JPS62168608A

JPS62168608A - 板圧延における形状制御方法

Info

Publication number: JPS62168608A
Application number: JP61007848A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Yamamoto; 山本　普康; Takashi Asamura; 浅村　峻; Hideo Takahashi; 英雄高橋; Kanji Baba; 馬場　勘次
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-01-20
Filing date: 1986-01-20
Publication date: 1987-07-24

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）この発明は板圧延において、圧延機出側で検出した板形
状に基づいて形状を制御する方法に関する。

（従来の技術）圧延された板は形状が良好であること、すなわち板の平
坦度が板長子方向のみならず、板幅方向についても一様
に良好であることが望ましい。特に、最近では圧延板の
形状に対する要求は一層厳しくなって来ている。

このために、板形状制御方法が多数提案され、実施され
ている。板形状の制御は主としてロールの曲げたわみ、
あるいはクラウンを調整して行なわれる。ロールの曲げ
たわみ、あるいはクラウンを機械的に調整する手段とし
て、バックアップロールベンター　、　中間ロールベン
ター、ワークロールベンダー、中間ロールの板幅方向変
位、バックアップベアリングの板幅方向分割調整、ある
いはロールの内圧調整などがある。また、ロールクラウ
ンを熱的に調整する手段として、ロール冷却水調整、ロ
ール局部加熱などの手段がある。

これらのロールの曲げたわみ、あるいはクラウンの制御
手段は、圧延開始前に素材板（たとえば熱延コイル）お
よび圧延条件に基づいて操作量（たとえばロールペンデ
ィング力、中間ロール移動量）がプリセットされる。ま
た、定常圧延中では圧延機出側で板形状を検出し、ロー
ル曲げたわみあるいはロールクラウン制御手段をフィー
ドバック制御するのが普通である。

上記定常圧延中に圧延機出側で板形状を検出し、板形状
をフィードバック制御する方法として、たとえば特開昭
６０−４８８０４号公報で開示された技術がある。この
方法では、圧延機出側に設けられた形状検出器により検
出された形状パターンに基づき、ロールペンディング力
および中間ロール位置を調節する。

（発明が解決しようとする問題点）圧延された板の形状は、ロールベンディング力だけでは
なく圧延前の板形状、圧延荷重その他多くの圧延因子に
よって変化する。したがって、上記従来の方法のように
圧延機出側の板形状のみに基づいて形状制御手段を調節
しても、高い精度で板形状を制御することはできなかっ
た。

（問題点を解決するための手段）第１の発明による板圧延における形状制御方法は、出側
板形状の検出とともに圧延荷重を検出する。そして、検
出した出側板形状および圧延荷重に基づいて形状制御手
段をフィードバック制御する。形状制御手段はワークロ
ールベンダーおよび中間ロールベンダーで、これらのペ
ンディング力を制御する。形状制御手段については、後
述の第２および第３の発明においても同様である。

圧延荷重の変化栖へＰおよび板形状の変化量ΔＡによる
ペンディングカ互の修正量Δ互は次の式（１）で与えら
れる。

Δ！＝旦、・ΔＰ十旦、・ΔＡあるいは・・・（１）ここで、上記各式において、添字のＰは圧延荷重、Ｗはワークロ
ール、■は中間ロール、−は行ベクトル、および〜は行
列をそれぞれ表わしている。また、添字の２および４は
それぞれ板形状を評価する際の板幅方向の代表的な位置
を表わしている。

なお、影響係数用ｐおよび影響係数用Ｓはそれぞれペン
タ−修正量Δ旦が板形状に及ぼす影響の程度を表わすも
のであって、実機について予め実験により、あるいは数
値解析により求めておき、制御コンピューターに記憶さ
せておく。

第２の発明による板圧延における形状制御方法は、出側
板形状の検出とともに、圧延機入側の板クラウンを検出
する。そして、検出した入側板クラウンに基づいて形状
制御手段をフィードフォワード制御するとともに、出側
板形状に基づいて形状制御手段をフィードバック制御す
る。

圧延機出側板形状の変化量ΔＡおよび入側板クラウンの
変化量Δ９Ｈによるペンディングカ旦の修正量Δ旦は次
の式（２）で与えられる。

ここで、入側板クラウンの変化量　・・・（２ｂ）また、活字ｅ
およびｑはそれぞれ後述の板形状を評価する際の板幅方
向の代表的な位置を表わしている。なお、影響係数用Ｃ
はベングー修正量Δ互が板形状に及ぼす影響の程度を表
わすものであって、実機について予め実験あるいは数値
解析により求めておき、制御コンピューターに記憶させ
ておく。

第３の発明による板圧延における形状制御方法は、出側
板形状の検出とともに、圧延荷重および圧延機入側の板
クラウンを検出する。そして、検出した出側板形状およ
び圧延荷重に基づいて板形状制御手段をフィードバック
制御するとともに、入側板クラウンに基づいて形状制御
手段をフィードフォワード制御する。

圧延荷重の変化量ΔＰ、圧延機出側板形状の変化量ΔＡ
および入側板クラウンの変化量ΔＣＨによるべ〉・ディ
ングカ旦の修正量Δ厖は次の式（３）％式％」二記圧延荷重Ｐ、圧延機出側板形状Ａあるいは入側板
クラウン９１１に基づいて求めたロールベンダー操作量
の修正量Δ旦は、ワークロールのクラウンが圧延状ＩＬ
で平坦になるような操作量互を与える。たとえば、圧延
機出側で板の端伸びが検出された場合、あるいは圧延荷
重の増加が検出された場合（この場合、フラットであっ
た板は端伸びを生じる）、フィードバック制御により、
より大きな値のインクリースペンディング力がロールベ
ンターに与えられる。また、圧延機の入側において板側
端寄りの板厚が板中央部の板厚よりも大きい場合、フィ
ードフォワード制御により、同様により大きな値のイン
クリースペンディング力がロールベンダーに与えられる
。これより、ワークロールのクラウンは修正され、板は
全体にわたって一様な厚みに圧延される。

（実施例）第１の発明の実施例第１図はこの発明が実施される冷間圧延機の一例を示し
ている。

冷間圧延機５はワークロール６、中間ロール７およびバ
ックアップロール８よりなる６段圧延機である。冷間圧
延機５はロールクラウン制御手段としてワークロールベ
ンダー１１、中間ロールベンダー１３および中間ロール
−シフト１４を備えている。また、ワークロール６はク
ーラント１Ｂで冷却されている。冷間圧延機５の入側に
は圧延される熱延コイルｌのクラウンＣＨを計測する板
クラウン検出器１８が、また出側には圧延された板形状
Ａを計測する板形状検出器２０が配置されている。入側
の板クラウン検出器１８としてマルチビーム式クラウン
メーターが、また出側の板形状検出器２０として電磁相
関式検１］１器が用いられる。さらに、川下装置（図示
しない）には圧延荷重Ｐを検出するロードセル２２が配
置されている。冷間圧延＠５は制御コンピューターおよ
びコントローラー　（いずれも図示しない）により制御
される。

上記装置において、クーラント１６によるワークロール
６の冷却条件および中間ロール７のシフト量Ｓは圧延条
件により予め設定される。

板形状を制御するためには、中伸び、端伸びなどの形状
を定量的に表わさなければならない。そこで、この発明
では急峻度入を用いて次の式（４）により形状評価関数
Ａ２およびＡ４を定義する。

急峻度λは第２図に示すように板波の長さＬに対する板
波の高さδの比で表わされる。

Ａ２−人ｅ−人。

ここで、入ｅ　、入ｑ、入Ｃはそれぞれ第２図に示す板
端、１７５部、および中央部における叛意峻度である。

第３図は制御系のブロック線図である。

第３図に示すように、板形状の変化量ΔΔは圧延荷重の
変化量ΔＰ、入側板クラウンの変化量ΔＣＨおよびペン
グー出力の変化量Δ！の三つの要素によって決まる。変
化量ΔＰ、Δ９ＨおよびΔＫがそれぞれ板形状の変化量
ΔＡに及ぼす影響は式（５）　、　（１３）および（７
）で示す影響係数Δｐ、人。および八Ｓで表わされる。

上記係数はいずれも実機について予め実験によりあるい
は数値解析により求めることが可能である。

上記ブロック線図における検出器、調節器および出力装
置の特性は次の通りである。

形状検出器：ペングー系：制御則：　ＣＬｃ　＝Ｇｃ　１＋　Ｇｃ　＝Ｋｃ　　　
−（１１）定常偏差補償器：・・・（１２）圧延荷重の変化量ΔＰはロードセルで検出され、前記式
（１ｂ）で表わされる影響係数用ｐを用いてペングー修
正量が求められる。一方、圧延から形状検出までの間の
時間τだけ遅れて、板形状は形状検出器により検出され
る。検出された形状に基づき前記式（１ｃ）で表わされ
る影響係数用Ｓを用いてペングー修正量が求められる。

これら修正量は前記式（１）にに示すように加え合わさ
れて、ベングー修正量Δ旦が求められる。演算で求めら
れたベングー修正量へ旦は定常偏差補償器および制御則
を経てワークロールベンダーおよび中間ロールへングー
に出力される。ベンダーの出力はフィードバック制御さ
れる。

第２の発明の実施例この実施例では圧延機の入側で板クラウンおよび出側で
板形状を検出し、これら検出値の結果に基づいて板形状
を制御する。第４図はこの実施例の制御を示すブロック
線図である。なお、以下の説明において第３図の要素と
同じ機能を果たす要素には同一の符号を付け、その説明
は省略する。

圧延から形状検出までの間の時間でだけ遅れて、圧延機
出側の板形状は形状検出器により検出される。検出され
た出側板形状に基づき前記式（１ｃ）で表わされる影響
係数用Ｓを用いてベンダー修正量が求められる。また、
圧延機入側における板クラウンは時間でだけ圧延に先立
って検出される。検出された入側板クラウンに基づき前
記式（２ａ）で表わされる影響係数Ｊｌｃを用いてペン
グー修正量が求められる。これら修正量は前記式に示す
ように加え合されて、ベンダーに出力される。

加え合された信号の処理は第１の発明と同様である。な
お、第４図に示す入側板クラウン検出器の特性は次の通
りである。

板クラウン検出器：第３の発明の実施例この実施例では圧延機の入側で板クラウンおよび出側で
板形状ならびに圧延荷重を検出し、これら検出値の結果
に基づいて板形状を制御する。第５図はこの実施例の制
御を示すブロック線図である。このブロック線図から明
らかなように、この実施例は前記第１の実施例と第２の
実施例を組み合せたものであるので、その説明は省略す
る。この実施例では、上記三つの検出値に基づいて形状
制御を行なうので、他の２実施例よりも高い精度で形状
を制御することができる。

ここで、第１の発明の実施例の方法により得られた板の
形状の具体例について説明する。板の形状は形状評価関
数Ａ２により評価している。圧延設備は６スタンドタン
デム冷間圧延機で、第６スタンド出側において板形状を
実測した。圧延スタンドの諸元および圧延条件は次の通
りである。

ワークロール直径：　　３３５ｍｍ　　胴長：　１４２２ｍｍ中間ロ
ール直径：　　５９４ｍｍ　　胴長：　１４５７ｍｍバック
アップロール直径：　］１１５２ｍ＋ｗ　胴長：　１５２０ｍｍ板サ
イズ：板厚　２．３ｍｍ→０．１５ｍｍ　、板幅　１２００ｍ
ｍ圧下率＝３３ｚ圧延荷重：　Ｅｆ９０　ｔｏｎ張力＝前方１２　ｋｇ／ｍｍ２　　後方Ｅｔｋｇ／ｍｍ
２上記条件において、制御しない場合、形状評価関数Δ
２は−１，５ｔ〜＋１．５ｚであった。また、従来のフ
ィードバック制御を行なった場合、形状評価関数Ａ２は
−０，６ｚ〜＋〇、６ｚであった。これに対し、この発
明の第１の方法により制御を行なった場合、形状評価関
数Δ２は−０，４％〜＋０．４％であった。

（発明の効果）この発明によれば、形状制御の精度が高くなるために、
板の形状不良がなくなり、歩留りが向上する。また、形
状修正のために圧延ラインを減速する必要がなく、加減
速の時間が短縮されて生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が実施される冷間圧延機の一例を示す
もので、圧延機の概略斜視図、第２図は形状評価関数を
説明する図面、および第３図〜第５図はそれぞれこの発
明の実施例を示すものであって、制御系のブロック線図
である。１．２・・・圧延板、６・・・ワークロール、７・・・
中間ロール、８・・・バックアップロール、１１・・・
ワーク０−ルベンター、１３・・・中間ロールベンター
　、　１４・・・中間ロールシフト、１６・・・ロール
クーテント、１８・・・圧延機入側の板クラウン検出器
、２０・・・圧延機出側の板形状検出器、２２・・・ロ
ードセル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧延機出側で板形状を検出し、検出した出側板形
状に基づき形状制御手段を調節して板形状を制御する方
法において、前記出側板形状の検出とともに圧延荷重を
検出し、検出した出側板形状および圧延荷重に基づいて
前記形状制御手段を調節することを特徴とする板圧延に
おける形状制御方法。
（２）圧延機出側で板形状を検出し、検出した出側板形
状に基づき形状制御手段を調節して板形状を制御する方
法において、前記出側板形状の検出とともに、圧延機入
側の板クラウンを検出し、検出した入側板クラウンおよ
び出側板形状に基づいて前記形状制御手段を調節するこ
とを特徴とする板圧延における形状制御方法。
（３）圧延機出側で板形状を検出し、検出した出側板形
状に基づき形状制御手段を調節して板形状を制御する方
法において、前記出側板形状の検出とともに、圧延荷重
および圧延機入側の板クラウンを検出し、検出した出側
板形状、圧延荷重および入側板クラウンに基づいて前記
形状制御手段を調節することを特徴とする板圧延におけ
る形状制御方法。