JPS6129807B2 - - Google Patents
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- JPS6129807B2 JPS6129807B2 JP53036647A JP3664778A JPS6129807B2 JP S6129807 B2 JPS6129807 B2 JP S6129807B2 JP 53036647 A JP53036647 A JP 53036647A JP 3664778 A JP3664778 A JP 3664778A JP S6129807 B2 JPS6129807 B2 JP S6129807B2
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- JP
- Japan
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- plate thickness
- rolling
- rolling mill
- control
- output
- Prior art date
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Links
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- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
- B21B37/66—Roll eccentricity compensation systems
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、圧延機の自動板厚制御方法に関する
ものである。
ものである。
板厚を一定にする自動板厚制御方式
（Automatic Gauge Control；AGCと略称す
る。）として次の(1)〜(3)番目のような方法および
それらの適且の組み合せの方法が知られている。
（Automatic Gauge Control；AGCと略称す
る。）として次の(1)〜(3)番目のような方法および
それらの適且の組み合せの方法が知られている。
(1) 入側の板厚の変化を圧延荷重の変化として検
出し、この検出された荷重変化に対応してロー
ルの圧下量を調整する方法。（いわゆるゲージ
メータ方式のAGC） (2) 入側の板厚の変化を圧延機入側に取付けられ
た厚み計により検出し、この検出された厚み変
化を用いて圧下制御量を求め、被圧延材の速度
より圧延機位置に到達したことを検出し圧延機
の圧下量を調整する方法。（フイードフオワー
ドAGC） (3) 出側の板厚の変化を圧延機出側に取付けられ
た厚み計により検出し、この検出された厚み変
化により比例積分制御により圧下量を調整する
方法。（モニターAGCあるいはフイードバツク
AGC） さて、圧延ロールにロール偏心がある場合、(1)
のゲージメータ方式のAGCでは、ロール偏心に
より発生した圧延荷重をそのまま入側板厚変化と
して制御を行なうためにロール偏心による板厚変
動を増幅する結果となる。すなわち一般的に出側
の板厚は ｈ＝Ｓ＋Ｐ／Ｋ ……(1) で表わされる。ここで ｈ：出側板厚（mm） Ｓ：材料ない時のロール間隙（mm） Ｐ：圧延荷重（ton） Ｋ：圧延機の弾性係数（ton／mm） ロール偏心により上記(1)式でＳに誤差が発生す
る。この誤差をΔS′とする。このため荷重がΔ
P′変化するものとすると(1)式に対する板厚の偏差
Δh′は Δh′＝ΔS′＋ΔＰ′／Ｋ ……(2) となる。ゲージメータ方式のAGCでは、あるタ
イミングで(1)式より求められる板厚を記憶し、こ
の記憶された板厚基準に制御を行なつている。つ
まり、圧延初期のあるタイミングでのロール間
隙、圧延荷重、板厚をS0，P0，h0とすると h0＝S0＋Ｐ０／Ｋ ……(3) となる。このh0，S0，P0を基準値とし、(1)式から
(3)式を差し引くと、 ｈ−h0＝（Ｓ−S0）＋Ｐ−Ｐ０／Ｋ ……(4) となる。制御は偏差を零、すなわちｈ−h0＝０と
なる様に行なうため Ｏ＝（S0−Ｓ）＋Ｐ−Ｐ０／Ｋ ……(5) を満足するようになされる。これが制御の原理式
である。S0−Ｓ，Ｐ−P0をそれぞれΔＳ，ΔＰと
おいて Ｏ＝ΔＳ＋ΔＰ／Ｋ ……(6) となる。(6)式から明らかなように、この方法では
入側板厚が増加しΔＰの圧延圧力が発生した場合
圧下量を−ΔＳして(6)式が成立する様に制御して
いる。今ここでロール偏心によりΔS′のロール間
隙のエラーが発生した場合このΔS′は検出できな
いがこれに対応する荷重ΔP′は荷重計により検出
される。よつて、(6)式より Ｏ＝ΔS″＋ΔＰ′／Ｋ ……(7) となるように圧下量が調整される。すなわち板厚
が薄くなる方向でロール偏心が発生した場合（Δ
S′＜０）は発生する荷重は ΔP′＞０ ……(8) となる。このためゲージメータ式のAGCでは(7)
式にて制御しΔS″は ΔS″＜０ ……(9) となる。結局ロール偏心で板厚が薄くなる場合は
ゲージメータ式AGCはロール偏心の外乱により
更に圧下位置を締込み、更に板厚が薄くなる方向
に動作することになる。この方法ではロール偏心
による板厚変動をなくすことはできない。
出し、この検出された荷重変化に対応してロー
ルの圧下量を調整する方法。（いわゆるゲージ
メータ方式のAGC） (2) 入側の板厚の変化を圧延機入側に取付けられ
た厚み計により検出し、この検出された厚み変
化を用いて圧下制御量を求め、被圧延材の速度
より圧延機位置に到達したことを検出し圧延機
の圧下量を調整する方法。（フイードフオワー
ドAGC） (3) 出側の板厚の変化を圧延機出側に取付けられ
た厚み計により検出し、この検出された厚み変
化により比例積分制御により圧下量を調整する
方法。（モニターAGCあるいはフイードバツク
AGC） さて、圧延ロールにロール偏心がある場合、(1)
のゲージメータ方式のAGCでは、ロール偏心に
より発生した圧延荷重をそのまま入側板厚変化と
して制御を行なうためにロール偏心による板厚変
動を増幅する結果となる。すなわち一般的に出側
の板厚は ｈ＝Ｓ＋Ｐ／Ｋ ……(1) で表わされる。ここで ｈ：出側板厚（mm） Ｓ：材料ない時のロール間隙（mm） Ｐ：圧延荷重（ton） Ｋ：圧延機の弾性係数（ton／mm） ロール偏心により上記(1)式でＳに誤差が発生す
る。この誤差をΔS′とする。このため荷重がΔ
P′変化するものとすると(1)式に対する板厚の偏差
Δh′は Δh′＝ΔS′＋ΔＰ′／Ｋ ……(2) となる。ゲージメータ方式のAGCでは、あるタ
イミングで(1)式より求められる板厚を記憶し、こ
の記憶された板厚基準に制御を行なつている。つ
まり、圧延初期のあるタイミングでのロール間
隙、圧延荷重、板厚をS0，P0，h0とすると h0＝S0＋Ｐ０／Ｋ ……(3) となる。このh0，S0，P0を基準値とし、(1)式から
(3)式を差し引くと、 ｈ−h0＝（Ｓ−S0）＋Ｐ−Ｐ０／Ｋ ……(4) となる。制御は偏差を零、すなわちｈ−h0＝０と
なる様に行なうため Ｏ＝（S0−Ｓ）＋Ｐ−Ｐ０／Ｋ ……(5) を満足するようになされる。これが制御の原理式
である。S0−Ｓ，Ｐ−P0をそれぞれΔＳ，ΔＰと
おいて Ｏ＝ΔＳ＋ΔＰ／Ｋ ……(6) となる。(6)式から明らかなように、この方法では
入側板厚が増加しΔＰの圧延圧力が発生した場合
圧下量を−ΔＳして(6)式が成立する様に制御して
いる。今ここでロール偏心によりΔS′のロール間
隙のエラーが発生した場合このΔS′は検出できな
いがこれに対応する荷重ΔP′は荷重計により検出
される。よつて、(6)式より Ｏ＝ΔS″＋ΔＰ′／Ｋ ……(7) となるように圧下量が調整される。すなわち板厚
が薄くなる方向でロール偏心が発生した場合（Δ
S′＜０）は発生する荷重は ΔP′＞０ ……(8) となる。このためゲージメータ式のAGCでは(7)
式にて制御しΔS″は ΔS″＜０ ……(9) となる。結局ロール偏心で板厚が薄くなる場合は
ゲージメータ式AGCはロール偏心の外乱により
更に圧下位置を締込み、更に板厚が薄くなる方向
に動作することになる。この方法ではロール偏心
による板厚変動をなくすことはできない。
次に(2)番目のフイードフオワードAGCでは、
ロール偏心とは全く無関係に制御系が組まれてい
るので、ロール偏心による板厚変動はそのまま出
側板厚の偏差となる。
ロール偏心とは全く無関係に制御系が組まれてい
るので、ロール偏心による板厚変動はそのまま出
側板厚の偏差となる。
(3)番目のモニター式のAGCは、一般に(1)番目
に説明したゲージメータ式のAGCまたは(2)番目
のフイードフオワード式のAGCと組合せて使用
される。このモニター式のAGCは要するにフイ
ードバツクAGCであり、ロール偏心による板厚
変動をなくすように制御することがある程度期待
できる。しかし、出側の板厚を圧延機より離れた
所で検出（通常１〜２mm程度）するため、制御系
に無駄時間要素が入り応答は遅く、ロール偏心に
よる板厚変動を精度よく検出し補正することには
限界がある。
に説明したゲージメータ式のAGCまたは(2)番目
のフイードフオワード式のAGCと組合せて使用
される。このモニター式のAGCは要するにフイ
ードバツクAGCであり、ロール偏心による板厚
変動をなくすように制御することがある程度期待
できる。しかし、出側の板厚を圧延機より離れた
所で検出（通常１〜２mm程度）するため、制御系
に無駄時間要素が入り応答は遅く、ロール偏心に
よる板厚変動を精度よく検出し補正することには
限界がある。
本発明の目的は、上述した従来の自動板厚制御
におけるロール偏心による板厚変動除去技術の問
題点を解決し、板厚精度の良好な製品を得ること
のできる圧延機の自動板厚制御方法を提供するこ
とである。
におけるロール偏心による板厚変動除去技術の問
題点を解決し、板厚精度の良好な製品を得ること
のできる圧延機の自動板厚制御方法を提供するこ
とである。
本発明の特徴は、検出（以下では直接検出ある
いは計算式等による間接的な検出を指す。）され
た圧延機（タンデム圧延機の場合には圧延スタン
ド）入側の板厚あるいは板厚変動を用いてその圧
延機出側の板厚を目標値に合致させるに必要な制
御量あるはその制御量に相当する圧延荷重を求
め、圧延機に設置された圧延荷重検出手段の出力
あるいはその出力に相当する制御量を求め、これ
ら２つの圧延荷重あるいは制御量を用いて板厚調
整手段に出力する制御量を演算し、該演算値によ
り板厚調整手段を制御することにある。
いは計算式等による間接的な検出を指す。）され
た圧延機（タンデム圧延機の場合には圧延スタン
ド）入側の板厚あるいは板厚変動を用いてその圧
延機出側の板厚を目標値に合致させるに必要な制
御量あるはその制御量に相当する圧延荷重を求
め、圧延機に設置された圧延荷重検出手段の出力
あるいはその出力に相当する制御量を求め、これ
ら２つの圧延荷重あるいは制御量を用いて板厚調
整手段に出力する制御量を演算し、該演算値によ
り板厚調整手段を制御することにある。
本発明の他の目的および特徴は、以下の説明か
ら明らかとなろう。
ら明らかとなろう。
以下本発明を具体的実施例により詳細に説明す
る。本発明は、２スタンド以上のタンデム圧延機
のみでなく可逆式圧延機等にも適用できるが、ま
ずタンデム圧延機に本発明を適用した例について
説明する。第１図は本発明を２台の圧延スタンド
を有するタンデム圧延機に適用した例である。第
１図において、１は圧延材、２と３はＸ線ゲージ
メーター等の板厚検出器、１１，１１′，１２，
１２′は圧延機のワークロール、２１，２１′，２
２，２２′はバツクアツプロール、３１と３２は
圧下装置、４１と４２はロードセル等の圧延荷重
検出器、５１と５２は圧延機駆動用のモーター、
６１と６２は圧延速度を検出するための速度検出
器である。l1は入側の板厚検出器２と第１スタン
ドの圧延機までの距離であり、l2は第１スタンド
と第２スタンド間の距離を示している。１００は
本発明の主要な動作を実行する計算機であり、１
０１〜１０４の各構成要素で構成される。１０１
は、演算に必要な定数や圧延条件などのデータお
よび計算機を動作させるに必要なプログラムを計
算機に憶えさせるためのデータ読込み機能と、必
要に応じ演算結果や圧延の状態などをオペレータ
ーが理解できるかたちで読み出すデータ読出し機
構とを備えた計算機入出力装置を示す。１０３は
メモリであり、プログラム、各種データ等を記憶
する。１０４は圧延プロセスの状態量を計算機に
取込む機能と、反対に制御量を圧延プロセスに出
力する機能とを有するプロセス入出力装置を示
す。１０２は、メモリ１０３に記憶されたプログ
ラムに従つて、プロセス入出力装置１０４から取
込まれる状態量およびメモリに記憶されている各
種データを用いて制御量を演算し、この制御量を
プロセス入出力装置１０４を介して圧延機の板厚
調整手段に出力する中央演算装置を示す。
る。本発明は、２スタンド以上のタンデム圧延機
のみでなく可逆式圧延機等にも適用できるが、ま
ずタンデム圧延機に本発明を適用した例について
説明する。第１図は本発明を２台の圧延スタンド
を有するタンデム圧延機に適用した例である。第
１図において、１は圧延材、２と３はＸ線ゲージ
メーター等の板厚検出器、１１，１１′，１２，
１２′は圧延機のワークロール、２１，２１′，２
２，２２′はバツクアツプロール、３１と３２は
圧下装置、４１と４２はロードセル等の圧延荷重
検出器、５１と５２は圧延機駆動用のモーター、
６１と６２は圧延速度を検出するための速度検出
器である。l1は入側の板厚検出器２と第１スタン
ドの圧延機までの距離であり、l2は第１スタンド
と第２スタンド間の距離を示している。１００は
本発明の主要な動作を実行する計算機であり、１
０１〜１０４の各構成要素で構成される。１０１
は、演算に必要な定数や圧延条件などのデータお
よび計算機を動作させるに必要なプログラムを計
算機に憶えさせるためのデータ読込み機能と、必
要に応じ演算結果や圧延の状態などをオペレータ
ーが理解できるかたちで読み出すデータ読出し機
構とを備えた計算機入出力装置を示す。１０３は
メモリであり、プログラム、各種データ等を記憶
する。１０４は圧延プロセスの状態量を計算機に
取込む機能と、反対に制御量を圧延プロセスに出
力する機能とを有するプロセス入出力装置を示
す。１０２は、メモリ１０３に記憶されたプログ
ラムに従つて、プロセス入出力装置１０４から取
込まれる状態量およびメモリに記憶されている各
種データを用いて制御量を演算し、この制御量を
プロセス入出力装置１０４を介して圧延機の板厚
調整手段に出力する中央演算装置を示す。
このような構成において、まず圧延開始に際し
て、計算機１００は、この圧延に必要な各種定数
や、制御用プログラムを計算機入出力装置１０１
からメモリ１０３に読込んで記憶する。本発明の
主要な動作を行なわせるための制御用プログラム
は、後述する第２図に示す動作フローチヤートの
動作を実現するものであり、その動作フローチヤ
ートから当業者であれば容易にそのプログラムを
作成できるものである。
て、計算機１００は、この圧延に必要な各種定数
や、制御用プログラムを計算機入出力装置１０１
からメモリ１０３に読込んで記憶する。本発明の
主要な動作を行なわせるための制御用プログラム
は、後述する第２図に示す動作フローチヤートの
動作を実現するものであり、その動作フローチヤ
ートから当業者であれば容易にそのプログラムを
作成できるものである。
さて、必要なプログラム、各種定数を記憶した
計算機１００は、第１スタンドの圧延荷重検出器
４１の出力の急変を検出して圧延が開始されたこ
とを知る。もちろん、圧延開始はオペレーターが
手動で計算機に知らせても良いし、鋼片検出器を
設けてその出力を用いて計算機に認識させること
もできる。圧延材１が第１スタンドに達したこと
により計算機はサンプリングピツチ毎に板厚検出
器２の出力を取込み始める。また、速度検出器６
１の出力v1を取込みその値を積分する。この速度
検出器の出力はある時点における板厚検出器２で
検出された圧延材の検出部分が第１スタンドに到
達する時点を演算するために使用される。そのた
め、v1はまず入側圧延速度V0に変換される。
計算機１００は、第１スタンドの圧延荷重検出器
４１の出力の急変を検出して圧延が開始されたこ
とを知る。もちろん、圧延開始はオペレーターが
手動で計算機に知らせても良いし、鋼片検出器を
設けてその出力を用いて計算機に認識させること
もできる。圧延材１が第１スタンドに達したこと
により計算機はサンプリングピツチ毎に板厚検出
器２の出力を取込み始める。また、速度検出器６
１の出力v1を取込みその値を積分する。この速度
検出器の出力はある時点における板厚検出器２で
検出された圧延材の検出部分が第１スタンドに到
達する時点を演算するために使用される。そのた
め、v1はまず入側圧延速度V0に変換される。
V0＝α１・v1 ……(10)
α１：第１スタンドの速度後進率
V0：第１スタンド入側の圧延材速度
そして、板厚検出器２と第１スタンドまでの距
離がl1（この値は予め定数としてメモリに記憶し
ておく。）とすると、l1＝∫TD1V0dtを満足した時
点ＴD1を求めれば、この時点が検出部分が第１ス
タンドに到達した時点と考えることができる。こ
のことは、一般に輸送時間と呼ばれ、板厚検出器
２の出力ΔH1はその輸送時間後に制御のために
使用される。板厚検出器の出力ΔH1は、マスフ
ロー一定の法則を用いて、第１スタンド出側板厚
偏差Δh1を演算するのに用いられる。
離がl1（この値は予め定数としてメモリに記憶し
ておく。）とすると、l1＝∫TD1V0dtを満足した時
点ＴD1を求めれば、この時点が検出部分が第１ス
タンドに到達した時点と考えることができる。こ
のことは、一般に輸送時間と呼ばれ、板厚検出器
２の出力ΔH1はその輸送時間後に制御のために
使用される。板厚検出器の出力ΔH1は、マスフ
ロー一定の法則を用いて、第１スタンド出側板厚
偏差Δh1を演算するのに用いられる。
Δh1＝ΔH1・V0／V1 …………(11)
ただし、V0；(10)式で表わされた速度。
V1（＝β１・V1）；第１スタンド出側
の圧延材速度（β１は先進率）。
の圧延材速度（β１は先進率）。
(10)式で得られた板厚偏差Δh1は、次にその偏差
に応じた圧延荷重ΔP1を演算するのに使用され
る。このΔP1はΔh1の関数（次式）で求める ΔP1＝（Δh1） ……(12) ことができる。具体的にはゲージメータ式を用
いれば次のような一次関数式にて表わすことがで
きる。
に応じた圧延荷重ΔP1を演算するのに使用され
る。このΔP1はΔh1の関数（次式）で求める ΔP1＝（Δh1） ……(12) ことができる。具体的にはゲージメータ式を用
いれば次のような一次関数式にて表わすことがで
きる。
ΔP1＝K1（Δh1−ΔS1）
＝a1Δh1＋b1 ……（13）
ただし、a1，b1は定数
（13）式にて求められたΔP1は、上述の輸送時
間ＴD1だけ保持される。一方、荷重検出器４１の
出力p1は、ΔH1が検出された時点からＴD1時間後
の値が使用される。このp1を用いて、基準の圧延
荷重1（これは予め記憶されているものを使用す
るか、あるいは圧延初期に荷重検出器４１の出力
を取込み記憶したものを用いる。）との差を求め
る。
間ＴD1だけ保持される。一方、荷重検出器４１の
出力p1は、ΔH1が検出された時点からＴD1時間後
の値が使用される。このp1を用いて、基準の圧延
荷重1（これは予め記憶されているものを使用す
るか、あるいは圧延初期に荷重検出器４１の出力
を取込み記憶したものを用いる。）との差を求め
る。
Δp1＝p1−1 ……（14）
続いて、板厚検出器２の出力をもとに求められ
た（13）式のΔP1と（14）式のΔp1との差を求め
る。つまり、 ΔΔP1＝ΔP1−Δp1 ……（15） となる。この（15）式で得られた圧延荷重偏差量
ΔΔP1は、完全にロール偏心を補償した量となつ
ている。これは次の理由による。
た（13）式のΔP1と（14）式のΔp1との差を求め
る。つまり、 ΔΔP1＝ΔP1−Δp1 ……（15） となる。この（15）式で得られた圧延荷重偏差量
ΔΔP1は、完全にロール偏心を補償した量となつ
ている。これは次の理由による。
まず、（13）式で得られたΔP1は、ロール偏心
がないものとして求められたものであり、これは
板厚偏差Δh1に対応した値となつている。このΔ
P1に応じた量だけ板厚調整手段（具体的には圧下
装置）を調整した場合、これは従来のフイードフ
オワード制御であり、ロール偏心の影響を補償す
ることはできない。そこで、ロール偏心が存在す
る場合、圧延荷重が変動することはよく知られた
ところであり、これを利用して、ロール偏心量を
圧延荷重として検出する。この圧延荷重はロール
偏心がない場合にも圧延に際しては発生するもの
であるから、ロール偏心による影響を含んだ値と
なる。この圧延荷重からその基準部分（ロール偏
心がない場合であつて必然的に発生する圧延荷
重；1）を差し引けば、ロール偏心にかなり密接
に関係する物理量となる。この密接に関係する物
理量を求めているのが、（14）式で得られたΔp1
である。前の（13）式のΔP1はこのロール偏心量
Δp1を補償するために圧延荷重のデイメンジヨン
に変換されている。そして、ロール偏心のない場
合の制御量に対応するΔP1に対し、ロール偏心を
補償するためにロール偏心量に対応するΔp1を差
し引いて、ΔΔP1を（15）式にて求める。従つ
て、（15）式にて求められたΔΔP1はロール偏心
を補償した制御量に対応した物理量ということが
できるのである。
がないものとして求められたものであり、これは
板厚偏差Δh1に対応した値となつている。このΔ
P1に応じた量だけ板厚調整手段（具体的には圧下
装置）を調整した場合、これは従来のフイードフ
オワード制御であり、ロール偏心の影響を補償す
ることはできない。そこで、ロール偏心が存在す
る場合、圧延荷重が変動することはよく知られた
ところであり、これを利用して、ロール偏心量を
圧延荷重として検出する。この圧延荷重はロール
偏心がない場合にも圧延に際しては発生するもの
であるから、ロール偏心による影響を含んだ値と
なる。この圧延荷重からその基準部分（ロール偏
心がない場合であつて必然的に発生する圧延荷
重；1）を差し引けば、ロール偏心にかなり密接
に関係する物理量となる。この密接に関係する物
理量を求めているのが、（14）式で得られたΔp1
である。前の（13）式のΔP1はこのロール偏心量
Δp1を補償するために圧延荷重のデイメンジヨン
に変換されている。そして、ロール偏心のない場
合の制御量に対応するΔP1に対し、ロール偏心を
補償するためにロール偏心量に対応するΔp1を差
し引いて、ΔΔP1を（15）式にて求める。従つ
て、（15）式にて求められたΔΔP1はロール偏心
を補償した制御量に対応した物理量ということが
できるのである。
このようにして求められたΔΔP1は、次に具体
的な制御量に変換できる。つまり、例えば圧下装
置３１に対する制御量ΔS1に変換できる。これは
次式を用いる。
的な制御量に変換できる。つまり、例えば圧下装
置３１に対する制御量ΔS1に変換できる。これは
次式を用いる。
ΔS1＝ｆ（ΔΔP1） ……（16）
（16）式は、ゲージメータ式を用いれば一次の
関数式となり、次のようになる。
関数式となり、次のようになる。
ΔS1＝c1・ΔΔP1＋d1 ……（17）
ただし、c1，d1は定数であり、予め実験等によ
り求められ、メモリに記憶されている。
り求められ、メモリに記憶されている。
計算機１００は、演算されたΔS1をプロセス入
出力装置１０４を介して圧下装置３１に出力す
る。これにより、圧下装置３１はロール開度を調
整し、第１スタンド出側板厚は目標値に制御され
る。圧延材が第２スタンドに咬込むと、第２スタ
ンドにおいても第１スタンドと同様の制御が繰り
返される。つまり、第１スタンドの出側板厚偏差
Δh1（(10)式にて求められる。）と、第１スタンド
出側の圧延材速度V1と、第２スタンド出側の圧
延材速度V2とを用いて、マスフロー一定の法則
から次式のように第２スタンド出側の板厚偏差Δ
h2を求める。
出力装置１０４を介して圧下装置３１に出力す
る。これにより、圧下装置３１はロール開度を調
整し、第１スタンド出側板厚は目標値に制御され
る。圧延材が第２スタンドに咬込むと、第２スタ
ンドにおいても第１スタンドと同様の制御が繰り
返される。つまり、第１スタンドの出側板厚偏差
Δh1（(10)式にて求められる。）と、第１スタンド
出側の圧延材速度V1と、第２スタンド出側の圧
延材速度V2とを用いて、マスフロー一定の法則
から次式のように第２スタンド出側の板厚偏差Δ
h2を求める。
Δh2＝Δh1・V1／V2 ……（18）
ただし、V2＝β２・v2 ……（19）
β２；第２スタンドの先進率
v2；速度検出器６２の出力
そして、（18）式で得られたΔh2から偏差に応
じた圧延荷重ΔP2を演算する。
じた圧延荷重ΔP2を演算する。
ΔP2＝a2・Δh2＋b2 ……（20）
ただし、a2，b2は定数であり、予めメモリに記
憶されている。
憶されている。
一方、第１スタンド、第２スタンド間の距離l2
を圧延材が移動するに要する輸送時間ＴD2だけ後
の圧延荷重検出器４２の出力p2と基準値2との差
（ロール偏心量に対応した物理量）を次のように
求める。
を圧延材が移動するに要する輸送時間ＴD2だけ後
の圧延荷重検出器４２の出力p2と基準値2との差
（ロール偏心量に対応した物理量）を次のように
求める。
Δp2＝p2−2 ……（21）
ΔP2とΔp2とから、制御量に対応した物理量Δ
ΔP2を次式から得る。
ΔP2を次式から得る。
−ΔΔP2＝ΔP2−Δp2 ……（22）
ΔΔP2を用い第２スタンドの制御量ΔS2（圧下
位置調整量）を次式にて求める。
位置調整量）を次式にて求める。
ΔS2＝c2・ΔΔP2＋d2 ……（23）
ただし、c2，d2は予め記憶されている定数
このようにして求められたΔS2は圧下装置３２
に出力される。圧下装置３２は、この制御量に応
じて圧下位置を制御し、目標板厚を得る。
に出力される。圧下装置３２は、この制御量に応
じて圧下位置を制御し、目標板厚を得る。
この第１スタンド、第２スタンドの上述の如き
制御は圧延材が圧延スタンドを抜けるまで続けら
れる。
制御は圧延材が圧延スタンドを抜けるまで続けら
れる。
以上のような第１図に示す制御装置の動作、特
に計算機１００の動作を判り易く説明したのが第
２図である。第２図において、Ｆ１のステツプか
らＦ１２までのステツプは、圧延材が第１スタン
ドに咬込んでから第２スタンドに達するまでの通
板時の動作フローであり、Ｆ１３〜Ｆ２４までが
第１スタンドと第２スタンドに圧延材が咬込まれ
ている通常圧延時の動作フローである。この各フ
ローの具体的説明は、上述の動作説明と同じであ
るから省略する。
に計算機１００の動作を判り易く説明したのが第
２図である。第２図において、Ｆ１のステツプか
らＦ１２までのステツプは、圧延材が第１スタン
ドに咬込んでから第２スタンドに達するまでの通
板時の動作フローであり、Ｆ１３〜Ｆ２４までが
第１スタンドと第２スタンドに圧延材が咬込まれ
ている通常圧延時の動作フローである。この各フ
ローの具体的説明は、上述の動作説明と同じであ
るから省略する。
なお、第１図および第２図の説明においては、
板厚調整手段としてロール開度を調整する圧下装
置を述べたが、この板厚調整手段として圧延機を
駆動するモーター５１，５２を使用してもよい。
第１図において、５１，５２に破線で示したのは
このためである。また、第１図において、板厚検
出器３の出力が破線にて計算機１００に組込まれ
ているが、これはいわゆるフイードバツク制御を
行なえば、更に精度の高い板厚制御を実現できる
ことを示したものである。
板厚調整手段としてロール開度を調整する圧下装
置を述べたが、この板厚調整手段として圧延機を
駆動するモーター５１，５２を使用してもよい。
第１図において、５１，５２に破線で示したのは
このためである。また、第１図において、板厚検
出器３の出力が破線にて計算機１００に組込まれ
ているが、これはいわゆるフイードバツク制御を
行なえば、更に精度の高い板厚制御を実現できる
ことを示したものである。
次に、第１図、第２図の説明では、各スタンド
の出側板厚偏差に対応した圧延荷重ΔＰi（添字
ｉはスタンド数）を求め、ロール偏心に応じた圧
延荷重偏差量Δｐiと比較したが、本発明はこれ
に限るものではない。すなわち、比較のために圧
延荷重のデイメンジヨンにしたというだけのもの
であり、板厚のデイメンジヨンあるいはロール開
度のデイメンジヨンに変換しても良い。まず。板
厚のデイメンジヨンにした場合、次のようにな
る。各スタンドの板厚偏差Δｈiを求めておき、
輸送時間ＴDi後の圧延荷重ｐiからΔｐiを求め
る。次に、このΔｐiを板厚のデイメンジヨンに
変換する。つまり、 ΔｈiR＝ｅi・Δｐi＋ｆi ……（24） ただし、ｅi，ｆiは予めメモリに記憶されてい
る定数 このΔｈiRとΔｈiとから ΔΔｈi＝Δｈi−ΔｈiR ……（25） を求め、これを用いて例えばロール開度調整量Δ
Ｓiを次式のように求めることができる。
の出側板厚偏差に対応した圧延荷重ΔＰi（添字
ｉはスタンド数）を求め、ロール偏心に応じた圧
延荷重偏差量Δｐiと比較したが、本発明はこれ
に限るものではない。すなわち、比較のために圧
延荷重のデイメンジヨンにしたというだけのもの
であり、板厚のデイメンジヨンあるいはロール開
度のデイメンジヨンに変換しても良い。まず。板
厚のデイメンジヨンにした場合、次のようにな
る。各スタンドの板厚偏差Δｈiを求めておき、
輸送時間ＴDi後の圧延荷重ｐiからΔｐiを求め
る。次に、このΔｐiを板厚のデイメンジヨンに
変換する。つまり、 ΔｈiR＝ｅi・Δｐi＋ｆi ……（24） ただし、ｅi，ｆiは予めメモリに記憶されてい
る定数 このΔｈiRとΔｈiとから ΔΔｈi＝Δｈi−ΔｈiR ……（25） を求め、これを用いて例えばロール開度調整量Δ
Ｓiを次式のように求めることができる。
ΔＳi＝ｇi・ΔΔｈi＋ｈi ……（26）
（24），（26）式は、ゲージメータ式を用いれば
容易に得ることができる。ロール開度のデイメン
ジヨンに変更した場合も同様であるので、これは
結果だけを次式のように示す。
容易に得ることができる。ロール開度のデイメン
ジヨンに変更した場合も同様であるので、これは
結果だけを次式のように示す。
ΔＳih＝ｍi・Δｈi＋ｎi ……（27）
ΔＳiR＝ｏi・Δｐi＋ｑi ……（28）
ΔＳi＝ΔＳih−ΔＳiR ……（29）
ただし、ΔＳihは各スタンドの板厚偏差に対応
したロール開度修正量 ΔＳiRは各スタンドのロール偏心に対応したロ
ール開度量 ｍi，ｎi，ｏi，ｑiは予め求められてメモリに記
憶されている定数 以上説明した第１図、第２図は、計算機にて実
施した例であるが、これは当然のこととしてその
一部分または全部を専用のハードで実現すること
ができる。特に、最近注目されているマイクロコ
ンピユータを有効に利用すれば、より安価に本発
明を実現できる。アナログの専用機を利用するこ
とももちろん可能である。
したロール開度修正量 ΔＳiRは各スタンドのロール偏心に対応したロ
ール開度量 ｍi，ｎi，ｏi，ｑiは予め求められてメモリに記
憶されている定数 以上説明した第１図、第２図は、計算機にて実
施した例であるが、これは当然のこととしてその
一部分または全部を専用のハードで実現すること
ができる。特に、最近注目されているマイクロコ
ンピユータを有効に利用すれば、より安価に本発
明を実現できる。アナログの専用機を利用するこ
とももちろん可能である。
次に、本発明を専用のハードで実現した一実施
例を説明する。第３図はその実施例である。図に
おいて、第１図と同じ番号は同等の機能を有する
装置である。第３図において、３０１は速度検出
器６１の出力を取込んで輸送時間を演算し、その
時間だけ板厚検出器２の出力を遅延させる遅延装
置、３０２は３０１の出力である板厚偏差ΔＨを
それに対応した荷重偏差に変換する荷重演算回
路、３０３は圧延材１が圧延機に咬込まれた直後
に圧延荷重検出器４１の出力を記憶する初期荷
重記憶装置、３０４はその後の圧延荷重検出器４
１の出力ｐと初期荷重記憶装置３０３の出力と
の差Δｐを演算する減算器、３０５は３０２の出
力ΔＰと３０４の出力Δｐとの差ΔΔＰを求め、
これに対応したロール開度調整量ΔＳを演算出力
する差動増幅器である。このような構成におい
て、荷重演算回路３０２の出力ΔＰは、フイード
フオワード制御量に対応した信号であり、また減
算器３０４の出力Δｐはロール偏心量に対応した
信号である。従つて、その差ΔΔＰを求めること
によりロール偏心を補償した制御信号に応じた物
理量を得ることができる。増幅器３０５は、この
ΔΔＰを求め、それをロール開度調整量ΔＳに変
換する。この変換は、上述の（17）式に基づいて
行なうことができる。入力も出力も電気信号であ
るので、具体的には（17）式を満足する増幅度と
なるよう３０５のゲインを調整しておけばよい。
例を説明する。第３図はその実施例である。図に
おいて、第１図と同じ番号は同等の機能を有する
装置である。第３図において、３０１は速度検出
器６１の出力を取込んで輸送時間を演算し、その
時間だけ板厚検出器２の出力を遅延させる遅延装
置、３０２は３０１の出力である板厚偏差ΔＨを
それに対応した荷重偏差に変換する荷重演算回
路、３０３は圧延材１が圧延機に咬込まれた直後
に圧延荷重検出器４１の出力を記憶する初期荷
重記憶装置、３０４はその後の圧延荷重検出器４
１の出力ｐと初期荷重記憶装置３０３の出力と
の差Δｐを演算する減算器、３０５は３０２の出
力ΔＰと３０４の出力Δｐとの差ΔΔＰを求め、
これに対応したロール開度調整量ΔＳを演算出力
する差動増幅器である。このような構成におい
て、荷重演算回路３０２の出力ΔＰは、フイード
フオワード制御量に対応した信号であり、また減
算器３０４の出力Δｐはロール偏心量に対応した
信号である。従つて、その差ΔΔＰを求めること
によりロール偏心を補償した制御信号に応じた物
理量を得ることができる。増幅器３０５は、この
ΔΔＰを求め、それをロール開度調整量ΔＳに変
換する。この変換は、上述の（17）式に基づいて
行なうことができる。入力も出力も電気信号であ
るので、具体的には（17）式を満足する増幅度と
なるよう３０５のゲインを調整しておけばよい。
次に第４図に示した本発明を専用ハードで実現
した他の実施例について説明する。第４図におい
て、第３図と同一の番号を付したものは、同一の
機能をもつ装置である。図において、４０１は圧
延初期における板厚検出器２の出力を記憶する初
期板厚偏差記憶装置、４０２はその後の板厚検出
器２の出力と初期板厚偏差記憶装置４０１の出力
との力を演算する減算機、４０３は圧延機出側の
板厚検出器３の出力を取込み、その値を積分する
積分器である。本発明では、基本的には圧延機入
側板厚偏差により制御を行なうが、制御開始時に
おいて入側の板厚偏差はあるが出側板厚偏差は零
という場合がある。これは、入側の板厚偏差があ
つても手動にて圧下位置を調整し零にすることが
できるからである。このような場合、入側の板厚
偏差をそのまま使用して制御を行なうと、出側板
厚に誤差が生じる。このような誤差は、フイード
バツク制御系（板厚検出器３と積分器４０３で構
成される。）があれば除々になくなるが、制御開
始時には発生してしまう。このため、第４図にお
いては、制御開始時の板厚検出器２の出力を記憶
回路４０１に記憶し、これを基準としてその後の
板厚検出器２の出力との差を減算器４０２にて演
算する。そして、この減算器４０２の出力を利用
して制御する。このため、制御開始時から出側板
厚偏差のない制御を実現することができる。
した他の実施例について説明する。第４図におい
て、第３図と同一の番号を付したものは、同一の
機能をもつ装置である。図において、４０１は圧
延初期における板厚検出器２の出力を記憶する初
期板厚偏差記憶装置、４０２はその後の板厚検出
器２の出力と初期板厚偏差記憶装置４０１の出力
との力を演算する減算機、４０３は圧延機出側の
板厚検出器３の出力を取込み、その値を積分する
積分器である。本発明では、基本的には圧延機入
側板厚偏差により制御を行なうが、制御開始時に
おいて入側の板厚偏差はあるが出側板厚偏差は零
という場合がある。これは、入側の板厚偏差があ
つても手動にて圧下位置を調整し零にすることが
できるからである。このような場合、入側の板厚
偏差をそのまま使用して制御を行なうと、出側板
厚に誤差が生じる。このような誤差は、フイード
バツク制御系（板厚検出器３と積分器４０３で構
成される。）があれば除々になくなるが、制御開
始時には発生してしまう。このため、第４図にお
いては、制御開始時の板厚検出器２の出力を記憶
回路４０１に記憶し、これを基準としてその後の
板厚検出器２の出力との差を減算器４０２にて演
算する。そして、この減算器４０２の出力を利用
して制御する。このため、制御開始時から出側板
厚偏差のない制御を実現することができる。
以上詳細に説明したように本発明によれば、ロ
ール偏心による影響をほぼ完全に解決することが
でき、板厚精度の高い圧延機の自動板厚制御を実
現することができる。
ール偏心による影響をほぼ完全に解決することが
でき、板厚精度の高い圧延機の自動板厚制御を実
現することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は第１図の実施例の動作フローチヤート
図、第３，４図は本発明の他の実施例を示すブロ
ツク図である。 ２，３……板厚検出器、３１，３２……圧下装
置、４１，４２……圧延荷重検出器、５１，５２
……駆動モーター、６１，６２……速度検出器、
１００……計算機。
第２図は第１図の実施例の動作フローチヤート
図、第３，４図は本発明の他の実施例を示すブロ
ツク図である。 ２，３……板厚検出器、３１，３２……圧下装
置、４１，４２……圧延荷重検出器、５１，５２
……駆動モーター、６１，６２……速度検出器、
１００……計算機。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧延機出側の板厚を目標値に制御する圧延機
の自動板厚制御方法において、 前記圧延機入側の板厚あるいは板厚変動量の検
出値を用いて前記圧延機出側の板厚を推定すると
ともに該推定値を用いて該出側板厚を目標値に制
御するための圧延荷重補正値フイードフオワード
制御量として演算し、 該圧延機の入り側で測定された板厚検出点が前
記圧延機直下に達したときの該圧延機に加わる圧
延荷重検出値と当該圧延機の圧延荷重基準値との
差信号を用いてロール偏心量に相当する物理量を
演算し、 前記フイードフオワード制御量と該ロール偏心
量に相当する物理量との差信号を用いて板厚調整
手段に対する板厚制御補正信号を演算し、 該補正された板厚制御信号により板厚制御をお
こなうことを特徴とする圧延機の自動板厚制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3664778A JPS54128966A (en) | 1978-03-31 | 1978-03-31 | Method and apparatus for automatic control of sheet gauge in rolling mill |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3664778A JPS54128966A (en) | 1978-03-31 | 1978-03-31 | Method and apparatus for automatic control of sheet gauge in rolling mill |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54128966A JPS54128966A (en) | 1979-10-05 |
| JPS6129807B2 true JPS6129807B2 (ja) | 1986-07-09 |
Family
ID=12475633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3664778A Granted JPS54128966A (en) | 1978-03-31 | 1978-03-31 | Method and apparatus for automatic control of sheet gauge in rolling mill |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54128966A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63197610U (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-20 | ||
| JP2007075850A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Nippon Steel Corp | 熱間連続圧延機の板厚制御装置，板厚制御システム，方法，コンピュータプログラム，およびコンピュータで読み取り可能な記憶媒体 |
| JP2015230825A (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | 株式会社豊田自動織機 | プレス装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020040428A (ko) * | 2000-11-24 | 2002-05-30 | 이구택 | 냉간압연기의 압연율 결정방법 |
| CN107073536B (zh) * | 2015-03-26 | 2019-11-05 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 轧制件的板厚控制装置 |
-
1978
- 1978-03-31 JP JP3664778A patent/JPS54128966A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63197610U (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-20 | ||
| JP2007075850A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Nippon Steel Corp | 熱間連続圧延機の板厚制御装置，板厚制御システム，方法，コンピュータプログラム，およびコンピュータで読み取り可能な記憶媒体 |
| JP2015230825A (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | 株式会社豊田自動織機 | プレス装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54128966A (en) | 1979-10-05 |
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