JPS6127111A - 圧延材の形状制御方法 - Google Patents
圧延材の形状制御方法Info
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- JPS6127111A JPS6127111A JP14737084A JP14737084A JPS6127111A JP S6127111 A JPS6127111 A JP S6127111A JP 14737084 A JP14737084 A JP 14737084A JP 14737084 A JP14737084 A JP 14737084A JP S6127111 A JPS6127111 A JP S6127111A
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- rolling
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
- B21B37/38—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll bending
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、熱間圧延機における圧延材の形状を制御する
制御方法に係シ、特に圧延材の形状制御を行う場合のセ
ットアツプ計算の学習制御による制御精度向上に関する
。
制御方法に係シ、特に圧延材の形状制御を行う場合のセ
ットアツプ計算の学習制御による制御精度向上に関する
。
一般に、圧延材の品質は圧延方向の形状（以下、形状と
略記する。）、板厚、板幅で評価される。
略記する。）、板厚、板幅で評価される。
このうち、形状は第７図に示す如く圧延材３０幅で表わ
される。
される。
λ＝（（−十−）１２−−）Ｘ１００ （％）圧延材の
形状は平坦（λ＝０）であることが望ましく、シたがっ
て、高品質の製品を提供す′るためには圧延材の形状が
平坦となるように最適な制御を行う必要がある。
形状は平坦（λ＝０）であることが望ましく、シたがっ
て、高品質の製品を提供す′るためには圧延材の形状が
平坦となるように最適な制御を行う必要がある。
この所定の品質を確保するための制御として、従来では
、圧延ラインのセットアップ（ロールギャップ、圧延速
度、作業ロールペンディングカ等の設定）を行うセット
アツプ計算、圧延′中に行う制御（フィードバック制御
およびオ°ペレータの手動介入も含めて以下ＤＤＣ（ダ
イレクト・ディジタル・コントロール）と称すンおよび
セットアップ計算を補正する学習制御を行っている。
、圧延ラインのセットアップ（ロールギャップ、圧延速
度、作業ロールペンディングカ等の設定）を行うセット
アツプ計算、圧延′中に行う制御（フィードバック制御
およびオ°ペレータの手動介入も含めて以下ＤＤＣ（ダ
イレクト・ディジタル・コントロール）と称すンおよび
セットアップ計算を補正する学習制御を行っている。
制御装置は圧延ライン中の圧延機セットアツプを行った
うえで、ＤＤＣを開始するが、セットアツプ計算の計算
結果が形状を平坦にする適正値になっていない場合は、
ＤＤＣが動作してフィードバック制御により形状を平坦
にするものの、平坦になるまでの製品の品質が悪化して
しまい、製品歩留シが低下してしまう。
うえで、ＤＤＣを開始するが、セットアツプ計算の計算
結果が形状を平坦にする適正値になっていない場合は、
ＤＤＣが動作してフィードバック制御により形状を平坦
にするものの、平坦になるまでの製品の品質が悪化して
しまい、製品歩留シが低下してしまう。
そこで、通常の形状制御においては第８図に示すように
セットアツプ時点の形状目標値λｒａｔと、この目標値
λｒａｔによυセットアツプされた圧延ラインで圧延さ
れた圧延材の初期形状値λ２（ＤＤＣ開始以前の形状）
との偏差（λｒａｆ−λｒ）に平滑処理を施して平均値
λを求め、この平均値λを次の圧延材の目標値とする。
セットアツプ時点の形状目標値λｒａｔと、この目標値
λｒａｔによυセットアツプされた圧延ラインで圧延さ
れた圧延材の初期形状値λ２（ＤＤＣ開始以前の形状）
との偏差（λｒａｆ−λｒ）に平滑処理を施して平均値
λを求め、この平均値λを次の圧延材の目標値とする。
いわゆる学習制御を行なっている。
この初期形状値λ、としては圧延ラインの出側に設置さ
れた形状検出器によシ直接測定した値を用いておシ、平
均値λは、 λ＝（１−Ｂ）λ′＋β（λｔｒｉ−λｒ）として求め
ている。ここで、β：平滑定数（ノイズの大きいとき０
に近く、通常は０．３程度）、λ′ ：前回学習値であ
る。
れた形状検出器によシ直接測定した値を用いておシ、平
均値λは、 λ＝（１−Ｂ）λ′＋β（λｔｒｉ−λｒ）として求め
ている。ここで、β：平滑定数（ノイズの大きいとき０
に近く、通常は０．３程度）、λ′ ：前回学習値であ
る。
しかしながら、熱間圧延材の形状検出器は次のような問
題点から非接触の光学式のものしか使用できず、検出精
度が悪い。すなわち、熱間圧延材は９００〜１１００ｔ
ｌｌ’の高温で圧延されているが、圧延材に検出器を接
触させて測定することは検出器に加わる熱的なストレス
により不可能である。
題点から非接触の光学式のものしか使用できず、検出精
度が悪い。すなわち、熱間圧延材は９００〜１１００ｔ
ｌｌ’の高温で圧延されているが、圧延材に検出器を接
触させて測定することは検出器に加わる熱的なストレス
により不可能である。
また、冷間圧延材の形状検出方法のように、圧延材に張
力を加え、振動させたうえで応力分布を検出する方法は
、熱間圧延材においては張力による幅精度への影響が大
きい（つまシ、熱間ではたやすく延びてしまう。）こと
および圧延材が非磁性体となっていることから不可能で
ある。以上のことから、熱間圧延材の形状検出器には非
接触型の光学式の検出器しか使用できないのが現状であ
る。
力を加え、振動させたうえで応力分布を検出する方法は
、熱間圧延材においては張力による幅精度への影響が大
きい（つまシ、熱間ではたやすく延びてしまう。）こと
および圧延材が非磁性体となっていることから不可能で
ある。以上のことから、熱間圧延材の形状検出器には非
接触型の光学式の検出器しか使用できないのが現状であ
る。
光学式形状検出器の測定原理は、第７図に示した圧延材
の幅方向３ケ所に光を当て、圧延材で反射した光の動き
から圧延材の形状を求めるものである。第９図を用いて
形状検出器の動作を詳述する。形状検出器は圧延材の形
状が正弦波であるという仮定の下に（正弦波近似）、以
下に述べる方法で波打度に換算している。
の幅方向３ケ所に光を当て、圧延材で反射した光の動き
から圧延材の形状を求めるものである。第９図を用いて
形状検出器の動作を詳述する。形状検出器は圧延材の形
状が正弦波であるという仮定の下に（正弦波近似）、以
下に述べる方法で波打度に換算している。
いま、圧延材の形状が第９図の（Ｉ）に示すよｐに、
である場合を考える。形状検出器の中では（１）式を微
分した信号を作９、 なる信号を得る。これが（ＩＩ）に示す波形である。
分した信号を作９、 なる信号を得る。これが（ＩＩ）に示す波形である。
この（ｎ）の信号を全波整流して、サンプリング時間ｔ
の区間積分して波打度との対応較正を行い演算表示して
いる。（ｘ＝ｖｔ、ｖ：圧延材の速度ン ここに Ｋ：定数 であシ、形状検出器の出力値は なる演算結果である。
の区間積分して波打度との対応較正を行い演算表示して
いる。（ｘ＝ｖｔ、ｖ：圧延材の速度ン ここに Ｋ：定数 であシ、形状検出器の出力値は なる演算結果である。
形状検出器の出力値は、（■）に示すようにサンプリン
グ時間を毎に更新される。以上が検出原理である。
グ時間を毎に更新される。以上が検出原理である。
さらに、圧延材に機械的振動２ （１）が加わった場合
を考えると、（８）式の積分値は Ｆ＝に−（−） ・ｔ＋Ｚ（ｔ）−Ｚ（０）となシ、Ｚ
（ｔ）−Ｚ（０）の誤差が生じる。したがって、光学式
の形状検出器は機械的振動を受けると正確に形状を求め
ることが極めて困錯になる。なお、機械的振動とは、例
えば圧延に伴う圧延材のあげれなどのことである。
を考えると、（８）式の積分値は Ｆ＝に−（−） ・ｔ＋Ｚ（ｔ）−Ｚ（０）となシ、Ｚ
（ｔ）−Ｚ（０）の誤差が生じる。したがって、光学式
の形状検出器は機械的振動を受けると正確に形状を求め
ることが極めて困錯になる。なお、機械的振動とは、例
えば圧延に伴う圧延材のあげれなどのことである。
以上述べたような形状検出器の問題にょシ圧延材の初期
形状λ１の検出精度が悪くなるために、熱間圧延ライン
においては学習制御の効果がなかなか現われずにセット
アツプ計算の精度を改善し難いという問題があった。
形状λ１の検出精度が悪くなるために、熱間圧延ライン
においては学習制御の効果がなかなか現われずにセット
アツプ計算の精度を改善し難いという問題があった。
以上のことを要約すれば、熱間圧延において使用可能な
形状検出器は圧延材が非磁性体でおること等により非接
触型である光学式形状検出器に限られる。しかし、光学
式形状検出器は圧延材の振動をも形状と認識するために
精度は低い。このために、形状の目標値と検出器の出力
値との偏差を学習する従来の学習制御では効果があがら
ずセットアツプ精度が向上しないという問題点があると
いうことである。
形状検出器は圧延材が非磁性体でおること等により非接
触型である光学式形状検出器に限られる。しかし、光学
式形状検出器は圧延材の振動をも形状と認識するために
精度は低い。このために、形状の目標値と検出器の出力
値との偏差を学習する従来の学習制御では効果があがら
ずセットアツプ精度が向上しないという問題点があると
いうことである。
なお、６重圧延機における形状制御方法として、特開昭
５５−１２８３１１号公報に示されたものがおる。
５５−１２８３１１号公報に示されたものがおる。
本発明は、熱間圧延における形状制御において、形状検
出器自体の精度に限界があったり、精度向上を期待でき
ない場合であっても、その形状検出器の精度の限界内に
おいて可能な限シ圧延材の形状品質を向上しうる形状制
御方法を提供することを目的とする。
出器自体の精度に限界があったり、精度向上を期待でき
ない場合であっても、その形状検出器の精度の限界内に
おいて可能な限シ圧延材の形状品質を向上しうる形状制
御方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明による形状制御方法
は、予め設定された各圧延条件予測値に基づき、かつ圧
延機の出側に設置された形状検出器の検出信号に基づい
て圧延材の形状をフィードバック制御する方法において
、前記形状検出器の検出信号に基づいて圧延中の圧延材
の形状をフィードバック制御し、一の圧延材の圧延が終
了した段階における形状制御の操作量とこの操作量によ
る圧延材への影響係数とにより圧延機のセットアツプ計
算値の補正を行うようにした点に特徴を有する。
は、予め設定された各圧延条件予測値に基づき、かつ圧
延機の出側に設置された形状検出器の検出信号に基づい
て圧延材の形状をフィードバック制御する方法において
、前記形状検出器の検出信号に基づいて圧延中の圧延材
の形状をフィードバック制御し、一の圧延材の圧延が終
了した段階における形状制御の操作量とこの操作量によ
る圧延材への影響係数とにより圧延機のセットアツプ計
算値の補正を行うようにした点に特徴を有する。
よシ具体的にい２と、圧延材両端の波打度差の絶対値１
−−−１が一定値以下の場合に形状検出器の出力より急
峻度λを計算し、その結果を第４図に示す飽和屋に認識
するフィードバック制御によ）最終スタンドの作業ロー
ルペンディング力を操作する。このフィードバック制御
が完了した時点においては圧延材の形状が平坦になって
いるという特徴を生かしフィードバック制御完了時点の
操作量とセットアツプに用しているモデル式よシ算出さ
れる圧延材の形状に対する影響係数とによｐ初期形状λ
１を計算し学習制御を行うことを特徴とするものである
。
−−−１が一定値以下の場合に形状検出器の出力より急
峻度λを計算し、その結果を第４図に示す飽和屋に認識
するフィードバック制御によ）最終スタンドの作業ロー
ルペンディング力を操作する。このフィードバック制御
が完了した時点においては圧延材の形状が平坦になって
いるという特徴を生かしフィードバック制御完了時点の
操作量とセットアツプに用しているモデル式よシ算出さ
れる圧延材の形状に対する影響係数とによｐ初期形状λ
１を計算し学習制御を行うことを特徴とするものである
。
次に、本発明による形状制御方法の好適な実施例を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
第１図に本発明による形状制御方法を実施するための制
御装置および制御装置と圧延ラインとの関係を示す。
御装置および制御装置と圧延ラインとの関係を示す。
第１図において、圧延ラインは複数台の圧延機スタンド
（本実施例においては７台＞８１ 、８２゜・・・・・
・Ｓ７によって構成される。この圧延ラインにおいて、
圧延材３の形状は各スタンド８１〜Ｓγの圧延荷重と補
強ロール１、作業ロール２のロール形状および作業ロー
ルペンディングカにょシ決まる。これらの要因のうち、
圧延荷重は製品板厚によシ決まる各スタンドのパワーバ
ランスにょシ、ロール形状は圧延スケジュールにょシそ
れぞれ定まる量である。このために作業ロールペンディ
ング力は、各スタンド出側の圧延材３の形状を平坦とす
る条件の下に決定されて各スタンド８１〜Ｓ７のセット
アツプが行われる。
（本実施例においては７台＞８１ 、８２゜・・・・・
・Ｓ７によって構成される。この圧延ラインにおいて、
圧延材３の形状は各スタンド８１〜Ｓγの圧延荷重と補
強ロール１、作業ロール２のロール形状および作業ロー
ルペンディングカにょシ決まる。これらの要因のうち、
圧延荷重は製品板厚によシ決まる各スタンドのパワーバ
ランスにょシ、ロール形状は圧延スケジュールにょシそ
れぞれ定まる量である。このために作業ロールペンディ
ング力は、各スタンド出側の圧延材３の形状を平坦とす
る条件の下に決定されて各スタンド８１〜Ｓ７のセット
アツプが行われる。
さて、制御装置５は、第２図に示すように、次に述べる
３種類の処理を行う。第一に大型計算機（図示せず）か
ら与えられる圧延条件予測値（ｐＩＩ” ＊ ｒ−＋
ｂ−・・・・・・）に基づいて各スタンド８１−８７の
作業ロール２の最適ロールペンディング力Ｆ１本〜Ｆ７
＊を決定するセットアツプ計算（セットアツプ計算部８
）、第二に圧延中における形状検出器４の検出信号に基
づいてロールペンディングカをフィードバック制御する
、ＤＤｃ処理ＣＤＤＣ処理部６）、第三に圧延材１本ご
とに圧延終了時点で急峻度値λを計算して行う学習制御
（学習制御部７）を行うものである。
３種類の処理を行う。第一に大型計算機（図示せず）か
ら与えられる圧延条件予測値（ｐＩＩ” ＊ ｒ−＋
ｂ−・・・・・・）に基づいて各スタンド８１−８７の
作業ロール２の最適ロールペンディング力Ｆ１本〜Ｆ７
＊を決定するセットアツプ計算（セットアツプ計算部８
）、第二に圧延中における形状検出器４の検出信号に基
づいてロールペンディングカをフィードバック制御する
、ＤＤｃ処理ＣＤＤＣ処理部６）、第三に圧延材１本ご
とに圧延終了時点で急峻度値λを計算して行う学習制御
（学習制御部７）を行うものである。
ここで、第３図に、最終スタンドＳ７出側に設置された
形状検出器４の特性の１例を示す。この特性は４種類の
試験材によシ、試験材の移動速度を変えて測定したもの
である。横軸に試験材の実形状、縦軸に形状検出器４の
出力値をとっている。
形状検出器４の特性の１例を示す。この特性は４種類の
試験材によシ、試験材の移動速度を変えて測定したもの
である。横軸に試験材の実形状、縦軸に形状検出器４の
出力値をとっている。
第３図に示すように、実形状と出力値には５０％程度の
差がある。゛しかし、形状が平坦な場合は形状検出器４
の出力値もＯ±０．０５％の値になり誤差は小さくなっ
ている。したがって、ＤＤＣでは形状検出器４の出力値
がゼロとなるようにフィードバック制御を行い作業ロー
ルペンディング力を操作すればよい。すなわち、形状検
出器４の検出信号はフィードバック制御にのみ用い、学
習制御には用いない。なお、形状が平坦な場合に、形状
検出器４の出力値がゼロでなく特定の値を示す場合には
、形状検出器４の出力値をその特定値となるようにフィ
ードバック制御を行えば同等の効果が得られることは明
らかである。
差がある。゛しかし、形状が平坦な場合は形状検出器４
の出力値もＯ±０．０５％の値になり誤差は小さくなっ
ている。したがって、ＤＤＣでは形状検出器４の出力値
がゼロとなるようにフィードバック制御を行い作業ロー
ルペンディング力を操作すればよい。すなわち、形状検
出器４の検出信号はフィードバック制御にのみ用い、学
習制御には用いない。なお、形状が平坦な場合に、形状
検出器４の出力値がゼロでなく特定の値を示す場合には
、形状検出器４の出力値をその特定値となるようにフィ
ードバック制御を行えば同等の効果が得られることは明
らかである。
次に、制御装置５で行うセットアツプ計算、ＤＤＣ，学
習制御の各内容を説明する（第２図、参照）。セットア
ツプ計算は、圧延条件予測値（各スタンドの圧延荷重、
板厚等）を別の制御装置から受信した後にセットアツプ
計算部８で実施される。セットアツプ計算部８では、圧
延条件予測値の他に後述する学習制御の結果λを用いて
平坦な圧延材が得られる条件の下でセットアツプ計算の
モデル式に基づいた計算処理が行われる。モデル式は、
各スタンド毎の圧延材の出側形状λ、圧延荷重ｐ１作業
ロールペンディングカＦ１圧下率ｒ１板幅す等の関数で
表わされておシ、スタンド屋をｎと書くと、 ’ａ＝ｆ （ｐｍ、 Ｆ＋＋、 ｒ、、 ｂ、、
’！１−１＋ ＋＋・＋＋ ）・・・・・・・・・（５
） なる関係がある。
習制御の各内容を説明する（第２図、参照）。セットア
ツプ計算は、圧延条件予測値（各スタンドの圧延荷重、
板厚等）を別の制御装置から受信した後にセットアツプ
計算部８で実施される。セットアツプ計算部８では、圧
延条件予測値の他に後述する学習制御の結果λを用いて
平坦な圧延材が得られる条件の下でセットアツプ計算の
モデル式に基づいた計算処理が行われる。モデル式は、
各スタンド毎の圧延材の出側形状λ、圧延荷重ｐ１作業
ロールペンディングカＦ１圧下率ｒ１板幅す等の関数で
表わされておシ、スタンド屋をｎと書くと、 ’ａ＝ｆ （ｐｍ、 Ｆ＋＋、 ｒ、、 ｂ、、
’！１−１＋ ＋＋・＋＋ ）・・・・・・・・・（５
） なる関係がある。
さらに、（５）式中の入側形状λ、−マ は熱間圧延材
においては、第３０回塑性加工学会連合溝演会「ホット
ストリップのクラウン・形状制御法に関する研究（第５
報）」にて報告されているように約１０％程度しか出側
形状λ、に影響しないような複数台のタンデムミルにお
いては、圧延材の形状λ０が最終スタンドＳ７出側の形
状λ７に及ばず影響は、 であ夛無視できる値となる。したがって、熱間タンデム
圧延を対象とした本実施例では圧延材の形状λ。を考慮
することなくセットアツプを行うととができるので、後
述する学習制御をバー間で行うことが可能となる。
においては、第３０回塑性加工学会連合溝演会「ホット
ストリップのクラウン・形状制御法に関する研究（第５
報）」にて報告されているように約１０％程度しか出側
形状λ、に影響しないような複数台のタンデムミルにお
いては、圧延材の形状λ０が最終スタンドＳ７出側の形
状λ７に及ばず影響は、 であ夛無視できる値となる。したがって、熱間タンデム
圧延を対象とした本実施例では圧延材の形状λ。を考慮
することなくセットアツプを行うととができるので、後
述する学習制御をバー間で行うことが可能となる。
各スタンドの最適な作業ロールペンディング力Ｆ、は、
圧延荷重ｐｎ、圧下率ｒ１、板幅ｂｌ等の予測値（ｐ、
” 、 ｒ、” 、 ｂ、” 、・・・・・・）と学習
制御の結果である圧延材の形状補正値λにより、Ｆ ”
＝ｆ−１（１）？”ｌλｒ＊ｆ＋２１ ｒ７ ＋ｂ？”
＋λ、＊曲、、）Ｆｇ” ”” ’ −’ （１）ａ’
＋λ６．ｒ６＊、ｂ６４′Ｉλ、＊ 、 曲、、）Ｆ
ｌ”−ｆ−’ （１’１” ＋ λ１ ＋ ｒｌ” ｗ
Ｊ” ｅ λＯ”ｌ・・曲）１λ：１＜３ Ｆ ｍｌｎ≦Ｆｎ≦Ｐ、、、（機械の仕様で決まる）・
・・・・・・・・（６） なる方程式を解き、最適な作業ロールペンディング力を
求めている。ここに％ Ｆａｔｓ：作業ロールペンデ
ィング力の最小値、Ｆ□８：作業ロールペンディング力
の最大値であり、Ｊｏ＝Ｑとしている。また、６値に附
された矢印は予測値（セットアツプ）を表わすものであ
る。
圧延荷重ｐｎ、圧下率ｒ１、板幅ｂｌ等の予測値（ｐ、
” 、 ｒ、” 、 ｂ、” 、・・・・・・）と学習
制御の結果である圧延材の形状補正値λにより、Ｆ ”
＝ｆ−１（１）？”ｌλｒ＊ｆ＋２１ ｒ７ ＋ｂ？”
＋λ、＊曲、、）Ｆｇ” ”” ’ −’ （１）ａ’
＋λ６．ｒ６＊、ｂ６４′Ｉλ、＊ 、 曲、、）Ｆ
ｌ”−ｆ−’ （１’１” ＋ λ１ ＋ ｒｌ” ｗ
Ｊ” ｅ λＯ”ｌ・・曲）１λ：１＜３ Ｆ ｍｌｎ≦Ｆｎ≦Ｐ、、、（機械の仕様で決まる）・
・・・・・・・・（６） なる方程式を解き、最適な作業ロールペンディング力を
求めている。ここに％ Ｆａｔｓ：作業ロールペンデ
ィング力の最小値、Ｆ□８：作業ロールペンディング力
の最大値であり、Ｊｏ＝Ｑとしている。また、６値に附
された矢印は予測値（セットアツプ）を表わすものであ
る。
以上のセットアツプ完了後に圧延が開始され、圧延材３
が形状検出器４の直下を通過した時点から最終スタンド
を抜けるまでＤＤＣ処理が行われる。
が形状検出器４の直下を通過した時点から最終スタンド
を抜けるまでＤＤＣ処理が行われる。
次に、ＤＤＣ処理は最終スタンドＳ７の作業ロールペン
ディング力Ｆ７を操作することにより行い、形状検出器
４の形状信号をゼロにするようにフィードバック制御を
行っている。ロールペンディング力の操作は、上下作業
ロール２の各軸受箱間に設けられた油圧ジヤツキ１４等
を伸縮させて行なわれる。しかし、圧延材３の状態によ
シ片伸び現象が生じた場合にはフィードバック制御を中
止している。片押現象とは、圧延材の両端の波打度の差
（−ｚ−２）が大きい場合を指す。片押現象が生じてい
る場合にフィードバック制御を行うと、第６図に示すよ
うに（片伸び）→（複合伸び）→（片伸び）というハン
チング現象がおこる。このハンチング現象が生じる波打
度の差は、圧延材の条件（材質、板幅、板厚）および形
状検出器の特性によシ経済的に定められる値である。
ディング力Ｆ７を操作することにより行い、形状検出器
４の形状信号をゼロにするようにフィードバック制御を
行っている。ロールペンディング力の操作は、上下作業
ロール２の各軸受箱間に設けられた油圧ジヤツキ１４等
を伸縮させて行なわれる。しかし、圧延材３の状態によ
シ片伸び現象が生じた場合にはフィードバック制御を中
止している。片押現象とは、圧延材の両端の波打度の差
（−ｚ−２）が大きい場合を指す。片押現象が生じてい
る場合にフィードバック制御を行うと、第６図に示すよ
うに（片伸び）→（複合伸び）→（片伸び）というハン
チング現象がおこる。このハンチング現象が生じる波打
度の差は、圧延材の条件（材質、板幅、板厚）および形
状検出器の特性によシ経済的に定められる値である。
第２図には、片伸び現象と判定する波打度差をλＥと記
載している。片伸び現象が生じていない場合には、最終
スタンドＳ７の作業ロールペンディングカＦ７を操作す
るフィードバック制御が行われる。
載している。片伸び現象が生じていない場合には、最終
スタンドＳ７の作業ロールペンディングカＦ７を操作す
るフィードバック制御が行われる。
このフィードバック制御においては、形状検出器から得
られた波打度から急峻度λを算出し、その結果を第４図
に示すように飽和盤に認識してフィードバック制御を実
施している。第４図におけるｈの値は、圧延材３が平坦
で張力が加わっていない条件の下で形状検出器４が出力
するノイズ幅ｅおよびフィードバック制御系の安定性を
考慮して決定される値である。ここでノイズ幅ｅとは第
３図において実形状ゼロの時の検出器出力の示す値の範
囲をいう。ｄの値はフィードバック制御系の安定性を考
慮して決定される値でア夛、本実施例ではオーバーシュ
ートが出ない範囲の最大値にセットしている。
られた波打度から急峻度λを算出し、その結果を第４図
に示すように飽和盤に認識してフィードバック制御を実
施している。第４図におけるｈの値は、圧延材３が平坦
で張力が加わっていない条件の下で形状検出器４が出力
するノイズ幅ｅおよびフィードバック制御系の安定性を
考慮して決定される値である。ここでノイズ幅ｅとは第
３図において実形状ゼロの時の検出器出力の示す値の範
囲をいう。ｄの値はフィードバック制御系の安定性を考
慮して決定される値でア夛、本実施例ではオーバーシュ
ートが出ない範囲の最大値にセットしている。
以上のフィードバック制御系は、第５図に示すブロック
図で表現することができる。この第５図中に点線で囲ん
だ部分が第２図のＤＤＣ処理部６で実行される内容であ
る。但し目標値λ２．ｆは圧延材を平坦にする目的のた
めに、ゼロに固定されている。ブロック９は第３図に示
した形状検出器の出力値の認識方法を示す図であシ、ブ
ロック１０は積分器を示す。（Ｓはプラス交換の演算子
である。）ブロック１１は、最終スタンドの作業ロール
ペンディングカの応答を表わす伝達関数であシ、ブロッ
ク１２は作業ロールペンディングカと圧延材の形状との
関係を表わす伝達関数である。
図で表現することができる。この第５図中に点線で囲ん
だ部分が第２図のＤＤＣ処理部６で実行される内容であ
る。但し目標値λ２．ｆは圧延材を平坦にする目的のた
めに、ゼロに固定されている。ブロック９は第３図に示
した形状検出器の出力値の認識方法を示す図であシ、ブ
ロック１０は積分器を示す。（Ｓはプラス交換の演算子
である。）ブロック１１は、最終スタンドの作業ロール
ペンディングカの応答を表わす伝達関数であシ、ブロッ
ク１２は作業ロールペンディングカと圧延材の形状との
関係を表わす伝達関数である。
ブロック１３は、最終スタンドの作業ロール値下の圧延
材の形状が、制御装置５に入力されるまでの無駄時間τ
を表わしている。
材の形状が、制御装置５に入力されるまでの無駄時間τ
を表わしている。
このフィードバック制御系を安定とするためには次式で
示す条件を満足させることが必要である。
示す条件を満足させることが必要である。
この（７）式を満足するようにｈを値を定めることによ
り形状検出器４の特性によらず圧延材３を平坦に修正す
フィードバック制御系を得ることができる。しかし、形
状制御において最も望ましい状態はセットアツプ計算に
よシ求めた最適な作業ロールペンディングカＦ：の下で
圧延された圧延材の初期形状が平坦になっておシ、ＤＤ
Ｃの操作量ΔＦ７がゼロとなるものである。この状態を
実現す乞ために次のような学習制御を行いセットアツプ
計算の精度向上を図っている。
り形状検出器４の特性によらず圧延材３を平坦に修正す
フィードバック制御系を得ることができる。しかし、形
状制御において最も望ましい状態はセットアツプ計算に
よシ求めた最適な作業ロールペンディングカＦ：の下で
圧延された圧延材の初期形状が平坦になっておシ、ＤＤ
Ｃの操作量ΔＦ７がゼロとなるものである。この状態を
実現す乞ために次のような学習制御を行いセットアツプ
計算の精度向上を図っている。
学習制御は学習制御部７で行い、圧延中の圧延実績値（
前述の圧延条件予測値と同じ内容のもの）と圧延材３が
平坦になった後のＤＤＣ操作量を取り込むことにより圧
延材の初期形状を求めセットアツプ計算の補正を行う。
前述の圧延条件予測値と同じ内容のもの）と圧延材３が
平坦になった後のＤＤＣ操作量を取り込むことにより圧
延材の初期形状を求めセットアツプ計算の補正を行う。
圧延材３の初期形１状を形状検出器４で求めることは、
圧延材３の機械的振動の影響に加え、圧延初期特有の現
象である圧延材の上送シ、下送シ、蛇行の影響が加わる
ためによシ一層困難になる。したがって、形状検出器４
の形状信号から初期形状を求めることはできないため、
次に示す方法によシ初期形状を求める。
圧延材３の機械的振動の影響に加え、圧延初期特有の現
象である圧延材の上送シ、下送シ、蛇行の影響が加わる
ためによシ一層困難になる。したがって、形状検出器４
の形状信号から初期形状を求めることはできないため、
次に示す方法によシ初期形状を求める。
すなわち、圧延材が平坦になった時点のＤＤＣ操作量Δ
Ｆ７とセットアツプ計算に用いている作業ロールペンデ
ィングカＦ７の圧延材の形状λ７への影響係数 ・・・・・・・・・（８） から次式によシ圧延材の初期形状λ１を計算にょシ求め
る。ΔＦ７によシ変化した圧延材の形状変化量Δλは、 である。初期形状の値がλ、の時に操作量ΔＦ７を加え
た結果として圧延材の形状が平坦となったことよシ、 なる関係が得られる。なお、この値が０ということは平
坦を意味する。したがって、００式よシ初期形状λ２は
、 として求められる。このようにすることにより、形状検
出器４からは求めることができなかった初期形状をＤＤ
Ｃの操作量ΔＦ７と、板の形状に対油となった。
Ｆ７とセットアツプ計算に用いている作業ロールペンデ
ィングカＦ７の圧延材の形状λ７への影響係数 ・・・・・・・・・（８） から次式によシ圧延材の初期形状λ１を計算にょシ求め
る。ΔＦ７によシ変化した圧延材の形状変化量Δλは、 である。初期形状の値がλ、の時に操作量ΔＦ７を加え
た結果として圧延材の形状が平坦となったことよシ、 なる関係が得られる。なお、この値が０ということは平
坦を意味する。したがって、００式よシ初期形状λ２は
、 として求められる。このようにすることにより、形状検
出器４からは求めることができなかった初期形状をＤＤ
Ｃの操作量ΔＦ７と、板の形状に対油となった。
一方セットアップ計算に用いた圧延条件予測値と圧延実
績値とは必ず差があるので、セットアツプ計算のみの補
正を行うためには圧延実績値を用いて（５）式によシ最
終スタンド出側のモデル式に基づく初期形状λ６を再計
算する。この計算結果λ６は、モデル式による圧延材の
形状予想値で従来方式のλ１．１に相当する量であシ、
なる計算によシ与えられる。
績値とは必ず差があるので、セットアツプ計算のみの補
正を行うためには圧延実績値を用いて（５）式によシ最
終スタンド出側のモデル式に基づく初期形状λ６を再計
算する。この計算結果λ６は、モデル式による圧延材の
形状予想値で従来方式のλ１．１に相当する量であシ、
なる計算によシ与えられる。
ここで、ｐｎ ＋ Ｆｎ＋ ｒ＋＋＊ ｂａ、・＋・＋
＋＋Ａｎｘタンドにおける圧延実績値である。α０式で
求めた初期形状λ１と、圧延実績値よシモデル式で再計
算して求めた初期形状λ。の差λ、−λオを圧延材１本
毎に指数平滑した結果λを次の圧延材のセットアツプ計
算における形状目標値の補正値とすることにより初期形
状の良好な圧延材を得ることが可能となった。
＋＋Ａｎｘタンドにおける圧延実績値である。α０式で
求めた初期形状λ１と、圧延実績値よシモデル式で再計
算して求めた初期形状λ。の差λ、−λオを圧延材１本
毎に指数平滑した結果λを次の圧延材のセットアツプ計
算における形状目標値の補正値とすることにより初期形
状の良好な圧延材を得ることが可能となった。
以上述べた如く、本発明による形状制御方法によれば、
通常のフィードバック制御には形状検出器の検出出力値
を用い、学習制御には形状検出器の検出力値を用いず、
一の圧延材の圧延が終了した時点の形状制御操作量とこ
の操作量による圧延材への形状影響係数を用いてセット
アツプ計算値を補正して学習制御を行うので、形状検出
器の精度の限界内において可能な限シの圧延材の形状品
質を向上（具体的には従来との関係において約３倍）さ
せることができる。
通常のフィードバック制御には形状検出器の検出出力値
を用い、学習制御には形状検出器の検出力値を用いず、
一の圧延材の圧延が終了した時点の形状制御操作量とこ
の操作量による圧延材への形状影響係数を用いてセット
アツプ計算値を補正して学習制御を行うので、形状検出
器の精度の限界内において可能な限シの圧延材の形状品
質を向上（具体的には従来との関係において約３倍）さ
せることができる。
第１図は本発明の形状制御方法を実施するだめの制御装
置を示すブロック図、第２図は本発明の制御方法の各処
理を示すフローチャート、第３図は形状検出器の実形状
に対する検出器出力の関係を示す説明図、第４図は検出
器出力に対する認識値の関係を示す説明図、第５図は本
発明における７′イードパツクループを示す説明図、第
６図は圧延材の変形状態を示す斜視図、第７図は圧延材
の形状の説明図、第８図は従来の形状検出信号の処理の
説明図、第９図は形状検出器の原理説明図である。 １・・・補強ロール、２・・・作業ロール、３・・・圧
延材、４・・・形状検出器、５・・・制御装置、６・・
・ＤＤＣ処理部、７・・・学習制御部、８・・・セット
アツプ計算部、９．１０，１１，１２．１３・・・ブロ
ック、Ｆ３・・・Ａｎスタンドの作業ロールペンディン
グ力。
置を示すブロック図、第２図は本発明の制御方法の各処
理を示すフローチャート、第３図は形状検出器の実形状
に対する検出器出力の関係を示す説明図、第４図は検出
器出力に対する認識値の関係を示す説明図、第５図は本
発明における７′イードパツクループを示す説明図、第
６図は圧延材の変形状態を示す斜視図、第７図は圧延材
の形状の説明図、第８図は従来の形状検出信号の処理の
説明図、第９図は形状検出器の原理説明図である。 １・・・補強ロール、２・・・作業ロール、３・・・圧
延材、４・・・形状検出器、５・・・制御装置、６・・
・ＤＤＣ処理部、７・・・学習制御部、８・・・セット
アツプ計算部、９．１０，１１，１２．１３・・・ブロ
ック、Ｆ３・・・Ａｎスタンドの作業ロールペンディン
グ力。
Claims (1)
- １、予め設定された各圧延条件予測値に基づき、かつ、
圧延機の出側に設置された形状検出器の検出信号に基づ
いて圧延材の形状をフィードバック制御する方法におい
て、前記形状検出器の検出信号に基づいて圧延中の圧延
材の形状をフィードバック制御し、一の圧延材の圧延が
終了した段階における形状制御の操作量とこの操作量に
よる圧延材への形状影響係数とにより圧延機のセットア
ップ計算値の補正を行うことを特徴とする圧延機におけ
る圧延材の形状制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14737084A JPS6127111A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 圧延材の形状制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14737084A JPS6127111A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 圧延材の形状制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6127111A true JPS6127111A (ja) | 1986-02-06 |
| JPH0373365B2 JPH0373365B2 (ja) | 1991-11-21 |
Family
ID=15428689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14737084A Granted JPS6127111A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 圧延材の形状制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6127111A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001079607A (ja) * | 1999-08-06 | 2001-03-27 | Muhr & Bender Kg | 金属帯材をフレキシブル圧延する方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5542188A (en) * | 1978-09-22 | 1980-03-25 | Nippon Steel Corp | Initial rolling setting method of six-highroll rolling mill |
| JPS5568110A (en) * | 1978-09-07 | 1980-05-22 | Nippon Steel Corp | Setting method for initial rolling of six-stage rolling mill |
| JPS6054217A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-03-28 | Hitachi Ltd | 圧延制御装置 |
-
1984
- 1984-07-16 JP JP14737084A patent/JPS6127111A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5568110A (en) * | 1978-09-07 | 1980-05-22 | Nippon Steel Corp | Setting method for initial rolling of six-stage rolling mill |
| JPS5542188A (en) * | 1978-09-22 | 1980-03-25 | Nippon Steel Corp | Initial rolling setting method of six-highroll rolling mill |
| JPS6054217A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-03-28 | Hitachi Ltd | 圧延制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001079607A (ja) * | 1999-08-06 | 2001-03-27 | Muhr & Bender Kg | 金属帯材をフレキシブル圧延する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0373365B2 (ja) | 1991-11-21 |
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