JPH10235419A - ユニバーサル圧延機によるｈ型鋼の圧延制御方法 - Google Patents
ユニバーサル圧延機によるｈ型鋼の圧延制御方法Info
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- JPH10235419A JPH10235419A JP9040244A JP4024497A JPH10235419A JP H10235419 A JPH10235419 A JP H10235419A JP 9040244 A JP9040244 A JP 9040244A JP 4024497 A JP4024497 A JP 4024497A JP H10235419 A JPH10235419 A JP H10235419A
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- B21B13/08—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with differently-directed roll axes, e.g. for the so-called "universal" rolling process
- B21B13/10—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with differently-directed roll axes, e.g. for the so-called "universal" rolling process all axes being arranged in one plane
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- B21B31/32—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis by liquid pressure, e.g. hydromechanical adjusting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ユニバーサル圧延機においても、平板圧延の
ＡＧＣと同様に、材料の剛性が未知の状態であってもＡ
ＧＣを実施可能とする。 【解決手段】 駆動機器の位置制御ゲインを水平ロール
用駆動機器、垂直ロール用駆動機器各々について切り替
えるか、あるいは、水平ロールにかかる圧延加重から算
出される水平ロールＡＧＣの制御量と垂直ロールにかか
る圧延加重から算出される垂直ロールＡＧＣの制御量に
対して、各々フィルタを通すことにより、水平ロールＡ
ＧＣと垂直ロールＡＧＣの応答特性が異なるようにし
て、圧延材料を介して発生する水平ロールＡＧＣと垂直
ロールＡＧＣの相互干渉を減らす。
ＡＧＣと同様に、材料の剛性が未知の状態であってもＡ
ＧＣを実施可能とする。 【解決手段】 駆動機器の位置制御ゲインを水平ロール
用駆動機器、垂直ロール用駆動機器各々について切り替
えるか、あるいは、水平ロールにかかる圧延加重から算
出される水平ロールＡＧＣの制御量と垂直ロールにかか
る圧延加重から算出される垂直ロールＡＧＣの制御量に
対して、各々フィルタを通すことにより、水平ロールＡ
ＧＣと垂直ロールＡＧＣの応答特性が異なるようにし
て、圧延材料を介して発生する水平ロールＡＧＣと垂直
ロールＡＧＣの相互干渉を減らす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ユニバーサル圧延
機によるＨ型鋼の圧延制御方法に係り、特に、ユニバー
サル圧延機において、平板圧延のＡＧＣ（Ａutomatic
Ｇauge Ｃontrol）と同様に、材料の剛性が未知の状態
であっても、ＡＧＣを実現可能な、圧延中、水平ロール
と垂直ロールにかかる圧延荷重計測値を用いて水平ロー
ル用の駆動機器と垂直ロール用の駆動機器を動作させ、
Ｈ型鋼のウェブ厚及びフランジ厚を制御するＡＧＣ機能
を有するユニバーサル圧延機によるＨ型鋼の圧延制御方
法に関するものである。
機によるＨ型鋼の圧延制御方法に係り、特に、ユニバー
サル圧延機において、平板圧延のＡＧＣ（Ａutomatic
Ｇauge Ｃontrol）と同様に、材料の剛性が未知の状態
であっても、ＡＧＣを実現可能な、圧延中、水平ロール
と垂直ロールにかかる圧延荷重計測値を用いて水平ロー
ル用の駆動機器と垂直ロール用の駆動機器を動作させ、
Ｈ型鋼のウェブ厚及びフランジ厚を制御するＡＧＣ機能
を有するユニバーサル圧延機によるＨ型鋼の圧延制御方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧延中にロール間隙を変化させ、鋼材の
厚みを制御するＡＧＣは、鋼材の厚み精度を向上させる
制御方法としてよく知られており、平板圧延機では広範
に使用されている技術である。基本的なＡＧＣの手法と
しては、文献「板圧延の理論と実際 日本鉄鋼協会編
２２９〜２３１頁」にあるように、ロードセル等を用い
て圧延荷重を計測し、次式に従ってロール間隙を変化さ
せ、厚みを制御するゲージメータＡＧＣが知られてい
る。
厚みを制御するＡＧＣは、鋼材の厚み精度を向上させる
制御方法としてよく知られており、平板圧延機では広範
に使用されている技術である。基本的なＡＧＣの手法と
しては、文献「板圧延の理論と実際 日本鉄鋼協会編
２２９〜２３１頁」にあるように、ロードセル等を用い
て圧延荷重を計測し、次式に従ってロール間隙を変化さ
せ、厚みを制御するゲージメータＡＧＣが知られてい
る。
【０００３】ΔＳ＝−αΔＦ／Ｋｍ …（１）
【０００４】ここで、ΔＳはロール間隙の変化量、ΔＦ
はロックオン荷重からの荷重変化、Ｋｍはミル剛性、α
はチューニング率と呼ばれる補正係数を表わす。
はロックオン荷重からの荷重変化、Ｋｍはミル剛性、α
はチューニング率と呼ばれる補正係数を表わす。
【０００５】ロール間隙の操作は、電動圧下モータや油
圧シリンダを用いて行われるが、応答性、機械機構上の
利便性から油圧シリンダを用いて実施される場合が多
い。
圧シリンダを用いて行われるが、応答性、機械機構上の
利便性から油圧シリンダを用いて実施される場合が多
い。
【０００６】上記のゲージメータＡＧＣを利用すると、
鋼材の厚み変動Δｈは、次式で計算される。
鋼材の厚み変動Δｈは、次式で計算される。
【０００７】 Δｈ＝ΔＦ／Ｋｍ＋ΔＳ ＝（１−α）ΔＦ／Ｋｍ …（２）
【０００８】荷重ΔＦは厚み変動によっても変化するの
で、次式で表わすことができる。
で、次式で表わすことができる。
【０００９】ΔＦ＝−ＱΔｈ＋ΔＦdis …（３）
【００１０】ここで、Ｑは鋼材の剛性（塑性定数）、Δ
Ｆdis は入側厚み変動もしくは圧延の温度変動等に起因
した荷重外乱を表わす。
Ｆdis は入側厚み変動もしくは圧延の温度変動等に起因
した荷重外乱を表わす。
【００１１】上記（２）、（３）式により、鋼材の厚み
変動Δｈは、結局次式で表わされる。
変動Δｈは、結局次式で表わされる。
【００１２】 Δｈ＝｛（１−α）／（Ｋｍ＋（１−α）Ｑ｝ΔＦdis …（４）
【００１３】ここで、チューニング率αは、一般に１近
傍の値とするため、例え荷重外乱ΔＦdis が発生して
も、鋼材の厚み誤差Δｈを小さくできることが分かる。
傍の値とするため、例え荷重外乱ΔＦdis が発生して
も、鋼材の厚み誤差Δｈを小さくできることが分かる。
【００１４】なお、（１）から（４）式ではＡＧＣの定
常特性を示したが、過渡的な応答は駆動装置の動特性に
依存する。
常特性を示したが、過渡的な応答は駆動装置の動特性に
依存する。
【００１５】ここで、ゲージメータＡＧＣの特徴につい
て簡単に述べる。前記文献にあるように、ゲージメータ
ＡＧＣは材料の剛性（塑性定数）により、その過渡的な
動特性が異なる。しかしながら、チューニング率αは一
般に１近傍の値とするため、（４）式に示すように、定
常特性は材料の剛性Ｑ又変形特性に依存しない。又、
（１）式で示したように、この制御は一般に予測が難し
い材料の剛性Ｑが未知の状態であっても、予測の容易な
ミルの剛性Ｋｍを知りさえすれば実現でき、これらがゲ
ージメータＡＧＣの特徴であると言える。
て簡単に述べる。前記文献にあるように、ゲージメータ
ＡＧＣは材料の剛性（塑性定数）により、その過渡的な
動特性が異なる。しかしながら、チューニング率αは一
般に１近傍の値とするため、（４）式に示すように、定
常特性は材料の剛性Ｑ又変形特性に依存しない。又、
（１）式で示したように、この制御は一般に予測が難し
い材料の剛性Ｑが未知の状態であっても、予測の容易な
ミルの剛性Ｋｍを知りさえすれば実現でき、これらがゲ
ージメータＡＧＣの特徴であると言える。
【００１６】材料剛性の予測の困難な点は、材料が塑性
変形することに起因する。塑性変形は、材料の材質や温
度に大きく依存するため、その現象の予測は難しい。一
方機械は弾性変形に従うため、変形の予測は容易であ
る。
変形することに起因する。塑性変形は、材料の材質や温
度に大きく依存するため、その現象の予測は難しい。一
方機械は弾性変形に従うため、変形の予測は容易であ
る。
【００１７】上記ゲージメータＡＧＣは、平板圧延機で
は広範に適用されているが、図１に示すような、ウェブ
部１２とフランジ部１４を有するＨ型鋼１０を圧延する
ユニバーサル圧延機への適用は、機械構造上の難しさ等
から事例が少ない。しかしながら、手法的には平板圧延
機と同様に考えれば、次式のように実施すればよい。
は広範に適用されているが、図１に示すような、ウェブ
部１２とフランジ部１４を有するＨ型鋼１０を圧延する
ユニバーサル圧延機への適用は、機械構造上の難しさ等
から事例が少ない。しかしながら、手法的には平板圧延
機と同様に考えれば、次式のように実施すればよい。
【００１８】 ΔＳｈ＝−αΔＦw ／Ｋｍh …（５） ΔＳｖ＝−αΔＦf ／Ｋｍv …（６）
【００１９】ここで、ｈは水平ロール、ｖは垂直ロール
を意味し、ΔＦw はウェブ部１２の圧延荷重、ΔＦf は
フランジ部１４の圧延荷重を示す。
を意味し、ΔＦw はウェブ部１２の圧延荷重、ΔＦf は
フランジ部１４の圧延荷重を示す。
【００２０】この制御により、ウェブとフランジ厚みの
誤差が削減できることは、平板圧延と同様に推察でき
る。
誤差が削減できることは、平板圧延と同様に推察でき
る。
【００２１】このように、ゲージメータＡＧＣのユニバ
ーサル圧延機への適用は、容易に発案できることである
が、平板圧延との大きな違いは、Ｈ型鋼１０におけるウ
ェブ部１２とフランジ部１４が接合されており、ウェブ
部１２とフランジ部１４の圧延が相互に影響することで
ある。例えば、垂直ロールの隙間を締めてフランジ部１
４の厚みを薄くすると、水平ロールにかかる荷重が減少
する等の事例が知られている。従って、上記のように垂
直ロールと水平ロールとを独立してＡＧＣを実施したの
では、ウェブ部１２とフランジ部１４の相互の影響が大
きいと、垂直ロールのＡＧＣと水平ロールのＡＧＣに干
渉が発生し、不都合な振動等を招いたりする。
ーサル圧延機への適用は、容易に発案できることである
が、平板圧延との大きな違いは、Ｈ型鋼１０におけるウ
ェブ部１２とフランジ部１４が接合されており、ウェブ
部１２とフランジ部１４の圧延が相互に影響することで
ある。例えば、垂直ロールの隙間を締めてフランジ部１
４の厚みを薄くすると、水平ロールにかかる荷重が減少
する等の事例が知られている。従って、上記のように垂
直ロールと水平ロールとを独立してＡＧＣを実施したの
では、ウェブ部１２とフランジ部１４の相互の影響が大
きいと、垂直ロールのＡＧＣと水平ロールのＡＧＣに干
渉が発生し、不都合な振動等を招いたりする。
【００２２】図２は、ＡＧＣが油圧シリンダで実施され
ている場合の、ユニバーサル圧延機２０における油圧Ａ
ＧＣの機械機構を示す。図２において、２２は、Ｈ型鋼
１０のウェブ部１２を上下から圧下するための水平ロー
ル、２４は、Ｈ型鋼１０のフランジ部１４を左右から圧
下するための垂直ロールである。
ている場合の、ユニバーサル圧延機２０における油圧Ａ
ＧＣの機械機構を示す。図２において、２２は、Ｈ型鋼
１０のウェブ部１２を上下から圧下するための水平ロー
ル、２４は、Ｈ型鋼１０のフランジ部１４を左右から圧
下するための垂直ロールである。
【００２３】前記水平ロール２２には、例えば上側の水
平ロールの軸を左右で上から圧下するための上水平ロー
ル用油圧シリンダ２６、２８が設けられ、下側の水平ロ
ール２２にも、同様に下水平ロール用油圧シリンダ３
０、３２が設けられている。又、前記垂直ロール２４に
も、例えば左側の垂直ロールを前後から圧下するための
左垂直ロール用油圧シリンダ３４、３６と、右側の垂直
ロールを同様に前後から圧下するための右垂直ロール用
油圧シリンダ３８、４０が設けられている。ここで、上
下左右に油圧シリンダを配置しているのは、Ｈ型鋼を圧
延する上で、ユニバーサル圧延機２０の全体が点対称に
なることが必要なためである。
平ロールの軸を左右で上から圧下するための上水平ロー
ル用油圧シリンダ２６、２８が設けられ、下側の水平ロ
ール２２にも、同様に下水平ロール用油圧シリンダ３
０、３２が設けられている。又、前記垂直ロール２４に
も、例えば左側の垂直ロールを前後から圧下するための
左垂直ロール用油圧シリンダ３４、３６と、右側の垂直
ロールを同様に前後から圧下するための右垂直ロール用
油圧シリンダ３８、４０が設けられている。ここで、上
下左右に油圧シリンダを配置しているのは、Ｈ型鋼を圧
延する上で、ユニバーサル圧延機２０の全体が点対称に
なることが必要なためである。
【００２４】又、ＡＧＣ実現するには、圧延中の荷重を
計測する必要があるため、各駆動部毎にロードセルが配
設されている。具体的には、左右の上水平ロール用油圧
シリンダ２６と２８には、それぞれ上水平ロール用ロー
ドセル４２と４４が設けられ、左右の下水平ロール用油
圧シリンダ３０と３２には、それぞれ下水平ロール用ロ
ードセル４６と４８が設けられ、前後の左垂直ロール用
油圧シリンダ３４と３６には、それぞれロードセル５０
と５２が設けられ、前後の右垂直ロール用油圧シリンダ
３８と４０には、それぞれ右垂直ロール用ロードセル５
４と５６が設けられている。
計測する必要があるため、各駆動部毎にロードセルが配
設されている。具体的には、左右の上水平ロール用油圧
シリンダ２６と２８には、それぞれ上水平ロール用ロー
ドセル４２と４４が設けられ、左右の下水平ロール用油
圧シリンダ３０と３２には、それぞれ下水平ロール用ロ
ードセル４６と４８が設けられ、前後の左垂直ロール用
油圧シリンダ３４と３６には、それぞれロードセル５０
と５２が設けられ、前後の右垂直ロール用油圧シリンダ
３８と４０には、それぞれ右垂直ロール用ロードセル５
４と５６が設けられている。
【００２５】厚板、冷間、熱間圧延等の平板圧延でよく
用いられる油圧ＡＧＣの一般的な制御構成を図３に示
す。図３において、Ｆは、各ロードセル６０で計測され
る荷重、ΔＦはロックオン荷重Ｆ0 からの偏差、Ｋｍは
ミル定数、αはチューニング率、ΔＳはＡＧＣ制御量、
Ｓ0 は噛み込み前の各（油圧）シリンダ位置設定値を表
わす。図３は、各油圧シリンダ６４が、それぞれ対応す
るサーボ弁６２で制御された場合を示しており、ＳFBK
はシリンダ位置の計測値、Ｇはシリンダ位置制御ゲイン
を表わす。位置設定時間は、この制御ゲインＧに依存す
るため、噛み込み前のシリンダ位置設定時間が長くなら
ないよう調整される必要がある。従って、通常は油圧シ
リンダ６４の応答等を観察しながら、油柱設定がなるべ
く高速に実行されるように制御ゲインＧが調整される。
用いられる油圧ＡＧＣの一般的な制御構成を図３に示
す。図３において、Ｆは、各ロードセル６０で計測され
る荷重、ΔＦはロックオン荷重Ｆ0 からの偏差、Ｋｍは
ミル定数、αはチューニング率、ΔＳはＡＧＣ制御量、
Ｓ0 は噛み込み前の各（油圧）シリンダ位置設定値を表
わす。図３は、各油圧シリンダ６４が、それぞれ対応す
るサーボ弁６２で制御された場合を示しており、ＳFBK
はシリンダ位置の計測値、Ｇはシリンダ位置制御ゲイン
を表わす。位置設定時間は、この制御ゲインＧに依存す
るため、噛み込み前のシリンダ位置設定時間が長くなら
ないよう調整される必要がある。従って、通常は油圧シ
リンダ６４の応答等を観察しながら、油柱設定がなるべ
く高速に実行されるように制御ゲインＧが調整される。
【００２６】図４は、図３に記載された一般的なＡＧＣ
の制御構成を、そのまま図２に示した機械機構を有する
ユニバーサル圧延機２０に適用した場合を示す。この制
御機構では、水平ロール油圧ＡＧＣ装置７０と垂直ロー
ル油圧ＡＧＣ装置７２が独立している。ここで、Ｆh は
水平ロール２２にかかる荷重、ΔＦh は水平ロールロッ
クオン荷重Ｆh0からの偏差、Ｋhmはユニバーサル圧延機
２０の上下方向のミル定数、αはチューニング率、ΔＳ
h は水平ロールＡＧＣ制御量、Ｓh0は噛み込み前の水平
ロールシリンダ位置設定値、Ｇhi（ｉ＝１〜４）は、各
シリンダの位置制御ゲインを表わす。同様に、垂直ロー
ル２４に対しても、Ｆv 、ΔＦv 、Ｆv0、ΔＳv 、Ｇvi
（ｉ＝１〜４）等の変数が定義される。又、Ｋvmはユニ
バーサル圧延機２０の左右方向のミル定数である。通
常、シリンダ位置制御ゲインＧhi、Ｇviは、噛み込み前
の位置設定が高速に実行されるように調整されなければ
ならない。
の制御構成を、そのまま図２に示した機械機構を有する
ユニバーサル圧延機２０に適用した場合を示す。この制
御機構では、水平ロール油圧ＡＧＣ装置７０と垂直ロー
ル油圧ＡＧＣ装置７２が独立している。ここで、Ｆh は
水平ロール２２にかかる荷重、ΔＦh は水平ロールロッ
クオン荷重Ｆh0からの偏差、Ｋhmはユニバーサル圧延機
２０の上下方向のミル定数、αはチューニング率、ΔＳ
h は水平ロールＡＧＣ制御量、Ｓh0は噛み込み前の水平
ロールシリンダ位置設定値、Ｇhi（ｉ＝１〜４）は、各
シリンダの位置制御ゲインを表わす。同様に、垂直ロー
ル２４に対しても、Ｆv 、ΔＦv 、Ｆv0、ΔＳv 、Ｇvi
（ｉ＝１〜４）等の変数が定義される。又、Ｋvmはユニ
バーサル圧延機２０の左右方向のミル定数である。通
常、シリンダ位置制御ゲインＧhi、Ｇviは、噛み込み前
の位置設定が高速に実行されるように調整されなければ
ならない。
【００２７】図５は、図４に記載されたＡＧＣを実施し
た場合の制御結果を示す。図５から明らかなように、圧
延中に生じるウェブとフランジの相互影響により、ＡＧ
Ｃ開始と同時に振動的な挙動を示しており、大きな厚み
偏差を生んでいる。
た場合の制御結果を示す。図５から明らかなように、圧
延中に生じるウェブとフランジの相互影響により、ＡＧ
Ｃ開始と同時に振動的な挙動を示しており、大きな厚み
偏差を生んでいる。
【００２８】このような問題に対して、文献「大型圧延
機の非干渉厚み制御 製鉄研究第３１７号（１９８５）
４８〜５８頁」や特公昭６３−６６６０８に記載され
ているように、フランジ部とウェブ部の制御にあたっ
て、相互影響を考慮して非干渉化を図るＡＧＣが提案さ
れている。具体的には、圧延中のウェブ部とフランジ部
の相互影響を記述する線形化した圧延荷重モデルを用い
て、その影響が相互に干渉しないように駆動装置を動作
させ、干渉現象を排除したＡＧＣを実現しようとするも
のである。
機の非干渉厚み制御 製鉄研究第３１７号（１９８５）
４８〜５８頁」や特公昭６３−６６６０８に記載され
ているように、フランジ部とウェブ部の制御にあたっ
て、相互影響を考慮して非干渉化を図るＡＧＣが提案さ
れている。具体的には、圧延中のウェブ部とフランジ部
の相互影響を記述する線形化した圧延荷重モデルを用い
て、その影響が相互に干渉しないように駆動装置を動作
させ、干渉現象を排除したＡＧＣを実現しようとするも
のである。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな圧延荷重モデルを用いて水平ロールと垂直ロールの
非干渉化を図るゲージメータＡＧＣでは、厳密に圧延現
象を記述するモデルが必要であり、次のような問題があ
った。
うな圧延荷重モデルを用いて水平ロールと垂直ロールの
非干渉化を図るゲージメータＡＧＣでは、厳密に圧延現
象を記述するモデルが必要であり、次のような問題があ
った。
【００３０】３次元の変形特性を示すＨ型鋼圧延で
は、よく知られている圧延理論の適用が難しく、厳密に
圧延現象を記述するモデルを作成するのが非常に困難で
ある。 一般に塑性変形現象は非線形なモデルであり、この非
線形性のために完全な非干渉化が困難である。 駆動機器は一般に高次の応答性能を示すが、この高次
の応答まで加味して非干渉化を図るのが困難である。
は、よく知られている圧延理論の適用が難しく、厳密に
圧延現象を記述するモデルを作成するのが非常に困難で
ある。 一般に塑性変形現象は非線形なモデルであり、この非
線形性のために完全な非干渉化が困難である。 駆動機器は一般に高次の応答性能を示すが、この高次
の応答まで加味して非干渉化を図るのが困難である。
【００３１】一般に予測が難しい材料の剛性が未知の状
態であっても、ミルの剛性を知りさえすれば実現できる
のが、平板圧延のゲージメータＡＧＣの特徴である。本
発明は、ユニバーサル圧延機においても、平板圧延のＡ
ＧＣと同様に、材料の剛性が未知の状態であってもＡＧ
Ｃを実現可能とすることを課題とする。
態であっても、ミルの剛性を知りさえすれば実現できる
のが、平板圧延のゲージメータＡＧＣの特徴である。本
発明は、ユニバーサル圧延機においても、平板圧延のＡ
ＧＣと同様に、材料の剛性が未知の状態であってもＡＧ
Ｃを実現可能とすることを課題とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明は、圧延
中、水平ロールと垂直ロールにかかる圧延荷重計測値を
用いて水平ロール用の駆動機器と垂直ロール用の駆動機
器を動作させ、Ｈ型鋼のウェブ厚及びフランジ厚を制御
するＡＧＣ機能を有するユニバーサル圧延機によるＨ型
鋼の圧延制御方法において、水平ロールのＡＧＣと垂直
ロールのＡＧＣの応答特性が異なるように、駆動機器の
位置制御ゲインを水平ロール用駆動機器と垂直ロール用
駆動機器の各々について切り替えて、水平ロールと垂直
ロール各々独立にＡＧＣを実施し、圧延材料を介して発
生する水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣの相互干渉
を減らすことにより、前記課題を解決したものである。
中、水平ロールと垂直ロールにかかる圧延荷重計測値を
用いて水平ロール用の駆動機器と垂直ロール用の駆動機
器を動作させ、Ｈ型鋼のウェブ厚及びフランジ厚を制御
するＡＧＣ機能を有するユニバーサル圧延機によるＨ型
鋼の圧延制御方法において、水平ロールのＡＧＣと垂直
ロールのＡＧＣの応答特性が異なるように、駆動機器の
位置制御ゲインを水平ロール用駆動機器と垂直ロール用
駆動機器の各々について切り替えて、水平ロールと垂直
ロール各々独立にＡＧＣを実施し、圧延材料を介して発
生する水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣの相互干渉
を減らすことにより、前記課題を解決したものである。
【００３３】又、本願の第２発明は、同じくユニバーサ
ル圧延機によるＨ型鋼の圧延制御方法において、水平ロ
ールと垂直ロール各々独立にＡＧＣを実施する際に、水
平ロールにかかる圧延荷重から算出される水平ロールＡ
ＧＣの制御量と、垂直ロールにかかる圧延荷重から算出
される垂直ロールＡＧＣの制御量に対して、各々フィル
タを通し水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣの応答特
性が異なるようにＡＧＣを実施し、圧延材料を介して発
生する水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣの相互干渉
を減らすことにより、同じく前記課題を解決したもので
ある。
ル圧延機によるＨ型鋼の圧延制御方法において、水平ロ
ールと垂直ロール各々独立にＡＧＣを実施する際に、水
平ロールにかかる圧延荷重から算出される水平ロールＡ
ＧＣの制御量と、垂直ロールにかかる圧延荷重から算出
される垂直ロールＡＧＣの制御量に対して、各々フィル
タを通し水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣの応答特
性が異なるようにＡＧＣを実施し、圧延材料を介して発
生する水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣの相互干渉
を減らすことにより、同じく前記課題を解決したもので
ある。
【００３４】干渉が問題になるのは、複数の駆動機器の
応答特性がほぼ同程度であり、且つ、相互が同程度に影
響し合う場合である。従って、この条件を外せば、相互
干渉に起因する悪影響を軽減することができる。この知
見に基づき、本願の第１発明は、次の方法で問題解決を
図っている。
応答特性がほぼ同程度であり、且つ、相互が同程度に影
響し合う場合である。従って、この条件を外せば、相互
干渉に起因する悪影響を軽減することができる。この知
見に基づき、本願の第１発明は、次の方法で問題解決を
図っている。
【００３５】即ち、少なくとも材料噛み込み後は、上記
の知見に従い、圧延材料を介して発生する水平ロールＡ
ＧＣと垂直ロールＡＧＣの相互干渉を減らすため、水平
ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣの応答特性が異なるよ
うに、駆動機器の位置制御ゲインを水平ロール用駆動機
器と垂直ロール用駆動機器の各々について切り替え、水
平ロールと垂直ロール各々独立にゲージメータＡＧＣを
実施する。
の知見に従い、圧延材料を介して発生する水平ロールＡ
ＧＣと垂直ロールＡＧＣの相互干渉を減らすため、水平
ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣの応答特性が異なるよ
うに、駆動機器の位置制御ゲインを水平ロール用駆動機
器と垂直ロール用駆動機器の各々について切り替え、水
平ロールと垂直ロール各々独立にゲージメータＡＧＣを
実施する。
【００３６】一般に、位置制御ゲインを大きくすれば駆
動機器の応答が速くなり、小さくすれば遅くなる。この
特徴を利用して、第１発明では、圧延中は水平ロール駆
動機器と垂直ロール駆動機器の応答が、一方が速く、他
方が遅くなるようにして、干渉の影響を軽減し、ウェブ
部とフランジ部の相互影響に起因した干渉を減らしてい
る。
動機器の応答が速くなり、小さくすれば遅くなる。この
特徴を利用して、第１発明では、圧延中は水平ロール駆
動機器と垂直ロール駆動機器の応答が、一方が速く、他
方が遅くなるようにして、干渉の影響を軽減し、ウェブ
部とフランジ部の相互影響に起因した干渉を減らしてい
る。
【００３７】又、第２発明では、同じく上記知見に基づ
き、少なくとも材料噛み込み後は、（５）、（６）式で
決まる水平ロールと垂直ロールのＡＧＣ制御量に対し
て、各々別々にフィルタを通し、水平ロールのＡＧＣと
垂直ロールのＡＧＣの応答特性が異なるようにして、問
題の解決を図っている。このようにして、第２発明で
は、水平ロール制御と垂直ロール制御の応答が、一方が
速く、他方が遅くなるようにして、干渉の影響を軽減
し、ウェブ部とフランジ部の相互影響に起因した干渉を
減らしている。
き、少なくとも材料噛み込み後は、（５）、（６）式で
決まる水平ロールと垂直ロールのＡＧＣ制御量に対し
て、各々別々にフィルタを通し、水平ロールのＡＧＣと
垂直ロールのＡＧＣの応答特性が異なるようにして、問
題の解決を図っている。このようにして、第２発明で
は、水平ロール制御と垂直ロール制御の応答が、一方が
速く、他方が遅くなるようにして、干渉の影響を軽減
し、ウェブ部とフランジ部の相互影響に起因した干渉を
減らしている。
【００３８】Ｈ型鋼圧延においては、ウェブ厚に比較し
て、より精度の高いフランジ厚が求められる場合が多
い。この場合には、垂直ロールＡＧＣの応答を速くし、
水平ロールＡＧＣの応答を若干遅くすればよい。
て、より精度の高いフランジ厚が求められる場合が多
い。この場合には、垂直ロールＡＧＣの応答を速くし、
水平ロールＡＧＣの応答を若干遅くすればよい。
【００３９】なお、第１、第２発明のいずれにおいて
も、水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣを独立に実施
するため、平板圧延のＡＧＣと同様に、材料の剛性が未
知の状態であっても、ＡＧＣが実行可能となる。
も、水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣを独立に実施
するため、平板圧延のＡＧＣと同様に、材料の剛性が未
知の状態であっても、ＡＧＣが実行可能となる。
【００４０】又、噛み込み前に水平ロールと垂直ロール
の位置設定を行う場合には、相互の影響がないので、ス
テップ応答等で得られた適切な駆動機器の位置制御ゲイ
ンを用いて、水平ロールと垂直ロールの位置を制御する
こともできる。この場合は、ロール位置設定時における
応答を低下させるようなことがない。
の位置設定を行う場合には、相互の影響がないので、ス
テップ応答等で得られた適切な駆動機器の位置制御ゲイ
ンを用いて、水平ロールと垂直ロールの位置を制御する
こともできる。この場合は、ロール位置設定時における
応答を低下させるようなことがない。
【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６は、第１発明に従って構成された本発
明の第１実施形態の制御機構を示したものである。この
第１実施形態では、図４に示された水平ロール油圧ＡＧ
Ｃ装置７０と垂直ロール油圧ＡＧＣ装置７２を有する制
御機構に対して、更に、ＡＧＣ実施時に水平ロールと垂
直ロールの位置制御ゲインを切り替えるための油圧制御
ゲイン切替装置７４を付加している。
明の第１実施形態の制御機構を示したものである。この
第１実施形態では、図４に示された水平ロール油圧ＡＧ
Ｃ装置７０と垂直ロール油圧ＡＧＣ装置７２を有する制
御機構に対して、更に、ＡＧＣ実施時に水平ロールと垂
直ロールの位置制御ゲインを切り替えるための油圧制御
ゲイン切替装置７４を付加している。
【００４３】図において、Ｃh 、Ｃv は、水平ロールも
しくは垂直ロール位置制御ゲインＧhi、Ｇviに乗ずる係
数を表わしており、ＡＧＣを実施しないときはＣh ＝Ｃ
v ＝１．０、つまり制御ゲインを変更しない。ＡＧＣを
実施するときには、油圧制御ゲイン切替装置７４によ
り、所定の値Ｃh0、Ｃv0倍にされる。このゲインの変更
により、水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣの応答を
変更でき、適切に応答を変更することで、ウェブとフラ
ンジ間の相互影響による水平ロールＡＧＣと垂直ロール
ＡＧＣの干渉を小さくできる。
しくは垂直ロール位置制御ゲインＧhi、Ｇviに乗ずる係
数を表わしており、ＡＧＣを実施しないときはＣh ＝Ｃ
v ＝１．０、つまり制御ゲインを変更しない。ＡＧＣを
実施するときには、油圧制御ゲイン切替装置７４によ
り、所定の値Ｃh0、Ｃv0倍にされる。このゲインの変更
により、水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣの応答を
変更でき、適切に応答を変更することで、ウェブとフラ
ンジ間の相互影響による水平ロールＡＧＣと垂直ロール
ＡＧＣの干渉を小さくできる。
【００４４】図７は、図５と同一の圧延条件で、図６に
示した第１実施形態の制御機構を用いた場合の制御結果
を示す。ゲインの切替えは、様々な圧延条件から、ＡＧ
Ｃ実施時に水平ロールはＣh0＝０．８倍に変更し、垂直
ロールはＣv0＝１．０倍にするものとした。図７と図５
を比較すれば明らかなように、水平ロールＡＧＣと垂直
ロールＡＧＣの干渉に起因する振動的な挙動は消えてお
り、大きな効果があることが確認できた。
示した第１実施形態の制御機構を用いた場合の制御結果
を示す。ゲインの切替えは、様々な圧延条件から、ＡＧ
Ｃ実施時に水平ロールはＣh0＝０．８倍に変更し、垂直
ロールはＣv0＝１．０倍にするものとした。図７と図５
を比較すれば明らかなように、水平ロールＡＧＣと垂直
ロールＡＧＣの干渉に起因する振動的な挙動は消えてお
り、大きな効果があることが確認できた。
【００４５】なお、この第１実施形態では、水平ロール
もしくは垂直ロール位置制御ゲインにかけられる係数Ｃ
h 、Ｃv の値を変更することで制御ゲインを切り替えて
いたが、制御ゲインを切り替える方法はこれに限定され
ず、制御ゲインＧhi、Ｇviの値を直接変更してもよい。
もしくは垂直ロール位置制御ゲインにかけられる係数Ｃ
h 、Ｃv の値を変更することで制御ゲインを切り替えて
いたが、制御ゲインを切り替える方法はこれに限定され
ず、制御ゲインＧhi、Ｇviの値を直接変更してもよい。
【００４６】次に、図８を参照して、第２発明に従って
構成された第２実施形態の制御機構を説明する。この第
２実施形態では、図４に示された水平ロール油圧ＡＧＣ
装置７０と垂直ロール油圧ＡＧＣ装置７２を有する制御
機構において、水平ロールと垂直ロールの位置制御量に
対して、それぞれ１次フィルタリングする水平ロール用
フィルタ７６と垂直ロール用フィルタ７８が付加されて
いる。
構成された第２実施形態の制御機構を説明する。この第
２実施形態では、図４に示された水平ロール油圧ＡＧＣ
装置７０と垂直ロール油圧ＡＧＣ装置７２を有する制御
機構において、水平ロールと垂直ロールの位置制御量に
対して、それぞれ１次フィルタリングする水平ロール用
フィルタ７６と垂直ロール用フィルタ７８が付加されて
いる。
【００４７】図において、Ｔh 、Ｔv は、水平ロールも
しくは垂直ロール位置制御量に付与された（１次）フィ
ルタ７６、７８の時定数を表わしている。この時定数Ｔ
h 、Ｔv により、水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣ
の応答を変更でき、適切に応答を変更することで、ウェ
ブとフランジ間の相互影響による水平ロールＡＧＣと垂
直ロールＡＧＣの干渉を小さくできる。
しくは垂直ロール位置制御量に付与された（１次）フィ
ルタ７６、７８の時定数を表わしている。この時定数Ｔ
h 、Ｔv により、水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣ
の応答を変更でき、適切に応答を変更することで、ウェ
ブとフランジ間の相互影響による水平ロールＡＧＣと垂
直ロールＡＧＣの干渉を小さくできる。
【００４８】図９は、図５と同一の圧延条件で、図８に
示した第２実施形態の制御機構を用いた場合の制御結果
を示す。第２実施形態の制御機構では、フィルタの時定
数として、様々な圧延条件からＴh ＝１００msec、Ｔv
＝０（フィルタ無し）とした。図９と図５を比較すると
明らかなように、水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣ
の干渉に起因する振動的な挙動は消えており、大きな効
果があることが確認できた。
示した第２実施形態の制御機構を用いた場合の制御結果
を示す。第２実施形態の制御機構では、フィルタの時定
数として、様々な圧延条件からＴh ＝１００msec、Ｔv
＝０（フィルタ無し）とした。図９と図５を比較すると
明らかなように、水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣ
の干渉に起因する振動的な挙動は消えており、大きな効
果があることが確認できた。
【００４９】なお、この第２実施形態では、フィルタと
して１次フィルタを用いているが、ＡＧＣの応答が変更
できるものであれば、フィルタの種類はこれに限定され
ない。
して１次フィルタを用いているが、ＡＧＣの応答が変更
できるものであれば、フィルタの種類はこれに限定され
ない。
【００５０】なお、前記実施形態においては、いずれ
も、本発明が油圧シリンダを用いた油圧ＡＧＣに適用さ
れていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、駆
動系が電動モータを用いて構成されている電動ＡＧＣに
も同様に適用できることは明らかである。
も、本発明が油圧シリンダを用いた油圧ＡＧＣに適用さ
れていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、駆
動系が電動モータを用いて構成されている電動ＡＧＣに
も同様に適用できることは明らかである。
【００５１】
【発明の効果】第１発明、第２発明のいずれにおいて
も、ウェブ部とフランジ部の相互影響に起因した干渉を
削減できる。又、水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣ
を独立に実施するため、ユニバーサル圧延機において、
平板圧延のＡＧＣと同様に、材料の剛性が未知の状態で
あっても、ＡＧＣが実行可能である。
も、ウェブ部とフランジ部の相互影響に起因した干渉を
削減できる。又、水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣ
を独立に実施するため、ユニバーサル圧延機において、
平板圧延のＡＧＣと同様に、材料の剛性が未知の状態で
あっても、ＡＧＣが実行可能である。
【図１】Ｈ型鋼の形状を示す断面図
【図２】ＡＧＣを実施するためのユニバーサル圧延機の
機械機構を示す断面図
機械機構を示す断面図
【図３】平板圧延で一般的に使用されるＡＧＣの制御機
構を示すブロック線図
構を示すブロック線図
【図４】ユニバーサル圧延機に図３を適用して、水平ロ
ールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣを独立に実施した場合の
制御機構を示すブロック線図
ールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣを独立に実施した場合の
制御機構を示すブロック線図
【図５】図４の制御機構を用いた場合の制御結果を示す
線図
線図
【図６】本願の第１発明に係る第１実施形態の制御機構
を示すブロック線図
を示すブロック線図
【図７】図６の制御機構を用いた場合の制御結果を示す
線図
線図
【図８】本願の第２発明に係る第２実施形態の制御機構
を示すブロック線図
を示すブロック線図
【図９】図８の制御機構を用いた場合の制御結果を示す
線図
線図
１０…Ｈ型鋼 １２…ウェブ部 １４…フランジ部 ２０…ユニバーサル圧延機 ２２…水平ロール ２４…垂直ロール ２６、２８、３０、３２、３４、３６、３８、４０、６
４…油圧シリンダ ４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、６
０…ロードセル ７０…水平ロール油圧ＡＧＣ装置 ７２…垂直ロール油圧ＡＧＣ装置 ７４…油圧制御ゲイン切替装置 ７６…水平ロール用フィルタ ７８…垂直ロール用フィルタ
４…油圧シリンダ ４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、６
０…ロードセル ７０…水平ロール油圧ＡＧＣ装置 ７２…垂直ロール油圧ＡＧＣ装置 ７４…油圧制御ゲイン切替装置 ７６…水平ロール用フィルタ ７８…垂直ロール用フィルタ
Claims (2)
- 【請求項１】圧延中、水平ロールと垂直ロールにかかる
圧延荷重計測値を用いて水平ロール用の駆動機器と垂直
ロール用の駆動機器を動作させ、Ｈ型鋼のウェブ厚及び
フランジ厚を制御するＡＧＣ機能を有するユニバーサル
圧延機によるＨ型鋼の圧延制御方法において、 水平ロールのＡＧＣと垂直ロールのＡＧＣの応答特性が
異なるように、駆動機器の位置制御ゲインを水平ロール
用駆動機器と垂直ロール用駆動機器の各々について切り
替えて、水平ロールと垂直ロール各々独立にＡＧＣを実
施し、 圧延材料を介して発生する水平ロールＡＧＣと垂直ロー
ルＡＧＣの相互干渉を減らしたことを特徴とする、ユニ
バーサル圧延機によるＨ型鋼の圧延制御方法。 - 【請求項２】圧延中、水平ロールと垂直ロールにかかる
圧延荷重計測値を用いて水平ロール用の駆動機器と垂直
ロール用の駆動機器を動作させ、Ｈ型鋼のウェブ厚及び
フランジ厚を制御するＡＧＣ機能を有するユニバーサル
圧延機によるＨ型鋼の圧延制御方法において、 水平ロールと垂直ロール各々独立にＡＧＣを実施する際
に、水平ロールにかかる圧延荷重から算出される水平ロ
ールＡＧＣの制御量と、垂直ロールにかかる圧延荷重か
ら算出される垂直ロールＡＧＣの制御量に対して、各々
フィルタを通し水平ロールＡＧＣと垂直ロールＡＧＣの
応答特性が異なるようにＡＧＣを実施し、 圧延材料を介して発生する水平ロールＡＧＣと垂直ロー
ルＡＧＣの相互干渉を減らしたことを特徴とする、ユニ
バーサル圧延機によるＨ型鋼の圧延制御方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9040244A JPH10235419A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | ユニバーサル圧延機によるｈ型鋼の圧延制御方法 |
| US09/028,476 US5901592A (en) | 1997-02-25 | 1998-02-24 | Rolling method of wide flange beam in universal rolling mill |
| EP98103309A EP0860214A3 (en) | 1997-02-25 | 1998-02-25 | Rolling method of wide flange beam in universal rolling mill |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9040244A JPH10235419A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | ユニバーサル圧延機によるｈ型鋼の圧延制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10235419A true JPH10235419A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=12575307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9040244A Pending JPH10235419A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | ユニバーサル圧延機によるｈ型鋼の圧延制御方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5901592A (ja) |
| EP (1) | EP0860214A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10235419A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6041632A (en) | 1997-09-10 | 2000-03-28 | Kawasaki Steel Corporation | Pipe forming roll apparatus and method |
| DE10106527A1 (de) * | 2001-02-13 | 2002-08-29 | Sms Demag Ag | Verfahren zum Betreiben einer Walzstraße sowie Steuerungssystem für eine Walzstraße |
| DE10151248A1 (de) * | 2001-10-17 | 2003-04-30 | Sms Meer Gmbh | Vorrichtung zur Veränderung der Position des Stegs in Formstahl-Flaschprofilen bei Walzen in Walzgerüstanordnungen |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3357217A (en) * | 1965-05-12 | 1967-12-12 | Westinghouse Electric Corp | Slave gauge control system for a rolling mill |
| JPS54147162A (en) * | 1978-05-10 | 1979-11-17 | Hitachi Ltd | Automatic controlling method for thickness of steel shape |
| JPS6099422A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-03 | Mitsubishi Electric Corp | 圧延機の自動板厚制御装置 |
| JPS6366608A (ja) * | 1986-09-08 | 1988-03-25 | Nachi Fujikoshi Corp | リフアレンス点復帰方式 |
| EP0275875B2 (de) * | 1987-01-23 | 1997-03-19 | Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft | Anstellvorrichtung für ein Universalwalzgerüst |
| US5375448A (en) * | 1987-08-12 | 1994-12-27 | Hitachi, Ltd. | Non-interference control method and device |
| JPH0681764B2 (ja) * | 1991-07-18 | 1994-10-19 | 千代田化工建設株式会社 | キトサンの製造装置 |
| JP3184044B2 (ja) * | 1994-05-24 | 2001-07-09 | キヤノン株式会社 | 微動位置決め制御装置 |
-
1997
- 1997-02-25 JP JP9040244A patent/JPH10235419A/ja active Pending
-
1998
- 1998-02-24 US US09/028,476 patent/US5901592A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-25 EP EP98103309A patent/EP0860214A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0860214A3 (en) | 2002-12-18 |
| US5901592A (en) | 1999-05-11 |
| EP0860214A2 (en) | 1998-08-26 |
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