JPS6335327B2

JPS6335327B2 -

Info

Publication number: JPS6335327B2
Application number: JP54039453A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Hamazaki; Fumio Watanabe
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1988-07-14
Also published as: JPS55130317A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は連続圧延装置においてスタンド間張
力を制御する張力制御方法に関するものである。

従来スタンド間張力を制御する方法が種々提案
されているが、それぞれの張力制御方法における
差は張力の検出をいかに行うかという点であり、
この張力検出の精度が張力制御精度を決定する。

まず従来の張力検出方法の原理を第１図に示す
連続圧延の概念図に基づいて説明する。図におい
て１は被圧延材、２は第ｉスタンド、３は第ｉ＋
１スタンドであり、T_i-1は第ｉスタンド後方張
力、T_iは第ｉスタンド前方張力、G_iは第ｉスタン
ドの圧延トルク、P_iは第ｉスタンドの圧延力であ
る。このとき圧延トルクG_iは次式によつて与えら
れる。

G_i＝a_i・P_i＋b_i・T_i-1−C_i・T_i ………(1) (1)式においてa_i、b_i、C_iは圧延条件によつて定
まる定数であり、それぞれトルクアーム、後方張
力トルクアーム、前方張力トルクアームと呼ぶ。

(1)式により前方張力T_iは T_i＝（a_i・P_i−G_i＋b_i・T_i-1）／C_i ………(2) と書くことができる。

(2)式において圧延力P_i、圧延トルクG_iは直接検
出することができ、後方張力T_i-1は上流スタンド
より(2)式に基いて既に演算されていると考えてよ
い。

張力トルクアームb_i、C_iは偏平ロール径R′、入
側板厚H_i、出側板厚h_iによつて決まる定数であ
り、また偏平ロール径は圧延力P_iの関数である R′_i＝R_i（１＋d_i／W_i・P_i／H_i−h_i） ………(3) で与えられるので結局 b_i＝b_i（P_i、H_i、h_i） C_i＝C_i（P_i、H_i、h_i） ………(4) の式で演算することができる。

一方圧延理論より導かれるトルクアームの予測
式は a_pi＝λ_i・L_i ………(5) λ_i≒0.4 ………(6) と与えられている。ただし(3)〜(7)式において λ_i＝トルクアーム係数 L_i＝接触弧長 W_i＝板巾 d_i＝ロールに関する定数であり、(5)式のトルクアームのサフイツクス
“Ｐ”は予測値を意味する。

このように予測トルクアームa_piは(7)式より演
算して求めることができるが、現実には圧延理論
より導かれる(7)式には種々の誤差要因を含んでい
るのでこの誤差の影響を小さくするために次のよ
うな方法を一般に用いている。

すなわち基準とするロツクオン時実測トルクア
ームa^L _iを前方張力T_i＝０のとき、すなわち被圧延
材１が第ｉ＋１スタンド３に噛み込む直前に a^L _i＝G^L／_i−b^L／_i・T^L／_i-1／P^L／_i ………(8) として演算する。(8)式で求まるロツクオン時実測
トルクアームは実測値を用いて演算されるので正
しい値と考えてよい。このタイミングをロツクオ
ンタイミングと呼び、(8)式においてサフイツクス
“Ｌ”はロツクオン時の値を意味する。ロツクオ
ン後のトルクアーム変動量の予測値Δa_piは(5)〜(7)
式に基いて Δa_pi＝λ_i（∂L_i／∂H_iΔH_i＋∂L_i／∂h_iΔh_i＋∂L_i／
∂P_i・ΔP_i） ………(9) ΔH_i＝H_i−H^L _i ………(10) Δh_i＝h_i−h^L _i ………(11) ΔP_i＝P_i−P^L _i ………(12) として求め、(2)式により前方張力を求めるときの
トルクアームa_iは a_i＝a^L _i＋Δa_pi とする。ただし(9)式〜(12)式においてΔH_i、Δh_i、
ΔP_iはロツクオンタイミングにおける入側板厚、
出側板厚、圧延力との偏差であり、また∂L_i／∂H_iは入側板厚H_iによる接触弧長L_iの偏微分を意味す
る。

しかしながら基本である(1)式において右辺第１
項の圧延力に起因するトルクa_i・P_iは右辺第２項
の後方張力に起因するトルクb_i・T_i-1や右辺第３
項の前方張力に起因するトルクC_i・T_iに比較して
数倍〜数十倍も大きいのでトルクアームa_iの見積
り誤差が張力検出誤差に大きく影響することが実
操業のデータ解析により明らかとなり、また最近
のスラブ加熱における省エネルギーによるスキツ
ドの増大に伴う入側板厚、出側板厚、圧延力偏差
の増加および新しい圧延技術としての走間板厚変
更の場合などに対して前述したトルクアームの求
め方では張力検出誤差が大きいことが判つた。

本発明はこのような従来方法の欠点に鑑みなさ
れたものであり、張力検出誤差を小さくすること
ができ結果として精度のよい張力制御を行うこと
のできる張力制御方法を提供しようとするもので
ある。以下に本発明を第２図に示す具体化した例
にもとづいて詳細に説明する。

従来トルクアーム予測式は(5)式〜(7)式を用いて
いたが、データ解析によるとトルクアーム係数λ_i
は定数ではなく λ_i＝λ_i（P_i、H_i、h_i） ………（13）であることが明らかとなつたので、トルクアーム
予測式としては(7)式のかわりにで表わされる式を用いる。また(9)式のようにロツ
クオン時からの圧延力偏差ΔP_i、入側板厚偏差
ΔH_i、出側板厚偏差Δh_iでの１次近似では十分な
精度が得られないことが判つたので、以下のよう
にトルクアームを求める。

圧延中の任意の時刻における現時点予測トルク
アームa_piを、実測された圧延力P_i、入側板厚H_i、
出側板厚h_iにもとづいて予測トルクアーム演算装
置４により（14）式を用いて演算する。

一方被圧延材１が第ｉ＋１スタンドに噛込む
前、すなわち前方張力T_i＝０のときに(8)式に示す
ような方法を用いて実測データによるロツクオン
時実測トルクアームa^L _iを実測トルクアーム演算記
憶装置６により求め記憶しておく。同時にこのと
き予測トルクアーム演算装置４により演算される
予測トルクアームロツクオン時予測トルクアーム
をa^L _piとしてこの値を記憶装置５に記憶する。な
お上記a^L _i、a^L _piを求めた時をロツクオンタイミン
グと呼ぶ。

つぎに、これらの記憶値の差すなわちa^L _i−a^L _pi
によつて上記算出の現時点の予測トルクアーム
a_piを修正して、圧延中任意の時刻でのトルクア
ームa_iを a_i＝a_pi＋a^L _i−a^L _pi ………（15）としてトルクアーム演算装置７により演算する。
なお、ロツクオンタイミング以前はa^L _i＝a^L _pi＝０
であり、ロツクオンタイミングではa_pi＝a^L _piであ
るので（15）式よりa_i＝a^L _iとなることは言うまで
もない。また(9)式で表わされる従来方式になるロ
ツクオンタイミング以後のトルクアーム変動量予
測値Δa_piは（15）式においてa_pi−a^L _piに相当して
いるが、a_pi−a^L _piはトルクアーム変動の高次項も
考慮されていることは明らかである。

一方実測された圧延力P_i、入側板厚H_i、出側板
厚h_iにもとづいて圧延中任意の時刻の後方張力ト
ルクアームb_i、前方張力トルクアームC_iを(4)式を
用いてそれぞれ後方張力トルクアーム演算装置
８、前方張力トルクアーム演算装置９により演算
する。

このようにして得られたトルクアームa_i、後方
張力トルクアームb_i、前方張力トルクアームC_iと
実測された圧延力P_i、圧延トルクG_iおよび既に求
められている後方張力T_i-1を用いて(2)式に基いて
前方張力演算装置１０により所望の前方張力T_iを
求めることができる。

なお後方張力T_i-1は既に求められていると述べ
たが、上流スタンドから順次スタンド間張力を求
める場合で第ｉスタンドが第１番目のスタンドの
とき、T_i-1＝０を考えると容易に理解できる。

上記により求められた前方張力T_iと目標張力
T^*iの差により第ｉ＋１スタンドのロール回転数
制御装置１１を通してロール回転数を操作して第
ｉ〜第ｉ＋１スタンド間張力T_iを制御する。

また下流から順次スタンド間張力を求める場合
も本発明が有効なことは云うまでもない。

またトルクアームを求めるために圧延力P_i、入
側板厚H_iを用いると述べたが一般に良く知られ
ている様にゲージメータ式は h_i＝S_i＋P_i／Ｍ ………（16）であるので、トルクアームを求めるための変数に
出側板厚h_iのかわりにロールギヤツプS_iを用いる
こともできることは云うまでもない。

また、上記実施例では現時点の予測トルクアー
ムapiをロツクオン時実測トルクアームa^L _piとの差
で修正し、トルクアームaiを得るものとしている
が、（15）式からも明らかなように、ロツクオン
時の実測トルクアームa^L _iをロツクオン時の予測ト
ルクアームa^L _piと現時点の予測トルクアームapiと
の差で修正するものとしても同一の結果が得られ
ることは言うまでもない。

以上のようにこの発明によれば、第ｉスタンド
に関するロツクオン時におけるロツクオン時予測
トルクアームと同時点におけるロツクオン時実測
トルクアームとの差でもつて、ロツクオン以後の
第ｉスタンドの現時点の予測トルクアームを修正
することによつて第ｉスタンドのトルクアームを
精度良く求め、このトルクアームに基づいて第
ｉ、第ｉ＋１スタンド間張力を求め、この張力に
したがつてロール回転数を操作するようにしたの
で、スタンド間張力を精度よく制御することがで
きる。

なお本実施例では第ｉ＋１スタンドのロール回
転数を操作して張力制御するようにしたが、操作
するものは第ｉスタンドロール回転数あるいは第
ｉスタンドあるいは第ｉ＋１スタンドのロールギ
ヤツプでも同等な効果が得られることは言うまで
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の張力検出方法を説明するための
概念図、第２図はこの発明の張力制御方法を具体
化した例を示すブロツク図である。図中、１は被圧延材、２は第ｉスタンド、３は
第ｉ＋１スタンド、４は予測トルクアーム演算装
置、５は記憶装置、６は実測トルクアーム演算記
憶装置を示す。なお図中同一符号は同一部分を示
す。

Claims

【特許請求の範囲】１第ｉスタンドの現時点の予測トルクアーム
a_piを第ｉスタンドの圧延力Piと入側板厚Hiと出
側板厚hiと板巾Wiにより全圧延中に渡つて、但し、 λ_i（P_i、H_i、h_i）：P_i、H_i、h_iを関数とするト
ルクアーム係数 R_i：ｉスタンドの偏平前のロール半径 d_i：第ｉスタンドのロールに関する定数を演算して求め、被圧延材が第ｉ＋１スタンドに
噛み込む前のタイミングにおける上記現時点の予
測トルクアームをロツクオン時予測トルクアーム
a^L _piとして記憶し、上記ロツクオン時予測トルク
アームを求めた時点における第ｉスタンドの圧延
トルクG^L _i、圧延力P^L _i、および後方張力T^L _i-1から
得られるロツクオン時実測トルクアームa^L _iを、 a^L _i＝G^L／_i−b^L／_i・T^L／_i-1／P^L／_i 但し、 b^L _i：第ｉスタンドに関するロツクオン時の後
方張力トルクアームを演算して求め、これらロツクオン時実測トルク
アームa^L _i、ロツクオン時予測トルクアームa^L _pi及
び現時点の予測トルクアームapiにより第ｉスタ
ンドのトルクアーム a_i＝a_pi＋a^L _i−a^L _piを演算して求め、このトルクアー
ムa_iに基づいて第ｉ〜第ｉ＋１スタンド間張力を
求め、この張力にしたがつて第ｉスタンドあるい
は第ｉ＋１スタンドのロール回転数あるいはロー
ルギヤツプを操作することを特徴とする張力制御
方法。