JPH0857519A - 圧延機の制御装置 - Google Patents
圧延機の制御装置Info
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- JPH0857519A JPH0857519A JP6196994A JP19699494A JPH0857519A JP H0857519 A JPH0857519 A JP H0857519A JP 6196994 A JP6196994 A JP 6196994A JP 19699494 A JP19699494 A JP 19699494A JP H0857519 A JPH0857519 A JP H0857519A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ルーパ角度と圧延材張力との非干渉制御によ
ってエンドレス圧延を行う場合でも、張力を最適に制御
して接合部の破断を未然に防ぐことのできる圧延機の制
御装置を得る。 【構成】 熱間タンデム圧延機のスタンド間の圧延材張
力及び該スタンド間に配置されたルーパの角度の各目標
値とこれに対応する各検出値との偏差を零に近付けるよ
うに、圧延機駆動電動機の速度制御系及びルーパ駆動電
動機の速度制御系を非干渉化する速度目標値を算出して
各制御系に加えるに当たり、圧延材張力の検出値が予め
定めた上限値以上になったとき、あるいは、圧延材張力
の検出値が予め定めた下限値以下になったとき、ルーパ
角度の目標値を所定値だけ減少又は増大させるルーパ角
度補正手段を備える。
ってエンドレス圧延を行う場合でも、張力を最適に制御
して接合部の破断を未然に防ぐことのできる圧延機の制
御装置を得る。 【構成】 熱間タンデム圧延機のスタンド間の圧延材張
力及び該スタンド間に配置されたルーパの角度の各目標
値とこれに対応する各検出値との偏差を零に近付けるよ
うに、圧延機駆動電動機の速度制御系及びルーパ駆動電
動機の速度制御系を非干渉化する速度目標値を算出して
各制御系に加えるに当たり、圧延材張力の検出値が予め
定めた上限値以上になったとき、あるいは、圧延材張力
の検出値が予め定めた下限値以下になったとき、ルーパ
角度の目標値を所定値だけ減少又は増大させるルーパ角
度補正手段を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間タンデム圧延機の
各スタンド間に配置されたルーパの角度と、スタンド間
の圧延材張力とを非干渉にて制御するルーパ制御装置を
有する圧延機の制御装置に関する。
各スタンド間に配置されたルーパの角度と、スタンド間
の圧延材張力とを非干渉にて制御するルーパ制御装置を
有する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おける最終製品の
評価基準に板厚及び板幅がある。このうち、板厚に対し
て自動板厚制御（ＡＧＣ）が行われ、板幅に対して自動
板幅制御（ＡＷＣ）が行われる。一方、圧延中の材料に
かかる張力は板厚や板幅に影響するため、張力制御も行
われている。
評価基準に板厚及び板幅がある。このうち、板厚に対し
て自動板厚制御（ＡＧＣ）が行われ、板幅に対して自動
板幅制御（ＡＷＣ）が行われる。一方、圧延中の材料に
かかる張力は板厚や板幅に影響するため、張力制御も行
われている。
【０００３】特に、熱間圧延における圧延材は加熱処理
されて高温となり、材料自体の変形抵抗が小さくなって
おり、張力が大きいと材料の破断を起こしやすくなる。
この破断を防止しょうとして張力を小さく設定すると外
乱や誤設定により無張力の状態になることがあり、その
状態が長く続くと圧延機スタンド間での大きなループの
発生となって事故を引き起こすことがある。そこで、熱
間圧延機では特にルーパ装置が設けられ、このルーパ装
置によって張力制御が行われ、また、材料の通板性を良
くする観点からルーパの角度制御も行われる。
されて高温となり、材料自体の変形抵抗が小さくなって
おり、張力が大きいと材料の破断を起こしやすくなる。
この破断を防止しょうとして張力を小さく設定すると外
乱や誤設定により無張力の状態になることがあり、その
状態が長く続くと圧延機スタンド間での大きなループの
発生となって事故を引き起こすことがある。そこで、熱
間圧延機では特にルーパ装置が設けられ、このルーパ装
置によって張力制御が行われ、また、材料の通板性を良
くする観点からルーパの角度制御も行われる。
【０００４】かかる圧延材張力及びルーパ角度の制御に
おいて、圧延材張力からルーパ角度への干渉と、ルーパ
角度から圧延材張力への干渉とがある。従来からの張力
制御には、それら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角度を制御する方法と、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
延材張力とルーパ角度とを独立に制御する非干渉制御方
法と、ルーパ角度と圧延材張力との非干渉系を多変数と
してとらえ、最適制御理論（Linear Quardratic ）、Ｈ
∞制御、ＩＬＱ制御を適用する方法等があり、それぞれ
実機に適用されている。さらに、各スタンド出側板厚と
スタンド間張力との非干渉化を多変数系ととらえ、非干
渉化する板厚・張力の多変数制御も適用されている。
おいて、圧延材張力からルーパ角度への干渉と、ルーパ
角度から圧延材張力への干渉とがある。従来からの張力
制御には、それら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角度を制御する方法と、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
延材張力とルーパ角度とを独立に制御する非干渉制御方
法と、ルーパ角度と圧延材張力との非干渉系を多変数と
してとらえ、最適制御理論（Linear Quardratic ）、Ｈ
∞制御、ＩＬＱ制御を適用する方法等があり、それぞれ
実機に適用されている。さらに、各スタンド出側板厚と
スタンド間張力との非干渉化を多変数系ととらえ、非干
渉化する板厚・張力の多変数制御も適用されている。
【０００５】また、多品種少量生産への対応の必要性か
ら、１本の圧延材の圧延中に板厚または板幅を変更する
走間板厚変更、走間板幅変更、走間板厚・板幅変更（以
下、これらをまとめて走間変更という）が行われる。さ
らに、圧延材の先尾端の品質劣化を防ぎ、極薄厚材の圧
延を可能にするために、複数の圧延材を接合して１本の
圧延材とする、いわゆる、エンドレス圧延がある。この
エンドレス圧延においても接合部分の前後で走間変更が
行われることがある。
ら、１本の圧延材の圧延中に板厚または板幅を変更する
走間板厚変更、走間板幅変更、走間板厚・板幅変更（以
下、これらをまとめて走間変更という）が行われる。さ
らに、圧延材の先尾端の品質劣化を防ぎ、極薄厚材の圧
延を可能にするために、複数の圧延材を接合して１本の
圧延材とする、いわゆる、エンドレス圧延がある。この
エンドレス圧延においても接合部分の前後で走間変更が
行われることがある。
【０００６】ここで、非干渉制御の例として、図３に示
す２入力（２操作量）、２出力（２制御量）のプラント
を対象に説明する。図３は制御プラントＧp (s) の制御
量ｙ1 (s) ，ｙ2 (s) をそれぞれ目標値ｒ1 (s) ，ｒ2
(s) に制御するための操作量ｕ1 (s) ，ｕ2 (s) を決定
するための制御系を表している。この図から分かるよう
に、制御量ｙ1 (s) ，ｙ2 (s) と操作量ｕ1 (s) ，ｕ2
(s) との関係は、
す２入力（２操作量）、２出力（２制御量）のプラント
を対象に説明する。図３は制御プラントＧp (s) の制御
量ｙ1 (s) ，ｙ2 (s) をそれぞれ目標値ｒ1 (s) ，ｒ2
(s) に制御するための操作量ｕ1 (s) ，ｕ2 (s) を決定
するための制御系を表している。この図から分かるよう
に、制御量ｙ1 (s) ，ｙ2 (s) と操作量ｕ1 (s) ，ｕ2
(s) との関係は、
【０００７】
【数１】 となり、ｙ1 (s) を制御するための制御ループと、ｙ2
(s) を制御するための制御ループとが互いに干渉し合う
系となっている。
(s) を制御するための制御ループとが互いに干渉し合う
系となっている。
【０００８】このような系に対して、非干渉制御系の制
御演算部は、図３の破線で囲まれた２個のブロック、す
なわち、 (a) メインコントローラＫ(s) (b) クロスコントローラＧc (s) から構成されている。以下、上記各々のコントローラの
役割及び設計手法を説明する。
御演算部は、図３の破線で囲まれた２個のブロック、す
なわち、 (a) メインコントローラＫ(s) (b) クロスコントローラＧc (s) から構成されている。以下、上記各々のコントローラの
役割及び設計手法を説明する。
【０００９】メインコントローラＫ(s) は、１入力１出
力の場合の比例積分動作と同様の演算を制御偏差ｅ
1 (s) ，ｅ2 (s) に対して行っている。もし仮に、メイ
ンコントローラＫ(s) の出力ｚ1 (s) ，ｚ2 (s) をその
まま操作量として制御プラントＧp (s) に与えた場合に
は、ｚ1 (s) は制御量ｙ1 (s) に影響を与えるのみでな
く、ｙ2 (s) にも影響を与える。したがって、このまま
では、ｙ1 (s) を制御する制御系とｙ2 (s) を制御する
制御系とが相互干渉をおこしてしまうことになる。この
相互干渉を取り除く役割を果たすのがクロスコントロー
ラＧc (s) である。クロスコントローラの主目的は、メ
インコントローラＫ(s) の出力ｚ1 (s) は制御量ｙ
1 (s) にのみ影響を与え、出力ｚ2 (s) は制御量ｙ
2 (s) にのみ影響を与えるような制御系を実現すること
にある。いま、メインコントローラの出力ｚ1(s) ，ｚ
2 (s) と操作量ｕ1 (s) ，ｕ2 (s) との関係を図３のよ
うに、
力の場合の比例積分動作と同様の演算を制御偏差ｅ
1 (s) ，ｅ2 (s) に対して行っている。もし仮に、メイ
ンコントローラＫ(s) の出力ｚ1 (s) ，ｚ2 (s) をその
まま操作量として制御プラントＧp (s) に与えた場合に
は、ｚ1 (s) は制御量ｙ1 (s) に影響を与えるのみでな
く、ｙ2 (s) にも影響を与える。したがって、このまま
では、ｙ1 (s) を制御する制御系とｙ2 (s) を制御する
制御系とが相互干渉をおこしてしまうことになる。この
相互干渉を取り除く役割を果たすのがクロスコントロー
ラＧc (s) である。クロスコントローラの主目的は、メ
インコントローラＫ(s) の出力ｚ1 (s) は制御量ｙ
1 (s) にのみ影響を与え、出力ｚ2 (s) は制御量ｙ
2 (s) にのみ影響を与えるような制御系を実現すること
にある。いま、メインコントローラの出力ｚ1(s) ，ｚ
2 (s) と操作量ｕ1 (s) ，ｕ2 (s) との関係を図３のよ
うに、
【００１０】
【数２】 で構成する。(1),(2) 式よりメインコントローラの出力
ｚ1 (s) ，ｚ2 (s) から制御量ｙ1 (s) ，ｙ2 (s) への
変換式を求めると次のようになる。
ｚ1 (s) ，ｚ2 (s) から制御量ｙ1 (s) ，ｙ2 (s) への
変換式を求めると次のようになる。
【００１１】
【数３】 したがって、
【００１２】
【数４】 となる。制御系を非干渉化するためには(4) 式の対角要
素のみを残して非対称要素を０とすればよい。つまり、 ｇp 11(s) ｈ12(s) ＋ｇp 12(s) ｈ22(s) ＝０ …(5) ｇp 21(s) ｈ11(s) ＋ｇp 22(s) ｈ21(s) ＝０ …(6) である。(5),(6) 式からｈ12(s) とｈ22(s) との比と、
ｈ11(s) とｈ21(s) との比が求まる。したがって、任意
に選べるわけであるが、メインコントローラの設計を容
易にするために、ｈ11(s) ＝ｈ22(s) ＝１に選ぶ。この
とき、ｈ12(s) ，ｈ21(s) は
素のみを残して非対称要素を０とすればよい。つまり、 ｇp 11(s) ｈ12(s) ＋ｇp 12(s) ｈ22(s) ＝０ …(5) ｇp 21(s) ｈ11(s) ＋ｇp 22(s) ｈ21(s) ＝０ …(6) である。(5),(6) 式からｈ12(s) とｈ22(s) との比と、
ｈ11(s) とｈ21(s) との比が求まる。したがって、任意
に選べるわけであるが、メインコントローラの設計を容
易にするために、ｈ11(s) ＝ｈ22(s) ＝１に選ぶ。この
とき、ｈ12(s) ，ｈ21(s) は
【００１３】
【数５】 このようにして、クロスコントローラＧc (s) の設計が
終了したならば、次はメインコントローラの設計、具体
的には図３のＴ11，Ｔ12，Ｔ21，Ｔ22の設計を行う。こ
の段階においては、ｙ1 (s) を制御するループと、ｙ2
(s) を制御するループとの相互干渉が取り除かれている
ので、設計手順は通常の１入力１出力系に対する設計手
法を適用すればよい。
終了したならば、次はメインコントローラの設計、具体
的には図３のＴ11，Ｔ12，Ｔ21，Ｔ22の設計を行う。こ
の段階においては、ｙ1 (s) を制御するループと、ｙ2
(s) を制御するループとの相互干渉が取り除かれている
ので、設計手順は通常の１入力１出力系に対する設計手
法を適用すればよい。
【００１４】前述した非干渉制御の一般的な設計をルー
パ制御系に適用したブロック図を図４に示す。図４にお
いて、ブロック14は張力制御のメインコントローラで、
ブロック15はルーパ角度制御のメインコントローラであ
り、ブロック16及び17はクロスコントローラである。ブ
ロック18は圧延ロールを駆動する主電動機（以下、主機
という）の制御系で、一次遅れ系で簡易化して表してあ
る。ブロック19は主機速度から圧延材速度への影響係数
を表し、ｆは先進率である。ブロック20は張力発生系
で、Ｅは材料のヤング率、Ｌはスタンド間距離である。
ブロック21は張力が変化することによる圧延材速度への
影響係数を表し、張力フィードバック係数と呼ばれてい
る。また、ブロック22はルーパ電動機速度から圧延材速
度への影響係数を表し、ブロック23は張力からルーパ電
動機トルクへの影響係数を表している。ブロック24はル
ーパ角度からルーパ電動機トルクへのゲイン、ブロック
25はルーパ速度ＰＩ制御器、ブロック26はルーパ電動機
トルク定数、ブロック27はルーパ電動機におけるトルク
からルーパ角度への伝達関数をそれぞれ表す。ブロック
28はルーパ電動機の回転速度からルーパ角度への伝達関
数、ブロック29はルーパダンピング係数を表している。
パ制御系に適用したブロック図を図４に示す。図４にお
いて、ブロック14は張力制御のメインコントローラで、
ブロック15はルーパ角度制御のメインコントローラであ
り、ブロック16及び17はクロスコントローラである。ブ
ロック18は圧延ロールを駆動する主電動機（以下、主機
という）の制御系で、一次遅れ系で簡易化して表してあ
る。ブロック19は主機速度から圧延材速度への影響係数
を表し、ｆは先進率である。ブロック20は張力発生系
で、Ｅは材料のヤング率、Ｌはスタンド間距離である。
ブロック21は張力が変化することによる圧延材速度への
影響係数を表し、張力フィードバック係数と呼ばれてい
る。また、ブロック22はルーパ電動機速度から圧延材速
度への影響係数を表し、ブロック23は張力からルーパ電
動機トルクへの影響係数を表している。ブロック24はル
ーパ角度からルーパ電動機トルクへのゲイン、ブロック
25はルーパ速度ＰＩ制御器、ブロック26はルーパ電動機
トルク定数、ブロック27はルーパ電動機におけるトルク
からルーパ角度への伝達関数をそれぞれ表す。ブロック
28はルーパ電動機の回転速度からルーパ角度への伝達関
数、ブロック29はルーパダンピング係数を表している。
【００１５】図４に示す制御系では張力制御は主機が操
作端となり、ルーパ角度制御はルーパ電動機が操作端に
なる。このとき、張力制御系には材料速度の外乱が入り
やすく張力変動が起こりやすいが、ルーパ制御系はカス
ケード制御でもあるために外乱が入っても比較的角度は
一定に保たれる。
作端となり、ルーパ角度制御はルーパ電動機が操作端に
なる。このとき、張力制御系には材料速度の外乱が入り
やすく張力変動が起こりやすいが、ルーパ制御系はカス
ケード制御でもあるために外乱が入っても比較的角度は
一定に保たれる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】前述の如く、ルーパ制
御に非干渉制御を適用した場合、ルーパ角度は容易に一
定に保たれる。しかし、張力変動がある場合でもルーパ
角度を一定に制御しようとするため、ルーパ本来の機
能、すなわち、張力制御機能を発揮し難くかった。
御に非干渉制御を適用した場合、ルーパ角度は容易に一
定に保たれる。しかし、張力変動がある場合でもルーパ
角度を一定に制御しようとするため、ルーパ本来の機
能、すなわち、張力制御機能を発揮し難くかった。
【００１７】一方、熱間圧延におけるエンドレス圧延の
技術はまだ確立された技術ではなく、いろいろな接合方
法がある。一例として圧延を先行して行っている材料
（先行材）の尾端とこれに続いて圧延される材料（後行
材）の先端とを突合わせて高周波加熱し、さらに、突合
わせ位置から外れた部位を把持して相互方向に押し付け
て接合する方法がある。この場合は接合部の温度が高く
なり、また、把持した部分の温度が下降することがあ
る。もし、接合部の強度が不十分である場合、これらの
温度変化や接合前後の変形抵抗の違いによって、タンデ
ム圧延機内で過度の張力を印加することになり、接合部
の破断を招くことがある。
技術はまだ確立された技術ではなく、いろいろな接合方
法がある。一例として圧延を先行して行っている材料
（先行材）の尾端とこれに続いて圧延される材料（後行
材）の先端とを突合わせて高周波加熱し、さらに、突合
わせ位置から外れた部位を把持して相互方向に押し付け
て接合する方法がある。この場合は接合部の温度が高く
なり、また、把持した部分の温度が下降することがあ
る。もし、接合部の強度が不十分である場合、これらの
温度変化や接合前後の変形抵抗の違いによって、タンデ
ム圧延機内で過度の張力を印加することになり、接合部
の破断を招くことがある。
【００１８】これとは反対に、接合部の温度が高くなり
過ぎて張力が極端に小さくなった時には材料のループが
発生して接合部が上下方向に折れ曲って破断することが
ある。
過ぎて張力が極端に小さくなった時には材料のループが
発生して接合部が上下方向に折れ曲って破断することが
ある。
【００１９】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、ルーパ角度と圧延材張力との非干渉制御
によってエンドレス圧延を行う場合でも、張力を最適に
制御して接合部の破断を未然に防ぐことのできる圧延機
の制御装置を得ることを目的とする。
されたもので、ルーパ角度と圧延材張力との非干渉制御
によってエンドレス圧延を行う場合でも、張力を最適に
制御して接合部の破断を未然に防ぐことのできる圧延機
の制御装置を得ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】熱間タンデム圧延機のス
タンド間の圧延材張力及び該スタンド間に配置されたル
ーパの角度の各目標値とこれに対応する各検出値との偏
差を零に近付けるように、圧延機駆動電動機の速度制御
系及びルーパ駆動電動機の速度制御系を非干渉化する速
度目標値を算出して各制御系に加えるに当たり、請求項
１に記載の装置は、圧延材張力の検出値が予め定めた上
限値以上になったとき、ルーパ角度の目標値を所定値だ
け減少させるルーパ角度補正手段を備え、請求項２に記
載の装置は、圧延材張力の検出値が予め定めた下限値以
下になったとき、ルーパ角度の目標値を所定値だけ増大
させるルーパ角度補正手段を備え、請求項３に記載の装
置は、圧延材張力の検出値が予め定めた上限値以上にな
ったとき、ルーパ角度の目標値を所定値だけ減少させ、
圧延材張力の検出値が予め定めた下限値以下になったと
き、ルーパ角度の目標値を所定値だけ増大させるルーパ
角度補正手段を備えたことを特徴としている。
タンド間の圧延材張力及び該スタンド間に配置されたル
ーパの角度の各目標値とこれに対応する各検出値との偏
差を零に近付けるように、圧延機駆動電動機の速度制御
系及びルーパ駆動電動機の速度制御系を非干渉化する速
度目標値を算出して各制御系に加えるに当たり、請求項
１に記載の装置は、圧延材張力の検出値が予め定めた上
限値以上になったとき、ルーパ角度の目標値を所定値だ
け減少させるルーパ角度補正手段を備え、請求項２に記
載の装置は、圧延材張力の検出値が予め定めた下限値以
下になったとき、ルーパ角度の目標値を所定値だけ増大
させるルーパ角度補正手段を備え、請求項３に記載の装
置は、圧延材張力の検出値が予め定めた上限値以上にな
ったとき、ルーパ角度の目標値を所定値だけ減少させ、
圧延材張力の検出値が予め定めた下限値以下になったと
き、ルーパ角度の目標値を所定値だけ増大させるルーパ
角度補正手段を備えたことを特徴としている。
【００２１】
【作用】請求項１に記載の装置においては、接合部に加
わる材料張力が予め定めた上限値を超えたとき、すなわ
ち、過大張力時にルーパ角度の目標値を所定値だけ減少
補正するので、過大張力を抑制し、これによって接合部
の破断を未然に防ぐことができる。
わる材料張力が予め定めた上限値を超えたとき、すなわ
ち、過大張力時にルーパ角度の目標値を所定値だけ減少
補正するので、過大張力を抑制し、これによって接合部
の破断を未然に防ぐことができる。
【００２２】請求項２に記載の装置においては、接合部
に加わる材料張力が予め定めた下限値よりも下がったと
き、すなわち、過小張力時にルーパ角度の目標値を所定
値だけ増大補正するので、過小張力を抑制し、これによ
って接合部の破断を未然に防ぐことができる。
に加わる材料張力が予め定めた下限値よりも下がったと
き、すなわち、過小張力時にルーパ角度の目標値を所定
値だけ増大補正するので、過小張力を抑制し、これによ
って接合部の破断を未然に防ぐことができる。
【００２３】請求項３に記載の装置においては、接合部
に加わる材料張力に予め上、下限値を設け、その検出値
がその範囲を超えたとき、すなわち、過大張力時及び過
小張力時にその検出値を元に戻すようにルーパ角度の目
標値を所定値だけ変更するので、張力を最適に制御する
ことができ、これによって接合部の破断を未然に防ぐこ
とができる。
に加わる材料張力に予め上、下限値を設け、その検出値
がその範囲を超えたとき、すなわち、過大張力時及び過
小張力時にその検出値を元に戻すようにルーパ角度の目
標値を所定値だけ変更するので、張力を最適に制御する
ことができ、これによって接合部の破断を未然に防ぐこ
とができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例の構成を圧延系
統と併せて示したブロック図である。図中、圧延材１は
第１スタンドの圧延機2aから第７スタンドの圧延機2gの
順で圧延される。以下の図の説明において、各スタンド
及びスタンド間の構成は同一であるため、例えば、圧延
機の符号2a，2b，…，2gは単に２と記す。
細に説明する。図１は本発明の一実施例の構成を圧延系
統と併せて示したブロック図である。図中、圧延材１は
第１スタンドの圧延機2aから第７スタンドの圧延機2gの
順で圧延される。以下の図の説明において、各スタンド
及びスタンド間の構成は同一であるため、例えば、圧延
機の符号2a，2b，…，2gは単に２と記す。
【００２５】ここで、圧延材１の板厚は自動板厚制御装
置（ＡＧＣ）３によって圧下開度が計算され、圧延装置
４に設定される。圧延ロールは主機５によって駆動さ
れ、主機５の速度制御は主機速度制御装置（以下、主機
ＡＳＲという）６によって行われる。圧延機スタンド間
にはルーパ７が設けられ、ルーパロールが受ける圧延材
の張力が張力計11で検出され、ルーパアームの角度（ル
ーパ角度という）がルーパ角度計10で検出される。この
ルーパを駆動するルーパ電動機８の速度はルーパ電動機
速度制御装置（以下、ルーパＡＳＲという）９で制御さ
れる。なお、主機、ルーパ電動機の速度検出器、電流制
御系等の記載は省略している。
置（ＡＧＣ）３によって圧下開度が計算され、圧延装置
４に設定される。圧延ロールは主機５によって駆動さ
れ、主機５の速度制御は主機速度制御装置（以下、主機
ＡＳＲという）６によって行われる。圧延機スタンド間
にはルーパ７が設けられ、ルーパロールが受ける圧延材
の張力が張力計11で検出され、ルーパアームの角度（ル
ーパ角度という）がルーパ角度計10で検出される。この
ルーパを駆動するルーパ電動機８の速度はルーパ電動機
速度制御装置（以下、ルーパＡＳＲという）９で制御さ
れる。なお、主機、ルーパ電動機の速度検出器、電流制
御系等の記載は省略している。
【００２６】ルーパ制御装置12では、張力計11による検
出値と与えられた張力目標値との偏差を零に近付け、ル
ーパ角度10による検出値と与えられたルーパ角度目標値
との偏差を零に近付けるように、かつ、圧延材張力とル
ーパ角度とを非干渉化する主機速度指令値とルーパ電動
機速度指令値とを計算し、それぞれ主機ＡＳＲ６とルー
パＡＳＲ９とに加える。
出値と与えられた張力目標値との偏差を零に近付け、ル
ーパ角度10による検出値と与えられたルーパ角度目標値
との偏差を零に近付けるように、かつ、圧延材張力とル
ーパ角度とを非干渉化する主機速度指令値とルーパ電動
機速度指令値とを計算し、それぞれ主機ＡＳＲ６とルー
パＡＳＲ９とに加える。
【００２７】一方、圧延材の張力を予め定めた範囲に維
持するようにルーパ角度補正手段13が設けられている。
このルーパ角度補正手段13には張力計11による圧延材の
張力検出値が加えられる。そして、このルーパ角度補正
手段13からルーパ角度目標値の補正値が出力され、この
補正値がルーパ制御装置12に加えられる。この場合、ル
ーパ角度補正手段13には、ここに入力される張力ｔf に
対して過大張力を判定する境界値ｔf1、過小張力を判定
する境界値ｔf2、過大張力分に乗じるべきゲインＧ1 、
過小張力分に乗じるべきゲインＧ2 が予め記憶されてい
る。
持するようにルーパ角度補正手段13が設けられている。
このルーパ角度補正手段13には張力計11による圧延材の
張力検出値が加えられる。そして、このルーパ角度補正
手段13からルーパ角度目標値の補正値が出力され、この
補正値がルーパ制御装置12に加えられる。この場合、ル
ーパ角度補正手段13には、ここに入力される張力ｔf に
対して過大張力を判定する境界値ｔf1、過小張力を判定
する境界値ｔf2、過大張力分に乗じるべきゲインＧ1 、
過小張力分に乗じるべきゲインＧ2 が予め記憶されてい
る。
【００２８】そして、検出張力ｔf の大きさに応じて次
式のルーパ角度補正値Δθref を出力する。 ｔf2＜ｔf ＜ｔf1 → Δθref ＝０ …(7) ｔf ≧ｔf1 → Δθref ＝Ｇ1 ・（ｔf1−ｔf ） …(8) ｔf ≦ｔf2 → Δθref ＝Ｇ2 ・（ｔf −ｔf2） …(9) ただし、Ｇ1 ＞０，Ｇ2 ＞０とする。
式のルーパ角度補正値Δθref を出力する。 ｔf2＜ｔf ＜ｔf1 → Δθref ＝０ …(7) ｔf ≧ｔf1 → Δθref ＝Ｇ1 ・（ｔf1−ｔf ） …(8) ｔf ≦ｔf2 → Δθref ＝Ｇ2 ・（ｔf −ｔf2） …(9) ただし、Ｇ1 ＞０，Ｇ2 ＞０とする。
【００２９】すなわち、検出張力ｔf が予め定めた範囲
内（ｔf2＜ｔf ＜ｔf1）であればルーパ角度の補正量は
０である。また、検出張力ｔf が境界値ｔf1を超える場
合には検出張力ｔf と境界値ｔf1との差にゲンＧ1 を乗
じたルーパ角度の補正量Δθref を出力する。さらに、
検出張力ｔf が境界値ｔf2より低くなった場合には検出
張力ｔf と境界値ｔf2との差にゲンＧ2 を乗じたルーパ
角度の補正量Δθrefを出力する。この間、前述した非
干渉制御が行われる。
内（ｔf2＜ｔf ＜ｔf1）であればルーパ角度の補正量は
０である。また、検出張力ｔf が境界値ｔf1を超える場
合には検出張力ｔf と境界値ｔf1との差にゲンＧ1 を乗
じたルーパ角度の補正量Δθref を出力する。さらに、
検出張力ｔf が境界値ｔf2より低くなった場合には検出
張力ｔf と境界値ｔf2との差にゲンＧ2 を乗じたルーパ
角度の補正量Δθrefを出力する。この間、前述した非
干渉制御が行われる。
【００３０】なお、ゲインＧ1 ，Ｇ2 は接合する材料の
種類、寸法毎に実験等により最適な値を選定して、記憶
させておく。ルーパ角度補正手段13を付加した制御系を
ブロック図で表すと図２のようになり、張力フィードバ
ック値に応じてルーパ角度の目標値を補正する構成にな
っている。
種類、寸法毎に実験等により最適な値を選定して、記憶
させておく。ルーパ角度補正手段13を付加した制御系を
ブロック図で表すと図２のようになり、張力フィードバ
ック値に応じてルーパ角度の目標値を補正する構成にな
っている。
【００３１】かくして、本実施例によれば、ルーパ角度
と圧延材張力との非干渉制御によってエンドレス圧延を
行ったがために、接合部に過大な張力が発生しようとし
ても、ルーパ角度を減少補正することによって、接合部
の破断を未然に防ぐことができる。
と圧延材張力との非干渉制御によってエンドレス圧延を
行ったがために、接合部に過大な張力が発生しようとし
ても、ルーパ角度を減少補正することによって、接合部
の破断を未然に防ぐことができる。
【００３２】また、接合部の温度が高くなり過ぎて張力
が極端に小さくなろうとしたときには、ルーパ角度を増
大補正することによって、ループの発生による接合部の
破断を未然に防ぐことができる。
が極端に小さくなろうとしたときには、ルーパ角度を増
大補正することによって、ループの発生による接合部の
破断を未然に防ぐことができる。
【００３３】なお、上記実施例では圧延材張力が予め定
めた境界値ｔf1を超えた場合と、境界値ｔf2よりも低下
した場合との両方についてルーパ角度の目標値に補正を
加えたが、検出張力が増大傾向であるか、あるいは、減
少傾向であるかが予め分かっている場合には、いずれか
一方の張力変動に対してのみ、ルーパ角度の目標値の補
正を行うようにしてもよい。
めた境界値ｔf1を超えた場合と、境界値ｔf2よりも低下
した場合との両方についてルーパ角度の目標値に補正を
加えたが、検出張力が増大傾向であるか、あるいは、減
少傾向であるかが予め分かっている場合には、いずれか
一方の張力変動に対してのみ、ルーパ角度の目標値の補
正を行うようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、熱間圧延材の先行材と後行材とを接合し
た部分を仕上タンデム圧延機でルーパと張力の非干渉制
御を用いて圧延する場合、張力が目標値から大きくはず
れようとしても、ルーパが適切に動いて張力変動を抑え
るため、安定で高精度の圧延が可能となる。
発明によれば、熱間圧延材の先行材と後行材とを接合し
た部分を仕上タンデム圧延機でルーパと張力の非干渉制
御を用いて圧延する場合、張力が目標値から大きくはず
れようとしても、ルーパが適切に動いて張力変動を抑え
るため、安定で高精度の圧延が可能となる。
【図１】本発明の一実施例の概略構成を、圧延系統と併
せて示したブロック図。
せて示したブロック図。
【図２】本発明の一実施例の詳細な構成を示すブロック
図。
図。
【図３】一般的な非干渉制御の設計方法を説明するため
のブロック図。
のブロック図。
【図４】従来の圧延機の制御装置の詳細な構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
２ａ〜２ｇ 圧延機 ３ａ〜３ｇ 自動板厚制御装置 ４ａ〜４ｇ 圧延装置 ５ａ〜５ｇ 主電動機 ６ａ〜６ｇ 主電動機速度制御装置 ７ａ〜７ｆ ルーパ ８ａ〜８ｆ ルーパ電動機 ９ａ〜９ｆ ルーパ電動機速度制御装置 １０ａ〜１０ｆ ルーパ角度計 １１ａ〜１１ｆ 張力計 １２ａ〜１２ｆ ルーパ制御装置 １３ ルーパ角度補正手段
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年７月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今 成 宏 幸 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】熱間タンデム圧延機のスタンド間の圧延材
張力及び該スタンド間に配置されたルーパの角度の各目
標値とこれに対応する各検出値との偏差を零に近付ける
ように、圧延機駆動電動機の速度制御系及びルーパ駆動
電動機の速度制御系を非干渉化する速度目標値を算出し
て前記各制御系に加えるルーパ制御装置を有する圧延機
の制御装置において、 前記圧延材張力の検出値が予め定めた上限値以上になっ
たとき、ルーパ角度の目標値を所定値だけ減少させるル
ーパ角度補正手段を備えたことを特徴とする圧延機の制
御装置。 - 【請求項２】熱間タンデム圧延機のスタンド間の圧延材
張力及び該スタンド間に配置されたルーパの角度の各目
標値とこれに対応する各検出値との偏差を零に近付ける
ように、圧延機駆動電動機の速度制御系及びルーパ駆動
電動機の速度制御系を非干渉化する速度目標値を算出し
て前記各制御系に加えるルーパ制御装置を有する圧延機
の制御装置において、 前記圧延材張力の検出値が予め定めた下限値以下になっ
たとき、ルーパ角度の目標値を所定値だけ増大させるル
ーパ角度補正手段を備えたことを特徴とする圧延機の制
御装置。 - 【請求項３】熱間タンデム圧延機のスタンド間の圧延材
張力及び該スタンド間に配置されたルーパの角度の各目
標値とこれに対応する各検出値との偏差を零に近付ける
ように、圧延機駆動電動機の速度制御系及びルーパ駆動
電動機の速度制御系を非干渉化する速度目標値を算出し
て前記各制御系に加えるルーパ制御装置を有する圧延機
の制御装置において、 前記圧延材張力の検出値が予め定めた上限値以上になっ
たとき、ルーパ角度の目標値を所定値だけ減少させ、前
記圧延材張力の検出値が予め定めた下限値以下になった
とき、ルーパ角度の目標値を所定値だけ増大させるルー
パ角度補正手段を備えたことを特徴とする圧延機の制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6196994A JPH0857519A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 圧延機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6196994A JPH0857519A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 圧延機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0857519A true JPH0857519A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16367066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6196994A Pending JPH0857519A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 圧延機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0857519A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106180212A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-12-07 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种活套控制系统及活套套量的智能调节控制方法 |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP6196994A patent/JPH0857519A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106180212A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-12-07 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种活套控制系统及活套套量的智能调节控制方法 |
| CN106180212B (zh) * | 2016-07-01 | 2018-11-16 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种活套控制系统及活套套量的智能调节控制方法 |
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