JPS583713A - タンデム圧延機のフイ−ドフオワ−ド板厚制御方法 - 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】 本発明は厚み計を用いないで、換言すれば厚み計による
板厚実測値を用いることなく板厚制御を可能としたタン
デムミルにおけるフィードフォワード板厚制御方法に関
するものである。

一般に圧延機における最終的な目ｍは最終スタンドの出
側板厚、即ち仕上板厚を被圧延材の全長にわたって目標
値に一致せしめることにある。仕上板厚と目標値との偏
差が許容範囲を越えると、所謂オフゲージとなりスクラ
ップとして検査工程で切捨てざるを得す、歩積を著しく
低下させてしまうため、従来より板厚制御方法について
は各棟の方法が提案され、実施されてきた。

第１図は一般的なフィードフォワード方式による板厚制
御方法を示す模式図であり、図中ＳＴ、。

ＳＴ、はタンデムミルにおける＄１．第２スタンド、Ｓ
Ｐは被圧延材たるストリップを示している。ストリップ
ＳＰ＃−を白抜矢符方向から各スタンドＳ　Ｔ１　＋Ｓ
Ｔ、に通されて圧延されるが、第１スタンドＳＴ。

の出側、換言すれば第２スタンドＳＴ、入側にて、こと
妬配した厚み計１１によシ板厚を測定される。

厚み計１１による板厚の実測値ｔｉ移送時間補正装置１
２に取り込まれ、ストリップＳＰが厚み計１１を経て第
２スタンドＳＴ、に達する迄に要する時間、即ち移送時
間に関する補正演算を施され、第２スタンド出側の目標
板厚に対する第２スタンド入側板厚の偏差が算出され、
次いで係数乗算装置１３にて前記板厚偏差を解消するに
必要な圧下位置及び／又はロール速度（回転数）の制御
量を算出し、第２スタンドＳＴ、における圧下位置、ロ
ール速度を制御することによって第２スタンドＳ　Ｔｔ
　出側板厚を目標値に一致せしめるようにしである。

ところがこのよう々フィードフォワード方式の板厚制御
方法にあっては、■設備コストの高い厚み計１１の設置
が欠かせないこと、■既設のタンデムミルに新たに厚み
計１１を設置するのはスペースの関係上難かしい場合が
多いことなどの難点があった。

これに対し、従来にあっては厚み計１１を用いないで板
厚を演算する方法が知られている。第２図は厚み計を用
いない板厚検出方法の実施状態を示す模式図であり、図
中Ｓ’ｒ、、　Ｓ”ｒ、Ｖｉ第１．第２スタンド、ＳＰ
はストリップ、２３け第１スタンドＳＴ１の出側板厚検
出装置を示している。出側板厚検出装置２３は圧下位置
検出装置２１から圧下位置に関するデータを、また圧延
荷重検出装置１！ｉ２２から圧延荷重に関するデータを
夫々読み込み、この圧下位置Ｓと、圧延荷重Ｐとに基い
て第１スタンドＳＴ１の出側板厚ｈ１を下記（１）式に
示すゲージメータ弐によって演算する。

ｈ１＝　Ｓ　＋　Ｐ／乍　　　　　・・・（１）但し、
Ｍ：ミル剛性 ところがこの方法においては圧下位置Ｓの値として、上
、下ワークロール表面間の距離、即ちロールギャップを
実測することが困難であるため、装置たる圧下スクリュ
、又は油圧圧下シリンダのラムの変位量を用いざるを得
ない。このため例えばバックアップロールに偏心がある
場合、当然バックアップロールの偏心がツークロールの
偏位、即ちロールギャップの変化として現われるが、圧
下スクリュ、ラムには変位を生じないから、圧下位置検
出装置２１による検出値九る圧下位置変化量は零（ａＳ
＝Ｏ）である。一方、バックアップロールにノＳｅの偏
心量がある場合、これによるワークロールの偏位は圧延
荷重の変化量として現われ、この圧延荷重の変化量ΔＰ
ｅは圧延荷重検出装置２２によって下記（２）式に示す
如き値として検出される。

但し、Ｑニストリップの塑性係数 従って、第１スタンドＳＴ□の出側板厚演算装置２３に
おいて（１）式に基き演算されるべき板厚の、ロール偏
心による板厚偏差ｊｈＧｅは前述した如くｊｓ＝０．及
び（２）弐釦基いて下記（３）式の如くになる。

ところが実際には圧下位置検出装置２１によっては検出
されないロール偏心によるロールギャップの変化が存在
するため、ロール偏心による第１スタンドＳＴ、出側の
実際の板厚偏差ノｈｅは下記（４）式に示す如くになる
。

従って上記（３）、　（４）式から明らかな如く、出側
板厚検出装置２３はロール偏心による板厚偏差を正。

負逆向きに検出する結果、ロール偏心による板厚偏差を
助長する結果を招くこととなるのである。

本発明ｉかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは厚み計を用いる必要がなく、シかも
ロール偏心による板厚変動を助長することなく、これを
修正制御し得るようにしたタンデムミルにおけるフィー
ドフォワード板厚制御方法を提供するにある。

本発明に係るタンデムミルにおけるフィードフォワード
板厚制御方法は圧延荷重検出装置と圧下位置検出装置と
を備えたスタンドを含むクンデム圧延機において、−の
スタンドの圧延荷重検出装置の出力と、圧下位置検出装
置の出力とから当該スタンドの出側板厚を演算し、該出
側板厚と出側板速度とから当該スタンドと下流側スタン
ドとの間に存在する被圧延材の圧延方向の板厚分布を計
算し、該板厚分布を用いて出側板厚の演算の際に発生し
たロール偏心による計算誤差を除去するための演算を行
ない、該ロール偏心誤差を除去した信号を用いて予測さ
れた板厚変動を前記下流側スタンドにおいて制御するこ
とを特徴とする。

つぎに本発明に係るタンデムミルにおけるフィードフォ
ワード板厚制御方法の原理を第３図を用いて説明する。

第３図において第１図、第２図と同じ記号のものけ同じ
装置をあられす。

３１はロール偏心成分除去装置であり、これを用いて板
厚偏差信号からバックアップロール偏心成分を除去する
。ロール偏心除去の考え方を以下に説明する。スタンド
ＳＴ、で検出したゲージメータ板厚は先に説明したよう
にロール偏心に起因した板厚誤差を含んでいる。しかし
実際にこの出側板厚を板厚制御に使用するのはこの出側
板厚が下流側スタンドＳＴ！に到達したときである。こ
のためＳＴ、で計算した出側板厚を出側板速度に応じて
ＳＴ、とＳＴ、のスタンド間をＳＴｔに到達するまでシ
フトさせていく。したがってＳＴ、とＳＴ、間のみなら
ず必要ならＳＴ、以降のスタンド間に存在する材料の圧
延方向の板厚分布を板厚情報として持っており、この板
厚分布を用いれば上記ロール偏心に起因した板厚誤差を
除去することが可能である。

このロール偏心除去のための計算には各種のフィルタリ
ングの手法を使用することができるが、その１例として
移紡平均の手法を第４図を用いて説明する。第４図にお
いてｌけバックアップロールの周長をあられす。第４図
（イ）は位置の関数として入力される板厚偏差信号であ
り、これに対してバックアップロール周長分のデータの
平均演算を行ない、これをその平均範囲の中央の位置の
値として第４図（すの如き信号を出力する。これＫよっ
て、バックアップロール偏心成分は完全に除去され、（
３）式のノｈＧｅ　　はほとんど０となる。したがって
、ロール偏心による板厚変動を増幅することはなくなる
。また母材板厚変動など他の低周波数の板厚変動に対し
てはこのロール偏心成分除去装置３１はほとんど影響せ
ず、第１図の制御装置と同じ板厚精度が得られる。

次に本発明方法の具体的な実施態様を第５図に基いて説
明する。第５図は本発明方法を５スタンドのタンデムミ
ルにおける第１．第２スタンドに適用した状態を示す模
式図であり、図中ＳＴ１＋　　ＳＴ２・・・ＳＴ５は第
１スタンド、第２スタンド、・・・第５スタンド、ＳＰ
は被圧延材たるストリップを示している。ストリップＳ
Ｐ＃ｉ白抜矢符方向から各スタンドＳＴ、〜ＳＴ５に通
されて圧延されるが、第１スタンドＳＴＩにおいては圧
下位置検出装置１によって圧下位置が、また圧延荷重検
出装置２によって圧延荷重が夫々連続的に検出される。

３け第１スタンドＳＴ１の出側板厚演算装置であり、圧
下位置゛検出装置１からは圧下位置に関するデータを、
また圧延荷重検出装置２からは圧延荷重に関するデータ
を所定周期で時系列的に読み込み、前記（１）式に基い
て第１スタンドＳＴ、出側のゲージメーク板厚を演算し
、これを板厚記憶装置４に順次記憶させてス）　ＩＪツ
ブＳＰの圧延方向の板厚分布を求めるようにしである。

板厚記憶装置４は第１スタンドＳＴ、から第２スタンド
ＳＴｔ迄の間（距ＭＬ）におけるストリップＳＰの移送
方向各部のゲージメータ板厚を記憶する十分な容量を備
えており、出側板厚演算袋ｒｊ！ｉ３から入力される第
１スタンドＳＴ、の出側板厚の演算値は先ずアドレスＡ
１に格納され、その後は速度検出装置９にて検出される
ミルモータ８の速度に応じて、換言すればストリップＳ
Ｐの移送速度に対応して順次、次のアドレスＡ、、　Ａ
、・・・Ａｎ　　とシフトされて格納されてゆく。スタ
ンドＳＴ、からバックアップロールの局長の半分の長さ
ｌ／２に相当するだけ遡った位置のストリップＳＰの板
厚を格納したアドレスＡｎ−□からスタンドＳ　Ｔ、位
置からｌ／２だけ下流側の板厚を格納したアドレスＡｎ
までの間のデータを平均演算装置５に読み込んでこれら
に平均化処理を施す。

而して平均演算装置５からは第１スタンドＳＴ。

のバックアップロール偏心成分を除去された第２スタン
ドＳＴ、入側板厚信号が係数演算装置６に入力されるこ
ととなる。係数演算装置６においては予測された第２ス
タンドＳＴ、の入側板厚偏差に対して第２スタンドＳＴ
、出側の板厚偏差を零とするに要する圧下位置及び／又
は圧延荷重、ミルモーフ回転数（ロール速度）の制御量
を演算し、各制御装置に指令信号を発するようにしであ
る。かくして、ストリップＳＰは第１スタンドＳＴ、に
て圧延される過程でその出側板厚を予測演算され、演算
値はストリップＳＰが第１スタンドＳＴ１からＳＴ。

に至る間の移送時開に関する補正を施され、またフィル
タリング方法によってロール偏心に基ずく板厚変化分を
除去された後、第２スタンドＳ　Ｔ、の出側目標板厚と
比較され、その偏差を解消する如くに第２スタンドＳ　
Ｔ、の圧下位置、圧延荷重、ロール速度を制御されるこ
ととカリ、圧延精度が大幅に向上して歩留塾がよく、し
かも厚み計を用いる必要がなく、設備費も安価になる。

次に本発明方法と、第１図における厚み計１１の代りに
第２図に示す方法で板厚を検出し、これを用いて下流側
スタンドにてフィードフォワード板厚制御を行った場合
の圧延結果を比較してみる。

、第６図（イ）は本発明方法を、第６図（ロ）は従来方
法を適用した結果を示すグラフであり、いずれも横軸に
時間を、縦軸に目標板厚に対する板厚偏差をとって示し
である。このグラフを比較すれば明らかな如く、本発明
方法を適用した場合には従来方法を適用した場合に比較
して板厚偏差を著しく低減せしめ得ていることが解る。

なお、上述の説明は本発明方法をタンデムミルの第１．
第２スタンドに適用した場合について行ったが、相隣る
任意のスタンド、或いは全スタンドにわたって本発明方
法を適用してもよい。また第１スタンドと第３スタンド
又は第４スタンドの如く、相隣しないスタンド闇におい
ても適用し得ることは勿論である。

以上の如く本発明方法に４つては、厚み計を用いないで
、しかもロール偏心の影響を何ら受けることなく、板厚
精度を大幅に向上せしめ得て歩留の向上、並びに設備費
の節減も図れるなど、本発明は優れた効果を奏するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な板厚のフィードフォワード制御方法の
説明図、第２図は厚み計を用いない従来の板厚検出方法
を示す説明図、第３図は本発明方法の原理を示す模式図
、第４図（イ）、（ロ）はロール偏心による板厚変化を
除去するフィルタリング法の１例を示す説明図、第５図
は本発明方法の実施状態を示す模式図、第６図Ｇ）、（
ロ）は本発明方法と従来方法との比較試験結果を示すグ
ラフである。 ｌ・・・圧下位置検出装置　２・・・圧延荷重検出装置
３・・・板厚演算装置　４・・・板厚記憶装置　５・・
・平均演算装置　６・・・係数乗算装置 特　許　出　願　人　　　住友金属工業株式会社代理人
　弁理士　　河　野　登　夫 ′４１　図 ５１゜ ′４２　図 ＄　３　図 算４図 （イ） 革　６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　圧延荷重検出装置と圧下位置検出装置とを備えた
   スタンドを含むタンデム圧延機において、−のスタンド
   の圧延荷重検出装置の出力と圧下位置検出装置の出力と
   から当該スタンドの出ｍ＋＋板厚を演算し、該出側板厚
   と出側板速度とから、当該スタンドと下流側スタンドと
   の間に存在する被圧延材の圧延方向の板厚分布を計算し
   、該板厚分布を用いて、出側板厚の演算の隙に発生した
   ロール偏心による計算誤差を除去するだめの演算を行な
   い、該ロール偏・１誤差を除去した信号を用いて予測さ
   れた板厚変動を前記下流側スタンドにおいて制御するこ
   とを特徴とするフィードフォワード板厚制御方法。