JPS61283406A - 多段圧延機のクラウンコントロ−ル補償制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は非鉄金属や特殊鋼等の薄板圧延を行う多段圧延
機において、クラウンコントロールに起因する板厚変動
を自動的に補償し、安定した制御を行えるクラウンコン
トロール補償制御方法に関するものである。

（発明の背景） 多段圧延機による圧延材の形状制御用アクチェータとし
てはクラウンコントロール装置がＪ５１１）、この装置
を操作すればロールギャップが変化して板厚変動を引き
起こすことが知られている。

従って、このクラウンコントロール装置を作動させて圧
延材の形状制御を行う場合、板厚に悪影響を与えないよ
うに厚み計からの応答を考慮に入れて徐々に操作を行う
必要がある。

一方、多段圧延機にはウェッジ式の油圧圧下装置が適用
され、この装置によってロールギャップの高速制御を可
能にすると共に特開昭５８−９７０７号公報においても
開示しているように板厚の自動制御を行っており、この
自動板厚制御装置には定間隙制御あるいはフィードフォ
ワード制御が採用されて板厚精度の高い製品が得られて
いる。

しかしながら、クラウンコントロールに起因する板厚変
動は、従来技術においては厚み計モニタのフィードバッ
クのみにより修正されているため、フィードバックの遅
れ時間の間は板厚がオフゲージとなって圧延材の形状、
板厚ともに満足する製品を得るための高速制御ができな
いという問題点があった。

（発明の目的） 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり
、クラウンコントロールに起因する板厚変動量を自動的
［Ｌつリアルタイムにキャンセルして高速ＡＧＣ（自動
板厚制御）と高速ＡＦＣ（自動形状制御）とを同時に実
現し、板厚精度が高くて且つ形状良好な製品を得ること
ができる多段圧延機のクラウンコントロール補償制御方
法を提供するものである。

（発明の構成） 上記目的を達成するために本発明における多段圧延機の
クラウンコントロール補償制御方法は、クラウンコント
ロールによる圧延荷重の変動量をクラウンコントロール
量から求め、この圧延荷重変動量に応じてウェッジ式油
圧圧ド装置を作動させることにより前記圧延荷重変動量
を消去することを特徴とするもので、この制御方法を定
間隙制御に組込むことによって圧延材の自動形状制御（
ＡＦＣ）と自動板厚制御（ＡＧＣ）とを有機的に綜合さ
せて、所謂ＡＦＧＣシステムを実現させるように構成し
たものである。

（実施例の説明） 本発明の具体的な実施例を図面に基づいて説明する。

まず、定間隙制御、即ち、入側板厚変動により変化する
圧延荷重を知り、その信号に基づいてロールギャップを
油圧圧下装置で修正する原理を第２図について述べる。

今、入側板厚Ｈ１の圧延材を、初期ロールギャップＳ、
で圧延している時には出側板厚はり、であり、この時の
圧延力をＰ、とする。

次に、入側板厚がＨ３となれば、無制御であれば出（Ｉ
ｌｌ板厚はり、となり、この時、圧延荷重はａからＰま
でΔＰだけ変化する。

この入側板厚変動量ΔＨに対する圧延荷重変動量ΔＰと
出側板厚変動量Δｈとの間には、圧延機のミル定数をＭ
１圧址材の塑性定数をｍとすればΔＰ＝Ｍ・Δｈ　　　
　　・・・・　■なる関係が成ヴする。

この圧延荷重変動ｎｔＡｐを圧延荷重計で感知し、該Δ
Ｐに基づいてロールギャップをＳへ移動、即ち、２８分
だけ圧下してやれば、出側板厚は元のり、に戻って出側
板厚偏差は０となる。

従って、圧下設定の変更により発生する荷重変動量をΔ
Ｐ°とすれば、 ΔＰ’　＝ｍ・Δｈ　　　　・・・・　■、ｄＰ＝ΔＰ
＋ΔＰ’　＝−Ｍ・ΔＳ　・・・・■ここにおいて、Ａ
Ｐは荷重計により検出される荷重変動量であり、又、制
御系の動作によるロールギャップの増減と荷重増減との
関係が逆の相関となるから、上記■式において負符号を
付している。

以上の■、■、■式からΔＰ’及びΔｈを消去すれば、 （１＋中・ΔＰ＝−Ｍ−ΔＳ ところが、圧延荷重１１１は入側圧延材の特性変動によ
り発生する４ｉｊ　ｍ変動量ΔＰだけを検出して川下設
定の変更により発生する荷重変動はΔＰ”を１！（視す
ることはできないので、圧延荷重計は常にΔＰを検出し
てしまう関係上、■式はそのままの形では制御に使えな
い。

即ち、上記■式で単純に制御すれば、 となり制御過剰となる。

この制御過剰を防屯するにはる；ｆ重変動酸ΔＰのみを
引き出すことが必要である。そこで川下設定の変更によ
り発生するφ；ｆＩ″Ｉｉ変動１１ΔＰ°をｒ測する必
ｄがある。

−１−記■、■、■式より荷重変動μΔＰ及び出側板厚
変動量Δｈを消去すれば、 冊−一則り　　・・・・■ この０式の左辺は、人為的に圧ド設定を変動させた時の
圧延荷重の変化率を示すものであり、従って、圧延開始
時点のごく短時間の人為的に一定量の圧下設定変動を与
え、その時の圧延荷重変動できる。

この実測値をに！　とすれば、■式は次のようになる。

即ち、ロール間隙２８分の圧ド制御を行いながら、その
７８分が誘起する荷重変動量ΔＰ°による制御過剰をダ
イナミックに相殺して最適の制御を行うものである。

以１−の定間隙制御方法に基づいて本発明における多段
圧組機のクラウンコントロール補償制御方法の一実施態
様を第１図について説明する。

図において、太線部分はクラウンコントロール補償制御
部を示すものである。

今、クラウンコントロールのコントロールポイントの数
をｎ個とすれば、各ポイントのクラウンコントロール量
の圧延荷重への影響係数は各圧延パス毎に圧延中の実測
によって求めることができ、夫々の影響係数をり、　、
　Ｌ、・・・・Ｌｎとする。

又、他の条件を全く変えることなくクラウンコントロー
ルを行った時の圧延荷重変動量をΔＰ”とし、各ポイン
トのクラウンコントロール量をΔＣ，、ΔＣｐ　、・・
・・ΔＣｎとすると、となる。

ここで、圧下ウェッジによるロール間隙の制御　　　　
　）が引きおこす圧延荷重変動にΔＰ゛は、上記０式％
式％ この圧ドウエツジを制御してクラウンコントロールを行
った時の圧延荷重変動猷ΔＰ”をキャンセルし、圧延荷
重変動をな（するには ΔＰ”＋ΔＰ゛→０ の制御を自動的に行えばよい。

従って、ロールギャップの制御量ΔＳがとなるように圧
下ウェッジを制御すればよい。

次に、このクラウンコントロール補償制御方法を具体的
に定間隙制御と組合わせた場合を以下に説明する。

なお、フィードフォワード制御にも同様な手法で組合わ
せることができるのは勿論である。

定間隙制御の基本式は上記■式より、 而して、クラウンコントロール補償制御が加えられてい
る場合は、 ＪＰ＝ΔＰ＋ΔＰ°＋ΔＰ”となる。

ここで、ＪＦド設定の変更により発生する荷重変動量Δ
Ｐ°を定間隙制御の分ΔＰ、と本発明におけるクラウン
コントロール補償制御の分ΔＰ、とに分けると ΔＰ＝ΔＰ＋ΔＰＩ′＋ΔＰ、゛＋ΔＰ”となる。

しかるに、クラウンコントロール補償制御が加えられて
いる場合は、ΔＰ　Ｉｔ＋ΔＰ、→０であるから、 ΔＰ：ΔＰ＋ΔＰ、′　　となる。

従って、定間隙制御基本式は上記■式よりこのロール間
隙ΔＳを定間隙制御の分ΔＳ１　　とクラウンコントロ
ール補償制御の分ΔＳ、に分けると、 ΔＳ＝ΔＳ、＋ΔＳ、　　　・・・・　■しかるに１．
に記■式から、 ΔＰ、’＝−Ｈ岬ｆｉ、ΔＳ１　　　ｍ・［相］」５記
■式から 以上の■、［相］、０式から、 従って、定間隙制御の基本式は Ｉ＝１ となる。

これをロールギャップの自動制御装置として表現したの
が前述した第１図である。

この図において、（１）は圧延荷重検出部（２）によっ
て検出された川越荷重Ｐの初期値（設定ハ延荷重）Ｐ、
を記憶するためのメそり、（３）はこのメモリ（１）が
出力する設定圧延荷重Ｐ、と現時点において実測された
圧延荷重Ｐとの偏差、即ち、圧延荷重変動量ΔＰを検出
する加算点である。（４）は各コントロールポイントの
クラウンコントロール量ΔＣＩＮΔＣｐ　、・・・・Δ
Ｃｎに圧延荷重への影響係数Ｌ　ｌ　、Ｌｍ　、・・・
・Ｌｎを乗じて圧延荷重変動量を計算するための乗算器
、（５）はこれらの計算値の加算点で、クラウンコント
ロール量行った時の圧延荷重変動量ΔＰ１２を加算点（
６）に出力する。

この加算点（６）は、クラウンコントロールを行った時
の圧延荷重変動量ΔＰ”を減算すると共に前記圧延荷重
変動量ΔＰと後述する乗算器（１９）の出力する２次圧
延荷重変動量ΔＰ゛とを加算して前述した圧延荷重変動
量ΔＰのみを取り出すものである。

（７）はこの圧延荷重変動１ｕΔＰに値】１匹を乗算す
る乗算２４、（８）は厚み計モニタ（９）に接続した積
分器ＩＩ（１Ｇ）が出力する板厚偏差のフィードバック
によるモニタ成分ΔＳ１１と乗算器（７）からのクラウ
ンコントロール補償制御を加えた定間隙制御成分ΔＳ、
＋ΔＳ、とを加算し、加算点（１１）からのロール間隙
の変化分ΔＳを減算する加算点である。

ロール間隙の変化分ΔＳを出力する加算点には、ウェッ
ジ（１２）の位置検出器であるマグネスケール（■３）
から出力されるウェッジ作動用シリンダ（１４）のピス
トン（１５）の上下変位量、即ち、ミル本体（ＩＧ）の
上下ワークロール（図示せず）間のロール間隙の変化に
対応するパルス信号により移動位置Ｓが加算され、ロー
ル間隙の中立位置を設定するための設定Ｚ（１７）から
の初期ロール間隙Ｓ、が減算される。

（１８）は加算点（８）の出力にノ＾づいて制御される
油圧サーボ弁で、このサーボ弁（Ｉ８）を介して供給さ
れる油圧により前記シリンダ（１４）が駆動され、ウェ
ッジ（１２）を作動させて初期ロール間隙Ｓ、を増減さ
せるものである。

（１９）は加算点（１１）からのロール間隙の変化分Δ
Ｓに演算手段が出力する影響係数」勺［を乗算しＭ＋戦 て加算点（６）に加算する乗算器である。

以上のように構成したので、入側板厚Ｈ１がΔＨ変化し
たとすると、加算点（３）からは圧延荷重変動量ΔＰが
出力される。この圧延荷重変動量ΔＰと乗算１（１９）
から出力される（」士Ｌ）　、　ΔＳＭヤ俄 、即ち、圧延荷重変動量ΔＰ′とが加算点（８）に加算
される一方、クラウンコントロールを行った時の圧延荷
重変動ＭΔＰ″が減算され、さらに、この加算点（６）
から取り出された圧延荷重変動量ΔＰに乗算器（７）で
値上ヒ１が乗算されて加算点（８）に出力される。

この加算点（８）において、厚み計モニタ（９）側から
出力されるモニタ成分ΔＳＩＩ＋と前記乗算器（７）か
らの定間隙制御成分ｚＳｌ　＋ΔＳ、及び加算点（Ｉ＋
）からのロール間隙変化分ΔＳが加ヤされ、前記［相］
式でノｊ＜シたロール間隙に対応する信壮がサーボ弁（
１８）に送られてシリンダ（Ｉ４）はこのロール間隙修
正用を「１標として入側板厚が変動しても出側板厚が常
に−・定となるように制御するものである。

（発明の効果） 以上のように本発明における多段圧延機のクラｆ）７−
ｚントロール補償制御方法は、クラウンコントロールに
よる圧延荷重の変動量をクラウンコントロール量から求
め、この圧延荷重変動■に応じてウェッジ式油圧圧下装
置を作動させることにより前記圧延荷重変動量を消去す
ることを特徴とするものであるから、クラウンコントロ
ールによる板厚変動を防１トして自動板厚制御と自動板
厚制御とを綜合的に行うことができ、多段圧延機の自動
化及び圧延製品の板厚精度と形状品質の向」、−を図る
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は定間隙制
御に組込んだ具体的な構成を示すブロック図、第２図は
原理を説明するための圧延特性図である。 （１）・・・メモリ、（３）（５）（Ｇ）（８）（１１
）・・・加算点、（４）・・・乗算器、（７ＨＩ９）・
・・乗算器、（＋２）・・・ウェッジ、（＋４）・・・
シリンダ、（１８）・・・サーボ弁。 第７図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クラウンコントロールによる圧延荷重の変動量をクラウ
   ンコントロール量から求め、この圧延荷重変動量に応じ
   てウェッジ式油圧圧下装置を作動させることにより前記
   圧延荷重変動量を消去することを特徴とする多段圧延機
   のクラウンコントロール補償制御方法。