JPH09253723A - 厚板圧延の絶対値自動板厚制御装置 - Google Patents
厚板圧延の絶対値自動板厚制御装置Info
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- JPH09253723A JPH09253723A JP8069798A JP6979896A JPH09253723A JP H09253723 A JPH09253723 A JP H09253723A JP 8069798 A JP8069798 A JP 8069798A JP 6979896 A JP6979896 A JP 6979896A JP H09253723 A JPH09253723 A JP H09253723A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トラッキング精度が悪くても、板先尾端部及
びスキッド部のＡＧＣ応答遅れによる板厚変動を削減で
きるようにする。 【解決手段】 厚み出しの各パスにおいて板長手方向の
板厚分布Ｈ、温度分布Ｔから板長手方向の複数点でロー
ル開度計算を行うことによってロール開度分布Ｘを推定
し、推定したロール開度分布Ｘと圧延速度ＶよりＡＧＣ
制御系に加わる外乱の時間的変化を推定し、ＡＧＣ応答
モデルからＡＧＣの遅れ量Ｘｄを計算する。この遅れ量
Ｘｄを、次パス圧延時に絶対値ＡＧＣ開始と同時に板長
手方向に板の位置をトラッキングして、ＡＧＣ制御量に
フィードフォワードで加算する。
びスキッド部のＡＧＣ応答遅れによる板厚変動を削減で
きるようにする。 【解決手段】 厚み出しの各パスにおいて板長手方向の
板厚分布Ｈ、温度分布Ｔから板長手方向の複数点でロー
ル開度計算を行うことによってロール開度分布Ｘを推定
し、推定したロール開度分布Ｘと圧延速度ＶよりＡＧＣ
制御系に加わる外乱の時間的変化を推定し、ＡＧＣ応答
モデルからＡＧＣの遅れ量Ｘｄを計算する。この遅れ量
Ｘｄを、次パス圧延時に絶対値ＡＧＣ開始と同時に板長
手方向に板の位置をトラッキングして、ＡＧＣ制御量に
フィードフォワードで加算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、厚板圧延の絶対値
ＡＧＣ（Ａutomatic Ｇauge Ｃontrol）による自動板
厚制御装置に係り、特に、従来の絶対値ＡＧＣでは、ア
クチュエータの遅れによって十分に制御できなかった板
先尾端部及び、加熱炉内でスキッドビームが当ることに
よって温度が低下したスキッド部の板厚精度を向上させ
ることが可能な、厚板圧延の絶対値自動板厚制御装置に
関する。
ＡＧＣ（Ａutomatic Ｇauge Ｃontrol）による自動板
厚制御装置に係り、特に、従来の絶対値ＡＧＣでは、ア
クチュエータの遅れによって十分に制御できなかった板
先尾端部及び、加熱炉内でスキッドビームが当ることに
よって温度が低下したスキッド部の板厚精度を向上させ
ることが可能な、厚板圧延の絶対値自動板厚制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】厚板圧延等の熱間圧延においては、被圧
延材の長手方向の板厚偏差を小さくするために、自動板
厚制御（ＡＧＣと呼ばれる）が行われている。特に、絶
対値ＡＧＣと呼ばれる、板の１点での荷重予測値と、実
際の圧延荷重の偏差と、圧延機の剛性モデルにより板厚
を間接的に計測し、フィードバック制御する板厚制御が
広く用いられている。
延材の長手方向の板厚偏差を小さくするために、自動板
厚制御（ＡＧＣと呼ばれる）が行われている。特に、絶
対値ＡＧＣと呼ばれる、板の１点での荷重予測値と、実
際の圧延荷重の偏差と、圧延機の剛性モデルにより板厚
を間接的に計測し、フィードバック制御する板厚制御が
広く用いられている。
【０００３】この絶対値ＡＧＣでは、油圧サーボ等のア
クチュエータの遅れが全く存在しなければ、被圧延材の
長手方向の板厚偏差を限り無く小さくすることができ
る。従って、アクチュエータの高応答化が指向されてい
るが、実際には遅れを零にすることは物理的に不可能で
あり、アクチュエータの応答遅れのために、急変する外
乱が加わったときに、板厚偏差が大きくなる問題があ
る。このような問題は、温度分布の変動が顕著である板
先尾端部やスキッド部で発生し易い。
クチュエータの遅れが全く存在しなければ、被圧延材の
長手方向の板厚偏差を限り無く小さくすることができ
る。従って、アクチュエータの高応答化が指向されてい
るが、実際には遅れを零にすることは物理的に不可能で
あり、アクチュエータの応答遅れのために、急変する外
乱が加わったときに、板厚偏差が大きくなる問題があ
る。このような問題は、温度分布の変動が顕著である板
先尾端部やスキッド部で発生し易い。
【０００４】これに対しては、例えば特開平６−３０４
６３５のように、前々パスと前パスの圧延荷重実績とロ
ール開度実績から、次パスの荷重変動を板の各位置で推
定し、圧延機の弾性変形の補正量やＡＧＣの遅れ量、噛
込時の油圧圧下装置の油圧シリンダの油柱の高さ変動を
推定して、フィードフォワードで補正する手法が開示さ
れている。
６３５のように、前々パスと前パスの圧延荷重実績とロ
ール開度実績から、次パスの荷重変動を板の各位置で推
定し、圧延機の弾性変形の補正量やＡＧＣの遅れ量、噛
込時の油圧圧下装置の油圧シリンダの油柱の高さ変動を
推定して、フィードフォワードで補正する手法が開示さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−３０４６１３の方法では、前々パスと前パスの圧延
荷重実績とロール開度実績から、次パスの荷重変動を板
の長手方向の各位置で推定してＡＧＣの遅れ量を推定す
るため、板の各位置のトラッキング精度が荷重変動予測
の精度に大きく影響する。ところが、特に特開平６−３
０４６３５が対象としている板の先尾端では、圧延によ
る材料のマスフローが安定しておらず、板の先進率や遅
進率の精度があまり良くないため、前々パスと前パス及
び次パスでの板の長手方向のトラッキングを正確に行う
ことは困難であり、荷重変動の予測精度があまり良くな
い。又、推定した荷重変動から、補償量を全てフィード
フォワードで補償しているため、フィードフォワード制
御中のトラッキングがずれると、板厚精度が大幅に劣化
するという問題がある。更に、予測した荷重変動と圧延
速度から、ＡＧＣの遅れによる補償量を計算する方法に
ついては、具体的に開示されていない等の問題点を有し
ていた。
６−３０４６１３の方法では、前々パスと前パスの圧延
荷重実績とロール開度実績から、次パスの荷重変動を板
の長手方向の各位置で推定してＡＧＣの遅れ量を推定す
るため、板の各位置のトラッキング精度が荷重変動予測
の精度に大きく影響する。ところが、特に特開平６−３
０４６３５が対象としている板の先尾端では、圧延によ
る材料のマスフローが安定しておらず、板の先進率や遅
進率の精度があまり良くないため、前々パスと前パス及
び次パスでの板の長手方向のトラッキングを正確に行う
ことは困難であり、荷重変動の予測精度があまり良くな
い。又、推定した荷重変動から、補償量を全てフィード
フォワードで補償しているため、フィードフォワード制
御中のトラッキングがずれると、板厚精度が大幅に劣化
するという問題がある。更に、予測した荷重変動と圧延
速度から、ＡＧＣの遅れによる補償量を計算する方法に
ついては、具体的に開示されていない等の問題点を有し
ていた。
【０００６】一方、本発明に関連するものとして、実開
昭５８−１１９９０３には、上流側スタンドにおいて検
出した板厚偏差から下流側スタンド圧延による板厚偏差
の推定値を求め、該推定値に基づいて下流側スタンドに
おける板厚制御値をシミュレータで模擬して、前記推定
値と板厚制御値との差に応じて、下流側スタンドにある
圧延機のフィードフォワード補正量を求めることが記載
されており、シミュレータの模擬対象には、アクチュエ
ータの応答も含まれると解される。
昭５８−１１９９０３には、上流側スタンドにおいて検
出した板厚偏差から下流側スタンド圧延による板厚偏差
の推定値を求め、該推定値に基づいて下流側スタンドに
おける板厚制御値をシミュレータで模擬して、前記推定
値と板厚制御値との差に応じて、下流側スタンドにある
圧延機のフィードフォワード補正量を求めることが記載
されており、シミュレータの模擬対象には、アクチュエ
ータの応答も含まれると解される。
【０００７】又、特開昭６２−４０９２７には、加熱炉
から抽出されるスラブの長手方向断面のスラブ内温度分
布を伝熱差分モデルを用いて求め、該スラブ内温度分布
に基づいて、圧延中の長手方向スラブ内温度分布を予測
し、該圧延中の長手方向スラブ内温度分布に基づいて、
各圧延パスでの先尾端のうちの少なくとも一方側の所定
部分と、該所定部分以外の部分とのそれぞれの平均スラ
ブ内温度を求め、該平均スラブ内温度から変形抵抗を推
定し、自動板厚制御における前記所定部分でのロール開
度設定値を補正することが記載されている。
から抽出されるスラブの長手方向断面のスラブ内温度分
布を伝熱差分モデルを用いて求め、該スラブ内温度分布
に基づいて、圧延中の長手方向スラブ内温度分布を予測
し、該圧延中の長手方向スラブ内温度分布に基づいて、
各圧延パスでの先尾端のうちの少なくとも一方側の所定
部分と、該所定部分以外の部分とのそれぞれの平均スラ
ブ内温度を求め、該平均スラブ内温度から変形抵抗を推
定し、自動板厚制御における前記所定部分でのロール開
度設定値を補正することが記載されている。
【０００８】しかしながら、実開昭５８−１１９９０３
や特開昭６２−４０９２７のいずれも、絶対値ＡＧＣに
おけるアクチュエータの遅れを効果的に補償することは
できなかった。
や特開昭６２−４０９２７のいずれも、絶対値ＡＧＣに
おけるアクチュエータの遅れを効果的に補償することは
できなかった。
【０００９】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、板の長手方向のトラッキング精度が
悪くても、より良好な圧延荷重予測や外乱予測を行い、
且つ、ＡＧＣの遅れによる板厚変動を削減することを課
題とする。
くなされたもので、板の長手方向のトラッキング精度が
悪くても、より良好な圧延荷重予測や外乱予測を行い、
且つ、ＡＧＣの遅れによる板厚変動を削減することを課
題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、厚板圧延の絶
対値ＡＧＣによる自動板厚制御に際して、加熱炉より搬
出された被圧延材の長手方向の温度分布を、厚み出しパ
スから圧延完了まで推定する温度分布推定手段と、厚み
出しパス時の入側板厚分布を推定する板厚分布推定手段
と、前記温度分布推定手段により推定した平均温度分布
から板長手方向の変形抵抗分布を計算し、この計算結果
と前記板厚分布推定手段により推定した入側板厚分布よ
り、目標板厚を実現するロール開度分布を計算するロー
ル開度分布計算手段と、計算されたロール開度分布と圧
延速度より、ロール開度の時間分布を推定するロール開
度時間分布推定手段と、推定されたロール開度の時間変
化量に対して自動板厚制御を行うアクチュエータの遅れ
から、絶対値ＡＧＣが補償できない外乱量を推定する外
乱量推定手段と、該推定外乱量を、次パス圧延時の絶対
値ＡＧＣ制御時に圧延材を長手方向にトラッキングし、
補償量としてＡＧＣ制御量にフィードフォワードで加算
することによって、ＡＧＣの応答遅れによる板厚変動を
削減する制御手段とを備えることにより、前記課題を解
決したものである。
対値ＡＧＣによる自動板厚制御に際して、加熱炉より搬
出された被圧延材の長手方向の温度分布を、厚み出しパ
スから圧延完了まで推定する温度分布推定手段と、厚み
出しパス時の入側板厚分布を推定する板厚分布推定手段
と、前記温度分布推定手段により推定した平均温度分布
から板長手方向の変形抵抗分布を計算し、この計算結果
と前記板厚分布推定手段により推定した入側板厚分布よ
り、目標板厚を実現するロール開度分布を計算するロー
ル開度分布計算手段と、計算されたロール開度分布と圧
延速度より、ロール開度の時間分布を推定するロール開
度時間分布推定手段と、推定されたロール開度の時間変
化量に対して自動板厚制御を行うアクチュエータの遅れ
から、絶対値ＡＧＣが補償できない外乱量を推定する外
乱量推定手段と、該推定外乱量を、次パス圧延時の絶対
値ＡＧＣ制御時に圧延材を長手方向にトラッキングし、
補償量としてＡＧＣ制御量にフィードフォワードで加算
することによって、ＡＧＣの応答遅れによる板厚変動を
削減する制御手段とを備えることにより、前記課題を解
決したものである。
【００１１】又、前記ＡＧＣ制御量に加算するフィード
フォワード補償量を、ロール開度外乱と、その微分値の
積和により計算するようにしたものである。
フォワード補償量を、ロール開度外乱と、その微分値の
積和により計算するようにしたものである。
【００１２】本発明では、被圧延材の長手方向の温度分
布と入側板厚分布より、目標板厚を得るために必要な板
長手方向のロール開度分布を推定し、このロール開度分
布と圧延速度（例えば設定値）より、ロール開度の単位
時間当りの変化量の分布（時間分布と称する）を推定
し、これとＡＧＣを行っているアクチュエータの応答モ
デルより、ＡＧＣで補償できないロール開度補償量（外
乱量）を求め、従来のＡＧＣ補償量に圧延材を長手方向
にトラッキングしてフィードフォワードで加算し、アク
チュエータを駆動することによって、ＡＧＣの遅れによ
る板厚偏差を削減するようにしたものである。
布と入側板厚分布より、目標板厚を得るために必要な板
長手方向のロール開度分布を推定し、このロール開度分
布と圧延速度（例えば設定値）より、ロール開度の単位
時間当りの変化量の分布（時間分布と称する）を推定
し、これとＡＧＣを行っているアクチュエータの応答モ
デルより、ＡＧＣで補償できないロール開度補償量（外
乱量）を求め、従来のＡＧＣ補償量に圧延材を長手方向
にトラッキングしてフィードフォワードで加算し、アク
チュエータを駆動することによって、ＡＧＣの遅れによ
る板厚偏差を削減するようにしたものである。
【００１３】本発明では、前記問題点を解決するため
に、従来より初期ロール開度設定のために行っていた、
板長手方向１点での荷重予測が、パス間学習や荷重予測
モデル精度の向上によって、良好な精度を得ていること
から、板長手方向の複数点で、このロール開度設計計算
を行うことによって、より精度の高い板長手方向の外乱
分布予測を行うようにしたものである。なお、ロール開
度計算に必要となる温度や圧延前入側板厚が、長手方向
に多点で必要となるが、温度については、温度モデルに
よって長手方向の温度分布を計算して得るか、温度計で
実測して得ることができる。又、入側板厚分布について
は、前パスの荷重実績の分布とロール開度実績の分布か
ら推定して得るか、又は、厚み計で実測して得ることが
できる。
に、従来より初期ロール開度設定のために行っていた、
板長手方向１点での荷重予測が、パス間学習や荷重予測
モデル精度の向上によって、良好な精度を得ていること
から、板長手方向の複数点で、このロール開度設計計算
を行うことによって、より精度の高い板長手方向の外乱
分布予測を行うようにしたものである。なお、ロール開
度計算に必要となる温度や圧延前入側板厚が、長手方向
に多点で必要となるが、温度については、温度モデルに
よって長手方向の温度分布を計算して得るか、温度計で
実測して得ることができる。又、入側板厚分布について
は、前パスの荷重実績の分布とロール開度実績の分布か
ら推定して得るか、又は、厚み計で実測して得ることが
できる。
【００１４】又、予測した外乱分布と圧延速度から、Ａ
ＧＣに加わるロール開度外乱の時間分布を推定し、例え
ば、その２回微分値と１回微分値から、以下に示すよう
に、ＡＧＣの遅れによって発生する板厚偏差を補償する
フィードフォワード補償量を計算することができる。
又、ＡＧＣ補償量は、従来の検出荷重のフィードバック
でオンラインで与え、ＡＧＣの遅れ量のみ、フィードフ
ォワード補償で板長手方向にトラッキングして加算する
ため、トラッキング精度や荷重予測精度によって劣化す
る制御性が、フィードフォワード補償による部分のみに
制限でき、全ての補償量をフィードフォワードで補償す
るときに比べて、トラッキング精度、荷重予測精度が板
厚変動へ与える影響を小さくすることができる。
ＧＣに加わるロール開度外乱の時間分布を推定し、例え
ば、その２回微分値と１回微分値から、以下に示すよう
に、ＡＧＣの遅れによって発生する板厚偏差を補償する
フィードフォワード補償量を計算することができる。
又、ＡＧＣ補償量は、従来の検出荷重のフィードバック
でオンラインで与え、ＡＧＣの遅れ量のみ、フィードフ
ォワード補償で板長手方向にトラッキングして加算する
ため、トラッキング精度や荷重予測精度によって劣化す
る制御性が、フィードフォワード補償による部分のみに
制限でき、全ての補償量をフィードフォワードで補償す
るときに比べて、トラッキング精度、荷重予測精度が板
厚変動へ与える影響を小さくすることができる。
【００１５】図１に絶対値ＡＧＣ制御の遅れ量を推定す
るためのブロック線図を示す。図１において、荷重外乱
（温度要因）ΔＦと入側板厚外乱Δｈが出側板厚へ影響
する出側板厚変動量ｙは、フィードフォワード補償量
（ＡＧＣ遅れ補償量）をＸｄとすると、次式のようにな
る。
るためのブロック線図を示す。図１において、荷重外乱
（温度要因）ΔＦと入側板厚外乱Δｈが出側板厚へ影響
する出側板厚変動量ｙは、フィードフォワード補償量
（ＡＧＣ遅れ補償量）をＸｄとすると、次式のようにな
る。
【００１６】 ｙ＝（１−ｃＧ）／｛Ｋ＋Ｍ（１−Ｇ）｝×ΔＦ ＋Ｍ（１−ｃＧ）／｛Ｋ＋Ｍ（１−Ｇ）｝×Δｈ ＋ＫＧ／｛Ｋ＋Ｍ（１−Ｇ）｝×Ｘｄ …（１）
【００１７】ここで、ｃは調整パラメータ、Ｋは圧延機
のミル剛性、Ｍは被圧延材の塑性定数、Ｇはアクチュエ
ータのモデル（伝達特性）である。
のミル剛性、Ｍは被圧延材の塑性定数、Ｇはアクチュエ
ータのモデル（伝達特性）である。
【００１８】前記調整パラメータｃ＝１でアクチュエー
タのモデルＧに遅れがなく、Ｇ＝１の場合、荷重外乱Δ
Ｆと入側板厚外乱Δｈが、出側板厚変動量ｙに影響を及
ぼさないのは明らかである。この場合は、フィードフォ
ワード補償量Ｘｄを加える必要がない。従って、絶対値
ＡＧＣを適用するときに発生する板厚変動は、アクチュ
エータの遅れによって発生していることが分かる。ここ
で、アクチュエータの遅れの存在を考慮して荷重外乱Δ
Ｆと入側板厚外乱Δｈの出側板厚への影響ｙを零にする
ためには、フィードフォワード補償量Ｘｄを、（１）式
でｙ＝０とすることにより、次式のように求められる。
タのモデルＧに遅れがなく、Ｇ＝１の場合、荷重外乱Δ
Ｆと入側板厚外乱Δｈが、出側板厚変動量ｙに影響を及
ぼさないのは明らかである。この場合は、フィードフォ
ワード補償量Ｘｄを加える必要がない。従って、絶対値
ＡＧＣを適用するときに発生する板厚変動は、アクチュ
エータの遅れによって発生していることが分かる。ここ
で、アクチュエータの遅れの存在を考慮して荷重外乱Δ
Ｆと入側板厚外乱Δｈの出側板厚への影響ｙを零にする
ためには、フィードフォワード補償量Ｘｄを、（１）式
でｙ＝０とすることにより、次式のように求められる。
【００１９】 Ｘｄ＝（１−ｃＧ）／ＫＧ×ΔＦ＋Ｍ（１−ｃＧ）／ＫＧ×Δｈ …（２）
【００２０】ここで、次式により、入側板厚外乱Δｈを
荷重外乱ΔＦ２に変換する。
荷重外乱ΔＦ２に変換する。
【００２１】ΔＦ２＝ＭΔｈ …（３）
【００２２】これにより、次式が得られる。
【００２３】 Ｘｄ＝（１−ｃＧ）／ＫＧ×（ΔＦ＋ΔＦ２） …（４）
【００２４】更に、次式により、荷重外乱ΔＦ＋ΔＦ２
をロール開度外乱ΔＸに変換すると、次式が得られる。
をロール開度外乱ΔＸに変換すると、次式が得られる。
【００２５】 ΔＸ＝（ΔＦ＋ΔＦ２）／Ｋ …（５）
【００２６】従って、フィードフォワード補償量Ｘｄ
は、次式で表現できる。
は、次式で表現できる。
【００２７】 Ｘｄ＝（１−ｃＧ）／Ｇ×ΔＸ …（６）
【００２８】この（６）式より、絶対値ＡＧＣを行って
いるときに、アクチュエータの遅れによって補償し切れ
ないでいた板厚変動を補償するためのフィードフォワー
ド補償量Ｘｄは、アクチュエータの伝達特性Ｇとロール
開度外乱ΔＸが判れば求めることができる。
いるときに、アクチュエータの遅れによって補償し切れ
ないでいた板厚変動を補償するためのフィードフォワー
ド補償量Ｘｄは、アクチュエータの伝達特性Ｇとロール
開度外乱ΔＸが判れば求めることができる。
【００２９】今、アクチュエータの伝達特性Ｇを２次遅
れモデルで仮定して、次式のように表わす。
れモデルで仮定して、次式のように表わす。
【００３０】 Ｇ＝１／（Ｔ１ｓ2 ＋Ｔ２ｓ＋１） …（７）
【００３１】ここで、Ｔ１、Ｔ２は、アクチュエータ固
有の数値を持つ定数、ｓはラプラス因子である。
有の数値を持つ定数、ｓはラプラス因子である。
【００３２】これによって、フィードフォワード補償量
Ｘｄは、次式で与えられる。
Ｘｄは、次式で与えられる。
【００３３】
【数１】
【００３４】即ち、ロール開度外乱ΔＸの２回微分値と
１回微分値とΔＸの線形和で計算できる。なお、アクチ
ュエータのモデルとして２次遅れモデルでなく１次遅れ
モデルを仮定した場合には、ロール開度外乱ΔＸの１回
微分値とΔＸとの線形和で計算できる。このようにし
て、板長手方向でのロール開度外乱ΔＸが予測できれ
ば、絶対値ＡＧＣを行っているときのアクチュエータの
遅れによる板厚変動を補正することができる。
１回微分値とΔＸの線形和で計算できる。なお、アクチ
ュエータのモデルとして２次遅れモデルでなく１次遅れ
モデルを仮定した場合には、ロール開度外乱ΔＸの１回
微分値とΔＸとの線形和で計算できる。このようにし
て、板長手方向でのロール開度外乱ΔＸが予測できれ
ば、絶対値ＡＧＣを行っているときのアクチュエータの
遅れによる板厚変動を補正することができる。
【００３５】ここで、ロール開度外乱ΔＸの推定方法と
して、入側の板厚分布と板温度分布により荷重分布予測
を行い、これによってロール開度設定計算を板長手方向
に複数点で行うことによって、板長手方向でのロール開
度分布Ｘ（Ｌ）を求めることができる。なお、ロール開
度計算を行うには、各計算点での板厚と温度が必要とな
るが、板厚については、前パス圧延時の荷重とロール開
度実績からゲージメータ式により推定し、温度分布につ
いては、温度モデル計算で求めることができる。ここ
で、絶対値ＡＧＣでの初期ロール設定開度をＸｓとする
と、（外乱）ロール開度分布ΔＸ（Ｌ）は、次式のよう
になる。
して、入側の板厚分布と板温度分布により荷重分布予測
を行い、これによってロール開度設定計算を板長手方向
に複数点で行うことによって、板長手方向でのロール開
度分布Ｘ（Ｌ）を求めることができる。なお、ロール開
度計算を行うには、各計算点での板厚と温度が必要とな
るが、板厚については、前パス圧延時の荷重とロール開
度実績からゲージメータ式により推定し、温度分布につ
いては、温度モデル計算で求めることができる。ここ
で、絶対値ＡＧＣでの初期ロール設定開度をＸｓとする
と、（外乱）ロール開度分布ΔＸ（Ｌ）は、次式のよう
になる。
【００３６】 ΔＸ（Ｌ）＝Ｘ（Ｌ）−Ｘｓ …（９）
【００３７】ここで、（外乱）ロール開度分布ΔＸ
（Ｌ）は、被圧延材の長さＬの関数であるが、圧延速度
（例えば設定値）Ｖより、次式のように時間関数ΔＸ
（ｔ）に変換できる。
（Ｌ）は、被圧延材の長さＬの関数であるが、圧延速度
（例えば設定値）Ｖより、次式のように時間関数ΔＸ
（ｔ）に変換できる。
【００３８】ｔ＝Ｌ／Ｖ …（１０）
【００３９】これによって、ロール開度外乱ΔＸが求め
られ、（８）式からフィードフォワード補償量Ｘｄが求
められる。得られたフィードフォワード補償量Ｘｄを、
板をトラッキングしながら絶対値ＡＧＣの制御量に加算
することによって、絶対値ＡＧＣのみではアクチュエー
タの遅れによって補償できなかった板厚変動を削減する
ことができる。
られ、（８）式からフィードフォワード補償量Ｘｄが求
められる。得られたフィードフォワード補償量Ｘｄを、
板をトラッキングしながら絶対値ＡＧＣの制御量に加算
することによって、絶対値ＡＧＣのみではアクチュエー
タの遅れによって補償できなかった板厚変動を削減する
ことができる。
【００４０】以上のように、本発明によれば、厚み出し
の各パスにおいて、板長手方向の板厚分布と温度分布か
ら、板長手方向の複数点でロール開度計算を行うことに
よって（外乱）ロール開度分布を精度よく推定でき、推
定した（外乱）ロール開度分布と圧延速度より、ＡＧＣ
制御系に加わる外乱の時間的変化が推定でき、ＡＧＣ応
答モデルからＡＧＣの遅れ量を計算できる。この遅れ量
を、次パス圧延時に絶対値ＡＧＣ開始と同時に板長手方
向に板の位置をトラッキングしてＡＧＣ制御量にフィー
ドフォワードで加算するため、板長手方向での温度分布
と板厚分布によって、従来のＡＧＣでは応答できずに板
厚偏差となっていた外乱を補償して、板長手方向の板厚
偏差の少い板を製造することが可能となる。
の各パスにおいて、板長手方向の板厚分布と温度分布か
ら、板長手方向の複数点でロール開度計算を行うことに
よって（外乱）ロール開度分布を精度よく推定でき、推
定した（外乱）ロール開度分布と圧延速度より、ＡＧＣ
制御系に加わる外乱の時間的変化が推定でき、ＡＧＣ応
答モデルからＡＧＣの遅れ量を計算できる。この遅れ量
を、次パス圧延時に絶対値ＡＧＣ開始と同時に板長手方
向に板の位置をトラッキングしてＡＧＣ制御量にフィー
ドフォワードで加算するため、板長手方向での温度分布
と板厚分布によって、従来のＡＧＣでは応答できずに板
厚偏差となっていた外乱を補償して、板長手方向の板厚
偏差の少い板を製造することが可能となる。
【００４１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【００４２】図２は、本発明の１実施形態を示す厚板板
厚制御システムの構成図である。図２において、プロセ
スコンピュータ４０は、厚み出し各パスの前に次パス圧
延時の被圧延材１０の板長手方向の温度分布と入側板厚
分布と目標板厚から、板長手方向の荷重分布を計算し、
この結果からロール開度分布を推定する。プロセスコン
ピュータ４０は、更に、推定したロール開度分布と次パ
ス圧延時の設定圧延速度Ｖより、ＡＧＣ遅れ補償量Ｘｄ
を計算し、次パスを噛み込む前にダイレクトデジタルコ
ントローラ６０に該遅れ補償量Ｘｄを伝送する。又、同
時に絶対値ＡＧＣの設定荷重Ｆ０を伝送する。
厚制御システムの構成図である。図２において、プロセ
スコンピュータ４０は、厚み出し各パスの前に次パス圧
延時の被圧延材１０の板長手方向の温度分布と入側板厚
分布と目標板厚から、板長手方向の荷重分布を計算し、
この結果からロール開度分布を推定する。プロセスコン
ピュータ４０は、更に、推定したロール開度分布と次パ
ス圧延時の設定圧延速度Ｖより、ＡＧＣ遅れ補償量Ｘｄ
を計算し、次パスを噛み込む前にダイレクトデジタルコ
ントローラ６０に該遅れ補償量Ｘｄを伝送する。又、同
時に絶対値ＡＧＣの設定荷重Ｆ０を伝送する。
【００４３】ダイレクトデジタルコンローラ６０は、被
圧延材１０が圧延機２０に噛み込む前に、設定荷重Ｆ０
をＡＧＣ制御盤７０に伝送し、板が噛み込んでから、あ
るタイミングで設定荷重Ｆ０を用いて絶対値ＡＧＣ制御
を開始する。
圧延材１０が圧延機２０に噛み込む前に、設定荷重Ｆ０
をＡＧＣ制御盤７０に伝送し、板が噛み込んでから、あ
るタイミングで設定荷重Ｆ０を用いて絶対値ＡＧＣ制御
を開始する。
【００４４】絶対値ＡＧＣ制御開始と同時に、ダイレク
トデジタルコンローラ６０は、例えばワークロール２２
の回転を検知するパイロットジェネレータ２４によって
検出される圧延速度Ｖｒを使って、被圧延材長手方向位
置をトラッキングしながら、ＡＧＣ遅れ補償量ＸｄをＡ
ＧＣ制御盤７０へ伝送する。
トデジタルコンローラ６０は、例えばワークロール２２
の回転を検知するパイロットジェネレータ２４によって
検出される圧延速度Ｖｒを使って、被圧延材長手方向位
置をトラッキングしながら、ＡＧＣ遅れ補償量ＸｄをＡ
ＧＣ制御盤７０へ伝送する。
【００４５】ＡＧＣ制御盤７０では、ＡＧＣ制御量に補
償量Ｘｄを加算する。これによって絶対値ＡＧＣ制御時
に発生するＡＧＣ遅れによる板厚偏差を削減することが
可能となる。
償量Ｘｄを加算する。これによって絶対値ＡＧＣ制御時
に発生するＡＧＣ遅れによる板厚偏差を削減することが
可能となる。
【００４６】図２において、２６はバックアップロー
ル、２８は、圧延荷重Ｆを検出するためのロードセル、
３０は油圧圧下装置、３２は、該油圧圧下装置３０によ
る圧下位置Ｓを検出するための圧下量検出器、３４は、
前記油圧圧下装置３０に流れる油を制御するための油圧
制御弁、３６は、該油圧制御弁３６を制御することによ
って、油圧圧下装置３０による圧下を制御するための圧
下制御装置である。
ル、２８は、圧延荷重Ｆを検出するためのロードセル、
３０は油圧圧下装置、３２は、該油圧圧下装置３０によ
る圧下位置Ｓを検出するための圧下量検出器、３４は、
前記油圧圧下装置３０に流れる油を制御するための油圧
制御弁、３６は、該油圧制御弁３６を制御することによ
って、油圧圧下装置３０による圧下を制御するための圧
下制御装置である。
【００４７】前記プロセスコンピュータ４０におけるＡ
ＧＣ遅れ補償量Ｘｄを計算するための構成を図３に示
す。図３から明らかな如く、温度分布計算部４２で計算
された温度分布Ｔ（Ｎ）と板厚分布計算部４４で計算さ
れた板厚分布Ｈ（Ｎ）から、荷重予測部４６で荷重Ｆ
（Ｎ）が予測される。
ＧＣ遅れ補償量Ｘｄを計算するための構成を図３に示
す。図３から明らかな如く、温度分布計算部４２で計算
された温度分布Ｔ（Ｎ）と板厚分布計算部４４で計算さ
れた板厚分布Ｈ（Ｎ）から、荷重予測部４６で荷重Ｆ
（Ｎ）が予測される。
【００４８】ここでＮは、図４に示す如く、板長手方向
の位置を示すカウント数であり、Ｔ（Ｎ）はポイントＮ
での温度、Ｈ（Ｎ）はポイントＮでの板厚、Ｆ（Ｎ）は
ポイントＮでの荷重、Ｘ（Ｎ）はポイントＮでのロール
開度を指す。なお、各ポイントは、例えば一定長間隔あ
るいは一定周期間隔となるように設定されている。
の位置を示すカウント数であり、Ｔ（Ｎ）はポイントＮ
での温度、Ｈ（Ｎ）はポイントＮでの板厚、Ｆ（Ｎ）は
ポイントＮでの荷重、Ｘ（Ｎ）はポイントＮでのロール
開度を指す。なお、各ポイントは、例えば一定長間隔あ
るいは一定周期間隔となるように設定されている。
【００４９】前記ロール開度分布計算部４８は、荷重Ｆ
（Ｎ）からロール開度分布Ｘ（Ｎ）を計算し、ＡＧＣ遅
れ計算部５２は、該ロール開度分布Ｘ（Ｎ）と圧延速度
予測計算部５０から入力される圧延速度Ｖを用いて、Ａ
ＧＣ遅れ補償量Ｘｄ（Ｎ）を計算する。
（Ｎ）からロール開度分布Ｘ（Ｎ）を計算し、ＡＧＣ遅
れ計算部５２は、該ロール開度分布Ｘ（Ｎ）と圧延速度
予測計算部５０から入力される圧延速度Ｖを用いて、Ａ
ＧＣ遅れ補償量Ｘｄ（Ｎ）を計算する。
【００５０】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、ア
クチュエータの応答モデルと、次パスの温度分布、板厚
分布を用いた荷重変動分布から推定した（外乱）ロール
開度分布推定値から補償量を決定し、従来の絶対値ＡＧ
Ｃの制御量にフィードフォワードで加算するようにした
ので、ＡＧＣの応答遅れに起因する板厚変動を削減でき
るようになった。
クチュエータの応答モデルと、次パスの温度分布、板厚
分布を用いた荷重変動分布から推定した（外乱）ロール
開度分布推定値から補償量を決定し、従来の絶対値ＡＧ
Ｃの制御量にフィードフォワードで加算するようにした
ので、ＡＧＣの応答遅れに起因する板厚変動を削減でき
るようになった。
【００５１】本発明は、温度分布の変化が大きい板先後
端部やスキッド部で特に効果的であり、発明者等の実験
によると、従来制御では、図５に示すようなオフゲージ
部が、ＡＧＣに入った直後の板先端部で発生していたの
が、本発明を適用した場合には、図６に示す如く、ＡＧ
Ｃ開始直後から良好な板厚を得ることができた。
端部やスキッド部で特に効果的であり、発明者等の実験
によると、従来制御では、図５に示すようなオフゲージ
部が、ＡＧＣに入った直後の板先端部で発生していたの
が、本発明を適用した場合には、図６に示す如く、ＡＧ
Ｃ開始直後から良好な板厚を得ることができた。
【図１】本発明の原理を説明するための、絶対値ＡＧＣ
制御の遅れ量を推定するためのブロック線図
制御の遅れ量を推定するためのブロック線図
【図２】本発明の実施形態における厚板板厚制御システ
ムの構成を示すブロック線図
ムの構成を示すブロック線図
【図３】前記実施形態におけるＡＧＣ遅れ補償量を計算
する構成を示すブロック線図
する構成を示すブロック線図
【図４】同じく板長手方向に設定されるポイントを示す
側面図
側面図
【図５】従来のＡＧＣ制御において噛み込み端部で発生
していたオフゲージ部を示す線図
していたオフゲージ部を示す線図
【図６】図５の状況で本発明を適用した時の板厚変動の
例を示す線図
例を示す線図
１０…被圧延材 ２０…圧延機 ２２…ワークロール ２４…パイロットジェネレータ ２８…ロードセル Ｆ…圧延荷重 ３０…油圧圧下装置 ３２…圧下位置検出器 Ｓ…圧下位置 ３６…圧下制御装置 ４０…プロセスコンピュータ ４２…温度分布計算部 ４４…板厚分布計算部 ４６…荷重予測部 ４８…ロール開度分布計算部 Ｘ…ロール開度分布 ５０…圧延速度予測計算部 Ｖ…圧延速度 ５２…ＡＧＣ遅れ量計算部 Ｘｄ…ＡＧＣ遅れ補償量 ６０…ダイレクトデジタルコントローラ ７０…ＡＧＣ制御盤
Claims (2)
- 【請求項１】厚板圧延の絶対値ＡＧＣによる自動板厚制
御に際して、 加熱炉より搬出された被圧延材の長手方向の温度分布
を、厚み出しパスから圧延完了まで推定する温度分布推
定手段と、 厚み出しパス時の入側板厚分布を推定する板厚分布推定
手段と、 前記温度分布推定手段により推定した平均温度分布から
板長手方向の変形抵抗分布を計算し、この計算結果と前
記板厚分布推定手段により推定した入側板厚分布より、
目標板厚を実現するロール開度分布を計算するロール開
度分布計算手段と、 計算されたロール開度分布と圧延速度より、ロール開度
の時間分布を推定するロール開度時間分布推定手段と、 推定されたロール開度の時間変化量に対して自動板厚制
御を行うアクチュエータの遅れから、絶対値ＡＧＣが補
償できない外乱量を推定する外乱量推定手段と、 該推定外乱量を、次パス圧延時の絶対値ＡＧＣ制御時に
圧延材を長手方向にトラッキングし、補償量としてＡＧ
Ｃ制御量にフィードフォワードで加算することによっ
て、ＡＧＣの応答遅れによる板厚変動を削減する制御手
段と、 を備えたことを特徴とする厚板圧延の絶対値自動板厚制
御装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記ＡＧＣ制御量に加
算するフィードフォワード補償量を、ロール開度外乱
と、その微分値の積和により計算することを特徴とする
厚板圧延の絶対値自動板厚制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06979896A JP3301476B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 厚板圧延の絶対値自動板厚制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06979896A JP3301476B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 厚板圧延の絶対値自動板厚制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09253723A true JPH09253723A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3301476B2 JP3301476B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=13413131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06979896A Expired - Fee Related JP3301476B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 厚板圧延の絶対値自動板厚制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3301476B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100369683C (zh) * | 2006-01-24 | 2008-02-20 | 东北大学 | 一种快速高精度板带轧制过程自动控制厚度的方法 |
| CN104815853A (zh) * | 2014-02-04 | 2015-08-05 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 温度分布预测装置 |
| JP6766970B1 (ja) * | 2019-06-14 | 2020-10-14 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 板厚制御装置および板厚制御方法 |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP06979896A patent/JP3301476B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100369683C (zh) * | 2006-01-24 | 2008-02-20 | 东北大学 | 一种快速高精度板带轧制过程自动控制厚度的方法 |
| CN104815853A (zh) * | 2014-02-04 | 2015-08-05 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 温度分布预测装置 |
| JP6766970B1 (ja) * | 2019-06-14 | 2020-10-14 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 板厚制御装置および板厚制御方法 |
| WO2020250424A1 (ja) * | 2019-06-14 | 2020-12-17 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 板厚制御装置および板厚制御方法 |
| KR20200143355A (ko) * | 2019-06-14 | 2020-12-23 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 판 두께 제어 장치 및 판 두께 제어 방법 |
| CN112399893A (zh) * | 2019-06-14 | 2021-02-23 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 板厚控制装置以及板厚控制方法 |
| US11383279B2 (en) | 2019-06-14 | 2022-07-12 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Plate thickness control device and plate thickness control method |
| CN112399893B (zh) * | 2019-06-14 | 2023-08-01 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 板厚控制装置以及板厚控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3301476B2 (ja) | 2002-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |