JPS6225445B2 - - Google Patents

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JPS6225445B2
JPS6225445B2 JP54108613A JP10861379A JPS6225445B2 JP S6225445 B2 JPS6225445 B2 JP S6225445B2 JP 54108613 A JP54108613 A JP 54108613A JP 10861379 A JP10861379 A JP 10861379A JP S6225445 B2 JPS6225445 B2 JP S6225445B2
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JP
Japan
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plate thickness
output
rolling
function
rolling mill
Prior art date
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Expired
Application number
JP54108613A
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English (en)
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JPS5633115A (en
Inventor
Shuichi Iwato
Yoshihiro Sakaguchi
Hiroshi Kuwamoto
Noboru Taguchi
Hajime Tanaka
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.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Priority to JP10861379A priority Critical patent/JPS5633115A/ja
Publication of JPS5633115A publication Critical patent/JPS5633115A/ja
Publication of JPS6225445B2 publication Critical patent/JPS6225445B2/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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は圧延機に関するもので、高い板厚精
度を得ることを目的とする。
一般に、冷間圧延機および類似のものにおける
板厚制御方法の多くは、例えばワークロールから
1m〜2m後方に設定された板厚測定器の情報に
よつて圧下装置を動作させるか、あるいはワーク
ロール周速を変更して板厚を目標値にコントロー
ルする、所謂フイードバツク制御が用いられてい
る。第1図はその代表例であり、1はワークロー
ル、2はバツクアツプロール、3は圧下シリンダ
ー、4は圧下位置検出器、5はX線板厚計、6は
ゲート回路、7は位相遅れ回路、8,10,11
はアンプ、9は積分器を示す。このフイードバツ
ク制御における最大の欠点はワークロール1の出
側から板厚測定器5までの時間おくれである。
従来、この時間おくれによる板厚制御精度の低
下を防止するために位相進み制御系を設けること
により補正している。しかし、この方法では板厚
変動周波数を一意的に仮定して推定制御を行うた
めに制御系の動作による板厚変動周波数が圧延速
度によつて大幅に変化したのでは補正機能を果さ
ない。そこで、従来のフイードバツク方式におけ
る制御系はゲインの低いものか、サンプリング方
式を採用している。
したがつて連続式の積分系で、これを改善する
には、圧延速度に応じて積分定義すなわち積分器
のゲインを変化せしめ、ロールバイトから板厚測
定器までの板厚の変化パターンが圧延速度に拘わ
らず常に一定になるようにする必要がある。
すなわち、第1図に示すような圧延機制御系に
おいて、ワークロールに△hの板厚偏差が生じた
とすると、制御系は第2図に示すような対時間変
化をする。第2図は理想的なパターンであり、圧
延速度Vが変化しても、このパターンが常に一定
となる様に積分器9のゲインK1を設定すれば良
いことになる。
第2図において、lはワークロール1から板厚
計5までの距離(m)、Vは圧延速度(m/分)、
△hは板厚偏差、H(t)は板厚変化を示し、
t′3−t′2=l/Vの関係にある。
ここで、積分器9の出力をKsとすると、前述
のように圧延速度にかかわらずワークロール1か
ら板厚計5までの変化パターンを第2図に示すよ
うに一定の関係にせしめるためには、少なくとも
t=t1〜t2の間において、 Ks=K1・∫〓〓△hdt=K1・△hl/v=一定 ……(1) を満す必要がある。
そこで、Ksの板厚への影響系数をKmとすれ
ば、 Km・Ks=Km・K1・△h・l/v<△h ……(2) とする必要があるため、これを満足するにはK1
は、 K1<V/Km・l ……(3) とする必要がある。
したがつて、積分器9の入力ゲインK1を圧延
速度の一次関係で設定するのは有益である。
ただし、板厚への影響系数Kmの逆関数になつ
ていることを考慮すると、Kmが摩擦係数μ、ミ
ル剛性KR、変形抵抗σなどの影響をうけ、第3
図、第4図に示すように、 μ=f1(v) ……(4) KR=f2(v) ……(5) で与えられ、 Km=f3(μ・σ・KR)=f4(V・PR) ……(6) ここでPRは圧延荷重である。
とすることができるので、(3)式よりK1をVの一
次式で与えることはより高精度の板厚制御を行な
うに際して不充分である。
すなわち、(3)式は(6)式より K1≦f5(V)・f6(PR)・=K11・K12 ……(7) とされるべきであり、実用上において(7)式は各ミ
ル毎に経験的に指数関数近似されるべきものであ
る。
何故ならば、第4図に示すような速度変化にと
もなうミル剛性の変化は控ロールの軸受の特性や
圧下装置(油圧圧下を含む)の特性に左右される
ものであり、第3図に示される様なものであり、
第3図に示される様な摩擦系数の変化は使用され
る作業ロールの特性や圧延油の量、種類等に左右
されるためである。また、(3)式よりワークロール
1から板厚計5までの距離lは小さい程好ましい
ことは言う迄もない。
さらに、制御される方向、すなわち、厚→薄
か、薄→厚かによつてKmは変化するので制御す
る方向によつてK1を変化させる必要もある。
かかる見地からこの発明は完成したものであ
る。
すなわち、この発明は、圧延機のローラの挾持
個所から離間した位置に配置させた板厚測定器の
情報によつて圧下装置を動作させるようになした
圧延機であつて、圧延速度の変化に対して一定の
関数にそつた出力を発生させることができ、その
関数が任意に設定できる関数発生器と、圧下力信
号をローパスフイルターで処理した信号を入力と
して一定関数にそつた出力を発生し、その関数を
任意に設定できる関数発生器と、板厚測定器から
の信号を目標値に対してプラスかマイナスかを分
別する分別器と、前記の2個の関数発生器と前記
分別器の出力を掛け合わせる演算器と、該演算器
とゲート回路からの信号により積分器への入力ゲ
インを連続的かつ自動的に変更できるゲイン設定
器とを備えて成る圧延機である。
かかる圧延機にあつては各個有のロールスタン
ドにおいて与えられる各速度における最適な積分
器の入力ゲインを経過的に求め、指数関数近似す
ることにより前述の関数発生器に記憶させ、圧延
機等の速度を入力として常に最適なゲインを可能
とし、高精度で、安定した板厚制御が出来る。
さらに、この関数発生器の出力に圧下力から変
換される系数および制御方向から与えられる系数
を掛け合わせる事により一層精度良く、最適なゲ
イン設定を行なう事を可能とし、高精度で、かつ
安定した板厚制御が出来る。
すなわち、この発明は、各ロールスタンドにお
いて(7)式より K11=f5(V)=A・Vβ−1/C・Vβ+B……(
8) K12=f6(PR)=γ・PR ……(9) ここでA、B、C、β及びγは定数を経験的に
求め、関数発生器に記憶させるためロールスタン
ド毎の特性である速度にともなうμ、KRなどの
変化が関数発生器の出力に集約され、より最適な
積分器のゲインK1が得られ、さらに圧下力の影
響、制御方向の影響を加味することによりあらゆ
る条件下において最適なK1が与えられ、高精度
で、かつ安定した板厚制御が出来る。
第5図は本発明に係る圧延機における制御回路
の実施例を示すブロツク図である。
1はワークロール、2はバツクアツプロール、
3は圧下シリンダ、4は圧下位置検出器で、ロー
ル開度Sを検出するものである。5はX線板圧計
6はゲート回路で板圧計からの出力が目標値に対
して一定以上ずれた場合、その偏差量を出力する
ようにしたもので、目標値付近での微小な変動で
制御装置が動作するのを防止する。9は板圧偏差
を径時的に積算して制御量を決定するための積分
器、10はロール周速Vを入力として最適制御ゲ
インK1を設定するための速度の影響係数 K11=f5(V) を与えるために関数発生器、11はロール周速検
出器、12は圧下力計、13はアンプ、14は圧
下力変動の中から高周波成分を除去し、制御系を
安定させるためのローパスフイルタ、15は圧下
力信号を入力として最適ゲインK1を設定するた
めの圧下力の影響係数K12=f6(PR)を与えるた
めの関数発生器、16は板圧計出力を入力して、
その偏差がプラス側かマイナス側かを判定して、
補正する方向による影響係数αを与えるための分
別器、17は与えられたα、K11、K12より
最適ゲインα・K1を出力するための演算器であ
るが、ここでαは演算器17でなく20に直接入
力されても本発明の本質を損なうものでない。2
2は板圧偏差から比例制御分と積分制御分とを決
定するアンプ、18は比例制御分と積分制御分の
各々の制御量を最適に設定するためのゲイン設定
器、19はゲイン設定器18から与えられる制御
要求量と演算器21から与えられるロール開度変
化量のフイードバツク値から実際のロール開度変
更量ΔSを決定するための演算器、20は圧下シ
リンダ3を操作するサーボバルブである。
ロールスタンドのワークロール1,1を出たス
トリツプ(S)はワークロール1,1の挾圧点か
らlだけ離れた位置に設置されたX線板厚計5に
より厚みが検出され、次いでゲート回路6により
設定厚みh0からの偏差△hが検出されたゲイン設
定器18に送られる。
一方、X線板厚計5の出力を受けて目標値との
差がプラスかマイナスかその差の方向を分別器1
6で分別(α)して演算器17に入力する。
また、ワークロール1,1の回転速度は速度検
出器11によつて検出されて関数発生器10に入
力され、該関数発生器10によつて一定の関数に
そつた出力(V)が演算器17に供給され
る。
さらにまた、圧下力計12の出力はアンプ13
で増幅され、ローパスフイルター14で処理され
た上で関数発生器15に入力され、該関数発生器
15で一定の関数にそつて出力(PR)されて
演算器17に供給される。
前記関数発生器10及び15からのf5(V)び
f6(PR)と、前記分別器の出力(α)とが演算
器17で計算され、その演算値K1はゲイン設定
器18に入力される。一方ゲート回路6からの出
力△hは、比例制御分と積分制御分とに分けら
れ、アンプ22を介して前者はゲイン設定器18
に送られ、後者は積分器9に送られる。Δhの比
例制御分はゲイン設定器18において、演算器1
7の出力と合せて演算され、その出力α・K1、
PHhを演算器19に送る。またΔhの積分制御分
は積分器9を経てゲイン設定器18において、演
算器17の出力と演算を行いその出力α・K1・
∫Δhdtを演算器19に入力せしめる。
一方、圧下位置検出器4で検出したバツクアツ
プロール2の圧下位置は演算器21によつて演算
され、前記演算器19に入力される。該演算器1
9で積分器9による積分値K1∫△hdtと圧下位置
検出器4からの検出値とが演算され、その算定値
によりサーボバルブ20が制御されて、圧下シリ
ンダーの調整が行われる。
以上のように、この発明によれば、X線板厚計
5および圧下位置検出器4からの検出値のみなら
ず、ワークロール1,1の回転速度、およびバツ
クアツプロールの圧下力計12からの検出値も附
加されるので、高精度で、かつ安定した板厚制御
が出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の圧延機の電気回路を示すブロツ
ク図、第2図は制御系の対時間変化を示す線図、
第3図は摩擦係数と圧延速度の関係を示す線図、
第4図はミル剛性と圧延速度の関係を示す線図、
第5図は本発明に係る圧延機における電気回路を
示すブロツク図である。 1はワークロール、2はバツクアツプロール、
3は圧下シリンダー、4は圧下位置検出器、5は
X線板厚計、6はゲート回路、9は積分器、10
は関数発生器、11は速度検出器、12は圧下力
計、13はアンプ、14はローパスフイルター、
15は関数発生器、16は分別器、17は演算
器、18はゲイン設定器、19は演算器、20は
サーボポンプ、21は演算器、22はアンプであ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 圧延機のワーキングロールの挾持個所から離
    隔した位置に配置された板厚測定器の情報によつ
    て圧下装置を動作させる板厚制御装置を備えた圧
    延機において、上記板厚制御装置を、 ワークロールの挾持個所より離隔した位置に配
    置された板厚測定器と; 該測定器の板厚信号から許容範囲を超える板厚
    信号のみを取出すゲート回路と; 該ゲート回路に併行して配置され、板厚測定器
    からの信号を目標値に対してプラスかマイナスか
    を分別する分別器と; 圧延速度の変化に対して一定の関係にそつた出
    力を発生させることができ、その関数が任意に設
    定できる関数発生器と; 圧下力信号をローパスフイルタで処理した信号
    を入力として、一定関数にそつた出力を発生し、
    その関数を任意に設定できる関数発生器と; 上記の2個の関数発生器と上記分別器の出力と
    を掛け合わせる演算器と; 該演算器の出力と上記ゲート回路からの出力と
    を入力し、次段に配置した積分器への入力ゲイン
    を連続的かつ自動的に変更できるゲイン設定器
    と; 上記積分器の出力と圧下位置検出器からの検出
    値とを演算する演算器と; 該演算器の出力に応じ圧延機の圧下量を制御す
    る制御手段と; より構成したことを特徴とする圧延機。
JP10861379A 1979-08-28 1979-08-28 Rolling mill Granted JPS5633115A (en)

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JPS63123504A (ja) * 1986-11-11 1988-05-27 Nippon Steel Corp 自動板厚制御方法
JP4355278B2 (ja) 2004-11-22 2009-10-28 新日本製鐵株式会社 冷間圧延における潤滑油供給方法
CN104815849B (zh) * 2015-04-07 2016-11-30 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种定宽机夹送辊位置控制系统精度补偿的方法

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