JPS58192615A - 圧延板厚制御方法 - 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】 （ＡＧＣ）に関する。

従来、一般に圧延機に使用されるＡＧＣには、特公昭５
６−３９９６１号公報に開示されている如く、以下のよ
うなものがある。

（１）圧延機の後ζこ設置した出側板厚計にて、目標板
厚との偏差を測定し、その偏差によって圧延条件をフィ
ートバック制御する方法；この方法では制御すべき圧延
機の作業ロールと出側板厚計との間が、ある程度能れて
いるために、出側厚み計のみによる制御では応答が遅く
高精度の板厚のストリップが得られなかった。

（２）前記（１）の出側厚み計までの移送遅れを解消す
るため、圧延機を厚み計として使用するケーシメータ方
式；すなわち、無荷重時の設定ロール間隙Ｓｏ．　ミル
スタンドの弾性係数Ｍ１および圧延荷重Ｆとから圧延機
の出側のスｌーＩＪツプの板厚Ｈを Ｈ＝Ｓｏ＋Ｆ／Ｍ の式により求め、制御する方法である。

この方法は、たとえば油圧圧下の実用化による圧下系の
応答が向上したため有効となり、特に板厚圧延機・ホラ
トスｌ−　ＩＪツブミルの如き、比較的板厚の厚い場合
に有効である。しがし冷間圧延機の如く、板厚が薄く、
しかも高精度を要求される場合には、バックアップロー
ル偏心。

バックアップロール軸受油膜変動等のミル自身によるよ
る外乱およびフィードバック制御であることが欠点とな
り充分なものではなかった。

（３）　　圧延機の前に設置した入側板厚計により、あ
らかじめ板厚偏差を測定し、その偏差をもとに圧延条件
を変化させ、スｌ−ＩＪツブの板厚を制御する３種のフ
ィードフォワード制御： （３−１）　　圧下フィードフォワード：この方法は入
側板厚偏差により、ロール間隙を制御する方式であり、
ジングルスタンドとかタンデムミルの第１スタンドの如
く、圧下制御が出側板厚制御に有効な場合に効果的であ
る。しかしタンデムミルの中間スタンドの如く圧下制御
が出側板厚に鈍感な場合には、不利である。

（３−２）　　入側厚み偏差を測定し、その点が制御ス
タンドに到達時点に、張力を変化させて、出側偏差を解
消する張力フィードフォワード；この方法はタンデムミ
ルの中間スタンドで有効であるが、張力制御系を介する
ので応答が遅くなること、および板厚偏差ζこ対する張
力制御量の算出が困難である０等の欠点を有する。

（３−３）　　前記（３−２）の応答性を良くするため
に、直接速度を制御する速度フィードフォワード；以下
これを詳述する。

ｖＲ：ロール周速度 ｖ■：入および出側板速度 Ｈ：入側板厚（目標値） ｈ：出側板厚（目標値）ｆ：先進率 ｉ：スタンド番号 とすると、ストリップの弾性伸び変化量を無視すればマ
スフロー一定則により Ｈ１Ｖ４　＝＝Ｊｖｊ＝＝Ｈｉｖ１−１　　　　　　　
　　（１１ｙｉ＝Ｖｙ１　（１＋ｆｉ　）　　　　　　
　　　＋２１、’、Ｈｉ　ｇＨ−１（１＋ｆｉ−＋　）
＝　　　　　　　　　　　！ｈｓ　ＶＨｌ（１＋ｆ　ｉ
　）　　　　　　　（３１今、入側偏差ΔＨ１が生じた
場合に、Δｈ　ｉ　＝　Ｏとするための速度制御量をΔ
ｖＲ１−ｈΔｖＲ１とすると（Ｈ１＋ΔＨｉ）（（ｖＨ
Ｈ、＋Δ■Ｒ１−＋）（１＋ｆｉ−、＋Δｆｔ−＋））
＝ ｈｉ（（ｖＲ１＋ΔＶＲｉ）（１＋ｆｉ＋Δｒｉ）ｌ　
　　　　（４１が成り立つ。ｉスタンドの前方張力を一
定に保つには ｖＨｌ（１＋ｆ　ｉ　）　＝　（ＶＲ１＋ΔＶＲ１）（
ｘ＋ｒ＋＋Δｆ　ｉ　）　　　　　　＋５１となる。

（５）式より ΔｖＲ１＝　　＜ΔＮ／（１−＋−ｒ１＋Δｆ　ｉ　）
ｌ　ＶＲ１ｔ６１＋３１　、　（４１、（５１式より ΔｖＲ１＋−Ｃ（Ｈｉ／（Ｈｉ＋ΔＨｉ　］”　ｌ＋’
　＋　　＋　）／（ｌ＋　ｒ　＋　　ｔ＋Δｆ　＋　−
＋　）１１　）　ＶＲｉ　−＋　　　　　　　　　　　
　（７１となる。

上記（３−３）の、マスフロー一定則に着目した板厚制
御においては、（７）式を簡略化して制御量ΔｖＲ１−
、を決定する方法（特公昭４７−４０９５１）及びΔＨ
ｉとΔｆｉ−１とを関係づける近似式を用いて制御する
方法（特公昭５６−３９９６１）等があるが、ｉ　−−
１スタンド先進率の評価が近似式を用いてのものであり
、十分な制御精度を有しなかった。

また、出側板厚偏差検出器からｉスタンドまでの移送遅
れ時間の計算も（２）式から出側板速を計算して求めて
おり、先進率の評価が制御精度を左右している。従来は
、ロール周速及び出側板速を精度良く検出する手段がな
かったため、近似式を用いさるを得なかった。

本発明は、圧延板厚制御の制御精度を高くすることを目
的としてなされたものであり、近年開発された高精度高
信頼性のパルス発振器を用いて、【ノール周速及び出側
板速を測定し、その検出値から先進率を計算し、（７）
式により制御量を決定及び移送遅れ時間を計算し制御タ
イミングを決定する。

第１図に本発明を一態様で実施するシステム構成を、第
２図に圧延材の板厚変化を、第３図に制御用計算機１４
の制御動作を示す。第１図を参照すると、圧延材１は第
１組のロール２１−８で圧延され次いで第２組のロール
２１で圧延される。第１組のロール２１−Ｉの周速度ｖ
Ｒｉ−１は、ロールに連結された口−タリーエンコータ
とデジタルカウンタの組合せてなるテンタル速度検出器
７．−１で検出されて計算機１４に与えられる。またロ
ータリーエンコータのパルスがタイミングパルスｔｍと
して与えられる。圧延材ｌのロール２１−１出側の速度
Ｖｉ　−ｔは、板速度検出ロール８に連結されたロータ
リーエンコーダとテンタルカウンタの組合せでなるテン
タル速度検出器９て検出されて計算機１４に与えられる
。またロール２．−１の出側の板厚偏差ΔＨ８がＸ線厚
み計と偏差演算器である板厚偏差検出器６て検出されて
計算［１４に与えられる。３ｉ１１３゜はロール駆動モ
ーフ、４％−ｓ　＋　４ｓは圧下スクリュー、５ｉ、、
はロール周速度制御装置％１０は張力検出器、１１は張
力リミッタ、１２は圧下制御装置、１３ｉは圧下装置で
ある。速度制御の結果、張力が通常の範囲を逸脱するの
を防ぐため張力計１０により検出された張力がリミッタ
１１に設定された不感帯を越えると、ｉスタンドの圧下
を制御し、通常の範囲内に制御する。

計算機１４は圧延材１の先端がロール２、に噛込んてか
らは、タイミングパルスｔｍをカウントしてそのカウン
ト値が所定値ｎ８になる毎にｓ　ｖＲｌ　＋　＊■よ−
、およびΔＨ１を読んで ｆｉ−＋”（Ｖｉ−＋　　ＶＲＩ−＋）／■Ｒ１−＋　
　＋８１て先進率ｆ１−１を求めて（７）式によりΔＶ
Ｒ１−Ｈを演算して、このサップリング点がロール２、
に到来するタイミングより、周速度制御装置５、−１お
よびモータ３１−１の制御遅れｎｄ分前に、ΔＶＲ１−
１の周速度変更を制御装置５、−１に与える。圧下制御
装置１２はロール２ｉ　　１−２％間の圧延材の張力が
一定になるように、スクリュー４．を制御する。

次に第３図を参照して、計算機１４の制御動作を説明す
る。圧延材ｌが２．−３に噛込まれ、更に２、に噛込ま
れると、計算機１４は、デジタル速度検出器９が発する
タイミングパルスｔｍの到来を待ち、それが所定個ａ到
来する毎に、すなわち２１−１−２、間で圧延材が所定
長送られる毎に、■Ｒ１＋　ｅ９．−１およ。ＪＨｉ□
、４　ｒ　＋８１え、。□１、−１□　　町・尊し、次
いで（８）式で２１−１の周速度変更量ΔｖＲ１−ｓを
算出する。このΔｖＲ１−１は、偏差検出器６直下のサ
ンプル点がロール２、に到来するときに変更すべき量で
あるので遅延用のレジスタｃｓｔ　＊　ｔ＝　１　ｅ　
２６３゜・・・の１つに、タイミングデータＬ’−Ｌｄ
と共に格納する。Ｌは、６直下のサンプル点がロール２
、に到着するまでのタイミングパルスｔＩＴｌの発生数
（圧延材の移動長）であり、Ｌｄはロール周速度制御装
置５、−重にΔ■Ｒｉ−＋の変更を指示してからその結
果が現われるまでに発生されるタイミングパルスｔｍの
数、すなわち制御遅れ時間の間の圧延材の移動長である
。このようにレジスタＣ８ｔにタイミングテークＬ　−
Ｌｄおよび制御テークΔｖＲｌ　−＋を格納すると、タ
イミングパルスｔｍが現われる毎にタイミングテーク（
Ｌ−ｔ、ｄ）を、それより１を減算した値に更新する。

そしてタイミングデータが零を示すものになると、Δ■
Ｒ１−１を出力するタイミングであるので、ロール周速
度制御装置５１−３にΔ■Ｒ１−１を与えて速度変更を
指示する。圧延材の６直下のサンプル点が２１に到達す
るまでのサンプリング回数（ＶＲ□１゜■ｉ＋＋ΔＨ１
読取り回数）をｅとすると、レジスタＣ３ｔ（７）数は
ｅ以上（ｔ＝１．Ｌ３１−１　）とし、同時にｅ個のレ
ジスタＣｓｔにタイミングデータおよび速度テークが保
持され、結局ザンプリング周期て各レジスタＣ，ｌのそ
れぞれより順次に速度制御テークΔ■Ｒ１−１が読み出
されて装置５ｉ　　、に与えられる。

テ／タル速度検出器７ｉ、、９の発生パルスは高分解能
であるのてｓ　　■Ｒ１−１＋　ｖｉ−１の測定精度が
高く、また、９の発生パルスｔｍでタイミングをとって
、サンプル点が２１に到着する正確なタイミングで速度
が制御されるので、更には＋７１　、　＋８１式で速度
制御テークを得るので、従来にない高精度な板厚制御と
なる。

なお、上記実施例では第１組のスタンドｉ−１のロール
２１−１の周速度を制御しているが、速度制御量を第２
組のスタンドｉのロール２１の周速度にも分配してもよ
いし、ロール２１の速度制御に代えてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を一態様で実施する装置構成を示すブロ
ック図、第２図は圧延材の板厚変化、板速度およびロー
ル周速度の関係を示す側面図、第３図は第１図に示す計
算機１４の板厚制御動作を示すフローチャートである。 ｌ：被圧延材　　　　　２：ロール対 ３：ロール駆動装置　　４：圧下スクリュー５：ロール
周速度制御装置 ６：出側板厚偏差検出器 ７：ロール周速度検出器 ８：板速度検出ロール　９：板速度検出器１０：張力検
出器　　　ｌｌ：張力制限回路１２：圧下制御装置　　
１３：圧下装置１４：制御用計算機１５：設定用計算機
第１区 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 連続する２つのロール対ｉ−１，ｉのうち、第２０−ル
   対ｉの入側板厚偏差を検出し、検出点が第２０−ル対に
   到達するとき第１０−ル対ｉ−１および／又は第２０−
   ル対ｌの速度を、第２０−ル対ｉ出側の板厚偏差を解消
   する方向に変更する圧延板厚制御において、第１０−ル
   対ｉ−１出側の実測板速度、第１０−ル対ｉ−１の実測
   先進率。 第２０−ル対ｉ入側目標板厚、第１および第２０−ル対
   ｉ−１、ｉの周速度および第２０−ル対１出側板厚偏差
   より速度制御量を得て第１ｏ−ル対ｉ−１および／又は
   第２０−ル対ｌの速度を制御することを特徴とする圧延
   板厚制御方法。