JPH11197726A - Method for correcting load distribution of tandem rolling mill and controller - Google Patents

Method for correcting load distribution of tandem rolling mill and controller

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JPH11197726A
JPH11197726A JP10005780A JP578098A JPH11197726A JP H11197726 A JPH11197726 A JP H11197726A JP 10005780 A JP10005780 A JP 10005780A JP 578098 A JP578098 A JP 578098A JP H11197726 A JPH11197726 A JP H11197726A
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rolling mill
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裕 斉藤
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雅一 白鳥
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敏秀 篠田
Shinichi Ikeda
真一 池田
Norio Komatsu
典夫 小松
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To dynamically correct the outlet side plate thickness of each stand so that the load distribution of the tandem rolling mill is kept in an optimum state, and to improve the production efficiency of a tandem rolling equipment. SOLUTION: All the stands 101-1 to -4 of the tandem rolling mill 100 are equipped with speed controllers 120 for plate thickness control and rolling down controllers 121 for tension control, and are controlled respectively by plate thickness control part 122 and tension control part 123. According to the actual result value of a current for each stand from the speed controller 120 and the actual result values of inlet side and outlet side tension from the tension meter 126 of each stand, deviated quantities from the target values or rated values of rolling torque and load torque for each stand, are found by a load distribution correction control part 150 added to these controllers. The changed quantity of an outlet side plate thickness set value for optimizing a load balance state by which each deviated quantity has been evaluated, is operated, and the change command of a rate flowable to the response of the speed controller 120 is outputted to the plate thickness control part 122.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、タンデム圧延機の
制御装置に関し、特に各スタンドの負荷配分のアンバラ
ンスをダイナミックに修正する制御方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control system for a tandem rolling mill, and more particularly to a control system for dynamically correcting an imbalance in load distribution of each stand.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧延機を連続的に配置したタンデム圧延
機においては、それぞれの圧延機の使用を最適化して、
短時間のうちに大量の製品を生産することが求められ、
スケジュール計算において各スタンドの出側板厚を決定
する際に、全スタンドの負荷配分を製品の種類に合わせ
て最適に決定している。
2. Description of the Related Art In a tandem rolling mill in which rolling mills are continuously arranged, the use of each rolling mill is optimized.
It is necessary to produce a large number of products in a short time,
When determining the outlet plate thickness of each stand in the schedule calculation, the load distribution of all stands is optimally determined according to the type of product.

【0003】しかし、タンデム圧延機の入側コイルの板
厚や硬度が、先端から後端まで均一となることはなく、
作業ロールの粗度も圧延に使用するに従って変化する。
このため、スケジュール計算で最適に決定された出側板
厚も、そのままでは特定のスタンドに負荷が集中した
り、スリップが発生したりする。このような圧延異常の
現象が発生すると、操作員は各スタンドの圧延荷重や圧
延機の駆動電流を見ながら手動で速度を変更して負荷配
分を修正し、その回避に努めている。
However, the thickness and hardness of the inlet coil of the tandem rolling mill are not uniform from the leading end to the trailing end.
The roughness of the work roll also changes as it is used for rolling.
For this reason, even if the delivery side plate thickness optimally determined by the schedule calculation is left as it is, a load is concentrated on a specific stand or slip occurs. When such abnormal rolling phenomenon occurs, the operator manually changes the speed while watching the rolling load of each stand and the driving current of the rolling mill, corrects the load distribution, and strives to avoid it.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】近年、板厚精度を向上
する目的で全スタンドに板厚制御を導入するシステムが
普及している。ところが、このシステムでは上記した操
作員による速度修正が板厚制御と干渉して打ち消されて
しまう。操作員による板厚設定値を手動修正する方法を
併用するとしても、全スタンドの板厚設定値の修正を同
時に実施することは困難なため、上記の異常現象が適切
に回避できないという問題があった。
In recent years, systems for introducing thickness control to all stands for the purpose of improving the thickness accuracy have become widespread. However, in this system, the above-described speed correction by the operator interferes with the thickness control and is canceled. Even if a method of manually correcting the plate thickness set value by the operator is used together, it is difficult to correct the plate thickness set value of all the stands at the same time, so that there is a problem that the above abnormal phenomenon cannot be properly avoided. Was.

【0005】さらに、ゼンジミアミル等の圧延荷重の検
出手段を持たない圧延機においては、そもそもスケジュ
ール計算の精度が低い上に、圧延機の駆動電流のみでは
真の圧延電流分の判断ができず、適切な修正は困難であ
った。
Further, in a rolling mill such as a Sendzimir mill which does not have a means for detecting a rolling load, the accuracy of schedule calculation is low in the first place, and a true rolling current cannot be determined only by the driving current of the rolling mill. Modifications were difficult.

【0006】本発明の目的は上記の問題を解決し、電動
機駆動電流及び圧延機の入側、出側張力のみを使用し
て、全スタンドの負荷配分を最適に保つよう各スタンド
の出側板厚をコイル内でダイナミックに修正し、タンデ
ム圧延設備の生産効率を高めるような負荷配分修正方法
と制御装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to use only the motor drive current and the entrance and exit tensions of the rolling mill, so that the output side plate thickness of each stand can be kept optimally. And a control device that dynamically corrects the load in the coil to increase the production efficiency of the tandem rolling equipment.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、まず圧延機の
操業条件に合わせるために、スタンド毎に電動機電流よ
り換算する電動機トルクから損失トルク、加減速トル
ク、張力トルクを差し引いた圧延トルクをもとめ、該圧
延トルクとスケジュール計算による圧延トルク目標値と
の偏差に基づいて当該スタンドの出側板厚設定値の変更
量を決定することを特徴とする。
According to the present invention, a rolling torque obtained by subtracting a loss torque, an acceleration / deceleration torque, and a tension torque from a motor torque converted from a motor current for each stand is first set in order to match operating conditions of a rolling mill. The amount of change in the outlet thickness setting value of the stand is determined based on the deviation between the rolling torque and the rolling torque target value calculated by the schedule.

【0008】また、タンデム圧延機設備の能力条件を満
足するために、スタンド毎に電動機電流より換算する電
動機トルクから損失トルク、加減速トルクを差し引いた
負荷トルクをもとめ、該負荷トルクがその定格負荷を越
えないように当該スタンドの出側板厚設定値の変更量を
決定することを特徴とする。
Further, in order to satisfy the capacity condition of the tandem rolling mill facility, a load torque obtained by subtracting a loss torque and an acceleration / deceleration torque from a motor torque converted from a motor current for each stand is obtained, and the load torque is determined by the rated load. The amount of change in the set value of the outlet side thickness of the stand is determined so as not to exceed.

【0009】上記で、電動機電流から損失電流、加減速
電流及び張力電流を差し引いた圧延電流を基に圧延トル
クを求め、また、電動機電流から損失電流、加減速電流
を差し引いた負荷電流を基に負荷トルクを求めてもよ
い。
In the above, the rolling torque is obtained based on the rolling current obtained by subtracting the loss current, the acceleration / deceleration current and the tension current from the motor current, and based on the load current obtained by subtracting the loss current, the acceleration / deceleration current from the motor current. The load torque may be obtained.

【0010】さらに、圧延トルクバランスと負荷トルク
バランスそれぞれの偏差に基づく出側板厚設定値の変更
量を合成して各スタンドの出側板厚設定値の変更量を決
定することを特徴とする。なお、出側板厚設定値の変更
量は、各スタンドの出側板厚設定値を変更したい度合い
をファジイ推論により決定する。
Further, the present invention is characterized in that the change amount of the outlet sheet thickness set value based on the deviation between the rolling torque balance and the load torque balance is combined to determine the amount of change of the outlet sheet thickness set value of each stand. In addition, the change amount of the exit side sheet thickness set value is determined by fuzzy inference as to the degree to which the exit side sheet thickness set value of each stand is desired to be changed.

【0011】さらに、最終スタンド出側板厚(製品板
厚)の変動を極小にするため、板厚制御の制御周期以上
の変更周期で、かつ板厚制御手段の応答に追従できる変
更レートを決定し、負荷配分制御の安定性を保ちなが
ら、コイル内でダイナミックで最適な負荷配分修正を行
なうことを特徴とする。
Further, in order to minimize the fluctuation of the sheet thickness (product sheet thickness) on the exit side of the final stand, the change rate is determined with a change cycle longer than the control cycle of the sheet thickness control and capable of following the response of the sheet thickness control means. In addition, dynamic and optimal load distribution correction is performed in the coil while maintaining the stability of the load distribution control.

【0012】本発明によればタンデム圧延機を電動機電
流と入側、出側張力のみ使用し、特定のスタンドへの負
荷集中がなく、スケジュール計算で板の形状等も考慮し
て決定した最適な圧延スケジュールに全スタンドをコイ
ル内でバランスさせることができるので、入側コイルの
板厚や硬度等の変化、圧延機の経年変化により発生する
スケジュール計算の誤差等によるタンデム圧延機内での
アンバランスを自動的に修正することができ、タンデム
圧延機を常に最適な操業状態に維持することが可能とな
る。
According to the present invention, the tandem rolling mill uses only the electric motor current and the incoming and outgoing tensions, does not concentrate the load on a particular stand, and has an optimum schedule determined in consideration of the shape of the plate in the schedule calculation. Since all stands can be balanced in the coil to the rolling schedule, the unbalance in the tandem rolling mill due to changes in the thickness and hardness of the incoming coil, schedule calculation errors caused by aging of the rolling mill, etc. The correction can be made automatically and the tandem rolling mill can always be maintained in an optimum operating state.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例をゼンジ
ミアタンデム圧延機への適用例を用いて説明する。図1
は、4スタンドのゼンジミアタンデム圧延機の制御シス
テムを示す。タンデム圧延機100は複数のスタンド1
01−1〜4により構成される。被圧延材200は入側
コイルとして準備され、タンデム圧延機の入側から各ス
タンド101の上下作業ロール110−1〜4の間を通
過することにより圧延される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below using an example applied to a Sendzimir tandem rolling mill. FIG.
Shows a control system for a four-stand Sendzimir tandem rolling mill. The tandem rolling mill 100 has a plurality of stands 1
It is composed of 01-1 to 01-4. The material to be rolled 200 is prepared as an entry coil, and is rolled by passing between the upper and lower work rolls 110-1 to 110-4 of each stand 101 from the entry side of the tandem rolling mill.

【0014】タンデム圧延機の#1〜#4の各スタンド
101には、作業ロール速度を指令値に一致させるよう
に制御する速度制御装置120、作業ロール間のロール
ギャップを指令値に一致させるように制御する圧下制御
装置121を設けている。また、各スタンド間には出側
板厚を検出する板厚計125、各スタンド間の張力(ス
タンド間張力)を検出する張力計126を設置してい
る。
Each of the stands 101 of the tandem rolling mills # 1 to # 4 has a speed control device 120 for controlling the work roll speed to match the command value, and the roll gap between the work rolls to match the command value. Is provided with a pressure reduction control device 121 for controlling the pressure. Further, between each stand, a thickness gauge 125 for detecting the exit side plate thickness and a tension meter 126 for detecting the tension between the stands (inter-stand tension) are provided.

【0015】圧延制御装置としては、張力計126で測
定した張力実績値と設定値の偏差が0となるように、圧
下制御装置121を介して当該スタンドのロールギャッ
プを制御する張力制御部123と、板厚計125で測定
した板厚実績値と設定値の偏差が0となるように、速度
制御装置120を介して前段スタンドの速度を制御する
板厚制御部122をそれぞれ設けている。なお、低速時
等の圧延状態によっては張力制御部123により前段ス
タンドの速度を制御し、板厚制御部122により当該ス
タンドのロールギャップを制御する構成もある。
The rolling control device includes a tension control unit 123 that controls the roll gap of the stand via the rolling-down control device 121 so that the deviation between the actual tension value measured by the tension meter 126 and the set value becomes zero. And a thickness controller 122 for controlling the speed of the preceding stand via the speed controller 120 such that the deviation between the actual thickness value measured by the thickness gauge 125 and the set value becomes zero. Note that, depending on the rolling state at a low speed or the like, there is also a configuration in which the speed of the preceding stand is controlled by the tension control unit 123 and the roll gap of the stand is controlled by the plate thickness control unit 122.

【0016】板厚制御部122、張力制御部123に対
する板厚、張力の目標値の設定はセットアップ制御部1
30より行なわれる。圧延する材料の入側コイルの情報
と製品仕様により、圧延モデル131に基づいてスケジ
ュール計算を行ない、製品を安定にかつ効率良く生産す
るための各スタンドの出側板厚、入側/出側張力の目標
値を決定し、板厚制御部122、張力制御部123に出
力する。
The setting of the target values of the plate thickness and the tension for the plate thickness control unit 122 and the tension control unit 123 is performed by the setup control unit 1.
Performed from 30. The schedule calculation is performed based on the rolling model 131 based on the information on the incoming coil of the material to be rolled and the product specifications, and the output side plate thickness and the input / output side tension of each stand for stably and efficiently producing the product. The target value is determined and output to the plate thickness control unit 122 and the tension control unit 123.

【0017】本実施例では、特に負荷配分修正制御部1
50を追加している。ここでは、各スタンドの速度制御
装置120から送られる圧延機の駆動電流実績値及び張
力計126で測定される張力実績値を用いて演算した圧
延トルク実績推定値と上記のスケジュール計算の基準と
なった圧延トルク目標値との偏差により、同様に駆動電
流実績値を用いて計算される電動機負荷トルクと定格負
荷トルクとの偏差により、圧延機間の負荷のアンバラン
スを求め、その修正のために各スタンドの出側板厚を変
更する。
In this embodiment, in particular, the load distribution correction control unit 1
50 has been added. Here, the rolling torque actual estimated value calculated using the actual driving current value of the rolling mill sent from the speed control device 120 of each stand and the actual tension value measured by the tensiometer 126 is used as a reference for the above schedule calculation. The deviation from the rolling torque target value, the deviation between the motor load torque and the rated load torque, which are also calculated using the actual drive current value, determines the load imbalance between rolling mills, and corrects it. Change the outlet plate thickness of each stand.

【0018】図2に、負荷配分修正制御部の構成を示
す。負荷配分修正制御部150は、入力データの変換を
行なう負荷トルク演算部151と圧延トルク演算部15
2、メンバーシップ関数によるクラス分けを行なう負荷
トルクバランス判定部153と圧延トルクバランス判定
部154、出側板厚変更度合い推論部155、出側板厚
変更量決定部156及び出側板厚変更指令出力部157
から構成される。
FIG. 2 shows the configuration of the load distribution correction control unit. The load distribution correction control unit 150 includes a load torque calculation unit 151 for converting input data and a rolling torque calculation unit 15.
2. A load torque balance determination unit 153 and a rolling torque balance determination unit 154 that performs classification by a membership function, an output side thickness change degree inference unit 155, an output side thickness change amount determination unit 156, and an output side thickness change command output unit 157.
Consists of

【0019】負荷トルク演算部151は、速度制御装置
120からの速度実績値ωと電流実績値Iにより、スタ
ンド毎にその電動機に加わる負荷トルクGLを数1によ
り計算する。
The load torque calculating section 151 calculates the load torque GL applied to the electric motor for each stand based on the actual speed value ω and the actual current value I from the speed control device 120 according to equation (1).

【0020】[0020]

【数1】 (Equation 1)

【0021】ここで、ξφ:電動機のトルク係数、I:
電動機の電流実績値、J:圧延機(電動機+機械分)の
慣性モーメント、dω/dt:電動機の加減速率、gl:機
械分も含んだ電動機の損失トルクである。
Where Δφ: torque coefficient of motor, I:
The actual current value of the electric motor, J: the moment of inertia of the rolling mill (electric motor + mechanical component), dω / dt: the acceleration / deceleration rate of the electric motor, and gl: the torque loss of the electric motor including the mechanical component.

【0022】圧延トルク演算部152は、張力計126
による入側張力Tb、出側張力Tfを考慮し、圧延機の
圧延荷重Pにより発生する圧延トルクGPを数2により
計算する。
The rolling torque calculator 152 includes a tension meter 126
The rolling torque GP generated by the rolling load P of the rolling mill is calculated by Equation 2 in consideration of the entry-side tension Tb and the exit-side tension Tf.

【0023】[0023]

【数2】 (Equation 2)

【0024】ここで、l:トルクアーム係数、R:作業
ロール半径である。
Here, 1 is a torque arm coefficient, and R is a work roll radius.

【0025】次に、負荷トルクバランス判定部153と
圧延トルクバランス判定部154は、それぞれ目標値ま
たは定格値からのずれ分を求め、それを複数のファジィ
集合からなるメンバーシップ関数によってバランス状態
を評価する。
Next, the load torque balance judging section 153 and the rolling torque balance judging section 154 respectively calculate the deviation from the target value or the rated value, and evaluate the balance state by a membership function composed of a plurality of fuzzy sets. I do.

【0026】通常、圧延機を駆動する電動機の運転条件
として、すべての圧延スケジュールにおいて負荷トルク
GLが定格値(100%)以下となるように選定する。
このため、圧延中の負荷トルクGLを監視して、各スタ
ンドの負荷トルクGLiが定格値を越えないようにタン
デム圧延機間のバランスをとる必要がある。一方、圧延
トルクGPは各圧延機の垂直方向の力(圧延荷重P)に
より発生するトルクを示しているので、圧延材の出側形
状等の操業条件を考慮して、タンデム圧延機の各スタン
ド毎に受け持つ割合(スタンド間のバランス)をスケジ
ュール計算で決定している。
Normally, the operating conditions of the motor for driving the rolling mill are selected so that the load torque GL is equal to or less than the rated value (100%) in all rolling schedules.
For this reason, it is necessary to monitor the load torque GL during rolling and balance the tandem rolling mills so that the load torque GLi of each stand does not exceed the rated value. On the other hand, since the rolling torque GP indicates a torque generated by a vertical force (rolling load P) of each rolling mill, each stand of the tandem rolling mill is considered in consideration of operating conditions such as the shape of the rolled material on the delivery side. The ratio (balance between stands) assigned to each station is determined by schedule calculation.

【0027】こうした理由から、負荷トルクバランス判
定部153は各スタンド毎に設備能力で決まる定格トル
クからの負荷トルクのずれ分%ΔGLiを数3により計
算し、圧延トルクバランス判定部154は各スタンドi
毎に操業条件から決まる圧延トルク目標値からの圧延ト
ルク実績推定値GPのずれ分%ΔGPiを数4により計
算する。
For this reason, the load torque balance determining unit 153 calculates the deviation% ΔGLi of the load torque from the rated torque determined by the equipment capacity for each stand according to Equation 3, and the rolling torque balance determining unit 154 calculates
The deviation% ΔGPi of the rolling torque actual value GP from the rolling torque target value determined from the operating conditions is calculated by the following equation (4).

【0028】[0028]

【数3】 (Equation 3)

【0029】[0029]

【数4】 (Equation 4)

【0030】ここで、G0i:iスタンドの負荷トルク
定格値、GPREFi:iスタンドの圧延トルク目標
値、i:スタンド#(ここでは、i=1〜4)である。
Here, G0i: a rated load torque value of the i-th stand, GPREFi: a target rolling torque value of the i-th stand, i: a stand # (here, i = 1 to 4).

【0031】図3に、バランス状態を評価するメンバー
シップ関数の一例を示す。(a)は負荷トルクバラン
ス、(b)は圧延トルクバランスを示す。負荷トルクバ
ランスのメンバーシップ関数は、負荷トルク小さすぎる
(LN)、負荷トルクがちょうどよい(LZ)、負荷ト
ルクが大きすぎる(LP)からなり、それぞれ負荷トル
クのずれ分%ΔGLiに対する確信度(0.0〜1.
0)を表わしている。同様に、圧延トルクバランスのメ
ンバーシップ関数は、圧延トルクが小さすぎる(P
N)、圧延トルクがちょうどよい(PZ)、圧延トルク
が大きすぎる(PP)からなり、それぞれ圧延トルクの
ずれ分%ΔGPiに対する確信度を表わしている。これ
らメンバーシップ関数は経験的に設定し、チューニング
によって確定する。
FIG. 3 shows an example of a membership function for evaluating the balance state. (A) shows the load torque balance, and (b) shows the rolling torque balance. The membership function of the load torque balance includes a load torque that is too small (LN), a load torque that is just right (LZ), and a load torque that is too large (LP). 0.0-1.
0). Similarly, the membership function of the rolling torque balance indicates that the rolling torque is too small (P
N), the rolling torque is just right (PZ), and the rolling torque is too large (PP), and each represents the degree of certainty with respect to the deviation% GPi of the rolling torque. These membership functions are set empirically and determined by tuning.

【0032】次に、出側板厚変更度合い推論部155で
は、バランス状態を圧延トルクと負荷トルクの両面から
の評価結果を基に、”各スタンドの出側板厚hiを変更
したい度合い”を推論ルールに従ってファジィ推論す
る。推論ルールは、iスタンドの出側板厚設定値を変更
すると、その影響がi+1スタンドにも及ぶことを考慮
し、両スタンドのバランス状態の評価結果を条件として
いる。
Next, the outlet sheet thickness change degree inferring unit 155 determines the balance state based on the evaluation result from both the rolling torque and the load torque as "the degree to which the outlet sheet thickness hi of each stand is desired to be changed". Fuzzy reasoning. The inference rule is based on the evaluation result of the balance state of both stands, taking into account that if the outlet side thickness setting value of the i-stand is changed, the influence will be exerted on the i + 1-th stand.

【0033】負荷トルクバランスの場合には、特定スタ
ンドの負荷が定格トルクをオーバーしたときに推論を開
始する。このとき、iスタンドの出側板厚を変更したい
度合いをPBi,ZOi,NBiの3段階にクラス分け
し、当該スタンドと次スタンドの負荷トルクの状態に応
じて、iスタンドの出側板厚を変更したい度合いαiを
推論する。ここで、PBi:”iスタンドの出側板厚h
iを厚く変更したい”、ZOi:”iスタンドの出側板
厚hiを現状維持したい”、NBi:”iスタンドの出
側板厚hiを薄く変更したい”の度合いである。
In the case of load torque balance, inference is started when the load of a specific stand exceeds the rated torque. At this time, the degree of change of the outlet plate thickness of the i-stand is classified into three stages of PBi, ZOi, and NBi, and the outlet plate thickness of the i-stand is to be changed according to the load torque state of the stand and the next stand. Infer the degree αi. Here, PBi: “i is the thickness of the exit side plate of the stand.
i is to be changed to be thicker, ZOi: "I want to keep the exit side plate thickness hi of the i stand as it is", and NBi: "I want to change the exit side plate thickness hi of the i stand to be thinner".

【0034】推論ルールは、iスタンドの状態(LP
i,LZi,LNi)とi+1スタンドの状態(LPi
+1,LZi+1,LNi+1)の組み合わせに応じ、
最大で9通りとなる。
The inference rule is based on the state of the i-stand (LP
i, LZi, LNi) and the state of the i + 1 stand (LPi
+1, LZi + 1, LNi + 1),
The maximum is 9 ways.

【0035】図4に、推論ルールのマトリックステーブ
ルを示す。(a)は負荷トルクバランス、(b)は圧延
トルクバランスのテーブルである。例えば、負荷トルク
バランスで、”iスタンドの負荷が大きい(LPi)、
かつ、i+1スタンドの負荷がちょうどよい(LZi+
1)”ならば、iスタンドの出側板厚を変更したい度合
いαiは”iスタンドの出側板厚を厚くしたい(PB
i)”となり、「If(LPi and LZi+1)t
hen αi=PBi」と、記述される。このとき、P
Biの確信度は条件項の最小値から数5のように求めら
れる。
FIG. 4 shows a matrix table of inference rules. (A) is a table of load torque balance, and (b) is a table of rolling torque balance. For example, in the load torque balance, "the load on the i-stand is large (LPi),
And the load of the i + 1 stand is just right (LZi +
1) ", the degree αi at which it is desired to change the outlet side plate thickness of the i-stand is“ I want to increase the outlet side plate thickness of the i-stand (PB
i) ”and“ If (LPi and LZi + 1) t
hen αi = PBi ”. At this time, P
The certainty factor of Bi is obtained from the minimum value of the conditional term as shown in Expression 5.

【0036】[0036]

【数5】 (Equation 5)

【0037】例えば、LPi=0.2かつLZi+1=
0.8であれば、PBi=0.2となる。
For example, LPi = 0.2 and LZi + 1 =
If it is 0.8, PBi = 0.2.

【0038】一方、圧延トルクバランスについては、常
に推論を行なう。負荷トルクバランスの場合と同様に、
各スタンドの出側板厚を変更したい度合いをPBi,Z
Oi,NBiの3段階にクラス分けし、当該スタンドと
次スタンドの圧延トルクの状態に応じて、iスタンドの
出側板厚を変更したい度合いαiを推論する。推論ルー
ルは図4(b)に示すように、iスタンドの状態(PP
i,PZi,PNi)とi+1スタンドの状態(PPi
+1,PZi+1,PNi+1)の組み合わせに応じ、
最大で9通りとなる。
On the other hand, the rolling torque balance is always inferred. As in the case of load torque balance,
PBi, Z is the degree to which you want to change the outlet plate thickness of each stand.
Oi and NBi are classified into three stages, and the degree αi at which it is desired to change the exit side plate thickness of the i-stand is inferred in accordance with the state of the rolling torque of the stand and the next stand. As shown in FIG. 4B, the inference rule is the state of the i-stand (PP
i, PZi, PNi) and the state of the i + 1 stand (PPi
+1, PZi + 1, PNi + 1)
The maximum is 9 ways.

【0039】以上のように、出側板厚変更度合い推論部
155は負荷トルクバランス、圧延トルクバランスのそ
れぞれについて、”各スタンドの出側板厚hiを変更し
たい度合い”を、PBi、ZOi、NBiのクラスにお
ける確信度として求める。出側板厚変更量決定部156
は、それらの確信度から出側板厚設定値の変更量Δhi
を定量化する。
As described above, the outlet thickness change degree inference unit 155 determines the “degree of change of the outlet thickness hi of each stand” for each of the load torque balance and the rolling torque balance by the class of PBi, ZOi, and NBi. Is obtained as the confidence in Outgoing side plate thickness change amount determination unit 156
Is the change amount Δhi of the outlet plate thickness set value from the certainty factors.
Is quantified.

【0040】まず、負荷トルクバランス及び圧延トルク
バランスの各クラス毎に、数6により確信度の最大値を
求める。負荷トルクバランスの推論も行なわれている場
合には、図4の例ではクラス毎に合わせて6ルールの推
論結果が含まれる。
First, the maximum value of the certainty factor is obtained from Equation 6 for each class of the load torque balance and the rolling torque balance. When the load torque balance is also inferred, the example of FIG. 4 includes the inference results of six rules for each class.

【0041】[0041]

【数6】 (Equation 6)

【0042】次に、板厚設定値を変更したい度合いαh
REFiを、数7により各スタンド毎に求める。
Next, the degree αh at which it is desired to change the thickness setting value
REFi is obtained for each stand according to Equation 7.

【0043】[0043]

【数7】 (Equation 7)

【0044】ここで、ρPB:Δhi=PBiに対する
重み係数、ρZO:Δhi=ZOiに対する重み係数、
ρNB:Δhi=NBiに対する重み係数である。
Here, ρPB: weight coefficient for Δhi = PBi, ρZO: weight coefficient for Δhi = ZOi,
ρNB: Δhi = weighting coefficient for NBi.

【0045】次に、各スタンド毎の板厚設定値を変更し
たい度合いαhREFiと、数3、数4の結果を用い
て、数8により出側板厚設定値変更量ΔhREFiを求
める。
Next, using the degree αhREFi for which the thickness setting value of each stand is desired to be changed and the results of Expressions 3 and 4, the output side thickness setting value change amount ΔhREFi is calculated by Expression 8.

【0046】[0046]

【数8】 (Equation 8)

【0047】ここで、δhi/δGPi:板厚変化に対す
る圧延トルク変化の影響係数の逆数である。
Here, δhi / δGPi is the reciprocal of the influence coefficient of the rolling torque change on the plate thickness change.

【0048】最後に、各スタンドiの出側板厚設定値変
更量ΔhREFiに基づく制御出力を決定する。制御指
令を出力する際には、最終スタンド出側板厚を乱すこと
なく、タンデム圧延機間の負荷配分の修正を行なう必要
がある。このため、出側板厚変更指令出力部157は、
全スタンドの板厚制御手段が追従可能なように、各スタ
ンドの出側板厚設定値の変更周期と変更レートを決定す
る。
Finally, the control output based on the change amount ΔhREFi of the outlet-side sheet thickness set value of each stand i is determined. When outputting the control command, it is necessary to correct the load distribution between the tandem rolling mills without disturbing the exit thickness of the final stand. For this reason, the output side sheet thickness change command output unit 157
The change cycle and the change rate of the outlet thickness setting value of each stand are determined so that the thickness control means of all stands can follow.

【0049】変更周期ΔTは、全スタンドの板厚制御周
期の最大値の1倍以上とする。変更レートΔhi/ΔT
は、全スタンドの板厚制御閉ループ応答を考慮して、出
側板厚変更時に板厚偏差が一定値X%(例えば、0.1
%)以下になるレートとする。板厚制御を積分制御で行
なう場合は積分時定数TIにより制約を受け、変更周期
ΔT毎の出側板厚変更ステップ幅ΔΔhiは数9により
求まる。
The change period ΔT is set to at least one time the maximum value of the plate thickness control periods of all the stands. Change rate Δhi / ΔT
In consideration of the thickness control closed-loop response of all stands, when the outlet thickness is changed, the thickness deviation becomes a constant value X% (for example, 0.1%).
%). When the thickness control is performed by the integral control, there is a restriction due to the integration time constant TI, and the exit side thickness change step width ΔΔhi for each change period ΔT is obtained by Expression 9.

【0050】[0050]

【数9】 (Equation 9)

【0051】このように、出側板厚変更指令出力部15
7は変更周期ΔT毎に、ΔΔhi変更ステップ幅でΔh
REFiになるまで、出側板厚変更指令を出力する。
As described above, the output side plate thickness change command output unit 15
7 is a Δh change step width Δh for each change period ΔT.
Until REFi, the output side thickness change command is output.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によればタンデム圧延機の電動機
電流と入側、出側張力のみ使用して、設備能力の条件と
して制約される圧延中の負荷トルクを監視して特定スタ
ンドの負荷トルクが所定値を越えないように、また板の
形状等の操業条件の制約を考慮してスケジュール計算で
決定した最適な圧延スケジュールの負荷配分(スタンド
間のバランス)にタンデム圧延機間の負荷バランスを保
つことができるため、特定のスタンドへの負荷集中を回
避できる。また、全スタンドをコイル内で出側の製品板
厚を乱すことなく負荷配分を修正することが可能にな
る。この結果、圧延材の入側コイルの板厚や硬度等の変
化、各圧延機の経年変化等により発生するスケジュール
計算の誤差等によるタンデム圧延機内での負荷配分を最
適に制御することができ、タンデム圧延機設備を常に最
適な操業状態に維持できる。
According to the present invention, the load torque of a specific stand is monitored by monitoring the load torque during rolling, which is restricted as a condition of the equipment capacity, by using only the motor current and the input and output tensions of the tandem rolling mill. The load distribution between the tandem rolling mills should be adjusted to the optimum load distribution of the rolling schedule (balance between stands) determined by the schedule calculation in consideration of the operating conditions such as the shape of the plate, etc. so as not to exceed the predetermined value. Since it can be maintained, it is possible to avoid load concentration on a specific stand. In addition, it is possible to correct the load distribution without disturbing the product thickness of the product on the delivery side in the coil in all the stands. As a result, it is possible to optimally control the load distribution in the tandem rolling mill due to a change in the thickness or hardness of the incoming coil of the rolled material, an error in the schedule calculation caused by the aging of each rolling mill, and the like, The tandem rolling mill equipment can always be maintained in an optimal operation state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例によるタンデム圧延機の制御
システム全体構成図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control system of a tandem rolling mill according to an embodiment of the present invention.

【図2】一実施例による負荷配分修正制御部の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a load distribution correction control unit according to one embodiment.

【図3】一実施例によるバランス判定部のメンバーシッ
プ関数を表した概念図。
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a membership function of a balance determination unit according to one embodiment.

【図4】一実施例による負荷配分修正制御部の推論ルー
ルを示した推論テーブル図。
FIG. 4 is an inference table diagram showing inference rules of a load distribution modification control unit according to one embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…タンデム圧延設備、101−1〜4…タンデム
圧延機の#1〜#4スタンド、110−1〜4…作業ロ
ール、120…速度制御装置、121…圧下制御装置、
122…板厚制御部、123…張力制御部、125…板
厚計、126…張力計、130…セットアップ制御部、
131…圧延モデル、150…負荷配分修正制御部、1
51…負荷トルク演算部、152…圧延トルク演算部、
153…負荷トルクバランス判定部、154…圧延トル
クバランス判定部、155…出側板厚変更度合い推論
部、156…出側板厚変更量決定部、157…出側板厚
変更指令出力部、200…被圧延材。
100: tandem rolling equipment; 101-1 to 4: Stands # 1 to # 4 of tandem rolling mills; 110-1 to 4: work rolls; 120: speed control device; 121: reduction control device;
122: thickness control unit, 123: tension control unit, 125: thickness gauge, 126: tension meter, 130: setup control unit,
131: rolling model, 150: load distribution correction control unit, 1
51: load torque calculator, 152: rolling torque calculator,
153: load torque balance determination unit, 154: rolling torque balance determination unit, 155: output side thickness change degree inference unit, 156: output side thickness change amount determination unit, 157: output side thickness change command output unit, 200: rolled Wood.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B21B 37/00 BBP B21B 37/12 BBP (72)発明者 篠田 敏秀 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 池田 真一 山口県新南陽市野村南町4976番地 日新製 鋼株式会社周南製鋼所内 (72)発明者 小松 典夫 山口県新南陽市野村南町4976番地 日新製 鋼株式会社周南製鋼所内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B21B 37/00 BBP B21B 37/12 BBP (72) Inventor Toshihide Shinoda 5-2-1 Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Pref. Inside Hitachi Omika Plant (72) Inventor Shinichi Ikeda 4976 Nomura Minami-cho, Shinnanyo-shi, Yamaguchi Nisshin Steel Co., Ltd. Shunan Steel Works Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 全スタンドで板厚制御を行なうタンデム
圧延機の負荷配分修正方法において、 スタンド毎にその電動機電流より換算した電動機トルク
から損失トルク、加減速トルクおよび張力トルクを差し
引いて圧延トルクを求め、該圧延トルクとその目標値と
の偏差に基づいて当該スタンドの出側板厚設定値を変更
し、負荷バランスを適正化することを特徴とするタンデ
ム圧延機の負荷配分修正方法。
1. A method for correcting a load distribution of a tandem rolling mill in which a thickness control is performed on all stands, wherein a rolling torque is obtained by subtracting a loss torque, an acceleration / deceleration torque and a tension torque from a motor torque converted from a motor current of each stand. A load distribution correction method for a tandem rolling mill, wherein the load thickness is optimized by changing the set value of the outlet side thickness of the stand based on the deviation between the determined rolling torque and the target value.
【請求項2】 全スタンドで板厚制御を行なうタンデム
圧延機の負荷配分修正方法において、 スタンド毎にその電動機電流より換算した電動機トルク
から損失トルク、加減速トルクを差し引いて負荷トルク
を求め、該負荷トルクがその定格負荷トルクを越える場
合にその偏差に基づいて当該スタンドの出側板厚設定値
を変更し、負荷バランスを適正化することを特徴とする
タンデム圧延機の負荷配分修正方法。
2. A method for correcting a load distribution of a tandem rolling mill in which a thickness control is performed on all stands, wherein a load torque is obtained by subtracting a loss torque and an acceleration / deceleration torque from a motor torque converted from a motor current of each stand. A load distribution correcting method for a tandem rolling mill, characterized in that when the load torque exceeds its rated load torque, the outlet thickness setting value of the stand is changed based on the deviation to optimize the load balance.
【請求項3】 全スタンドで板厚制御を行なうタンデム
圧延機の負荷配分修正方法において、 各圧延機の電動機電流と入側及び出側張力の実績値に基
づいて算出した圧延中の負荷トルクと圧延トルクから、
スタンド毎に定格負荷からの負荷トルクずれ分及び圧延
トルク目標値からの圧延トルクずれ分をそれぞれ求め、
各ずれ分に対しそれぞれ所定のメンバーシップ関数によ
ってバランス状態の評価を行ない、当該スタンドと次ス
タンドの前記評価の組合せからバランス状態を適正にす
るために当該スタンドの出側板厚を変更した度合いを所
定の推論ルールに従って推論し、この推論結果を定量化
して各スタンドの出側板厚設定値の変更量を決定するこ
とを特徴とするタンデム圧延機の負荷配分修正方法。
3. A load distribution correcting method for a tandem rolling mill in which a thickness control is performed on all stands, wherein a load torque during rolling calculated based on an electric motor current of each rolling mill and an actual value of an input side and an output side tension. From the rolling torque,
For each stand, determine the load torque deviation from the rated load and the rolling torque deviation from the rolling torque target value, respectively.
For each deviation, the balance state is evaluated by a predetermined membership function, and the degree of change of the outlet side plate thickness of the stand is determined based on the combination of the evaluation of the stand and the next stand to make the balance state appropriate. A load distribution correcting method for a tandem rolling mill, characterized in that inference is performed in accordance with the inference rule of (1), and the inference result is quantified to determine an amount of change in a set value of an outlet side thickness of each stand.
【請求項4】 請求項3において、 前記推論は、圧延トルクバランスに対しては常時行な
い、負荷トルクバランスについては各スタンドの負荷が
定格値を越えたときに開始し、両方の推論が行なわれる
場合にはその結果を合成することを特徴とするタンデム
圧延機の負荷配分修正方法。
4. The inference according to claim 3, wherein the inference is always performed on the rolling torque balance, and starts when the load on each stand exceeds the rated value for the load torque balance, and both inferences are performed. A load distribution correction method for a tandem rolling mill, wherein the results are combined in such a case.
【請求項5】 請求項1、2、3または4において、 各スタンドの出側板厚設定値を変更する際に、板厚制御
周期以上の変更周期で、かつ、板厚制御手段の応答に追
従できる変更レートを決定することを特徴とする負荷配
分修正方法。
5. The apparatus according to claim 1, wherein, when changing the set value of the outlet side thickness of each stand, the change period is longer than the thickness control cycle and the response of the thickness control means is followed. A load distribution correction method comprising determining a change rate that can be changed.
【請求項6】 全スタンドに板厚制御手段を有するタン
デム圧延機の制御装置において、 各スタンド毎の電動機電流と入側・出側張力を検出する
手段と、これら電動機電流と入側・出側張力を基に各ス
タンド間の負荷バランス状態を評価し、その評価に基づ
いて負荷バランスを適正にするための各スタンドの出側
板厚設定値の変更量を演算する手段と、各スタンドの出
側板厚設定値を前記板厚制御手段の応答に追従してダイ
ナミックに変更する手段を設けたことを特徴とするタン
デム圧延機の制御装置。
6. A control device for a tandem rolling mill having a thickness control means in all stands, a means for detecting a motor current and an entrance / exit tension on each stand, Means for evaluating the load balance state between the stands based on the tension, calculating the amount of change in the outlet plate thickness set value of each stand to optimize the load balance based on the evaluation, and the outlet plate of each stand A control device for a tandem rolling mill, further comprising means for dynamically changing a thickness setting value in response to a response of said thickness control means.
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CN106311761A (en) * 2015-06-30 2017-01-11 上海梅山钢铁股份有限公司 Method for reducing mill load fluctuations
CN114406015A (en) * 2022-01-26 2022-04-29 北京首钢股份有限公司 Load distribution method and device for finish rolling machine frame, electronic equipment and medium

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