JPS6343164B2 - - Google Patents

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JPS6343164B2
JPS6343164B2 JP54079460A JP7946079A JPS6343164B2 JP S6343164 B2 JPS6343164 B2 JP S6343164B2 JP 54079460 A JP54079460 A JP 54079460A JP 7946079 A JP7946079 A JP 7946079A JP S6343164 B2 JPS6343164 B2 JP S6343164B2
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JP
Japan
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looper
rolling
torque
change
angle
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Application number
JP54079460A
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English (en)
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JPS564306A (en
Inventor
Yoshikazu Kodera
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS564306A publication Critical patent/JPS564306A/ja
Publication of JPS6343164B2 publication Critical patent/JPS6343164B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B21B37/48Tension control; Compression control
    • B21B37/50Tension control; Compression control by looper control

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、ルーパ機構およびストリツプ張力
検出機構を備えた熱間連続圧延機において、ルー
パ角度およびストリツプ張力の制御を行うための
ルーパ制御装置に関するものである。 連続圧延機において、圧延スタンド間における
ストリツプ張力値は、製品の板厚精度、板幅、板
形状などに及ぼす影響が大きいため、種々の外乱
があつても一定値に保持することが要求されてい
る。このため熱間連続圧延機では、各圧延スタン
ド間にルーパ機構を設置し、張力値の変化分を吸
収するような制御が行われている。また圧延作業
上、ルーパの作動位置における振れ幅を小さく抑
えることも重要な要素である。 ルーパの基本的な構成と、これを制御するため
の従来の制御装置とを第1図に示す。ストリツプ
1は、圧延スタンドロール2aおよび2bからな
る圧延スタンド2と、同じく圧延スタンドロール
3aおよび3bからなる圧延スタンド3を通つて
導かれ、この間に、圧延スタンド2および3間に
配置されたルーパAのルーパ機構4と接触する。
圧延スタンド2,3間におけるストリツプ1の張
力値は、隣接する圧延スタンド2,3の圧延速度
の差によつて定まるループ長と、ルーパ角度θに
より定まるループ強制長と、ストリツプ1のヤン
グ率とによつて決定される。また発生張力値、ル
ーパ角度θによつて定まるルーパ負荷トルク量、
およびルーパ駆動系の発生トルク量により、ルー
パ動作角そのものも変化する。 一方、ブロツクBは、ルーパ駆動装置7、トル
ク制御装置8、ルーパ角度検出器9およびトルク
制御部13からなり、ルーパ角度θに見合つて常
に張力設定値σ*を保持するようにトルク量の制
御を行う。またブロツクCは、ミル駆動モータ5
およびその速度制御装置6と、演算装置10で構
成され、検出ルーパ角度とその設定値θ*との差に
応じて、隣接する圧延スタンド2の圧延速度を修
正し、ループ長さに関連するルーパ角度θがその
設定値θ*に安定に復帰し、かつその値を保持する
ような制御を行う。 このような従来のルーパ制御装置における制御
は、圧延速度と、ルーパ力学系を介してのルーパ
角度制御によつて行われるため、その回復の過程
でストリツプ張力値が変動し、また張力値の変動
を小さく抑えるとルーパ角度の設定点への復帰の
ための応答速度が遅くなつて、高速圧延時の急速
な外乱に対して充分には対応できない。 このような問題を解決するためには、ルーパ角
度検出器9によるルーパ角度制御と、ストリツプ
張力の検出値にもとづく張力値制御とを予盾なく
組合せ、その応答速度を改善することが重要であ
る。現存するルーパ機構の機能を損わずに、張力
値制御とルーパ角度制御を行うための操作変数と
して、ルーパ駆動トルク量qと、隣接圧延スタン
ドの圧延速度vが活用できる。ルーパ駆動トルク
の増減と圧延スピードの増減が圧延スタンド間の
張力値σとルーパ角度θに及ぼす効果の符号のみ
を示せばそれぞれ第1表および第2表のとおりで
ある。なお圧延スタンドは上流側のものを選ん
だ。
【表】
【表】 上表から、変数vによつても、また変数qによ
つても、σ、θがともに変化し、ルーパトルクq
あるいは圧延速度vの一方のみでストリツプ張力
値σとルーパ角度θの両方を制御することは不可
能であることがわかる。 いま、代表的なルーパ機構機械諸元を用い、標
準的な圧延材および圧延スケジユールを想定し
て、圧延スピード修正量△v(mm/s)とルーパ
駆動系の発生トルク修正量△q(Kg・m)につい
て、そのストリツプ張力値変化量△σ、ルーパ角
度変化量△θに及ぼす影響の周波数特性を計算し
た結果を第2図、第3図に示す。第2図は上流側
圧延スタンドの圧延速度修正量△vによる圧延ス
タンド間張力値変化量△σおよびルーパ角度変化
量△θを示すもので、その極性は第1表に示すと
おりである。同様に第3図に、ルーパ駆動トルク
量修正量△qによる効果を見ることができる。こ
の結果からつぎのことが明らかである。 (i) 圧延スピード△vにより圧延スタンド間張力
およびルーパ角度はともに変化する。 (ii) ルーパトルク△qにより圧延スタンド間張力
とルーパ角度はともに変化する。 (iii) 圧延スタンド間張力値のみを変化させるため
には、圧延スピードとルーパトルクとを同時に
操作する必要がある。 (iv) ルーパ角度のみを変化させるときも、圧延ス
ピードとルーパトルクとを同時に操作する必要
がある。 ここで、たとえば第4図に示すように、ルーパ
角度検出器9によるルーパ角度検出値を設定値θ*
と比較し、その差に応じて演算装置10で得られ
た圧延スピード補正量△v*にもとづいてミル駆
動モータ5を制御するルーパ角度制御ループと、
ストリツプ張力検出器11による検出値を設定値
σ*と比較し、その差に応じて演算装置12で得
られたルーパトルク補正量△q*にもとづいてル
ーパ駆動装置7を制御するストリツプ張力値制御
ループとが別個に存在する場合を考える。この場
合、とくに上記(iii)、(iv)の事実から、ルーパ角度制
御中にストリツプ張力が変化する。また、張力修
正によりルーパ角度が変化し、その角度偏差修正
により張力値が変化する。つまり、角度制御と張
力制御とが互いに他方への外乱(相互干渉)とな
つていた。従つて、ルーパ角度制御、張力制御と
もに高速応答が困難であるという問題点があつ
た。 この発明は上記の問題点を解決するためになさ
れたもので、張力制御のために必要なルーパトル
ク補正量及びルーパ角度制御のために必要な圧延
スピード補正量を導入し、圧延スピード及びルー
パトルクを各々必要な補正量だけ補正するための
ルーパトルク修正量及び圧延スピード修正量を求
め、これらの修正量により張力制御機構及びルー
パ角度制御機構の調整量を制御することにより、
各々の制御の相互干渉をなくし、応答性の高い連
続圧延機のルーパ制御装置を提供することを目的
としている。 つぎにこの発明を図の一実施例にもとづいて説
明する。第5図において符号1は圧延材、2,3
は圧延スタンド、4はルーパ機構、5はミル駆動
モータ、6はその速度制御装置、7はルーパ駆動
装置、8はそのトルク制御装置、9はルーパ角度
検出器、10はその検出値のため演算装置、11
はストリツプ張力検出装置、12はその検出値の
ための演算装置をそれぞれ示す。これらの要素
は、第1図および第4図に示されたものと同等で
あるので、その詳細な説明は省略する。 この発明のルーパ制御装置は、演算装置10の
出力で、ルーパ角度制御に必要な圧延スピード補
正量△v*および演算装置12の出力で、張力制
御に必要なルーパトルク補正量△q*を入力とし、
これに所定の補正を加えて、速度制御装置6およ
びトルク制御装置8に圧延スピード修正量△vお
よびルーパトルク修正量△qを供給するための補
償演算装置14を設けた点に特徴を有する。 すなわちこの発明のルーパ制御装置によれば、
つぎのように合理的な制御が可能である。説明を
簡単にするため、ルーパ角度θの代りに、その変
化率(電動ルーパの場合にはモータ回転数に相当
する)を用いてルーパ角変動に代わる制御変数n
とする。 n=d/dtθ ……(1) このとき、第2図から明らかなように、圧延ス
ピード修正量△vは、ストリツプ張力値変化量△
σおよびルーパ角度変化量△nに対して一定の定
常ゲインを有している。これらのゲインをg11
g21とするとき、定常状態については、 △σ=g11・△v ……(2) △n=g21・△v ……(3) が成立する。 また第3図より、ルーパトルク量修正量△q
は、ストリツプ張力値変化量△σ、ルーパ角度変
化量△nについてゲインg12,g22を有するとすれ
ば、 △σ=g12・△q ……(4) △n=g22・△q ……(5) となる。これらをまとめると、つぎのように表わ
せる。 そこで、演算装置12における張力値制御演算
によつて得られたルーパトルク補正量を△q*
し、演算装置10におけるルーパ角度制御演算に
よつて得られた圧延スピード補正量を△v*とす
るとき、他の数数への干渉を補償した新たなスピ
ード修正量△vおよびトルク修正量△qはつぎの
演算によつて算出できる。 先ず、(6)式の伝達関数行列の逆行列は、 ここで d=g11・g22−g2・g12 ……(8) と表わされる。この逆行列〔C〕を用いることに
より、新たな修正基準は、 △v =〔C〕・ △v* △q △q* …(9) として算出することができる。ここて、(6)式に
(7)、(8)、(9)式を代入すると、 となる。即ち、 となる。すなわち張力制御演算による△q*によ
り、張力値だけが△σだけ変化し、またレーパ角
度制御演算による△v*により、ルーパ角度だけ
が△nだけ制御でき、他の変数への干渉を補償す
ることができる。 以上に説明したようにこの発明によれば、張力
制御系については、ルーパ角度に影響を及ぼすこ
となしに任意にその応答性を高めることができ、
またルーパ角度制御系側からみても、張力値に及
ぼす影響を無視してその応答性を高めることが可
能となり、また従来の装置に比べて著るしく高い
外乱成分まで吸収制御することが期待できる。 なお説明の都合上、定常特性にのみ注目した
が、適当な動特性を加えたg11,g12,g21,g22
用いることにより、張力制御およびルーパ角度制
御が相互に及ぼす過渡的外乱も抑制することが可
能である。 張力値検出は、ルーパ機構に適当な荷重検出器
を設けることによつて可能であるが、隣接の圧延
スタンドでの圧延状態変化から計算によつて推定
することもできる。またルーパ駆動方式は、電動
および油圧駆動のいずれであつてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のルーパ制御装置の構成を示す斜
視図を含むブロツク図、第2図は圧延スピード変
更による張力値およびルーパ角度の変化の周波数
特性を示すグラフ、第3図はルーパトルク量変更
による張力値およびルーパ角度の変化の周波数特
性を示すグラフ、第4図は従来の他のルーパ制御
装置の構成を示すブロツク図、第5図はこの発明
の一実施例によるルーパ制御装置の構成を示すブ
ロツク図である。 1……ストリツプ、2,3……圧延スタンド、
4……ルーパ機構、5……ミル駆動モータ、6…
…速度制御装置、7……ルーパ駆動装置、8……
トルク制御装置、9……ルーパ角度検出器、10
……演算装置、11……ストリツプ張力検出器、
12……演算装置、14……補償演算装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 隣接する圧延スタンド間におけるストリツプ
    張力値を検出し、この検出値と設定値との差に応
    じてルーパトルク量を調節する張力制御機構と、
    上記圧延スタンド間に配置されたループ機構のル
    ーパ角度を検出し、その基準位置からの偏差に応
    じて上記圧延スタンドの圧延スピードを調節する
    ルーパ角度制御機構とを備えた連続圧延機のルー
    パ制御装置において、ストリツプ張力制御のため
    に必要なルーパトルク補正量△q*及びルーパ角
    度制御のために必要な圧延スピード補正量△V*
    を導入し、ルーパトルク及び圧延スピードを各々
    上記必要な補正量△q*、△V*だけ補正するため
    のルーパトルク修正量△q及び圧延スピード修正
    を△Vを、 △V =〔C〕・ △V* △q △q* 但し、 【式】 d=g11・g22−g21・g12 g11;ストリツプ張力変化に対する圧延スピード
    変更量のゲイン g21;ルーパ角変化に対する圧延スピード変更量
    のゲイン g12;ストリツプ張力変化に対するルーパトルク
    変更量のゲイン g22;ルーパ角変化に対するルーパトルク変更量
    のゲイン により演算する補償演算装置を設け、この補償演
    算装置の演算するルーパトルク修正量及び圧延ス
    ピード修正量により、上記張力制御機構及びルー
    パ角度制御機構の調節量を制御することを特徴と
    する連続圧延機のルーパ制御装置。
JP7946079A 1979-06-20 1979-06-20 Looper controller for continuous rolling mill Granted JPS564306A (en)

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JPS564306A JPS564306A (en) 1981-01-17
JPS6343164B2 true JPS6343164B2 (ja) 1988-08-29

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58181417A (ja) * 1982-04-20 1983-10-24 Toshiba Corp 連続圧延機の制御装置
JPS58184007A (ja) * 1982-04-23 1983-10-27 Toshiba Corp 連続圧延機のル−パ制御装置
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KR100478370B1 (ko) * 2000-08-10 2005-03-28 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 연속 압연기의 제어 장치
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JPS5155895A (ja) * 1974-11-13 1976-05-17 Hitachi Ltd

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JPS564306A (en) 1981-01-17

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