置を構成することができ、その結果と
して板厚制御系のスケールファクターを高く設定しても
安定な圧延状態が得られ、精度の良い板厚を得ることが
できる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の一実施例の構成を、圧延機と併
せて示したブロック図であり、特に、上記の非干渉制御
を行なう場合について示したものである。図１におい
て、圧延材７１はタンデムに配置された第１スタンド
１、第２スタンド２…第７スタンド７により順次連続圧
延される。ここでは、スタンド数ｎを７としているが、
ｎ＝５〜７が一般的である。
する。図１は、本発明の一実施例の構成を、圧延機と併
せて示したブロック図であり、特に、上記の非干渉制御
を行なう場合について示したものである。図１におい
て、圧延材７１はタンデムに配置された第１スタンド
１、第２スタンド２…第７スタンド７により順次連続圧
延される。ここでは、スタンド数ｎを７としているが、
ｎ＝５〜７が一般的である。
【００１３】これらの各スタンド１〜７は、ロールギャ
ップ制御装置としての圧下装置８〜１４と、圧延機駆動
用の交流電動機（以下、交流主機と称する）１５〜２１
とを有し、さらに交流主機１５〜２１を速度制御する交
流主機速度制御装置２２〜２８と圧延荷重検出用のロー
ドセル２９〜３５とを備えている。
ップ制御装置としての圧下装置８〜１４と、圧延機駆動
用の交流電動機（以下、交流主機と称する）１５〜２１
とを有し、さらに交流主機１５〜２１を速度制御する交
流主機速度制御装置２２〜２８と圧延荷重検出用のロー
ドセル２９〜３５とを備えている。
【００１４】また、スタンド１〜７の互いに隣接するス
タンド間には、圧延材７１の張力を検出するための張力
検出装置３６〜４１と、ルーパ４２〜４７が配置され
る。ルーパ４２〜４７には、これらを駆動するルーパ駆
動電動機（以下、ルーパ電動機と称する）４８〜５３が
設けられ、これらのルーパ電動機４８〜５３のそれぞれ
に対応してルーパ電動機速度制御装置５４〜５９が設け
られている。
タンド間には、圧延材７１の張力を検出するための張力
検出装置３６〜４１と、ルーパ４２〜４７が配置され
る。ルーパ４２〜４７には、これらを駆動するルーパ駆
動電動機（以下、ルーパ電動機と称する）４８〜５３が
設けられ、これらのルーパ電動機４８〜５３のそれぞれ
に対応してルーパ電動機速度制御装置５４〜５９が設け
られている。
【００１５】さらに、第７のスタンド７の出側には、板
厚を測定するＸ線板厚計６０が設けられ、その測定値に
基いて、モニタＡＧＣ装置６１が板厚を推定するように
なっており、この推定板厚に基づき板厚制御装置６２が
各スタンド１〜７の所望の板厚を得るロールギャップ指
令値を演算して、圧下装置８〜１４に与える。
厚を測定するＸ線板厚計６０が設けられ、その測定値に
基いて、モニタＡＧＣ装置６１が板厚を推定するように
なっており、この推定板厚に基づき板厚制御装置６２が
各スタンド１〜７の所望の板厚を得るロールギャップ指
令値を演算して、圧下装置８〜１４に与える。
【００１６】また、板厚制御装置６２は、第２〜第７の
スタンドの各ロードセル３０〜３５の検出荷重と、これ
らのスタンドの入り側の張力検出装置３６〜４１の検出
張力と、Ｘ線板厚計６０の測定板厚とに基いて、第２〜
第７のスタンドのロールギャップ指令値を演算して圧下
装置９〜１４に加えている。
スタンドの各ロードセル３０〜３５の検出荷重と、これ
らのスタンドの入り側の張力検出装置３６〜４１の検出
張力と、Ｘ線板厚計６０の測定板厚とに基いて、第２〜
第７のスタンドのロールギャップ指令値を演算して圧下
装置９〜１４に加えている。
【００１７】一方、制御演算手段６３〜６８は、互いに
情報を送受信し、その一方で板厚とスタンド間張力との
相互干渉を小さく抑制するための計算に必要な制御ゲイ
ンを制御ゲイン演算手段６９から受け取る。この制御ゲ
イン演算手段６９は設定手段７０から必要な情報を得
て、制御ゲインを演算する。
情報を送受信し、その一方で板厚とスタンド間張力との
相互干渉を小さく抑制するための計算に必要な制御ゲイ
ンを制御ゲイン演算手段６９から受け取る。この制御ゲ
イン演算手段６９は設定手段７０から必要な情報を得
て、制御ゲインを演算する。
【００１８】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて以下に説明する。まず、設定手段７０は圧延材７
１の性質や圧延条件に基いて、制御ゲインの演算に必要
なパラメータ、すなわち、圧延材７１の各スタンドの板
厚目標値、スタンド間張力目標値、制御対象プロセスの
モデルを表現する変数、板厚とスタンド間張力を指定す
るための変数および板厚とスタンド間張力の応答を調整
するための変数を指定して、各設定値を制御ゲイン演算
手段６９に加える。
ついて以下に説明する。まず、設定手段７０は圧延材７
１の性質や圧延条件に基いて、制御ゲインの演算に必要
なパラメータ、すなわち、圧延材７１の各スタンドの板
厚目標値、スタンド間張力目標値、制御対象プロセスの
モデルを表現する変数、板厚とスタンド間張力を指定す
るための変数および板厚とスタンド間張力の応答を調整
するための変数を指定して、各設定値を制御ゲイン演算
手段６９に加える。
【００１９】これに対して、制御ゲイン演算手段６９
は、設定されたパラメータの値を用いて、制御ゲインを
演算して、制御演算手段６３〜６８に与える。
は、設定されたパラメータの値を用いて、制御ゲインを
演算して、制御演算手段６３〜６８に与える。
【００２０】制御演算手段６３〜６８は、演算された制
御ゲインと、第２〜第７スタンド２〜７のロードセル３
０〜３５による検出荷重と、これらのスタンドの入側の
張力検出装置３６〜４１による検出張力と、Ｘ線板厚計
６０の測定板厚に基いて、第１〜第６のスタンド１〜６
の交流主機１５〜２０の速度指令値と、第２〜第７スタ
ンド２〜７のロールギャップ指令値とを演算し、それぞ
れ交流主機速度制御装置２２〜２７と圧下装置９〜１４
に加える。なお、第７スタンド７の交流主機２１の速度
は、圧延機全体の速度基準、いわゆるピボットとされ、
交流主機速度制御装置２８により一定の速度で制御され
る。このため、第７のスタンド７の交流主機速度制御装
置２８は制御の操作端から外されている。
御ゲインと、第２〜第７スタンド２〜７のロードセル３
０〜３５による検出荷重と、これらのスタンドの入側の
張力検出装置３６〜４１による検出張力と、Ｘ線板厚計
６０の測定板厚に基いて、第１〜第６のスタンド１〜６
の交流主機１５〜２０の速度指令値と、第２〜第７スタ
ンド２〜７のロールギャップ指令値とを演算し、それぞ
れ交流主機速度制御装置２２〜２７と圧下装置９〜１４
に加える。なお、第７スタンド７の交流主機２１の速度
は、圧延機全体の速度基準、いわゆるピボットとされ、
交流主機速度制御装置２８により一定の速度で制御され
る。このため、第７のスタンド７の交流主機速度制御装
置２８は制御の操作端から外されている。
【００２１】一方、ルーパ４２〜４７に対しては、ルー
パ電動機速度制御装置５４〜５９がそれぞれ独立したル
ーパ高さ目標値と実際の高さとの偏差を小さくするよう
に、ルーパ電動機４８〜５３を速度制御している。
パ電動機速度制御装置５４〜５９がそれぞれ独立したル
ーパ高さ目標値と実際の高さとの偏差を小さくするよう
に、ルーパ電動機４８〜５３を速度制御している。
【００２２】ここで、交流主機速度制御装置２２〜２８
の速度応答角周波数を４０ラジアン毎秒として、図１の
制御系をシミュレーションすると図２に示す結果が得ら
れた。
の速度応答角周波数を４０ラジアン毎秒として、図１の
制御系をシミュレーションすると図２に示す結果が得ら
れた。
【００２３】図２(a) 〜(f) は７スタンドの圧延機で圧
延材を圧延したときの第１〜第７スタンド間張力の変化
を示したものであり、図２(g) は第７スタンド出側の板
厚変動を示したものである。ここで、第１スタンドから
第７スタンドの各スタンド間の圧延材に約１．６ Kg/mm
2 の張力基準値を与えたとき、各スタンド間張力は圧延
材の進行に応じて変化するが、各スタンド間の初期変動
を除いた最大脈動分は０．６ kg/mm2 （PEAK TO PEAK）
以下であり、また、第７スタンド出側の板厚において
も、ステップ状の変化が与えられた直後を除けば、２０
μｍ（PEAK TO PEAK）以下に抑えられる。また、これと
同じ条件にて主機電動機として直流電動機を用いると共
に、従来のゲージメータＡＧＣと、ＰＩ制御によるスタ
ンド間張力制御とをそれぞれ独立して行ない、主機電動
機としての直流電動機の速度応答の交差角周波数を２０
ラジアン毎秒 (rad/sec)とした場合のシミュレーション
結果を図３に示す。図３から明らかなように、第１スタ
ンドから第７スタンドの各スタンド間の張力基準約１．
６ｋg ／mm2 に対して、各スタンド間の最大脈動分は
４．０ｋg ／mm2 （PEAK TO PEAK）にもなり、また、第
７スタンド出側の板厚変動は８０μｍ（PEAK TO PEAK）
にもなってしまう。
延材を圧延したときの第１〜第７スタンド間張力の変化
を示したものであり、図２(g) は第７スタンド出側の板
厚変動を示したものである。ここで、第１スタンドから
第７スタンドの各スタンド間の圧延材に約１．６ Kg/mm
2 の張力基準値を与えたとき、各スタンド間張力は圧延
材の進行に応じて変化するが、各スタンド間の初期変動
を除いた最大脈動分は０．６ kg/mm2 （PEAK TO PEAK）
以下であり、また、第７スタンド出側の板厚において
も、ステップ状の変化が与えられた直後を除けば、２０
μｍ（PEAK TO PEAK）以下に抑えられる。また、これと
同じ条件にて主機電動機として直流電動機を用いると共
に、従来のゲージメータＡＧＣと、ＰＩ制御によるスタ
ンド間張力制御とをそれぞれ独立して行ない、主機電動
機としての直流電動機の速度応答の交差角周波数を２０
ラジアン毎秒 (rad/sec)とした場合のシミュレーション
結果を図３に示す。図３から明らかなように、第１スタ
ンドから第７スタンドの各スタンド間の張力基準約１．
６ｋg ／mm2 に対して、各スタンド間の最大脈動分は
４．０ｋg ／mm2 （PEAK TO PEAK）にもなり、また、第
７スタンド出側の板厚変動は８０μｍ（PEAK TO PEAK）
にもなってしまう。
【００２４】図２、図３のシミュレーション結果から明
らかなように、主機電動機として直流電動機を用いたが
ためにその交差角周波数が２０ラジアン毎秒に制限され
た従来の装置と比較して、主機電動機として交流電動機
を用い、その交差角周波数を４０ラジアン毎秒とした本
実施例の装置は、張力変動が小さく、板厚制御精度が格
段に向上していることが分かる。
らかなように、主機電動機として直流電動機を用いたが
ためにその交差角周波数が２０ラジアン毎秒に制限され
た従来の装置と比較して、主機電動機として交流電動機
を用い、その交差角周波数を４０ラジアン毎秒とした本
実施例の装置は、張力変動が小さく、板厚制御精度が格
段に向上していることが分かる。
【００２５】図４は計算によって求められた速度制御系
の交差角周波数ωc と第７スタンド出側の板厚偏差の低
減率と関係を示した線図であり、主機速度制御系の交差
角周波数ωc の増大に応じて板厚偏差低減率も小さくな
っている。そして、約４０ラジアン毎秒を境にして、こ
れを超えた範囲での板厚偏差低減率が比較的平坦になっ
ていることが分かる。このことは、交差角周波数ωc を
約４０ラジアン毎秒以上とすることによって、板厚偏差
低減の効果が大きいことを示している。
の交差角周波数ωc と第７スタンド出側の板厚偏差の低
減率と関係を示した線図であり、主機速度制御系の交差
角周波数ωc の増大に応じて板厚偏差低減率も小さくな
っている。そして、約４０ラジアン毎秒を境にして、こ
れを超えた範囲での板厚偏差低減率が比較的平坦になっ
ていることが分かる。このことは、交差角周波数ωc を
約４０ラジアン毎秒以上とすることによって、板厚偏差
低減の効果が大きいことを示している。
【００２６】一方、自動板厚制御においては、各スタン
ドの出側板厚を、次に示すゲージメータ式で推定してい
る。
ドの出側板厚を、次に示すゲージメータ式で推定してい
る。
【００２７】 ｈｉ＝Ｓｏｉ＋Ｓｆｉ・Ｐｉ／Ｍｉ （ｉ＝１〜７）…(1) ただし ｈｉ：ｉスタンドの出側板厚、 Ｓｏｉ：ｉスタンドのロールギャップ、 Ｐｉ：ｉスタンドの圧延荷重、 Ｍｉ：ｉスタンドのミル定数、 Ｓｆｉ：ｉスタンドのスケールファクタ である。
【００２８】(1) 式からも明らかなように、板厚検出精
度を高めるためには、ｉスタンドのスケールファクタＳ
ｆｉを１．０に限りなく近づける必要があるが、従来の
連続熱間圧延機制御装置では、０．８以下にしか設定で
きなかった。これは、圧延材７１の張力変動と、ルーパ
高さ変動が大きかったため、ｉスタンドのスケールファ
クタＳｆｉを高めると、圧延現象が更に不安定になるた
めであった。
度を高めるためには、ｉスタンドのスケールファクタＳ
ｆｉを１．０に限りなく近づける必要があるが、従来の
連続熱間圧延機制御装置では、０．８以下にしか設定で
きなかった。これは、圧延材７１の張力変動と、ルーパ
高さ変動が大きかったため、ｉスタンドのスケールファ
クタＳｆｉを高めると、圧延現象が更に不安定になるた
めであった。
【００２９】これに対して、本実施例では、圧延材７１
の張力変動と、ルーパ高さの変動が小さいため、ｉスタ
ンドのスケールファクタＳｆｉを大きく設定しても、圧
延現象が不安定にならないという特性があり、したがっ
て、板厚検出精度をも高めることができる。
の張力変動と、ルーパ高さの変動が小さいため、ｉスタ
ンドのスケールファクタＳｆｉを大きく設定しても、圧
延現象が不安定にならないという特性があり、したがっ
て、板厚検出精度をも高めることができる。
【００３０】かくして、上記実施例によれば、圧延材の
張力変動を小さくすると共に、板厚制御のスケールファ
クターを大きく設定することを可能にして、最終目標で
ある板厚精度を向上させることができる。
張力変動を小さくすると共に、板厚制御のスケールファ
クターを大きく設定することを可能にして、最終目標で
ある板厚精度を向上させることができる。
【００３１】なお、圧延機駆動用の主機電動機として交
流電動機を用いると共に、この交流電動機の速度応答の
交差角周波数を略４０ラジアン毎秒以上とする技術は、
上述した非干渉制御に限らず、圧延材張力とルーパ高さ
との干渉を小さくしながら主機電動機速度およびルーパ
駆動電動機速度を制御するルーパ多変数制御装置や、圧
延材張力とルーパ高さとの干渉を抑えることなくＰＩＤ
制御により圧延材張力及びルーパ高さを制御する装置に
も適用することができる。
流電動機を用いると共に、この交流電動機の速度応答の
交差角周波数を略４０ラジアン毎秒以上とする技術は、
上述した非干渉制御に限らず、圧延材張力とルーパ高さ
との干渉を小さくしながら主機電動機速度およびルーパ
駆動電動機速度を制御するルーパ多変数制御装置や、圧
延材張力とルーパ高さとの干渉を抑えることなくＰＩＤ
制御により圧延材張力及びルーパ高さを制御する装置に
も適用することができる。
【００３２】なおまた、上記実施例では、ワークロール
の外側にバックアップロールを配置しただけの４重圧延
機で、しかもこれらの圧延機間に設けられたルーパをル
ーパ電動機で駆動するものを例示したが、本発明はこの
ような構造に適用を限定されるものではなく、中間ロー
ルなどを備えた圧延機であっても、ルーパを油圧駆動す
るものであっても同様に適用することができる。
の外側にバックアップロールを配置しただけの４重圧延
機で、しかもこれらの圧延機間に設けられたルーパをル
ーパ電動機で駆動するものを例示したが、本発明はこの
ような構造に適用を限定されるものではなく、中間ロー
ルなどを備えた圧延機であっても、ルーパを油圧駆動す
るものであっても同様に適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の連続熱間圧
延機制御装置によれば、圧延機を駆動する主機電動機と
して交流電動機を用い、この交流電動機に対する速度応
答の交差角周波数を４０ラジアン毎秒以上としたので、
ルーパ高さの変動が小さく、材料の張力変動が小さい理
想的なタンデム圧延機のルーパ制御系が実現でき、その
結果として、板厚制御におけるスケールファクターを高
く設定しても安定な圧延状態が得られ、かつ、板厚制御
精度の良い連続熱間圧延機の制御装置が得られる。
延機制御装置によれば、圧延機を駆動する主機電動機と
して交流電動機を用い、この交流電動機に対する速度応
答の交差角周波数を４０ラジアン毎秒以上としたので、
ルーパ高さの変動が小さく、材料の張力変動が小さい理
想的なタンデム圧延機のルーパ制御系が実現でき、その
結果として、板厚制御におけるスケールファクターを高
く設定しても安定な圧延状態が得られ、かつ、板厚制御
精度の良い連続熱間圧延機の制御装置が得られる。
【図１】本発明の一実施例に係る連続熱間圧延機制御装
置の概略構成図。
置の概略構成図。
【図２】本発明の一実施例のシミュレーション状態を説
明するために、圧延材のスタンド間張力および板厚の時
間に対する変化状態を示した線図。
明するために、圧延材のスタンド間張力および板厚の時
間に対する変化状態を示した線図。
【図３】従来の熱間圧延機のシミュレーション状態を説
明するために、圧延材のスタンド間張力および板厚の時
間に対する変化状態を示した線図。
明するために、圧延材のスタンド間張力および板厚の時
間に対する変化状態を示した線図。
【図４】主機電動機の速度応答と仕上出側板厚精度の関
係を示した線図。
係を示した線図。
【符号の説明】 １〜７ スタンド ８〜１４ 圧下装置 １５〜２１ 交流主機 ２２〜２８ 交流主機速度制御装置 ２９〜３５ ロードセル ３６〜４１ 張力検出装置 ４２〜４７ ルーパ ４８〜５３ ルーパ電動機 ５４〜５９ ルーパ電動機速度制御装置 ６０ Ｘ線板厚計 ６１ モニタＡＧＣ装置 ６２ 板厚制御装置 ６３〜６８ 制御演算手段 ６９ 制御ゲイン演算手段 ７０ 設定手段 ７１ 圧延材
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 Ｈ０２Ｐ 5/00 Ｋ 9063−5Ｈ 5/46 Ｈ 8325−5Ｈ // Ｂ２１Ｂ 37/18 ＢＢＭ 8315−4Ｅ Ｂ２１Ｂ 37/00 １３０ 37/12 ＢＢＭ 8315−4Ｅ １１１ Ｚ (72)発明者 土 屋 古 人 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 関 口 邦 男 東京都府中市東芝町１ 株式会社東芝府中 工場内
Claims (3)
- 【請求項１】連続配置された複数のスタンド間にそれぞ
れルーパを設け、各スタンドの圧延機駆動用の主機電動
機及びルーパ駆動用電動機を制御するに当たり、スタン
ド間の圧延材の張力を基準値に保つための前記主機電動
機の回転速度指令値とスタンド間のルーパの高さをルー
パ高さ指令値に追従させるためのルーパ駆動用電動機の
回転速度指令値とを演算する制御演算手段と、演算され
た前記各回転速度指令値によって前記圧延機駆動用の主
機電動機及びルーパ駆動用電動機を速度制御するルーパ
多変数制御装置とを備えた連続熱間圧延機の制御装置に
おいて、 前記圧延機駆動用の主機電動機として交流電動機を用い
ると共に、この交流電動機の速度応答の交差角周波数を
略４０ラジアン毎秒以上とする、 ことを特徴とする連続熱間圧延機の制御装置。 - 【請求項２】連続配置された複数のスタンド間にそれぞ
れルーパを設け、各スタンドの圧延機駆動用の主機電動
機及びルーパ駆動用電動機を制御するに当たり、スタン
ド間の圧延材の張力を基準値に保つためのルーパ駆動用
電動機の張力指令値とルーパの高さを基準値に追従させ
るための主機電動機の回転速度指令値とを演算する制御
演算手段と、演算された前記ルーパ駆動用電動機の張力
指令値に従って前記ルーパ駆動用電動機を張力制御する
張力制御装置と、演算された主機電動機の回転速度指令
値に従って主機電動機を速度制御するルーパ高さ制御装
置とを備えた連続熱間圧延機の制御装置において、 前記圧延機駆動用の主機電動機として交流電動機を用い
ると共に、この交流電動機の速度応答の交差角周波数を
略４０ラジアン毎秒以上とする、 ことを特徴とする連続熱間圧延機の制御装置。 - 【請求項３】連続配置された複数のスタンド間にそれぞ
れルーパを設け、各スタンドの圧延機駆動用の主機電動
機及びルーパ駆動用電動機を制御するに当たり、スタン
ド間の圧延材の張力を基準値に保つ制御とルーパの高さ
を指令値に保つ制御をお互いに干渉しあわない、非干渉
制御を行なう非干渉制御装置を備えた連続熱間圧延機の
制御装置において、 前記圧延機駆動用の主機電動機として交流電動機を用い
ると共に、この交流電動機の速度応答の交差角周波数を
略４０ラジアン毎秒以上とする、 ことを特徴とする連続熱間圧延機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5174403A JPH0732021A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 連続熱間圧延機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5174403A JPH0732021A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 連続熱間圧延機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0732021A true JPH0732021A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=15977960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5174403A Pending JPH0732021A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 連続熱間圧延機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732021A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103418618A (zh) * | 2012-05-23 | 2013-12-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 冷连轧机性能前馈厚度控制方法 |
| CN104001733A (zh) * | 2014-03-11 | 2014-08-27 | 广西柳州银海铝业股份有限公司 | 防止张力测量辊相对于连轧带材打滑的控制方法 |
-
1993
- 1993-07-14 JP JP5174403A patent/JPH0732021A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103418618A (zh) * | 2012-05-23 | 2013-12-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 冷连轧机性能前馈厚度控制方法 |
| CN104001733A (zh) * | 2014-03-11 | 2014-08-27 | 广西柳州银海铝业股份有限公司 | 防止张力测量辊相对于连轧带材打滑的控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991122 |