JPS59144510A - 熱間圧延における板厚制御方法 - Google Patents
熱間圧延における板厚制御方法Info
- Publication number
- JPS59144510A JPS59144510A JP58017991A JP1799183A JPS59144510A JP S59144510 A JPS59144510 A JP S59144510A JP 58017991 A JP58017991 A JP 58017991A JP 1799183 A JP1799183 A JP 1799183A JP S59144510 A JPS59144510 A JP S59144510A
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- thickness
- stands
- stand
- sheet thickness
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/48—Tension control; Compression control
- B21B37/50—Tension control; Compression control by looper control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2267/00—Roll parameters
- B21B2267/02—Roll dimensions
- B21B2267/08—Roll eccentricity
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。
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、熱間タンデム圧延機のスタンド間に厚み計を
設けて制御を行う板厚制御方法に関する。
設けて制御を行う板厚制御方法に関する。
熱間圧延機のスタンド間には、ストリッ・ぐ、ルーパお
よびガイド等が狭ス悶−スにぎっしり配設されている。
よびガイド等が狭ス悶−スにぎっしり配設されている。
したがって、厚み計を配設しようにも不可能である。
その結果、従来熱間圧延における板厚制御法としては、
従来（１）ケ゛−ジメータ方式によるフィードフォワー
ド制御法および捷たは（２）最終スタンド出側板厚情報
に基くフィードバック制御法に依っていた。すなわち、
第１図に示すように、（１）の方法は、圧延機自体をい
わば厚み計とみなし、中間のｉスタンドの圧下手段１か
ら与えられるケ゛−ジメーダケ゛−ジを、その偏差がゼ
ロとなるよう下流段のスタンドへフィードフォワード制
御装置２によりフィードフォワードする方法である。
従来（１）ケ゛−ジメータ方式によるフィードフォワー
ド制御法および捷たは（２）最終スタンド出側板厚情報
に基くフィードバック制御法に依っていた。すなわち、
第１図に示すように、（１）の方法は、圧延機自体をい
わば厚み計とみなし、中間のｉスタンドの圧下手段１か
ら与えられるケ゛−ジメーダケ゛−ジを、その偏差がゼ
ロとなるよう下流段のスタンドへフィードフォワード制
御装置２によりフィードフォワードする方法である。
また（２）の方法は、最終スタンドｎの出側に厚み計３
を設けて、その板厚情報を上流段のスタンドの圧下手段
１にフィードバック制御装置４にょシフィードバックさ
せるものである。
を設けて、その板厚情報を上流段のスタンドの圧下手段
１にフィードバック制御装置４にょシフィードバックさ
せるものである。
ところで、（１）の方法だるケゝ−ジメータ方式は、圧
下位置Ｓと圧下荷重Ｐとミル剛性Ｍからロール間隙を出
た直後の板厚りを（１）式によって求めるものである。
下位置Ｓと圧下荷重Ｐとミル剛性Ｍからロール間隙を出
た直後の板厚りを（１）式によって求めるものである。
そして、（２）式のケ゛−ツメータケ゛−ジ偏差Δｈｇ
をゼロにしようとするものである。
をゼロにしようとするものである。
ロールの偏芯によりロールギヤ、フ０がΔＲｅｆ化した
場合を、第２図によって考えてみる。
場合を、第２図によって考えてみる。
同図において、Ｓｏ：板噛み前ロールギャップ、Ｈｏ：
入側板厚、ｈｏ：目標出側板厚、Δｈ：ロール偏芯によ
る板厚変動である。
入側板厚、ｈｏ：目標出側板厚、Δｈ：ロール偏芯によ
る板厚変動である。
同図から明らかなように、ロール偏芯があると、狙“い
板厚はＡ点からＢ点に移シ、荷重がΔＰ変動し、板厚偏
差Δｈを生じる。またゲージメータ制御方法は、（２）
式のΔｈｇがゼロ、っまシΔＳ＝−ΔＰ／Ｍとなるよう
制御するものであるから、圧下のロールギヤラフ０を広
げるように作用し、Ｂ点から０点に移るように制御して
しまい、益々板厚偏差を大きくしてしまうこととなる。
板厚はＡ点からＢ点に移シ、荷重がΔＰ変動し、板厚偏
差Δｈを生じる。またゲージメータ制御方法は、（２）
式のΔｈｇがゼロ、っまシΔＳ＝−ΔＰ／Ｍとなるよう
制御するものであるから、圧下のロールギヤラフ０を広
げるように作用し、Ｂ点から０点に移るように制御して
しまい、益々板厚偏差を大きくしてしまうこととなる。
このように、ケゝ−ノメータ制御方式では、ロール偏芯
に対して全く無力であり、むしろ悪影響を及ぼす。
に対して全く無力であり、むしろ悪影響を及ぼす。
他方、（２）の方法は、時間遅れが大きいばかりで寺な
く、第１まだは第２スタンドへフィードバックしても効
果が殆んどない欠点がある。
く、第１まだは第２スタンドへフィードバックしても効
果が殆んどない欠点がある。
本発明は、従来の板厚制御ではロール偏心による影響が
大であり、また応答性が悪いなどの点に鑑み、圧延スタ
ンドの中間において直接的に板厚を実測し、これに基い
て板厚制御を行うことにより、ロール偏心による悪影響
を防止するとともに、通板性を向上させ、もって板厚精
度の向上を図らんとするものである。
大であり、また応答性が悪いなどの点に鑑み、圧延スタ
ンドの中間において直接的に板厚を実測し、これに基い
て板厚制御を行うことにより、ロール偏心による悪影響
を防止するとともに、通板性を向上させ、もって板厚精
度の向上を図らんとするものである。
以下本発明を図面を参照しながらさらに詳述する。本発
明では、狭ス被−スの圧延スタンド間で板厚を直接測定
するために、第３図のように、ルーパ１０のアームに切
欠または透孔１１を形成しこの透孔１１の中心線に沿っ
て測定対象鋼板１２を境にして一方にγ線源１３を他方
に漏射線稜出器としてのシンチレータ１４を設けておく
。
明では、狭ス被−スの圧延スタンド間で板厚を直接測定
するために、第３図のように、ルーパ１０のアームに切
欠または透孔１１を形成しこの透孔１１の中心線に沿っ
て測定対象鋼板１２を境にして一方にγ線源１３を他方
に漏射線稜出器としてのシンチレータ１４を設けておく
。
かかる板厚測定装置において測定原理自体は公知である
ので説明を省略する。しかし、実測板厚−は、γ線の透
過する方向に沿う厚みの値である。
ので説明を省略する。しかし、実測板厚−は、γ線の透
過する方向に沿う厚みの値である。
したがって、真の板厚ｈＴは、測定個所における鋼板の
傾斜角度によって補正して得る必要がある。
傾斜角度によって補正して得る必要がある。
鋼板の傾斜角度は、板厚、析巾、テンションあるいはル
ーＡ角度によって左右される。
ーＡ角度によって左右される。
補正式は実験によって求めればよい。また通常ルーパ角
度θが大きなファクターであるだめ、これを中心にして
補正を行えばよい。この場合、近似的に（３）および（
４）式によって真の板厚り、を求めることができる。
度θが大きなファクターであるだめ、これを中心にして
補正を行えばよい。この場合、近似的に（３）および（
４）式によって真の板厚り、を求めることができる。
なお、上記例において、厚み計として透過型の放射線厚
み計を用いたが、超音波、マイクロ波またはレーザ等の
反射型のものも用いることができる。後者の場合、鋼板
の上方に設置すればよい。
み計を用いたが、超音波、マイクロ波またはレーザ等の
反射型のものも用いることができる。後者の場合、鋼板
の上方に設置すればよい。
ｈＴ工ｈＭｃｏｓθ’ −−
（４）ここで各符号は第３図に示す通りである。
（４）ここで各符号は第３図に示す通りである。
当該鋼板の板厚測定位置での温度を知るためには、その
個所または近傍個所に、放射温度計や二色温度計等の公
知の温度計によシ実測するか、上流位置での実測値を基
準として当該測定位置までの温度降下量に基く予測値に
より知るようにすればよい。
個所または近傍個所に、放射温度計や二色温度計等の公
知の温度計によシ実測するか、上流位置での実測値を基
準として当該測定位置までの温度降下量に基く予測値に
より知るようにすればよい。
かくして得られた圧延スタンド間の板厚情報は、次のよ
うにして制御に供する。たとえば第４図に示すように、
≠１〜≠７の７スタンドを有する圧延機においては、第
４スタンドの出側で厚み計３（γ線源１３およびシンチ
レータ１４等からなる）によシ板厚を実測し、これをた
とえばＰＩＤ演算制御による第１フイードバツク制御装
置２０Ａを介して上流スタンドにフィードバックさせる
とともに、仕上の第７スタンドの出側での板厚を第５〜
第７スタンドに第２フィードバック制御装置２０Ｂを介
してフィードバックさせる。
うにして制御に供する。たとえば第４図に示すように、
≠１〜≠７の７スタンドを有する圧延機においては、第
４スタンドの出側で厚み計３（γ線源１３およびシンチ
レータ１４等からなる）によシ板厚を実測し、これをた
とえばＰＩＤ演算制御による第１フイードバツク制御装
置２０Ａを介して上流スタンドにフィードバックさせる
とともに、仕上の第７スタンドの出側での板厚を第５〜
第７スタンドに第２フィードバック制御装置２０Ｂを介
してフィードバックさせる。
このように、圧延スタンド間で板厚を測定すると、圧延
機を前半および後半の２ブロツクを有する圧延機として
取扱うことができるので、前半ブロックでの制御によっ
てすでにその出側の板厚変動を極力抑制することができ
、したがって後半ブロックへの入力変動が小さくなる結
果、後半ブロックでの制御負荷が減少し、板厚制御精度
の向上、品質の均一化を達成できる。
機を前半および後半の２ブロツクを有する圧延機として
取扱うことができるので、前半ブロックでの制御によっ
てすでにその出側の板厚変動を極力抑制することができ
、したがって後半ブロックへの入力変動が小さくなる結
果、後半ブロックでの制御負荷が減少し、板厚制御精度
の向上、品質の均一化を達成できる。
圧延スタンド間の実測板厚情報は、前述のフィードバッ
ク制御に用いるほか、次述するフィードフォワード制御
にも用いることができる。
ク制御に用いるほか、次述するフィードフォワード制御
にも用いることができる。
捷ずロール偏芯による悪影響を避けるだめ荷重制御によ
る板厚制御法について説明する。
る板厚制御法について説明する。
制御計算式として、（５）および（６）式を立てる。
ΔＰｉ
Δｈｉ−ΔＳ１十−＋ΔＲｏｉ −−−−（
５）１ ここで、ΔＪ ： ｉスタンド出側板厚変動ΔＨ１：
ｉスタンド入側板厚変動 ΔＴｌ ： ｉスタンド入側温度変動 ΔＰｉ：１スタンド荷重変動 ΔＳｉ：ｉスタンド圧下（ギャップ）変動Ｍｉ ：ｉス
タンドのミル剛性 ΔＲｅ１：ｉスタンドのロール偏心分 δＰ また、 Ｑ＝−ａｈ （塑性係数）とおく。
５）１ ここで、ΔＪ ： ｉスタンド出側板厚変動ΔＨ１：
ｉスタンド入側板厚変動 ΔＴｌ ： ｉスタンド入側温度変動 ΔＰｉ：１スタンド荷重変動 ΔＳｉ：ｉスタンド圧下（ギャップ）変動Ｍｉ ：ｉス
タンドのミル剛性 ΔＲｅ１：ｉスタンドのロール偏心分 δＰ また、 Ｑ＝−ａｈ （塑性係数）とおく。
そして、第５図のように、４スタンド圧延機の例を考え
、第２スタンドの”入側に厚み計および温度計を設けて
おけば、ａＨ、ΔＴ２は実測可能となる。実測値は制御
装置３０に取込む。まだ各スタンドからは、既設の機器
からΔＰ２．ΔＰ３．ΔＰ４を得ることができる。さら
に、第３および第４スタンドの入側温度変動ΔＴ３．Δ
Ｔ４は、温度計を設けて実測してもよいが、板のトラ、
キングと冷却予想伝熱計算によって予測できる。
、第２スタンドの”入側に厚み計および温度計を設けて
おけば、ａＨ、ΔＴ２は実測可能となる。実測値は制御
装置３０に取込む。まだ各スタンドからは、既設の機器
からΔＰ２．ΔＰ３．ΔＰ４を得ることができる。さら
に、第３および第４スタンドの入側温度変動ΔＴ３．Δ
Ｔ４は、温度計を設けて実測してもよいが、板のトラ、
キングと冷却予想伝熱計算によって予測できる。
そこで、（５） ｌ （６）式に基いて、Δｈ３＝Δｈ
４−０となるようなΔＰ３およびΔＰ４を計算すると、
（７）および（８）式が得られる。
４−０となるようなΔＰ３およびΔＰ４を計算すると、
（７）および（８）式が得られる。
ΔＰ４−斧ΔＴ４ ・・・・・・（８）
この（７）および（８）式から判るように、凹成のΔＰ
３およびΔＰ４に基く荷重制御によれば、第１および第
２スタンドのロール偏芯の影響を除去できる。
この（７）および（８）式から判るように、凹成のΔＰ
３およびΔＰ４に基く荷重制御によれば、第１および第
２スタンドのロール偏芯の影響を除去できる。
一方、実測板厚に基いて圧下制御によるフィードフォワ
ード制御も可能なわけではないが、次のようにロール偏
心によるファクターが入り込んでしまい望ましくない。
ード制御も可能なわけではないが、次のようにロール偏
心によるファクターが入り込んでしまい望ましくない。
つまＬ（６）式を（５）式に代入し、かつＱを用いると
、（９）式が得られる。
、（９）式が得られる。
１ａｐａｐ Ｍ’Ｍ
Δｂ ＝ （−ΔＨ十−ΔＴ）＋−ΔＳ十−Ｒｅ
−（９）Ｍ＋Ｑ ａＨ＋９Ｔ Ｍ＋Ｑ 、 Ｍ
＋Ｑここで、ａＨおよびΔＴは実測しながら、Δｈを最
小とするようにΔＳを制御するものとすれば、その制御
式は（１（１１式となる。
−（９）Ｍ＋Ｑ ａＨ＋９Ｔ Ｍ＋Ｑ 、 Ｍ
＋Ｑここで、ａＨおよびΔＴは実測しながら、Δｈを最
小とするようにΔＳを制御するものとすれば、その制御
式は（１（１１式となる。
ａＰａＰ
Δ５＝−−（−ΔＨ十−ΔＴ） ・・・・・・０
すＭ ａＨａ’ｒ このとき、板厚変動値はαη式で与えられる。
すＭ ａＨａ’ｒ このとき、板厚変動値はαη式で与えられる。
この９９式においてＭ／（Ｍ＋Ｑ） ＜ １であるだめ
、ロール偏芯分の板厚への影響は低減できるものの、完
全除去はできず、したがって、前述のように荷重制御に
よるものとするのが好ましい。
、ロール偏芯分の板厚への影響は低減できるものの、完
全除去はできず、したがって、前述のように荷重制御に
よるものとするのが好ましい。
他方、一般に圧延機への通板性は、トラブル等の防止上
きわめて重要なことである。本発明に係る圧延スタンド
間での板厚の実測に基いて、次のように圧下制御による
フィードフォワード制御すると通板性の格段の向上を達
成できる。
きわめて重要なことである。本発明に係る圧延スタンド
間での板厚の実測に基いて、次のように圧下制御による
フィードフォワード制御すると通板性の格段の向上を達
成できる。
制御の基本式は、欠配αつ式と（６）式である。
第６甲のような４スタンド圧延機を考え、（１２）式と
（６）式とによシ、Δｈ３二Δｈ４−０とするような圧
下ΔＳ５．ΔＳ４を求めると、α１および０→式となる
。
（６）式とによシ、Δｈ３二Δｈ４−０とするような圧
下ΔＳ５．ΔＳ４を求めると、α１および０→式となる
。
かくして、各スタンドの板噛み前にα］および（１４式
に則って圧下変更すれば、優れた通板性を達成できる。
に則って圧下変更すれば、優れた通板性を達成できる。
なお、上記説明において、説明の都合上、たとえば４ス
タンドを例に採ったが、同様な変えの下で、適宜のスタ
ンド数の圧延機に適用できることは勿論である。
タンドを例に採ったが、同様な変えの下で、適宜のスタ
ンド数の圧延機に適用できることは勿論である。
以上、詳述のように、本発明法は、圧延スタンド間にお
いて板厚を実測して制御を行うので、板厚制御精度が高
まるばかりでなく、ロール偏芯による影響を防止でき、
また通板性を向上させ、ることができる。
いて板厚を実測して制御を行うので、板厚制御精度が高
まるばかりでなく、ロール偏芯による影響を防止でき、
また通板性を向上させ、ることができる。
第１図は従来の制御法の概要図、第２図は板厚〜荷重相
関図、第３図は板厚測定装置の概要図、第４図は本発明
に係るフィードバック制御例の概要図、第５図は本発明
の荷重制御によるフィードフォワード制御の概要図、第
６図は本発明の圧下制御によるンイードフォワード制御
の概要図である。 １・・・圧下手段、３・・・厚み計、１０・・・ルーパ
、１１・・・透孔、１３・・・γ線源、１４・・・シン
チレータ、２ ＯＡ、 、 ２０ Ｂ・・・フィードバ
ック制御装置、３０・・・フィードフォワード制御装置
。 特許出願人 住友金属工業株式会社 株式会社日立製作所 代理人弁理士 永 井 義 入 箱１図 第２図 第３図 第４図
関図、第３図は板厚測定装置の概要図、第４図は本発明
に係るフィードバック制御例の概要図、第５図は本発明
の荷重制御によるフィードフォワード制御の概要図、第
６図は本発明の圧下制御によるンイードフォワード制御
の概要図である。 １・・・圧下手段、３・・・厚み計、１０・・・ルーパ
、１１・・・透孔、１３・・・γ線源、１４・・・シン
チレータ、２ ＯＡ、 、 ２０ Ｂ・・・フィードバ
ック制御装置、３０・・・フィードフォワード制御装置
。 特許出願人 住友金属工業株式会社 株式会社日立製作所 代理人弁理士 永 井 義 入 箱１図 第２図 第３図 第４図
Claims (3)
- （１）熱間圧延スタンド間および最終スタンドの出側に
おいて板厚をそれぞれ実測し、この実測板厚に基く板厚
偏差によって、測定個所より上流側のスタンドに対して
フィードバック制御ヲ行つことを特徴とする熱間圧延に
おける板厚制御方法。 - （２）熱間圧延スタンド間において板厚を実測し、この
実測板厚を基礎として、測定個所よシ下流側のスタンド
へ圧下量制御による板厚フィードフォワード制御を行う
ことを特徴とする熱間圧延における板厚制御方法。 - （３）熱間圧延スタンド間において板厚を実測し、この
実測板厚を基礎として、測定個所より下流側ノスタンド
へ荷重制御による板厚フィードフォワード制御を行うこ
とを特徴とする熱間圧延における板厚制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58017991A JPS59144510A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 熱間圧延における板厚制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58017991A JPS59144510A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 熱間圧延における板厚制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59144510A true JPS59144510A (ja) | 1984-08-18 |
Family
ID=11959187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58017991A Pending JPS59144510A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 熱間圧延における板厚制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59144510A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07124172A (ja) * | 1993-10-28 | 1995-05-16 | Ito Takayuki | 額帯電灯 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5141989A (ja) * | 1974-10-07 | 1976-04-08 | Murata Manufacturing Co | Danseihyomenhasochi |
| JPS5368666A (en) * | 1976-12-02 | 1978-06-19 | Sumitomo Metal Ind | Thickness control process at cold rolling line |
| JPS5439267A (en) * | 1977-09-02 | 1979-03-26 | Oishi Kikai Seisakushiyo Kk | Method of purifying grinding and cutting liquid and its device |
| JPS57124513A (en) * | 1981-01-27 | 1982-08-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Sheet thickness controlling method for continuous rolling mill |
-
1983
- 1983-02-04 JP JP58017991A patent/JPS59144510A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5141989A (ja) * | 1974-10-07 | 1976-04-08 | Murata Manufacturing Co | Danseihyomenhasochi |
| JPS5368666A (en) * | 1976-12-02 | 1978-06-19 | Sumitomo Metal Ind | Thickness control process at cold rolling line |
| JPS5439267A (en) * | 1977-09-02 | 1979-03-26 | Oishi Kikai Seisakushiyo Kk | Method of purifying grinding and cutting liquid and its device |
| JPS57124513A (en) * | 1981-01-27 | 1982-08-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Sheet thickness controlling method for continuous rolling mill |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07124172A (ja) * | 1993-10-28 | 1995-05-16 | Ito Takayuki | 額帯電灯 |
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