JPS625683B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鉄鋼の圧延プラントに係り、圧延スタ
ンドに圧延材検出用として取り付けられたロード
セルの、不安定な動作信号を救済する、信号救済
装置に関する。

鉄鋼の圧延プラントに於いて、圧延スタンドに
ロードセルを取付けて圧延材の検出を行なうこと
は、以前から行なわれている。しかしロードセル
は、被検出材による圧延荷重が、ある一定値以上
になつた時に材料検出するようになつている。そ
のため圧延荷重が、その決められた検出境界値よ
り小さいと検出することができない。また、検出
境界値付近の圧延荷重で材料が圧延された場合、
ロードセルからの検出信号は、オンとオフを繰り
返すチヤタリング状態となり、信頼できる信号で
はなくなる。

ロードセルの動作をより確実にするために、そ
の検出境界値を下げると検出能力を上げることが
できる。しかしその反面、ロールを回転させただ
けで、材料がないにもかかわらず検出信号を出力
するという不都合な状況が発生する。したがつて
ロードセルの検出ゲインの調整だけでは問題解決
にはならない。最も一般的な解決方法として従来
採られてきた方法は、第１図に示すようにHot
Metal Detector（以下HMDと略称する）による
救済方法である。

すなわちこの方法は、圧延材が方向７に圧延さ
れているときロードセル８が働かない時には、３
又は４の位置に取り付けられたHMDで救済す
る。HMD３はスタンドの材料出側に位置し、
HMD３のオン信号でロードセル８のオン信号を
救済し、オフ信号でロードセル８のオフ信号を救
済する。HMD４はロール１の間を通る材料を検
出するもので、働き方はHMD３と同じである。
このようにHMD３又は４の信号により、ロード
セル８が不確実な場合の信号が救済される。

しかしながらHMD３を使用して救済する場
合、ロードセル８とHMD３との距離だけ検出点
がずれることになる。これはロードセル８の信号
によつて材料の停止位置を制御するような時に
は、大きな問題となる。例えば、可逆圧延の時は
ロードセル８のかわりにHMD３のオフ信号で材
料方向逆転しなければならず、圧延時間が長くな
つてしまう。またHMD３は、スタンドのハウジ
ングや補機などにより、スタンドに非常に密着し
て取り付けることは不可能なことが多い。

HMD４を使用してロードセル８の信号救済を
行なおうとするのは、上記のHMD３の位置の欠
点を補う為である。この位置であるとロードセル
の検出点との位置的差は、ほとんど無視すること
ができる。しかし、検出器の視野への雰囲気はか
なり悪いことが通常であり、水や圧延による煙の
発生、スケール等により、正常に材料検出をする
ことが困難である。またHMD自体の保守も問題
となる場合が多い。

本発明は、ロードセルの圧延材検出信号を従来
の方法以上に正確に信号救済を行ない、かつ圧延
状態の雰囲気にほとんど左右されない信号救済方
法を提供することを目的とする。

以下本発明を図面に示す一実施例に基づいて説
明する。第２図は本発明の構成を示すものであ
る。同図において、メインロール１はメインモー
タ１１によつて駆動され、パルスジエネレータ１
２は、メインモータ１１の軸端に取付けられてい
る。パルスジエネレータ１２の出力は、電子計算
機１３に入力される。メインロール１に対して圧
延材の入口側にHMD９，１０を取付ける。HMD
１０の取付け場所、すなわちHMD１０の視野
は、メインロール１に近ければ近いほどよい。ま
たHMD９はHMD１０から十分距離をとることが
望ましい。さらにまた、メインロール１に対して
圧延材の出側にHMD２１，２２を取付ける。こ
のHMD９，１０，２１，２２の出力信号は、電
子計算機１３に入力される。

メインロール１を収納している図示しないスタ
ンドには、ロードセル８がセツトされている。な
おメインロール１の前面と後面には、ローラテー
ブル２が設けられている。メインロール１とロー
ラテーブル２は、圧延中は同期した速度で駆動さ
れる。但し入側ローラテーブルに関しては、ドラ
フト量を加味した速度で駆動されるのは当然であ
る。

次に第３図に従つて、電子計算機１３の説明を
する。電子計算機１３は通常の演算機能を持ち、
パルスジエネレータ１２からのパルス入力をカウ
ントするカウンタ１３、HMD９，１０、及びロ
ードセル８の検出信号を入力するデイジタル入力
割込装置を有する。またこの電子計算機１３に
は、プリセツトカウンタ１６が内蔵されている。
これはあるパルスのプリセツト値をセツトする
と、パルスジエネレータ１２からのパルス信号に
より１ずつプリセツト値から減算され、プリセツ
ト値分だけのパルスがカウントされた時に、内部
割込み信号１７を起こすものである。この信号１
７によりロードセル信号を模擬指令することとな
る。またメインロール径、ドラフト量、ロル径保
償量の入力装置２３を有している。

以下前記構成の本発明の動作について説明す
る。圧延材が７の方向に圧延されているとき、
HMD９を材料尾端が通過した時（すなわちHMD
９オフ時）の、パルスカウンタ１４のカウント値
Ｐ１を電子計算機１３は記憶する。次にHMD１
０を材料尾端が通過した時（すなわちHMD１０
オフ時）の、パルスカウンタ１４のカウント値Ｐ
２を、電子計算機１３は記憶する。このＰ１，Ｐ
２の値から次のPA，PB，PCの３つのパルス値
を計算する。

PB＝Ｐ２−Ｐ１／Ｌ１×L2 PA＝α×PB （０＜α＜１） PC＝β×PB （１＜Ｂ） α、βの値は上記所定の範囲で任意に設定可能
であるが、通常α＝0.9、β＝1.1程度を目安とす
る。

第４図は前記パルスと、ロードセルの信号の説
明図で、HMD９のオン・オフのチヤートを18
に、またHMD１０のオン・オフのチヤートを１
９に示している。Ｐ１，Ｐ２は前述のパルスカウ
ンタの値を示し、PA，PB，PCは前述の計算で
求められたパルス値である。Ｌ１はHMD９と
HMD１０との間の距離、Ｌ２はHMD１０とロー
ドセル８との水平距離をおのおの示している。た
だしロードセル８は、メインロール１のセンタラ
イン上にあるとしている。

次に前記PA，PB，PCについて説明する。PB
は前記計算式から明らかなように、HMD１０オ
フを起点としてロードセル８オフまでの予想パル
ス数である。PA，PCはPBがずれ得る最大範囲
に於ける限界値であり、PAは起り得る最小パル
ス数、PCは起り得る最大パルス数を表わす。こ
の３種数のパルスは次のように使われる。

すなわちPAは、このパルスが終了するまでの
間にロードセル信号がオフしても、それを正規の
信号とは見なさないためのものであり、ロードセ
ル信号の不安定なケースに対する検出精度をこれ
で向上させている。又、PBはロードセル信号を
シミユレートするためのプリセツト値であり、
PBのパルスがカウント終了した時にロードセル
信号がオフ状態であれば、この時点でロードセル
がオフしたと見なす。すなわち、圧延荷重が小さ
くてロードセルが動作しない場合に対する処置
が、このPBで成される。

次にPCは非常用である。すなわちロードセル
が何らかの故障でオフしなくなつた時、これを検
出することを目的としている。このPCのパルス
がカウント終了した時点で、まだロードセルがオ
ン状態であれば、ロードセル故障と見なす。

ロードセルが正常に働いている時は、ロードセ
ルオフ信号はPAとPCとの間に発生するはずであ
り、その信号をもつてPB，PCはキヤンセルされ
る。またPBのパルスがカウント終了となつた時
に、ロードセル信号がオン状態であれば、何の動
作もなされない。第５図はロードセルの信号と
PA，PB，PCとの関係を示すもので、２０で表
わされた時点が、ロードセルのオフ信号と見なさ
れる。

以上は通常の材料で有効であるが、HMD９が
オフした時に、またその材のヘツドがメインロー
ルに到達していないときは、別の方法が必要であ
る。すなわち材料長が、L1＋L2よりも短かい場
合である。なぜならば、材料がメインロールに噛
み込まれていない時のパルスジエネレータ１２か
らのパルスは、材料の移動距離とかならずしも一
致しないからである。

このときのHMD１０からのパルスプリセツト
値PBは、次のようにする。

PB＝Ｌ２／ＤＣ／Ｄ−２×ＲＤＣ×PO 但し、DC＝ドラフト率（出側材料面積／入側
材料断面積） Ｄ＝メインロール径 RDC＝ロール径補償（メインロール径−実効
ロール径） PO＝パルス／回転である。

上式で、メインロール径はデイジタルスイツチ
か、又は上位計算機から入力される。ドラフト量
も同様である。ロール径補償値も同様にして入力
されるが、その後次のように学習を行い入力値を
変更して使用する。

すなわちHMD２１がオンした時のパルス値Ｐ
５と、HMD２２がオンした時のパルス値Ｐ６を
記憶する。HMD２１とHMD２２との距離をＬ３
とすると、 L3＝（Ｄ−２×RDC）×π×Ｐ６×Ｐ５／ＰＯ となる。可逆圧延時には、各パス毎にこのデータ
を求める必要がある。本発明においては、このよ
うにして信号救済を行なうことが主眼であり、こ
のRDCデータをどのような学習式でPB算出式に
フイードバツクさせるかは主眼ではないが、単純
算術平均や指数平滑法により実現できる。

この２つのケースの切り換えは、HMD９オフ
時に、材料がメインロール１に噛み込まれている
かどうかで、自動的に行なわれる。この時点で噛
み込みがすでに終つていれば、前記第４図の如く
パルスカウンタの値Ｐ１の読み込みを行なうが、
噛み込み以前であれば前も行なわない。出側
HMDによるRDCの計算は、常に行なわれ、HMD
９の信号不具合にそなえられる。なお、プリセツ
トカウンタ１４は、電子計算機の外部にあつても
同様にして実現できる。

このようにして本発明によれば、ロードセルの
不安定な動作信号を救済する、正確な信号救済装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の信号救済方法の説明図、第２図
〜第５図は本発明の一実施例を示し、第２図は本
発明の構成図、第３図は電子計算機の構成図、第
４図はパルスとロードセルの信号の説明図、第５
図はプリセツトパルスの終了信号とロードセル信
号との相関図である。 １……メインロール、２……ローラテーブル、
３，４，９，１０，２１，２２……HMD、５…
…HMD３の視野、６……HMD４の視野、７……
圧延方向、８……ロードセル、１１……メインモ
ータ、１２……パルスジエネレータ、１３……電
子計算機、１４……パルスカウンタ、１５……信
号入力装置、１６……プリセツトカウンタ、２３
……データ入力装置、１８……HMD９の信号、
１９……HMD１０の信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ メインロールを収納するスタンドと、このス
   タンドに取り付けられたロードセルと、前記スタ
   ンドの両側に各々圧延方向に所定間隔を有して設
   けた複数の材料検出器と、前記メインロールを駆
   動するメインモータに取り付けたパルスジエネレ
   ータと、前記メインロールのロール径及びロール
   径補償値、ドラフト率が入力されるとともに、前
   記材料検出器間を被検出材が走行する間に前記パ
   ルスジエネレータが出力するパルス値が入力さ
   れ、これら入力された値より前記検出器から前記
   ロードセルまでを被検出材が通過するまでのパル
   スカウント値を求め、このパルスカウント値のカ
   ウント完了によりロードセル信号を模擬指令する
   電子計算機とを備えて成ることを特徴とするロー
   ドセル信号救済装置。