JPS63149008A - ストレツチレデユ−サによりクロツプを短縮するための学習制御法 - 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、鋼管圧延機であるストレッチレデューサにお
いて、管端両端部に発生する増肉を抑制する方法に関す
る。

〔従来の技術〕

タンデム圧延機を使用して鋼管を製逍するにあたり、ス
トレッチレデューサは、圧延機の各スタンド間にロール
周速差を設け、これにより鋼管に張力を掛けると共に、
後段側の圧延外径を小さくして、鋼管長さの延長と鋼管
外径の縮小を目的として採用されている。このストレッ
チレデューサにおいて、圧延機への鋼管の噛込み時及び
尻抜は時の非定常部は、非定常部を除く定常部に比べて
、十分な張力が掛からないため、鋼管両端部では、中央
部に比べて肉厚が厚くなる、いわゆるクロップを生じる
。

この、管端の寸法規格外れ部分であるクロップは、ライ
ン後側工程で切断除去するため、製品歩留まりを向上さ
せるには、クロップ長を短くすることが必要となる。

鋼管両端のクロップ長を短くするため、噛込み時及び尻
抜は時の管端部圧延時には、定常部圧延時よりもスタン
ド間ロール周速差を大きくする等の方法で大きな張力を
掛けるクロップエンドコントロール（以下、ＣＥＣと略
称する）と呼ばれる制御を行っている（例えば特公昭４
５−１３４！号公報。

特公昭４９〜３７３４０号公報、特公昭５０−１３２３
２号公報参照）。

このように、鋼管のストレッチレデューサ圧延において
、ＣＥＣにより、鋼管両端の増肉部を短くすることは、
寸法規格外れ部として、切断除去する両管端クロップ長
を短くできるので、鋼管の製品歩留まりを向上させるこ
とができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

じかしながらＣＥＣは、ストレッチレデューサの出側に
肉厚計がない場合、鋼管の属性が同一、すなわち同一ロ
ノドであれば、設定値の変更を行わないため、同一属性
区分における鋼管寸法バラツキ、物性値のバラツキ及び
圧延設備側の条件変動等により、クロップ長の変動を生
じてしまう。

この問題に対する一つの解決策として、ストレッチレデ
ューサ出側に肉厚計を設け、ストレッチレデューサ圧延
後の管端部における１点又は数点の肉厚実測値そのもの
を用いて、それを評価し、ＣＥＣを行う方法等が提案さ
れている。

しかしながら、この方法では、管端部の１点又は数点の
肉厚実測値そのものしか評価できないため、制御目的も
、管端部のごく一部分の肉厚を所定の肉厚に一致させる
ことになってしまう。このことは、管端部肉厚プロフィ
ールが非相領的に変化したりすることを考慮すれば、必
ずしも最適な方式とは言えない。例えば、第４図に示す
ように二つの肉厚パターン■と■とでは、それぞれの管
端部肉厚プロフィールが異なる。したがって、肉厚をＡ
点で測定する場合とＢ点で測定する場合では、肉厚パタ
ーンｒとＨの評価が逆になり、１屯のみの測定では正し
い評価とはならない。このように、従来の方法も、クロ
ップに対する画一的評価がなされていないため、十分な
学習機能を果たしていない。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、実測肉厚プロフィールが非相偵的に変化して
も、画一的な正しい評価で学習制御を行うことを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のシームレス鋼管圧延におけるストレッチレデュ
ーサの学習制御方法は、この目的を達成するため、スト
レッチレデューサ圧延後の鋼管の管端部における目標肉
厚プロフィールと実測肉厚プロフィールとがつくる面積
差に基づいてクロップエンドコントロールの基本パター
ンにおける各スタンドのロール周速の変化量の大きさを
求め、ごの埴を同し属性の鋼管の次の圧延の設定値とし
て用いることを特徴とする。

３作用〕 本発明は、ストレノ千レゾ１−サ圧延直後の鋼管長手方
向肉厚プロフィールを測定、評価し、その結果を同一属
性の次の鋼管圧延のＣＥＣに反映する学習制御法である
。ＣＥＣを実施する場合、Ｙ・めスタンド噛込みから尻
抜けまでのスタンド間ロール周速差をパターンとして設
定するわけであるが、本発明は、圧延直後の肉厚プロフ
ィール測定結果を用いて、このパターンを学習するもの
である。

すなわち、ストレッチレデューサ圧延機においては、第
１図に示すように、入側鋼管１０はストレッチレデュー
サＳＲによって目標肉厚の鋼管を得る。出側鋼管２０は
、その長手方向に対応して示したＳＲ圧延後鋼管肉厚プ
ロフィール１００のように、始端部及び終端部において
、１、及びＩＬで示す長さのクロップを生じる。

そこで、本発明においては、ストレッチレデューサＳＲ
による圧延直後の出側鋼管２０の肉厚を肉厚計３０によ
って測定し、実測肉厚プロフィール１１０を得る。一方
、ＣＥＣにおける両端クロップの目標肉厚プロフィール
１２０を、効果の属性、例えばサイズ、鋼種等毎に定め
ておく。目標肉厚プロフィールは、両管端部で独立して
設定する。

次に、制御の目標を、この目標肉厚プロフィール１２０
と実測肉厚プロフィール１１０とを一敗させるようにす
る。

すなわち、実測肉厚プロフィール１１０と目標肉厚プロ
フィール１２０とがつくる面積差１３０を求め、これを
ブロック１４０に示すようにＣＥＣパラメータ学習のゲ
インとして使用し、ＣＥＣ設定制御系＋５０に与えて次
の同−好性の鋼管の圧延制御のパラメータとして使用す
る。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

本発明による学習制御の方式は、目標肉厚プロフィール
と実測肉厚プロフィールとでつくる面積差をＣＥＣパラ
メータの学習ゲインに使用するものである。第２図に示
すように、管端評価域の目標肉厚プロフィールの各点の
目標値をｈ４．設定ピッチをＤｈ、同しく実測肉厚プロ
フィールの各点の測定値をＨ，、測定ピッチをり、とし
たとき、両プロフィールのつくる面積差をｇとすれば、
・・・・・・・・・・・・・（１＋ と計算することができる。

このｇを用いたパラメータの学習法には、ＣＥＣのパタ
ーンそのものを変える方法と、パターンは変えずにロー
ル周速の変化量の大きさの比率を変える方法が考えられ
る。ここでは、後者の一例を述べる。

ＣＥＣの基本パターンにおける各スタンドのロール周速
の変化にの大きさをｋとすれば、ｋｉ＋＋＝ｋｔ＋Ｐｔ
・ｇＨ、Ｐｔ　＝　　（ｋｌ−に＋−＋）／（ｇｔ−ｇ
；−＋）・・・・・・・・・・・・・（２） として学習する。但し、（２）式の１は、鋼管圧延順序
を表す。

更に、学習ゲインＰに対しては、ノイズによる誤動作防
止や外乱に対する安定性を確保するために不惑帯を設け
、ｋに対しては、ｋが士■に発散することを防止するた
めに上下限リミッタを設ける。

実際の学習制御フローは、次のようになる。

（ａｌ　　圧延完了後、（１１式によりｇを求める。

ｔｂ＋　　ｇを用いて、（２）式よりＰを求め、更にｋ
を求める。

ｆｃｌ　　次の圧延の設定値としてｋを用いる。

このｋは、鋼管の属性、例えばサイズ、泪種毎、及びＣ
ＥＣのパターン毎に学習すれば、精度の高いものとなる
。

第３図は、本発明による学習制御を行った場合と行わな
い場合の、外径２７／８インチ１管厚５．５■の鋼管の
管端部実測結果を示すものである。第３図において、「
学習制御なし」は学習制御を開始したときの肉厚プロフ
ィール、「学習制御過程」は学習途中の肉厚プロフィー
ル、「学習制御結果」は何回かの学習を経て得られた肉
厚プロフィールである。同図から判るように、学習制御
を行わない場合のクロップ長がｖ１４ｍであるのに対し
、学習制御を行った場合には２ｍ以下に抑えることがで
きた。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明では、理想とする管端部
の肉厚プロフィールを目標値として学習制御するため、
管端部全域の肉厚値を任意に設定することができる。ま
た学習制御に目標値と実測値の管端部肉厚プロフィール
差の面積を用いるので、実測肉厚プロフィールが非相似
的に変化しても、画一的な正しい評価ができ、ノイズや
外乱に影響されずにＣＥＣ設定パラメータの学習を行う
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による鋼管圧延制御のブロック図、第２
図は本発明の学習制御過程を示す説明図、第３図は本発
明による管端部のクロップ長改善の様子を示すグラフ、
第４図は従来の肉厚実測値を用いる場合の問題を説明す
るためのグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ストレッチレデューサ圧延後の鋼管の管端部におけ
   る目標肉厚プロフィールと実測肉厚プロフィールとがつ
   くる面積差に基づいてクロップエンドコントロールの基
   本パターンにおける各スタンドのロール周速の変化量の
   大きさを求め、この値を同じ属性の鋼管の次の圧延の設
   定値として用いることを特徴とするストレッチレデュー
   サによりクロップを短縮するための学習制御法。