JPS62267012A - 可逆式圧延設備の制御方法 - Google Patents

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〕 本発明は、可逆式圧延設備の制御方法、特に急速停止指
令信号により圧延機を急速停止させる際の可逆式圧延設
備の制御方法に関する。

〔従来の技術〕

可逆式圧延機でストリップを圧延する設Ｏ１ｌ′ｉにお
いては、圧延材を６００〜１．０００ｍ／分の高速でし
かも５００〜２，０００　）ンの高圧荷重をかけて圧延
している。このような条件下で例えば母材に耳キズや溶
接部の欠陥等があると、圧延中にストリップが破断する
ことがある。一旦破断すると、前方張力がなくなった状
態で圧延材がワークロール間を通過するため、ストリッ
プがワークロール表面に巻付き、数巻き〜数１０巻きと
なって焼付く。

焼付きが生じたワークロールは、表面よりかなりの深さ
までダメージを受け、再使用に際しては研削代を数龍〜
数１０鰭も必要とし、ロール原単位が大幅に悪化する。

更に破断により、巻取り７巻戻しリールに巻かれたコイ
ルがゆるみ、その復旧作業に多大の労力を要し、巻きゆ
るみによる歩留りロスも大きくなる。

そこでこのような被害を最少限にとどめるため、従来は
、破断が生じそうな状態、例えば圧延機入側での母材耳
キズ、耳割れ、溶接部の板端部からの破断起点等を発見
したら直ちにロールギャップを急速開放させ、圧延機速
度を急速停止させる操作を行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の制御方法は、ロールギャップの急速開放でストリ
ップがワークロールに巻付くことは防止できたものの、
開放によって前方張力と後方張力が一瞬にして等しくな
り、ストリップに急激な張力変動を与えている。このた
め、ロールギヤツブ開放前破断に至らなかった程度の母
材欠陥であったとしても、逆にこの急激な張力変動によ
り破断に至る場合がしばしばあった。

そこで、本発明の目的は、圧延機の欠陥部がワークロー
ルに達するまでにロールギャップを急速開放させても前
方張力と後方張力のバランスを保ちながら圧延機速度を
急速停止させ得る可逆式圧延設備の制御方法を提供する
ことにある。

〔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、本発明は、可逆式圧延設備
において、急速停止指令信号により圧延機を急速停止さ
せる際、ロールギャップを急速開放させるとともに巻取
り７巻戻しリールに与える張力基準を変更して前方張力
と後方張力を同じくし、次いで巻取り７巻戻しリールの
いずれか一方、又は両方を張力制御から速度制御に切替
え、所定の減速レートでストリップを巻取ることを特徴
とする可逆式圧延設備の制御方法にある。

〔作　用］ 急速停止指令信号により張力基準が変更され前方張力と
後方張力が同じくされるため、ロールギャップが急速開
放されてもストリップに生じる張力変動は少なく、破断
を防止できる。また、その後において巻取り７巻戻しリ
ールのいずれか一方、又は両方が張力制御から速度制御
に切替えられるため、急速停止指令信号が出力された以
降において、リール相互がバランスを保ちながら、スム
ーズに減速〜停止制御を行うことができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して実施例を説明する。

可逆式圧延設備は、第１図にもみられるように、圧延材
１をライン両端のリール２．２間で往復させ、その間可
逆式圧延機３で圧延する設備である。

リール２，２は一方が巻取り、他方が巻戻しであるが、
圧延材１が方向を変えるたびに入れ替わり、図では圧延
材１が右方に走行しているため、右方のリールが巻取り
リール、左方のり−ル２が巻戻しリールとなっている。

この設備において、圧延機３はサイリスクレオナード５
ＣＲＩで電機子電圧が制御される直流モータＭ１により
駆動される。圧延機速度Ｖは主幹側ｍ装置４により速度
基準ＳＲが与えられ、その基準値通りの速度となるよう
直流モータＭ１の回転数がパルスジェネレータＰＣＩに
より検出され、その値ｅ、がフィードバックされて制御
される。

制御の際には速度基準値ＳＲ及びパルスジェネレータＰ
ＣＩからの帰還量ｅ、が電圧の大きさとして与えられ、
速度基準値ＳＲを士、帰還量ｅ、を〜としてその和が速
度コントローラＳＣ１により増幅される。ここにおける
増幅は出力値ｅ２が次の電流コントローラＣＣＩに入力
されたとき、その上限値を超えないよう制限する。電流
コントローラＣＣＩは速度コントローラＳＣ１同様増幅
器を主体とする回路で、ここではサイリスタレオナード
５ＣＲＩに過電流が流れないようその出力値ｅ：ｌが制
限される。そのために、サイリスタレオナード５ＣＲＩ
に流れる電流■１がＣＴで検出され、その値ｅ４が電流
コントローラＣＣ１にフィードハックされる。電流コン
トローラＣＣ１の出力値ｅ、は次の電圧コントローラＶ
ＣＩに入力される。電圧コントローラＶＣＩは、電源に
同期したトリガを発生させる回路から成るもので、人力
値ｅ３の大きさに応じて位相制御されたパルスＰｉを発
生し、サイリスクレオナード５ＣＲＩの電圧を制御する
。この電圧制御によって直流モータＭｌの回転数が所定
の回転数となるよう制？ｆｆ１ｌされる。この速度制御
は界磁電流を一定にしたまま、電機子電圧を変えること
により行なわれるが、電機子電圧が定格電圧に達し、そ
れ以上速度を上げる必要があるときは電機子電圧を一定
にしたまま界（荘電流が弱められる操作が行なわれる。

このようにして圧延機速度■が主幹制御装置４からの速
度基準ＳＲに従って制御される。圧延ａ３のもう一方の
制御である圧下量も主幹制御装置４よりその指示−ｇが
出され、ワークロール３ａのギャップが指示通りとなる
よう圧下装置３ｂにより調整される。ギャップの急速開
放のときも同様である。

圧下装置３ｂには一般に油圧圧下または電動圧下が用い
られる。

次いでリール２．２について説明すると、図では左方の
り−ル２の制御系が省略されているが、右方の制御系と
同しものが付設されている。各リール２．２は圧延機３
と同様サイリスクレオナード５ＣＲ２で電機子電流が制
御される直流モータＭ２により駆動される。この制御は
一般に張力制御と呼ばれている。それは電機子電流をＩ
２、直流モータＭ２の逆起電力をＥＣ１圧延材１の速度
を■とすると、張力ＴがＴαＥｃ／ｖ×Ｉ２の関係を保
ち、Ｅ、／ｖが一定となるよう制御すると、電機子電流
Ｉ２に比例することになるからである。

そこで、この制御系では、張力を制御するため、電機子
電流が制御される。

通常の制御状態のときは、主幹制御装置４より張力基準
ＴＲが電圧の大きさとして電流コントローラＣＣ２に与
えられる。電流コントローラＣＣ２は増幅器を主体とし
た回路で、張力基準ＴＲとサイリスクレオナード５ＣＲ
２の電流■２を比較し、その差があるときは増幅して電
圧コントローラＶＣ２に出力する。サイリスクレオナー
ド５ＣＲ２に流れる電流■２は一般にＣＴで検出され、
その検出値ｅ、は電圧の大きさとして電流コントローラ
ＣＣ２にフィードバックされる。張力基＄ＴＲも電圧の
大きさとして与えられる。電圧コントローラＶＣ２はＭ
ＣＩ同様電源に同期したトリガを発生させる回路から成
るもので、入力値ｅ６の大きさに応じて位相制御された
パルスＰ２を発生し、サイリスクレオナード５ＣＲ２の
電流を制御する。

その一方において、Ｅｃ／Ｖが一定となるよう界６ｎ電
流が制御される。逆起電力Ｅ、は直流モータＭ２の端子
電圧から降下電圧分が差し引かれて求められる。ライン
速度Ｖはデフレクタ−ロール５に付設されたところのパ
ルスジェネレータＰＧ２により電圧に変換されて検出さ
れる。この検出値ｅ７と逆起電力Ｅｃの比が一定となる
よう主幹制御装置４が演算もしくは処理し、界磁基準Ｍ
Ｒを定めて界磁電流制御系５ＣＲ３に出力する。

−Ｃに巻取りによってリール径が増大し、リール周速が
ライン速度Ｖより大となるが、これに対する制御は界磁
電流を自動的に増大させて行っている。このようにして
張力が設定されるため、張力設定値の変更は電機子電流
を変化させる制御によって行っている。また、リール２
．２の張力設定値は圧延方向によって異っており、圧延
方向が変わるたびに前方張力と後方張力が入れ替わる。

通常は、上記のような制御のもとに可逆式圧延設備が運
転される。しかし、外部からの手動あるいは自動による
破断検出信号、例えば、仮りに図示のスイッチ６が押さ
れたとすると、急速停止指令が主幹制御装置４に入力さ
れる。この入力により、圧延機３の速度制御系に対し、
その起動系の許容範囲内の最大限の減速率でワークロー
ル３ａの回転速度が低下するよう速度基準ＳＲが変更さ
れ、可能な限り短時間で停止させられる。またこの動作
の開始と同時に、ギャップ指示ｇが変更されワークロー
ルギャップが入側板厚以上となるよう急速開放させる。

その一方において、リール２．２に対し、第２図にみら
れるような制御が行なわれる。すなわち、急速停止であ
った時点【。からワークロール３ａのギャップが急速開
放させられる以前に、主幹制御装置４により巻取リリー
ル２と巻戻しリール２の張力が等しくなるように張力基
準ＴＲが変更される。一般に前方張力の方が後方張力よ
りも高く、低い方に合せた方が好都合なので、巻取りリ
ール２例の張ツノが変更される。張力が合った時点１゜
で巻取りリール２の制御が電流制御から速度制御Ｉに切
替えられる。この切替は第１図にもみられるように主幹
制御装置４からの指令により接点（ａｌを切替えること
により行なわれる。この切替えによって、主幹制御装置
４から速度基準ＳＲが、パルスジェネレータＰＧ２から
ライン速度Ｖ、ずなわち検出値ｅ７が速度コントローラ
ＳＣ２に入力される。速度コントローラＳＣ２は圧延機
３の速度制？１０系を［■成する速度コントローラＳＣ
Ｉと同し構成をなすもので、速度基準ＳＲと検出値ｅ、
との差を増幅して電流コントローラＣＣ２に出力する。

従って、接点（ａｌが切替ると、巻取りリール２の制御
が電流制御すなわち張力制御から速度制御に切替り、ラ
イン速度Ｖの停止レートに従って減速電流が電機子に流
れる。同様に巻戻しリール２を駆動する直流モータにも
減速電流が流れる。

すなわち、 ｒ＝１＋＋Ｉａｃｃ　　　　・・・・・・・・・の電流
が流れる。ただし、Ｉ１は巻取りリール２の張力に３７
５　　　ｄｔ 減速電流である。この減速電流を流すため直流モータの
両端には電圧Ｖが付加され、その時の逆起電力Ｅ　（Ｖ
＜Ｅ）に応じて常に一定の電流■が流れるように電圧■
が制御される。

このようにして減速が完了し、停止した時点ｔ２で巻取
り、巻戻しリール２．２の制御系には一定の電流が流れ
る。すなわち、巻取りリールと巻戻し°ノール２．２の
張力、モータトルク、コイル径をそれぞれＦ、Ｆ　；Ｔ
＋、Ｔｚ；　Ｄ＋、Ｄｚとすると、更に、 φＩ Ｔ＋＝ＬφＩｌ＋より、、Ｆ＝に１・　□　・Ｉ１・・
・■が導出され、 ■■弐より、 が成立つ。

この０式が成立つように電流■１、Ｉ２が巻取り及び巻
戻しリール２，２に流れる。ただし、両リール２，２は
制御系を異にしているので、巻戻し側は張力基準により
電流Ｉ２が与えられ、巻取り側は速度基準により電流Ｉ
、が与えられる。停止時では速度基準がＯとなっている
ため、巻戻しリール２に打ち勝つ電流１１が巻取リリー
ル２に流れ、張力が一定に保たれる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ギャップ開放前
に一定張力とされるため、急速減速停止が可能となり、
ロールダメージも少なく、破断を減少させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した概略説明図、第２図
は第１図における動作のタイムチャート図である。 ■・・・圧延材、２・・・リール、３・・・可逆式圧延
機、３ａ・・・ワークロール、３ｂ・・・圧下装置、４
・・・主幹制御装置、５・・・デフレクタ−ロール、６
・・・急速停止用スイッチ、ＳＣ１，ＳＣ２・・・速度
コントローラ、ＣＣＩ、ＣＣ２・・・電流コントローラ
、ＶＣ１゜ＶＣ２・・・電圧コントローラ、５ＣＲＩ、
５ＣＲ２・・・サイリスクレオナード、ＳＲ・・・速度
基準、Ｔｆｌ・・・張力基準。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）可逆式圧延設備において、急速停止指令信号によ
   り圧延機を急速停止させる際、ロールギャップを急速開
   放させるとともに巻取り／巻戻しリールに与える張力基
   準を変更して前方張力と後方張力を同じくし、次いで巻
   取り／巻戻しリールのいずれか一方、又は両方を張力制
   御から速度制御に切替え、所定の減速レートでストリッ
   プを巻取ることを特徴とする可逆式圧延設備の制御方法
   。