JPS6225444B2 - - Google Patents

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JPS6225444B2
JPS6225444B2 JP53137466A JP13746678A JPS6225444B2 JP S6225444 B2 JPS6225444 B2 JP S6225444B2 JP 53137466 A JP53137466 A JP 53137466A JP 13746678 A JP13746678 A JP 13746678A JP S6225444 B2 JPS6225444 B2 JP S6225444B2
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JP
Japan
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rolling
plate thickness
cylinder
value
force
Prior art date
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Application number
JP53137466A
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Japanese (ja)
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JPS5564917A (en
Inventor
Takao Tomaru
Kazumasa Myamoto
Mitsuhiro Abe
Katsusuke Kawanami
Makoto Watanabe
Katsuhiro Ookura
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPS5564917A publication Critical patent/JPS5564917A/en
Publication of JPS6225444B2 publication Critical patent/JPS6225444B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B21B37/16Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/18Automatic gauge control

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は1つ以上の圧延スタンドを有する圧
延機において、板厚絶対値を時間遅れなしに検出
しこれを目標値に一致させるべく制御する板厚制
御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a plate thickness control device that detects the absolute value of a plate thickness without time delay and controls the absolute value of the plate thickness to match a target value in a rolling mill having one or more rolling stands.

鋼板の圧延機では、圧延板材の出口側の板厚は
一般にかなりの変動が生ずるので、その板厚を一
定に制御するために自動厚み制御(略称AGC)
が行なわれる。
In steel plate rolling mills, the thickness of the rolled plate at the outlet generally fluctuates considerably, so automatic thickness control (abbreviated as AGC) is used to control the plate thickness to a constant value.
will be carried out.

これは(イ)厚み計を使用するものと、(ロ)ゲージメ
ータによるものとに大別されるが、それぞれ問題
を抱えている。
This is broadly divided into (a) those using a thickness gauge and (b) those using a gauge meter, but each has its own problems.

(イ) 厚み計を使用するAGC 板材の破断等が生じても厚み計を破損事故か
ら守るために、あるいは厚み計の保守管理のた
めに、厚み計は圧延スタンドから離れた位置に
設置される。このため、圧延ロールの直下で起
る板厚変化はむだ時間tLの経過後に検出さ
れ、このむだ時間は次式で表わされる。
(b) AGC using a thickness gauge The thickness gauge is installed at a location away from the rolling stand in order to protect the thickness gauge from damage in the event of breakage of the plate material, or for maintenance management of the thickness gauge. . Therefore, the plate thickness change that occurs directly below the rolling rolls is detected after the dead time t L has elapsed, and this dead time is expressed by the following equation.

L=L0/V ただし、L0はロール直下から厚み計の設置
位置までの距離、Vは出口側の鋼板移動速度の
平均値。
t L = L 0 /V where L 0 is the distance from just below the roll to the installation position of the thickness gauge, and V is the average value of the steel plate moving speed on the exit side.

一般にむだ時間のある制御回路では安定な制
御は実施困難であるから、ロール圧下の応答が
厚み計に表われるのを見て制御を行なうサンプ
ル値制御が行なわれる。また、むだ時間の大き
さは鋼板の移動速度、つまり圧延速度によつて
大幅に変化するので、サンプリング間隔は圧延
速度に反比例した大きさにとられる。しかし板
厚の急激な変化に対しては、これを修正するこ
とは困難である。
Generally, it is difficult to implement stable control with a control circuit that has dead time, so sample value control is performed in which control is performed by observing the response to the roll reduction as it appears on the thickness gauge. Furthermore, since the amount of dead time varies greatly depending on the moving speed of the steel plate, that is, the rolling speed, the sampling interval is set to be inversely proportional to the rolling speed. However, it is difficult to correct sudden changes in plate thickness.

(ロ) ゲージメータによるAGC 圧延機をバネ定数一定の弾性体とみなし、フ
ツクの法則を利用して無負荷時のロール間隙
(設定値)と圧延反力(パラメータ)とから出
口側板厚を算出し、この値が目標値に一致する
ようにロール間隙を加減する制御方式で、厚み
計による場合と違つてむだ時間のない制御方式
である。
(b) AGC using a gauge meter Assuming the rolling mill as an elastic body with a constant spring constant, calculate the outlet side plate thickness from the roll gap (set value) and rolling reaction force (parameter) at no load using Hook's law. However, this control method adjusts the roll gap so that this value matches the target value, and unlike the case using a thickness gauge, there is no dead time.

ロードセルで検出される圧下力をPとし、無
負荷時のロール間隙をRとし、またロールおよ
び型枠がフツクの法則により歪むことを考慮し
てそのバネ定数をミル剛性係数Mとすれば、荷
重時のロール間隙すなわち出口板厚h2はつぎの
ように表わされる。
If the rolling force detected by the load cell is P, the roll gap under no load is R, and the spring constant is M, considering that the rolls and formwork are distorted according to Hook's law, then the load The roll gap, that is, the exit plate thickness h2 at the time is expressed as follows.

h2=R+P/M ………(1)′ ところが、無負荷時のロール間隙Rは直接測
定することは不可能で、圧下シリンダのある基
点からの移動距離として測定される。
h 2 =R+P/M (1)' However, it is impossible to directly measure the roll gap R under no load, and it is measured as the moving distance of the rolling cylinder from a certain base point.

したがつて、Rの測定値には(i)ロール摩耗、
(ii)ロール熱膨脹、(iii)圧延速度によるバツクアツ
プロール軸受油膜の変化、(iv)ロール偏心などが
含まれていないため、真の無負荷時のロール間
隙はこれら(i)〜(iv)の成分の誤差が含まれている
ことになる。言い換えれば(i)〜(iv)の成分に対す
る補正を常に施す必要がある。
Therefore, the measured value of R includes (i) roll wear;
(ii) Roll thermal expansion, (iii) Changes in back-up roll bearing oil film due to rolling speed, (iv) Roll eccentricity, etc. are not included, so the true roll gap under no load is the same as these (i) to (iv). This means that the error of the component is included. In other words, it is necessary to always correct the components (i) to (iv).

ゲージメータによる方式は、圧下力の変動に
よる板厚変動を瞬間的に検出できるため、応答
性のよい制御方式となる反面、ミル剛性係数M
は圧下力Pの大きさや板材の板幅の大きさ等に
より変化する性質を有するため、板厚の制御精
度には自づと限界がある。
The method using a gauge meter can instantaneously detect changes in plate thickness due to changes in rolling force, so it is a highly responsive control method, but the mill stiffness coefficient M
has a property that changes depending on the magnitude of the rolling force P, the width of the plate material, etc., so there is a limit to the control accuracy of the plate thickness.

このようにゲージメータ方式では本質的に真
の板厚を検出し得ない欠点があるので、たとえ
出口板厚の目標値を与えこれと板厚計算値との
偏差を零とするような制御を行なつても、出口
板厚の絶対値が測定されない以上、無意味なこ
とである。そこで、 このような問題点に鑑み、板厚の制御精度を
高め板厚の絶対値を目標値に合致させる制御方
式が考案された。これがつぎに説明するロツク
オン値修正制御方式である。
As described above, the gage meter method has the drawback that it cannot essentially detect the true plate thickness, so even if a target value for the outlet plate thickness is given, the deviation between this value and the calculated plate thickness value is set to zero. Even if this is done, it is meaningless as the absolute value of the exit plate thickness cannot be measured. Therefore, in view of these problems, a control method was devised to improve the control accuracy of plate thickness and bring the absolute value of plate thickness into agreement with the target value. This is the lock-on value correction control method that will be explained next.

(ハ) ロツクオン値修正制御方式 厚み計による出口板厚の検出値を直接的に制
御に使用するのではなく、それを間接的に利用
してゲージメータの絶対的精度を高めようとす
るものであり、ゲージメータによる板厚検出値
Gと厚み計による板厚検出値hrとは常に比較
される。
(c) Lock-on value correction control method This method does not directly use the detected value of outlet plate thickness by the thickness gauge for control, but uses it indirectly to improve the absolute accuracy of the gauge meter. Yes, the plate thickness detection value h G by the gauge meter and the plate thickness detection value h R by the thickness gauge are always compared.

前述したように、ゲージメータによる板厚検
出値の誤差成分はロールの摩耗や熱膨脹などが
あるが、これらの誤差成分はその性質上徐々に
変化するものであるから、ゲージメータの検出
値を厚み計で較正しておけば、新しい板材が噛
み込まれたとき、ゲージメータは直ちに板厚絶
対値を指示することができ、目標値との偏差に
応じて修正操作を行なうことができる。
As mentioned above, the error components of the plate thickness detected by the gauge meter include roll wear and thermal expansion, but since these error components change gradually by their nature, it is important to calculate the thickness detected by the gauge meter. If the gauge meter is calibrated, when a new plate is inserted, the gauge meter can immediately indicate the absolute value of the plate thickness, and correction operations can be performed according to the deviation from the target value.

すなわち、ゲージメータの較正済みの検出誤
差を ΔR=hG−hr ………(2)′ とすれば、真の板厚の目標値からの偏差は Δh=hG+ΔR ………(3)′ となり、ゲージメータの検出値hGから真の偏
差Δhが求められる。
In other words, if the calibrated detection error of the gauge meter is ΔR=h G −h r ………(2)′, then the deviation of the true plate thickness from the target value is Δh=h G +ΔR ………(3 )′, and the true deviation Δh can be found from the detected value h G of the gauge meter.

さらに、板厚の偏差Δhがあつたときの、無
負荷時のロールギヤツプの設定値の偏差ΔR
(ここでΔR=R−RLで、RLは無負荷時のロ
ールグギヤツプのロツクオン値)を正確に求め
る。
Furthermore, when there is a deviation Δh in plate thickness, the deviation ΔR in the set value of the roll gap at no load is
(Here, ΔR=R-R L , where R L is the lock-on value of the roll gap at no load) is determined accurately.

すなわちつぎの式を用いる。 In other words, use the following formula.

ΔR=(1+Q/M)Δh ………(4)′ ただし、Qは板材の塑性係数、Mは圧延機の
バネ定数であるミル剛性係数。
ΔR=(1+Q/M)Δh……(4)′ However, Q is the plasticity coefficient of the plate material, and M is the mill rigidity coefficient which is the spring constant of the rolling mill.

ところで、公知技術では入口板厚の値、ゲー
ジメータによる板厚検出値および圧下力の値か
ら、板材の塑性係数Qを求めている。しかもミ
ル剛性係数Mは一定であり、その値が与えられ
るものとしている。
By the way, in the known technique, the plasticity coefficient Q of the plate material is determined from the value of the inlet plate thickness, the value of the plate thickness detected by a gauge meter, and the value of the rolling force. Moreover, the mill stiffness coefficient M is constant and its value is assumed to be given.

Δhはゲージメータで検出された板厚値の、
板厚目標値からの偏差で、(4)′式に基づいてΔ
Rを計算し、R′=R+ΔRとして新しい無負
荷時ロールギヤツプ設定値R′を与えている。
Δh is the plate thickness value detected by the gauge meter,
The deviation from the target thickness value, Δ based on equation (4)′
R is calculated and a new no-load roll gap setting value R' is given as R'=R+ΔR.

第1図は公知の装置構成を示すブロツク図
で、上述の各サンプリング時点、すなわち制御
タイミングにおける圧延力、圧下位置、出口側
板厚、入口側板厚、の各変動から適正な板厚修
正利得を求めて、高精度の板厚制御を行なうも
のである。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a known device, in which an appropriate plate thickness correction gain is determined from the variations in rolling force, rolling position, outlet side plate thickness, and inlet side plate thickness at each sampling point mentioned above, that is, at the control timing. This enables highly accurate plate thickness control.

まずブロツク構成を説明すると、1aは第i
+1スタンド板厚計算装置、1bは第iスタン
ド板厚計算装置で、それぞれ第i+1、第i圧
延機の出口側板厚を(1)′式に基づいて計算する
装置である。2aおよび2bは、この板厚に、
圧延機のロール周速および両者の隔りから求ま
る次圧延機への輸送遅れを生じさせるための、
遅延用記憶装置である。3aは、第i圧延機の
出口側板厚を輸送遅れ分だけ遅延させた第i+
1圧延機の入口側板厚と、板厚計算装置1aと
の出力から板厚修正利得を計算する利得計算装
置。同じく3bは、第i−1圧延機の出口側板
厚を第i−1から第i圧延機までの輸送遅れ分
だけ遅延された第i圧延機の入口側板厚と、第
i圧延機板厚計算装置1bとの出力から、第i
圧延機の板厚修正利得を求める利得計算装置で
ある。
First, to explain the block configuration, 1a is the i-th
+1 stand plate thickness calculation device, 1b is an i-th stand plate thickness calculation device, which calculates the outlet side plate thickness of the i+1 and i-th rolling mills based on equation (1)', respectively. 2a and 2b have this plate thickness,
In order to cause a delay in transportation to the next rolling mill, which is determined from the circumferential speed of the rolling mill rolls and the distance between the two,
This is a delay storage device. 3a is the i+th rolling mill in which the outlet side plate thickness of the i-th rolling mill is delayed by the transportation delay.
A gain calculation device that calculates a plate thickness correction gain from the plate thickness at the entrance side of a rolling mill and the output of a plate thickness calculation device 1a. Similarly, 3b calculates the outlet side plate thickness of the i-1st rolling mill, the inlet side plate thickness of the i-th rolling mill delayed by the transportation delay from the i-1st to the i-th rolling mill, and the i-th rolling machine plate thickness calculation. From the output with device 1b, the i-th
This is a gain calculation device that calculates the plate thickness correction gain of a rolling mill.

4aは、第i+1圧延機の目標板厚との偏差
と求めた板厚修正利得とから圧下修正値を決定
する圧下修正値計算装置、4bは同じく第i+
1圧延機について圧下修正値を決定する圧下修
正値計算装置で、これらはそれぞれ、第i+1
スタンド圧下制御装置5a、第iスタンド圧下
制御装置5bに接続されている。
4a is a reduction correction value calculation device that determines a reduction correction value from the deviation from the target plate thickness of the i+1st rolling mill and the obtained plate thickness correction gain, and 4b is also the i+th rolling mill.
A rolling correction value calculation device that determines a rolling correction value for one rolling mill, and these are the i+1th
It is connected to the stand lowering control device 5a and the i-th stand lowering control device 5b.

この無負荷時ロールギヤツプ設定方式では、
ΔRを算出するのに利得計算の中に板材の塑性
係数Qのオンライン測定値を使用している。
With this no-load roll gap setting method,
The online measurement of the plasticity modulus Q of the plate material is used in the gain calculation to calculate ΔR.

このため、このオンライン測定値Qの精度が
直接影響を及ぼすのが避けられない。
Therefore, it is inevitable that the accuracy of this online measurement value Q will have a direct influence.

Qは材料の性質に依存し且つ板温度によつて
大幅に変動するものである。
Q depends on the properties of the material and varies significantly with plate temperature.

しかも出口板厚変化に対する塑性係数と入口
板厚変化に対するそれとが同一であるとの仮定
に基づいているが、実機においては両者は異な
つた値をとるから、Qの測定精度を上げること
は難しい。
Moreover, although it is based on the assumption that the plasticity coefficient for changes in outlet plate thickness and that for changes in inlet plate thickness are the same, in an actual machine the two take different values, making it difficult to improve the measurement accuracy of Q.

またミル剛性係数Mも一定値ではなく、実際
は変動するものである。
Furthermore, the mill stiffness coefficient M is not a constant value, but actually varies.

さらに、ゲージメータの表示と厚み計出力と
の差は一定値ではなく、圧下力の大きさが変る
ごとに変化し、板材の形状によつても変るもの
である。そしてゲージメータの厚み計による較
正は単純なものではない。
Further, the difference between the gauge meter display and the thickness meter output is not a constant value, but changes each time the magnitude of the rolling force changes, and also changes depending on the shape of the plate material. And calibrating a gauge meter with a thickness gauge is not simple.

このようなことから、従来のロツクオン値修正
制御方式では、板厚の絶対値の精度が充分でない
欠点があつた。
For this reason, the conventional lock-on value correction control system has the drawback that the accuracy of the absolute value of the plate thickness is not sufficient.

また、公知技術のあるものでは、制御対象の板
材特性の多様化に対応するため、種々の通板状態
での過去のデータの集計表を記憶しておき、これ
らのデータから現在行なわれている圧延条件に適
応しているものを引出し、若干の修正を行なつて
板材の塑性係数および板厚修正利得を決定してい
るが、正確な板厚修正利得を求めることは実際に
は非常に難しいことである。
In addition, in some known technologies, in order to cope with the diversification of the characteristics of the plate material to be controlled, a summary table of past data under various sheet threading conditions is stored, and the current processing is performed based on this data. The plasticity modulus and thickness modification gain of the plate material are determined by extracting the one that is suitable for the rolling conditions and making some modifications, but it is actually very difficult to determine the exact thickness modification gain. That's true.

この発明は上記事情を改善したもので、1つ以
上の圧延スタンドを有する圧延機において、出口
板厚の数式モデルを用い時間遅れなしに出口板厚
の値を推定することにより、高精度と安定性と即
応性に富む自動板厚制御装置を提供するものであ
る。
This invention improves the above situation by estimating the value of the outlet plate thickness without time delay using a mathematical model of the outlet plate thickness in a rolling mill having one or more rolling stands, thereby achieving high accuracy and stability. The present invention provides an automatic plate thickness control device that is highly flexible and responsive.

この発明の自動板厚制御装置は、一対の圧下ロ
ールを有する1つ以上の圧延スタンドを備えた圧
延機の自動板厚制御装置において、圧延スタンド
の出口板厚を測定する出口板厚検出器と、前記圧
下ロールの一方に接続された圧下シリンダと、こ
の圧下シリンダに付勢され該圧下シリンダの圧下
シリンダ位置を検出する位置検出器と、前記圧下
シリンダに付設され該圧下シリンダの圧下力を検
出する圧下力検出器と、前記圧下ロールに接続さ
れ圧延後の板材長さを求める板長検出器と、前記
出口板厚、圧下力、圧下シリンダ位置及び板材長
さの制御量のパススケジユールを計算するパスス
ケジユール計算装置と、前記パススケジユール計
算装置から入力された出口板厚、圧下力、圧下シ
リンダ位置及び板材長さと前記各検出器から入力
された圧下時の圧下力シリンダ位置、圧下力、板
材長さの測定値との偏差からミル剛性係数の推定
値を算出する偏差率測定装置と、この偏差率測定
装置から入力されたミル剛性係数の偏差率、並び
に前記パススケジユール計算装置から入力された
圧下力、圧下シリンダ位置の基準値と前記圧下力
検出器及び位置検出器から入力され圧下時の圧下
力、圧下シリンダ位置の測定値との偏差により前
記出口板厚の基準値からの偏差の推定値を求める
出口板厚推定装置と、この推定装置から入力され
た推定値から圧下量の大きさを算出し、この圧下
量の大きさに基づいて前記圧下シリンダの駆動装
置を制御する制御装置とを具備してなるものであ
る。
The automatic plate thickness control device of the present invention is an automatic plate thickness control device for a rolling mill equipped with one or more rolling stands having a pair of reduction rolls. , a reduction cylinder connected to one of the reduction rolls, a position detector energized by the reduction cylinder to detect the reduction cylinder position of the reduction cylinder, and a position detector attached to the reduction cylinder to detect the reduction force of the reduction cylinder. a plate length detector connected to the reduction roll to determine the length of the plate material after rolling; and a pass schedule for controlling the exit plate thickness, the rolling force, the position of the reduction cylinder, and the length of the plate material. the exit plate thickness, rolling force, rolling cylinder position, and plate material length input from the pass schedule calculating device, and the rolling force cylinder position, rolling force, and plate material during rolling input from each of the detectors. a deviation rate measuring device that calculates an estimated value of the mill stiffness coefficient from the deviation from the measured value of the length; a deviation rate of the mill stiffness coefficient input from the deviation rate measuring device; and a deviation rate of the mill stiffness coefficient input from the path schedule calculation device. Estimating the deviation of the outlet plate thickness from the reference value based on the deviation between the reference values of the rolling force and the position of the rolling cylinder and the measured values of the rolling force and the position of the rolling cylinder input during rolling input from the rolling force detector and the position detector. an exit plate thickness estimating device that calculates the value; a control device that calculates the magnitude of the reduction amount from the estimated value input from the estimation device and controls the drive device of the reduction cylinder based on the magnitude of the reduction amount; It is equipped with the following.

以下、この発明を第2図に示す一実施例装置に
基づいて詳しく説明する。
Hereinafter, this invention will be explained in detail based on an embodiment of the apparatus shown in FIG.

第2図において、7は板材19を圧延する対の
圧下ロール、10は出口板厚検出器である。圧下
ロール7は等価バネ(ロールの変形を表わす)1
8に接続され、片方の圧下ロール7はさらにこの
等価バネ18を介して圧下シリンダ6に接続され
ている。そしてこの圧下シリンダ6には、圧下シ
リンダ位置検出器8、圧下力検出器9が付設され
ている。11は圧下ロール7に接続された板長検
出器、12はパススケジユール計算装置、13は
ミル剛性係数の偏差率測定装置、14は出口板厚
推定装置、15は制御装置、16は油圧管路17
を流れる油圧流量制御弁で、これらは図示の如く
接続されている。なお、前記制御弁17は図示し
ない駆動装置に接続され、これにより前記圧下シ
リンダ6に所定の圧下力が加わる。
In FIG. 2, 7 is a pair of reduction rolls for rolling the plate material 19, and 10 is an exit plate thickness detector. The rolling roll 7 is an equivalent spring (representing the deformation of the roll) 1
8, and one of the roll-down rolls 7 is further connected to the roll-down cylinder 6 via this equivalent spring 18. The reduction cylinder 6 is provided with a reduction cylinder position detector 8 and a reduction force detector 9. 11 is a plate length detector connected to the reduction roll 7, 12 is a pass schedule calculation device, 13 is a deviation rate measuring device for mill stiffness coefficient, 14 is an exit plate thickness estimation device, 15 is a control device, and 16 is a hydraulic pipe line. 17
The hydraulic flow control valves are connected as shown. The control valve 17 is connected to a drive device (not shown), which applies a predetermined reduction force to the reduction cylinder 6.

いま、板材19が圧下ロール7に噛み込まれる
と、シリンダ位置検出器8によつて移動したシリ
ンダ位置Sの値が得られる。また、圧下力の大き
さPが圧下力検出器9によつて検出される。圧下
ロール7の回転数は板長検出器11にとり入れら
れ、板材噛込時からのロール回転数NPと圧延時
の板の前進率fの値とから、圧延後の板材の長さ
Lを求められる。
Now, when the plate material 19 is bitten by the reduction roll 7, the value of the moved cylinder position S is obtained by the cylinder position detector 8. Further, the magnitude P of the rolling force is detected by the rolling force detector 9. The number of rotations of the reduction roll 7 is taken into the plate length detector 11, and the length L of the plate after rolling is determined from the number of roll rotations N P from the time of biting the plate and the advance rate f of the plate during rolling. Desired.

すなわち下式より求められる。 In other words, it can be obtained from the formula below.

L=a(1+f)NP a:係数 一方、パススケジユール計算装置12では、圧
下力P、シリンダ位置S、出口板厚h2の基準値P
i,Si,h2iが、いわゆる圧延計画のパススケジ
ユールから計算される。また等価バネ18のバネ
定数であるミル剛性係数Mの基準値Miも計算さ
れる。
L=a(1+f)N P a: Coefficient On the other hand, in the pass schedule calculation device 12, the reference value P of the rolling force P, cylinder position S, and outlet plate thickness h2
i , S i and h 2i are calculated from the so-called pass schedule of the rolling plan. A reference value M i of the mill stiffness coefficient M, which is the spring constant of the equivalent spring 18, is also calculated.

こうして得られた圧下力の組み合せをP、P
i、シリンダ位置の組み合せをS、Si、出口板厚
の組み合せをh2、h2iおよびミル剛性係数の組み
合せをM、Miとすれば、これらの間には下記の
関係式が成立する。
The combination of the rolling forces obtained in this way is P, P
i , the combination of cylinder positions is S, S i , the combination of outlet plate thickness is h 2 , h 2i , and the combination of mill stiffness coefficients is M, M i , then the following relational expression holds between these: .

h2=S+P/M ………(1) h2i=Si+P/M ………(2) さらにΔh2=h2−h2i、ΔS=S−Si、ΔP=
P−Pi、ΔM=M−Miとすれば、上式から近似
的に(3)式が導びき出され、これがこの発明におけ
る基本関係式となる。
h 2 =S+P/M……(1) h 2i =S i +P i /M i ……(2) Furthermore, Δh 2 =h 2 −h 2i , ΔS=S−S i , ΔP=
If P−P i and ΔM=M−M i , then equation (3) can be approximately derived from the above equation, and this becomes the basic relational expression in this invention.

Δh2=ΔS+ΔP/M+(−ΔM/M)P/M
………(3) また、現在および過去の時刻tで測定されたデ
ータの組合せ(h2(t)、S(t)、P(t))か
らh2が板材の移動時間分だけ遅れて観測されるこ
とを考慮に入れると、(h2(t)、S(t′)、P
(t′))が板材の同一地点における測定データの組
合せとなる。
Δh 2 =ΔS+ΔP/M i +(−ΔM/M i )P/M i
………(3) Also, from the combination of data measured at the current and past time t (h 2 (t), S(t), P(t)), h 2 is delayed by the movement time of the plate. Taking into account that observed, (h 2 (t), S(t'), P
(t′)) is a combination of measurement data at the same point on the board.

以上により、現在および過去の板材の同一地点
におけるデータの組合せ(h2(t)、S(t′)、P
(t′))を使用して(Δh2、ΔS、ΔP)なるデー
タの組合せが得られ、つぎの(4)式の関係からミル
剛性係数の偏差率(−ΔM/Miestが算出され
る。これが装置13の計算内容である。
As a result of the above, the combination of data at the same point of the current and past plates (h 2 (t), S (t'), P
(t')), the combination of data (Δh 2 , ΔS, ΔP) is obtained, and the deviation rate of the mill stiffness coefficient (-ΔM/M i ) est is calculated from the relationship of equation (4) below. be done. This is the calculation content of the device 13.

(−ΔM/Mest=M/P(Δh2−ΔS−ΔP
/M)………(4) つぎに、(4)式から得られた−ΔM/Miの推定
値(−ΔM/Miestを用いて(3)式に基づいてΔ
S、ΔPの現時点での値から出口板厚Δh2の現時
点での推定値Δh2estを求める。すなわちP〓Pi
としてつぎの(5)式の計算内容が、出口板厚推定装
置14の計算内容となる。
(−ΔM/M i ) est = M i /P i (Δh 2 −ΔS−ΔP
/M i )......(4) Next, using the estimated value of -ΔM/M i (-ΔM/M i ) est obtained from equation (4), Δ is calculated based on equation (3).
The current estimated value Δh 2est of the outlet plate thickness Δh 2 is determined from the current values of S and ΔP. That is, P〓P i
The calculation contents of the following equation (5) are the calculation contents of the exit plate thickness estimating device 14.

Δh2est=ΔS+ΔP/M+(−ΔM/Mest
/M………(5) つぎに、出口板厚の基準値からの偏差Δh2を零
にすべく制御装置15でKを制御ゲインとし、K
Δh2の大きさに従つて油圧系の流量制御弁16を
操作する。圧下シリンダ6の位置は、油圧管路1
7を流れる油流量によつて定まることになる。
Δh 2est = ΔS+ΔP/M i +(−ΔM/M i ) est P
i
/M i ......(5) Next, in order to make the deviation Δh 2 of the outlet plate thickness from the reference value zero, the control device 15 sets K to the control gain, and K
The flow control valve 16 of the hydraulic system is operated according to the magnitude of Δh 2 . The position of the reduction cylinder 6 is the hydraulic line 1
It is determined by the oil flow rate flowing through 7.

上述した実施例の構成によれば、圧下シリンダ
位置Sの油膜補正、ロール摩耗等によるドリフト
分を入れることによつて、Δh2estの精度を一層
高めることが可能である。
According to the configuration of the embodiment described above, it is possible to further improve the accuracy of Δh 2est by correcting the oil film at the reduction cylinder position S and incorporating drift due to roll wear, etc.

つぎに、この発明の効果を従来と比較して詳し
く説明する。
Next, the effects of this invention will be explained in detail in comparison with the conventional technology.

これまでのAGC方式では、板材噛込後のロツ
クオン操作により板先頭部における板厚を
BISRA方式(ゲージメータ方式)で検出し、そ
れが所定の値h20に等しければ、そのときのシリ
ンダ位置S0、圧下力P0をそれぞれの基準値にと
る。そして、それ以後の測定値h2,S,Pについ
て(6)、(7)、(8)式で表わされるΔh2を零にする制御
が行なわれる。
With the conventional AGC method, the plate thickness at the top of the plate can be adjusted by lock-on operation after the plate has been bitten.
It is detected by the BISRA method (gauge meter method), and if it is equal to a predetermined value h20 , the cylinder position S0 and the reduction force P0 at that time are taken as the respective reference values. Then, for the subsequent measured values h 2 , S, and P, control is performed to make Δh 2 expressed by equations (6), (7), and (8) zero.

h20=S0+P/M ………(6) Δh2=ΔS+kΔP/M ………(7) Δh2=h2−h20、ΔS=S−S0、ΔP=P−P0
………(8) ここでM0はミル剛性係数の設定値であるが、
必ずしもそのときの圧延機の等価バネ定数を表わ
しているとは云えず、またシリンダ位置の零点補
正も行なわなければならない。
h 20 = S 0 + P 0 /M 0 ………(6) Δh 2 = ΔS+kΔP/M 0 ………(7) Δh 2 =h 2 −h 20 , ΔS=S−S 0 , ΔP=P−P 0
………(8) Here, M 0 is the setting value of the mill stiffness coefficient,
It cannot be said that it necessarily represents the equivalent spring constant of the rolling mill at that time, and zero point correction of the cylinder position must also be performed.

したがつて検出された板厚の値は、その絶対値
について云えば数100μの誤差は常に含まれ、か
つそれはパスごとあるいはスラグごとに異なる値
である。このように従来のロツクオンBISRA方
式では、ロツクオンによつて検出された基準値
S0、P0からの偏差の和であるΔh2を小さくするよ
うな制御が行なわれ、そのh20からの変動分の抑
制には大きな効果があるが、基となるh20の絶対
値には大幅な測定誤差が入るのは、止むをえない
ことと云われている。したがつて板材の変動分
は、ロツクオンする地点を同一にするなどの手段
を講ずることによつてパス間のh20の変動を抑
え、これを小さくすることができるが、板間の板
厚の基準値h20の板ごとの違いを抑えることは困
難であつた。
Therefore, the absolute value of the detected plate thickness always includes an error of several hundred microns, and this value varies from pass to pass or from slug to slug. In this way, in the conventional lock-on BISRA method, the reference value detected by lock-on is
Control is performed to reduce Δh 2 , which is the sum of the deviations from S 0 and P 0 , and it is very effective in suppressing the fluctuations from h 20 , but the absolute value of h 20 , which is the base, is It is said that it is unavoidable that there will be a large measurement error. Therefore, by taking measures such as making the lock-on points the same, the variation in h20 between passes can be suppressed and reduced, but the variation in plate thickness between plates can be reduced. It was difficult to suppress the differences in standard value h20 between boards.

それに対し、この発明においてはまず基準とな
る板厚値、これを与える圧下力の値を、パススケ
ジユール計算で板材特性を考慮しながら精密に定
め、それぞれ基準値をh2i、Piとする。
On the other hand, in the present invention, first, the reference plate thickness value and the value of the rolling force applied thereto are precisely determined by pass schedule calculation, taking into account the properties of the plate material, and the reference values are set as h 2i and P i , respectively.

最近のパススケジユール計算の精度は高いか
ら、与えられた板材についてほぼ実機圧延での圧
下力に近い値が計算できる。
The accuracy of recent pass schedule calculations is high, so it is possible to calculate a value close to the rolling force in actual rolling machines for a given plate material.

つぎに、ロールの回転速度等のデータに基づき
油膜補正値を計算してシリンダ位置の零点補正を
行なう。
Next, an oil film correction value is calculated based on data such as the rotational speed of the roll, and zero point correction of the cylinder position is performed.

圧下装置のミル剛性係数の基準値Miを設定す
れば、(2)式に従つてシリンダ位置の基準値Si
算出される。
Once the reference value M i of the mill rigidity coefficient of the rolling device is set, the reference value S i of the cylinder position is calculated according to equation (2).

i=h2i−P/M このように板厚の絶対値の目標値をh2iとすれ
ば、これに対応した圧下力Pi、シリンダ位置S
i、の値が精密に算出される。さらにMiが圧下装
置の実機数値Mと異なつても、偏差率ΔM/Mi
についての補正が行なわれることは、前述のとお
りである。板形状などを考慮した圧下力の値に収
束することが期待されるので、圧延後の板の品質
が向上する効果がある。
S i = h 2i - P i /M i If the target value of the absolute value of the plate thickness is h 2i , then the corresponding rolling force P i and cylinder position S
The value of i is precisely calculated. Furthermore, even if M i is different from the actual machine value M of the rolling down device, the deviation rate ΔM/M i
As mentioned above, the correction is made for. Since it is expected that the rolling force will converge to a value that takes into account the shape of the plate, etc., this has the effect of improving the quality of the plate after rolling.

さらにこの発明においては、基準値からの偏差
分についての関係式(3)を基本として、出口板厚偏
差Δh2が既知のときはΔh2、ΔS、ΔPの測定デ
ータよりミル剛性係数の偏差率−ΔM/Miを算
出する。一方、出口板厚偏差Δh2が未知量である
ときは、ΔS、ΔPの測定データおよびミル剛性
係数の偏差率−ΔM/Miの値を使用してΔh2
算出する。このように、この発明では基本関係式
を用いミル剛性係数を較正しつつ、同係数の偏差
率の大きさに応じて出口板厚の精密な数値を算出
するものである。前記の基本関係式(3)は圧延機の
圧下特性に専ら関係しており、板材特性は板の寸
法、すなわち板幅がミル剛性係数の値に関係する
ものと考えられる。したがつてこの測定は圧延機
で測定可能なデータのみを使用しているので、ミ
ル剛性係数の較正に必要な時間が短かくてすむ。
Furthermore, in this invention, based on the relational expression (3) regarding the deviation from the reference value, when the exit plate thickness deviation Δh 2 is known, the deviation rate of the mill stiffness coefficient is calculated from the measured data of Δh 2 , ΔS, and ΔP. −ΔM/M i is calculated. On the other hand, when the exit plate thickness deviation Δh 2 is an unknown amount, Δh 2 is calculated using the measured data of ΔS and ΔP and the value of the deviation rate of the mill stiffness coefficient −ΔM/M i . In this manner, the present invention uses the basic relational expression to calibrate the mill stiffness coefficient, and calculates a precise numerical value for the outlet plate thickness according to the magnitude of the deviation rate of the coefficient. The above-mentioned basic relational expression (3) is exclusively related to the rolling characteristics of the rolling mill, and it is considered that the sheet material characteristics are related to the dimensions of the sheet, that is, the sheet width, and the value of the mill rigidity coefficient. This measurement therefore requires less time to calibrate the mill stiffness coefficient, since it uses only data that can be measured on the rolling mill.

したがつてこの発明の制御装置は、統計的に圧
延データを集積し板材の種別、サイズ別に圧延機
の設定値を統計表にまとめる従来方式に比較し、
簡単で変動に即応できる制御を行なうことができ
る。
Therefore, compared to the conventional method, the control device of the present invention statistically accumulates rolling data and compiles rolling mill setting values for each type and size of plate material into a statistical table.
It is possible to perform control that is simple and can quickly respond to fluctuations.

また、前述したようにミル剛性係数の偏差率を
測定すれば、圧延機の実機のミル剛性係数の数値
および圧下シリンダ位置の零点補正値を算出する
ことができる。
Furthermore, by measuring the deviation rate of the mill rigidity coefficient as described above, it is possible to calculate the numerical value of the mill rigidity coefficient of the actual rolling mill and the zero point correction value of the rolling cylinder position.

すなわち(3)式のPの変動が大きければ、Δh2
ΔS、ΔP/MiおよびPを測定値として最小自
乗法を適用することによつて、Pの係数
(−ΔM/M)1/MのほかにΔS0なる項が検出さ
れる。
In other words, if the fluctuation of P in equation (3) is large, Δh 2 ,
By applying the least squares method using ΔS, ΔP/M i and P as measured values, a term ΔS 0 is detected in addition to the coefficient (−ΔM/M i )1/M i of P.

このようにして、圧下特性のミル剛性およびシ
リンダ位置の零点の各値を実機の測定値から統計
的に求めることができる。つぎは、こうして求め
た定数値から出口板厚の値を推定する。この値か
ら出口板厚の目標値からの偏差を零にする板厚制
御系が構成される訳である。
In this way, each value of the mill rigidity of the rolling characteristic and the zero point of the cylinder position can be statistically determined from the measured values of the actual machine. Next, the value of the outlet plate thickness is estimated from the constant value obtained in this way. From this value, a plate thickness control system is constructed that makes the deviation of the outlet plate thickness from the target value zero.

以上詳述したように、この発明の自動板厚制御
装置は出口板厚の数式モデルを用い時間遅れなし
に出口板厚の値を推定することにより、高精度、
安定性、即応性を満足する板厚制御が行なえるも
のである。従来の制御方式は多スタンドのタンデ
ム圧延機に適用され、1スタンドの厚板圧延機に
適用された例はないが、この発明の制御装置は多
スタンドはもちろん、1スタンドの圧延機にも適
用できるものである。
As detailed above, the automatic plate thickness control device of the present invention uses a mathematical model of the outlet plate thickness to estimate the value of the outlet plate thickness without time delay, thereby achieving high accuracy and
This allows for plate thickness control that satisfies stability and quick response. Conventional control systems have been applied to multi-stand tandem rolling mills, and have never been applied to single-stand plate rolling mills, but the control system of the present invention can be applied to multi-stand as well as single-stand rolling mills. It is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の圧延機板厚自動制御装置のブロ
ツク構成図、第2図はこの発明の一実施例を示す
圧延機板厚自動制御装置の構成図である。 1a……第i+1スタンド板厚計算装置、1b
……第iスタンド板厚計算装置、2a,2b……
遅延装置、3a,3b……利得計算装置、4a,
4b……圧下修正値計算装置、5a……第i+1
スタンド圧下制御装置、5b……第iスタンド圧
下制御装置、6……圧下シリンダ、7……圧下ロ
ール、8……圧下シリンダ位置検出器、9……圧
下力検出器、10……出口板厚検出器、11……
板長検出器、12……パススケジユール計算装
置、13……ミル剛性係数の偏差率測定装置、1
4……出口板厚推定装置、15……制御装置、1
6……油圧流量制御弁、18……等価バネ、19
……板材。
FIG. 1 is a block configuration diagram of a conventional rolling mill plate thickness automatic control device, and FIG. 2 is a configuration diagram of a rolling mill plate thickness automatic control device showing an embodiment of the present invention. 1a...I+1st stand plate thickness calculation device, 1b
...I-th stand plate thickness calculation device, 2a, 2b...
Delay device, 3a, 3b...gain calculation device, 4a,
4b... Rolling correction value calculation device, 5a... i+1st
Stand lowering control device, 5b...I-th stand lowering control device, 6... Rolling cylinder, 7... Rolling down roll, 8... Rolling down cylinder position detector, 9... Rolling force detector, 10... Outlet plate thickness Detector, 11...
Plate length detector, 12... Pass schedule calculation device, 13... Deviation rate measuring device for mill stiffness coefficient, 1
4...Exit plate thickness estimation device, 15...Control device, 1
6...Hydraulic flow control valve, 18...Equivalent spring, 19
...Plate material.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 一対の圧下ロールを有する1つ以上の圧延ス
タンドを備えた圧延機の自動板厚制御装置におい
て、圧延スタンドの出口板厚を測定する出口板厚
検出器と、前記圧下ロールの一方に接続された圧
下シリンダと、この圧下シリンダに付設され該圧
下シリンダの圧下シリンダ位置を検出する位置検
出器と、前記圧下シリンダに付設され該圧下シリ
ンダの圧下力を検出する圧下力検出器と、前記圧
下ロールに接続され圧延後の板材長さを求める板
長検出器と、前記出口板厚、圧下力、圧下シリン
ダ位置及び板材長さの制御量のパススケジユール
を計算するパススケジユール計算装置と、前記パ
ススケジユール計算装置から入力された出口板
厚、圧下力、圧下シリンダ位置及び板材長さと前
記各検出器から入力された圧下時の圧下力シリン
ダ位置、圧下力、板材長さの測定値との偏差から
ミル剛性係数の推定値を算出する偏差率測定装置
と、この偏差率測定装置から入力されたミル剛性
係数の偏差率、並びに前記パススケジユール計算
装置から入力された圧下力、圧下シリンダ位置の
基準値と前記圧下力検出器及び位置検出器から入
力され圧下時の圧下力、圧下シリンダ位置の測定
値との偏差により前記出口板厚の基準値からの偏
差の推定値を求める出口板厚推定装置と、この推
定装置から入力された推定値から圧下量の大きさ
を算出し、この圧下量の大きさに基づいて前記圧
下シリンダの駆動装置を制御する制御装置とを具
備することを特徴とする圧延機の自動板厚制御装
置。
1. In an automatic plate thickness control device for a rolling mill equipped with one or more rolling stands having a pair of reduction rolls, an exit plate thickness detector for measuring the exit plate thickness of the rolling stand, and an outlet thickness detector connected to one of the reduction rolls. a lowering cylinder, a position detector attached to the lowering cylinder and detecting the position of the lowering cylinder, a lowering force detector attached to the lowering cylinder and detecting the lowering force of the lowering cylinder, and the lowering roll. a plate length detector that is connected to and calculates the length of the plate material after rolling; a pass schedule calculation device that calculates a pass schedule for control amounts of the exit plate thickness, rolling force, rolling cylinder position, and plate length; The mill is calculated based on the deviation between the exit plate thickness, rolling force, rolling cylinder position, and plate material length input from the calculation device and the measured values of the rolling force cylinder position, rolling force, and plate material length during rolling input from each of the above-mentioned detectors. A deviation rate measuring device for calculating an estimated value of the stiffness coefficient, a deviation rate of the mill stiffness coefficient inputted from the deviation rate measuring device, and a reference value of the rolling force and the rolling cylinder position inputted from the path schedule calculation device. an exit plate thickness estimating device that calculates an estimated deviation of the exit plate thickness from a reference value based on a deviation from a measured value of the rolling force and the position of the rolling cylinder inputted from the rolling force detector and the position detector; A rolling mill characterized by comprising a control device that calculates the magnitude of the rolling reduction amount from the estimated value input from the estimation device and controls the driving device of the rolling cylinder based on the magnitude of the rolling reduction amount. Automatic plate thickness control device.
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