JPS5923884B2 - 張力制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、張力制御装置に係り、特に、複数の圧延スタ
ンドからなる熱間仕上圧延機のルーパレス張力制御に用
いるに好適な、張力を高精度で演算できる張力制御方法
に関する。

一般に、熱間仕上げ圧延では、圧延中に圧延材の蛇行や
スタンド間の材料のたるみ（ループ）を防止するために
、ルーパによって圧延材に一定張力を発生させることが
多い。

第１図に、このような熱間仕上げ圧延機の構成を示す。

図において、１は圧延材、２ａ〜２ｆは圧延スタンド、
３ａ〜３ｆはロール駆動電動機、４ａ〜４ｆは圧下装置
、５は板厚制御装置、７はダウンコイラー、１００ａ〜
１００ｅはルーパである。

このような熱間仕上げ圧延機において、ルーパは材料に
発生している張力とルーパ電動機のバランスにより張力
を制御する機能を有する。

即ち、相隣接する２つのスタンドにおける材料速度（マ
スフロー）が変化すると張力状態が変化し、ルーパ高さ
は力のバランスが成立する点まで変化する。

しかし、このルーパには次に述べるようないくつかの欠
点がある。

即ち、第ｉスタンドに圧延材１が噛み込まれると、第ｉ
−１〜第ｉスタンド間ノルーパは待機高さから目標高さ
まで上昇するが、このルーパ上昇のとぎ、ルーパと圧延
材の衝突によって過大張力が発生し、しばしば圧延材の
板幅変動の原因となる。

更に近年板厚精度を向上させるために、従来の電動圧下
装置にかわり、応答性に優れた油圧圧下装置が用いられ
はじめているが、一方ではこの高速圧下による急激なマ
スフロー変化が発生し、ルーパがこれに追随できない場
合がある。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、上記のような欠点を有するルーパに代わる新規な張
力制御方法としてプロセスデータから張力を検出してフ
ィードバック制御するルーパレス張力制御を行なうにあ
たり、張力の検出精度を高めることを目的とする。

本発明は、複数の圧延スタンドからなる圧延機のプロセ
スデータを検出する手段と、該検出手段で検出したプロ
セスデータな、フィルタリングするフィルタ手段とを有
し、該フィルタ手段でフィルタ処理したデータからスタ
ンド間張力を演算し、該演算張力を目標値に制御する圧
延機の張力制御装置において、プロセスデータをフィル
タリングするにあたり、走間剪断機により圧延材尾端を
切断する直前から直後の間、プロセスデータを切断直前
の値に保持するようにして、前記目的を達成したもので
ある。

又、プロセスデータな保持するにあたり、走間剪断機の
上流側に設置した尾端検出器により尾端位置を検出し、
尾端位置検出後板速検出値から尾端が走間剪断機の直前
に達する時刻を演算推定し、走間剪断位置直前に達した
後における、圧延荷重の所定値以上の変化からデータ保
持の開始タイミングを決定し、それ以後一定時間、若し
くは荷重信号が切断開始前の信号レベルの近傍に戻るま
での間、プロセスデータな切断が発生する前の値に保持
するようにしたものである。

或いは、プロセスデータを保持するにあたり、走間剪断
機の起動信号からデータ保持の開始タイミングを決定し
、それ以後一定時間、若しくは荷重信号が切断開始前の
信号レベルの近傍に戻るまでの間、プロセスデータをデ
ータ保持開始タイミング時の値に保持するようにしたも
のである。

本発明は、又、複数の圧延スタンドからなる圧延機のプ
ロセスデータな検出する手段を有し、該検出手段で検出
したプロセスデータから直接或いはこれをフィルタ処理
したデータからスタンド間張力を演算し、該演算張力を
目標値に制御する圧延機の張力制御装置において、該検
出手段で検出したプロセスデータ若しくはそのフィルタ
処理データから電動機出力トルクと加減速トルクと損失
トルクを求め、該電動機出力トルクと加減速トルク、損
失トルクの位相を一致させる位相補償をした後、それら
の線形和をとって圧延トルクを決定し、該圧延トルクを
張力演算に用いるようにして、前記目的を達成したもの
である。

又、加減速トルクを求めるにあたり、異なる時間に測定
した２つ以上の速度データの加重平均値として加減速ト
ルクを計算するようにしたものである。

更に、異なる時点で測定した２つ以上の速度データの加
重平均値として加減速トルクＧＡを計算するにあたり、
慣性モーメントＪ、第１回目に測定したモータ回転数ω
ｉ（ｉ二ｎ−３〜ｎ）、データ測定の時間間隔Δτを用
いて、次式 により算出するようにしたものである。

本発明は、更に、複数の圧延スタンドからなる圧延機の
プロセスデータを検出する手段と、該検出手段で検出し
たプロセスデータから直接或いはこれをフィルタ処理し
たデータからトルクアーム基準値、トルクアーム変動量
、圧延トルクを演算し、これらの演算値とプロセスデー
タの１つである圧延荷重から張力を演算し、該演算張力
を目標値に制御する圧延機の張力制御装置において、該
トルクアームの平滑値を求め、該平滑処理によるトルク
アームの位相遅れ分に見合うだけの位相補償を圧延トル
ク及び圧延荷重に対して行なうようにして、同じく前記
目的を達成したものである。

又、圧延トルク及び圧延荷重に対し位相補償を施すにあ
たり、圧延トルク及び圧延荷重に対する位相補償として
トルクアームの平滑処理と同一の平滑処理アルゴリズム
を適用するようにしたものである。

本発明の詳細な説明するに先立ち張力検出方法の１例を
第２図を用いて説明する。

第２図中の各記号で第１図と同一記号のものは同一の構
成要件を示している。

このようなｎスタンドからなる熱間仕上げ圧延機では、
各スタンドの圧延トルクＧｉ（ｉ＝１〜ｎ）は次のよう
に表わされる。

Ｇ１：１１°Ｐ１−Ｒ１°Ｔ１＋Ｒ１°’ｒ。

Ｇ−Ａ？２−Ｐ、−Ｒ“゛） （１） Ｇｎ＝ｌ！ｎ−ｐ、 −Ｒｎ、−Ｔｎ＋Ｒｎ’ Ｔｎ−
１ここで、ｌｉ、Ｐｉ、Ｒ１，Ｔｉは、第ｉスタンドの
トルクアーム、圧延荷重、ロール径、スタンド出側張力
をそれぞれ表わす。

又、Ｔｏは、圧延材尾端のクロップを走間剪断機で切断
する際の第１スタンド入側張力で、極く短時間発生する
だけなので以下では零とおくことにする。

従って（１）式は次式に示す如くとなる。

Ｇ、＝ｌ１１”ＰＩ Ｒ１・ＴＩ ｏ・−′パ２・−Ｒ２−’ｒ、、、＋慢−Ｔ、
げ）Ｇｎ−ｌｎ’Ｐｎ Ｒｎ”Ｔｎ＋Ｒｎ
’Ｔｎ−１なお第１スタンドから第ｍスタンドまで制御
するときは（１０式の代りに、ｎをｍとおいたｍ個の方
程式を用いれば良い。

又、そのとき、第１スタンド若しくは第ｍ＋１スタンド
以降にはルーパが用いられていても良い。

さて、げ）式中のロール径Ｒはあらかじめ設定すること
ができ、さらに圧延荷重Ｐもロードセルによって検出で
きる。

従って、圧延トルクＧｉ、トルクアームｌｉが決まれば
、げ）式はＴ１ｔＴ２・・・Ｔｎを未知数とするｎ元連
立方程式となるので、げ）式から’ｒｉ ＋Ｔ２ ｓ・
・・、Ｔｎ が決まる。

以下ではＧｉとｌｉの計算方法を説明する。

まず、圧延トルクＧｉは、ロール駆動電動機の主回路電
流■１、端子間電圧Ｖｉ、電動機回転速度ωｉの検出値
から次式によって計算できる。

ここで、ｒｉは主回路抵抗、ＶＢはブラシ電圧降下（電
動機によって決まる定数）、Ｊｉは電動機から圧延ロー
ルまでのエネルギー伝達軸の慣性モーメント、見箪は速
度の時間微分、ＧＬＯ８Ｓは電動機ｄτ の損失トルクを表わす。

ここで電動機の損失トルクＧＬＯ５Ｓは、電動機回転速
度ωｉ、圧延荷重Ｐｉによって決まる量である。

したがって、Ｉ ｉ ｙＶｉ ｓωｉ、Ｐｉを時々刻々
測定すれば、（２）式によって圧延中の圧延トルクＧｉ
の値を演算することができる。

但し、上記プロセスデータには通常各種のノイズカ重畳
している。

このような場合には、プロセスデータの検出値をそのま
ま（２）式に適用するかわりに、検出値にフィルタリン
グ処理したものを（２）式に用いれば良い。

（このフィルタリングについては後述。

）一方、（１）式に含まれるトルクアームｌｉは次のよ
うにして求めることができることが知られている（特開
昭第５３−８５７５８号）。

’ｉ”ｌｉｏ＋Δｌｉ ・・・・・・・
・・・・・ （３）ここで、ｌｉＯは基準トルクアーム
と呼ばれ、圧延材が第ｉスタンドに噛み込まれてから第
（ｉ＋１）スタンドに噛み込まれる間に次式から計算す
る。

ここで、添字のＢは、各基準トルクアームを計算するタ
イミングにおける、圧延トルクＧ、圧延荷重Ｐ、他スタ
ンドのトルクアーム６、（ｊ＝１〜１−１）の値である
ことを示している。

（４）式は、圧延材が第２スタンドに噛み込む前の第１
スタンドの圧延トルクＧ１、圧延荷重Ｐ１から、第１ス
タンドの基準トルクアーム’１０が決まることを意味す
る。

一方（５）式は、圧延材が第（ｉ＋１）スタンドに噛み
込む前の圧延トルクＧｋ（ｋ＝１〜ｉ）、圧延荷重Ｐｋ
（ｋ−１〜ｉ）、トルクアームＡｉｃ（ｋ＝ １〜ｉ−
１′）ＩＪ）ら、第ｉスタンドの基準トルクアームｌｉ
ｏが計算できることを示している。

又、（３）式のΔ１１は、基準トルクアームｌｉｏを計
算した後のトルクアームの変動量を表わし、例えば次の
ように表わされる。

Δ１ｉ−ｆ（Ｈｌ、Ｐｉ、Ｓｉ） ・・・・・
・・・・・・・（６）ここでＨ，は第ｉスタンドの入側
板厚、Ｓｉはロール開度を表わす。

関数ｆは、一般には、Ｈｉ 。Ｐｉ、Ｓｉの非線形の関
数であるが、次のように線形近似で表わすことができる
。

ここで、ΔＨ１，ΔＰ、ｌΔＳｉは基準トルクアームを
演算した後のＨｌ、Ｐｉ、Ｓｉ の変化量を示してい
る。

特開昭第５３−８５７５８号によれば、Δｌｉは例えば
次のように表わすことができる。

へ、Ｑ−ｒ ／−へ−＼ ここで、λはトルクアーム係数として知られている定数
、Ｋ１は第ｉスタンドのバネ定数、Ｃｏは定数（χ０．
０００１１）、ｂｉは板幅であり、これらのλ。

Ｒｉ ｔ Ｋｉ ｒ ｃｏ ｔ ｂ ｉはあらかじめ知
ることができ、’ｉｏも（４） 、 （５）式から決ま
るので、ΔＨ１，Δｐｉ、ΔＳｉを測定すれば、（８）
式よりΔｌ、が決まる。

なお板厚に関するゲージメータ式（ｈ＝Ｓ十−）から次
の関に 係が成り立つ。

ΔＰ Δｈ＝ΔＳ十−・・・・・・・・・・・・ （９）従っ
て、（力式はΔＨ１をΔＰとΔｈの関数として表わすこ
とができる（特開昭第５３−８５７５８号）。

以上、述べたように、圧延トルクＧｉとトルクアームｌ
ｉはプロセスデータから計算することができる。

しかしながらプロセスデータにはしばしば大きなノイズ
が重畳しており、Ｇｉ、ｌｉの計算値に大きな影響を与
える。

このような場合にはプロセスデータにフィルタ処理を施
し、高周波ノイズをカットする必要がある。

ここでは張力制御に特に適したフィルタとして、第３図
に示したようなハイブリッドフィルタについて説明する
。

このハイブリッドフィルタは、アナログ部８とディジタ
ル部９からなる。

このディジタル部９は計算機において処理される。

一方アナログ部８は、第３図に示したように、連動スイ
ッチ１１．１２、積分器リセットスイッチ１５．１６、
加算器１７、タイミング指令器１８から構成されている
。

前記タイミング指令器１８は、一定周期毎に連動スイッ
チ１１．１２の切替え信号を出力する。

連動スイッチ１１のａとｂは一方がＯＮの時、他方がＯ
ＦＦ状態になる。

一方連動スイッチ１２の方は、連動スイッチ１１と同期
して動くもので、１１ａがＯＮのときは、１２ｃがＯＦ
Ｆ、１２ｄがＯＮとなり、１１ｂがＯＮのときは１２ｃ
＃″−ＯＮ、１２ｄがＯＦＦとなる。

第４図に、各スイッチの動作および積分器、加算器の出
力をタイムチャートして図示する。

図で一番上にタイミング指令器１８出力の一定周期（サ
ンプリング時間）の信号が示されており、その下にはこ
の信号に同期して、前述した関係を保ちつつ動作してい
る連動スイッチ１１ａ、１１ｂ。

１２ｃ、１２ｄのタイムチャート、その下には積分器リ
セットスイッチ１５．１６のタイムチャート、更にその
下には、プロセス信号入力波形と、積分器１３，１４、
加算器１７のアナログ信号波形のタイムチャートが示さ
れている。

第３図、第４図から明らかな如く、例えば連動スイッチ
１１ａがＯＮしているとプロセスデータは積分器１３で
積分される。

一方連動スイッチ１１ｂはＯＦＦ状態であり、積分器１
４の出力は一定に保たれ、連動スイッチ１２ｄがＯＮし
ているため、加算器７、アナログ・ディジタル変換器１
９を介して計算機に取り込むことができる。

計算器へのデータ入力が完了した時点で、積分器１４の
リセット信号が一定時間出力される。

このリセット指令により、リセットスイッチ１６はＯＮ
Ｌ、積分器１４の出力が零になる。

次にタイミング指令器１８が連動スイッチ１１ａ、１１
ｂ及び１２ｃ、１２ｄの切替指令を出力すれば、今度は
プロセスデータが積分器１４で積分され、積分器１３の
出力が前述したように計算機に取り込まれる。

この積分フィルタを介して計算機に入力した信号をデー
タの積分時間（すなわちデータ入力のサンプリング時間
）Ｔｓで割ると、次の信号が得られる。

即ち、菅（、、ｚ ｅ（τ）の時間平均値を意味する。

ディジタル部９の処理フローも第３図に示されティる。

図で、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は定数、ｚ−ｎ ハデー
タをｎサンプリングだけ遅らせる遅延要素を表わす。

このディジタルフィルタの帯域周波数は、この定数Ｃ１
，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を変えることにより容易に変更する
ことができる。

第５図に第１スタンドの電流にこのハイブリッドフィル
タを適用した例を示す。

アナログ部８によりノイズの高周波成分がカットされ、
ディジタル部９でノイズがほぼ完全に除去されているこ
とがわかる。

以上フィルタについて述げたが、熱間仕上げ圧延機第１
スタンド（以下Ｆ１と略す）入側の走間剪断機により張
力Ｔｏが発生した時、張力Ｔ１の検出精度が悪くなり、
これはフィルタでは対処できないという問題がある。

第６図は、圧延材の尾端クロップを切断する前後のＦＩ
圧延荷重検出値へ Ｐｌと、それをフィルタリング処理したＰｌを示したも
のである。

Ｐｌに示されているように、尾端クロップ切断時にはプ
ロセスデータに短時間（０，１秒程度）の大きな変動が
発生する。

この変化はＦ１人側にかなり大きな張力が発生したこと
を意味する。

一方、フィルタの出力分１には実際に張力Ｔ。

が発生している時間よりも長時間にわたってこの変動の
影響が表われる。

以下、この影響を除去する方法を説明する。

走間剪断機には、通常、剪断機の上流側に尾端を検出す
る装置が設けられている。

この尾端検出装置と剪断器の距離をＸａとしたとぎ、次
の量を定義する。

ここで、ω１ ＋ Ｒ１ｓ Ｇ Ｒ１，ｔψ１はＦｌの
電動機回転数、ロール径、ギアレシオ、後進率を表わす
。

このＴａは、圧延材の尾端がＸａを走行するのに要する
平均時間を表わす。

ここでＴａｌ、Ｔａ′／を次のように定義する。

Ｔ、’−Ｔ・−°）（１２） Ｔａ′−Ｔａ＋ε ここでεはＴａより小さな定数である。

Ｔａ’Ｔ、、”の時間域をクロップ時間域と呼ぶことに
する。

このクロップ時間域内のいずれかのタイミングに走間剪
断機が動作しプロセスデータがごく短時間急激に変化す
る。

なかでも荷重データに最もはっきりした変化が表われる
。

そこでこのクロップ時間域内で圧延荷重の値が一定値以
上変化したとき、尾端クロップ切断が発生したとみなし
、プロセスデータを尾端クロップ切断が発生する前の値
にホールドする。

ここで、（１１）式及び（１２）式を用いてクロップ時
間域を決定するかわりに、走間剪断機の起動信号を取り
出し、起動後一定時間プロセスデータをホールドするよ
うにしても良い。

走間剪断機により、プロセスデータに影響を及ぼす期間
はごく短かい時間であるので、データをホールドする期
間もごく短時間ですむ。

このデータをホールドすることは、張力Ｔｏを走間剪断
が発生する前の状態、すなわちＴ。

二〇と近似することを意味する。勿論これは便宜的な方
法である。

しかし、張力Ｔ。を正確に検出できたとしても、張力Ｔ
ｏの発生している時間は極めて短かく、この短時間の間
に張力Ｔ。

を制御することは不可能であるから、本方式のように張
力Ｔｏを無視しても実質的に差しつかえな（・。

ところで、（２）式のトルク演算では、加減速トルｄω
１ りを速度の微分値−から計算するが、サンプｄτ リング周波数が小さい（即ち、サンプリング周期が長い
）とフィルタの帯域幅が狭くなり、速度信号が歪むので
、加減速トルクの計算精度が悪化する。

このような場合には速度信号のサンプリング周波数を他
のプロセスデータのサンプリング周波数より高くすれば
良い。

即ち、速度信号ωｉのフィルタ帯域周波数を他のプロセ
ス信号のそれよりも犬にする。

但しこのとき、トルク式（（２）式）中の電動機トルク
と加減速トルクの位相関係で、加減速トルクの方が位相
が進んでいるため、この間に位相ずれが発生する可能性
があり、このままでは圧延トルクＧｉの演算精度が極端
に悪くなる。

この時には加減速トルクに対し移相処理をする。

例えば加減速トルクＧＡに対し次の無駄時間処理をおこ
なう。

−（ｎΔτ）Ｓ ＧＡ ＝ ｅ °ＧＡ ・・・・・
・・・・・・・ （１３）上式はＧＡをｎサンプリング
だけ遅らせることを意味する。

或いは第３図に示したディジタルフィルタにより遅らせ
ることもできる。

このような電動機トルクと加減速トルクの位相ずれが他
の原因によって発生した場合でも、この方法を適用する
ことができる。

ｄωｉ さて、加減速トルクは電動機速度の微分値−ｄτ から決定されるが、速度ωｉにノイズ成分が重畳してい
る時には直接微分するかわりに以下に述べる最小自乗法
に基づいた平均的加速信号を用いることができる。

即ち、第７図に示したように相異なる４点で測定した値
から、次式により、誤差の最も少ない直線ａτ＋ｂを決
める。

（１５） 、 （１６）式より、 ここで、τｎ−１−τ。

−Δτ、τｎ−２−τｎ−２Δτ、τｎ−３二τｎ−３
Δτをａに代入すれば となる。

直線の傾ぎａが加速度を近似的に示すことから加減速ト
ルクＧＡは次のように表わされる。

ここでＪは慣性モーメントを表わす。

（２０）式によりノイズがある場合の加速度計算精度が
向上する。

一方（７）式、若しくは（８）式でトルクアーム変動Δ
ｌｉを求める場合、差分量ΔＨｉｔΔＰｉ、ΔＳｉが用
いられる。

このとき、本来の信号成分は差分をとることにより小さ
くなっているにも拘らず、異なる時間に測定した信号に
含まれるノイズには相関性がないので、差分をとっても
ノイズの大きさくノイズのパワー）は変わらない。

即ち信号のＳＮ比が小さくなりノイズの影響を受けやす
い。

先に述べたフィルタの帯域幅を狭くすればこの心配がな
くなるが、帯域幅を狭くすると（２）式の圧延トルク演
算において右辺第２項の加減速トルク演算精度が悪くな
るため、プロセスデータに対する帯域幅はむやみに狭く
することはできない。

このような場合にはトルクアーム変動に含まれるノイズ
を除去するため、（８）式で求めたトルクアーム変動Δ
ｌｉに平滑処理をおこなう。

ここでは平滑処理の１例としてフィルタ処理方法を示す
。

第ｎ回目のサンプリング時に求めたトルクアーム変動の
値をＸｎと表わすことにすればトルクアーム変動量の平
滑値ｙｎを次のように表わすことができる。

’Ｉｎ ＝ ＣｌｏｙＨ−１＋Ｃ２’ｙＨ−２＋Ｃ３’
ｘｌ＋Ｃ４’ｘｎ−１（２１）ここで、ＣＩ’ｔＣ２’
＋ Ｃ３’＋ Ｃ４’はあらかじめ定めた定数であり、
このＣＩ’＋ Ｃ２Ｚ Ｃ３’ｔ Ｃ４’を変えること
によりフィルタの帯域幅を任意に変更できる。

このようなフィルタ処理をおこなった時、トルクアーム
変動量に対するノイズの影響を小さくすることができる
。

一方、このフィルタ処理によりげ）式における圧延トル
クＧｉや圧延荷重ｐｉとトルクアーム変動Δｌｉとの間
の位相差が発生し張力検出精度に影響を与えることがあ
る。

これを防ぐには圧延トルクＧｉと圧延荷重ｐｉに対し、
この位相差を補償する処理を行えば良い。

最も簡単にこの位相補償をおこなう方法としては、圧延
トルクＧｉと圧延荷重Ｐ、に対しトルクアーム変動量Δ
ｌｉに用いたのと同じフィルタ処理をおこなえば良い。

以上張力を高精度に求める方法について説明したが、こ
の張力検出方法を用いた張力制御システムをルーパレス
張力制御と呼ぶことにする。

第８図にルーパレス張力制御の実施例を示す。

第８図において、３１はプロセスデータフィルタ処理部
、３２は張力検出部、３３は目標張力ｔ、ｉと検出張力
ｔｉの差分をとる減算部、３４は比例積分ＰＩ補償部、
３５は変換ゲイン乗算部、３６はサクセツシブ処理部、
３７は主電動機連層指令Ｗ、ｉとルーパレス張力制御系
の出力Δｗｐｉの加算部、３８は電動機を含めた圧延プ
ロセスを表わす。

本実施例において、プロセスデータフィルタ処理部３１
では、圧延プロセスデータな本実施例に先立って説明し
た方法で入力、フィルタ処理し、張力検出部３２では（
１’）式を用いて張力Ｔｉ ｔ Ｔ２ ＋・・・。

Ｔｎを検出する。

この張力から次式により単位張力ｔｉを決定する。

ｔｉ＝Ｔ：／（ｈｌ・ｂｉ） （ｉ＝１〜ｎ） −
−”−・（２２）ここで、ｈｉは第ｉスタンド出側板厚
設定値もしくは検出値、ｂｉは第ｉスタンド出側板幅設
定値もしくは検出値である。

減算部３３では張力検出部３２で計算された単位張力ｔ
ｉと、予め定められた目標張力（必ずしも一定でなくて
も良−・）ｊｐｉとの差分ｅ１を計算する。

ｅ１＝ｔｉ−ｔ・ （ｉ−１〜ｎ） ・・・・・・・・
・・・・ （２３）ｉ ＰＩ補償部３４では、制御特性を安定させるために必要
なゲインを乗じる。

ここでＫｐ ｓ Ｔ Ｉはそれぞれ比例ゲイン、積分時
定数を表わしており、右辺第２項は、ｅｉの時間積分を
表わしている。

変換ゲイン乗算部３５ではＰＩ補償部３４で決定したａ
ｉを、次式により、主電動機速度の単位に変換する。

Δ＝ｐ、 ＝ ｇｉ−・ｄｉ ・・・・・・
・・・・・・ （２５）ここで、ｇｉ−は第ｉスタンド
の変換ゲインを意味し、主電動機速度の修正量を表わす
。

これにより第ｉスタンド主電動機速度が変化し、張力ｔ
ｉはｔ、ｉに近づくが、第ｉスタンド主電動機速度の変
化は第１スタンド上流の張力制御と無関係に変化するの
で、張力ｊｉ−１が乱される。

これを防ぐためにサクセシブ処理部３６では第ｉスタン
ドの制御を行なう時、第ｉスタンドより上流側のスタン
ド主電動機速度を同じ割合だけ制御する。

このサクセシブ処理を考慮したときの各スタンドの主電
動機の速度修正量は次式で決まる。

この式から決まるΔω、１（ｉ二１〜ｎ）を第１スタン
ドから第ｎスタンドに出力すれば安定な張力制御を実現
できる。

以上説明したとおり、本発明によれば、圧延プロセスデ
ータにフィルタリング処理をおこなったデータから張力
を演算する場合、走間剪断機による圧延材切断時に発生
する張力検出誤差を除去することができるので高精度の
張力検出が可能となる。

また張力演算に必要な圧延トルクを計算するに際し加減
速トルク計算をはじめとし、データの位相ずれを補償す
ることができるので高精度の圧延トルク、したがって高
精度の張力を検出できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ルーパが用いられている従来の熱間仕上圧延
機の張力制御装置の構成を示すブロック線図、第２図は
、本発明が適用される、ルーパが用いられていない熱間
仕上圧延機の張力制御装置を示すブロック線図、第３図
は、第２図に示す張力制御装置に用いられているプロセ
スデータのフィルタの一例を示すブロック線図、第４図
は、第３図に示すフィルタの動作を示す線図、第５図は
、同じく前記フィルタにおける各部波形を示す線図、第
６図は、第３図に示すようなフィルタを用いた場合の、
尾端クロップ切断が圧延荷重及びそのフィルタ処理値に
与える影響を示す線図、第７図は、最小２乗法を用いて
加減速トルクを算出する状態を示す線図、第８図は、本
発明に係る張力制御装置の実施例を示すブロック線図で
ある。 １・・・圧延材、２ａ〜２ｆ・・・圧延スタンド、３ａ
〜３ｆ・・・ロール駆動電動機、４ａ〜４ｆ・・・圧下
装置、５・・・板厚制御装置、８・・・アナログ部、９
・・・デジタル部、１１．１２・・・連動スイッチ、１
３゜１４・・・積分器、１５．１６・・・積分器リセッ
トスイッチ、１７・・・加算器、１８・・・タイミング
指令器、１９・・・アナログ−デジタル変換器、２０・
・・サンプルホルダー、２１・・・遅延要素、２２・・
・乗算器、２３・・・加算器、３１・・・プロセスデー
タ入力部、３２・・・張力検出部、３３・・・減算部、
３４・・・比較積分補償部、３５・・・変換ゲイン乗算
部、３６・・・サクセシブ処理部、３７・・・加算部、
３８・・・圧延プロセス、１００ａ〜１００ｅ・・・ル
ーパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の圧延スタンドから成る圧延機のプロセスデー
   タを検出し該検出された圧延プロセスデータをフィルタ
   リングし該フィルタリングされた圧延プロセスデータを
   用いて該圧延スタンドのスタンド間張力を演算し該演算
   された張力を目標張力に制御する圧延機の張力制御方法
   において、該圧延スタンドの第１圧延スタンドの入側に
   設けられた走間剪断機の上流側で被圧延機の尾端を検出
   し、該尾端が該剪断機に到達する直前の該検出された圧
   延プロセスデータが該剪断機によって剪断がおこなわれ
   た直後の時刻まで該圧延プロセスデータとして継続保持
   されたものとみなし、該圧延機の張力制御をおこなうこ
   とを特徴とする張力制御方法。 ２ 前記特許請求の範囲第１項記載において、尾端検出
   器で被圧延材の尾端検出後肢尾端が該剪断機に到達する
   時刻Ｔａを予測し、該予測時刻Ｔａに対しあらかじめ定
   められた時間Ｅの前後間の時間Ｔａ’−Ｔ、；における
   該圧延プロセスデータは該時刻Ｔａ′におげろ値が継続
   したものとみなし張力制御をおこなうことを特徴とする
   張力制御方法。 ３ 前記特許請求の範囲第１項記載において、該圧延プ
   ロセスデータの保持にあたり、該剪断機の起動信号によ
   り該データ保持開始タイミングを決定し、それ以降あら
   かじめ定められた時間あるいは第１圧延スタンドの荷重
   検出信号が被圧延機の剪断開始時の信号レベル近傍に戻
   るまでの間該圧延プロセスデータを保持開始タイミング
   時の値に保持し、張力制御をおこなうことを特徴とする
   張力制御方法。