JPS583448B2 - 連続圧延機の圧延制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数のスタンドを有する連続圧延機の圧延制御
方法に係わり、特に圧延機が各スタンドを尻抜ける際の
製品の寸法精度を向上させたスタンド間張力制御の圧延
制御方法に関する。

周知のように連続圧延機システムにおいては、製品の寸
法精度向上、操業の安定性等の面で、スタンド間張力制
御が重要である。

従来から連続圧延機のスタンド間張力制御方法として、 （ｉ）ルーパ装置をスタンド間に設け、このルーパロー
ルの押上げ力を制御する方法。

（ＩＩ）テンションメータをスタンド間に設置し、スタ
ンド間張力を検出し圧延機駆動電動機の速度を修正して
制御する方法。

（１１Ｉ）無張力時の圧延トルク、圧延荷重を記憶し、
この記憶した値と張力時の圧延トルク、圧延荷重との比
較を行うことによりスタンド間張力を求め、圧延機駆動
電動機の速度を修正して制御する方法。

等がある。

上記いずれの方法も、スタンド間張力を目標張力設定値
に制御しているが、一般に完全な無張力設定すなわち張
力基準値を零とする操業を行っている例は少い。

例えば、ホットストリップの仕上圧延機では通常０．２
〜Ｏ．．８ｋｇ／ｍｍ２程度の張力を目標としている場
合が多い。

従って、材料尾端がｉスタンドを尻抜けする時点でｉ〜
ｉ＋１スタンド間張力はある設定基準張力に制御された
値から瞬時に零になる。

ｉ ＋ １スタンドにとってはｉスタンド材料尻抜けと
同時に後方張力が零になる。

出側材料板厚は周知の如く張力に影響されるため、この
張力の急激な変化によりｉ＋ １スタンドの出側板厚は
ステップ的に変動することになる。

この点を第１図及び第２図を使用して説明する。

第１図は連続圧延機のうちｉ及びｉ＋１スタンドの２ス
タンド分を代表して示したものでＦは圧延方向を表わし
ている。

今、材料を２つのスタンドで同時に圧延している状態か
ら、材料尾端がｉスタンドを尻抜けした場合を考える。

第２図は、材料がｉスタンドを尻抜けする前後の時間を
横軸にとった場合のｉ − ｉ ＋１スタンド間張力ａ
と、ｉ＋１スタンド出側板厚変動ｂを示すもので、ｔｉ
はｉスタンド尻抜けタイミングを表わしている。

ｂの点線はｉ ＋ １スタンドに自動板厚制御（以下Ａ
ＧＣと略称する）が動作した場合の、実線はＡＧＣが動
作しない場合のｉ ＋ １スタンド出側板厚変動をそれ
ぞれ示しており、このＡＧＣはビスラゲージメータ方式
等で代表されるように、現在の圧延機では広く普及して
いるものである。

第２図ａに示すようにｉ−ｉ＋１スタンド間張力は、材
料の１スタンド尻抜け以前では張力基準値ＴＲｉに制御
されており、材料がｉスタンドをｔ１の時刻で尻抜けす
ると瞬時に零となる。

ｉ十１スタンドにとっては、後方張力が零になる。

その結果、第２図ｂの実線で示すように、ｉ＋１スタン
ドの出側板厚はステップ的に変化しいわゆる段付きの板
厚になる。

ＡＧＣを有した圧延機においても、ＡＧＣには応答遅れ
があるため、この急激な張力変動に追従できずｉ＋１ス
タンドの出側板厚は第２図ｂの点線のように制御される
。

すなわち、急激な張力変動時には板厚の変動誤差が残る
。

又ｉ〜ｉ ＋ １スタンド間における急激な張力変動は
、ｉ＋１〜ｉ ＋２スタンド間の張力変動の原因ともな
る。

ｉ ＋１〜ｉ ＋２スタンド間張力制御にもＡＧＣと同
様に応答遅れがあり、ｉ〜ｉ ＋１スタンド間張力変動
によるｉ ＋１〜ｉ＋２スタンド間張力変動を完全に補
償できない。

このように材料のｉスタンド尻抜けによる急激な張力の
変動は、ｉ＋１スタンドの出側板厚の変動となるばかり
でなく、ｉ＋１スタンド以降のスタンドへも悪影響を及
ぼし、製品寸法及び操業上の面で好ましくない。

本発明は上記事由に基づいてなされ、急激な張力の変動
を和らげ、製品寸法精度の向上と、安定な圧延操業を行
なうことのできる連続圧延機の圧延制御方法を提供する
ことを目的とする。

以下、本発明の詳細を説明する。

上記で、圧延材料がスタンドを尻抜けする際の急激な張
力変動が板厚変動を生じさせるばかりでなく、圧延操業
の点で好ましくないことを述べた。

本発明は、この材料のスタンド尻抜けによる急激な張力
変化に注目し、急激な変化を避けるために、材料がｉス
タンドを尻抜けする前にｉ〜ｉ＋１スタンド間の張力を
徐々に小さく変更させ、零あるいは微小張力状態で材料
のｉスタンド尻抜けを行なわせようとするものである。

第３図は本発明方法の動作を説明する図で、ａは本発明
によるｉ 〜 ｉ ＋ １スタンド間張力の動作を示し
、ｂはｉ ＋１出側板厚変動を示す。

すなわち、材料がｉスタンドを尻抜けする前の時点ｔ０
からｉ〜ｉ ＋ １スタンド間張力を徐々に小さな値に
変更し、材料のｉスタンド尻抜け時点ｔ１ではｉ ＝
ｉ ＋１スタンド間の張力をほぼ零にする。

この結果、ｉ＋１スタンドの出側板厚の変動は第３図ｂ
の実線の様にゆるやかな動きとなることは圧延理論から
明らかである。

このようなｔ０からｔ１までの時間Ｔ０１におけるゆる
やかなｉ ＝ ｉ ＋１スタンド間張力の動きに対して
、ＡＧＣはほぼ完全に補償し、ｉ＋１スタンド出側板厚
は第３図ｂの点線のように制御される。

すなわち、ｔｏ〜ｔ１までの時間Ｔ０１を適切に決定す
れば、出側板厚の変動を軽減でき、急激な圧延状態の変
化を避けることができる。

そこで時間Ｔ０１の決定方法について説明する。

先にスタンド間張力がステップ的に変動するため、ＡＧ
Ｃ系、スタンド間張力制御系がこの急激な変化に追従で
きないことを述べた。

そこで、これらの制御系が追従できるような時間Ｔ０１
に選定すれば良いことになる。

すなわち、制御系の応答からＴＯＩは自ずと決まること
は自動制御理論から周知である。

以上の説明より、本発明のポイントは具体的なスタンド
間張力変更方法と、変更タイミングの実現方法に帰着す
る。

前者のスタンド間張力変更方法は従来のスタンド間張力
制御系の張力基準値を変更することにより容易であり、
後者の変更タイミングは、従来圧延材料のトラッキング
技術等に使用されている材料尾端を検出する材料位置検
出器等を使用して容易に実現できる。

第４図及び第５図に本発明の具体的な一実施構成例を示
す。

第４図は連続圧延機の最初の３スタンドを示し、第５図
は動作を説明するタイムチャートである。

点線で囲んだ部分は従来のスタンド間張力制御系のブロ
ック図である。

この張力制御系のブロックは最初に説明したスタンド間
張力制御方法の（１１）に対応するが、本発明方法は他
の方法に対しても同様に適用でき、スタンド間張力制御
自体の方法は問わない。

第４図においても、１，２，３は各スタンドを示し、４
，５，６は圧延機駆動電動機、７，８，９は速度制御装
置、１０，１１は張力検出装置、１２，１３は張力制御
装置、又、Ｔ Ｒ１、 Ｔ Ｒ２はスタンド間張力基準
を各々示す。

このスタンド間張力制御は周知の様に張力検出装置１０
により検出したスタンド間張力ＴＤと、張力基準ＴＲ１
とを比較し、その差が零となるように張力制御装置１２
で圧延速度を修正するものである。

１４は１スタンド入側の前に設置した材料位置検出器、
１５．１６はスタンドへの材料の咬み込み、尻抜けを検
出するロードリレー、１７，１８は張力基準の変更量を
出力する演算装置である。

まず、材料位置検出器１４により材料の尾端を検出する
。

第５図ａはこの出力を示すものである。１７の演算装置
は、この材料尾端検出タイミングを入力とし同図ｂに示
される信号を出力し、１〜２スタンド間の張力基準を修
正する。

その結果１〜２スタンド間張力制御系の基準は、同図Ｃ
のようになり、１〜２スタンド間張力は張力制御系によ
り同図ｄのように制御される。

ここで同図のｔ２は材料尾端検出タイミング、ｔ０は張
力基準変更タイミング、ｔ１は材料の１スタンド尻抜け
タイミングを示す。

Ｔ１２は材料尾端検出タイミングから１スタンド尻抜け
タイミングまでの時間で、材料位置検出器１４と１スタ
ンドとの距離、及び圧延速度から決まる時間である。

Ｔｏ１は先に述べたようにあらかじめ決定された時間で
ある。

従って演算装置１７は材料尾端検出タイミングからＴ。

２＝Ｔ１２−Ｔｏ１の時間だけ遅らせてスタンド間張力
制御系の張力基準を変更すれば良いことになる。

以上の説明より材料位置検出器を使用し、従来のスタン
ド間張力制御系の張力基準を変更することにより本発明
は容易に実現される。

尚、上記の説明は連続圧延機の最初のスタンドの尻抜け
に対して行ったが、２スタンド以降の尻抜け時にも同様
に適用できる。

ただし、その場合、１スタンド入側に設置した材料位置
検出器１４の代わりに、各スタンドに設けられたロード
リレー１５，１６を使用して本発明を実現することがで
きる。

以上、本発明は圧延材料がｉスタンドを尻抜けする前に
、ｉ〜ｉ＋１スタンド間張力を変更し、ｉ 〜 ｉ ＋
１スタンド間張力が零あるいは微小の張力状態で材料の
ｉスタンド尻抜けを行なわせることを特徴とし、急激な
圧延状態の変動を和らげ、製品寸法精度向上に顕著な効
果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続圧延機の２スタンド分を示す図、第２図は
材料がｉスタンドを尻抜けする時の動作を示すタイムチ
ャート、第３図は本発明の動作を説明するタイムチャー
ト、第４図は本発明の一実施例を示す構成図、第５図は
第４図の動作を示すタイムチャートである。 １，２，３・・・・・・スタンド、４，５，６・・・・
・・圧延機駆動電動機、７，８，９・・・・・・速度制
御装置、１０，１１・・・・・・張力検出装置、１２，
１３・・・・・・張力制御装置、１４・・・・・・材料
位置検出器、１５，１６・・・・・・ロードリレー、１
７，１８・・・・・・演算装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個のスタンドを備えた連続圧延機において、ｉ
   スタンドより上流に設けられ材料尾端を検出する．検出
   器と、この検出器からの検出信号に基き張力基準の変更
   量を演算する演算装置と、この演算装置の変更出力に基
   き前記スタンド間の圧延材料張力を制御する張力制御装
   置とを備え、前記圧延材料の尾端が前記検出器を通過す
   るタイミングを検出し、このタイミングに基き前記張力
   制御装置のｉ〜ｉ ＋ １スタンド間張力基準を予め設
   定されていた値から“零“あるいは“微小の張力値“に
   漸次変更し、ｉ−ｉ＋１スタンド間張力が“零“あるい
   は“微小の張力状態“で材料のｉスタンド尻抜けを行な
   がせることを特徴とする連続圧延機の圧延制御方法。 ２ 複数個のスタンドを備えた連続圧延機において、ｉ
   スタンドに設けられ材料尾端を検出する検出器と、この
   検出器からの検出信号に基き張力基準の変更量を演算す
   る演算装置と、この演算装置の変更出力に基き前記スタ
   ンド間の圧延材料張力を制御する張力制御装置とを備え
   、前記圧延材料の尾端がｉスタンドに設けられた前記検
   出器を通過するタイミングを検出し、このタイミングに
   基き前記張力制御装置のｉ ＋ １〜ｉ ＋ ２スタン
   ド間張力基準を予め設定されていた値から“零“あるい
   は“微小の張力値“に漸次変更し、ｉ＋１〜ｉ ＋２ス
   タンド間張力が“零“あるいは“微小の張力状態“で材
   料のｉ ＋１スタンド尻抜けを行なわせることを特徴と
   する連続圧延機の圧延制御方法。