JPS6261707A - 冷間タンテム圧延ラインの制御方法 - 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〕 この発明は、鋼帯を冷間圧延する冷間タンデム圧延ライ
ンの制御方法に関し、特に、冷間圧延中に銅帯が破断し
た場合の制御方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、冷間タンデム圧延ラインは、第４図に示すよう
に、ペイオフリール１から巻戻した鋼帯２を複数の圧延
スタンドを有するタンデムミル３に供給して圧延し、最
終スタンドから送出される鋼帯２をテンションリール４
で巻取るようにしている。タンデムミル３の各スタンド
は、鋼帯２に転接して圧延を行う一対のワークロール３
ａと、これらに圧下荷重を与えるためのバンクアップロ
ール３ｂとから構成され、各ワークロール３ａが駆動モ
ータ３ｃによって回転駆動される。

そして、各ワークロール３ａの回転速度が、ミル主幹制
御装置５からの速度指令値が速度制御系６に供給され、
この速度制御系６で駆動モータ３Ｃを速度制御すること
により制御される。すなわち、速度制御系６では、ミル
主幹制御装置５からの速度指令値と、駆動モータ３ｃの
回転軸に接続されたパルスジェネレータ７からの検出パ
ルス信号を例えば周波数／電圧変換器８で電圧値に変換
した回転速度検出信号とを比較部に供給して、両者の差
値に応じた偏差信号を得、これを速度制御装置９に供給
し、この速度制御装置９で偏差信号に基づき一定回転速
度になるように駆動制御信号を出力し、これをサイリス
クを使用した電圧発生器１０に供給して、モータ駆動電
圧を発生させ、これを駆動モータ３Ｃに供給することに
より、ワークロール３ａをミル主幹制御装置５からの速
度指令値に一致するように回転駆動する。また、テンシ
ョンリール４が前記速度制御系６と同様の構成を有し且
つミル主幹制御装置５からの速度指令値が供給される速
度制御系６ａによって速度制御される。

ところで、上記構成を有する冷間タンデム圧延ラインに
おいては、タンデムミル３に供給される鋼帯２は、各圧
延スタンドで圧延されるに従い厚みが薄くなり、しかも
、後段のスタンド程遠い速度でロールが回転するので、
銅帯が破断し易くなる。そして、鋼帯２に破断が生じる
と鋼帯２をテンションリール４に巻取ることができなく
なるので、冷間タンデム圧延ラインを停止させる必要が
あり、この銅帯の破断状態を検出して冷間タンデム圧延
ラインを停止させる制御が非常に重要となる。

この種の鋼帯破断を検出して冷間タンデム圧延ラインを
停止する制御方法として、従来、第５図に示すものが提
案されている。

すなわち、タンデムミル３の最終スタンドの馬区動モー
タ３Ｃの回転速度を検出するパルスジェネレータ６の検
出信号を周速演算器１１に供給してワークロール３ａの
周速度を算出すると共に、テンションリール４を回転駆
動する駆動モータ４ａの回転速度をパルスジェネレータ
１２で検出し、その検出信号を同様に周速演算器１３に
供給して、回転数と巻取鋼帯の厚みとに基づき巻取鋼帯
の周速度を算出する。そして、各周速演算器１１．１３
の演算結果を速度比較器の構成を有する破断検出器１４
に供給して、両者の周速差が所定設定値（例えばテンシ
ョンリール４の周速の０．１％）以上になると、鋼帯破
断と判断して例えば論理値“１”の破断検出信号をミル
主幹制御装置５に出力する。ミル主幹制御装置５は、破
断検出信号が供給されると、タンデムミルを非常停止さ
せて、鋼帯の破断による被害を最小限に抑える。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の冷間タンデム圧延ラインの制
御方法においては、タンデムミルの最終スタンドにおけ
るワークロールの周速度と、テンションリールの周速度
との差値が、所定設定値以上となったときに、鋼帯破断
と判断してタンデムミルを非常停止させるようにしてい
るので、例えばテンションリールで巻取鋼帯との間に一
時的なスリップが生じた場合には、その駆動モータの負
荷が低減するので、駆動モータの回転数が上昇し、この
ため、テンションリールの周速度と最終スタンドのワー
クロールの周速度とに所定設定値以上の差を生じること
になり、破断検出器で銅帯が破断したものと誤判断して
冷間タンデム圧延ラインを非常停止状態に移行させ、圧
延中の銅帯の圧延不良を招くと共に、冷間タンデム圧延
ラインの稼動率を低下させるという問題点があった。

すなわち、テンションリールの回転数は第６図（ａ）に
示すように、鋼帯の巻始めから所定時間の開所定回転数
まで上昇し、その後は、銅帯の巻き付き量に応じて周速
度を一定に維持するために減少する。一方、最終スタン
ドのワークロールの回転数は、第６図（ｂ）に示すよう
に、駆動開始に徐々に回転数が上昇し、通常の圧延時に
は、回転速度が一定値に制御される。したがって、例え
ば時点ｔ１でテンションリールと巻取鋼帯との間にスリ
ップが生じて一時的にテンションリールの回転数が増加
すると、その回転数の増加に応じて周速演算器の演算結
果は、実際の周速が一定又は僅かに低下するにも拘らず
周速が増加したものとなり、このため、破断検出器で銅
帯が破断したものと判断して破断検出信号をミル主幹制
御装置に出力して、冷間タンデム圧延ラインを非常停止
させる。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に鑑みなされ
たものであり、本発明者等が種々の実験を行った結果、
実際に冷間タンデム圧延ラインで操業中にテンションリ
ールと鋼帯との間に生じるスリップは連続的に生じるも
のではなく、０．１秒〜０．４秒程度の極めて僅かな時
間で一時的に生じることを知見し、このスリップ状態を
生じている時間を越えて最終スタンドのワークロールの
周速度とテンションリールの周速度とに所定設定値以上
の差を生じているときに初めて鋼帯の破断を検出するこ
とにより、誤動作を防止して銅帯の破断を正確に検出す
ることができる冷間タンデム圧延ラインの制御方法を提
供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、鋼帯を冷間圧
延する冷間タンデム圧延ラインにおいて、タンデムミル
の最終スタンドの周速度とテンションリールの巻取周速
度とを検出し、両者の差値が所定設定値以上となった状
態が所定設定時間以上継続したときに、鋼帯が破断した
ものと判定して圧延ラインを停止することを特徴とする
。

〔作用〕

この発明においては、タンデムミルの最終スタンドの周
速度とテンションリールの巻取周速度とを検出し、両者
の差値が所定設定値以上となった状態が、テンションリ
ールと巻取鋼帯との間に生じるスリップ等によるテンシ
ョンリールの巻取周速度変化の継続時間を越えたときに
、初めて鋼帯が破断したものと判断することにより、ス
リップ等による誤動作を生じることな（、鋼帯の破断を
正確に検出することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明に適用し得る制御装置の一例を示すブ
ロック図である。

図中、２は銅帯、３はタンデムミル、３ａはワークロー
ル、３ｂはバックアップロール、３Ｃは駆動モータ、４
はテンションリール、４ａは駆動モークロ、６ａは速度
制御系、１１．１３は周速演算器であって、これらは前
記従来例と同様の構成を有する。

そして、周速演算器１１．１４の出力信号が夫々鋼帯移
送状態監視装置１５に供給される。

この銅帯移送状態監視装置１５は、例えばインタフェー
ス回路１６．演算処理装置１７及び記憶装置１８を少な
くとも有するマイクロコンピュータで構成され、そのイ
ンタフェース回路１６の入力側に周速演算器１１．１３
の出力信号が夫々供給され、出力側からスリップ検出信
号ＳＤ及び破断検出信号ＢＤが出力される。

演算処理装置１７は、インタフェース回路１６に供給さ
れる周速演算器１１．１３の出力信号に基づき所定の演
算処理を実行して、鋼帯２の移送状態が正常であるか、
テンションリール４とその巻取鋼帯との間にスリップが
生じているか、鋼帯が破断しているかを検出して夫々の
状態に応じた検出信号をインタフェース回路１６を介し
てミル主幹制御装置５に送出する。

記憶装置１８は、上記演算処理装置１７の演算処理に必
要な処理プログラムを予め記憶されていると共に、演算
処理結果等を逐次記憶する。

次に、前記演算処理装置１７の処理手順を第２図につい
て説明する。

すなわち、ステップ■で周速演算器１１からの最終スタ
ンドのワークロール３ａの周速演算値■８を読込み、続
いてステップ■で周速演算器１３からのテンションリー
ル４の周速演算値■７を読込み、次いで、ステップ■に
移行して、周速演算値■。から周速演算値Ｖ７を減算し
て周速差ΔＶを算出する。

次いで、ステップ■に移行して、周速差ΔＶと周速演算
値■アとの比率（ΔＶ／Ｖｔ）を算出してからステップ
■に移行する。

このステップ■では、比率ΔＶ／Ｖ、が０．１％を越え
ているか否かを判定する。この場合の判定は、鋼帯２が
スリップ、破断等を生じていない正常移送状態であるか
否かを判定するものであり、ΔＶ／Ｖ〒≦０．１％であ
るときには、鋼帯２の移送が正常状態であると判定し、
ステップ■に移行して正常検出信号ＮＤを出力してから
ステップ■に戻り、ΔＶ／Ｖア〉０．１％であるときに
は、スリップ、鋼帯破断等が生じたものと判定してステ
ップ■に移行する。

このステップ■では、タイマを使用してΔＶ／Ｖｔ＞０
．１％が所定設定時間例えば０．５秒以上継続している
か否かを判定する。この場合の判定は、綱帯２に破断が
生じたかスリップ状態であるかを判定するものであり、
ΔＶ／ＶＴ＞０．１％の状態を継続する時間が所定設定
時間例えば０．５秒以上であるときには、鋼帯２に破断
が生じたものと判定して、ステップ■に移行して論理値
“１”の破断検出信号ＢＤを出力してから処理を終了し
、０゜５秒未満であるときには、スリップ状態と判定し
てステップ■に移行して論理値“工”のスリップ検出信
号ＳＤを出力してからステップ■に戻る。

ここで、ステップ■の判定における所定設定時間を０．
５秒に設定する理由は、通常の鋼帯２の圧延中における
テンションリール４とその巻取鋼帯との間に生じるスリ
ップの継続時間と発生率との関係は、種々の実験の結果
、第３図に示すように、０．１〜０．３秒の間に集中し
ており、最も長い継続時間でも０．３５秒であることが
確認され、従って、余裕度をみてｍｍ時間が０．５秒未
満であるときには、スリップであると判定することがで
きるからである。

一方、ミル主幹制御装置５は、鋼帯移送状態監視装置１
５から論理値“１”の正常検出信号ＮＤが入力されてい
る状態では、予め設定された速度指令値を各速度制御系
６に出力すると共に、テンションリール４の速度制御系
６ａに鋼帯２の巻取量に応じた速度指令値を出力し、論
理値“１”のスリップ検出信号ＳＤが入力されると、タ
ンデムミル３の各ワークロール３ａ及びテンションリー
ル４等の冷間タンデム圧延ライン全体の銅帯移送速度を
低下させる速度指令値を各速度制御系６゜６ａ等に出力
して夫々の駆動モータの回転速度を僅かに減少させ、且
つ論理値“ｌ”の破断検出信号ＢＤが入力されると、タ
ンデムミル３を非常停止させる。

次に、以上の制御装置を使用したこの発明による冷間タ
ンデム圧延ラインの制御方法を説明する。

今、ペイオフリール１から巻戻した鋼帯２を、タンデム
ミル３で所定の圧下率で冷間圧延しており、この状態で
、鋼帯の破断、テンションリール４とその巻取鋼帯との
間にスリップ等を生じることなく正常に圧延が行われて
いるものとすると、この状態では、ミル主幹制御装置５
によって、タンデムミル３の最終スタンドのワークロー
ル３ａ及びテンションリール４がそれらの周速度が一致
するように速度制御されている。したがって、この正常
圧延状態では、周速演算器１１．１３の演算出力信号の
値が略等しくなるので、銅帯移送状態監視装置１５では
、ステップ■、■で読込んだ周速演算値■。、ＶＴが略
等しくなり、ステップ■での周速差Δ■は略零となる。

このため、ステップ■で算出するΔＶ／Ｖアの値も略零
となり、ステップ■でΔＶ／Ｖ、≦０．１％と判定され
るので、ステップ■に移行して、インタフェース回路１
６から正常検出信号ＮＤが出力され、ミル主幹制御装置
５は、正常状態の速度指令値を維持する。

しかしながら、この正常圧延状態で、テンションリール
４とその巻取鋼帯との間にスリップを生じると、テンシ
ョンリール４の駆動モータ４ａの負荷が軽くなるため、
駆動モータ４ａの回転数が上昇することになる。このた
め、パルスジェネレータ１２で検出される回転数も上昇
するので、周速演算器１３での周速演算値■アが上昇す
る。

したがって、銅帯移送状態監視装置１５での処理におい
て、ステップ■の周速差ΔＶが大きな値となり、これに
応じてステップ■でのΔＶ　／　Ｖ　ｒＯ値も大きくな
り、ステップ■でΔＶ／ＶＴ＞０゜１％と判定されるの
で、ステップ■に移行する。

このステップ■でΔＶ／Ｖｔ＞０．１％の状態が０．５
秒以上継続するか否かを判定する。この場合、スリップ
状態では、前述したようにΔＶ／Ｖ、＞０．１％の状態
が継続する時間が長くて０．３秒程度であるので、ステ
ップ■に移行して、論理値“ｌ”のスリップ検出信号Ｓ
Ｄをインタフェース回路１６からミル主幹制御装置５に
送出する。

このため、ミル主幹制御装置５で、タンデムミル３の各
ワークロール３ａ及びテンションリール４等の冷間タン
デム圧延ライン全体の鋼帯移送速度を僅かに減少させる
速度指令値を各速度制御系６に出力してテンションリー
ル４でのスリップの発生を抑制する。

また、正常圧延中に鋼帯２が破断すると、上記スリップ
状態と同様に、テンションリール４を駆動する駆動モー
タ４ａの負荷が軽くなるので、その回転数が上昇し、銅
帯移送状態監視装置１５でステップ■〜ステップ■を経
てステップ■に移行し、この場合には、ΔＶ／Ｖｔ＞０
．１％の状態が長時間４１続することになるので、０．
５秒を経過した時点でステップ■に移行して論理値“１
”の破断検出信号ＢＤをインタフェース回路１６を介し
てミル主幹制御装置５に送出する。

ミル主幹制御装置５は、破断検出信号ＢＤが入力される
と、これに応じてタンデムミル３の各ワークロール３ａ
を非常停止させる指令値を各速度制御系６に出力してワ
ークロール３ａの回転を非常停止させると共に、テンシ
ョンリール４の速度制御系に停止指令値を送出してテン
ションリール４の回転を停止させる。

なお、上記実施例においては、周速演算器１１゜１３の
出力信号を鋼帯移送状態監視装置１５に入力して、この
銅帯移送状態監視装置１５で、銅帯のスリップ、破断等
を検出するようにした場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、パルスジェネレータ７．１２
のパルス信号を直接鋼帯移送状態監視装置１５に入力し
、この鋼帯移送状態監視装置１５で、ワークロール３ａ
及びテンションリール４の回転数を検出し、これらに基
づき周速度■。、■、を算出するようにしてもよく、ま
た、鋼帯移送状態監視装置１５をミル主幹制御装置５内
に組み込むようにしてもよい。。

また、上記実施例においては、スリップ時に冷間タンデ
ム圧延ラインの銅帯移送速度を減少させるようにした場
合について説明したが、これに代えてテンションリール
４の回転数を減少させるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、タンデムミル
の最終スタンドの周速度とテンションリールの巻取周速
度とを検出し、両者の差値が所定設定値以上となった状
態が所定設定時間以上継続したときに、銅帯が破断した
ものと判定して圧延ラインを停止するようにしているの
で、例えばテンションリールとその巻取鋼帯との間にス
リップが生じてタンデムミルの最終スタンドの周速度と
テンションリールの巻取周速度との差値が一時的に大き
くなったとしてもこれを鋼帯破断として誤検出すること
がなく、不必要なライン停止を防止して安定な操業状態
を確保することができ、冷間タンデム圧延ラインの稼動
率を向上させることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法に適用し得る制御装置の一例を示
すブロック図、第２図はその銅帯移送状態監視装置の処
理手順の一例を示すフローチャート、第３図はテンショ
ンリールのスリップ継続時間と発生率との関係を示すグ
ラフ、第４図は冷間タンデム圧延ラインの概略構成図、
第５図は従来例を示すブロック図、第６図は従来例の動
作の説明に供するテンションリールの回転数変化及び最
終スタンドのワークロール回転数変化を示す波形図であ
る。 図中、１はペイオフリール、２は銅帯、３はタンデムミ
ル、３ａはワークロール、３Ｃは駆動モータ、４はテン
ションリール、４ａは駆動モータ５はミル主幹制御装置
、６は速度制御系、１１゜１３は周速演算器、１５は銅
帯移送状態監視装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼帯を冷間圧延する冷間タンデム圧延ラインにおいて、
   タンデムミルの最終スタンドの周速度とテンションリー
   ルの巻取周速度とを検出し、両者の差値が所定設定値以
   上となった状態が所定設定時間以上継続したときに、鋼
   帯が破断したものと判定して圧延ラインを停止すること
   を特徴とする冷間タンデム圧延ラインの制御方法。