JPS59101216A - 圧延機の制御装置 - Google Patents

圧延機の制御装置

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JPS59101216A
JPS59101216A JP57209564A JP20956482A JPS59101216A JP S59101216 A JPS59101216 A JP S59101216A JP 57209564 A JP57209564 A JP 57209564A JP 20956482 A JP20956482 A JP 20956482A JP S59101216 A JPS59101216 A JP S59101216A
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plate thickness
rolling
roll
roll gap
rolling mill
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Nobuo Tanabe
信夫 田辺
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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
    • B21B37/16Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/24Automatic variation of thickness according to a predetermined programme

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • 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〕 この発明は、1本の圧延材から2種類以上板厚の異なる
鋼板等の製品を連続的に圧延する版厚変厚圧延に用いら
れる圧延機の制御装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
近年多品批少蓋生産の製造ラインでの生産0季の飛躍的
向上を計るために、鋼板等を圧延する圧延機において、
板厚を自動的に変更し、1本の圧延材から板厚が異る2
種類以上の製品を連続的に圧延する自動板厚変更圧延を
おこなう場合が多くなってきた。
特に液化天然ガス(LNG)を貯蔵する球形のタンク等
に使用てれる米飯は、板厚が一株ではなく、タンクの下
部と上部とでは内部圧力の相違がら下部の板圧を厚くし
た鋼板を用いることが多い。
板厚変更圧延の一例として、ジングルスタンド熱間圧延
機において、フラットな板厚のスラブから、第1図に示
すようなテーパ状の板厚形状を持った圧延材を得る場合
について考える。
第2図および第3図はこのよう万場合に用いられる従来
の圧延方法の概略を示した構成図である。
第2図に示す方法は、圧延材2の板厚変更前後のロール
ギャップ設定値を、数式モデル2用いて予測計算し、圧
延中に圧延材2の変更位置が圧延ロールlの直下を通過
する際に、圧下位置制御装置3のロールギャップ基準値
5orefをチー A 状1c 7更し、圧下位置制御
装置3によシ圧延ロールlのロールギャップを操作する
ことにより、板厚変更をおこなうものである。
また第3図に示す方法は、板厚計からのフィードバック
信号を用いた自動板厚制御計を利用するものである。こ
の方法は、圧延材2が圧延機に搬送てれて圧延ロールl
に噛み込み、圧延機出側に設置された板厚計6に到達す
るまでは自動板厚制御をオフにして、板厚変更前のロー
ルギャップ設定値で圧延をおこない、圧延材2が板厚計
6に到達した後に自動板厚制御7オンにして板厚変更圧
延をおこない、板厚変更圧延が開始されると圧延材2の
変更位置の追跡をおこなうようにする。この追跡によっ
て変更位置が圧延ロール1乞通過すると判断した時は、
板厚変更前の目標板厚から変更後の板厚に板厚基準ho
refをテーパ状に変更させて自動板厚制御装置5およ
び圧下位置制御装置3により、板厚基準horefと板
厚計6により検出された実際の板厚りとの偏差が減算器
4で0になるように圧延ロールlのギャップを操作する
〔背景技術の問題点〕
しかし第2図および第3図に示した従来の板厚変更圧延
の方法にはいずれも次のようた欠点がある。
第2図に示す方法では、板厚変更する場合、数式モデル
によって計算きれる圧延荷重やロールギャップの予測精
度が板厚精度に直接影響を与えることになる。
符に熱間圧延では板厚が一様でないために板温の冷却状
態が異なシ、板温か一様とならないため、材料の変形抵
抗の大きさビ決定する材料の温度の予測が重要とガる。
この予測精度tあげるためには複雑な数式モデルの作成
や温度計により材料温度の正確な測定等が必要となるた
め、多大な経費と労力を要する。
また第3図に示した方法では板厚計6が圧延機から離れ
た位置にあるため、板厚計6の検出応答遅れが生ずる。
したがって第3の方法で板J享変更圧延をおこなう場合
には、板厚計6の検出応答遅れを考慮して圧延をおこな
わないと板厚電(]御の良い製品を圧延することはでき
ない。
〔発明の目的〕
この発明の目的は圧延材の材質、硬度および・tススケ
ジュールおよび圧延機の潤°滑状態等を考慮しなくても
板厚変更精度の良い圧延材7得ることのできる圧延機の
板厚制御装置を提供するにある。
〔発明の概要〕
この発明では上記目的を達成するために、圧延材を目標
板厚に制御するための圧下制御装置(14)を備えた圧
延機の制御装置において、圧延材の圧延方向の出側板厚
目標値href(1)Y出力する板厚基準発生器(10
)と、この出側板・厚目標1直href(1)の変化毎
Δhref(1)を演算1−る板厚基準変化量演算装置
(11、28)と、前記圧延機の圧延荷重Pとロールギ
ャップSo  と乞検出しゲージメータ式に基づいて前
記圧延材の出側板厚hg Y演算する板厚演算装置(2
3、24、25)と、この出惧j板厚hg  と前記出
側板厚目標イ直href(A)との差を全停して前記圧
延機のロールギャップ修正量に変換して呂力するロール
ギヤツブ修正友演具装置(20,13、31,32)と
、前記菱化量Δhref(1)に所望の係数を乗じてロ
ールギヤツブ基早貧とし、このロールギャップ基準量に
前記ロールギャップ修正量を刀a算して前記圧下1V!
j御衾置の簡」御入力とする手段(12、29,27)
と乞設けたことを待機とする。
〔発見1の実りイ41ンリ〕 原4図はこの発明の一実施例を示す構成図である。関数
発生器10は圧延材の材料長さl7乞入力し、出側板厚
基準href  ン出力する。配置意回路11内には圧
延先端すなわちA=Oにおける板厚基準href(0)
が記憶されている。
変更係数設定器12および31内にはそれぞれ変更定数
Kl 、 K2が格納されて諭るが、この変更定数Kl
 、 K2については後で詳述する。13は積分器であ
る。油圧圧下制御装置14はサージ増幅器ブロック15
とシリンダープロツ・り16とにより構成されておシ、
それぞれに3 / l +TvS 、 K4 /S  
で表わ場れる伝達関数を有している。
なおここでに3 はゲイン、Tv は時定数をそれぞれ
表わしている。またに4(r−Xシリンダ断面積の逆数
を表わす。Sはプラス変洪子である。17はロールギャ
ップから圧延荷重までの伝達関数で、Nはシル定数を、
mは圧延材の塑性係数を示す。
また18は圧延荷重によるシルの伸びを演算するブロッ
クであり、おはMMC定数を示す。なお図中に示したh
gはゲージメータ板厚であり、次式で算出される。
2+ΔP     ・・・・・・(1)hg=so+Δ
So 4M ただし、 SO:  無負荷時のギャップ設定値 ΔSO:  ギャップ変化量 P: 咬み込み直後の圧延荷重 ΔP: Pからの圧延荷重変化量 である。
(11式から明らかなようにロールギャップおよび圧延
荷重の検出とシル定数Mの予測と馨正確におこなうこと
により、出側板厚ヲ精度よく検出することができるう いま第4図に示しプこ関数発生器10に図示されるよう
に、出側板厚乞テーパ状に変化する場合、関数発生器1
0は圧延材の圧延方向すなわち長手方向位置に応じて出
側板厚基準href(1)ン出力する。
記憶回路11は圧延材先端部の板、厚基準href(0
)を記憶し、関数発生器10から出力嘔れる出側板厚基
準href(1)との差が変換定数設定器12に入力さ
れる。そしてこの差信号Δhref(1)には変換定数
設定器12により変換定数kl が乗ぜられて、油圧圧
下制御装置14のロールギャップ基準量として出力され
る。
圧延機のロールギャップがΔSOだけ変った時の出側板
厚の変化Δhは(2)式で表わされる。
Δh=」(−ΔSO・・・・・・(2)M+m したがって、出側板厚にΔhref(Aりの板厚変化を
与えるために必要なロールギャップ変更量は(2)式か
ら Δs O=M + m・Δh ref (l)    
   ’・・・” (3iで得られ、変換定数に1 ン に1=11          ・・・・・・(4)と
設定すればよいことになる。
しかし、特に熱間圧延においては圧延機長手方向の温度
変化や入側板厚の変化があり、(4)式における圧延機
の塑性係数m’17正確に求めることはむづかしい。
さらに板厚変更量が大きい場合には板厚変更各点におけ
る塑性係数mが変化することも充分考えられる。
この発明ではこのようなオープンルーズによる板厚変更
方法に加えて、ゲージメータ板厚hg、 Yフィードバ
ック信号とするフィードバックループを併設し、上記問
題乞解決している。
すなわち、出側板厚基準href(J)とゲージメータ
板厚hg  との差を積分器13に人力し、積分器13
の圧力に変更定数に2 を乗じてロールギヤツブ修正祉
ヲ算出し、変換定数設定器12から出力されたロールギ
ャップ基準量に加算して油圧圧下制御装置14に与える
ようにしている。
ここで変換定数に2 は板厚制徊計の周波数応答乞ωC
とす九ば、 M 4− m      ’ M ” =に2’R1+(1−”C) amolば記−K・
□       ・・・・・・(5)=M+(1−C)
m M+(1−C)・m11.89.(6)・°・K2−c
@−M − と設定すればよいことになる。
積分器13は出側板厚基準href(Aりとゲージメー
夕板厚hg  との差が無くなるようにロールギャップ
を修正するため、出側板厚が目標とする板厚に精度よく
圧延される。
第5図は第4図によって示されたこの発明による制御装
置の機能構成図を、さらに具体化した制御装置の一例を
示す図である。
第5図に示す装置は、板厚基準発生器Aと、この板厚基
準発生器の出力の変化量ケ演舅する薇厚基準変化景演算
装置Bと、ゲージメータ式によって圧延材の出側板厚を
演算する板厚演算装置cと、圧延機のロールギャップ修
正量を算出するロールギャップ演算装置りとを具備する
圧延ロールlは電動機20により駆動でれ、電動機別は
速度制御装置2]によシ所定の回転速度に設定されてい
る。また1対の上下圧延ロール10ロールギヤツプは油
圧圧下制御装置14によυ所定の値に設定されている。
圧延材2が圧延ロール1に噛み込むと、圧延機に設置し
た荷重検出器おが圧延荷重Pを、圧下位置検出器Uがロ
ールギャップ80 Yそれぞれ検出し板厚演算装置δに
入力する。板厚演算装置δはゲージメータ式を用いてゲ
ージメータ板厚hg 1すなわち実際の板厚を演算する
ものであり、演算されたゲージメータ板厚hgは板厚制
御に対するフィードバック信号として減算器26に出力
される。
電動機加には速度検出器nが取り付けられ、速度検出器
12の出力は関数発生器10に送られる。関数発生器1
0は速度検出器乙の出力信号を用いて、圧延材2の先端
から圧延方向である長手方向位置1’を演算し、あらか
じめ設定てれた圧延材位置と出側板厚基準との関数から
埃在の圧延材の位置に対応した出側板厚基準href(
1)’¥減算器あに出力する。
減算器26は出側板厚目標値href(1)とゲージメ
ータ板厚hg  との差を演算し、積分器13に送り、
積分器13は減算器26が演算する板厚偏差を零にすべ
くロールギャップ修正量を演算し、この出カバ掛算器3
2に送られるa掛算器32には設定器31にあらかじめ
設定された変換定数に2 が入力されており、積分器1
3の出力と乗算されて加算器γに出力される。
一方、圧延材2が圧延ロール1に噛み込んだ直後に瞬時
ゲート加が閉路し、圧延材先端部の出側板厚基準hre
f(0)が記憶装置11に記憶式れる。すなわち先端部
板厚を初期値とするわけである一関数発生器10の出力
は経路10,7介して減算器四に入力てれ、記憶装置1
1の出力との差、すなわち出側板厚基準変更量が演算さ
れ掛算器29に送られる。
掛算器加には設定器12にあらかじめ設定さ几た変換定
数に1 が入力されておシ、畑算器四との積を加算器2
7に送る。加算器かは揺1算器29の出力と掛算器32
の出力とを加算して油圧圧下制御装置14のギャップ基
準として出力し、これにより圧延ロール1のロールギャ
ップが変更制御乎れて出佃]板厚は所望の板厚に圧延さ
れる。
〔発明の効果〕
以上実施例に基づいて計細に読切し1こように、この発
明ではオープンループの予測制御とゲージメータ板厚を
フィードバック信号とするフィーrパンク制御とを併設
した板厚制御装置によシ板厚基準を変更するように構成
したので、圧延材の材質、硬度あるいは圧延スケジュー
ル、潤滑状態等を考慮しなくても板厚精度の良い圧延材
を得ることかでさる。
またこの発明の板厚制御装置は(1)式にあられすミル
定数M、塑性係数m’f(正確に予測する必要がかいた
めに簡単な回路構成にすることができ、しかも実際の板
厚を慣用するために圧延機に設置した検出器により検出
した圧延荷重計よびロールギャップから板厚演算装置を
用いて板厚馨演算するので、圧延機に対しての検出遅f
ばなく、早い応答のフィードバック市:]御が行なえる
したがって、変更圧延時に板厚基準と実際の板厚との間
に誤差が生じても、板厚制御装置が速やかに動作してロ
ールギャップ修正をおこなうことがでさるために、板厚
精度の良い入品ン圧延することがでさるつこのため多品
種少量生産の人造ラインでの生産能率を犬さく向上芒せ
ることができる。
なお、この発明は板厚をテーパ状に圧延する場合に特に
有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は圧延材の板厚パターンの一例を示す図、第2図
および第3図は従来の制御方法による制御装置の構成図
、第4図はこの発明の一実施例による制御装置の機能構
成図、鮒5図はこの発明の一実施例7示す構成図である
。 2・・・圧延材、3・・・圧下制御装置、10・・・関
数発生器、11・・・記憶装置、12・・・変換定数設
定器、13・・・積分器、お・・・荷重検出器、冴・・
・圧下位置検出器、5・・・板厚演算装置、26 、2
8・・・減算器、灰・・・加算器、四・・・掛算器、3
1・・・変換定数設定器、32・・・掛算器。 出願人代理人  猪  股     清算1図 箪3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 圧延材を目標板厚に制御するための圧下制御装置(14
    )を備えた圧延機の制御装置において、圧延材の圧延方
    向の出側板厚目標値href(1)’(&出力する板厚
    基準発生器(1のと、この出側板厚目標値href(A
    ’)の変化量Δhref(A)を演算する板厚基準変化
    量演算装置(11,28)と、前記圧延機の圧延荷重P
    とロールギャップSOとを検出し、グージメーメ式に基
    づいてmJ記正圧延材出側板厚hg を演算する板厚演
    算装置(23、24、25)と、この出側板厚hg と
    前記出側板厚目標値href(1)との差を積分して前
    記圧延機のロールギヤツブ修正量に変換して出力するロ
    ールギヤツブ修正量演算装@(26゜13 、.31 
    、32 )と、前記変化量Δhref(Jlりに所望の
    係数を乗じてロールギャップ基準量とし、このロールギ
    ャップ基準量に前記ロールギャップ修正量を加算して前
    記圧下制御装置の制御入力とする手段(12、29、2
    7)と暑設けたことを特徴とする圧延機の制御装置。
JP57209564A 1982-11-30 1982-11-30 圧延機の制御装置 Granted JPS59101216A (ja)

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JPH038845B2 JPH038845B2 (ja) 1991-02-07

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999024183A1 (de) * 1997-11-07 1999-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und einrichtung zum walzen eines walzbandes mit variierender dicke
US6952505B2 (en) 2000-01-11 2005-10-04 Bae Systems Plc Interfacing optical transmission structures
US7039276B2 (en) 2000-01-11 2006-05-02 Bae Systems Plc Optically connecting embedded optical fibers in composite panels

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