JPH11244921A - 板尾端の蛇行制御方法 - Google Patents

板尾端の蛇行制御方法

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JPH11244921A
JPH11244921A JP10051857A JP5185798A JPH11244921A JP H11244921 A JPH11244921 A JP H11244921A JP 10051857 A JP10051857 A JP 10051857A JP 5185798 A JP5185798 A JP 5185798A JP H11244921 A JPH11244921 A JP H11244921A
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JP
Japan
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amount
stand
leveling
tail end
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Application number
JP10051857A
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English (en)
Inventor
Nobuyasu Okada
誠康 岡田
Kazuhisa Iwanaga
和久 岩永
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 張力計や蛇行センサ等の特殊なセンサを用い
ることなく、レベリング修正量を計算する際の入側蛇行
量の2階微分値を近似的に簡単な式で計算できるように
する。 【解決手段】 レベリング修正量を求める際に、板の尾
端が前々段スタンドを出た後の尾端の当該スタンド入側
蛇行量ycoを1/2αt2 と仮定し、ある時刻t1 とt
2 の間に変化した入側蛇行量Δycoを用いて、前記入側
蛇行量の2階微分値をΔyco/(t2 −t1 )2 で近似
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、板尾端の蛇行制御
方法に係り、特に、張力計や蛇行センサ等の特殊なセン
サを用いることなく、種々の圧延条件に合った適切なレ
ベリング修正量を算出することが可能な、前スタンドの
差荷重及びレベリング量を用いて、当該スタンド入側蛇
行量を推定し、前スタンドで発生した入側蛇行により当
該スタンドに蛇行が発生しないように、当該スタンドの
レベリングを修正するようにした、2スタンド以上から
なり、レベリング修正機能及び差荷重測定器を有する連
続式圧延機の板尾端の蛇行制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】板を圧延する際、圧延中に板がミル中心
から逃げると、板が逃げた側のハウジングにかかる荷重
が、他方の荷重に比べ大きくなるため、板が逃げた側の
ミル伸びが大きくなり、結果的に板の逃げを助長する性
質がある。
【0003】そこで、一般に、当該スタンドの差荷重を
測定し、この差荷重から左右のミル伸び差を推定し、該
推定した左右ミル伸び差に比例したレベリング量を操作
する方式の蛇行制御が用いられている。これは、平行剛
性制御とも呼ばれ、最も一般的な制御手法である。
【0004】又、ミル入側に、例えば圧延材のエッジ位
置やセンタ位置から蛇行量を検出する蛇行センサを設置
し、蛇行量を直接測定して、蛇行量に応じたレベリング
量を出力する、センサタイプの蛇行制御や、蛇行センサ
の代りに左右の張力差を測定するセンサを用いて蛇行を
制御する手法(特開平3−60811、60812等)
も知られている。
【0005】又、圧延機の入側もしくは出側における蛇
行量と、その1階微分量を測定し、これらの値を元に、
所定時間内に蛇行量が許容範囲内に入るようにレベリン
グを修正する手法(特開平3−90207)も提案され
ている。
【0006】更に、圧延機に進入してくる板材のウェッ
ジ量及び蛇行量と圧延機のレベリングオフセット量を求
め、これらに基づいて、板材の蛇行量を許容範囲内に抑
え、且つ、板材のキャンバ量を最小にするレベリング量
を最適化法により演算する手法(特開平3−5750
7)も提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記平
行剛性制御方式の蛇行制御では、蛇行発生の加速を抑止
することはできても、蛇行量を制御することはできない
という問題があった。
【0008】又、蛇行センサを用いたり、張力差を測定
する方式の蛇行制御では、特別なセンサが必要であるた
め、建設コストやメンテナンスコストが高くなるとうい
う問題があった。
【0009】更に、特開平3−90207や特開平3−
57507では、レベリング修正量を計算する際に、蛇
行量の2階微分を用いていないため、蛇行量を一定範囲
内に押さえるためのレベリング修正量の計算が非常に複
雑となり、オンラインでは解けない。そこで、予めオフ
ラインで計算した、いくつかの解をテーブルに入れてお
いて、条件に合わせて解を選択するような制御となり、
種々の圧延条件に対して適切な修正量を出すためには、
非常に大きなテーブルを用意しなければならず、現実的
でないという問題があった。
【0010】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、入側蛇行量の2階微分値を直接求め
ることなく、近似的に求めて、高精度のレベリング修正
量を求め、的確な蛇行制御を行うことを課題とする。
【0011】
【課題を解決するため手段】本発明は、前スタンドの差
荷重及びレベリング量を用いて、当該スタンド入側蛇行
量を推定し、前スタンドで発生した入側蛇行により当該
スタンドに蛇行が発生しないように、当該スタンドのレ
ベリングを修正するようにした、連続式圧延機の板尾端
の蛇行制御方法において、レベリング修正量を求める際
に、板の尾端が前々段スタンドを出た後の尾端の当該ス
タンド入側蛇行量ycoを1/2αt2と仮定し、ある時
刻t1 とt2 の間に変化した入側蛇行量Δycoを用い
て、前記入側蛇行量の2階微分値をΔyco/(t2 −t
1 )2 で近似することにより、前記課題を解決したもの
である。
【0012】更に、当該スタンドの差荷重変化量から当
該スタンドの蛇行量を推定し、該推定した蛇行量に応じ
た修正量を付加することにより、前記入側蛇行量の2階
微分値から求めたレベリング修正量では修正し切れなか
った蛇行を、当該スタンドで抑止するようにしたもので
ある。
【0013】本発明は、図1に示す如く、圧延材の尾端
が前々スタンド(図ではi−2スタンド)をオフした後
は、その軌跡が、図2に示す如く、2次関数で近似でき
ることに着目してなされたものである。なお、前々スタ
ンドをオフするまでは、前スタンドで抑えられているの
で、2次近似はできない。
【0014】本発明によれば、前スタンドの実績を元に
入側蛇行量を推定して、予めレベリングを修正するよう
にしたので、入側蛇行量に対する制御の応答性が改善で
きる。
【0015】又、レベリング修正量を計算する際に、入
側蛇行量の2階微分値を直接求める代りに、近似的に簡
単な2次式(1/2)αt2 で計算しているので、張力
計や蛇行センサ等の特殊なセンサを用いることなく、種
々の圧延条件に合った適切なレベリング修正量を算出す
ることができる。
【0016】更に、当該スタンドの蛇行量に応じたレベ
リング修正量を付加することで、前記レベリング修正量
により修正し切れなかった蛇行を抑制することができ
る。
【0017】
【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。
【0018】図3は、本発明の元となる蛇行発生モデル
を示すブロック線図である。
【0019】図において、δPは差荷重、δSはレベリ
ング量、yc 、yco は蛇行量、δHは入側ウェッジ、
δhは出側ウェッジ、KK はワークロール(WR)〜補
強ロール(BUR)ばね係数、KH はハウジング剛性、
f はワークロール〜板間ばね係数、Wは板幅、lr
バレル長、ls は圧下スクリュ間距離、ξは影響係数
(=1)、Vinは入側板速である。
【0020】図3より、次の伝達関数(1)〜(3)を
得ることができる。
【0021】 δhi =a1iδPi +a2iδSi +a3iδHi …(1) yci=ycoi +a4i・1/S2 ・δPi +a5i・1/S2 ・δSi +a6i・1/S2 ・δHi …(2) δPi =a7ici+a8iδSi +a9iδHi …(3)
【0022】ここで、添字のiはスタンド番号、Sはラ
プラス演算子、a1 〜a9 は、材料毎に決まる定数を示
し、次式で表わされる。
【0023】 a1 ={(1/KK )(6ls W/lr 2 )+(W/ls )(2/KH )} /{1−(1/Kf )(∂P/∂h)} …(4) a2 =(W/ls )/{1−(1/Kf )(∂P/∂h)} …(5) a3 =(1/Kf )(∂P/∂H)/{1−(1/Kf )(∂P/∂h)} …(6) a4 =(ξVm 2 /W)(1/h)a1 …(7) a5 =(ξVin2 /W)(1/h)a2 …(8) a6 =(ξVin2 /W){(1/h)a3 −(1/H)} …(9) a7 =(2P/ls ){1−(W/6ls )(∂P/∂h)a1 } …(10) a8 ={(W/6ls )(∂P/∂h)・a2 } /{1−(W/6ls )(∂P/∂h)a1 } …(11) a9 ={(W/6ls )(∂P/∂h)a3 +(W/6ls )(∂P/∂H)} /{1−(W/6ls )(∂P/∂h)a1 } …(12)
【0024】以下では、前々スタンド(i−2スタン
ド)メタルオフから前スタンド(i−1スタンド)メタ
ルオフの間に変化した前スタンド蛇行変化量を元に、入
側蛇行量を推定し、レベリング修正するときの例を示
す。
【0025】(1)〜(3)式で用いられる状態量を、
前スタンドメタルオフ時の実績と、前スタンドメタルオ
フ後の変化量とに分離して、次のように表現する。
【0026】
【数1】
【0027】これらを(1)〜(3)式に代入して整理
すると、次のようになる。
【0028】 Δhi =a1iΔPi +a2iΔSi +a3iΔHi …(18) Δyci=Δyci+(1/S2 )(a4iΔPi +a5iΔSi +a6iΔHi ) +(1/S2 )(a4iδPoi+a5iδSoi+a6iδHoi) …(19) ΔPi =a7iΔyci+a8iΔSi +a9iΔHi …(20)
【0029】当該スタンドのレベリング設定値が正しい
とすると、次式が成立する。
【0030】 a4iδPoi+a5iδSoi+a6iδHoi=0 …(21)
【0031】この(21)式と(20)式を(19)式
に代入すると、次式が得られる。
【0032】 S2 Δyci=S2 Δycoi +a4i7iΔyci +(a4i8i+a5i)ΔSi +(a4i9i+a6i)ΔHi …(22)
【0033】前スタンドメタルオフから蛇行が発生しな
いためには、次式が十分条件となる。
【0034】
【数2】
【0035】従って、これらを(22)式に代入してΔ
Sについて解くと、次式が得られる。
【0036】 ΔSi ={−1/(a4ia i+a5i)} ×{S2 Δycoi +(a4i7i+a6i)ΔHi } …(24)
【0037】従って、入側蛇行量がΔycoi 変化し、入
側ウェッジがΔHi 変化したときの当該スタンドレベリ
ング修正量は、(24)式で与えられる。
【0038】ここで、S2 Δycoi は、本発明により Δycoi =1/2αi i 2 と仮定すると、 ΔS2 Δycoi =αi となるので、前スタンドメタルオフからの経過時間をΔ
i とすると、次式が得られる。
【0039】 S2 coi =αi =2(Δycoi /Δti 2 ) …(25)
【0040】又、Δycoi は、前スタンド蛇行量と考え
ると、(20)式が適用でき、次式が得られる。
【0041】 Δycoi =Δyci-1 =(ΔPi-1 −a8i-1ΔSi-1 −a9i-1ΔHi-1 )/a7i-1 …(26)
【0042】図4に、本発明の実施形態の構成を示す。
図において、10は圧延材、12はワークロール(W
R)、14L、14Rは、該ワークロール12を圧下す
るための、圧延荷重を測定するためのロードセル(図示
省略)及び圧下位置を検出するための圧下位置センサが
配設された、左右の圧下装置、18は、左右の圧下装置
14L、14Rの荷重実績及び圧下位置実績の差を求め
るための減算器、20は、該減算器18の出力に基づい
て前段のi−1スタンドの蛇行量を演算する蛇行量演算
部、22は、該蛇行量演算部20の出力に基づいて、当
該iスタンドのレベリング修正量を演算するレベリング
修正量演算部、24は、当該iスタンドの左右の圧下装
置14L、14Rの荷重実績の差ΔPi に基づいて当該
iスタンドのレベリング修正量を演算するレベリング修
正量演算部、26は、i−1スタンドのレベリング修正
量演算部22とiスタンドのレベリング修正量演算部2
4の出力を加算するための加算器、28は、該加算器2
6から入力されるレベリング修正量に応じて当該iスタ
ンドの圧下装置14L、14Rを制御するための圧下系
制御装置である。
【0043】なお、尾端でのσHの変化は小さいものと
して、ΔH=0としている。
【0044】図5〜図7に、7スタンド圧延機の第5〜
第7スタンドF5〜F7に本発明を適用し、第5スタン
ドF5の入側に10μmのウェッジを入れて外乱とした
時の、シミュレーション比較を示す。無制御の場合を示
す図5、従来の平行剛性制御を適用した図6、本発明を
適用した図7から明らかなように、本発明によれば、従
来制御適用時に比べて蛇行量が半減していることが明ら
かである。
【0045】なお、前記実施形態においては、本発明
が、7スタンド仕上圧延機の第5〜第7スタンドに適用
されていたが、本発明の適用対象や適用スタンドは、こ
れに限定されない。
【0046】
【発明の効果】本発明によれば、張力計や蛇行センサ等
の特殊なセンサを用いることなく、レベリング修正量を
計算する際に用いられる入側蛇行量の2階微分値を近似
的に簡単な式で計算しているので、種々の圧延条件に合
った適切なレベリング修正量を算出することができる。
従って、前スタンドで発生した蛇行が当該スタンドに影
響しないようにレベリングを修正することができ、入側
蛇行量に対する制御性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明するための、蛇行発生状況
を示す平面図
【図2】同じく、蛇行量と、その1階、2階微分値の関
係の例を示す線図
【図3】同じく蛇行量モデルを示す線図
【図4】本発明の実施形態の全体構成を示すブロック線
【図5】本発明の効果を説明するための、無制御時のシ
ミュレーション結果を示す線図
【図6】同じく、従来の平行剛性制御を適用したときの
ミシュレーション結果を示す線図
【図7】同じく、本発明適用時のシミュレーション結果
を示す線図
【符号の説明】
10…圧延材 12…ワークロール(WR) 14L、14R…圧下装置 18…減算器 20…蛇行量演算部 22、24…レベリング修正量演算部 26…加算器 28…圧下系制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前スタンドの差荷重及びレベリング量を用
    いて、当該スタンド入側蛇行量を推定し、前スタンドで
    発生した入側蛇行により当該スタンドに蛇行が発生しな
    いように、当該スタンドのレベリングを修正するように
    した、連続式圧延機の板尾端の蛇行制御方法において、 レベリング修正量を求める際に、板の尾端が前々段スタ
    ンドを出た後の尾端の当該スタンド入側蛇行量ycoを1
    /2αt2 と仮定し、 ある時刻t1 とt2 の間に変化した入側蛇行量Δycoを
    用いて、前記入側蛇行量の2階微分値をΔyco/(t2
    −t1 )2 で近似したことを特徴とする板尾端の蛇行制
    御方法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の板尾端の蛇行制御方法に
    おいて、 更に、当該スタンドの差荷重変化量から当該スタンドの
    蛇行量を推定し、該推定した蛇行量に応じた修正量を付
    加することを特徴とする板尾端の蛇行制御方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7854155B2 (en) 2005-11-18 2010-12-21 Sms Siemag Aktiengesellschaft Method and rolling mill for improving the running-out of a rolled metal strip whose trailing end is moving at rolling speed
JP2013212523A (ja) * 2012-04-02 2013-10-17 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 被圧延材の蛇行制御方法および被圧延材の蛇行制御システム
JP2021030282A (ja) * 2019-08-27 2021-03-01 東芝三菱電機産業システム株式会社 蛇行制御装置

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