JPS6134881B2 - - Google Patents

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JPS6134881B2
JPS6134881B2 JP53114955A JP11495578A JPS6134881B2 JP S6134881 B2 JPS6134881 B2 JP S6134881B2 JP 53114955 A JP53114955 A JP 53114955A JP 11495578 A JP11495578 A JP 11495578A JP S6134881 B2 JPS6134881 B2 JP S6134881B2
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JP
Japan
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shape
strip
parameters
bending force
roll
Prior art date
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Application number
JP53114955A
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English (en)
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JPS5542143A (en
Inventor
Ichiro Imai
Yoichi Naganuma
Tadaatsu Inoe
Itsuo Shimizu
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.)
Hitachi Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Nippon Steel Corp filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11495578A priority Critical patent/JPS5542143A/ja
Publication of JPS5542143A publication Critical patent/JPS5542143A/ja
Publication of JPS6134881B2 publication Critical patent/JPS6134881B2/ja
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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
    • B21B37/28Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/42Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using a combination of roll bending and axial shifting of the rolls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B13/00Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B2013/028Sixto, six-high stands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02Shape or construction of rolls

Landscapes

  • 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、ロール胴軸方向に移動可能な中間ロ
ールを有する六重圧延機による鋼板ストリツプ等
のストリツプ圧延における形状制御に関するもの
である。
従来行なわれているストリツプ形状制御は、検
出装置から得られる形状パターン信号の全情報の
うち数点の情報のみに従つてこれを状態変数とし
板中央に対して対称的に発生する単調な形状変化
のみに限定したり、ロールベンデイング力のみに
依存するために十分な制御性能が得られなかつた
り、またその制御法に対称的な形状不良を調整す
るための操作量の1つに圧下位置を用いるために
板厚制御との相互干渉が発生して板厚制御と組合
せた形状制御であつたり、或いはこれらの制御法
は板厚制御との干渉を防ぐための対応策が必要で
あつたりして制御系が複雑になる等の欠点があつ
た。
本発明は圧延中のストリツプの形状制御を行な
うに際し、ストリツプ形状を4個という殆んど最
少と思われるパラメータを用いて表現し、該4個
のパラメータを板幅方向中央に対して対称的な形
状を意味する成分2個と非対称な形状を意味する
成分2個に分離する。なお、予め圧延後のストリ
ツプに望まれる形状パターンを上記4個のパラメ
ータに対応する数値で与えておき、対称成分を意
味するパラメータの目標値と、圧延機出側に配置
した形状検出装置によつて得られるストリツプの
形状パラメータ認識(測定)値との偏差分を低
り、対称的な形状不良を調整するため対称成分パ
ラメータの偏差分に応じて中間ロール位置とロー
ルベンデイング力を調整し、また非対称な形状不
良を調整するために、非対称成分パラメータの偏
差分に応じて、操作側と駆動側の圧下位置差と両
側のロールベンデイング力差又は中間ロール位置
差を操作して形状制御を行なう。
上記の如く、六重圧延機の有する有利性を十分
活用することにより、操作端として板厚制御系に
おいて使用する操作側と駆動側の同時等量圧下を
全く用いず、従つて板厚制御との干渉を考慮する
必要がなくなつた。また、ロールのサーマルクラ
ウンにも特別の配置の必要がなく簡単且つ応答性
の良い制御系を得ることができると同時に、板幅
方向中央に対して非対称な形状不良も含めて複雑
な形状不良に対して十分安定した制御能力を有す
る形状制御法である。以下、本発明について図面
を参照しながら詳細に説明する。
第1図は六重圧延機を示したもので1は被圧延
材のストリツプ、2,2′はワークロール、3,
3′はロール胴軸方向に移動可能な中間ロール、
4,4′はバツクアツプロール、5′,5″はワー
クロールベンデイング調整装置である。
第2図は、六重圧延機に付加される本発明の形
状制御法の一実施例を示したものである。31は
形状検出装置である。これは圧延機出側にストリ
ツプ幅方向に配置された複数個の検出器にてスト
リツプの伸び率を測定するもので、ストリツプ幅
方向各点の検出器伸び率信号をパターン認識装置
32へ送る。認識装置32はストリツプ幅方向の
形状パターンを認識する装置である。該装置で
は、ストリツプ幅方向中央の伸び率と幅方向各点
の伸び率との差を計算し、幅方向中央の位置を
0、板端の位置を±1になるように正規化し、正
規化された幅方向中央から各点までの距離xを独
立変数として幅方向伸び率パターンを4次関数 y=λ+λ1x+λ2x2+λ3x3+λ4x4 で近似し、形状検出装置31で測定された幅方向
伸び率パターン(原波形)に最も適合するような
パラメータλ〜λを認識し、幅方向中央に関
して対称な成分に関するパラメータλおよびλ
と非対称な成分に関するパラメータλおよび
λとに分離し、更にλ、λならびにλ
λを夫々〓、〓ならびに〓、〓に線形
変換(例えば〓=λ+λ、〓=λ+3
λ、〓=λ+λ、〓=λ+2λ
して、該パラメータ〓〜〓でストリツプ幅方
向の形状パターンを表現する。33は、圧延後の
ストリツプに望まれる形状パターンを、上記パラ
メータ〓〜〓に対応して、その目標値を予め
記憶せしめておく目標パターン記憶装置である。
34はパラメータ目標値〓iと認識されたパラメ
ータ現在値〓iとの比演算を行ない、パラメータ
偏差値を計算する演算装置である。形状パラメー
タ偏差値δ〓iは(1)式によつて計算される。
δ〓i=〓i−〓i(但i=1、2、3、
4) ………(1) 5はストリツプ幅方向中央に対して対称的な形
状不良を意味する対称成分形パラメータ偏差δ〓
およびδ〓を調整するために操作側、駆動側
等量のロールベンデイング力(Qで表わす)およ
びまたは中間ロール位置(δで表わす)の操作量
として最適な値を求める演算装置である。
第3図にその具体的な手順例を示すが、第3図
の流れ図に沿つて対称成分形状パラメータ偏差調
整のための最適な操作量の決定法について説明す
る。ブロツク51では、単位制御周期内でのロー
ルベンデイング力および中間ロール位置の設定変
更可能な最大値を夫々Qmax、δmaxとすると
き、当該周期での設定変更最大値Qs、δsを
(2)、(3)式にて決定する。
Qs=|g1・Qmax| ………(2) δs=|g1・δmax| ………(3) こゝでg1は行き過ぎを防止するためにその時々
の対称成分形状パラメータ偏差量の大きさに応じ
て計算される数値であり、偏差量の十分大きいと
きにはg1=1とし、総じて1を越えないものとす
る。なお、Qmax、δmaxの値は通常設備能力か
らの制約で決定されるかまたは操作技術上の条件
によつて制御に先立つて予め定められる数値であ
る。ブロツク52,53では上記Qs、δsの範
囲内でのロールベンデイング力および中間ロール
位置の設定変更量の組合せ(Qj、δj)を決定
する。実施例では(Qj、δj)の組合せとし
て、 Q=0、±2/1Qs、±Qs と δ=0、±1/2δs、±δs の Qおよびδの各値の組合せ25点を用いた。この組
合せの点数は一義的に固定されるものではなく、
Qmax、δmaxの大きさや単位制御周期内で許さ
れる演算時間等に応じて適切な点数を選定でき
る。また操作端として、中間ロール位置を使用し
ない場合にはδ=0とQの組合せのみを選定する
ことによりロールベンデイング力のみによる対称
成分形状パラメータの調整を行なうことも可能で
あり、また逆に中間ロールのみによる調整もQ=
0とδの組合せを選定することにより可能であ
る。さらに各々の設定変更量の組合せ(Qj、δ
j)ごとにロールベンデイング力および中間ロー
ル位置を現在の設定値よりQj、δjだけ変更し
たとき予測される対称成分形状パラメータの変化
量予測値を(4)、(5)式によつて計算する。
Δ〓2j=B11・Qj+B12・δj ………(4) Δ〓4j=B21・Qj+B22・δj ………(5) (但し、j=1、2、………、25) 上記形状パラメータ変化量予測値によつて、ロ
ールベンデイング力および中間ロール位置の設定
変更後の対称成分形状パラメータ偏差の予測値を
(6)、(7)式によつて求める。
δ〓2j=δ〓−Δ〓2j ………(6) δ〓4j=δ〓−Δ〓4j ………(7) さらに(8)式で示す評価値Jjによつて、予測され
る形状パラメータ値と形状パラメータ目標値との
近さの度合を数値として表現する。
Jj=δ〓 j+δ〓4j2+w(〓〓4j−〓2j)
………(8) 但し、 〓2j=〓−δ〓2j 〓4j=〓−δ〓4j またwの値は、目標とする形状パターン即ち形
状パラメータ目標値の値によつて符号およびその
値を変更する。実施例では〓4j≦〓2jのときw=
0、〓4j>〓2jのときw=10とした。ブロツク5
4では、設定変更量(Qj、δj)のすべての組
合せの中から評価値Jjが最小になる、即ち目標形
状に最も近づくと予測される設定変更量の組合せ
(Q0、δ)を操作端の最適設定変更量計算値と
して、第2図のリミツト上下限チエツク装置7へ
出力する。こゝで(4)、(5)式におけるB11、B12
B21、B22は対称成分の形状パラメータに関してロ
ールベンデイング力および中間ロール位置の各操
作端の変更量が及ぼす影響度を表わす係数で、形
状影響係数と呼ぶ。即ち、B11はロールベンデイ
ング力Qを単独に単位微小量だけ変化させたとき
の形状パラメータ〓の変化量を意味し、B12
中間ロール位置δを単独に単位微小量だけ変化さ
せたときのの形状パラメータ〓の変化量を意味
し、B21はロールベンデイング力Qを単独に単位
微小量だけ変化させたときの形状パラメータ〓
の変化量を意味し、B22は中間ロール位置δを単
独に単位微小量だけ変化させたときの形状パラメ
ータ〓の変化量を意味している。これらの値は
第2図の10の演算記憶装置において、プロセス
特性を表現する他の数式モデルによつて制御に先
立つて決定されるか、或いはその時々の制御動作
の結果によつて逐次調整されていくものである。
第2図の6は、ストリツプ幅方向中央に対して
非対称な形状不良を意味する非対称成分形状パラ
メータ偏差(δ〓およびδ〓)を調節するた
めに、操作側と駆動側の圧下位置差(ΔSで表わ
す)および両側のロールベンデイング力差(ΔQ
で表わす)または中間ロール位置差〔上中間ロー
ル3とストリツプ1の一方の端部との距離δ
び、下中間ロール3とストリツプの他方の端部と
の距離δとの差(δ−δ)をいい、Δδで
表す〕を用いて対称成分における場合と同様手段
によつて操作端の最適設定変更量を求める演算装
置である。即ち非対称成分形状パラメータ評価値
を最小にするような操作端の最適設定量の組合せ
ΔS0、ΔQ0(またはΔδ)求め、これをリミ
ツトチエツク装置7へ出力する。リミツトチエツ
ク装置7は、演算装置5ならびに6で計算された
各操作端の設定変更計算値と入力装置11によつ
て読込まれた各操作端の現在設定値とを加算また
は減算して、設定変更したときに各操作端の設定
値が実操業に支障のない範囲内にあるかどうかを
チエツクし、各操作端の設定変更量を出力指令装
置8へ出力する。もし、設定変更後の設定値が設
定可能範囲の上限または下限を越える場合には、
該当操作端の設定変更を中止するかまたは設定変
更量の修正を行なつた後に出力指令装置8へ出力
する。出力指令装置8はリミツトチエツク装置7
からの設定変更量指令値をうけて、各操作端の変
更後の設定値を計算し、これを設定構目標値とし
て中間ロール位置制御装置41、ロールベンデイ
ング力制御装置42、圧下位置制御装置43へ出
力する。中間ロール位置制御装置41は出力指令
装置8からの中間ロール位置設定目標値(これに
はロール位置と位置差が含まれる)をうけて上側
ならびに下側中間ロール位置の設定変更を行な
う。ロールベンデイング力制御装置42は出力指
令装置8からのロールベンデイング力設定目標値
(これにはベンデイング力とその差が含まれる)
を受けて操作側ならびに駆動側のロールベンデイ
ング力の設定変更を行なう。圧下位置制御装置4
3は出力指令装置8からの圧下位置差目標値を受
けて操作側と駆動側の圧下位置差の設定変更を行
なう。以上の動作をストリツプ圧延中予め定めら
れた周期ごとに繰り返し行なうことにより圧延中
のストリツプ形状を制御するものである。
なお形状パラメータ偏差値δ〓、δ〓およ
びδ〓、δ〓を調整するに必要な設定変更量
の組合せ(Q0、δ)及び(ΔS0、ΔQ0、Δδ
)は、装置5,6による前述の手法以外の方法
で決定することもできる。
以上説明したように本発明は、ストリツプ幅方
向中央に対して対称的な形状不良を調整するため
の操作端として中間ロールとロールベンデイング
調整装置を用いることにより、圧下装置は非対称
な形状不良を調整するためにのみ用いれば十分で
あり、これにより板厚制御との干渉を全く考慮す
る必要がなく形状制御系が非常に簡単になると同
時に、複雑な形状不良や非対称な形状不良に対し
ても制御能力を発揮でき、目標とするストリツプ
形状を容易に得ることが可能となる等多大の効果
をもたらす。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される六重圧延機の概略
正面図であり、第2図は本発明の形状制御法のブ
ロツク図であり、第3図は設定変更量最適値の計
算手順を示す流れ図である。 1:被圧延材、2,2′:ワークロール、3,
3′:中間ロール、4,4′:バツクアツプロー
ル、31:形状検出装置、32:演算装置、33
3:記憶装置、34:演算装置、5:演算装置、
6:演算装置、7:リミツトチエツク装置、8:
出力指令装置、10:演算記憶装置、11:入力
装置、21:中間ロール位置検出装置、22:ロ
ールベンデイング力検出装置、23:圧下位置検
出装置、41:中間ロール位置設定制御装置、4
2:ロールベンデイング力設定制御装置、43:
圧下位置設定制御装置、51:当該周期内での設
定変更量最大値の計算、52:2つの操作端の設
定変更量の組合せ作成、53:形状変化量の予測
と評価値の計算、54:設定変更量の最適な組合
せ選択決定、変数nは設定変更量の組合せ数を意
味する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ロール胴軸方向に移動可能な中間ロールを有
    し、圧下位置およびロールベンデイング力が調整
    可能な圧延機によるストリツプ圧延における形状
    制御法において、ストリツプ幅方向に設置した複
    数の検出端によつて、各点の伸び率或いは張力を
    測定し、同一時点の幅方向測定信号によつて求め
    た、圧延されたストリツプの幅方向伸び率パター
    ンを、ストリツプ幅方向中央に関して対称な成分
    の2個と非対称な成分の2個の計4個のパラメー
    タで表わし、それを線形変換した検出形状パラメ
    ータを、圧延後のストリツプに望まれる形状パタ
    ーンの目標形状パラメータと比較し、その偏差分
    を知り、対称的な形状不良を示す2個のパラメー
    タの偏差分に対応して中間ロール位置およびロー
    ルベンデイング力を調整し、また非対称な形状不
    良を示す2個のパラメータの偏差分に対応して圧
    下位置差とロールベンデイング力差又は中間ロー
    ル位置差を調整することを特徴とするストリツプ
    の形状制御法。
JP11495578A 1978-09-19 1978-09-19 Shape control method of strip Granted JPS5542143A (en)

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JPH01290783A (ja) * 1988-05-18 1989-11-22 Rintaro Takahashi 融体金属の表面張力の低下と保温作用を行って、その金属の融点以下の温度で融体金属による瞬間的金属加工法に用いる金属塩溶、融液の製法

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