JPS60255210A - 連続熱間圧延機の張力制御装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電動機により駆動する張力付加用のルーパを
備え鋼板等の被圧延材を連続的に熱間圧延する連続熱間
圧延機の張力制御ｌ装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

鋼板等の被圧延材を連続的に熱間圧延１−る連続熱間圧
延機において、製品の板厚や板幅を目標値に精度良く圧
延することは製品品質の維持、向上に必要である。被圧
延材の板厚、板幅は圧延スタンド間の張力に大きく影響
されるため、高精度の張力制御が要求される。そこで板
材の圧延においては圧延スタンド間に機械式のルーパを
設（プ、これにより張力制御を行なっている。

第３図はルーパを設（プた従来の張力制御装置を示すも
のである。図において、１は被圧延材、２．３は被圧砥
料１を連続的に熱間圧延するための複数台（例えば、２
台）の圧延スタンドであり、圧延スタンド２と３間には
張力付加のためのルーパ４が配設されている。ルーパ４
は電ｆＩｌＪ機５により上下動して被圧延材１に張力を
与える。電動機５を制御するための装置は、ルーパ電流
基準設定器６と、電動機５への供給電流を検出する電流
検出器７と、前記設定器６により設定された基準電流と
前記電流検出器７の検出電流とを入力し両人力値の偏差
量が零となるように電動機５を定電流制御する電流制御
装置８とより構成され、電流制御装置８によって電動ｔ
ｆｉ５を定電流駆動してルーパ４に一定トルクを与え、
これにより被圧延材１の張力を一定に保つ。一方、ルー
パ４の角度は、圧延スタンド２の出側材速と圧延スタン
ド３の入側材速との速度差により生ずる被圧延材１の板
ループ量により決まるため、ルーパ角度検出器９により
検出したルーパ角度検出量と、ルーパアーム角度基準設
定器１０によって設定される基準角度とをルーパ角度制
御装置１１へ与え、このルーパ角度制御装置１１によっ
てルーパ角度検出量を基に前記基準角度を達成するよう
制御量を作っている。この制御量は、主機速度基準設定
器１２で設定される基準速度と共に主機速□□□制御装
置１３へ与えられ、この主機速度制御装置１３によって
圧延スタンド２を駆動する主機電動機１４の回転速度を
制御し、これによってルーパ角度を制御する。

ここで、上記のような張力制御系では、ルーパ４の角度
と被圧延材１の張力との間に相互干渉が存在し、なおか
つこの相互干渉が共振系を構成するため、制御性能改善
のために上記張力制御系の制御ゲイン、例えば電流制御
装置８やルーパ角度制御装置１１の制御ゲインを上げよ
うとすると、制御が不安定になるおそれがある。そこで
この対策としてルーパ電動機５の回転速度を検出する速
度検出器１５と、この速度検出器１５の検出信号に基づ
いてルーパ電動機５の電流基準補正量を作り該補正量を
電流制御装置８へ与えるルーパダンピング設定器１６と
が設けられている。そしてこのルーパダンピング設定器
１６は、ルーパ電動機５の回転速度が速くなれば、基準
電流量を減らす−３− Ｊ：うな電流基準補正量を電流制御装置８へ与えるため
、電流制御装置８が等価的にルーパ４の摩擦を増やして
張力制御系の安定度を増加さけるように働く。

〔背ｍｌ技術の問題点〕

しかしながら、従来の張力制御装置にあっては、ルーパ
ダンピング設定器１６で作られる速度による電流基準補
正量の割合（これを［ダンピング量］という）が固定で
あるために、制御の安定性と応答性の兼ね合いにより妥
協した電流基準補正値を使用せざるを得ず、その効宋を
十分に発揮させることができなかった。ざらに、被圧延
材かみ込み時のルーパ立上げ、及び被圧延材尻抜は時の
ルーパ立下げ等の過渡的にルーパ４が大きく動く時には
、ルーパ４に対する保護のための制御が行なわれていな
いために、ルーパ４を機械的に損傷するおそれがあっ１
こ。

（発明の問題〕 本発明は、」−記従来技術の問題点を除去するためにな
されたもので、スタンド間にルーパを有す−４− る連続熱間圧延器において、各スタンド間にお【ノる被
圧延材の張力を安定に保ち操業の安定性を改善しざらに
ルーパの機械的損傷を防止しうる連続熱間圧延器の張力
制御装置を提供することを目的とする。

〔発明の目的〕

上記目的を達成するため、本発明は、圧延スタンド駆動
用の主機電動機を速度基準に従って定速度制御するため
の速度制御装置と、圧延スタンド間の張力付加用ルーパ
を駆動するためのルーパ電動機を電流基準に従って定電
流制御するための電流制御装置と、ルーパ角度を検出す
る角度検出器と、前記ルーパ角度検出量が基準角度にな
るような制御量を作り前記速度基準に付加する角度制御
装置と、前記ルーパ電動機の回転速度を検出する速度検
出器と、前記速度検出量に基づいて張力制御安定化のた
めの前記電流基準の補正量を所定のゲインからめこの補
正量を前記電流制ｍ装置へ与えるダンピング設定器とを
備えた連続熱間圧延機の張力制御装置において、前記速
度検出量の大きざに応じて前記ゲインを設定するダンピ
ングゲイン設定器を設け７ｊことを特徴とする。

（発明の実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照しつ
つ説明する。

第１図はこの実施例に係る張力制御＠置の概略構成図で
ある。そして前記第３図中の要素と同一の要素には同一
の符号を付し、重複する説明は省略するが、ダンピング
ゲイン設定器２０を設け、このダンピングゲイン設定器
２０により速度検出器１５で検出した速度検出信号の大
きさに応じてルーパダンピング設定器１６の制御ゲイン
を設定するようにした点が第３図の装置と異なっている
。

すなわち、この装置では、電動機５で駆動されるルーパ
４ににつて被圧延材１が持上げられるとき、速度検出器
１５で電動機５の回転速度が検出されその速度検出信号
がルーパダンピング設定器１６及びダンピングゲイン設
定器２０に与えられる。

ダンピングゲイン設定器２０では速度検出信号を基にダ
ンピング量決定のためのダンピングゲインを作り、ルー
パダンピング設定器１６に与える。

ルーパダンピング設定器１６では速度検出信号及びダン
ピングゲインに基づき電動１５の電流基準補正量を作り
、電流制御Ｉｌ装置８に加える。

以上のように構成される張力制御装置の動作について説
明する。今、圧延スタンド２，３によって被圧延材１が
定常状態で圧延され、ルーパ４があまり振動していない
とする。このとき電動機５の速度が低いため、ダンピン
グゲイン設定器２０は低めのダンピングゲインを設定す
る。このためルーパダンピング設定器１６で設定される
ダンピング量が減少し、ルーパ電流基準設定器６から電
流制御装Ｍ８へ与えられる基準電流の減少量が小さくな
るので、電流制御装置８による電動機５の制御応答性が
従来よりも改善されることになる。

これに対して圧延開始、終了時あるいは圧延中に大ぎな
外乱が入ったときなどは、これに応動して電動機５の速
度が速くなるので、ダンピングゲイン設定器２０では高
めのダンピングゲインを設定し、ルーパダンピング設定
器１６で設定されるダ一　７　− ンピング量が大ぎくなる。このため電流制御装置８へ与
えられる基準電流の減少量が大きくなり、ルーパ４に多
聞のダンピングがかりられることになるため、張力制御
の安定性が改善されるばかりか、ルーパ４の急激な動き
が抑制されて、例えば上限や下限を規制するためのスト
ッパにルーパ４がぶつかって機械的損傷を受けるといっ
た事態が防止される。

ここで、本実施例においてはダンピングゲインの設定を
電動機５の速度の関数とすることを特徴としているが、
この関数としていかなるパターンをとるかにＪ：り種々
の動作例が考えられる。第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
、（ｄ）はダンピングゲイン設定の例を示すもので、図
（ａ）はルーパ電動機５の速度に対してダンピングゲイ
ンが比例的に増加する比例形特性、図（ｂ）は階段的に
増加する階段形特性、図（Ｃ）は水平部を持ち比例的に
増加する比例形特性、及び図（ｄ）は放物線状に増加す
る放物形特性をそれぞれ示している。

そしてこれらのいずれのパターンを用いても上記−８− のような利点を有する。

なお、上記実施例に係るルーパダンピング設定器１６や
ダンピングゲイン設定器２０等は、アナログ演算回路、
ディジタル演算回路、ハイブリッド演算回路等で実現で
きるばかりか、中央処理装置（ＣＰＵ）やプログラマブ
ルコン１−〇−ラ（ＰＣ）のソフトウェア等でも実現で
きる。

また、上記実施例では、ダンピングゲインの設定を電動
機５の速度によって可変としたが、これをルーパ４の角
度によって可変とすることも考えられる。そしてルーパ
４の角度によってダンピングゲインを変化させる場合は
、特に上下限規制用のストッパにルーパ４がぶつかり損
傷するのを防止できるという利点がある。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、ダンピングゲイン
設定器によりルーパ電動機の速度に応じてダンピング設
定器の制御ゲインを変化させるようにしたため、簡単な
構成でルーパ角度が安定化し、これによってスタンド間
張力が安定化するばかりか、圧延の操業性が改善でき、
ざらにルーパの機械的損傷が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る張力制御装置の概略構成
図、第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）。 （ｄ）は第１図の動作を説明するためのルーパ電動機速
度に対するダンピングゲイン特性図、第３図は従来の張
力制ｍ装置を示す概略構成図である。 １・・・被圧延材、２．３・・・圧延スタンド、４・・
・ルーパ、５・・・ルーパ電動機、６・・・ルーパ電流
基準設定器、８・・・電流制御＠置、９・・・ルーパ角
度検出器、１０・・・ルーパアーム角度Ｍ準設定器、１
１・・・ルーパ角度制御装置、１２・・・主機速度基準
設定器、１３・・・主機速度制御装置、１４・・・主機
電動機、１５・・・速度検出器、１６・・・ルーパダン
ピング設定器、２０・・・ダンピングゲイン設定器。 出願人代理人　猪　股　清 　１１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧延スタンド駆動用の主１１電動機を速度基準に従って
   定速度制御するための速度制御装置と、圧延スタンド間
   の張力伺加用ルーパを駆動するためのルーパ電動機を電
   流基準に従って定電流制御するための電流制御装置と、
   ルーパ角度を検出する角度検出器と、前記ルーパ角度検
   出量が基準角度になるような制御量を作り前記速度基準
   に伺加する角度制御装置と、前記ルーパ電動機の回転速
   度を検出する速度検出器ど、前記速度検出量に基づいて
   張力制御安定化のための前記電流基準の補正（イ）を所
   定のゲインからめこの補正量を前記電流制御装置へ与え
   るダンピング設定器とを備えた連続熱間圧延機の張力制
   御装置において、前記速度検出量の大きさに応じて前記
   ゲインを設定するダンピングゲイン設定器を設【ｊたこ
   とを特徴とする連続熱間圧延機の張力制御装置。