JPH09276915A - 連続圧延機におけるダイナミックセットアップ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続圧延機のスタンド間に板厚計等を設ける
ことなく上流スタンドにおける圧延荷重実績からセット
アップ誤差を求め、下流側スタンドの圧延条件を高精度
にセットアップして圧延精度の向上を図る。 【解決手段】 被圧延材の第１スタンドへの噛み込み時
に、第１スタンドでの圧延荷重実績に基づいて被圧延材
の進入速度ｕ0とゲージメータ定数ＧＭc1とを推定し、
推定したゲージメータ定数ＧＭc1に基づいて出側板厚ｈ
1を予測する。そして出側板厚ｈ1と進入速度ｕ0とに基
づいて第１スタンドの出側材料速度を推定し、この出側
材料速度から計算される第２スタンドの入側材料温度か
ら、第２スタンド以降の各スタンドの圧延誤差を最小と
するロールギャップＳiとロール周速度Ｖiとをそれぞれ
計算し、これをダイナミックにセットアップする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はタンデム配置された
複数段のスタンドを備えた連続圧延機の各スタンドに対
する圧延条件、特にロールギャップとロール周速度とを
ダイナミックに設定することで圧延精度の向上を図るよ
うにした連続圧延機におけるダイナミックセットアップ
方法に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】連続圧延機においては被圧延材に
対する圧延仕様に従って、予めタンデム配置された複数
のスタンドにおける圧延条件を計算し、これを圧延前に
セットアップしておくことが行われる。このようにして
設定される各スタンドの圧延条件が適切であれば、その
先端部から板厚精度に優れた製品を得ることができる。
しかし予め設定された圧延条件に誤差が含まれる場合に
は、例えば板厚に対するフィードバック制御によって各
スタンドにおける圧延条件が最適化調整されるまで、そ
の板厚が一定化せず、特に先端部における板厚にバラツ
キが生じる。このようなバラツキが生じた先端部、特に
板厚が公差から外れた先端部分については製品として利
用することができないので、歩留り低下の大きな要因と
なる。この為、各スタンドの圧延条件を如何にして精度
良くセットアップするかが重要な技術的課題となる。

【０００３】さて各スタンドにおける圧延条件、特にロ
ールギャップＳは、通常、圧延時の荷重を予測計算した
上で、次のゲージメータ式に基づいて目標とする出側板
厚ｈが得られるように決定される。 ｈ ＝ Ｓ ＋ Ｐ／Ｋ ＋ ＧＭc … (１) 但し、Ｐは圧延荷重，Ｋはミル剛性係数（圧延時のバネ
係数）、ＧＭcはゲージメータ補正係数（ロール温度上
昇等による実ギャップ変動補正係数）である。ちなみに
ミル剛性係数Ｋは各スタンドに固有の値として与えられ
るが、ゲージメータ補正係数ＧＭcは主としてロールの
熱膨張の影響を受けるので、非圧延時における冷却を含
めてその変化を経時的に正確に把握する必要がある。

【０００４】一方、上記圧延荷重Ｐは次の一般式に従っ
て計算される。 Ｐ ＝ ｋf ・ Ｂ ・ {Ｒ'(Ｈ−ｈ)}^1/2 ・ Ｑp … (２) 但し、ｋfは熱間平均変形抵抗（材質，温度の関数），
Ｂは板幅，Ｈは入側板厚であって、(Ｈ−ｈ)は圧下量，
Ｒ'は偏平ロール半径（Ｐ，Ｂ，Ｈ−ｈ，ロール剛性の
関数），そしてＱpは圧下力関数（ロールと被圧延材間
の摩擦係数，Ｐ，Ｈ，ｈ，ｋf，張力等の関数）であ
る。従って工程計画や製品仕様等から被圧延材の入側板
厚Ｈ，出側板厚ｈ，板幅Ｂ，張力，材質等が決まれば、
例えばロールと被圧延材間の摩擦係数や板温度等の実績
に従い、前記(１)(２)式に基づいて圧延機（各スタン
ド）にセットアップすべきロールギャップＳを計算し、
決定することができる。

【０００５】尚、板厚と板温度は圧延毎に変動するが、
摩擦係数は主としてロールの表面状態や潤滑条件等によ
り決定され、しかも圧延が繰り返されるに従って徐々に
変化する。これ故、実際のセットアップ計算において
は、例えば入側の板厚と板温度については圧延直前に入
側のテーブル上で実測し、また摩擦係数については前回
までの圧延実績に基づいて予測計算することが必要とな
る。

【０００６】ところで入側テーブル上で実測される板厚
と板温度には測定誤差が含まれることが否めず、ロール
ギャップＳに対するセットアップ誤差の外乱要因とな
る。更に各スタンド間に板厚計がない場合、特にタンデ
ムミルの場合には、一般的にスタンド間に板厚計を配置
することが困難なので、或るスタンドにおいて予測計算
された出側板厚をそのまま次段スタンドにおける入側板
厚として用いざるを得ない。この為、予測計算された出
側板厚に誤差が含まれる場合、その誤差がそのまま次段
スタンドにおける入側板厚の誤差となる為、次段スタン
ドにおけるロールギャップＳのセットアップ誤差要因と
なることが否めない。しかも予めセットアップしたロー
ルギャップＳを、そのスタンドへの通板前に修正するこ
とも困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来、上流ス
タンドにおける通板時の圧延実績（圧延荷重，ロールギ
ャップ等）からそのスタンドにおけるセットアップ誤差
を推定し、このセットアップ誤差に基づいて下流スタン
ドのロールギャップをダイナミックにセットアップ（修
正）することで板厚精度を高めることが試みられてい
る。例えば特開平３−３２４１１号公報には、上流側に
おける複数のスタンドの荷重実績を用いることで荷重誤
差の要因を分離し、この荷重誤差に基づいて下流スタン
ドにセットアップしたロールギャップを補正することが
開示されている。しかしこの手法は荷重誤差の主要因を
個別的に分離評価するものではなく、しかもロールギャ
ップの修正則そのものが、本来のゲージメータ式とは無
関係な回帰式に基づいているので、その修正に曖昧さが
持ち込まれると言う不具合がある。

【０００８】一方、特開昭６０−９９４１０号公報には
第１スタンドにおける荷重，板厚，および先進率の実績
に基づいてセットアップ誤差を摩擦係数要因と変形抵抗
要因とに分離し、これらを個別に補正（修正）すること
が開示されている。しかし一般的に摩擦係数要因は、被
圧延材の材種が変わってもさほど大きく変化するもので
はなく、第１スタンドにおける実績誤差には摩擦係数要
因が殆ど含まれないと考えられる。従って、むしろセッ
トアップ値と実績値との差から求められる誤差修正係数
を次回圧延時のセットアップに利用した方が好ましい。

【０００９】またこの公報に開示される手法にあって
は、第１スタンドの出側に板厚計を設けてその圧延実績
を求めることが必要となるが、前述したようにスタンド
間に板厚計を設置すること自体が難しい。しかも変形抵
抗算出式の補正とゲージメータ定数の修正が第１スタン
ドにのみ限定されるので、スタンドが多段に及ぶ場合に
は、十分なる効果が期待できなくなることが懸念され
る。

【００１０】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、スタンド間に板厚計等のセンサ
を設けることなく上流スタンドにおける圧延荷重実績か
らセットアップ誤差を求め、下流側スタンドの圧延条件
を高精度にセットアップして圧延精度の向上を図り、歩
留りを高めることのできる連続圧延機におけるダイナミ
ックセットアップ方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく、本発明に係る連続圧延機におけるダイナミックセ
ットアップ方法は、被圧延材の第１スタンドへの噛み込
み時に、該第１スタンドでの圧延荷重実績と該第１スタ
ンドに設定されたロールギャップＳ1とロール周速度Ｖ1
とに基づいて計算される計算荷重との差が所定範囲内と
なるように該第１スタンドにおける前記被圧延材の進入
速度ｕ0とゲージメータ定数ＧＭc1とを推定し、推定さ
れた上記ゲージメータ定数ＧＭc1に基づいて前記第１ス
タンドにおける出側板厚ｈ1を予測した後、上記出側板
厚ｈ1と進入速度ｕ0とに基づいて該第１スタンドにおけ
る出側材料速度を推定し、更に該出側材料速度に基づい
て第２スタンドにおける入側材料温度を計算し、更に上
記入側材料温度に基づいて第２スタンド以降の各スタン
ドにおける出側板厚が予め定めた設定値となり、且つ圧
延終了温度計算値と圧延終了温度目標値との差が所定範
囲内となるように、第２スタンド以降の各スタンドにお
ける圧延条件、特にロールギャップＳiとロール周速度
Ｖiとをそれぞれ決定し、これをダイナミックにセット
アップすることを特徴とするものである。

【００１２】つまり第１スタンドにおける圧延荷重実績
から推定されるゲージメータ定数ＧＭc1に基づいて第１
スタンドにおける出側板厚ｈ1を予測し、更にこの出側
板厚ｈ1に基づいて出側材料速度を予測した後、これら
の情報に従って第２スタンド以降の各スタンドに必要な
ロールギャップＳiとロール周速度Ｖiとを推定して各ス
タンドにダイナミックにセットアップ（修正）すること
を特徴としている。

【００１３】また請求項２に記載の発明は、前記ロール
ギャップＳiとロール周速度Ｖiとの決定処理を、第１ス
タンドのゲージメータ定数ＧＭc1の修正率に基づいて各
スタンドのゲージメータ定数ＧＭciをそれぞれ補正した
後に行うことを特徴とするものである。つまりセットア
ップ誤差に直接関与する各スタンドのゲージメータ定数
ＧＭciを修正した後、修正されたゲージメータ定数ＧＭ
ciの下でそのスタンドにセットアップすべきロールギャ
ップＳiとロール周速度Ｖiとを求めることを特徴とする
ものである。

【００１４】更に請求項３に記載の発明は、請求項１に
記載の連続圧延機におけるダイナミックセットアップ方
法において、更に前記被圧延材の第ｉスタンド（ｉ≧
２）への噛み込み時に、該第ｉスタンドの圧延荷重実績
と計算荷重との差が所定範囲内となるように第ｉスタン
ドのゲージメータ定数ＧＭciを推定すると共に、このゲ
ージメータ定数ＧＭcｉに基づいて第ｉスタンドの出側
板厚ｈiを予測した後、上記第ｉスタンドの出側板厚ｈi
に基づいて第（ｉ＋１）スタンド以降の各スタンドにお
ける出側板厚が予め定めた設定値となり、且つ圧延終了
温度計算値と圧延終了温度目標値との差が所定範囲内と
なるように、第（ｉ＋１）スタンド以降の各スタンドに
おけるロールギャップＳiとロール周速度Ｖiとを決定
し、これをセットアップ（修正）することを特徴とする
ものである。

【００１５】つまり第１スタンドの荷重実績に基づいて
ゲージメータ定数を修正し、次段以降のロールギャップ
Ｓiとロール周速度Ｖiとを修正するだけではなく、第ｉ
スタンドへの噛み込み時にも、その第ｉスタンドにおけ
る荷重実績に従って次段以降のロールギャップＳiとロ
ール周速度Ｖiとを順次修正していくことを特徴として
いる。

【００１６】更に請求項４に記載の発明は、前記第（ｉ
＋１）スタンド以降の各スタンドにおけるロールギャッ
プＳiとロール周速度Ｖiとの決定処理を、第ｉスタンド
のゲージメータ定数ＧＭciの修正率に基づいて各スタン
ドのゲージメータ定数ＧＭciをそれぞれ補正した後に行
うことを特徴とするものである。つまり第（ｉ＋１）ス
タンド以降のロールギャップＳiとロール周速度Ｖiにつ
いても、第ｉスタンドのゲージメータ定数ＧＭciの修正
率に基づいて各スタンドのゲージメータ定数ＧＭciを修
正した後、修正されたゲージメータ定数ＧＭciの下でセ
ットアップすることを特徴とするものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る連続圧延機におけるダイナミックセットアップ方法の
一実施形態について説明する。図１は本発明が適用され
る連続圧延機の全体構成を示す概念図で、ここではタン
デム配置された４段構成の第１乃至第４のスタンド１，
２，３，４を備えた連続圧延機を示している。各スタン
ド１，２，３，４は、それぞれ一対の圧延ロール（ワー
クロール）５とバックアップロール６とを備えており、
圧延制御部７の制御の下で圧下（荷重）制御されて前記
圧延ロール５間に導かれる被圧延材（ワーク）Ｗを圧延
するものとなっている。しかして被圧延材Ｗは第１スタ
ンド１から第４スタンド４に掛けて順次連続的に圧延さ
れ、第４スタンド４の出側において所望とする製品仕様
の板厚とされる。

【００１８】尚、図中８はマイクロプロセッサ等の計算
機を主体として構成されるシステム制御部である。この
システム制御部８の制御の下で前記各スタンド１，２，
３，４における圧延制御部７の作動が制御され、前記圧
延ロール５による圧延荷重等の調整が行われる。また図
中９ａ，９ｂは第１スタンド１の上流側（圧延機の入
側）、および第４スタンド４の下流側（圧延機の出側）
にそれぞれ設けられた板厚計や板温度計等のセンサであ
る。これらのセンサ９ａ，９ｂにより被圧延材Ｗの圧延
前の板厚Ｈ0と板温度、この連続圧延機を通して圧延さ
れた、つまり圧延後の被圧延材Ｗの板厚ｈiと板温度が
それぞれ計測されるようになっている。

【００１９】上述した如く構成される連続圧延機におけ
るダイナミックセットアップは、基本的には被圧延材Ｗ
を通板するに先立ち、例えば工程計画や製品仕様等に基
づいて予め各スタンド１，２，３，４における圧延条件
を決定し、そのロールギャップＳi（i＝1〜4）とロール
周速度Ｖiとを設定（セットアップ）しておくことから
開始される。そして第１スタンド１における被圧延材Ｗ
の噛み込み時に当該スタンドにおける圧延実績を求め、
その圧延実績に基づいて次段以降のスタンドのロールギ
ャップＳiとロール周速度Ｖiとをダイナミックに修正
（セットアップ）することで各スタンドにおける圧延条
件をそれぞれ最適化するものである。このような各スタ
ンド１，２，３，４に対する圧延条件のダイナミックセ
ットアップは前記システム制御部８により司られる。

【００２０】ここで本発明に係る特徴的なダイナミック
セットアップについて説明すると、本発明では各スタン
ドにセットアップすべきロールギャップＳが前述した
(１)式から Ｓ ＝ ｈ − Ｐ／Ｋ − ＧＭc … (３) として与えられ、その主要誤差要因が圧延荷重Ｐとゲー
ジメータ定数ＧＭcであることに着目している。圧延荷
重Ｐは前述した(２)式に示すように種々の要因が関与し
ており、各項目に影響するパラメータについて整理して
みると次の表１のようになる。

【００２１】

【表１】

【００２２】尚、表１は現実の圧延工程を考慮し、セッ
トアップ計算時に発生し得る誤差の大きさとその誤差が
圧延荷重予測に与える影響度としてまとめたものであ
る。ちなみにセットアップ対応について［可能］とした
評価は、学習等による従来技術の取得、或いは圧延前の
実測等によって十分に高い精度が得られ、セットアップ
により対処可能なことを意味する。更に荷重誤差に対す
る影響度が［大］とした評価は、セットアップ対応が不
可能なパラメータに大きく左右される項目とした。

【００２３】また表１において入側板厚のセットアップ
対応が［不可能］とは、第２のスタンド以降で前段の出
側板厚が目標値とずれている場合を指しており、第１の
スタンドにおいてはその入側に板厚センサが設けられる
のでセットアップ対応可能である。また板幅のセットア
ップ対応が［可能］とは、圧延前に実測しておくこと
で、スタンド間の変化が小さいときにセットアップ計算
により対応可能であることを示している。更に張力のセ
ットアップ対応が［不要］とは、セットアップによって
決定された値となるように張力が制御されることを意味
する。またセットアップ対応が不可能なパラメータの１
つである材質（添加成分）については、実際的には誤差
の程度が微小であり、セットアップ時における圧延荷重
誤差の主要因から除外することができる。

【００２４】してみればこの表１に示されるように、セ
ットアップ時の圧延荷重誤差の主要因は、専ら入側板厚
と板温度であることが分かる。ところで通常の連続圧延
機においては、前述したようにスタンド間に板厚計や温
度計等のセンサを配置することが困難なので、一般的に
は全スタンド間の板厚および板温度の情報を得ることが
できない。従ってこれらの情報に関しては予測計算に頼
らざるを得ない。しかし通板前の板温度に関しては、例
えば圧延直前に実測することで正確に求めれば、セット
アップ時における圧延荷重誤差に殆ど影響しないものと
することができる。

【００２５】しかしながら２段目以降の各スタンドにお
ける入側板厚は、その前段のスタンドにおける出側板厚
そのものであるから、前段スタンドの出側板厚の誤差が
次段スタンドにおける圧延荷重誤差として直接的に生じ
る。そしてこの圧延荷重誤差が、そのスタンドにおける
出側板厚誤差の主要因となる。従って板温度の精度が妥
当な範囲にある場合、出側板厚の誤差を抑えるには(１)
式に示されるゲージメータ定数ＧＭcを正確に把握する
ことが重要な課題となる。

【００２６】ちなみにゲージメータ定数ＧＭcは偏平ロ
ール径の変化を主体とするものであるから、(１)式から
明らかなようにその変化量がそのまま板厚変化につなが
る。しかもゲージメータ定数ＧＭcは圧延ロールの非定
常な温度変化の影響を直接受けるため、一般的にはこれ
を高精度に予測計算することは非常に困難である。本発
明はこのような観点に立脚しており、スタンドにおける
圧延荷重実績に基づいてそのスタンドのゲージメータ定
数ＧＭcを高精度に推定し、そのスタンド出側の予測板
厚である、所謂ゲージメータ板厚の誤差を微小化するこ
とで、下流側スタンドの圧延条件を高精度にセットアッ
プするようにしたことを特徴としている。

【００２７】さて本発明に係る圧延条件のダイナミック
セットアップは、被圧延材Ｗの連続圧延機への通板開始
に先立ち、先ず工程計画や製品仕様等に基づいて各スタ
ンド１，２，３，４における圧延荷重Ｐi（i＝1〜4）を
決定し、その圧延荷重Ｐi（i＝1〜4）に従って各スタン
ド１，２，３，４のロールギャップＳi（i＝1〜4）とロ
ール周速度Ｖi（i＝1〜4）とを算出してプリセットアッ
プ（設定）した後、例えば図２および図３に示す手順に
従って実行される。

【００２８】即ち、先ず第１スタンド１への被圧延材Ｗ
の噛み込み時には、図２に示す処理手順に従って第１ス
タンド１における圧延荷重実績に基づいて第１スタンド
１のゲージメータ定数ＧＭc1を推定し、第１スタンド１
における被圧延材Ｗの進入速度ｕ0と放出速度ｕ1とを推
定する。そして上記ゲージメータ定数ＧＭc1に基づいて
次段以降、つまり第２〜第４スタンド２，３，４の各ゲ
ージメータ定数ＧＭci（i＝2〜4）をそれぞれ修正し、
そのロールギャップＳi（i＝2〜4）とロール周速度Ｖi
（i＝2〜4）とをそれぞれ決定する。

【００２９】具体的には被圧延材Ｗの第１スタンド１へ
の噛み込み時に、先ずセンサ９ａにより検出される板厚
Ｈ1*や板温度等の圧延実績を収集する（ステップＳ
１）。そしてその圧延実績と予め設定された圧延荷重Ｐ
1*，ロールギャップＳ1*，ロール周速度Ｖ1*等に基づい
て実績荷重の偏差が最小となるゲージメータ定数ＧＭc1
および材料進入速度（入側速度）ｕ0を探索し、上記ゲ
ージメータ定数ＧＭc1に基づいて第１スタンド１におけ
る出側板厚ｈ1*を推定する（ステップＳ２）。その後、
第１スタンド１における先進率を最適化することで圧延
の降温計算に必要な材料の進入速度（入側速度）ｕ0を
推定する（ステップＳ３）。そして上述した如く求めら
れる出側板厚ｈ1*，材料進入速度ｕ0，板厚Ｈ1*に従
い、マスフロー一定則に基づいて第１スタンド１からの
材料放出速度（出側速度）ｕ1を推定する（ステップＳ
４）。

【００３０】しかる後、前記ゲージメータ定数ＧＭc1の
修正率に基づいて次段以降の第ｉ各スタンドのゲージメ
ータ定数ＧＭciを修正し、その第ｉスタンドにおける計
算圧延荷重Ｐi'と先進率ｆSi'とを最適化して、そのロ
ールギャップＳiとロール周速度Ｖiとを決定する。この
例では、最終スタンド（第４スタンド４）についてはそ
の出側に設けられたセンサ９ｂにより出側板厚ｈや板温
度を圧延実績として収集できるので、中間段である第
２，第３スタンド２，３の各ゲージメータ定数ＧＭci
（i＝2,3）を前記ゲージメータ定数ＧＭc1の修正率に基
づいて修正し（ステップＳ５）、修正されたゲージメー
タ定数ＧＭci（i＝2,3）の下で当該スタンド２，３に予
め設定された計算圧延荷重Ｐi'と先進率ｆSi'とを最適
化し、そのロールギャップＳiとロール周速度Ｖiとを決
定する（ステップＳ６）。

【００３１】しかる後、最終段の第４スタンド４のゲー
ジメータ定数ＧＭc4を前記ゲージメータ定数ＧＭc1の修
正率に基づいて修正し（ステップＳ７）、修正されたゲ
ージメータ定数ＧＭc4の下で当該第４スタンド４に予め
設定された計算圧延荷重Ｐi'と先進率ｆSi'とを最適化
し、センサ９ｂにより実測される出側板厚ｈや板温度に
従って出側における巻き取り温度偏差を最小とするロー
ル周速度Ｖ4を決定する（ステップＳ８）。更に設定さ
れた圧延荷重Ｐ4と修正されたゲージメータ定数ＧＭc
4、更に目的とする仕上げ板厚ｈとから、そのロールギ
ャップＳ4を決定する（ステップＳ９）。

【００３２】尚、上述したステップＳ１〜Ｓ４の処理
は、具体的には図４に示す処理手続きに従い、ゲージメ
ータ定数ＧＭc1と進入速度ｕ0'を仮設定し、圧延荷重Ｐ
1'と先進率ｆS'を計算して圧延偏差ΔＰ1（＝Ｐ1'−Ｐ1
*）を求め、圧延偏差ΔＰ1が所定の誤差δ範囲内となる
ようにゲージメータ定数ＧＭc1を修正しながら、更に放
出速度ｕ1から進入速度ｕ0'を計算して進入速度偏差Δ
ｕ0（＝ｕ0''−ｕ0'）を求め、この進入速度偏差Δｕ0
が所定の誤差δ範囲内となるように進入速度ｕ0'を修正
した上で、出側板厚ｈ1，放出速度ｕ1，ゲージメータ定
数ＧＭc1を決定することによって進められる。

【００３３】またステップＳ５，Ｓ６の処理は図５に示
す処理手続きに従って、先ずｉ番目のスタンドにおける
ゲージメータ定数ＧＭciを前記ゲージメータ定数ＧＭc1
の修正率に基づいて補正した後、圧延荷重Ｐi'と先進率
ｆSi'とを仮設定し、例えば２乗処理によって絶対値化
される圧延偏差ΔＰ1２と先進率偏差ΔｆSi２との和が
所定の誤差δ範囲内となるように前記圧延荷重Ｐi'と先
進率ｆSi'とを修正してそのスタンドにおける放出速度
ｕi'を計算し、ロール周速度Ｖi''とロールギャップＳ
i''とを計算することによってなされる。この処理はｉ
の値を変えながら第１スタンドと最終スタンドとを除く
中間段のスタンドの全てについて繰り返し実行される。

【００３４】更にステップＳ７〜Ｓ９の処理は図６に示
す処理手続きに従い、先ずゲージメータ定数ＧＭcnを前
記ゲージメータ定数ＧＭc1の修正率に基づいて補正した
後、その進入材料温度ＴnINを計算し、ロール周速度Ｖ
n'を仮設定してその先進率ｆSn'を計算し、更に圧延荷
重Ｐn'を仮設定して圧延偏差ΔＰnを計算する。そして
圧延偏差ΔＰnが所定の誤差範囲内となるように圧延荷
重Ｐn'を修正変更しながら、更に放出材料温度差ΔＴc
が所定の誤差範囲内となるようにロール周速度Ｖn'を修
正変更していくことで、上記圧延荷重Ｐn'とロール周速
度Ｖn'とを収束させる。しかる後、最適化された圧延荷
重Ｐfと補正されたゲージメータ定数ＧＭcn，および目
標仕上げ板厚からそのときのロールギャップＳnを決定
することにより進められる。

【００３５】尚、図５，図６においてはスタンドの総段
数をｎとし、ロール周速度を決定するべく着目している
スタンドを第ｉスタンドとして一般化して表現してい
る。以上のようにして第１スタンドの圧延実績に基づい
て決定される各スタンドのロールギャップＳi（i＝2〜
4）とロール周速度Ｖi（i＝2〜4）を各スタンドにそれ
ぞれダイナミックにセットアップことで、プリセットア
ップされたロールギャップＳi（i＝2〜4）とロール周速
度Ｖi（i＝2〜4）がその誤差を最小とするべく修正され
る。

【００３６】さて上述した如く第２スタンド２以降の各
スタンド２，３，４におけるロールギャップＳi（i＝2
〜4）とロール周速度Ｖi（i＝2〜4）とが修正された
後、被圧延材Ｗが第２スタンド２に噛み込んだ時、更に
は第３スタンド３，第４スタンドに噛み込んだときに
は、図３に示す処理手順に従ってそのスタンドにおける
圧延荷重実績に基づいて当該第ｊスタンドにおけるゲー
ジメータ定数ＧＭcjの探索による出側板厚ｈj*の推定が
なされ、次段以降のスタンドのロールギャップＳiとロ
ール周速度Ｖiとがそれぞれ修正決定される。

【００３７】即ち、第２スタンド２に被圧延材Ｗが噛み
込んだ時には、先ず第２スタンド２における圧延荷重Ｐ
2*，ロールギャップＳ2*，ロール周速度Ｖ2*等の圧延荷
重実績を活用して、その実績荷重の偏差が最小となるゲ
ージメータ定数ＧＭc2を探索し、上記ゲージメータ定数
ＧＭc2に基づいて第２スタンド２における出側板厚ｈ2*
を推定する（ステップＳ１１）。その後、推定した出側
板厚ｈ2*と，第１スタンド１から求められる材料進入速
度ｕ1，板厚Ｈ2*に従い、マスフロー一定則に基づいて
第２スタンド２からの材料放出速度（出側速度）ｕ2を
推定する（ステップＳ１２）。

【００３８】しかる後、次段のスタンドが最終スタンド
でない場合ことを確認した上で（ステップＳ１３）、先
ず次段の、つまり第３スタンド３におけるゲージメータ
定数ＧＭc3を前記ステップＳ１１にて推定されたゲージ
メータ定数ＧＭc2の修正率に従って修正し（ステップＳ
１４）、修正されたゲージメータ定数ＧＭc3の下でその
圧延荷重Ｐ3'と先進率ｆS3'とを最適化し、その条件下
におけるロールギャップＳ3とロール周速度Ｖ3とを算出
する（ステップＳ１５）。このステップＳ１３，Ｓ１
４，Ｓ１５に示される処理は、当該スタンドから最終ス
タンドまでに複数のスタンドがある場合、これらの各ス
タンドについてそれぞれ実行される。

【００３９】その後、最終スタンドである第４スタンド
４に対しては、先ず第４スタンド４のゲージメータ定数
ＧＭc4を前記ステップＳ１１にて推定されたゲージメー
タ定数ＧＭc2の修正率に従って修正する（ステップＳ１
６）。次いで修正されたゲージメータ定数ＧＭc4の下で
当該スタンド４に予め設定された計算圧延荷重Ｐ4'と先
進率ｆS4'とを最適化し、センサ９ｂにより実測される
出側板厚ｈや板温度に従って出側における巻き取り温度
偏差を最小とするロール周速度Ｖ4を決定する（ステッ
プＳ１７）。更に設定された圧延荷重Ｐ4と修正された
ゲージメータ定数ＧＭc4、更に目的とする仕上げ板厚ｈ
とから、そのロールギャップＳ4を決定する（ステップ
Ｓ１８）。

【００４０】上述したステップＳ１１，Ｓ１２に示す処
理は、具体的には図７に例示するように、被圧延材Ｗが
噛み込んだ第ｊスタンドにおける荷重実績に従ってその
ゲージメータ定数ＧＭcjを仮設定し、出側板厚ｈj*，進
入材料温度ＴjINを計算し、更に圧延荷重Ｐj'を計算し
てその圧延偏差ΔＰj（＝Ｐj'−Ｐj*）を求める。そし
てその圧延偏差ΔＰ1が所定の誤差範囲内となるように
ゲージメータ定数ＧＭcjを修正しながら上述した計算処
理を進め、圧延偏差ΔＰjが所定の誤差δ範囲内となる
ときの出側板厚ｈj，放出速度ｕj，ゲージメータ定数Ｇ
Ｍcjをそれぞれ求めることによってなされる。またステ
ップＳ１４〜Ｓ１８に示す処理は、前述した図５および
図６に示される処理手続きに従って実行される。

【００４１】尚、図３に示す処理手続きは、更に次段の
スタンドに被圧延材Ｗが噛み込んだときにも同様にして
実行される。即ち、第３スタンド３に被圧延材Ｗが噛み
込んだときにも図３に示す処理手続きが起動される。こ
の場合には第３スタンド３における荷重実績に基づいて
そのゲージメータ定数ＧＭc3が推定され、このゲージメ
ータ定数ＧＭc3に基づいて第３スタンド３の出側板厚ｈ
3*が推定される（ステップＳ１１）。そして更に第３ス
タンド３からの材料放出速度（出側速度）ｕ3が推定さ
れる（ステップＳ１２）。

【００４２】しかる後、次段のスタンドが最終の第４ス
タンド４であることから（ステップＳ１３）、次に第４
スタンド４のゲージメータ定数ＧＭc4を前記ステップＳ
１１にて推定されたゲージメータ定数ＧＭc3の修正率に
従って修正する（ステップＳ１６）。次いで修正された
ゲージメータ定数ＧＭc4の下で当該スタンド４に予め設
定された計算圧延荷重Ｐ4'と先進率ｆS4'とを最適化
し、巻き取り温度偏差を最小とするロール周速度Ｖ4を
決定する（ステップＳ１７）。その上で上記圧延荷重Ｐ
4，ゲージメータ定数ＧＭc4，仕上げ板厚ｈから、その
ロールギャップＳ4を決定する（ステップＳ１８）。

【００４３】以上のように本発明に係る連続圧延機にお
けるダイナミックセットアップ方法によれば、図８にそ
の概念を模式的に示すように、工程計画や製品仕様等に
従って予め各スタンドに設定された圧延条件、特にロー
ルギャップＳi（i＝1〜4）とロール周速度Ｖi（i＝１〜
4）を、被圧延材Ｗが噛み込んだスタンドの圧延荷重実
績に基づいて推定される当該スタンドのゲージメータ定
数ＧＭci（i＝１〜4）に従って、そのスタンドの次段以
降の各スタンドについて順次ダイナミックにセットアッ
プ（修正）していくので、各スタンドの圧延条件をそれ
ぞれ最適化することができる。

【００４４】即ち、第１スタンド１への被圧延材Ｗの噛
み込み時には、図８(ａ)に示すように第１スタンド１に
おける荷重実績に基づいてそのゲージメータ定数ＧＭc1
を推定し、また出側板厚ｈ1*を推定する。そしてその推
定結果に基づいて第２〜第４スタンド２，３，４のゲー
ジメータ定数ＧＭciを修正し、且つこれらのロールギャ
ップＳi（i＝2〜4）とロール周速度Ｖi（i＝2〜4）をそ
れぞれ修正する。

【００４５】その後、被圧延材Ｗが第２スタンド２に噛
み込んだときには、図８(ｂ)に示すように第１スタンド
１での推定値を第２スタンド２における荷重実績として
取り込んで第２スタンド２のゲージメータ定数ＧＭc2と
出側板厚ｈ2*を推定する。そしてその推定結果に基づい
て第３，第４スタンド３，４のゲージメータ定数ＧＭci
を修正し、且つこれらのロールギャップＳi（i＝3，4）
とロール周速度Ｖi（i＝3，4）をそれぞれ修正する。

【００４６】同様にして被圧延材Ｗが第３スタンド３に
噛み込んだときには、図８(ｃ)に示すように第２スタン
ド２での推定値を第３スタンド３における荷重実績とし
て取り込んで第３スタンド３のゲージメータ定数ＧＭc3
と出側板厚ｈ3*を推定する。そしてその推定結果に基づ
いて第４スタンド３，４のゲージメータ定数ＧＭciを修
正し、且つそのロールギャップＳ4とロール周速度Ｖ4を
それぞれ修正する。

【００４７】そして被圧延材Ｗが第４スタンド４に噛み
込んだときには、図８(ｄ)に示すように第３スタンド３
での推定値を第４スタンド４における荷重実績として取
り込みながら、その出側において実測される板厚等の情
報に基づいて、該第４スタンド４での圧延条件制御を行
うようにすれば良い。従って本発明によれば、スタンド
間において板厚等を実測しなくても各スタンドの圧延条
件であるロールギャップＳiとロール周速度Ｖiとを、そ
のゲージメータ定数ＧＭciを修正しながら高精度に設定
することができる。これ故、被圧延材Ｗの先端部から、
その板厚を高精度に制御して板厚変動を抑えることがで
きるので、製品品質を高め、且つ歩留りを向上させるこ
とができる。また各スタンドのゲージメータ定数ＧＭci
を修正し、圧延荷重Ｐi'と先進率ｆSi'とを最適化し、
更に第１スタンドにおける材料進入速度ｕ0を高精度に
推定するので、圧延制御に必要な被圧延材Ｗに対する降
温計算やスタンド間張力制御を高精度に実行することが
可能となり、圧延精度を高めることが可能となる。

【００４８】また本方法によれば、スタンド間に板厚計
等のセンサを配置する必要がないので、システム全体の
導入コストの低減や保守コストの低減を図ることが可能
となる等の効果も奏せられる。尚、本発明は上述した実
施の形態に限定されるものではない。例えばここでは４
段構成の連続圧延機を例に説明したが、２段、３段、更
には５段以上のスタンドを備えた連続圧延機に対しても
同様に適用することができる。また圧延条件のダイナミ
ックセットアップの計算処理に要する時間が、例えば前
段スタンドにおける圧延後、次段のスタンドにおいてロ
ールのギャップと回転数を修正するに要する時間を超え
るような場合には、例えばそのスタンド以降の修正処理
を中断するようにしても良い。具体的には、第１スタン
ド１の圧延荷重実績に基づいて第２スタンド２の圧延条
件を修正した時点で、被圧延材Ｗが第２スタンド２に到
達するような場合、第３および第４スタンド３，４の圧
延条件の修正を中断し、次の時点でこれを修正するよう
にしても良い。その他、本発明はその要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
圧延材の第１スタンドへの噛み込み時に、第１スタンド
における圧延荷重実績から推定されるゲージメータ定数
ＧＭc1に基づいて第１スタンドにおける出側板厚ｈ1を
予測し、更にこの出側板厚ｈ1に基づいて出側材料速度
を予測した後、これらの情報に従って第２スタンド以降
の各スタンドに必要なロールギャップＳiとロール周速
度Ｖiとを推定して各スタンドにダイナミックにセット
アップ（修正）することを特徴としている。

【００５０】従って本発明によれば、第１スタンドの出
側における板厚等を実測することなく、そのゲージメー
タ定数ＧＭcを高精度に推定して圧延荷重の主要な誤差
要因となるゲージメータ板厚（予測板厚）の誤差を極力
小さく抑え、その圧延精度を高めることができる。また
請求項２に記載の発明によれば、第１スタンドのゲージ
メータ定数ＧＭc1の修正率に基づいて各スタンドのゲー
ジメータ定数ＧＭciをそれぞれ補正した後に各スタンド
にセットアップすべきロールギャップＳiとロール周速
度Ｖiとを決定するので、セットアップ誤差に直接関与
する各スタンドのゲージメータ定数ＧＭciの誤差を小さ
くし、各スタンドにセットアップするロールギャップＳ
iとロール周速度Ｖiとを高精度に求めることができる。

【００５１】更に請求項３に記載の発明によれば、請求
項１に記載の発明に加えて更に前記被圧延材の第ｉスタ
ンド（ｉ≧２）への噛み込み時に、該第ｉスタンドの圧
延荷重実績に基づいてそのゲージメータ定数ＧＭciと出
側板厚ｈiを予測し、この出側板厚ｈiに基づいて第（ｉ
＋１）スタンド以降の各スタンドにおけるロールギャッ
プＳiとロール周速度Ｖiとを決定する。従って第１スタ
ンドの荷重実績に基づいてゲージメータ定数を修正し、
次段以降のロールギャップＳiとロール周速度Ｖiとを修
正するだけでなく、第ｉスタンドへの噛み込み時にもそ
の第ｉスタンドにおける荷重実績に従って次段以降のロ
ールギャップＳiとロール周速度Ｖiとを順次修正してい
くので、各スタンドの圧延条件をより高精度に設定する
ことができ、その圧延精度を簡易にして効果的に高める
ことが可能となる等の効果が奏せられる。

【００５２】また請求項４に記載の発明によれば、請求
項３に記載の発明において第ｉスタンドのゲージメータ
定数ＧＭciの修正率に基づいて第(ｉ＋１)スタンド以降
の各スタンドのゲージメータ定数ＧＭciをそれぞれ補正
した後、各スタンドにセットアップすべきロールギャッ
プＳiとロール周速度Ｖiとを決定するので、各スタンド
のゲージメータ定数ＧＭciの誤差を小さくし、各スタン
ドにセットアップするロールギャップＳiとロール周速
度Ｖiとを高精度に設定し得る等の効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される連続圧延機の全体構成を示
す概念図。

【図２】本発明の一実施形態に係る圧延条件のダイナミ
ックセットアップの概略的な手順を示し、被圧延材の第
１スタンドへの噛み込み時の処理手順を示す図。

【図３】本発明の一実施形態に係る圧延条件のダイナミ
ックセットアップの概略的な手順を示し、被圧延材の第
ｉスタンドへの噛み込み時の処理手順を示す図。

【図４】図２に示す処理手順におけるステップＳ１〜Ｓ
４の具体的な処理の流れを示す図。

【図５】図２に示す処理手順におけるステップＳ５，Ｓ
６、および図３に示す処理手順におけるステップＳ１
４，Ｓ１５の具体的な処理の流れを示す図。

【図６】図２に示す処理手順におけるステップＳ７〜Ｓ
９、および図３に示す処理手順におけるステップＳ１６
〜Ｓ１８の具体的な処理の流れを示す図。

【図７】図３に示す処理手順におけるステップＳ１１，
Ｓ１２の具体的な処理の流れを示す図。

【図８】本発明による各スタンドの圧延条件のダイナミ
ックセットアップの概念を模式的に示す図。

【符号の説明】

１ 第１スタンド ２ 第２スタンド ３ 第３スタンド ４ 第４スタンド ５ 圧延（ワーク）ロール ６ バックアップロール ７ 圧延制御部 ８ システム制御部 ９ａ，９ｂ センサ（板厚計） Ｗ 被圧延材

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ２１Ｂ 37/00 Ｂ２１Ｂ 37/12 ＢＢＰ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被圧延材を順次連続的に圧延する複数段
   のスタンドを備えた連続圧延機において、 被圧延材の第１スタンドへの噛み込み時に、 該第１スタンドでの圧延荷重実績と、該第１スタンドに
   設定された圧延条件に基づいて計算される計算荷重との
   差が所定範囲内となるように該第１スタンドにおける前
   記被圧延材の進入速度ｕ0とゲージメータ定数ＧＭc1と
   を推定し、この推定された上記ゲージメータ定数ＧＭc1
   に基づいて前記第１スタンドにおける出側板厚ｈ1を予
   測した後、 上記出側板厚ｈ1と進入速度ｕ0とに基づいて該第１スタ
   ンドにおける出側材料速度を推定し、この出側材料速度
   に基づいて第２スタンドにおける入側材料温度を求め、 更に上記入側材料温度に基づいて、第２スタンド以降の
   各スタンドにおける出側板厚が設定値となり、且つ圧延
   終了温度計算値と圧延終了温度目標値との差が所定範囲
   内となるように、第２スタンド以降の各スタンドに設定
   すべきロールギャップＳiとロール周速度Ｖiとを決定す
   ることを特徴とする連続圧延機におけるダイナミックセ
   ットアップ方法。
2. 【請求項２】 前記ロールギャップＳiとロール周速度
   Ｖiとの決定処理を、前記第１スタンドのゲージメータ
   定数ＧＭc1の修正率に基づいて各スタンドのゲージメー
   タ定数ＧＭciを補正した後に行うことを特徴とする請求
   項１に記載の連続圧延機におけるダイナミックセットア
   ップ方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の連続圧延機におけるダ
   イナミックセットアップ方法において、 更に前記被圧延材の第ｉスタンド（ｉ≧２）への噛み込
   み時に、 該第ｉスタンドの圧延荷重実績と、該第ｉスタンドに設
   定された圧延条件に基づいて計算される計算荷重との差
   を所定範囲内とする第ｉスタンドのゲージメータ定数Ｇ
   Ｍciを推定すると共に、このゲージメータ定数ＧＭcｉ
   に基づいて第ｉスタンドの出側板厚ｈiを予測した後、 上記第ｉスタンドの出側板厚ｈiに基づいて、第（ｉ＋
   １）スタンド以降の各スタンドにおける出側板厚が設定
   値となり、且つ圧延終了温度計算値と圧延終了温度目標
   値との差が所定範囲内となるように、第（ｉ＋１）スタ
   ンド以降の各スタンドに設定すべきロールギャップＳi
   とロール周速度Ｖiとを決定することを特徴とする連続
   圧延機におけるダイナミックセットアップ方法。
4. 【請求項４】 前記第（ｉ＋１）スタンド以降のロール
   ギャップＳiとロール周速度Ｖiとの決定処理を、第ｉス
   タンドのゲージメータ定数ＧＭcｉの修正率に基づいて
   第（ｉ＋１）スタンド以降の各ゲージメータ定数ＧＭc
   ｉを補正した後に行うことを特徴とする請求項３に記載
   の連続圧延機におけるダイナミックセットアップ方法。