JPS6150048B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動板寸法制御を行つたパスの後で
再び板寸法が変動し増加する分を予め見込んで板
の圧延をするようにした圧延機制御装置に関す
る。

従来の自動板厚制御装置では、自動板厚制御を
行つたパスの後で再び板厚が変動する分を見込ん
だ制御は行われていない。例えば第１図に示す圧
延機１のうち、No.1スタンドで従来の自動板厚
制御を行つた場合、圧延材ｐに第２図イの斜線部
ｘに示すごとく、他の部分に比較して特に板硬度
の大きい個所があると、No.1スタンドでの自動
板厚制御の後第２図ロのごとく均一板厚に圧延さ
れた圧延材ｐがその後No.2、No.3、No.4スタン
ドで圧延を行つても、第２図ハに示すごとく板硬
度の高い所で板厚が厚くなつてしまう。

このことは、板幅制御においても同様であり、
第３図イ，ロ，ハに示すごとく、No.1スタンド
で均一な板幅に圧下された圧延材ｐの硬度の大き
い個所（斜線部ｘ）は、最終スタンド出口におい
て、幅が広がつてしまう。

本発明は従来装置の有する前述の欠点を除去す
ることを目的としてなしたもので、圧延材の圧下
を行うロールのロールギヤツプを変更し得る圧下
装置を備えた圧延機において、全体の総圧延力を
検出する装置と、該装置で検出された総圧延力の
変化と圧下設定されたロールギヤツプの変更によ
る圧延力の変化の差を演算し出力する装置と、該
装置からの差分の圧延力の変化に制御ゲインＣと
圧延機のばね定数Ｋとの比C/Kを掛けて圧下補正
量を求め出力する装置と、該装置からの圧下補正
量を予め圧下設定されたロールギヤツプから差し
引いてロールギヤツプの圧下設定変更量を求め前
記圧下装置へ指令を与える装置と、該装置からの
圧下設定変更量と板の塑性定数Ｍ及び圧延機のば
ね定数Ｋから定まる過補償定数ＭＫ／Ｍ＋Ｋとを掛けて 圧下設定されたロールギヤツプの変更による圧延
力の変化を求め該圧延力の変化を前記総圧延力の
変化と圧下設定されたロールギヤツプの変更によ
る圧延力の変化の差を演算し出力する装置に付与
する装置を設けたことを特徴とするものである。

以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明す
る。

第４図は本発明の圧延機制御装置を水平圧延機
に使用したものの例であり、図中１は圧延機の
No.1スタンド、２は作業ロール、３は控ロー
ル、４はロードセル、５圧下シリンダ、６は圧下
ピストン、７はピストン６の位置を検出する位置
センサー、８は圧下シリンダ５に高圧油を供給す
る高圧配管、９は高圧配管８に連結されたサーボ
弁、１０はサーボ弁９に連結された高圧配管であ
り、圧力シリンダ５、圧下ピストン６、位置セン
サー７、高圧配管８，１０、サーボ弁９により圧
下装置が構成され、圧下装置によつてロールギヤ
ツプを変更し得るようになつている。

次に板厚制御回路について説明すると、前記ロ
ードセル４に全体の総圧延力Ｐを検出する回路１
１と圧延材ｐの噛込み信号１２によりリレー１３
がオンする回路１４とを並列に連結し、回路１４
の中途でリレー１３よりも下流側にロツクオン指
示のあつた時刻における全体の総圧延力Ｐを記憶
する記憶装置１５を連結し、回路１１と１４を比
較加算器１６に連結し、比較加算器１６を別の比
較加算器１７に連結し、該比較加算器１７を比較
加算器１８に連結し、該比較加算器１８を比較加
算器１９に連結し、該比較加算器１９に作業ロー
ル２，２間のギヤツプＳを設定する設定器２０を
連結し、比較加算器１９を前記サーボ弁９及び過
補償設定器２１を有する比較加算器２２に連結す
ると共に前記位置センサー７よりの信号を比較加
算器１９に送り得るようにし、前記比較加算器２
２を比較加算器１７に連結する。

次に本発明の作用について説明する。

運転に際しては、圧延材ｐの種類によつて定ま
る過補償定数ＭＫ／Ｍ＋Ｋ（Ｍは板の塑性定数、Ｋは圧 延機ばね定数）を過補償設定器２１により比較加
算器２２に設定し、設定器２０により作業ロール
２，２間のギヤツプＳを設定し、運転を開始す
る。

圧延材ｐが作業ロール２，２間に噛込まれる
と、ロードセル４により全体の総圧延力Ｐが検出
を開始されてその信号が比較加算器１６に送られ
ると共にロードセル４より噛込み信号１２がリレ
ー１３に送られて該リレー１３がオンの状態にな
り、ロードセル４よりの信号は記憶装置１５にも
送られる。そこで自動板厚制御運転開始のスイツ
チを操作すると、リレー１３を通つて送れてき
た、自動板厚制御運転開始時刻の圧延力Ｐ_Rが記
憶装置１５にロツクオンされ、以降、この圧延力
Ｐ_Rが比較加算器１６に連続的に送られる。

圧延材ｐの圧延が開始されると、ロードセル４
で検出された各時刻における全体の総圧延力Ｐは
連続的に比較加算器１６に送られ、該比較加算器
１６において全体の総圧延力Ｐから自動板厚制御
開始時刻の圧延力Ｐ_Rが減算され、基準となつた
自動板厚制御開始時刻の圧延力Ｐ_Rに対する圧延
力変化すなわち外乱発生時の圧延力変化ΔＰ_Wが
求められ、その信号が比較加算器１７へ送られ、
該比較加算器１７より比較加算器１８に入り、該
比該加算器１８で外乱発生時の圧延力変化ΔＰ_W
による押込み量すなわち圧下補正量ΔＳ_Eが、制
御ゲインをＣ、圧延機のばね定数をＫとするとΔ
Ｓ_E＝Ｃ／ＫΔＰ_Wにより変換されてその信号が比較加 算器１９に送られ、該比較加算器１９で前記設定
されたギヤツプＳと比較されてＳ−ΔＳ_Eが演算
されて圧下設定変更量ΔＳが求められ、この圧下
設定変更量ΔＳの信号がサーボ弁９に送られ、サ
ーボ弁９が開いて高圧油が高圧配管１０，８から
圧下シリンダ５に送られて作業ロール２，２間の
ギヤツプＳがΔＳだけ増加若しくは減少し、位置
センサー７から比較加算器１９に送られた信号と
圧下設定変更量ΔＳとの差が零になるとサーボ弁
９は閉止し、ギヤツプＳは全体の総圧延力Ｐに応
じた所定の量に調整される。

一方、圧下設定変更量ΔＳはサーボ弁９の他に
比較加算器２２へ送られ、圧下設定変更による圧
延力変化ΔＰ_MがΔＰ_M＝ＫＭ／Ｋ＋ＭΔＳにより演算さ れ、その信号が前記比較加算器１７に送られ、前
記外乱発生時の圧延力変化ΔＰ_Wから圧延力変化
ΔＰ_Mが比較加算器１７において比較減算され、
その結果が板硬度変化や板入口厚で変化による圧
延力変化ΔＰ_Eとして比較加算器１８に送られ、
比較加算器１８において外乱発生時の圧延力変化
ΔＰ_Wによる押込み量すなわち圧下補正量ΔＳ_Eが
ΔＳ_E＝Ｃ／ＫΔＰ_Eにより変換されて、その信号が比 較加算器１９に送られ、ここで設定器２０で設定
されたギヤツプＳと押込み量から圧下設定変更量
ΔＳが求められ、その結果がサーボ弁９に送られ
て圧下シリンダ５が作動し、ギヤツプＳが調整さ
れると同時に比較加算器２２において圧下設定変
更による圧延力変化ΔＰ_Mが演算され、以下前述
と同様にして連続的に自動板厚制御が行われる。
斬かる制御時の圧延力の変化の様子は第５図に示
してある。

このようにΔＰ_Eの出力によつて板硬度変化や
板入口厚さ変化を検出できていることになり、こ
のΔＰ_Eの出力側に設けた比較加算器１８により
ΔＰ_Eを増幅することによつて、板硬度変化ある
いは板入口厚さ変化を補正することができる。

今、第１図の４パスの圧延の場合、No.1スタ
ンドにより圧下自動板厚制御を行うと、従来の装
置では前述のごとくNo.1スタンドよりも後のパ
スで板硬度の大きい部分の板厚は変化してしま
う。

本発明では、自動板厚制御回路に圧下設定変化
による圧延力変化ΔＰ_Mを算出するための比較加
算器２２、過補償設定器２１や板硬度変化や板入
口厚さ変化による圧延力変化ΔＰ_Eを出力する比
較加算器１７等があるので比較加算器１８のゲイ
ンを思い切つて高く取ることができる。比較加算
器２２、過補償設定器２１、比較加算器１７がな
いと、比較加算器１８のゲインを高く取つた場合
不安定現象が起きる。これは比較加算器２２、過
補償設定器２１、比較加算器１７の回路がない
と、圧下設定変更量ΔＳで自分が押し込んだこと
による圧延力変化ΔＰ_Mによりもう一度圧下設定
変更量ΔＳが補正されてしまい、不安定要素が強
くなるためである。

このように圧下設定変更による圧延力変化ΔＰ
_Mの演算補正回路を持つ本発明では、No.1スタン
ド出口では板硬度の大きい斜線部ｘを第６図イの
ごとく全体が平坦な状態から第６図ロのごとく、
他の個所よりも薄くできる。その結果第１図に示
すNo.2、No.3、No.4スタンドで普通のパスを行
うと、圧延材ｐの厚みが板硬度の大きい個所で次
第に厚くなるので、No.4パスの出口では第６図
ハに示すごとく、板厚は長手方向で均一になる。

第７図は本発明の他の実施例であり、圧延機制
御装置を堅形圧延機に使用したものの例である。

図中２３は堅ロール４４を支承する軸箱、２４
は堅ロールハウジング２５に取付けられた幅圧下
シリンダ、２６は幅圧下ピストン、２７は幅圧下
ピストン２６の位置を検出する位置センサー、２
８は幅圧下シリンダ２４に高圧油を供給する高圧
配管、２９は高圧配管２８に連結されたサーボ
弁、３０はサーボ弁２９に連結された高圧配管、
３１は高圧配管２８に連結された圧力検出器（第
４図のロードセル４に相当）であり、幅圧下シリ
ンダ２５、幅圧下ピストン２６、位置センサー２
７、高圧配管２８，３０、サーボ弁２９により圧
下装置が構成され、圧下装置によつて竪ロール間
寸法すなわちロールギヤツプを変更し得るように
なつている。

次に幅制御回路について説明すると、基本的に
は第４図のものと同じであり、幅制御回路は、上
下２組の幅圧下シリンダ２４に対応して２組設け
てある。すなわち、圧力検出器３１に、全体の総
圧延力Ｐを検出する回路３２と、圧延材ｐの噛込
信号によりリレー３３がオンする回路３４とを並
列に連結し、回路３４の中途でリレー３３よりも
下流側に、ロツクオン指示のあつた時刻における
全体の総圧延力Ｐを記憶する記憶装置３５を連結
し、回路３２と３４を比較加算器３６に連結し、
比較加算器３６を別の比較加算器３７と連結し、
比較加算器３７を比較加算器３８に連結し、比較
加算器３８よりの信号をサーボ弁２９に送り得る
ようにし、比較加算器３７に比較加算器３９を連
結し、過補償設定器４０を上下何れの比較加算器
３９にも同時に信号を送り得るようにし、比較加
算器３８よりの信号を比較加算器３９に送り得る
ようにし、竪ロール間寸法Ｗを設定する設定器４
１を１台で上下何れの比較加算器３８にも設定し
得るよう連結し、該比較加算器３８に前記位置セ
ンサー２７よりの信号を送り得るようにする。

次に作用について説明すると、第４図の場合と
同様に、圧延材ｐの種類によつて定まる過補償定
数ＭＫ／Ｍ＋Ｋを過補償設定器４０より上下両方の比較 加算器３９に設定し、設定器４１により堅ロール
間寸法Ｗを設定し、運転を開始する。

圧延材ｐが堅ロール４４，４４間に噛込まれる
と、圧力検出器３１により全体の総圧延力Ｐが検
出を開始されてその信号が比較加算器３６に送ら
れると共に噛込み信号がリレー３３に送られて該
リレー３３がオンの状態になり、圧力検出器３１
よりの信号は記憶装置３５にも送られる。そこで
自動板幅制御運転開始のスイツチを操作すると、
リレー３３を通つて送られてきた、自動板幅制御
運転開始時刻の圧延力Ｐ_Rが記憶装置３５にロツ
クオンされ、以降、この圧延力Ｐ_Rが比較加算器
３６に連続的に送られる。

圧延材ｐの圧延が開始されると、圧力検出器３
１で検出された全体の総圧延力Ｐは連続的に比較
加算器３６に送られ、該比較加算器３６において
全体の総圧延力Ｐから自動板幅制御開始時刻の圧
延力Ｐ_Rが減算され、基準となつた自動板幅制御
開始時刻の圧延力Ｐ_Rに対する圧延力変化すなわ
ち、外乱発生時の圧延力変化ΔＰ_Wが求められ、
その信号が比較加算器３７へ送られ、該比較加算
器３７で外乱発生時の圧延力変化ΔＰ_Wによる幅
圧下補正量ΔＷ_E（圧延材ｐの片側では第９図ロ
に示すごとく1/2ΔＷ_E）がΔＷ_E＝Ｃ／ＫΔＰ_Wにより 変換されてその信号が比較加算器３８に送られ、
該比較加算器３８で前記設定された堅ロール間寸
法Ｗと比較され、Ｗ−ΔＷ_Eが演算されて圧下設
定変更量ΔＷが求められ、この圧下設定変更量Δ
Ｗの信号がサーボ弁２９に送られ、サーボ弁２９
が開いて高圧油が高圧配管３０，２８から幅圧下
シリンダ２４に送られて堅ロール４４，４４間の
寸法がΔＷだけ増加若しくは減少し、位置センサ
ー２７から比較加算器３８に送られた信号と圧下
設定変更量ΔＷとの差が零になるとサーボ弁２９
は閉止し、堅ロール間寸法Ｗは全体の総圧延力Ｐ
に応じた所定の量に調整される。

一方、圧下設定変更量ΔＷはサーボ弁２９の他
に比較加算器３９にも送られ、圧下設定変更によ
る圧延力変化ΔＰ_MがΔＰ_M＝ＫＭ／Ｋ＋ＭΔＷにより演 算され、その信号が前記比較加算器３７に送ら
れ、前記外乱発生時の圧延力変化ΔＰ_Wから圧延
力変化ΔＰ_Mが比較加算器３７において比較さ
れ、その結果が板硬度や板入口幅変化による圧延
力変化ΔＰ_Eとして比較加算器３７に送られ、前
記と同様にして比較加算器３７において外乱発生
時の圧延力変化ΔＰ_Wによる幅圧下補正量ΔＷ_Eが
ΔＷ_E＝Ｃ／ＫΔＰ_Eにより変換され、その信号が比較 加算器３８に送られ、設定器４１で設定された堅
ロール間寸法Ｗと幅圧下量ΔＷ_Eから圧下設定変
更量ΔＷが求められ、その結果がサーボ弁２９に
送られて幅圧下シリンダ２４が作動し、堅ロール
間寸法Ｗが調整されると同時に比較加算器３８に
おいて圧下設定変更値による圧下設定値と比較加
算されるる。以下前述と同様にして自動板幅の制
御が行われる。斬かる制御時の圧延力の変化の様
子は第８図に示してある。

従来は、幅圧延時もNo.1スタンド出口におい
て板幅を均一にしても、板硬度の相違によりその
後幅が変化してしまうが、前述のごとく、板硬度
あるいは、板入口幅の変動のみをとらえるような
回路が挿入してあり、自動板幅制御を行つている
ときの圧延力変化ΔＰ_Wのうちから自分が押し込
んだことによる圧延力ΔＰ_Eを差し引くことによ
り、板硬度変化や板入口幅変化による圧延力変化
ΔＰ_Mを内部検出してこのΔＰ_Mに対して比較加算
器３７でゲインを掛けるようにしているので、該
比較加算器３７のゲインを高くしても不安定現象
が起きない。

第８図で圧延力変化ΔＰ_Wに対して自動補正ゲ
インを掛けてしまう従来のやり方では、自分が押
し込んだことによる圧延力増加に対して更にゲイ
ンを掛けて圧下補正するので不安定傾向になる
が、本発明では、比較加算器３７のゲインを高く
取れ、その結果第９図イ，ロ，ハに示すごとく
No.1スタンドの板入口幅変動に対してNo.1スタ
ンドの出口では逆に板幅を押し込み、その後の通
常のパスで次第に斜線部ｘの板幅が戻り、最後に
板幅が均一になる。幅圧延機では、エツジングに
よるドツグボーンの幅戻り現象があるので、本発
明のように圧延を行う効果は特に大きい。

第１０図は第４図や第７図の装置の過補償設定
器２１若しくは４０にゲイン設定を自動演算する
回路を設けた例である。この場合の幅圧下量ΔＷ
_Tと圧延力Ｐ_RからＭ＝Ｐ_Ｒ／ΔＷ_Ｔと過補償設定数 ＭＫ／Ｍ＋Ｋの演算をさせてこの結果をM′として過補
償 設定器２１又は４０の出力としてもよい。図中４
２は板の塑性定数を演算する装置、４３は過補償
定数を演算する装置である。

なお本発明は前述の実施例に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
変更を加え得ることは勿論である。

本発明の圧延機制御装置は前述のごとき構成で
あるから、板厚精度や板幅精度が向上し、製品の
品質が向上するという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧延機の配置状態を示す説明図、第２
図イ，ロ，ハは従来の圧延機制御装置で制御を行
つた場合の圧延材の板厚の変化の説明図、第３図
イ，ロ，ハは従来の圧延機制御装置で制御を行つ
た場合の圧延材の板幅変化の説明図、第４図は本
発明の圧延機制御装置を水平圧延機に使用した場
合の説明図、第５図は第４図の圧延機制御装置で
制御した場合の圧延力の経時変化の説明図、第６
図イ，ロ，ハは第４図の圧延機制御装置で制御し
た場合の圧延材の板厚変化の説明図、第７図は本
発明の圧延機制御装置を堅形圧延機に使用した場
合の説明図、第８図は第７図の圧延機制御装置で
制御した場合の圧延力の経時変化の説明図、第９
図イ，ロ，ハは第７図の圧延機制御装置で制御し
た場合の圧延材の板幅変化の説明図、第１０図は
第４図及び第７図に示す制御装置の過補償設定器
にゲイン設定を自動演算する装置を設けた場合の
説明図である。 図中１は圧延機、４はロードセル、１５，３５
は記憶装置、１６，１７，１８，１９，３６，３
７，３８，３９は比較加算器、２０，４１は設定
器、２１，４０は過補償設定器、３１は圧力検出
器を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧延材の圧下を行うロールのロールギヤツプ
   を変更し得る圧下装置を備えた圧延機において、
   全体の総圧延力を検出する装置と、該装置で検出
   された総圧延力の変化と圧下設定されたロールギ
   ヤツプの変更による圧延力の変化の差を演算し出
   力する装置と、該装置からの差分の圧延力の変化
   に制御ゲインＣと圧延機のばね定数Ｋとの比C/K
   を掛けて圧下補正量を求め出力する装置と、該装
   置からの圧下補正量を予め圧下設定されたロール
   ギヤツプから差し引いてロールギヤツプの圧下設
   定変更量を求め前記圧下装置へ指令を与える装置
   と、該装置からの圧下設定変更量と板の塑性定数
   Ｍ及び圧延機のばね定数Ｋから定まる過補償定数
   ＭＫ／Ｍ＋Ｋとを掛けて圧下設定されたロールギヤツプ の変更による圧延力の変化を求め該圧延力の変化
   を前記総圧延力の変化と圧下設定されたロールギ
   ヤツプの変更による圧延力の変化の差を演算し出
   力する装置に付与する装置を設けたことを特徴と
   する圧延機制御装置。