JPS62214818A - 圧延機の板厚制御方法 - Google Patents
圧延機の板厚制御方法Info
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- JPS62214818A JPS62214818A JP61060144A JP6014486A JPS62214818A JP S62214818 A JPS62214818 A JP S62214818A JP 61060144 A JP61060144 A JP 61060144A JP 6014486 A JP6014486 A JP 6014486A JP S62214818 A JPS62214818 A JP S62214818A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
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- 239000013077 target material Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
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- 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、圧延機の板厚制御方法、さらに詳しくいえば
、高精度を得る板厚制御方法に関するものである。
、高精度を得る板厚制御方法に関するものである。
従来の技術
圧延機の板厚制御にふいては圧延ロールギャップを変化
させるが、圧延ロールギャップのみの制御では圧延ロー
ルギャップ変更に伴う張力変化、特に後方張力変化が起
こるため、所期の板厚精度を得ることができない。そこ
で、圧延ロールギャップと張力の両方を制御する方法が
とられている。
させるが、圧延ロールギャップのみの制御では圧延ロー
ルギャップ変更に伴う張力変化、特に後方張力変化が起
こるため、所期の板厚精度を得ることができない。そこ
で、圧延ロールギャップと張力の両方を制御する方法が
とられている。
第3図にタンデム圧延機における従来の第1スタンドに
おける板厚制御方法の概略を示す。圧延ロールキ′ヤッ
プ制御装置306と圧延ロール速度制御装置305は互
いに独立となっている。第(1−1)スタンド301に
は圧延ロール速度制御装置305が設けである。第(i
−1)スタンド301と第1スタンド302の間に設け
た張力計303で検出された張力偏差の比例積分値が圧
延ロール速度制御装置305にフィードバックされて圧
延ロール速度が調整される。第1スタンド302には圧
延ロールギャップ制御装置306が設けである。第1ス
タンド302出側に設けた板厚計で検出された板厚偏差
の比例積分値がフィードバックされて圧延ロールギャッ
プが調整される。板厚計としては例えばX線板厚計が用
いられる。
おける板厚制御方法の概略を示す。圧延ロールキ′ヤッ
プ制御装置306と圧延ロール速度制御装置305は互
いに独立となっている。第(1−1)スタンド301に
は圧延ロール速度制御装置305が設けである。第(i
−1)スタンド301と第1スタンド302の間に設け
た張力計303で検出された張力偏差の比例積分値が圧
延ロール速度制御装置305にフィードバックされて圧
延ロール速度が調整される。第1スタンド302には圧
延ロールギャップ制御装置306が設けである。第1ス
タンド302出側に設けた板厚計で検出された板厚偏差
の比例積分値がフィードバックされて圧延ロールギャッ
プが調整される。板厚計としては例えばX線板厚計が用
いられる。
この方法では圧延ロールギャップに外乱が加わった場合
に、その外乱によって生じる張力変化が検出されて圧延
ロール速度が変化する。この場合本来は、圧延ロール速
度は調整する必要がない。
に、その外乱によって生じる張力変化が検出されて圧延
ロール速度が変化する。この場合本来は、圧延ロール速
度は調整する必要がない。
従って、圧延ロールギャップを適正な値に調整するのに
不要な時間を費すことになるため、高精度の板厚を得る
ことができない。
不要な時間を費すことになるため、高精度の板厚を得る
ことができない。
発明が解決しようとする問題点
上記のように、従来のタンデム圧延機においては、圧延
ロールギャップ制御装置と圧延ロール速度制御装置が独
立に設けであるため、この2つの制御装置間の連繋がう
まくいかず高精度の板厚を得ることができない。
ロールギャップ制御装置と圧延ロール速度制御装置が独
立に設けであるため、この2つの制御装置間の連繋がう
まくいかず高精度の板厚を得ることができない。
そこで、本発明は、圧延ロールギャップ制御と圧延ロー
ル速一度制御を連結させて同時に行ない高精度の板厚制
御を行なう方法を提供することを目的とする。
ル速一度制御を連結させて同時に行ない高精度の板厚制
御を行なう方法を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明では、圧延ロールギ
ャップ制御手段と、圧延ロール速度調整手段とを備える
圧延機の板厚制御方法において、板厚変化、張力変化お
よび圧下力変化の検出値をもとにして、該圧延機に加わ
る外乱を圧延ロール速度調整のみにより補正すべき外乱
、圧延ロールギャップ調整のみにより補正すべき外乱、
および圧延ロール速度調整と圧延ロールギャップ調整の
両者により補正すべき外乱に分類して各外乱の値の推定
を行ない、該推定値に応じて上記圧延ロールギャップ調
整手段および上記圧延ロール速度調整手段の操作を同時
に行なうことにより板厚変動を回避する。
ャップ制御手段と、圧延ロール速度調整手段とを備える
圧延機の板厚制御方法において、板厚変化、張力変化お
よび圧下力変化の検出値をもとにして、該圧延機に加わ
る外乱を圧延ロール速度調整のみにより補正すべき外乱
、圧延ロールギャップ調整のみにより補正すべき外乱、
および圧延ロール速度調整と圧延ロールギャップ調整の
両者により補正すべき外乱に分類して各外乱の値の推定
を行ない、該推定値に応じて上記圧延ロールギャップ調
整手段および上記圧延ロール速度調整手段の操作を同時
に行なうことにより板厚変動を回避する。
本発明の板厚制御手段はさらに、上記圧延ロールギャッ
プ調整手段と上記圧延ロール速度調整手段の応答性を調
整するフィードバック手段を備えることが望ましい。
プ調整手段と上記圧延ロール速度調整手段の応答性を調
整するフィードバック手段を備えることが望ましい。
上記圧延ロール速度調整のみにより補正すべき外乱、上
記圧延ロールギャップ調整のみにより補正すべき外乱、
上記圧延ロール速度調整と圧延ロールギャップ調整の両
者により補正すべき外乱の各位の推定、および上記圧延
ロールギャップ調整手段と圧延ロール速度調整手段の操
作は以下の式に基づいて行なう。
記圧延ロールギャップ調整のみにより補正すべき外乱、
上記圧延ロール速度調整と圧延ロールギャップ調整の両
者により補正すべき外乱の各位の推定、および上記圧延
ロールギャップ調整手段と圧延ロール速度調整手段の操
作は以下の式に基づいて行なう。
f (t) =Sc十dS
V2 =−(K3+に4)K4MV +に4M。
ここに、dvは圧延ロール速度調整のみにより補正すべ
き外乱の推定値であり、d、は圧延ロールギャップ調整
のみにより補正すべき外乱の推定値であり、dh は圧
延ロール速度m整と圧延ロールギャップ調整の両者によ
り補正すべき外乱の推定値であり、USは圧延ロール速
度変更指令値であり、Uvは圧延ロールギャップ変更指
令値であり、Scは圧延ロールギャップ変化量の推定値
であり、■は圧延ロール速度変化量の推定値であり、σ
は後方張力変化量であり、Pは圧下刃であり、Mはミル
定数であり、εs1ε、は圧延対象材等により決まる定
数であり、T、は応答性調整前の圧延ロールギャップ制
御装置の時定数であり、T、1は応答性調整後の圧延ロ
ールギャップ制御装置の時定数であり、T、は応答性調
整前の圧延ロール速度制御装置の時定数であり、h′
は応答性調整後の圧延ロール速度制御装置の時定数であ
り、h8は検出された板厚偏差であり、K1、K2はS
cとdsの推定速度を調整するゲインであり、K3、K
、は■とdvの推定速度を調整するゲインであり、M、
、Ms、Mvは圧延対象材等により決まる定数である。
き外乱の推定値であり、d、は圧延ロールギャップ調整
のみにより補正すべき外乱の推定値であり、dh は圧
延ロール速度m整と圧延ロールギャップ調整の両者によ
り補正すべき外乱の推定値であり、USは圧延ロール速
度変更指令値であり、Uvは圧延ロールギャップ変更指
令値であり、Scは圧延ロールギャップ変化量の推定値
であり、■は圧延ロール速度変化量の推定値であり、σ
は後方張力変化量であり、Pは圧下刃であり、Mはミル
定数であり、εs1ε、は圧延対象材等により決まる定
数であり、T、は応答性調整前の圧延ロールギャップ制
御装置の時定数であり、T、1は応答性調整後の圧延ロ
ールギャップ制御装置の時定数であり、T、は応答性調
整前の圧延ロール速度制御装置の時定数であり、h′
は応答性調整後の圧延ロール速度制御装置の時定数であ
り、h8は検出された板厚偏差であり、K1、K2はS
cとdsの推定速度を調整するゲインであり、K3、K
、は■とdvの推定速度を調整するゲインであり、M、
、Ms、Mvは圧延対象材等により決まる定数である。
詐月
本発明の板厚制御方法は以下の3段階からなることを特
徴とする。
徴とする。
−板厚、張力、圧下刃を検出する。
−上記検出値をもとにして、圧延機に加わる外乱を、圧
延ロール速度調整のみにより補正すべき外乱と、圧延ロ
ールギャップ調整のみにより補正すべき外乱と、圧延ロ
ール速度調整と圧延ロールギャップ調整の両者により補
正すべき外乱とに分類して、それぞれの外乱値を推定す
る。その外乱が圧延ロールギャップ調整のみにより補正
すべきものなら圧延ロールギャップを調整し、圧延ロー
ル速度調整のみにより補正すべきものなら圧延ロール速
度を調整し、圧延ロール速度調整と圧延ロールギャップ
調整の両者により補正すべき外乱なら両方同時に調整す
る。−また、圧延ロール速度変更指令値および圧延ロー
ルギャップ変更指令値に圧延ロール速度変化量の推定値
および圧延ロールギヤツブ変化量の推定値をフィードバ
ックすることにより、圧延ロール速度調整と圧延ロール
ギャップ調整を効果的に行なうことができるため、高精
度の板厚制御が可能となる。
延ロール速度調整のみにより補正すべき外乱と、圧延ロ
ールギャップ調整のみにより補正すべき外乱と、圧延ロ
ール速度調整と圧延ロールギャップ調整の両者により補
正すべき外乱とに分類して、それぞれの外乱値を推定す
る。その外乱が圧延ロールギャップ調整のみにより補正
すべきものなら圧延ロールギャップを調整し、圧延ロー
ル速度調整のみにより補正すべきものなら圧延ロール速
度を調整し、圧延ロール速度調整と圧延ロールギャップ
調整の両者により補正すべき外乱なら両方同時に調整す
る。−また、圧延ロール速度変更指令値および圧延ロー
ルギャップ変更指令値に圧延ロール速度変化量の推定値
および圧延ロールギヤツブ変化量の推定値をフィードバ
ックすることにより、圧延ロール速度調整と圧延ロール
ギャップ調整を効果的に行なうことができるため、高精
度の板厚制御が可能となる。
以下、本発明を実施例により説明するが、これらの実施
例は本発明の単なる例示であり、本発明の技術的範囲を
何等制限するものではない。
例は本発明の単なる例示であり、本発明の技術的範囲を
何等制限するものではない。
実施例
タンデム圧延機の第(i−1)スタンドと第1スタンド
に注目して説明を行なう。為すべきことは、外乱を3種
類ds 、dv 、dhに分類してそれぞれの値を推定
し、圧延ロール速度変更指令UV[’−”と圧延ロール
ギャップ変更指令しs′i1を求めることである。
に注目して説明を行なう。為すべきことは、外乱を3種
類ds 、dv 、dhに分類してそれぞれの値を推定
し、圧延ロール速度変更指令UV[’−”と圧延ロール
ギャップ変更指令しs′i1を求めることである。
そこでまず、圧延ロールギャップ変更命令Us”’と圧
延ロール速度変更指令UV″−”が与えられると、検出
可能な蚤である第1スタンド後方張力変化■σ3゛−“
1と、板厚計で検出される板厚偏差り、[iと第1スタ
ンド圧下刃変化1p(il とがどうなるかを調べる
。
延ロール速度変更指令UV″−”が与えられると、検出
可能な蚤である第1スタンド後方張力変化■σ3゛−“
1と、板厚計で検出される板厚偏差り、[iと第1スタ
ンド圧下刃変化1p(il とがどうなるかを調べる
。
第1スタンド出側板厚変化ffi h、 (ilは次式
のように表わすことができる。
のように表わすことができる。
h、(゛ンーa、、3(il+e、+ (y”−”+d
h・・(1) ただし、 SN):第iスタンド圧延ロールギャップ変化量σ(i
−1] 、第1スタンド後方張力変化量dh :入側
板厚変動等のS(″、σ3”−1ゝ以外のり、 c′+
に影響を及ぼす外乱 ε5、ε、:圧延対象材等によって求まる係数また、後
方張力変化σ(i−1] は次式で表わされる。
h・・(1) ただし、 SN):第iスタンド圧延ロールギャップ変化量σ(i
−1] 、第1スタンド後方張力変化量dh :入側
板厚変動等のS(″、σ3”−1ゝ以外のり、 c′+
に影響を及ぼす外乱 ε5、ε、:圧延対象材等によって求まる係数また、後
方張力変化σ(i−1] は次式で表わされる。
ただし、dvは、入側板厚変動、圧延材の変形抵抗変動
等によって生じる第(i−1)スタンド)先進率変化、
すなわち第(i−1)スタンド出側板速度変化等の3
(il 、y(i−目量外のσCC10に影響を及ぼす
外乱である。Me 、Ms 、Mvは定数である。
等によって生じる第(i−1)スタンド)先進率変化、
すなわち第(i−1)スタンド出側板速度変化等の3
(il 、y(i−目量外のσCC10に影響を及ぼす
外乱である。Me 、Ms 、Mvは定数である。
第1スタンド出側板厚変化hr’”)は次式でも表わさ
れる。
れる。
ただし、p(il 、第1スタンド圧下刃変化量M(
11、第1スタンドミル定数 圧延ロールギヤツプ変化量S(″ は油圧圧下装置等の
圧延ロールギャップ制御装置への変更指令・Us”’に
より決定される圧延ロールギャップ変化量5c(i)の
ほかにロールの熱膨張等の影td、も受ける。式で表現
すると次のようになる。
11、第1スタンドミル定数 圧延ロールギヤツプ変化量S(″ は油圧圧下装置等の
圧延ロールギャップ制御装置への変更指令・Us”’に
より決定される圧延ロールギャップ変化量5c(i)の
ほかにロールの熱膨張等の影td、も受ける。式で表現
すると次のようになる。
S ” = Sc” + ds ・
・(4)Ts3C(il = 3%il + US(I
]dt ・・(5)(5)式
は圧延ロールギャップ変更指令U s [”1により決
定される圧延ロールギヤツブ変化量SC用の動特性を一
次遅れで表わしたものであり、Tsは時定数である。
・(4)Ts3C(il = 3%il + US(I
]dt ・・(5)(5)式
は圧延ロールギャップ変更指令U s [”1により決
定される圧延ロールギヤツブ変化量SC用の動特性を一
次遅れで表わしたものであり、Tsは時定数である。
圧延ロール速度変化量y[1−11は圧延ロール速度制
御装置に与えられる圧延ロール速度変更指令tJv(t
−ilにより次式のように表わされる。
御装置に与えられる圧延ロール速度変更指令tJv(t
−ilにより次式のように表わされる。
(1)〜(6)式の関係をブロック線図に表わすと第2
図のようになる。
図のようになる。
この図は、圧延ロールギャップ変更指令Us”と圧延ロ
ール速度変更指令(JV″−’)が与えられると検出可
能な量である第1スタンド後方張力変化螢σ1“−13
と、板厚計で検出される板厚偏差h8(1)と第1スタ
ンド圧下刃変化11p(11とがどうなるかを示したも
のである。
ール速度変更指令(JV″−’)が与えられると検出可
能な量である第1スタンド後方張力変化螢σ1“−13
と、板厚計で検出される板厚偏差h8(1)と第1スタ
ンド圧下刃変化11p(11とがどうなるかを示したも
のである。
圧延ロールギャップ変更指令U30)により、(5)式
をもとにした積分がブロック251で行なわれて圧延ロ
ールギヤツブ蛍s。(1)が求まる。この圧延圧延ロー
ルギャップff1s。(”)が求まる。この圧延ロール
ギャップ変化MS。(′)に点261て外乱dsが加わ
り、(4)式で表わされる圧延ロールギャップ変化量S
″)が決定される。
をもとにした積分がブロック251で行なわれて圧延ロ
ールギヤツブ蛍s。(1)が求まる。この圧延圧延ロー
ルギャップff1s。(”)が求まる。この圧延ロール
ギャップ変化MS。(′)に点261て外乱dsが加わ
り、(4)式で表わされる圧延ロールギャップ変化量S
″)が決定される。
一方、圧延ロール速度変更指令Uv(1−11により、
(6)式をもとにした積分がブロック255で行なわれ
て圧延ロール速度変化量V (i−11が求まる。この
圧延ロール速度変化量y[1−11に点264で外乱d
vが加わったものにブロック256である係数Mvを掛
け、圧延ロールギャップ変化量3 (11にブロック2
52である係数M、を掛けたものを点265で加えて、
(2)式をもとにした積分をブロック257で行ない後
方張力変化σ(”−1]を求める。
(6)式をもとにした積分がブロック255で行なわれ
て圧延ロール速度変化量V (i−11が求まる。この
圧延ロール速度変化量y[1−11に点264で外乱d
vが加わったものにブロック256である係数Mvを掛
け、圧延ロールギャップ変化量3 (11にブロック2
52である係数M、を掛けたものを点265で加えて、
(2)式をもとにした積分をブロック257で行ない後
方張力変化σ(”−1]を求める。
圧延ロールギャップ量83″ にブロック253である
係数ε5を掛けたものと、後方張力変化σ(1−11に
ブロック54である係数ε、をかげたものと外乱dhが
点264で加え合わされて(1)式の第1スタンド出側
板厚変化量り、 fitが決まる。
係数ε5を掛けたものと、後方張力変化σ(1−11に
ブロック54である係数ε、をかげたものと外乱dhが
点264で加え合わされて(1)式の第1スタンド出側
板厚変化量り、 fitが決まる。
圧延ロールギャップ変化ff1s(”)と第1スタンド
出側板厚変化hr’から(3)式の第1スタンド圧下刃
変化蚤p (N が求まる。
出側板厚変化hr’から(3)式の第1スタンド圧下刃
変化蚤p (N が求まる。
以下では、上記したのとは反対に、検出可能な量である
第1スタンド後方張力変化量σ3“−1と、板厚計で検
出される板厚偏差hfTilと第1スタンド圧下刃変化
ft1PLl+ とから圧延ロール速度変更指令UV
”−”と圧延ロールギャップ変更指令US(′’を求め
る操作を説明する。
第1スタンド後方張力変化量σ3“−1と、板厚計で検
出される板厚偏差hfTilと第1スタンド圧下刃変化
ft1PLl+ とから圧延ロール速度変更指令UV
”−”と圧延ロールギャップ変更指令US(′’を求め
る操作を説明する。
板厚および張力に偏差が生じる原因は、外乱dh1dv
、d、が加わるためであり、それらの外乱量を知ること
ができれば適正な操作を行なうことができる。例えば外
乱dsが加わった場合、第2図かられかるように板厚り
、 +11と張力σ(l−0の両方が変動することにな
るが、この場合ギャップの調整のみで板厚と張力を制御
すべきであり、外乱dvが加わった場合は速度I!のみ
でよい。また、外乱dhに対しては、板厚り、(1)へ
の影響をギヤεS ヤップ変化の張力σ(′−1への影響を速度操作[Vl
v F−s したがって、外乱dS1dvdhに対する圧延ロールギ
ャップおよび圧延ロール速度の調整は以下のように行な
うことが考えられる。
、d、が加わるためであり、それらの外乱量を知ること
ができれば適正な操作を行なうことができる。例えば外
乱dsが加わった場合、第2図かられかるように板厚り
、 +11と張力σ(l−0の両方が変動することにな
るが、この場合ギャップの調整のみで板厚と張力を制御
すべきであり、外乱dvが加わった場合は速度I!のみ
でよい。また、外乱dhに対しては、板厚り、(1)へ
の影響をギヤεS ヤップ変化の張力σ(′−1への影響を速度操作[Vl
v F−s したがって、外乱dS1dvdhに対する圧延ロールギ
ャップおよび圧延ロール速度の調整は以下のように行な
うことが考えられる。
[Js”−ds −−dh
εS ・・(7)
上記したように、外乱dhに対しては圧延ロールギャッ
プと圧延ロール速度を同時に操作しなければならないが
、圧延ロールギャップ制御装置の応答性Tsと圧延ロー
ル速度制御装置の応答性TVに大きな差がある場合は、
(7)(8)式のような操作量の与え方では、過渡的に
外乱dhに対する圧延ロールギャップと圧延ロール速度
操作の同時性が崩れることになる。従って圧延ロールギ
ャップ制御装置の応答性と圧延ロール速度制御装置の応
答性に差がある場合は(7)(8)式にかえて次式のよ
うに操作量を与える。
プと圧延ロール速度を同時に操作しなければならないが
、圧延ロールギャップ制御装置の応答性Tsと圧延ロー
ル速度制御装置の応答性TVに大きな差がある場合は、
(7)(8)式のような操作量の与え方では、過渡的に
外乱dhに対する圧延ロールギャップと圧延ロール速度
操作の同時性が崩れることになる。従って圧延ロールギ
ャップ制御装置の応答性と圧延ロール速度制御装置の応
答性に差がある場合は(7)(8)式にかえて次式のよ
うに操作量を与える。
ただしく7’ ) (8’ )式の第1項がそれぞれ圧
延ロールギャップ制御装置および圧延ロール速度制御装
置の応答性をrlld ’Illするためのフィードバ
ックであり、15′ Tvl が調整後の時定数とな
る。Ts1=T、° とすればそれぞれの制御装置の
応答性が一致する。また(7’ ) (8’ )式の第
2項の係数Ts /Ts’ 、TV/Tv’ は、
第1項の応答性調整のためのフィードバックによるゲイ
ン変化分を補正したものである。
延ロールギャップ制御装置および圧延ロール速度制御装
置の応答性をrlld ’Illするためのフィードバ
ックであり、15′ Tvl が調整後の時定数とな
る。Ts1=T、° とすればそれぞれの制御装置の
応答性が一致する。また(7’ ) (8’ )式の第
2項の係数Ts /Ts’ 、TV/Tv’ は、
第1項の応答性調整のためのフィードバックによるゲイ
ン変化分を補正したものである。
すなわち、圧延ロールギャップ変更指令Us ”および
圧延ロール速度変更指令Uv”−目から実際のギャップ
変化fuse”+および圧延ロール速度変化ffi■(
’−’Iへの動特性は(5)式および(6)式で表ゎさ
れるが、伝達関数表現すると次のようになる。
圧延ロール速度変更指令Uv”−目から実際のギャップ
変化fuse”+および圧延ロール速度変化ffi■(
’−’Iへの動特性は(5)式および(6)式で表ゎさ
れるが、伝達関数表現すると次のようになる。
ま
ただし、Sニラプラス演算子
(7’ ) (8°)式に示された操作量を(八−1)
(八−2)式に代入すると次式のようになる。
(八−2)式に代入すると次式のようになる。
・・(A−3)
・・(A−4)
(A−3) 、(Δ−4)式を変形すると次のようにな
る。
る。
・ ・ (八−5)
従って、Ts””T−’とすれば、外乱dh、 dv、
dsから圧延ロールギャップ変化!sc”および圧延
ロール速度変化量y(1−11への応答性は一致する。
dsから圧延ロールギャップ変化!sc”および圧延
ロール速度変化量y(1−11への応答性は一致する。
(7°)(8′)式を実現するためには外乱dss、d
vsdhおよびギャップ3C[11、速度V (′−”
が必要となる。以下では、それらを検出された板厚・
張力および圧下刃から推定する方法について述べる。
vsdhおよびギャップ3C[11、速度V (′−”
が必要となる。以下では、それらを検出された板厚・
張力および圧下刃から推定する方法について述べる。
dhの求め方
(1)(3)式より、次式が成立する。
・・(9)
したがって、p [11σ11−1 はそれぞれ荷重
計、張力計により検出可能であるから3 (11が分れ
ばdhを求めることができる。311) は(4)式
より3.(i)、d5が分ればよい。
計、張力計により検出可能であるから3 (11が分れ
ばdhを求めることができる。311) は(4)式
より3.(i)、d5が分ればよい。
ds 3o(ilの求め方
外乱d、のモデルとして次式を仮定する。
0口式は外乱d、が一定であることを意味するものであ
るが、その変動がゆるやかな場合は近似的に成立する。
るが、その変動がゆるやかな場合は近似的に成立する。
なお、外乱dSの変動がゆるやかでない場合は次式のよ
うに高次微分を考えればよい。
うに高次微分を考えればよい。
d”
−d、=Q (n>2の整数)
dt” ・・OD以
下では0口式にもとづいて外乱d、を推定する方法につ
いて述べるが09式を用いても同様な方法で行なうこと
ができる。
下では0口式にもとづいて外乱d、を推定する方法につ
いて述べるが09式を用いても同様な方法で行なうこと
ができる。
外乱d、および圧延ロールギャップ変化量3 C(i)
の推定値をds 、Sc”’とすると次式で求めること
ができる。
の推定値をds 、Sc”’とすると次式で求めること
ができる。
・ ・αク
ーε σ1i−”) ・・QSI
hイ(1) 、 X線板厚計等で検出される板厚偏差
に1、K2 : Scとd、の推定速度を調整するゲイ
ンh、(11は推定値(3%il、d、)から求まる板
厚偏差で、(hイ(11H,(11)が推定誤差となる
。
ンh、(11は推定値(3%il、d、)から求まる板
厚偏差で、(hイ(11H,(11)が推定誤差となる
。
(121式の右辺第2項までは(5)、α0式で示され
る圧延ロールギャップ変化量と外乱のモデルであり、モ
デルから求まる推定値(dSSSc(1))を推定誤差
(h、(1)−り、 +11 )で修正していく構造と
なっている。021式に031SQ4)、αω式を代入
して整理すると次のようになる。
る圧延ロールギャップ変化量と外乱のモデルであり、モ
デルから求まる推定値(dSSSc(1))を推定誤差
(h、(1)−り、 +11 )で修正していく構造と
なっている。021式に031SQ4)、αω式を代入
して整理すると次のようになる。
Q[、’1式が外乱d、および圧延ロールギャップ変化
量S。C”)の推定方法を与える式であり、01式は、
その推定値にもとづいて圧延ロールギャップ操作量を決
める式である。
量S。C”)の推定方法を与える式であり、01式は、
その推定値にもとづいて圧延ロールギャップ操作量を決
める式である。
なお、外乱dhの推定値はαS式で与えられる。
dv 1V”−” の求め方
ds 、Sc’”1と同様にして次のように行なう。
ただし、yr”−”=Mv (v”−”+av)十Ms
(SC”’+d5) ・・09)yr(”−IJ=
−σ(1−11M 、σ(I−11dt
・ ・(2ffl・ ・(21) yr′1−11は張力の実測値から求まる量であり、y
r(1−11は各推定値から決まる蛍である。(2)式
より、推定が正しければ本来y、(1−11、、(1〜
1)=0であるからy、(1−+) y、(1−’l
が推定誤差になる。なお、各記号の意味は次のようにな
る。
(SC”’+d5) ・・09)yr(”−IJ=
−σ(1−11M 、σ(I−11dt
・ ・(2ffl・ ・(21) yr′1−11は張力の実測値から求まる量であり、y
r(1−11は各推定値から決まる蛍である。(2)式
より、推定が正しければ本来y、(1−11、、(1〜
1)=0であるからy、(1−+) y、(1−’l
が推定誤差になる。なお、各記号の意味は次のようにな
る。
y (i−11、y [1−11の推定値g、
:dvの推定値 に3、K4 : V ’−” dvの推定速度を調整
するゲインα印式に09、αΦ〜(21)式を代入して
整理すると次のようになる。
:dvの推定値 に3、K4 : V ’−” dvの推定速度を調整
するゲインα印式に09、αΦ〜(21)式を代入して
整理すると次のようになる。
ただし、f(t)=Sc(1)+d、 ・・(2
3>v、=−(に、十に4) (−1/TV’十に、M
v)・ ・(24) V 2 == −(K、 十に4)に1Mv+LM、r
・ −(25)(22)式はVロー11 +に、
、 [1−11およびdv+に、 a [’−’1の推
定方法を与える式である。これより(21)式に示した
圧延ロール速度操作mは次のように構成さ・・(26) (16)式、(17)式および(22)式、(26)式
により所期の板厚制御系が構成される。ブロック図で表
わすと11図(a)、第1図(b)となる。
3>v、=−(に、十に4) (−1/TV’十に、M
v)・ ・(24) V 2 == −(K、 十に4)に1Mv+LM、r
・ −(25)(22)式はVロー11 +に、
、 [1−11およびdv+に、 a [’−’1の推
定方法を与える式である。これより(21)式に示した
圧延ロール速度操作mは次のように構成さ・・(26) (16)式、(17)式および(22)式、(26)式
により所期の板厚制御系が構成される。ブロック図で表
わすと11図(a)、第1図(b)となる。
なお、圧延ロールギャップ制御装置と圧延ロール速度制
御装置の応答性を調整する必要がない場合には、上記の
式でTs =Ts’ 、Tv=TV’ と置けばよい
。
御装置の応答性を調整する必要がない場合には、上記の
式でTs =Ts’ 、Tv=TV’ と置けばよい
。
第1図(a)、第1図ら)に示したブロック図の操作を
実行させるには、ゲイン測定器1〜27、加算器101
〜114、積分器201〜204を用いればよい。
実行させるには、ゲイン測定器1〜27、加算器101
〜114、積分器201〜204を用いればよい。
第1図(a)は、検出可能な量である第1スタンド後方
張力変化量σ(i−11と、板厚計で検出される板厚偏
差h8(1)と第1スタンド圧下刃変化量P″)とから
圧延ロールギャップ変更指令U、[”)を求める手続き
を示す図である。
張力変化量σ(i−11と、板厚計で検出される板厚偏
差h8(1)と第1スタンド圧下刃変化量P″)とから
圧延ロールギャップ変更指令U、[”)を求める手続き
を示す図である。
検出可能な量である第1スタンド後方張力変化量σ(1
−11と、板厚計で検出される板厚偏差り、 (i)と
第1スタンド圧下刃変化1p(11を第iスタンドミル
定数M(+)で割ったものとはそれぞれゲイン設定器2
.1.3を通った後、加算器101で加算される。他方
、第iスタンド圧下刃変化量p (1)を第iスタンド
ミル定数M(11で割ったものと板厚偏差)1 、 [
4)はそれぞれゲイン設定器9.8を通った後、加算器
105で加え合わされる。
−11と、板厚計で検出される板厚偏差り、 (i)と
第1スタンド圧下刃変化1p(11を第iスタンドミル
定数M(+)で割ったものとはそれぞれゲイン設定器2
.1.3を通った後、加算器101で加算される。他方
、第iスタンド圧下刃変化量p (1)を第iスタンド
ミル定数M(11で割ったものと板厚偏差)1 、 [
4)はそれぞれゲイン設定器9.8を通った後、加算器
105で加え合わされる。
加算器101の出力は加算器102を通って積分器20
1に送られ積分された後、ゲイン設定器4を経て加算器
102にフィードバックされる。この加算器102には
、さらに、積分器202による加算器105の出力の積
分値がゲイン設定器5を経てフィードバックされている
。積分器201からの最終出力が、圧延ロールギヤツブ
変化蚤3C[ilの推定値S。3”]である。
1に送られ積分された後、ゲイン設定器4を経て加算器
102にフィードバックされる。この加算器102には
、さらに、積分器202による加算器105の出力の積
分値がゲイン設定器5を経てフィードバックされている
。積分器201からの最終出力が、圧延ロールギヤツブ
変化蚤3C[ilの推定値S。3”]である。
加算器105の出力は、上で述べたように加算器106
を通って積分器202に送られ積分された後、ゲイン設
定器11を経て加算器106にフィードバックされる。
を通って積分器202に送られ積分された後、ゲイン設
定器11を経て加算器106にフィードバックされる。
この加算器106には、さらに、積分器201による加
算器101の出力がゲイン設定器10を通ってフィード
バックされている。積分器202からの最終出力が、外
乱dsの推定値d、である。
算器101の出力がゲイン設定器10を通ってフィード
バックされている。積分器202からの最終出力が、外
乱dsの推定値d、である。
外乱の推定値d、と第iスタンド圧下変化量P(1)を
第1スタンドミル定数で割ったものはそれぞれゲイン設
定器12.13を経て、加算器104で加え合わされる
。
第1スタンドミル定数で割ったものはそれぞれゲイン設
定器12.13を経て、加算器104で加え合わされる
。
第1スタンド後方張力変化量σ(1−11をゲイン設定
器7を通したものと、ゲイン設定器6の出力と、加算器
104の出力が加算器103で加え合わされることによ
り圧延ロールギャップ変更指令Us’”)が求められる
。
器7を通したものと、ゲイン設定器6の出力と、加算器
104の出力が加算器103で加え合わされることによ
り圧延ロールギャップ変更指令Us’”)が求められる
。
積分器201と202の出力は、加算器107で加え合
わされてf (t) として第1図ら)に送られる。
わされてf (t) として第1図ら)に送られる。
第1図(b)は、第1図(a)の続きで、検出可能な量
である第1スタンド後方張力変化量σ(l−1と、板厚
計で検出される板厚偏差り、 (ilと第1スタンド圧
下刃変化NtP(1) とから圧延ロール速度変更指
令Uv(1−11を求める手続きを示す図である。
である第1スタンド後方張力変化量σ(l−1と、板厚
計で検出される板厚偏差り、 (ilと第1スタンド圧
下刃変化NtP(1) とから圧延ロール速度変更指
令Uv(1−11を求める手続きを示す図である。
第1スタンド圧下刃変化11p(11を第1スタンドミ
ル定数M(11で割ったものとf (t) と第1スタ
ンド後方張力変化量σ(i−11はそれぞれゲイン設定
器14.17.16を通った後、加算器108で加え合
わされる。他方、f (t)と第1スタンド後方張力変
化量σ(1−11はそれぞれゲイン設定器22.21を
通った後、加算器111で加え合わされる。
ル定数M(11で割ったものとf (t) と第1スタ
ンド後方張力変化量σ(i−11はそれぞれゲイン設定
器14.17.16を通った後、加算器108で加え合
わされる。他方、f (t)と第1スタンド後方張力変
化量σ(1−11はそれぞれゲイン設定器22.21を
通った後、加算器111で加え合わされる。
加算器108の出力は加算器109を通って積分器20
3に送られ積分された後、ゲイン設定器18を経て加算
器109にフィードバックされる。この加算器109に
は、さらに、積分器204による加算器111の出力の
積分値がゲイン設定器19を経てフィードバックされて
いる。
3に送られ積分された後、ゲイン設定器18を経て加算
器109にフィードバックされる。この加算器109に
は、さらに、積分器204による加算器111の出力の
積分値がゲイン設定器19を経てフィードバックされて
いる。
加算器111の出力は、上で述べたように加算器112
を通って積分器204に送られ積分された後、ゲイン設
定器24を経て加算器112にフィードバックされる。
を通って積分器204に送られ積分された後、ゲイン設
定器24を経て加算器112にフィードバックされる。
この加算器112には、さらに、積分器203による加
算器108の出力がゲイン設定器23を通してフィード
バックされている。
算器108の出力がゲイン設定器23を通してフィード
バックされている。
f (t) と第1スタンド後方張力変化量σ1t−1
1はそれぞれゲイン設定器26.27を通って加算器1
14で加え合わされる。また、第iスタンド圧下刃変化
量p (IT を第1スタンドミル定数で割ったものと
積分器203の出力はそれぞれゲイン設定器15.20
を通って加算器110で加え合わされる。
1はそれぞれゲイン設定器26.27を通って加算器1
14で加え合わされる。また、第iスタンド圧下刃変化
量p (IT を第1スタンドミル定数で割ったものと
積分器203の出力はそれぞれゲイン設定器15.20
を通って加算器110で加え合わされる。
加算器110の出力と、積分器204の出力をゲイン設
定器25を通したものと、加算器114の出力とは加算
器113で加え合わされることにより圧延ロール速度変
更指令Uv(1−11が求められる。
定器25を通したものと、加算器114の出力とは加算
器113で加え合わされることにより圧延ロール速度変
更指令Uv(1−11が求められる。
本発明は、上記説明に用いたタンデム圧延機だけでなく
、ジングルスタンドの圧延機にも適用可能である。ジン
グルスタンドの場合は上流スタンドの速度変更指令がペ
イオフリールの速度変更指令となる。
、ジングルスタンドの圧延機にも適用可能である。ジン
グルスタンドの場合は上流スタンドの速度変更指令がペ
イオフリールの速度変更指令となる。
発明の効果
以上詳しく説明した、本発明の板厚制御方法には以下の
ような利点がある。
ような利点がある。
圧延ロールギャップ制御装置および圧延ロール速度制御
装置に不要な指令を与えることが少なくなるため、外乱
が加わった場合の板厚、張力の変動が小さくなる。特に
、圧延機の加減速時に圧延材と圧延ロールの間の摩擦係
数等の変化による板厚変動を大幅に減少させることがで
きる。
装置に不要な指令を与えることが少なくなるため、外乱
が加わった場合の板厚、張力の変動が小さくなる。特に
、圧延機の加減速時に圧延材と圧延ロールの間の摩擦係
数等の変化による板厚変動を大幅に減少させることがで
きる。
また、外乱推定に使用する検出信号として板厚と張力お
よび圧下刃の3個を使用することで3種類の外乱を推定
することが可能となるため、外乱除去効果が増大する。
よび圧下刃の3個を使用することで3種類の外乱を推定
することが可能となるため、外乱除去効果が増大する。
特に、入側板厚変動が大きい場合にはその効果が顕著で
ある。
ある。
第1図(a)は、検出可能な量から外乱の値を推定して
圧延ロールギャップ変更指令を出力するためのブロック
線図であり、 銅1図(b)は、検出可能な情から外乱の値を推定して
圧延ロール速度変更指令を出力するためのブロック線図
であり、 第2図は、圧延機のブロック線図であり、第3図は、従
来の板厚制御方法を示す図である。 (主な参照番号) 1〜27・・ゲイン設定器、 101〜114・・加算器、 201〜204・・積分器、 301、302・・スタンド、 303 ・・張力計、 304 ・・板厚計、
圧延ロールギャップ変更指令を出力するためのブロック
線図であり、 銅1図(b)は、検出可能な情から外乱の値を推定して
圧延ロール速度変更指令を出力するためのブロック線図
であり、 第2図は、圧延機のブロック線図であり、第3図は、従
来の板厚制御方法を示す図である。 (主な参照番号) 1〜27・・ゲイン設定器、 101〜114・・加算器、 201〜204・・積分器、 301、302・・スタンド、 303 ・・張力計、 304 ・・板厚計、
Claims (3)
- (1)圧延ロールギャップ調整手段と、圧延ロール速度
調整手段とを備える圧延機の板厚制御方法において、板
厚変化、張力変化および圧下力変化の検出値をもとにし
て、該圧延機に加わる外乱を圧延ロール速度調整のみに
より補正すべき外乱、圧延ロールギャップ調整のみによ
り補正すべき外乱、および圧延ロール速度調整と圧延ロ
ールギャップ調整の両者により補正すべき外乱に分類し
て各外乱の値の推定を行ない、該推定値に応じて上記圧
延ロールギャップ調整手段および上記圧延ロール速度調
整手段の操作を同時に行なうことにより板厚変動を回避
することを特徴とする板厚制御方法。 - (2)上記圧延ロールギャップ調整手段と上記圧延ロー
ル速度調整手段の応答性を調整するフィードバック手段
を備えることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
の板厚制御方法。 - (3)上記圧延ロール速度調整のみにより補正すべき外
乱、上記圧延ロールギャップ調整のみにより補正すべき
外乱、上記圧延ロール速度調整と圧延ロールギャップ調
整の両者により補正すべき外乱の各値の推定、および上
記圧延ロールギャップ調整手段と圧延ロール速度調整手
段の操作を以下の式に基づいて行なうことを特徴とする
特許請求の範囲第2項に記載の板厚制御方法。 ■_h=P/M−(ε_s−1)(■_c+■_s)−
ε_σσ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ f(t)=■_c+■_s v_1=−(K_3+K_4)(−1/T_v′+K_
3M_v)+K_3M_σ−(1/T_v′)(M_s
/M_v)(ε_σ/ε_s)v_2=−(K_3+K
_4)K_4M_v+K_4M_σ▲数式、化学式、表
等があります▼ ここに、■_vは圧延ロール速度調整のみにより補正す
べき外乱の推定値であり、■_sは圧延ロールギャップ
制御のみにより補正すべき外乱の推定値であり、■_h
は圧延ロール速度調整と圧延ロールギャップ制御の両者
により補正すべき外乱の推定値であり、U_vは圧延ロ
ール速度変更指令値であり、U_sは圧延ロールギャッ
プ変更指令値であり、■_cは圧延ロールギャップ変化
量の推定値であり、■は圧延ロール速度変化量の推定値
であり、σは後方張力変化量であり、Pは圧下力であり
、Mはミル定数であり、ε_s、ε_σは圧延対象材等
により決まる定数であり、T_sは応答性調整前の圧延
ロールギャップ制御装置の時定数であり、T_s′は応
答性調整後の圧延ロールギャップ制御装置の時定数であ
り、T_vは応答性調整前の圧延ロール速度制御装置の
時定数であり、T_v′は応答性調整後の圧延ロール速
度制御装置の時定数であり、h_xは検出された板厚偏
差であり、K_1、K_2は■_cと■_sの推定速度
を調整するゲインであり、K_3、K_4は■と■_v
の推定速度を調整するゲインであり、M_σ、M_s、
M_vは圧延対象材等により決まる定数である。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61060144A JPS62214818A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 圧延機の板厚制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61060144A JPS62214818A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 圧延機の板厚制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62214818A true JPS62214818A (ja) | 1987-09-21 |
JPH0327285B2 JPH0327285B2 (ja) | 1991-04-15 |
Family
ID=13133654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61060144A Granted JPS62214818A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 圧延機の板厚制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62214818A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4907434A (en) * | 1987-10-07 | 1990-03-13 | Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. | Method and device for controlling strip thickness in rolling mills |
US5479803A (en) * | 1992-06-19 | 1996-01-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Control apparatus for a continuous hot rolling mill |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5024904A (ja) * | 1973-02-19 | 1975-03-17 |
-
1986
- 1986-03-18 JP JP61060144A patent/JPS62214818A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5024904A (ja) * | 1973-02-19 | 1975-03-17 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4907434A (en) * | 1987-10-07 | 1990-03-13 | Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. | Method and device for controlling strip thickness in rolling mills |
US5479803A (en) * | 1992-06-19 | 1996-01-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Control apparatus for a continuous hot rolling mill |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0327285B2 (ja) | 1991-04-15 |
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