JPS6023887B2

JPS6023887B2 - ストリップ圧延機の自動減速制御方法

Info

Publication number: JPS6023887B2
Application number: JP51031530A
Authority: JP
Inventors: 恭祐安永; 勝赤尾; 善明北尾
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1976-03-22
Filing date: 1976-03-22
Publication date: 1985-06-10
Also published as: JPS52114461A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はストリップ圧延における自動減速制御方法に関
するものである。

近時、ストリップの圧延においては益々その圧延速度が
高速化し、また、設備の持つ生産性を最大限に発揮し得
る様に種々の技術が提案されている。

圧延設備の持つ生産性を最大に発揮せしめるためには、
圧延速度の高速化は勿論のこと、圧延の終了に先立って
、所定点で正確にストリップを最短時間内において減速
停止せしめることが要求される。例えば、第１図に示す
ように１コイルの圧延スケジュールを見ると、巻戻しリ
ールからストリップを繰り出し比較的低速で通板１した
のち、定常の圧延速度に向って加速０を行い、定常圧延
速度ｍでもつて圧延を行い、終了に先立ってオペレータ
ーもしくは自動制御によってストＩＪップの所定位置か
ら減速Ｗを開始し、さらに低速の通板速度Ｖでもつて、
圧延材の後端が圧延設備の各機器を通過する際にそれら
に損傷を与えるような衝撃を伴わないようにしてストリ
ップの巻取りを行うものであるが、前述する設備の生産
性を増大するためには、第１図からも理解されるように
、圧延の終期に於ける減速点Ａを正確になさしめること
が重要である。即ち、図中実線で示す様に減速点Ａを早
めに設定すると、低速での通板期間Ｖが長くなり、１コ
イルの圧延時間が長くなり、必然的に生産性を阻害する
ことになる。また、この低速城における圧延は極めて圧
延条件が不安定なものであり、ストリップの板厚精度も
悪く、所謂、オフゲージ部となり製品とはなし得ず、圧
延歩蟹りの低下を招き、これまた、生産性を阻害するこ
とになる。また、図中一点鎖線で示すように減速点Ｂの
設定が遅くなると、高速でのストリップの尻抜けを生じ
、前述する圧延設備の損傷、例えば、圧延ロールの損傷
、ストリップガイドの破損等の事故につながり危険なも
のとなる。これらから理解されるように、圧延設備の生
産性を高度になすためには圧延速度が高速化すればする
ほどこの減速制御を円滑になすことがあらゆる意味にお
いて重要となってくるもので、減速制御としては減速終
了と同時にストリップ後端が巻戻しリールを離れる様な
タイミングでもつて制御するのが望まれる。

ところで、従来、この目的のために各種の自動減速制御
方法が提案されるところである。

例えば■ 圧延機入側コイル径と板厚を事前に計測し、
巻戻しリール側におけるコイル巻数を計算し、圧延時に
巻戻しリールの回転数を計数し、所定の残コイル巻数に
達した時、減速をなさしめる方法、あるいは、■ 巻戻
しリールに装架されたストリップコイルに接触式ローラ
を当接し、ストリップコイル径の減少量を計測し、所定
のストリップコイル隆に達した時に減速を開始せしめる
方法、さらには、■ 前工程において、コイルの巻数を
厳しく管理し、圧延中にこのコイル巻数を時々刻々計数
し、所定の残コイル巻数に達した時、減速をなさしめる
方法等があるが、いづれにあっても、能率の点、あるい
は、測定精度、検出精度の点さらには、表面品質に影響
を及ぼす等の理由からいま一歩信頼性に欠け、多大の労
力を要する割には安定した制御を実現することが不可能
であった。

本発明は前述の諸点に鑑みなされたもので、その第１の
要旨とするところは、圧延時に巻戻し１′−ルおよび巻
取りリ−ルの回転数および巻取りリールにおけるコイル
巻数を検出し、前記両リールの回転数の比を演算し、圧
延前のストリップの板厚と圧延後における実測あるいは
設定板陣との比を演算し、前記回転数比と板厚比とを演
算し、この演算値が定められた値に達したとき、前記巻
取りリールのコイル巻数、圧延後のストリップの板厚、
各リール径および圧延前のストリップの板厚とから者戻
しリールにおける銭コイル巻数を演算するとともに、該
残コイル巻数から以後の巻戻しリールの回転数を連続的
に減算し、残コイル巻数と予じめ設定された減速開始コ
イル巻数とを比較し、残コイル巻数と減速開始コイル巻
数とが等しくなったとき減速指令を与える点に存し、ま
た第２の要旨とするところは、圧延時に巻戻しリールお
よび巻取りリールの回転数および巻取りリールにおける
コイル巻数を検出し、前記両リールの回転数の比を演算
し、圧延前のストリップの板厚と圧延後における実測あ
るいは設定板厚との比を演算し、前記回転数比と板厚比
とを演算し、この演算値が定められた値に達したとき、
前記巻取りリールのコイル巻数、、圧延後のストリップ
の板厚、各リール径および圧延前のストリップの板厚と
から巻戻しリールにおける残コイル巻数を演算し、さら
に、該残コイル巻数から残コイル長さを演算し、前記算
出点以後における巻戻しリールの回転に伴う銭コイル長
さを修正演算し、残コイル長さと予じめ定められた減速
開始コイル長さとを比較し、両者が等しくなったとき減
速指令を与える点に存するものである。

即ち、本発明の減速制御方法は、各種の制御パラメータ
ーのなかで、圧延中にあるいは設定値として、高精度‘
こ計漁を可能とするパラメーターである巻戻しリール、
巻取りリールの回転数、ストリップの圧延前後における
実測あるいは設定された板厚と、機械諸元とから、ある
時点における巻取りリールのコイル径を間接的に仲立ち
として巻戻しリールの残コイル巻数あるいは残コイル長
さを演算し、減速に要するコイル巻数あるいはコイル長
さと照合せしめて減速指令を付与せしめんとするもので
、次に本発明の減速制御の原理について説明する。圧延
機の入側および出側におけるストリップの体積流動（マ
スフロ−）は一定であって、巻戻しリールの回転数をＮ
，巻取りリールの回転数をＮ２、ストリップの圧延機入
側板厚をｔ，、ストリップの圧延機出側板厚をｔ２、さ
らに圧延前コイル外径をＤ，、圧延後のコイル外径をＤ
２とすれば、前述する関係はｍＤ，Ｎ．ｔ．＝ｍＤ２Ｎ
２ら ……【１１で示される。

いま、コイル外径を制御パラメーターとして直接用いな
いことから、コイル外径比Ｄ，／Ｄ２を定数ａとすれば
‘１｝式は、ａ＝Ｎ２／Ｎ，．ｔ２／ｔ．
・・・・・・【２｝と表わすことができる。

他方、このコイル外蓬Ｄ，，Ｄ２は巻戻しリールのマン
ドレル径をｒ，，巻取りリールのマンドレル径をｒ２と
し、さらに、それぞれのマンドレル上に巻取られたスト
リップのコイル巻数をｎ．，ｎ２とすればＤ，＝ｒ，十
か，ｔ， ……剛Ｄ２＝ｒ
２十２Ｌｔ２ ……【４
１で表わされる。

この巻戻しリール側のコイル径と巻取りリール側のコイ
ル径の比Ｄ，／Ｄ２を求めると【３｝，｛４１式からＤ
，／Ｄ２＝（ｒ，十か，ｔ，）／（ｒ２十２セｔ２）．
・・．・・■となり、■同様にＤ，／Ｄ２をａとすれば
｛５｝式はａ＝（ｒ，十か，ｔ，）／（【２十公い２）
．・・．・・【５１′となり、巻戻しリールにおけるコ
イル巻数ｎ．を求めるには、・ｎ，＝抗・｛ａ（ｙ２十か２ら）‐ｙ・｝．・・．・・
（６｝として求めることが出来る。

この様に、圧延中の巻戻しリールの回転数Ｎ，と巻取り
リールの回転数Ｎ２との比Ｎ，／Ｎ２と、ストリップの
圧延前後における板厚比ｔ２／ｔ，の積を定数とし、即
ち、圧延中に‘２ー式の関係が成立する点における巻取
りリールにおけるコイル巻数ｎ２が判れば、【６１式に
おける巻戻しリールにおけるコイル巻数ｎ，、換言すれ
ば、巻戻しリールの残コイル巻数ｎ，は、他のパラメー
ターが各マンドレル経〜ｒ２が設計上定まったもの、
あるいは、圧延中に精度よく計測し得るか、若しくは、
設定されたち，ｔ２であるために簡単に演算し求めるこ
とが可能となる。

今定数ａを１と設定し（ｎ，を求める時点をコイル外径
比Ｄ，／Ｄ２が１となる時と設定し）、かつ各リールの
マンドレル怪ｒ，，ｒ２が等しいならば本発明の実施は
一層容易になる。この場合前記‘２ー式および■式は下
記の如く表わされる。Ｎ２／Ｎ．・ｔ２／上，＝１
・・・・・・｛７｝ｎ，ニ山．ｔ２／し
・・・・・・【８｝従って、以
後においては、巻戻しリールの回転数を検出し、前記残
コイル巻数から漸次これを減算せしめ、予じめ設定され
た減速開始コイル巻数に等しくなった時点で圧延機の各
駆動系に対し減速指令を与え、所定の減速レートにもと
づいて減速を行なえば良い。また、前述の如く巻戻しリ
ールにおけるストリップコイル巻数ｎ，が演算されると
、残コイル長さｌｉは容易に求められる。

この残コイル長さｌｉを求めることは、より厳密な減速
制御を行い得るもので、即ち、巻戻しリールおよび巻取
りリール間におけるストリップの減速期間中の移動距離
、各リール間距離を考離し、減速終了時と同時にストリ
ップ後編が巻戻しリールを離脱する様に制御することを
可能とし、その後の通板時間を短縮し、稼動率を向上せ
しめることができる。巻戻しリールにおける銭コイル巻
数ｎ，のときのコイル長さｌｉはｌｉ＝１／し｛中（ｎ
．ｔ．十ｒ．）２一汀ｒ．２｝＝汀ｎ．（ｎ，ｔ，十公
．） ……■で表わされる。一方定常圧
延速度から減速を開始し、減速終了までのストリップの
走行量いま、圧延速度の減速レートを加速度Ｑと同一と
すれば、圧延速度Ｖ、圧延時間Ｔとの関係からＬ＝享‐
ＶＴＴ＝Ｖ／Ｑ ‐‐‐Ｌ＝季‐Ｖ２‐は ……ＯＱで求めるこ
とができ、あるいは、減速を多段階に分けて行う場合に
、各段階における減速時の加速度をＱ．・Ｑ２，・・
・…とし、時間Ｔ，，Ｔ２・・・・・・とすれば、スト
リップの走行量ＬはＬ＝裏ＱＩＴ１２十言Ｑ２ｔ２十…
… （１１）によって求めることができる。

この様に後コイル長さ１，と減速に必要なコイル長さＬ
またはＬ，が判れば、残コイル長さを検出後の巻戻しリ
ールの回転数を検出し、前記残コイル長さ１，を常時演
算補正することにより残コイル長さ１，が減速に必要な
コイル長さＬと一致したとき減速指令を圧延機の各駆動
系に与えればよいことになる。次に本発明に係る自動減
速制御方法を図示の実施例に基づいて詳述する。

第２図において、１は圧延ロール、２，２′はデフレク
ターロール、３は巻戻しリール、４は巻取りリール、５
はストリップであり、これらは圧延ラインの一例として
単スタンド圧延機を構成する。

巻戻しリール３、巻取りリール４にはそれぞれパルス発
振器６，７が取付けられており、このパルス発振器６，
７からの回転速度に応じた出力信号は演算器１１に入力
され、巻戻しリールと巻取りリールの回転数比Ｎ，／Ｎ
２が演算される。

この両リールの回転数比Ｎ２／Ｎ，の変化量信号と、出
側板厚設定器１３と入側板厚設定器１４からの入力信号
を受けて出側と入側の板厚比ｔ２／ｔ，を演算する演算
器１５からの入力信号とは演算器１２で受けられ回転数
比Ｎ２／Ｎ，と板厚比ｔ２／ｔ，の積が演算され■式が
成立する時点で信号が発せられる。この信号は演算器１
６に入力され、前記時点での巻取りリール４に取付けら
れたストリップコイルの巻数カウンター９からのコイル
巻数信号仏と、前記演算器１５からの出側と入側の板厚
比ら／ｔ，により｛２）式が成立する時点における巻戻
しリール３の残りコイル巻数ｎ，が前記■式により演算
される。この残コイル巻数ｎ，は、巻戻しリ−ル３に取
付けられた巻数カウンター８にセットされ、巻数カウン
タ８による残コイル巻数ｎ，からのコイル巻数の圧延の
進行に伴う変化が補正され、コイル内蓬設定器１７から
のコイル内蓬信号ｒ，と共に演算器１８‘こ入力され、
巻戻しリールの残コイル長さｌｉが前記■式により演算
される。一方圧延ロール１に取付けられた速度計１０か
らのロール周速度信号Ｖは減速レート設定器１９からの
加速度信号Ｑと共に演算器２０に入力され、減速に必要
なコイル長さＬが前記側式により演算される。この演算
値は前記残りコイル長さｌｉの演算値信号と共に加算器
２１に入力され、Ｌとｌｉとを比較してその差がｌｉＺ
Ｌになった時に信号が発せられる。

そして圧延速度指令装置２２はこの信号を受けて減速指
令を発する。第３図は本発明の減速に必要なコイル長さ
Ｌを求めるための他の実施例を示したもので、この方法
ならばコイル長さＬの測定精度が更に向上する。

すなわち圧延ロールに連結された圧延速度指令装置２３
からの、圧延開始時から一定圧延速度に至る間の加速度
Ｑ，Ｑ２…・・・および加速時間り２・…・・の入力信
号は積算器２４に入力され、加速に要した長さ１２は１
２＝裏Ｑ．ｔ．２＋裏Ｑ２上テ＋……により積算される
。この１２及び加速レート設定器２６からの加速レート
設定値に基づいて減速に必要なコイル長さＬを演算器２
５により設定し巻戻しリールの残コイル長さ１，と比較
して両者が等しくなったとき、圧延機の各駆動系に対し
て減速指令を発する。次に、巻戻しリールの残コイル巻
数を求め巻戻しリールの回転数から減速制御を行う場合
について第４図にもとづいて説明する。

図は単スタンド圧延機の例を示し、圧延機１を中心に巻
戻しリール３および巻取りリール４が配置され、ストリ
ップ５はデフレクターロール２，２′により案内されつ
つ圧延が行なわれる。巻戻しリール３および巻取りリー
ル４にはそれぞれ回転数を検出する検出器３０，３１が
付設され、これにより圧延中における巻戻しリール３お
よび巻取りリール４の回転数、即ち、回転速度が検出さ
れ、演算器１３に対する入力信号となる。演算器３３に
おいては両リールの回転数比Ｎ，／Ｎ２が演算され、比
較演算器３４に入力信号として与えられる。一方、スト
リップ５の入側板厚ｔ，および出側板厚らがそれぞれ設
定器３５，３６から演算器３７に入力され、該演算器３
７において板厚比ｔ２／ｔ，が演算され、その演算結果
が比較演算器３４に入力される。この比較演算器３４に
おいて■式の演算が実行され、定数設定器３８からの入
力信号としての定数ａと比較される。この比較演算器３
４において定数ａと、回転数比と板厚比の積との値が等
しくなったとき比較演算器３４からトリガー信号が演算
器３９に入力され、この演算器において【６｝式にもと
づく計算、即ち、巻取りリール４におけるコイル巻数〜
、入側および出側におけるストリップ板厚ｔ，，ら，巻
戻しおよび巻取りリールにおけるマンドレル蚤ｒ，，【
２を入力信号として巻戻しリール３における残コイル巻
数ｎ，が演算されこの演算結果が減算器３９に入力され
、該減算器３９に者戻しリール３の前記残コイル巻数ｎ
，を求めた時点以後の回転数を入力として時々刻々巻戻
しリールの残コイル巻数を演算器４０‘こて修正演算し
、その結果を比較器４１に入力する。この比較器４１に
おいて予じめ設定された減速期間のストリップに移動（
走行）量に見合った減速開始コイル巻数ｎｉと比較し、
巻戻しリール３における磯コイル巻数ｎ，と減速開始コ
イル巻数ｎｉとが一致したとき、圧延機の制御系４２に
対し減速指令を与え、而後、所定の減速レートにより減
速を開始させる。以上説明したように、本発明は圧延ラ
インにおいてストリップを減速・停止させるに際し、減
速時点の算出に不可欠な要素である巻戻し側のコイル巻
数あるいは残コイル長さを、圧延中に高精度に測定可能
な巻戻しリールおよび巻取りリールの回転数Ｎ．・Ｎ２
巻取りリールにおけるコイル巻数〜および設定されたス
トリップの圧延前後における板厚ち・ｔ２を利用し回転
数（速度）比Ｎ，／Ｎ２と板厚比ｔ２／ｔ，が一定の関
係に成る点を検知することにより演算するものであり、
履歴が明らかなコイルについては勿論、巻数や長さの履
歴不明なコイルについても正確に自動減速することがで
き、しかも前工程、後工程の管理が容易であり効率良く
圧延機を稼動させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はストリップの圧延スケジュールを示す説明図、
第２図は本発明の第１実施例を示す説明図、第３図は第
２の実施例を示す説明図、第４図は第３の実施例を示す
説明図である。１は圧延ロール、２，２′はデフレクターロ−ル、３は
巻戻しリール、４は巻取りリール、５は金属コイルであ
る。第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】１圧延時に巻戻しリールおよび巻取りリールの回転数
および巻取りリールにおけるコイル巻数を検出し、前記
両リールの回転数の比を演算し、圧延前のストリツプの
板厚と圧延後における実測あるいは設定板厚との比を演
算し、前記回転数比と板厚比との積を演算し、この演算
値が定められた値に達したとき、前記巻取りリールのコ
イル巻数、圧延後のストリツプに板厚、各リール径およ
び圧延前のストリツプの板厚とから巻戻しリールにおけ
る残コイル巻数を演算するとともに、該残コイル巻数か
ら以後の巻戻しリールの回転数を連続的に減算し、残コ
イル巻数と予じめ設定された減速開始コイル巻数とを比
較し、残コイル巻数と減速開始コイル巻数とが等しくな
つたとき減速指令を与えることを特徴とするストリツプ
圧延機の自動減速制御方法。２圧延時に巻戻しリールおよび巻取りリールの回転数
および巻取りリールにおけるコイル巻数を検出し、前記
両リールの回転数の比を演算し、圧延前のストリツプの
板厚と圧延後における実測あるいは設定板厚との比を演
算し、前記回転数比と板厚比との積を演算し、この演算
値が定められた値に達したとき、前記巻取りリールのコ
イル巻数、圧延後のストリツプの板厚、各リール径およ
び圧延前のストリツプの板厚とから巻戻しリールにおけ
る残コイル巻数を演算し、さらに該残コイル巻数から残
コイル長さを演算し、前記算出点以後における巻戻しリ
ールの回転に伴う残コイル長さを修正演算し、残コイル
長さと予じめ定められた減速開始コイル長さとを比較し
、両者が等しくなつたとき減速指令を与えることを特徴
とするストリツプ圧延機の自動減速制御方法。