JPS58107210A - 連続圧延機における板厚制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続圧延機における板厚制御方法に関する。

複数台の圧延スタンドから成る連続圧延機においては、
板厚を所望の値に制御するため、一般に各圧延スタンド
の圧下位置、ロール速度等を制御する。このとき、各圧
延スタンドには、電動機のトルク制限、機械系に対する
荷重制限を満足するように、かつ圧延後形状の良い板を
得るように圧下負荷を最適に配分する。

一方、板厚制御は、被圧延材の噛込時または操作員によ
り与えられたタイミングに、例えば下記のゲージメータ
式（１）により算出したスタンド出側板厚を基準板厚と
して設定する。

ＨＯ＝　８０　＋−・・・・・・（１）ここでＨＯはス
タンド出側板厚、ＳＯは圧下位置、Ｐは圧延荷重、Ｍは
ミル剛性係数である。

そして、圧延中は、上記（１）式により、スタンド出側
板厚を算出し、該スタンド出側板厚の前記基準板厚に対
する偏差に基いて圧延スタンドの圧下位置を制御する（
これをゲージメータ板厚制御という）。

さらに、最終板厚の加工程度を一層向上させるため、最
終圧延スタンドの出側に、例えばＸ線を利用した板厚偏
差検出器を設け、これから得られる板厚偏差信号により
ゲージメータ板厚制御の板厚基準を補正するのが通常で
ある。

以上のような板厚制御下においては、各圧延スタンドの
圧下が、それぞれ独自に駆動される。このため、噛込前
に設定された最適負荷配分がくずれてしまうおそれがあ
る。例えば、熱間連続圧延機においては、被圧延材の長
手方向における温度勾配が存在し、圧延が進むにつれて
、上流側圧延スタンドで、この温度勾配によって生ずる
板厚変動の増加を抑制する様に圧下が駆動され、このた
め上流側スタンドの負荷が重くなる。また、板厚検出器
までの材料移送時間の短い圧延スタンドはど、即ち下流
側の圧延スタンドはど、板厚偏差による基準板厚値の補
正量が犬、きく、このため負荷の変化が大きくなる。こ
のようにして負荷のアンバランスが生ずると、操業上、
あるいは板材の品質上（主として形状に関し）悪影響が
現われる。

本発明の目的は、上記の問題を解決し、板厚制御の本来
機能を損うことなく、各圧延スタンドの圧下負荷の配分
を適切な状態に保つことができる板厚制御方法を提供す
ることにある。

本発明は、連続圧延スタンドの複数の圧延スタンドの各
々の出側板厚を検出し、基準板厚との差に基いて各圧延
スタンドの圧下位置を制御する連続圧延機におけ４）板
厚制御方法において、各圧延スタンドについて初期設定
圧下位置と、該設定位置を含む制限範囲とを定め、各圧
延スタンドの実際の圧下位置を検出し、検出された圧下
位置が前記制限範囲外のものとなったとき当該圧延スタ
ンドまたは当該圧延スタンドより上流側の圧延スタンド
の基準板厚を修正することを特徴とする連続圧延スタン
ドにおけろ板厚制御方法を提供するものである。

本発明の一実施例における、基準板厚の修正は次のよう
にして行われる。

（１）最適負荷の観点から、それぞれの圧延メタンドに
ついて、予め定められた初期圧下位置に対して、上側お
よび下側に所定の巾の範囲を設定する。そして、いずれ
かの圧延スタンドにおいて、圧延中の実際の圧下位置が
当該所定の範囲から外れたこと、即ち圧下位置変動超過
が生じたこと、および当該圧延スタンドの下流にある圧
延スタンドの少くとも一つにおいて変動超過が生じてい
ないことを条件として、当該圧延スタンドの板厚制御部
に、基準板厚を修正するための負荷配分適正化補正信号
を与える。　　　′板厚制御を行っている圧延スタンド
のうち、最下流の圧延スタンドにおいて、変動超過が生
じたときは、最終板厚を所望の値に維持するため、最下
流の圧延スタンドの板厚制御部には補正信号を与えず、
一つ上流側の圧延スタンドの板厚制御部に、最下流の圧
延スタンドの変動超過を解消させる方向の補正信号を与
える。

該上流側の圧延スタンドについても、最下流の圧延スタ
ンドと同一方向の変動超過（ともに過大またはともに過
小）が生じたときは、該上流側の圧延スタンドよりもさ
らに上流側の圧延スタンドの板厚制御部に補正信号を与
える。

（２）基準板厚の修正が、板厚制御にとって過大な外乱
とならないようにするため、基準板厚の修正は所定の修
正速度（単位時間当りの修正量）で行う。

以下説明の簡明を図るため、圧延スタンドが３台ある場
合を例に挙げて図面ン参照しながら述べる。

第１図は、本発明に係る制御方法の実施に用いられる制
御装置と、圧延機本体とを示したものである。圧延機本
体は、圧延スタンドＲ１〜Ｒ３と、各圧延スタンドの圧
下駆動を行う電動機Ｍ１〜Ｍ３とを含む。各圧延スタン
ドには、圧下位置を検出する圧下位置検出器８１〜Ｓ３
と圧延荷重を検出する圧延荷重検出器ＬＣＩ〜ＬＣ３と
が設けられている。また、最終圧延スタンドＲ３の出側
には板厚検出器Ｘが設けられている。

各圧延スタンドに対しては、板厚制御回路Ｃ１〜Ｃ３が
設けられている。圧延スタンドＲ１に対して設けられた
板厚制御回路Ｃ１は、圧下位置検吊器Ｓ１から圧下位置
検出値を受け、圧延荷重検出器ＬＣＩ　　から圧延荷重
検出値を受け、既述のゲージメータ式（１）により圧延
スタンドＲ１の出側板厚の実際の値ン算出し、この算出
値と基準板厚との差、即ち板厚変動を求め、板厚偏差検
出器Ｘにより得られる最終板厚の実厚み偏差により補正
を加え、補正された値に基いて圧下駆′ｔＪＪＪ％動機
Ｍ１を駆動する。

板厚制御回路Ｃ２，Ｃ３も、圧延スタンドＲ２゜Ｒ３に
対して、上記と同様の制御を行う。

板厚制御回路Ｃ１〜Ｃ３に与えられる基準板厚は、負荷
配分適正化制御回路によって修正される。この負荷配分
適正化制御回路は、各圧延スタンドの初期設定圧下位置
と、実際の圧下位置の検出値との差を監視する圧下位置
監視制御回路１と、最終スタンドＲ３以外の圧延スタン
ドに対して設けられ、板厚制御回路ＣＩ、Ｃ２に与えら
れる基準板厚を修正する基準板厚修正制御回路２１　、
２２とを含む。

圧下位置監視制御回路１には、予め初期設定圧下位置Ｓ
ｏｌ　、　Ｓｏ２　、　Ｓｏ３　が与えられており（例
えば、被圧延材の噛込み信号にて入力される）、また、
制限中Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３　　（例えば、初期設定圧下位
置の数チと定められる）が与えられており、これらに基
いて圧下位置検出器８１，８２．Ｓ３　より入力される
実際の圧下位置が、初期設定圧下位４７　Ｓｏｌ　、　
Ｓｏ２　、　Ｓｏ３　　を中心とし、制御部Ｂｌ。

Ｂ２．Ｂ３の範囲内にあるかどうかを判定する。

スイッチｌｌａ　、　１２ａ　、　１３ａ　、　１３ｂ
　、　１４ａ　、　１４ｂは、圧下位置監視制御回路１
の出力により制御される。

スイッチｌｌａ　、　１２ａは修正の開始、終了を制御
し、スイッチ１３ａ　、　１３ｂ　、　１４ａ　、　１
４ｂ　　は修正の方向を決定する。

修正速度設定器１５　、１６は所定の大きさの信号を与
えるもので、これにより修正速度が定まる。反転器１７
　、１８は、信号の正負の符号ないしは極性を反転する
。積分器１９　、２０は修正速度設定器１５　、１６か
ら、反転器１７　、１８を介し、または介さずに与えら
れる修正速度信号を積分して、基準板厚の補正信号を形
成する。

以上のうち、スイッチｌｌａ　、　１３ａ　、　１３ｂ
、修正速度設定器１５、反転器１７および積分器１９に
より、板厚制御回路Ｃ１に対する基準板厚修正制御回路
２１が構成され、またスイッチ１２ａ　、　１４ａ　、
　１４ｂ　、修正速度設定器１６、反転器１８および積
分器２０により、板厚制御回路Ｃ２に対する基準板厚修
正制御回路２２が構成されている。

第２図（ａ）〜（Ｑは、本実施例の制御方法において、
それぞれ異なる情況のときに行われる制御動作を示すも
のである。これらの図において、Ｓｏｌ。

８ｏ２　、　Ｓｏ３　　は、最適負荷配分の観点から予
め定められた各スタンドの初期設定圧下位置である。

ＵＬＩ　、　ＵＬ２　、　ＵＬ３は、各スタンドの初期
設定圧下位置Ｓｏｌ　、　Ｓｏ２　、８ｏ３　　を中心
とする所定の制限中Ｂｌ　、Ｂ２．Ｂ３範囲の上限値、
ＬＬＩ　、　ＬＬ２　。

ＬＬ３　　は上記所定の範囲の下限値である。実際の圧
下位置が、それぞれ上記所定の範囲内に入っていれば板
厚制御の基準板厚は修正されない。実際の圧下位置が所
定の範囲から外れると、それぞれの情況に応じて基準板
厚の修正が行われる。第２図（ａ）〜（Ｑは、基準板厚
の修正の３つの例を示したものである。

第２図（ａ）に示すように、上流側から２番目の圧延ス
タンドＲ２の実際の圧下位置が、上限ＬＨ４２よりも大
きく、２Ａで示す位置にあり、かつ最下流の圧延スタン
ドＲ３の圧下位置３Ａが所定の範囲内にあるときは、こ
のことが圧下位置監視制御部１で判定され、スイッチ１
２ａ　、　１４ａが閉じるよう制御される。この結果、
修正速度設定器１６がらの修正速度信号を極性反転した
ものが積分器２ｏにより積分される。積分値は基準板厚
の補正数として板厚制御回路Ｃ２に与えられる。これに
より基準板厚が一定の修正速度で減少する。この結果、
圧延スタンドＲ２の実際の圧下位置は初期設定値Ｓｏ２
の方向に移動する。これに従い、圧延スタンドＲ２の出
側板厚が減少し、圧延スタンドＲ３の圧下位置は、板厚
制御により上限値ＵＬ３　　の方に移動する。

第２図（ｂｌに示すように、最下流の圧延スタンドＲ３
の実際の圧下位置３Ａが、上限値ＵＬ’３　ｔｘ越えて
おり、かつでつ上流側の圧延スタンドＲ２の実際の圧下
位置２人が、上限値ＵＬ２　　よりも小さいときには、
このことが圧下位置監視制御装置１により判定され、ス
イッチ１２ａ　、　１４ｂが閉じるように制御される。

これにより、修正速度設定器１６からの修正速度信号が
積分器２０により積分される。

積分値は基準板厚の補正量として板厚制御回路Ｃ２に与
えられる。これにより基準板厚が一定の修正速度で増大
する。これに従い、圧延スタンドＲ２の出側板厚が増大
し、圧延スタンドＲ３の圧下位置は板厚制御の結果とし
て、初期設定値Ｓｏ３　　に向かう。

第２図（ｑに示すように、最下流の圧延スタンドＲ３お
よびそれにより一つ上流側の圧延スタンドＲ２の双方に
おいて、実際の圧下位置３Ａ、２Ａか上限値ＵＬ３　、
　ＵＬ２　　よりも大きく、かつさらに上流側の圧延ス
タンドＲ１の圧下位置ＩＡが上限値ＵＬＩ　　よりも小
さいときは、このことが圧下位置監視制御回路１により
判定され、スイッチ１１ａ。

１３ｂが閉じるように制御される。これにより、修正速
度設定器１５からの修正速度信号が積分器１９により積
分される。積分値は基準板厚の補正量として板厚制御回
路Ｃ１に与えられる。これにより、基準板厚が一定の修
正速度で増大する。これに従い、圧延スタンドＲ１の出
側板厚が増大し、圧延スタンド几２．Ｒ３の圧下位置は
板厚制御の結果として、初期設定値Ｓｏ２　、　Ｓｏ３
　　に向かう。

圧下位置監視制御回路１は、実際の圧下位置が制限中の
範囲内に入った時、または入ってから所定の時間が経過
した時、スイッチｌｌａ　、　１２ａ等ヶ開き、基準板
厚の修正を終らせる。

圧下位置監視制御回路１および基準板厚修正制御回路２
１　、２２は被圧延材Ｐが圧延機内に存在する間で、板
厚制御回路ＣＩ、Ｃ２，Ｃ３による板厚制御が実行され
ている間は、常に、ダイナミックに基準板厚の修正およ
びこれによる圧下負荷のアンバランスの補正ヲ行つ。

圧延スタンドＲ，１，几２．Ｒ３の初期設定圧下位置を
中心とする制限中Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３は、固定された値で
ある必要はなく、被圧延材の種類等により変更可能とす
ることにより、一層停高精度の負荷配分適正化を図るこ
とができる。

向上記の実施例では、基準板厚制御回路２１　、２２に
積分器１９　、２０を設けているが、代りに一次遅れ要
素を用いてもよい。このように−次遅れ要素を用いても
、板圧制御にとって大きな外乱となるのを防ぐことがで
きる。

以上のように、本発明によれば、簡単な回路構成により
、圧下負荷のアンバランスを補正することができ、被圧
延材の品質を高精度にかつ安定したものにすることかで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る板厚制御方法の実施に用いられる
装置の一例を示す概略図、第２図（ａ）乃至０は本発明
の板厚制御方法による圧下位置の変化を示す線図である
。 Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３・・・圧延スタンド、Ｍｌ　、　Ｍ２
　、Ｍ３・・・圧下駆動電動機、８１　、８２　、８３
　・・・圧下位置検出器、ＬＣＩ　、　ＬＣ２、ＬＣ３
・・・圧延荷重検出器、Ｘ・・・板厚偏差検出器、Ｐ・
・・被圧延材、ＣＩ、Ｃ２゜Ｃ３・・・板厚制御回路、
１・・・圧下位置監視制御回路、ｌｌａ　、　１２ａ　
、　１３ａ　、　１３ｂ　、　１４ａ　、　１４ｂ　・
・・、Ｘイツチ、１５　、１６・・・修正速度設定器、
１７　、１８・・・反転器、１９゜２０・・・積分器、
２１　、２２・・・基準板厚修正制御回路。 出願人代理人　　猪　　股　　　　清 躬　２　図 ＲＩ　　　　　Ｒ２Ｒ３ ４７−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続圧延スタンドの複数の圧延スタンドの各々の出側板
   厚を検出し、基準板厚との差に基いて各圧延スタンドの
   圧下位置を制御する連続圧延機における板厚制御方法に
   おいて、各圧延スタンドについて初期設定圧下位置と、
   該設定位置を含む制限範囲とを定め、各圧延スタンドの
   実際の圧下位置を検出し、検出された圧下位置が前記制
   限範囲外のものとなったとき当該圧延スタンドまたは当
   該圧延スタンドより上流側の圧延スタンドの基準板厚を
   修正することを特徴とする連続圧延スタンドにおける板
   厚制御方法。