JPS58205609A - 連続圧延機の制御装置 - Google Patents

連続圧延機の制御装置

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JPS58205609A
JPS58205609A JP57088465A JP8846582A JPS58205609A JP S58205609 A JPS58205609 A JP S58205609A JP 57088465 A JP57088465 A JP 57088465A JP 8846582 A JP8846582 A JP 8846582A JP S58205609 A JPS58205609 A JP S58205609A
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JP
Japan
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rolling
tension
control device
torque
speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP57088465A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiro Sumihama
住浜 高弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57088465A priority Critical patent/JPS58205609A/ja
Publication of JPS58205609A publication Critical patent/JPS58205609A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/48Tension control; Compression control
    • B21B37/52Tension control; Compression control by drive motor control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 この発明t1、圧延材料の張力を制御する連続圧延機の
制′#J装置(で関するっ 〔発明の技術的背景〕 圧延)聞に伸☆された圧延材の張力を制御する方法とし
て、従来連続圧延礪ヲそれぞn速度制御する方法が用い
られていた、 渠1メjま従来の制御装置の概略を示す系統南である。
圧延機1,2の間に圧延材3が伸張されており、この圧
延材3は矢印に示す方向に上流から下流へ圧延さ1てい
る。圧延機1.2は電動機5,6によってそ几ぞれ駆動
され、この電動@5,6iIこは回転計発電機7,8が
取り付けてあり、こnに工って回転速度を検出する工う
になっている。9.10!’Lそれぞれ電動機5,6用
の界磁でサイリスタ電源i i17 、18から界磁電
流を供給されているっ11.12は電動機5゜6の電機
子電流を検出する電流検出器、13.14r/i電機子
電流を供給するサイリスタ電源装置で、電流制御装置1
5.16の出力に基づいてその出力電圧が制御される工
うになっている。電流制御装置15.16は電流検出器
11.12の出力と速度制御装[t9.20の出力とを
入力してその偏差に基づいてサイリスタ電源装置13.
14にサイリスタゲートパルス位相全出力する。ま之、
速度制御装置19.20は回転計発電機7.8の出力と
加算器21または速度基遵24と全入力して、その偏差
に基づいて電流基準値を出力する。加算器21ば、速度
基準23と張力制御11装置22の出力とを加算する。
王廷磯1,2間の張力全検出するため((→力演吊器4
が設置さnており、その出力は張力基漁25と共に張力
制御11装置22に入力さnている。張力制御装置22
から出力される速度補正碩は速度基準23とともに加算
器21に入力されている。
またサイリスタ電・県装置17.18は電動機5,6σ
)′を壬が定格近(になれば界磁束金屑める檀能、いわ
ゆる自や界磁籾め制@機構を有している。
この工うな従来の側倒装置では、定常状態で圧延器間に
張力変動やループが生じない工うに次に示す(1)式が
成立する工うにマスフローバランスを一定に採った運転
がおこなわれるっ (1−4−fi、1vi−ht=(1+fニー+41■
i+1’町+1・・・(1まただし+ hi、hi、1
’圧延機出側板厚vi、 V工+1 :圧延機ロール周
速fi、 f□+1 :圧延機先進率 そこで従来は、予測”、hi+l! ”、fi+I I
r−もとついて(1)式からVi、 V、+1’7)速
Kk求め、各圧延機の速度基準として与え、圧延中の板
厚hi、 hよ+1υ変勧や先進率fi、 f工や、の
変動から生じる張力変動を張力検出器4に工す検出し、
上流側圧延機の速度基準Ui ′lc補正して除去して
いた。すなわち、圧延機2を速度制御し、圧延機1,2
間の張力全張力検出器4に工り検出し、その張力と張力
基準25との偏差を張力制@装置22に工り演鼻し、圧
延@1の速度基準23とともに加算器21に与えて補正
をしていた。
〔背景技術の問題点〕
この工うな従来の制御装置では、圧延機の圧下量変更や
圧延加重変動による板厚変動にエリ圧延機間のマスフロ
ーバランスがくずn、圧延機間に張力変動が生じた場合
には、上流またげ下流側の圧延機の速度基準値全補正す
ることに二って張力変動を制御する必要がある。
ところが最近の連続圧延機では応答の速い油圧圧下装置
による板厚制御や、圧延途中で一本の圧延材の板厚音大
き(変謎するいわしQる走間板厚変更が実施される工う
になつ之ため、圧延−で間のマスフローバランスをぐず
す外乱要素が増すとともに、外乱変動速度も早くなって
きて2す、圧延機間の張力制御の応答を速める必要性が
出てきたつしかし、従来の制+MI獲帝では圧延茎1m
の張力変動全上流またtゴ下流の圧延機の速度を補正す
ることに工って制イ卸する方法全殊用していたため諧力
変動が速い場合には圧延噌1の速度制#1裂貢19のお
ぐれによって、王力変m+完全に吸収することができな
かった。
〔発明の目幻〕
この発明の目的は圧延@闇の圧延材に生じた張力変@全
速やかに除去することのでさる連続圧延機の制御装置全
提供するにある。
〔発明の概要〕
この発明では連続圧延機の一方の圧延機の圧延速度を制
御する速度制御手段と、他方の圧延機の圧延トルクを制
御するトルク制御手段とを設けることによって上記目的
を達成した。
以下、この発明の実施f′llヲ図面に基づいて詳細に
説明する。
し発明の実施例〕 第2図〜第4図は、この発明の実施例を示す系統図であ
る。なお、以下の図面においては第1図に示したと同一
部分は同一符号を付して説明を省略する。
第2図において、26は圧延機1の駆動用電動機5の界
磁9に流れる界磁電流を検出する電流検出器、27は電
流検出器26に工って検出された界磁電流に基づいて界
磁東金演算する界磁束演算器、路は速度制御装置19の
出力と電流基準演算器31の出力とを比較して速度制御
装置19の出力である電流基準値の方が大きい時は、電
流基準演算器31の出力を電流制御装置15に出力し、
逆の場合には速度制御装置19の出力を電流制御装#1
5に出力する比較器、29は圧延機1に設置された荷重
計30の出力と張力基準四とを入力して、圧延トルクを
演算する演算器である。演算器四の出力は、電流基準演
算器31に入力される。電流基準演算器31では、圧延
トルク演算器29の出力と張力制御装置35の出力と、
加減速トルク演算器32の出力と、界磁束演算器Hの出
力とを入力して、比較器詔に電流基準を出力する。32
は加減速トルク演算器で、圧延機2の速ヅ基準24を入
力し、圧延機1の加減速トルク金演算する。33は圧延
機2に圧延材3が噛み込んだ時に速度バイアス34金印
加するための接点、35は張力検出器4の出力と張カモ
進25と金入力して張力HJ呻出力を電流基準演算器3
1に出力する張力演算ve置である、 次に第2図の制御御装置の動作について説明するっ圧延
中の圧延機1の圧延トルクT id第(2)式で与えら
れる。
T −a P+J 石十T p  ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(
2)たたし、P:圧延荷重 a:トルクアーム J:圧延機1の慣性モーメント !:圧圧延1の加減速率 t TF:フリクショントルク また、圧延荷ipな(3)式の工うになる。
P=Po−αtf ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(8)
ただし、P :前方張力零時の圧延荷■(圧延機2へ噛
み込む直前 の実圧延荷重) t、:圧延機1,2間張力(前方張力)α:前方張力t
fKよる圧延荷重低減率なお、第(81式においては、
上流側圧延機と圧延機1の間の張力変動ばないものと仮
定して込る。
また張力設定値をt fOとすると第(21,(31式
1り圧延トルクは(4)式の工うに演算することができ
る。
N T=aPo−aαtf”+kaα(tf tt’)十J
a−を十T、、、、、・・(4)念だし、に:張力制御
ゲイン係数 このトルクTと電動機5の電流基準工とは界磁束演算器
nに工って演算され、界磁束全歪として第(5)式で与
えられろう 工=−・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・(51次に、この
第(2)式〜第(5)式までを算出する方法を第2図に
基づいて具体的に説明する。
速度基準24は連続圧延機全体の圧延速度を決めるもの
であるが、加減速トルク演算器32ハこの速度基準24
ヲ入力して、これを微分することに=すN J−を演算する。張力制御装置35は、張力検出器t 4の張力t、と張力基準c、Qとの差により張力制御出
力kaα(tft、f’ ) f演算する。加重計(資
)に圧延材3が圧延機2へ噛み込む直前の実在圧延加重
p、 6検出して圧延トルク演算器29に入力する。
圧延トルク演算器29は、張力基應tt6と圧延加重P
 とに工りaP −aCL、’を演算する。電流基準0
                0演算器31ば、圧
延トルクaPo−aαtfOと張力制御出力kaα(t
t  tr  )と、加減速トルクJatとフリクショ
ントルクTF を(41式のように加算し、さらに界磁
束演算器27の出力である界磁束iとで(5)式により
電流基差工を演Ifゐ。一方、比較器側は圧延材3が、
圧延機2に噛み込むまでは速度制御装置19の出力を電
流日へ制御裏1.i ls (+で入力し、圧延材3が
圧延機2に噛み込んだ後は接点33が閉じて。
速度制御装置乃の出力と電流基準演算器31とを比較し
て、その小さい方で電流制御装置15に出力する。圧延
機2に圧延材3が噛み込むまでは圧延機1.2間には張
力が発生しないため圧延殻1を駆動制御する必要がある
。こ0’)ン”4め圧延機2に圧延材3が噛み込むまで
は、速度基準23に基づき圧延機lを速度制御する工う
に速度制御19の出力が電流制御装置15の電流基1と
なる。圧延材3が圧延23は速度バイアス34の分だけ
高(なる。このため速度制御装置19の出力は大き(−
h、す、加速電流が電流制御値いっばいまで流n、r、
うとするつところが本来必要な電流基準は、電流基準演
算器31で演算されているので、この出力と速度卸(御
装置19の出力とが比吹器絽で比較さnて通常は電流基
準演算器31の出力が選択されて電流浬11i41装・
+15に出力されるようになる。ただし、何らかの原因
で圧延t41の速度が上昇して、速度バイアス34と速
度基準23の加算イ直を越え=うとすると、速茨制(財
)装置19の出力を下げる方向に働くっつまり、速度制
御装置I9の出力の方が電流基準演S器31の出力より
小さくなる。すると比較器28!′i、速度制御装置1
9の出力を電、流基準として逝流浬j1卸装置15に出
力する。このようにして、圧延機1の速度上昇が督さえ
られ圧延機1.2間にたるみが生じるのを防ぐことがで
きるう 第3図は、この発明の他の実施列を示した系統図である
っ本実、施例では、第2図に示し死場合と異っ子延荷重
Pを衛重計により直接求めることをしなし・。圧延荷重
Pは一般に次式(6) 、 +71 、 (81式で与
えられ10゜ P−K −B−K  −y’R’CH−h)  Q、、
。・・・・・・・・・・・・・(6)pf・・B ただし、B:板巾 KfmB ’平均変形抵抗 R′二偏平ロール半径 Q :圧下力間数 p。
tb:後方張力 t、二前方張力 A1−A3:定数 H二人側板厚 h:出(111板厚 上流側の圧延テーク1例えば、板巾B、入力板厚H1平
均変形抵抗にゎB乞上流側での壬延、結果から移送し、
時々刻々与えらnるこれらの入力データから+6)(7
)+8)式ケ用いて予測圧地力ロ重pya’演算−fろ
、この場合、前方・張力t 、 %工張力基準t 、 
Oで演算するっこの演算結果の圧延荷重PK基づいて次
に示す(9)式にエリ圧延トルクTi求めてトルク制御
するっ T=aP−1−kaα(tftfo)+1t−十TF・
・・・・・・・・・・(9)第2図に示した実施例では
圧延材3が圧延機2に噛み込む直前の笑圧延荷fiPo
 を検出して圧延トルクTを演算しているが、王痣開始
後の入側板厚変動や平均変形抵抗の変動による圧延トル
ク変動を予測していないため、この変動分は、張力制御
を介して補正さnてしまうっしたがって、張力制御の負
担が大きい。
この工うな欠点全解消するために48崗に示した実施例
では予測圧延トルク上演′JIji、器36で演算し、
この演算トルクaPを第2菌に示した夷t@例と同様に
電流基準演算器31に入力するようにしたC)であろう 第4図に、さらに他の実施例金示した系統図である。
本実施例に、圧延機1.2間に張力検出器が設置されて
いない場合に利用できる9本実施例の場合には荷重計3
0を設けてこの荷重計30の実測圧延荷重Pからj61
. +71. fs1式を用いて張力t 、9全逆算し
・ c o 張力t 7ケ第3図に示し友実施例と同様
にして、張力制御装置35に入力し、張力制卸するっ3
7 i、1、張力演算装置で、実測圧延荷重Pと図示し
ない上流側圧延データとに工り張力t j+比出力るつ 〔発明の幼果〕 以上実施例に基づいて詳細に説明しt工うに。
この発明では一方の圧延機全速度制御する手段と他方の
圧延機?トルク制御する手段とを設けたので、圧延機間
の張力変動を十分に速い応答速度で吸収することができ
るため、最近のように張力外乱の発生し易い連続圧延機
に好適な制御装置を提供することができるという利点が
ある、
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の制御装置の系統図、第2図、耳3図、
第4図はこの発明の実施例による制御装置の系統図であ
る。 1.2・・・圧延機、3・・・圧延材、4・・・張力検
出器、5.6・・・電動機、7.s:・・回転計発電機
、9,10・・・界磁、11.12.26・・・電流検
出器、19.20・・・速度制#装置、21・・・加算
器、22・・・張力制御装置、23゜24・・・速度基
準、25・・・張力基準、釘・・・界磁束演算器、あ・
・・比較器、四・・・圧延トルク直算器、30・・・荷
重計、31・・・電流基準演算器、32・・・加減速ト
ルク演Xa、35・・・張力制御装置、36・・・圧延
トルク演算器、37・・・張力演算器。 出願人代理人  猪 股   清 躬 I 図 氾 2 図 b 3 図 34 鱈 4 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも一対の圧延機間に伸長された圧延材の張
    力を制御する連続圧延機の制御装置において、前記一方
    の圧延機の圧延速度を制御する速度制御装置と、前記他
    方の圧延機の圧延トルクを制御するトルク制御手段とを
    具備した裏金特徴とする連続圧延板の制御装置。 2、前記速度制御装置が速度基準([を前記一方の圧延
    機の実際の圧延速度で補正して制御信号全出力する速度
    制御装置からなり、前記トルク制御手段が前記他方の圧
    延機の圧延トルク基準値を演算する圧延トルク演X器と
    、前記速度基準値を微分演算して算出した加減速率に基
    づいて前記圧延トルク基準値の補正出力を与える加減速
    トルク演算器と、前記圧延材の張カーf勤に基づく前記
    圧延トルク基準値の補正出力全与える張力制御装置とか
    らなり、前記圧延トルクの制御を前記圧延トルク基準値
    に基づいて行う裏金特徴とする特許請求の範囲81項記
    載の連続圧延機の制御装置。 3、前記圧延トルク演算器?′i張力基準1直と前記他
    方の圧延機の実際の圧延荷重とに基づいて前記圧延トル
    ク基準値を演算し、前記張力制御装置は前記張力基準値
    と前記圧延機間に伸張された前記圧延機の実際の張力値
    とに基づいて前記補正出力を与える。事を特徴とする特
    許請求の範囲第2項記載の連続圧延機の制御装置。 4、前記圧延トルク演算器は前記張力基準1直と前記他
    方の圧延機エリ上流側にある前記圧延材の圧延データを
    用いて算出した予測圧延荷重とに基づいて前記圧延トル
    ク基準値を演算し、前記張力制御装置は前記張力基準値
    と前記圧延機間に伸張された前記圧延材の実際の張力値
    とに基づいて前記補正出力を与える藁を特徴とする特許
    請求の範囲第2項記載の連続圧延機の制御装置。 5、前記圧延トルク演算晧は前記張力基準値と前記他方
    の圧延へヤ工り上流1咄にある創紀王延材の圧延チーl
    を用いて′算出した予測千延荷電とに基づいて前記ミ延
    トルク基準也を演厚し、前記張力セ11@獲量は前記他
    方の圧延→の実際の圧延荷重と前記他方の圧延機より上
    流側jτある前記圧延材の圧延テークとを用いて算出し
    た予+(ill張力値と前記張力基準値とに基づいて@
    記補正出力を与える裏金特黴とする特許請求の範囲第2
    項記・戒の連続圧延機の制御装置。
JP57088465A 1982-05-25 1982-05-25 連続圧延機の制御装置 Pending JPS58205609A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997027012A1 (en) * 1996-01-23 1997-07-31 Siemens Aktiengesellschaft System and method for rolling slabs
JP2010260067A (ja) * 2009-04-30 2010-11-18 Nippon Steel Corp 板圧延機及びその制御方法

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WO1997027012A1 (en) * 1996-01-23 1997-07-31 Siemens Aktiengesellschaft System and method for rolling slabs
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