JPS6096320A - 冷間圧延機の自動板厚制御方法 - Google Patents

冷間圧延機の自動板厚制御方法

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JPS6096320A
JPS6096320A JP58202416A JP20241683A JPS6096320A JP S6096320 A JPS6096320 A JP S6096320A JP 58202416 A JP58202416 A JP 58202416A JP 20241683 A JP20241683 A JP 20241683A JP S6096320 A JPS6096320 A JP S6096320A
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JP
Japan
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control system
plate thickness
thickness
side sheet
outlet
Prior art date
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Pending
Application number
JP58202416A
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English (en)
Inventor
Tomoo Matsuda
智夫 松田
Takeshi Katayama
片山 健史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6096320A publication Critical patent/JPS6096320A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B21B37/16Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/165Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions responsive mainly to the measured thickness of the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/24Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
    • B21B1/28Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by cold-rolling, e.g. Steckel cold mill

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】 3.1産業上の利用分野 本発明は、冷間圧延の自動板厚制御において、高精度な
製品を歩留シ良く生産するための制御方法に関するもの
である。
3.2従来技術 銅帯の板厚制御における重要な課題は、製品の板厚偏差
の分散の最小化と平均値の正確化である。
特に近年は加工、組立て等の鉄鋼ユーザにおいて高度な
自動化が進み、加工機械を能率よく運転したり高い組立
て精度を得たりするために素材としての鋼板の板厚精度
向上がよシ強くめられている。従って鉄鋼生産における
原単位削減ならびに歩留向上のためには鋼帯の全長にわ
たシ精度要求を満す必要がある。
圧延する銅帯の全長にわたり板厚偏差の分散を最小にす
るためには、原板に含まれる短い周期の板厚変動の抑制
と、圧延時の速度変更に伴なう板厚の異常変化の防止が
必要である。また、平均値を正確に目的の値に合致させ
るためには、圧延後の板厚偏差の平均的な偏漫を計測し
て、圧延操作を修正する必要がある。このような目的を
達成するために、それぞれフィードフォワード、マスフ
ロー、モニタと呼ばれる制御方式が用いられる。
従来はこれらの制御動作を混用するに際して役割分担を
させる目的で重み付けとしてのゲインを個別に与えたう
えで3者の出力を加え合わせただけであったため、3つ
の出力が互いに干渉し合って制御状態を乱して、かえっ
て板厚精度を悪化させることがあり、そのため制御系の
調整や保全も複雑であった。
3.3発明の目的 本発明は板厚の制御に際して各制御方式の入力偏差信号
をそれぞれ異なる3つの周波数帯域に分離し、高周波領
域はフィードフォワード制御系に、中周波領域はマスフ
ロー制御系に、低筒波領域はモニタ制御系にそれぞれ分
担させてロール圧下装置を操作することにより、個々の
方式の特徴を生かしつつ、互いに干渉しあうことなく独
立に制御できるようにした。本発明によれば3つの制御
方式を全く独立に調整できるので試運転調整や保全が容
易であシ、さらには3つの制御方式ごとの制御系を個別
に自動最適調整することもできる。
3.4発明の構成、作用 以下、本発明を図面により説明する。第1図は本発明を
実施するための装置例を示し、この図においてlは圧延
ロールであり、2は銅帯である。3゜4は板厚計であ、
?、5.6は板速計である。なお、銅帯の圧延方向を右
行きとすれば、3は入側板厚計、4は出側板厚計、5は
入側板速計、6は出側板速計としての働きをする。7は
板厚制御装置、8は圧下シリンダー、9は圧下制御装置
である。
第2図はフィードフォワード制御方式の動作原理を示す
ものである。入側板厚計3で計測された板厚偏差に比例
して、計測点が圧延ロールlの直下に到達したタイミン
グを見計らって板厚制御装置7−1から圧下制御装置9
へ圧下指令を与える。
この方式の利点は、高い応答性を持つことであシ、短い
周期の板厚変動を抑制するために有効である。
この方式を単独に使用した場合の欠点は、圧延結果の適
否を次の圧延動作に反映することができないので長い周
期の板厚偏差の平均値の不適正を生じやすい。又、加減
速時に生ずる不安定な板厚の異常変化等、入側板厚の変
動に起因しない出側板厚の変動には効果がないことであ
る。すなわち高周波数の動作に有効だが1代周波数及び
加減速の制御動作に弱点がある。
第3図はモニタ制御方式の動作原理を示すものである。
圧延ロール1で圧延された鋼板2は出側板厚計4まで到
達して初めて圧延結果としての板厚を測ることができる
。この時点で板厚制御装置7−2が圧下制御装置9に対
して圧延動作の過不足の修正を指令する。この方式の利
点は、圧延結果の適否を正確に次の圧延動作に反映でき
るので、長い周期を持つ板厚偏差の平均値の不適正を防
止することができる。又、この方式を単独に使用した場
合の欠点は、圧延ロール直下よシ出側板厚計に板が到達
するに要する無駄時間の存在により圧延ロール1と出側
板厚計4との距離と同等以下の短い周期を持つ板厚変動
を抑制できないので、原板に含まれる短い周期の板厚変
動および加減速で生ずる急激な板厚の異常に対して効果
がないことである。すなわち低周波数の動作に有効だが
高周波数と加減速の動作に弱点がある。
第4図はマスフロー制御方式の動作原理を示すものであ
る。入側板厚計3で計測された鋼板上の計測点が、圧延
ロール1に至り圧延された後の板厚は質量保存則から入
側板速v1と出側板速v2を用いて 但し、hlは入側板厚計を用いて計測された入側△ 板厚、h2は出側板厚の推定値(マスフローゲージ)で
ある。マスフロー制御方式では、第3図でのべたモニタ
制御方式における出側板厚計測値に代わりこのマスフロ
ーゲージを用いて圧延動作の過不足を修正するものであ
る。この方式の利点は板厚変化が出側板厚計に到達する
まで待たずに、圧延ロールの直下において発生しつつあ
る瞬間に検出できるため制御系の応答が早いことである
。このため、加減速時に発生する不安定で急激な板厚の
異常変化をも即座に抑制するべく板厚制御装置7−3が
圧下制御装置9に指令を発することが可能となる。この
方式を単独に用いた場合の欠点は、得られた出側板厚が
あくまでも推定値にすぎないため、入側板厚計や入側と
出側の板厚計の計測誤差が全て推定値の誤差となるため
、制御結果としての出側板厚の平均値が目標値から外れ
ることである。すなわち加減速時の制御動作に有効だが
、低周波数の動作に弱点がある。
以下に本発明の具体的な適用例を示す。第5図は第1図
の板厚制御装置7を詳細に示したものである。入力偏差
信号としての入側板厚計測値10は、高域ろ過フィルタ
ー11、圧延動作タイミング制整器12、フィードフォ
ワード調節器13−1からなるフィードフォワード制御
系14を通して加算器15へ出力される。このため、フ
ィードフォワード制御系14は高域ろ過フィルター11
を通過する高周波領域の信号だけに応答し、それ以外の
周波数に対しては干渉しないという特性を持つことにな
る。
次に、入側板厚計測値10、入側板速16、出側板速1
7は式(1)にもとづく出側板厚推定器18を通して入
力偏差信号としてのマスフローゲージ19となり離散型
帯域ろ過フィルター20、マスフロー調節器13−2か
ら加算器15へと印加される。これがマスフロー制御系
21を構成する。
このため、マスフロー制御系21は離散型帯域ろ過フィ
ルター20を通過する中周波領域の信号にだけ応答し、
それ以外の周波数に対しては干渉しないという特性を持
つことになる。
さらに入力偏差信号としての出側板厚計測値22は、低
域ろ過フィルター23、モニタ調節器13−3を通して
加算器15に加えられる。それがモニタ制御系24を構
成する。このためモニタ制御系24は低域ろ過フィルタ
ー23を通過する低周波数の信号にだけ応答し、それ以
外の周波数には干渉しないという特性を持つことになる
第6図(、)は高域ろ過フィルター11、第6図(b)
は帯域ろ過フィルター20、第6図(C)は低域ろ過フ
ィルター23の個々の周波数とゲインGの特性を衣す。
横軸のfは周波数を表す。
3つの制御方式における個々の調節器13−1゜13−
2.13−3のゲインを1と仮定すると個々のフィルタ
ー11.20.23だけを取り出して第7図(、)のよ
うに接続した場合に、入力Uと出力yの間の周波数とゲ
イン間の特性が第7図(b)にしめず平担な特性となる
ように個々の遮断周波数を整合させることが、調整方法
である。逆にいえば、第7図(、)の構成であらかじめ
調整したフィルター11.20.23を第5図の構成に
適用したうえで、各調節器13−1 、13−2 、1
3−3のゲインを個々に前置したフィルターのろ過周波
数の範囲でゲインが1になるように個別に調整すればよ
い。
なお15は混合器である。
又、3つのフィルターの遮断周波数(第6図のfa、お
よびf+u)を決定する際には、マスフロー制御方式に
適用する帯域ろ過フィルターの上限及び下限の遮断周波
数として、加減速時に発生する板厚異常に含まれる周波
数の上限及び下限を適用する。
3.5発明の効果 以上のようにして構成した冷間圧延機の自動板厚制御装
置は、3つの制御方式のゲイン調費を独立して行えるの
で、試運転調整が容易であり工期を大幅に短縮できるう
え、日常の保全も簡単であるため常時、最高の設備機能
を発揮することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は圧延スタンドの入側と出側に板厚計と板速計を
有する圧延機を示す図、第2図はフィードフォワード制
御方式を説明する図、第3図はモニタ制御方式を説明す
る図、第4図はマスフロー制御方式を説明する図、第5
図は本発明を実施するだめの板厚制御装置を示す図、第
6図、第7図(b)は周波数とゲインの特性を示す図、
第7図(a)は遮断周波数を整合するだめの回路を示す
ブロック図である。 1:圧延ロール、2:銅帯、3.4:板厚計、5.6:
板速計、7:板厚制御装置、9:圧下制御装置。 出願人 新日本製鐵株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 冷間圧延機の入側と出側におのおの板厚計と板速計する
    圧延機の自動板厚制御において、フィードフォワード、
    マス70−、及びモニタ制御方式を同時に作動させる場
    合、各制御方式の入力偏差信号をそれぞれ異なる3つの
    周波数帯域に分離し、高周波領域はフィードフォワード
    制御系に、中周波領域はマスフロー制御系に、低周波領
    域はモニタ制御系にそれぞれ分担させてロール圧下装置
    を操作することを特徴とする、冷間圧延機の自動板厚制
    御方法。
JP58202416A 1983-10-28 1983-10-28 冷間圧延機の自動板厚制御方法 Pending JPS6096320A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08238508A (ja) * 1995-02-28 1996-09-17 Minato Electron Kk レーザドップラ法を利用した鋼板の板厚の圧延自動ゲージ制御方法とその装置
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FR2936436A1 (fr) * 2008-10-01 2010-04-02 Converteam Technology Ltd Procede de controle du laminage d'une bande de tole
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