JPS631124B2 - - Google Patents

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JPS631124B2
JPS631124B2 JP56066647A JP6664781A JPS631124B2 JP S631124 B2 JPS631124 B2 JP S631124B2 JP 56066647 A JP56066647 A JP 56066647A JP 6664781 A JP6664781 A JP 6664781A JP S631124 B2 JPS631124 B2 JP S631124B2
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JP
Japan
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plate thickness
rolling
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calculated
length
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JP56066647A
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English (en)
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JPS57181711A (en
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Hitoshi Aizawa
Masaaki Takarada
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS57181711A publication Critical patent/JPS57181711A/ja
Publication of JPS631124B2 publication Critical patent/JPS631124B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/30Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process
    • B21B1/32Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼板を一定の圧下率で圧延する場合
の自動圧下率制御方法に関する。
鋼板の圧延方向の板厚を一定に制御する方法に
ついては種々提案されているが、ある種の圧延材
にとつては圧延方向の圧下率を一定にすることを
要求される場合がある。圧延材はその用途によつ
て独自の調圧圧下率が定められており、圧下率は
成品の機械的性質その他の特性に大きな影響を与
える。例えば無方向性珪素鋼板の調質圧延ではそ
の圧下率が鉄損などの特性に大きく影響する。こ
の圧下率を一定に制御する方法としては、通常の
板厚制御における圧延機出側の板厚を測定して圧
下量を制御することと同様に、圧下率を検出して
目標圧下率に等しくなるようにロール間隔を制御
する方法がある。圧下率を測定する方法として
は、従来、(イ)板厚計を用いて圧下率を測定する、
(ロ)デフレクタロールによる板長さまたは板速度か
らの伸び率を測定する、などの方法があるが、上
記(イ)による制御では圧下位置と板厚計の設置位置
とが離れており、その間の圧延材の走行による時
間遅れがあるため制御性が低下する。また(ロ)によ
る制御ではデフレクタロールと鋼板とのスリツ
プ、ロール径の差などによる誤差が生じて正しい
伸び率の測定ができず、しかも圧延中にこれらを
補正することは難しく、また入側板厚の情報がな
いので入側板厚変化という外乱に対して制御性が
悪いばかりでなく、はなはだしい場合には板切れ
などの事故をひき起す危険がある。圧下率制御に
はそのほか、アキユームレータや弾性の低いロー
ルを使うことによつて一定圧下力で圧延し定圧下
率にしようとするものもあるが、特に多段ロール
配置の圧延機においては摩擦やガタによるヒステ
リシスがあるため、これによつて一定圧下率にす
ることは難しい。
本発明は、圧延材の質量流量一定則に基づき圧
下量を予測演算することにより上述した不具合を
なくし高精度で安定した定圧下率圧延を行ない得
る圧延機の自動圧下率制御方法を提供することを
目的とする。
質量流量一定則とは、単位時間に圧延機に流入
する質量と流出する質量とは一定であるという原
理であり、次式で示される。
ρiVi=ρibiGiLi/Δt=ρpbpGpLp/Δt=ρpVp……(1
) ここでρは密度、bは板巾、Gは板厚、Lは板
長さ、Δtは単位時間、Vは体積であつて、これ
らの記号における添字i,oは、それぞれ圧延機
の入側、出側を示している。
材料の密度や板巾は圧延前後で変らないとする
と(1)式から入側板厚予測値Gicは Gic=Lp/LiGp ……(2) として求まる。入側の板厚Giを設定値Gisと、偏
差値ΔGi(設定値と実測値との差)とに分け、 Gi=Gis+ΔGi ……(3) とおくと、目標圧下率rで圧延された場合、出側
の予測板厚Gpは、 Gp=Gps+ΔGp=Gps+ΔGi(1−r) ……(4) 予測入側板厚Gicは、(2)式に(4)式を代入して Gic=Lp/Li{Gps+ΔGi(1−r)} ……(5) (5)式は、圧下率r、出側の設定板厚Gps、入側
の板厚偏差ΔGiと入側の板厚長さLi、出側の板長
さLpから入側の予測板厚が求まることを示してい
る。したがつて実測入側板厚と上述の予測入側板
厚と比較しその差つまり圧下量偏差ΔXを常に零
にするように制御する。
入側板厚偏差ΔGiは、作業ロール入側に設けた
板厚計によつて入側板厚を実測するが、板厚計と
作業ロール間には或る一定の距離がおかれている
ためその間の移動距離を考慮し、板厚の検出信号
を処理して常に作業ロールで圧延される直前の値
を用いるようにする。これによつて次の圧下位置
が確実に予測できるようになり、速応性が高く、
しかも高精度の圧下率制御が可能となる。
これに対し、板長さの計測は、後述する実施例
のように圧延材に接触させたタツチロールの回転
軸に取付けられるパルス発信器で行なうと、圧延
機の入側、出側でのタツチロール径の製作上の差
や熱膨張による変化あるいは(2)式を導く際に無視
した板巾の変化等が誤差要因となり、厳密には(2)
式が成立しなくなり、目標とする圧下率が得られ
なくなる場合もでてくる。本発明の一実施例によ
れば、このような誤差を避けるため、出側板厚偏
差を用いてフイードバツク補正を行なう。即ち、
入側偏差から計算出側板厚偏差をΔGi(1−r)
として求め、これを実測出側偏差ΔGpと比較して
その差を上記要因に基づく定常的な制御外乱に対
する補正値とする。ただし1サンプリング毎での
比較では予測制御ループと干渉するため、複数回
のnサンプリング毎に次式の補正値Cを求め、(7)
式の形で補正する。
Gic=Lp/Li{Gps+ΔGi(1−r)}+C ……(7) なお、質量流量一定則により、予測出側板長さ
Lpcを実測入側板長さLiから求め、これを基準に
することもできるが、出側板長さは入側板長さに
比し圧下の作用により変動が生ずるおそれがあ
り、長さを基準に採用することは不安定であり、
また、予測出側板長さLpcと実測出側板長さLp
の差によつて圧下量を制御することはフイードバ
ツク制御となり、制御遅れを生ずる欠点がある。
したがつて本発明では板厚を基準にとり、上述し
たように(5)式を用いて予測入側板厚Gicを求め、
これと実測入側板厚Giとの差により圧下量を制御
する。そしてこのようなフイードフオワード制御
による誤差は出側板厚偏差でフイードバツク補正
を行なうようにしたものである。
以下、本発明を、図面を参照しながら、実施例
について具体的に説明する。
第1図はリバーシブル圧延機に本発明を適用し
た場合の自動圧下率制御系統を示した図である。
前述したように本発明は、質量流量一定則に基い
て圧延機入側の実測板厚Giと目標圧下率rとを用
いて前記(4)式により出側板厚Gpcを演算し、この
計算出側板厚Gpc、実測入側長さLiおよび実測出
側長さLpを用いて前記(5)式により入側板厚Gic
予測演算し、この予測入側板厚Gicと実測入側板
厚Giとの差ΔXをゼロにするように圧下量を制御
するものである。(4)式、(5)式で演算するための実
測入側板厚Giおよび実測入側長Liは次のようにし
て得る。
まず、実測入側長さLiは、圧延機10の前方の
デフレクタロール21の中心上に設置されたタツ
チロールの回転数をパルス発信機1で検出してパ
ルスに変換し、カウンタ3で計数する。このとき
のデジタルまたはアナログ信号23は圧下量演算
回路50に入力する。ここでデフレクタロール2
1の回転軸から直接測定しなかつたのは、デフレ
クタロールは慣性や軸受の摩擦等が大きく圧延材
5とのスリツプが避けられないため慣性力の小さ
いタツチロール方式を採用したものである。
次に、実測入側板厚は、デフレクタロール21
と圧下位置との間に配置された板厚計11で測定
し、板厚偏差出力回路13で入側板厚の設定値6
と比較してその入側板厚偏差ΔGiの信号を入側偏
差記憶回路40に記憶させる。記憶された入側偏
差ΔGiはカウンタ3の出力によつて次々とシフト
され、これによつて前記記憶回路40からは常に
圧下位置直前の入側偏差が圧下量演算回路50に
入力される。
目標圧下率rは、オペレータが設定した入側、
出側の基準板厚信号6,7を用いて演算回路30
で演算された後、圧下量演算回路50に定数とし
て入力される。
実測出側長さLpは、圧延機10の出側のデフレ
クタロール22と接触するタツチロールのパルス
発信機2で検出され、カウンタ4を経てデジタル
またはアナログ信号24として圧下量演算回路5
0に入力される。圧下量演算回路50では、前述
した入側の諸情報、即ち実測入側板厚Gi,ΔGi
実測入側長さLiおよび目標圧下率rを用いて入側
パルス発信器1のサンプリングピツチ毎に前記(5)
式により予測入側板厚Gicが演算され、このGic
前記実測入側板厚Giと差信号ΔXが油圧圧下サー
ボ機構70に出力される。電油式サーボ弁71は
前記差信号ΔXを常に零にするように油圧圧下シ
リンダ72の圧下動作を制御する。電油サーボ系
のような高応答性を有する圧下機構とすることに
より高精度高応答の圧下位置制御がなされる。
次に、入側、出側のタツチロール径の差、ある
いは圧延材の巾広がりなどの影響に基づく圧下率
の誤差を補正するためのフイードバツク機構につ
いて説明する。出側板厚計12による実測出側板
厚Gpと出側板厚の設定値7とから板厚偏差出力
回路14で実測板厚偏差ΔGpを得、このΔGpと計
算した出側偏差ΔGi(1−r)との差を適当な回
数nだけ補正値演算回路60で加算しておき、n
回になつたときに(6)式にしたがつてn回の平均を
とつて補正値Cを出し、圧下量演算回路に出力す
る。圧下量演算回路50では(7)式にしたがつて計
算出側長さLpcを補正する。
80,81はそれぞれ圧下率の記録計、指示計
である。圧下率は通常(Gi−Gp)/Giで示される
が、板厚計の位置が圧下位置から離れているため
真の圧下率を求めるには出側の板厚計12に圧延
材が到達するまで待つ必要がある。したがつて圧
下率の表示として板厚を用いると機構が複雑にな
るので、(2)式を利用して圧下率を(Lp−Li)/Li
の形で表わし、実測長さをそのまま演算すれば圧
下率が得られることとなり都合がよい。各演算回
路30,50,60あるいは記憶回路40は、図
示実施例のようにアナログまたはデジタル回路で
も構成できるが、計算機システムで構成してもよ
い。
第2図は本発明を適用した場合の時間―板厚チ
ヤートである。第2図の例はテストコイルを±
10μm程度の台形状の板厚にしたものを圧下率圧
延した例であるが、Aで示す出側板厚変化がBの
入側板厚変化に追従している様子がよくわかる。
またこのときの圧下率記録では、目標値9%に対
して±0.5〜1.0%以内に圧延されていることがわ
かる。
上述の如く、本発明によれば、質量流量一定則
に基づき、入側長さ、入側板厚および目標圧下率
から出側板長さを計算し、実測出側板長さと比較
して圧下量を制御することにより、次のような利
点を有する。
(イ) フイードフオワード制御方式により圧延材の
移動距離による時間遅れがない。
(ロ) 入側板厚を含めて演算するため、入側板厚に
充分応答する。
(ハ) 板長さの測定にタツチロール方式を採用して
いるため圧延材とのスリツプがなく、また出入
側タツチロール径の差などの誤差要因を容易に
補正することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施する場合の圧下率制御系
統を示した図、第2図は本発明を適用した場合の
時間―板厚偏差を示した図である。 1,2……パルス発信器、3,4……カウン
タ、5……圧延材、10……圧延機、11,12
……板厚計、13,14……板厚偏差出力回路、
30……目標圧下率演算回路、40……入側偏差
記憶回路、50……圧下量演算回路、60……補
正値演算回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 質量流量一定則に基づき圧延機入側の実測板
    厚と目標圧下率とを用いて出側板厚を演算し、こ
    の計算出側板厚、実測入側長さおよび実測出側長
    さを用いて入側板厚を予測演算し、この予測入側
    板厚と実測入側板厚との差をゼロにするように圧
    下量を制御することを特徴とする圧延機の自動圧
    下率制御方法。 2 質量流量一定則に基づき圧延機入側の実測板
    厚と目標圧下率とを用いて出側板厚を演算し、こ
    の計算出側板厚、実測入側長さおよび実測出側長
    さを用いて入側板厚を予測演算して予測入側板厚
    を求め、さらに、計算出側板厚偏差と実測板厚偏
    差との差を圧延材の一定長さにわたつて加算平均
    し、その値をフイードバツク補正量とすることに
    より前記予測入側板厚の誤差要因を排除するとと
    もに、この誤差要因を除いた予測入側板厚と実測
    入側板厚との差をゼロにするように圧下量を制御
    することを特徴とする圧延機の自動圧下率制御方
    法。
JP56066647A 1981-05-01 1981-05-01 Automatically controlling method of draft of rolling mill Granted JPS57181711A (en)

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JPS57181711A JPS57181711A (en) 1982-11-09
JPS631124B2 true JPS631124B2 (ja) 1988-01-11

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ID=13321891

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EP0151675B1 (en) * 1981-04-29 1991-07-31 Kawasaki Steel Corporation Method of automatically controlling the rate of reduction in a rolling mill
JPS62192209A (ja) * 1986-02-18 1987-08-22 Nippon Steel Corp 圧延機における板厚制御方法
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JPS57181711A (en) 1982-11-09

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