JPS6178507A - 薄板の形状制御方法 - Google Patents
薄板の形状制御方法Info
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- JPS6178507A JPS6178507A JP59199349A JP19934984A JPS6178507A JP S6178507 A JPS6178507 A JP S6178507A JP 59199349 A JP59199349 A JP 59199349A JP 19934984 A JP19934984 A JP 19934984A JP S6178507 A JPS6178507 A JP S6178507A
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- JP
- Japan
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- shape
- control
- horizontal
- bender
- benders
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- Pending
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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
- B21B37/30—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll camber control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/40—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling foils which present special problems, e.g. because of thinness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
- B21B13/14—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、分割ロールを有する水平ベンダーや垂直ベン
ダー等の形状修正手段を多数有する薄板圧延機によって
実現される薄板の形状制御方法に関するものである。
ダー等の形状修正手段を多数有する薄板圧延機によって
実現される薄板の形状制御方法に関するものである。
従来の薄板の形状制御方法として、出願人が先に特願昭
５８−９０６５０号で提案した方法がある。この方法は
、薄板の形状を板幅方向の位置のｌ′５１１ａとして表
わし、目標形状と、実測形状の偏差２乗面撰を形状評価
関数として、これを最小とする複数個の形状修正操作端
の操作量を連立−次方程式を解くことによシ求め、最適
化制御を行なう薄板圧延の形状制御法である。
５８−９０６５０号で提案した方法がある。この方法は
、薄板の形状を板幅方向の位置のｌ′５１１ａとして表
わし、目標形状と、実測形状の偏差２乗面撰を形状評価
関数として、これを最小とする複数個の形状修正操作端
の操作量を連立−次方程式を解くことによシ求め、最適
化制御を行なう薄板圧延の形状制御法である。
この方法は、複数個の操作端の総合的な形状制御寄与に
より、理論的には最適な制御が一意的に求められる有効
な形状制御方法であるが、この方法を、実機圧延機に適
用させようとすると、いくつかの問題点が生ずる。
より、理論的には最適な制御が一意的に求められる有効
な形状制御方法であるが、この方法を、実機圧延機に適
用させようとすると、いくつかの問題点が生ずる。
第１には、分割ロールを有した水平ベンダーや垂直べ／
グー等、多数の形状修正操作端を有する圧延機では、操
作端数ｍは１０個以上となり、ｍ個の連立方程式を解か
なくてはならず、大形の演算装置が必要であること、第
２には、ｍ個の操作端を同時に動作させるために１ シ
ステムとして複雑で分かシにくく、実用性に欠けること
等である。
グー等、多数の形状修正操作端を有する圧延機では、操
作端数ｍは１０個以上となり、ｍ個の連立方程式を解か
なくてはならず、大形の演算装置が必要であること、第
２には、ｍ個の操作端を同時に動作させるために１ シ
ステムとして複雑で分かシにくく、実用性に欠けること
等である。
本発明は、このような従来の技術に鑑みてなされたもの
で、その目的は、各操作端の形状に対する影響度を考慮
し、実機圧延機に効果的に適用可能なＮ板圧延の形状制
御方法を提供しようとするものである。
で、その目的は、各操作端の形状に対する影響度を考慮
し、実機圧延機に効果的に適用可能なＮ板圧延の形状制
御方法を提供しようとするものである。
上述した問題点を解決する本発明は、圧延板巾方向の伸
び率分布が検出できる形状検出器と、この形状検出器か
らの信号を入力し所定の演算処理を行ない操作量を出力
する制御装置と、この制御装置からの操作信号によって
制御される水平ベンダー、垂直ベンダーを含む複数個の
形状修正操作端を備えた形状制御システムにおいて、前
記制御装置は、形状検出器からの実測形状と目標形状の
偏差２乗面積を形状評価関数とし、大きな形状不良に対
しては水平ベンダートータル押力及びレベリングを操作
する粗制御を行ない、小さな形状不良に対しては、水平
ベンダートータル押力を一定とし水平ベンダー押力分布
を操作する種制御を行ない、前記粗制御と種制御の切り
替えを前記形状評価関数の大小により行なうことを′＃
徴とするものである。
び率分布が検出できる形状検出器と、この形状検出器か
らの信号を入力し所定の演算処理を行ない操作量を出力
する制御装置と、この制御装置からの操作信号によって
制御される水平ベンダー、垂直ベンダーを含む複数個の
形状修正操作端を備えた形状制御システムにおいて、前
記制御装置は、形状検出器からの実測形状と目標形状の
偏差２乗面積を形状評価関数とし、大きな形状不良に対
しては水平ベンダートータル押力及びレベリングを操作
する粗制御を行ない、小さな形状不良に対しては、水平
ベンダートータル押力を一定とし水平ベンダー押力分布
を操作する種制御を行ない、前記粗制御と種制御の切り
替えを前記形状評価関数の大小により行なうことを′＃
徴とするものである。
一般的に、薄板の形状は単純形状（耳波や中伸び）及び
複合形状（クォーター波や耳波中伸共存波）Ｋ分類する
ことが出来る。従来の４段ミルでは、単純形状しか形状
制御できなかったが、近年形状制御性能の優れた圧延機
が開発され、単純形状のみならず複合形状にも対処でき
る形状修正操作端を有している。
複合形状（クォーター波や耳波中伸共存波）Ｋ分類する
ことが出来る。従来の４段ミルでは、単純形状しか形状
制御できなかったが、近年形状制御性能の優れた圧延機
が開発され、単純形状のみならず複合形状にも対処でき
る形状修正操作端を有している。
ｐｆＪｊ図〜第６図は、本発明の方法が適用される圧延
機の一例を示す構成図で、第１図は圧延機の概略構成、
第２図は垂直ベンダー機構、第６図は水平ベンダー機構
をそれぞれ示している。これらの図において、１は上バ
ツクアップロール、２け上ワークロール、６は下ワーク
ロール、４Ｆｉ中間ロール、５は下バツクアツプロール
、６ｔｔ−１水平ペンテ′イングロール、７は分割ロー
ルである。これ以外に水平シリンダーや、左右の圧下位
置差を制御するレベリング機Ｆｉ４を備えている。これ
らの各形状（キ正のための各操作端は、図示していない
制御装置からの操作信号によってその操作量が制御され
る。この制御装置は、圧延板の巾方向の伸び率分布が検
出できる形状検出器からの信号を入力し、所定の演算処
理を行ない、各操作量を出力するものである。
機の一例を示す構成図で、第１図は圧延機の概略構成、
第２図は垂直ベンダー機構、第６図は水平ベンダー機構
をそれぞれ示している。これらの図において、１は上バ
ツクアップロール、２け上ワークロール、６は下ワーク
ロール、４Ｆｉ中間ロール、５は下バツクアツプロール
、６ｔｔ−１水平ペンテ′イングロール、７は分割ロー
ルである。これ以外に水平シリンダーや、左右の圧下位
置差を制御するレベリング機Ｆｉ４を備えている。これ
らの各形状（キ正のための各操作端は、図示していない
制御装置からの操作信号によってその操作量が制御され
る。この制御装置は、圧延板の巾方向の伸び率分布が検
出できる形状検出器からの信号を入力し、所定の演算処
理を行ない、各操作量を出力するものである。
以下、制御装置における演算処理のやり方について説明
する。
する。
まず、形状は正規直交関数を用い、板幅方向の伸率分布
として表わす。形状検出器からの実聞１形状ｆ（勾、目
標形状げ（補とすると、 但し、α、； 実測形状の１次正規直交関数係数α１”
； 目標形状の φ１； １次正規直交関数 と表わすことが出来る。
として表わす。形状検出器からの実聞１形状ｆ（勾、目
標形状げ（補とすると、 但し、α、； 実測形状の１次正規直交関数係数α１”
； 目標形状の φ１； １次正規直交関数 と表わすことが出来る。
また、各操作端に操作量を与えたときの形状変化量Δｆ
も と表わすことが出来る。
も と表わすことが出来る。
また形状評価間′ＰｉＪは操作量ΔＵＪを与えたときの
形状偏差２乗面積とし、次式により定義される。
形状偏差２乗面積とし、次式により定義される。
正規直交関数の性質を利用すると（４）式はＪ−Σ（ン
一Δα１−α：）！ ・・・（５）となる。
一Δα１−α：）！ ・・・（５）となる。
また各操作端の制御特性即ち単位操作量に対する形状変
化量の割合を形状影響係数とし、次式で定義する。
化量の割合を形状影響係数とし、次式で定義する。
また αｉ−”ｉ−δα１とおくとＪは次式となる。
ここで、上記記述をベクトル及び行列を使用して書きあ
らためると δａ＝（δα０輛 δαｎ” ＞ ｔΔυ；（ΔＵ１
ΔＵ２ ΔＵＪ Ｊ＝δ１ｔδト２・ｇｔ−＄３”−Ｊトム１・Ｂ１狛・
Δυ・・・（８）と表わすことが出来る。
らためると δａ＝（δα０輛 δαｎ” ＞ ｔΔυ；（ΔＵ１
ΔＵ２ ΔＵＪ Ｊ＝δ１ｔδト２・ｇｔ−＄３”−Ｊトム１・Ｂ１狛・
Δυ・・・（８）と表わすことが出来る。
Ｊを最小とする操作量へ”ｏｐｔは次式を満足する。
Ｊ
−″″−２°”°”＋２°６゛°１°ａｌＪ−Ｑ 、
、 −＋９＋ａΔ訂 （９）式より ΔＵ ＝（１８−Ｂ）−’−旧・δ龜 ・――（
１Ｇｐｔ として最適制御量ΔＵ 、を求めることが出来る。
、 −＋９＋ａΔ訂 （９）式より ΔＵ ＝（１８−Ｂ）−’−旧・δ龜 ・――（
１Ｇｐｔ として最適制御量ΔＵ 、を求めることが出来る。
ｐ
なお、実際の形状制御においては、操作量には限界があ
り、各操作端操作量は次の制約条件か加。
り、各操作端操作量は次の制約条件か加。
わる。
Ｕｊｍｉｎ≦ΔＵｊ＋Ｕｊ≦Ｕｊｍａｘ −・（１
υＵｊ ｉｊ番目の操作端操作量 Ｕｊｍｉｎ； ” の下限 Ｕｊｍａｘ； ＃ ｙ （７）上限
ｍ個の操作量のうちｄ藺の操作駄が１０式を満足しない
ときけ、そのｄ ｊｉｉｌｆｔの操作量をそれぞれとし
、これを（８）式に代入し、（ｍ−ｄ）個の独立変ｅ！
１．ＶＣついて偏微分し、ＯＧ式と同様の形式で操作量
を求めることが出来る。
υＵｊ ｉｊ番目の操作端操作量 Ｕｊｍｉｎ； ” の下限 Ｕｊｍａｘ； ＃ ｙ （７）上限
ｍ個の操作量のうちｄ藺の操作駄が１０式を満足しない
ときけ、そのｄ ｊｉｉｌｆｔの操作量をそれぞれとし
、これを（８）式に代入し、（ｍ−ｄ）個の独立変ｅ！
１．ＶＣついて偏微分し、ＯＧ式と同様の形式で操作量
を求めることが出来る。
さて、本弁明の形状制御の操作量としては、水平ベンダ
ーと、垂直ベンダーのトータル押力及び水平ベンダーの
トータル押カ一定としたときの水平ベンダー押力分布及
びレベリングとする。
ーと、垂直ベンダーのトータル押力及び水平ベンダーの
トータル押カ一定としたときの水平ベンダー押力分布及
びレベリングとする。
第４圀は、レベリングを除いたそれぞれの操作ＩｋＫ対
する形状セ制御特性を、形状平面な使い示したものであ
る。第４図において、縦軸は単純形状を表わし、横軸Ｕ
複合形状を表わし７ている。水平ベンダーと垂直ベンダ
ーのトータル押力は、形状修！Ｅ範囲が広く、特に単純
形状修正に対し有効であり、水平ペングー押力分布変更
け、形状制御特性は狭いものの複合形状に対し有効であ
る。また、一般的な形状の現われ方として単純形状は形
状不良の度合も大きいが、複合形状は比較的小さい。
する形状セ制御特性を、形状平面な使い示したものであ
る。第４図において、縦軸は単純形状を表わし、横軸Ｕ
複合形状を表わし７ている。水平ベンダーと垂直ベンダ
ーのトータル押力は、形状修！Ｅ範囲が広く、特に単純
形状修正に対し有効であり、水平ペングー押力分布変更
け、形状制御特性は狭いものの複合形状に対し有効であ
る。また、一般的な形状の現われ方として単純形状は形
状不良の度合も大きいが、複合形状は比較的小さい。
この様な各操作量の形状制御特性を考慮し、本発明（お
いては、粗制御としては水平ベンダー及び垂直ベンダー
のトータル押力及びレベリングを、また粗制御では水平
ベンダー押力分布を操作量とし、各制御において、形状
評価関数が最小となる操作量を求めるようＫしている。
いては、粗制御としては水平ベンダー及び垂直ベンダー
のトータル押力及びレベリングを、また粗制御では水平
ベンダー押力分布を操作量とし、各制御において、形状
評価関数が最小となる操作量を求めるようＫしている。
ここで、粗制御と粗制御の移行は、形状評価関数のある
閾値に対する大小を判定して行なう。
閾値に対する大小を判定して行なう。
第５図は、形状偏差を示した線図で、横軸は、板巾方向
の位置ｘ１縦軸は伸び率ｆ （、ｒｌである。形状偏差
は、第５図より明らかなように、目標形状の０次項α。
の位置ｘ１縦軸は伸び率ｆ （、ｒｌである。形状偏差
は、第５図より明らかなように、目標形状の０次項α。
“を適当に選ぶことＫより、δａｏ−０となる。
ま恵、形状表現として、近似次数は実用上６次まで十分
表現でき、ｎ−６とする。
表現でき、ｎ−６とする。
粗制御の場合、形状の対称成分については、δα−〔δ
α！ δ−δ−〕０ ΔＵ−ＣΔＵ、 ΔＵｓ ） ΔＵＩ；垂直ベンダートータル押力 ΔＵｚ；水平ペングートータル押力 として（１１弐により、最適操作量を求める。
α！ δ−δ−〕０ ΔＵ−ＣΔＵ、 ΔＵｓ ） ΔＵＩ；垂直ベンダートータル押力 ΔＵｚ；水平ペングートータル押力 として（１１弐により、最適操作量を求める。
また非対称成分についても、
δａ−〔δＧｌ δαｓ ａａ＠〕”Δ酊＝Δ山
ΔＵＩｉレベリング操作量とする。
ΔＵＩｉレベリング操作量とする。
精制佃についても同様に行うが水平ベンダート−モル押
カ一定とした条件、即ち Δ山＋ΔＵ、＋・・・・・・・・・ΔＵｍ ＝ ０も加
えると、 δｇ＝〔Ｊα１ δα鵞 ・・・・・・・・・δαｓＯ
）”ΔＷ−（ΔＵ璽ΔＵｌ・・・・・・・・・ΔＵ＋ａ
）”としてΔυ。、ｔを求める。
カ一定とした条件、即ち Δ山＋ΔＵ、＋・・・・・・・・・ΔＵｍ ＝ ０も加
えると、 δｇ＝〔Ｊα１ δα鵞 ・・・・・・・・・δαｓＯ
）”ΔＷ−（ΔＵ璽ΔＵｌ・・・・・・・・・ΔＵ＋ａ
）”としてΔυ。、ｔを求める。
以上により、操作端を効率的に使用し、粗制御と精制御
を機能的に分離することにより、実用的な形状制御が実
現できるばかりでなく、演算処理装置のメモリー容量を
Ａ以下にすることが出来るようになった。
を機能的に分離することにより、実用的な形状制御が実
現できるばかりでなく、演算処理装置のメモリー容量を
Ａ以下にすることが出来るようになった。
第６図は、本発明に係る方法を実現する装置の全体構成
シ示す構成ブロック図である。。この図くおいて、形状
検出器８は、圧延板の板巾方向に複数個設置されてお夕
、ここからの信号がＤＤＣ計算機９に印力口されて、板
巾方向の伸び車分布が測定される。形状修正操作端は、
水平ロールベンダー１０．垂直ロールベンダー１１及び
圧延機左右レベリング１２との組み合せで構成されてお
９、いすハ５もｚ１応する信号変換器１３，１４．１５
を介して、ＤＤＣ計算機？からの演算幼果に基づいて操
作を行なう。１６けＤＤＣ計算機９に結合している形状
表示器、１７Ｆｉ各信号変換器１３，１４゜１５を介し
て各形状修正操作端１０，１１．１２を操作する操作盤
である。ＤＤＣ計算機９は、形状検出器８からの実測形
状と予じめ決められた目標形状の偏差２乗面積を形状評
価関数とし、前記した所定の演算処理を行ない、各形状
修正操作端に、演算した各操作量を信号変換器を介して
出力する。
シ示す構成ブロック図である。。この図くおいて、形状
検出器８は、圧延板の板巾方向に複数個設置されてお夕
、ここからの信号がＤＤＣ計算機９に印力口されて、板
巾方向の伸び車分布が測定される。形状修正操作端は、
水平ロールベンダー１０．垂直ロールベンダー１１及び
圧延機左右レベリング１２との組み合せで構成されてお
９、いすハ５もｚ１応する信号変換器１３，１４．１５
を介して、ＤＤＣ計算機？からの演算幼果に基づいて操
作を行なう。１６けＤＤＣ計算機９に結合している形状
表示器、１７Ｆｉ各信号変換器１３，１４゜１５を介し
て各形状修正操作端１０，１１．１２を操作する操作盤
である。ＤＤＣ計算機９は、形状検出器８からの実測形
状と予じめ決められた目標形状の偏差２乗面積を形状評
価関数とし、前記した所定の演算処理を行ない、各形状
修正操作端に、演算した各操作量を信号変換器を介して
出力する。
第７図及び第８図は、本発明を適用する前及び本発明を
適用した後の阪巾方向伸び率分布を示した線図である。
適用した後の阪巾方向伸び率分布を示した線図である。
いずれも、入側板厚０．５８権、出側板厚０．４６７鴎
、板巾１２２２ｍの薄板圧延時の制御例である。
、板巾１２２２ｍの薄板圧延時の制御例である。
〔発明の効果〕
以上説明したように１本発明によれば、実機圧延機に効
果的に適用することのできる溝板圧延の形状制御方法が
提供できる。
果的に適用することのできる溝板圧延の形状制御方法が
提供できる。
第１図〜第６図は本発明の方法が適用される圧延機の一
例を示す構成図、第４図はレベリングを全体構成のブロ
ック図、第７図及び第８図は本発明適用前及び適用後の
板巾方向伸び率分布を示し九線図である。 １・・・上バツクアップロール、２・・・上ワークロー
ル、６・・・下ワークロール、４・・・中間ロール、５
・・・下バツクアツプロール、６・・・水平ペンテング
ロール、７・・・分割ロール、８・・・形状検出器、９
・・・ＤＤＣ計詩機、１０・・水平ロールベン７’−１
１１・・・垂直ロールベンダー、１２・・・左右レベリ
ング。 第７図 ル却訃色ｊコ 第８図
例を示す構成図、第４図はレベリングを全体構成のブロ
ック図、第７図及び第８図は本発明適用前及び適用後の
板巾方向伸び率分布を示し九線図である。 １・・・上バツクアップロール、２・・・上ワークロー
ル、６・・・下ワークロール、４・・・中間ロール、５
・・・下バツクアツプロール、６・・・水平ペンテング
ロール、７・・・分割ロール、８・・・形状検出器、９
・・・ＤＤＣ計詩機、１０・・水平ロールベン７’−１
１１・・・垂直ロールベンダー、１２・・・左右レベリ
ング。 第７図 ル却訃色ｊコ 第８図
Claims (2)
- （１）圧延板巾方向の伸び率分布が検出できる形状検出
器と、この形状検出器からの信号を入力し所定の演算処
理を行ない操作量を出力する制御装置と、この制御装置
からの操作信号によつて制御される水平ベンダー、垂直
ベンダーを含む複数個の形状修正操作端を備えた形状制
御システムにおいて、 前記制御装置は形状検出器からの実測形状と目標形状の
偏差２乗面積を形状評価関数とし、大きな形状不良に対
しては水平ベンダートータル押力及びレベリングを操作
する粗制御を行ない、小さな形状不良に対しては水平ベ
ンダートータル押力を一定として水平ヘッダー押力分布
を操作する精制御を行ない、前記粗制御と精制御の切り
替えを前記形状評価関数の大小により行なうことを特徴
とする薄板の形状制御方法。 - （２）複数個の形状修正操作端における各操作量は、形
状評価関数を最小とすることによつて求め、更に前記操
作端のいずれかが操作限界に達した場合は、他の操作限
界に達していない操作端で形状評価関数を最小とする操
作量を求めることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の薄板の形状制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59199349A JPS6178507A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 薄板の形状制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59199349A JPS6178507A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 薄板の形状制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6178507A true JPS6178507A (ja) | 1986-04-22 |
Family
ID=16406282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59199349A Pending JPS6178507A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 薄板の形状制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6178507A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024089913A1 (ja) * | 2022-10-28 | 2024-05-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷間圧延方法、鋼板の製造方法、冷間圧延設備及び鋼板の製造設備 |
-
1984
- 1984-09-26 JP JP59199349A patent/JPS6178507A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024089913A1 (ja) * | 2022-10-28 | 2024-05-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷間圧延方法、鋼板の製造方法、冷間圧延設備及び鋼板の製造設備 |
| JP2024064822A (ja) * | 2022-10-28 | 2024-05-14 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷間圧延方法、鋼板の製造方法、冷間圧延設備及び鋼板の製造設備 |
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