JPS6043206B2 - 連続式圧廷機におけるスタレド間材料の張力制御方法 - Google Patents

連続式圧廷機におけるスタレド間材料の張力制御方法

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JPS6043206B2
JPS6043206B2 JP55044725A JP4472580A JPS6043206B2 JP S6043206 B2 JPS6043206 B2 JP S6043206B2 JP 55044725 A JP55044725 A JP 55044725A JP 4472580 A JP4472580 A JP 4472580A JP S6043206 B2 JPS6043206 B2 JP S6043206B2
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JP
Japan
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stand
speed
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looper
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JP55044725A
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JPS56141905A (en
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利昭 細江
直 谷本
真 福田
裕 柴山
充広 下野
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JFE Engineering Corp
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Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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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
    • B21B37/48Tension control; Compression control
    • B21B37/50Tension control; Compression control by looper control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B41/00Guiding, conveying, or accumulating easily-flexible work, e.g. wire, sheet metal bands, in loops or curves; Loop lifters
    • B21B41/08Guiding, conveying, or accumulating easily-flexible work, e.g. wire, sheet metal bands, in loops or curves; Loop lifters without overall change in the general direction of movement of the work
    • B21B41/10Loop deflectors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続式圧延機においてスタンド間材料の張力
を一定に保つ連続式圧延機におけるスタンド間材料の張
力制御方法に関するものである。
第1図は、公知の連続式圧延機における圧延機間張力制
御の一例について説明するための説明図である。図にお
いて、10は被圧延材料、3は圧延ロール、4はこの圧
延ロールに結合する駆動モータ、60はiスタンドとi
+1スタンドのほゞ中間位置に配置されたルーパ、6は
このルーパ用モータである。スタンド間の張力は、ルー
パ用モータ6のトルクとルーパ角度θを制御することに
よつて所定の値に実現される。したがつてルーパ用モー
タ6のトルクは静的には、次のような各種゛1 1 1
*l、、’■1口寥;゜警j、ツ 一”−なわち、(イ
)ルーパ自体の重心のオフセットにより生ずるトルク、
(口)スタンド間の材料重量を支えるためのトルク、1
1→所定のスタンド間張力を発生させるために、スタン
ド、ルーパ配置、ルーパ角度、材料断面積から幾何学的
に決まるトルクである。ところで、近年、加熱炉からの
低温抽出によるスキッドマークの増大、M℃の全面使用
等に伴ない、ルーパ定張力制御系への板厚変動外乱が激
しくなると、このような制御系では追従できなくなり、
さらには張力変動による圧延荷重変動を増巾させ、M℃
による充分な板厚制御効果を発揮し得なくなつてしまう
ことがあつた。
第1図において、ルーパ材料の慣性を無視すると、(1
)式に示すような関係があり、これから(2)式を満足
するように速度制御ができれば、ルーパ定張力制御系に
与える外乱は少なくなる。
dθ −=α(υ、(を)−り、1、(を)(1)υ、(を)
三V、*、(を)(2) ただし、θ:ルーパ角度 α:幾何学的に決まる係数 り、:iスタンド出側の材料速度 Vll、:i+1スタンド入側の材料速度すなわち、i
スタンド出側の材料速度り。
とi+1スタンド入側の材料速度■とが等しくなるよう
に材料速度Viまたは材料速度■を制御することにより
、張力変動を抑制できる。従来、例えばゲージメータM
℃の圧下位置S。
の動きに比例した速度変更量を反ピボット側の各スタン
ドロール速度に上乗せすることにより、また、スタンド
出側板厚の変動による先進率の変化を本スタンド及び反
ピボット側スタンドロール速度に上乗せすることにより
、張力変動の減少を狙つたものも提案されている。しか
しながら、このような方法によるものは、AGCの圧下
位置S。の動きが、必ずしも入側材料速度変化に1対1
に対応しないという問題点がある。第2図および第3図
に示すゲージメータACC原理の線図において、第2図
では、材料固さが特性aから特性bに変化した場合、N
℃の圧下位置S。
をΔSだけ変化させることにより基準板厚H。を維持す
ることができるが、スタンド入側材料速度は全く変化し
ない。これに対して第3図では、スタンド入側母材厚が
比からHcに変化した場合、M℃の圧下位鄭。をΔSだ
け変化させれば基準板厚民を維持できるが、この場合は
、スタン Hh−Hcド入側材料速度はHaの
割合で変化する。
したがつて、従来の方法では、圧下位置S。の変化が材
料の固さ変動によるものなのか、母材厚変動によるもの
か、又はこれらの組合せによるものなのか判らない。そ
れ故に、反ピボット側スタンドに返すべき速度変更量(
速度サクセシブ量)について明確な値が判らなかつた。
なお、外乱及びルーパ本体・材料の慣性により発生する
ルーパ角度変動は、目標ルーパ角度と現ルーパ角度との
いずれかを検出して、反ピボット側のスタンドのロール
回転数を変化させることにより制御する方法が一般に行
なわれてきた。
本発明は、従来方法における問題点を解決するためにな
されたものであつて、スタンド間材料張力を制御するた
めになされるべき、連続式圧延機における速度制御方法
を提供しようとするものである。本発明は、前スタンド
出側板厚をトラッキングし、任意の時刻における本スタ
ンド入側板厚を把握し、かつ本スタンド出側板厚より本
スタンド入側材料速度を推定し、ピボットスタンドの位
置に従い、本スタンド又はピボット側スタンドロールの
回転速度(回転数)を変化させ、スタンド間張力変動を
抑制することを特徴としている。
第4図は、本発明の方法を実現するための装置の一例を
示す構成図である。図において、1は圧下位置検出装置
、2はロードセル、3は圧延ロール、4は圧延ロール3
の駆動用メインモータ、5は駆動用メインモータ4の速
度計、60はiスタンド(前スタンド)とi+1スタン
ド(本スタンド)のほぼ中間位置に配置されたルーパ、
6はこのルーパ用のモータ、7はルーパ60の角度検出
器、10は被圧延材である。8はメモリ手段80を含む
スタンド出側厚トラッキング装置で、iスタンド側の圧
下位置検出装置1、ロードセル2、メインモータの速度
計5およびルーパ角検出器7からの信号が入力される。
9は反ピボットスタンドへの速度変更量を算出する速度
変更量算出装置で、i+1スタンド側の圧下位置検出装
置1、ロードセル2およびメインモータの速度計5から
の信号が入力される。
また、速度変更量算出装置9はスタンド出側厚トラッキ
ング装置8と信号のやりとりができるように結合され、
その演算出力信号を、iスタンド側のメインモータ4の
制御信号として出力する。このよう1こ構成した装置に
おいて、以下1+1スタンドを含め下流側にピボットス
タンドが存在することを前提としてその動作を説明する
。iスタンド出側板厚H,は、例えばゲージメータ式に
より(3)式で表わすことができる。ただし、HiRe
al(t) iスタンド出側推定板
厚 SiReal(t) iスタンド圧下位置
PiReal(t)iスタンド圧延荷重 NiRe
a,(t) iスタンドロール回転
数 Biiスタンド板巾なお、(3)式は、ゲー
ジメータ式に限らず、例えばX線厚み計等の手段で測定
又は推定されたものでもよい。
スタンド出側厚トラッキング装置8は、iスタンド側の
圧下位置検出装置1からのiスタンド圧下位置信号Si
lロードセル2からiスタンドの圧延荷重信号P,また
、メインモータ速度計5からiスタンドロール回転数信
号Nlをそれぞれ入力し、一定サンプリング間隔(ΔT
sec)毎に(3)式を演算することによつてiスタン
ド出側板厚H,を求め、これをメモリ手段80に順次シ
フトしながら記憶する。ここでメモリ手段80は、スタ
ンド間の最大材料ループ長に対応する容量を有しており
、iスタンド出側材料の移動とともに記憶したiスタン
ド出側板厚Hiを矢印に示すようにシフトし、左側のメ
モリ空間に常にその時刻(最新の時刻)におけるiスタ
ンド出側板厚が記憶されているようになつている。これ
によつてメモリ手段80には、iスタンド出側板厚をト
ラッキングしたものが常に記憶されることとなる。なお
、ここでは一定時間(ΔTsec)毎に出側板厚をトラ
ッキングするようにしたものであるが、被圧延材10が
一定量移動するごとにiスタンド出側板厚をトラッキン
グするようにしてもよい。被圧延材10のiスタンドを
通過した部分は、ある時間後にi+1スタンドに入るが
、任意の時刻におけるi+1スタンド入側板厚は、ルー
パ角度θより幾何学的関係にしたがつてiスタンドと1
+1スタンド間材料長1(θ)を算出し、前記メモリ手
段80のiスタンド側から1(θ)に対応したメモリの
値で定義できる。
そこて、速度変更算出装置9は、i+1スタンド側の圧
下位置検出装置1からi+1スタンドの圧下位置信号S
i+1、ロードセル2からi+1スタンドの圧延荷重信
号Pi+1、またメインモータ速度計5からi+1スタ
ンドロール回転数信号N,+1をそれぞれ入力し、(3
)式を演算することによつてi+1スタンド出側板厚H
,+1を求めている。
いま、iスタンド及びi+1スタンドの基準出側板厚を
H。
,及びH。i+1とすれば、任意の時刻の1+1スタン
ドの入側板厚H4l、i+1スタンドの出側板厚Hi+
1は(4)式、(5)式で表わすことができる。ただし
、ΔHi+1(t)、ΔHi+1(t)はi+1スタン
ドの入側板厚偏差、i+1スタンドの出側板厚偏差であ
る。
なお、基準出側板厚Hci,hOI+1はルーパが選定
した時に(3)式から求める値でもよいし、N℃のロッ
クオン板厚でもよい。
速度変更量算出装置9は、スタンド出側厚トラッキング
装置8からiスタンド出側板厚をトラッキングした信号
を入力して任意の時刻におけるi+1スタンド入側板厚
Hi+1を把握するとともに、(3)式を演算すること
によつて求めたi+1スタンド出側板厚Hi+、より、
i+1スタンド入側材料速度を推定する。
したがつて、速度変更量算出装置9がiスタンドのメイ
ンモータ4に出力す Δυ,べき速度変更
信号]Tは、i+1スタンドの出側板厚が変化した時に
、入側材料速度に影響を与える量と、出側板厚が変化し
た時に先進率の変化により入側材料速度に影響を与える
量に関連し、(6)式で表わすことができる。
ただし、Fi+1:i+1スタンド材料先進率 F
Oi+1:基準板厚算出時のi+1スタ
ンド材料先進率(この値は 従来
良く知られているS[N.5の式で求めてもよいし圧
下率の0.25倍にて近似して
もよい)。
(6)式において、第1項はロールバイト中の連続の式
から導びかれたものであり、第2項の先進率に対する版
厚の影響係数は、基準板厚廻りで近似したものでも良く
、プリセット計算機等により与えられる。
なお、この第2項目は、第1項目に比べて微小量であり
無視してもよい。よつて、速度変更量算出装置9は、i
スタンドロール周速を、iスタンド材料先進率Fiを考
慮 ΔViし?の比率で変化させるようにiスタン V,(1+FO ドのメインモータ5に速度変更信号を与え、これ、によ
り(2)式で示した。
V,<0=■+1(0の関係を満L足される速度制御を
行う。上述したような速度制御、すなわちiスタンド出
側の材料速度V,とi+1スタンド入側の材料速度V,
とが等しくなるような速度制御を行なうことによりルー
パ角度変動が発生せず、材料張力変動を抑制することが
できる。
なお、上記の説明では、iスタンドロール周速だけを制
御するようにしたものであるがi+1スタンドロール周
速を変化させるようにしてもよい。
また、第4図では2スタンド構成で行なうものについて
例示したが、ピボットスタンドが上流である場合、3ス
タンド以上の連続式圧延機の場合、ルーパのない連続式
圧延機の場合等にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は公知の連続式圧延機におけるスタンド間材料の
張力制御方法の一例について説明するための説明図、第
2図および第3図は、ゲージメータAGC原理の線図、
第4図は本発明の方法を実現するための装置の一例を示
す構成図である。 1・・・圧延位置検出装置、2・・・ロードセル、3・
・・圧延ロール、4・・・メインモータ、5・・・速度
計、60◆●●ルーパ、61●ルーパ用モータ、70$
●角度検出器、8・・・スタンド出側厚トラッキング装
置、9・・・速度変更量算出装置、10・・・被圧延材

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 連続式圧延機におけるスタンド間材料の張力制御方
    法において、前スタンド出側板厚をトラッキングし、任
    意の時刻における本スタンド入側板厚を把握するととも
    に、本スタンド出側板厚より本スタンド入側材料速度を
    推定し、ピボットスタンドの位置に従い本スタンド又は
    前スタンドロール回転速度を制御することにより、スタ
    ンド間材料の張力を一定に保つようにした連続式圧延機
    におけるスタンド間材料の張力制御方法。
JP55044725A 1980-04-07 1980-04-07 連続式圧廷機におけるスタレド間材料の張力制御方法 Expired JPS6043206B2 (ja)

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JPS56141905A JPS56141905A (en) 1981-11-05
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