JPS6366606B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6366606B2 JPS6366606B2 JP58083772A JP8377283A JPS6366606B2 JP S6366606 B2 JPS6366606 B2 JP S6366606B2 JP 58083772 A JP58083772 A JP 58083772A JP 8377283 A JP8377283 A JP 8377283A JP S6366606 B2 JPS6366606 B2 JP S6366606B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- agc
- rolling
- roll
- roll eccentricity
- eccentricity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
- B21B37/66—Roll eccentricity compensation systems
Landscapes
- 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、圧延荷重、圧下位置の信号より板厚
偏差を算出して行う自動板厚制御（以下A.G.Cと
いう）において、ロール偏心によるAGCの誤動
作量を押え、より高いAGCのゲインを得るため
のAGCゲイン決定方法に関するものである。
偏差を算出して行う自動板厚制御（以下A.G.Cと
いう）において、ロール偏心によるAGCの誤動
作量を押え、より高いAGCのゲインを得るため
のAGCゲイン決定方法に関するものである。
AGCの方法として、第１図に示すように、ロ
ードセル１より圧延荷重を検出し、位置検出器２
より圧下位置を検出し、出側板厚計算式(1)式より
板厚偏差を求め、その偏差を取り除く方向に圧下
を駆動させ、均一な目標板厚を得る方法がある。
ードセル１より圧延荷重を検出し、位置検出器２
より圧下位置を検出し、出側板厚計算式(1)式より
板厚偏差を求め、その偏差を取り除く方向に圧下
を駆動させ、均一な目標板厚を得る方法がある。
Δh＝ΔF／Ｍ＋ΔS ……(1)式
Δh：出側板厚偏差 ΔF：圧延荷重変動
ΔS：圧下位置移動量 Ｍ：ミル定数
この板厚偏差を生じさせる要因として、入側板
厚変動、スキツドマーク、サーマルランダウン等
があり、これらはすべて荷重変動として検出さ
れ、(1)式により出側板厚が求められる。この計算
方法は、出側板厚を瞬時にして求めることが出来
るため、一般的にゲージメータ方式として広く普
及している方法である。なお第１図で３はパルス
発信器、４は圧下用電動機、１２はAGC圧下制
御装置、Ｓは圧延材である。
厚変動、スキツドマーク、サーマルランダウン等
があり、これらはすべて荷重変動として検出さ
れ、(1)式により出側板厚が求められる。この計算
方法は、出側板厚を瞬時にして求めることが出来
るため、一般的にゲージメータ方式として広く普
及している方法である。なお第１図で３はパルス
発信器、４は圧下用電動機、１２はAGC圧下制
御装置、Ｓは圧延材である。
しかし、圧延荷重としては検出される要因は板
厚変動要因による荷重変動のみではなく、他に圧
延ミル自身から発生する荷重変動がある。例えば
キスロール状態で圧延機を回転させると、数ton
から数10tonの荷重変動が検出される。これは、
ロールを回転させるとロールが真円でないことま
たはキー溝等によりロール間隙が変動するために
生じるもので、このロール間隙変動量は通常10〜
20μである。このロール偏心は圧下位置検出器に
は検出されず、圧延荷重のみに現われるため、
AGCの誤動作を招く。例えばロール偏心により
ロール間隙が狭くなつたとき板厚は薄くなり、圧
延荷重が増える。この時AGCは、圧延荷重が増
え圧下位置が変化していないことより、板厚が増
えたとして圧下する方向に動作し、更に板厚を薄
くし、板厚偏差を増大させる方向に誤動作する。
以上のように圧延荷重を使つたゲージメータ方式
によるAGCを採用しているミルでは、ロール偏
心によるAGCの誤動作の問題が必ず生じる。
厚変動要因による荷重変動のみではなく、他に圧
延ミル自身から発生する荷重変動がある。例えば
キスロール状態で圧延機を回転させると、数ton
から数10tonの荷重変動が検出される。これは、
ロールを回転させるとロールが真円でないことま
たはキー溝等によりロール間隙が変動するために
生じるもので、このロール間隙変動量は通常10〜
20μである。このロール偏心は圧下位置検出器に
は検出されず、圧延荷重のみに現われるため、
AGCの誤動作を招く。例えばロール偏心により
ロール間隙が狭くなつたとき板厚は薄くなり、圧
延荷重が増える。この時AGCは、圧延荷重が増
え圧下位置が変化していないことより、板厚が増
えたとして圧下する方向に動作し、更に板厚を薄
くし、板厚偏差を増大させる方向に誤動作する。
以上のように圧延荷重を使つたゲージメータ方式
によるAGCを採用しているミルでは、ロール偏
心によるAGCの誤動作の問題が必ず生じる。
そこで、ロール偏心を取り除くためにロール自
身の開発（キーレスベアリング、シヨツトキー
化）が行われてきているが、設備上の問題のため
すべての圧延機に使用されるまでには至つていな
い。
身の開発（キーレスベアリング、シヨツトキー
化）が行われてきているが、設備上の問題のため
すべての圧延機に使用されるまでには至つていな
い。
また、その他のロール偏心対策として、バツク
アツプロールにパルスジエネレータを取り付け、
圧延荷重変動分のパターンをフーリエ解析法によ
り認識し、油圧圧下装置によりロール偏心を打ち
消す方向に圧下を操作し、除去する方法がある。
しかし、前段スタンドでロール偏心除去装置が設
置されてなければ前段スタンドのロール偏心が、
除去装置の付いている次スタンドにまで悪影響を
及ぼす。これは、前段スタンドのロール偏心によ
る板厚変動分が次スタンドの圧延荷重に影響し、
ロール偏心のパターン認識を誤まらせるためで、
応答性の良い油圧圧下装置の誤動作を招く。この
ためAGCのゲインを下げ、応答性を下げざるを
得ないことになる。また、設備として油圧圧下装
置そしてバツクアツプロールにパルスジエネレー
タの取り付けが必要であるとか、また偏心パター
ンの解析用に計算機が必要等、改造に際し高価と
なることも避けられない。
アツプロールにパルスジエネレータを取り付け、
圧延荷重変動分のパターンをフーリエ解析法によ
り認識し、油圧圧下装置によりロール偏心を打ち
消す方向に圧下を操作し、除去する方法がある。
しかし、前段スタンドでロール偏心除去装置が設
置されてなければ前段スタンドのロール偏心が、
除去装置の付いている次スタンドにまで悪影響を
及ぼす。これは、前段スタンドのロール偏心によ
る板厚変動分が次スタンドの圧延荷重に影響し、
ロール偏心のパターン認識を誤まらせるためで、
応答性の良い油圧圧下装置の誤動作を招く。この
ためAGCのゲインを下げ、応答性を下げざるを
得ないことになる。また、設備として油圧圧下装
置そしてバツクアツプロールにパルスジエネレー
タの取り付けが必要であるとか、また偏心パター
ンの解析用に計算機が必要等、改造に際し高価と
なることも避けられない。
そこで設備が電動圧下であるとか、バツクアツ
プロールにパルスジエネレータが付いていない場
合、設備改造をせずにAGCのゲイン調整だけで、
ロール偏心の影響を出来るだけ小さくする方法、
または除去装置が付いていても偏心量の推定精度
が悪いためAGCの誤動作が生じるので、AGCの
ゲインを変えて誤動作を抑える方法が要求れる。
プロールにパルスジエネレータが付いていない場
合、設備改造をせずにAGCのゲイン調整だけで、
ロール偏心の影響を出来るだけ小さくする方法、
または除去装置が付いていても偏心量の推定精度
が悪いためAGCの誤動作が生じるので、AGCの
ゲインを変えて誤動作を抑える方法が要求れる。
圧延状態が常に変わる中では、ロール偏心の現
われ方も違つてくるため、AGCのゲインもその
都度変えてやる必要がある。そこで本発明はその
ロール偏心を量的にとらえて適切なAGCのゲイ
ンを決定する方法を提供しようとするものであ
る。
われ方も違つてくるため、AGCのゲインもその
都度変えてやる必要がある。そこで本発明はその
ロール偏心を量的にとらえて適切なAGCのゲイ
ンを決定する方法を提供しようとするものであ
る。
一般的にAGCの圧下速度制御系は、圧下モー
タの動特性より１次遅れか２次遅れ系で近似出来
る。ここでは圧下速度制御系を１次遅れとする
と、AGCがロール偏心ΔEにより受ける誤動作量
ΔSは次式で表わされることは周知のことである。
タの動特性より１次遅れか２次遅れ系で近似出来
る。ここでは圧下速度制御系を１次遅れとする
と、AGCがロール偏心ΔEにより受ける誤動作量
ΔSは次式で表わされることは周知のことである。
ΔS（ｓ）
＝Kp／tns2＋ｓ＋Kp・（−Ｑ／Ｍ）・ΔE（ｓ）
……(2)式
ただし、tn：圧下系の機械的時定数
Kp：AGCの静的ゲイン
ΔE（ｓ）：ロール偏心量
（ロール間隙変動量）
ΔS（ｓ）：圧下距離
Ｑ：圧延材料の塑性係数
Ｍ：ミル定数
ｓ：ラプラス変換の記号
（ラプラシアン）
またロール偏心角周波数ωR〔rad／sec〕は次式
で表わされる。
で表わされる。
ωR＝2π・Ｎ／60・DW／DB ……(3)式
Ｎ：ワークロール回転数〔rpm〕
DW：ワークロール径〔mm〕
DB：バツクアツプロール径〔mm〕
(2)式、(3)式よりロール偏心角周波数ωRにおい
て、偏心量ΔEに対してAGCの誤動作量ΔSの割
合は、次式で表わされる。
て、偏心量ΔEに対してAGCの誤動作量ΔSの割
合は、次式で表わされる。
ここで、ロール偏心に対するAGCの誤動作の
割合を｜ΔS（jωR）／ΔE（jωR）｜＝αとして、α＝
１のとき はロール偏心ΔEと同じ量だけAGCは誤動作し、
α＞１のときはAGCはロール偏心を増長させる
ことになる。そこで、α＜１の条件を満足するよ
うにωR，Ｑ／Ｍ，Kpの関係を決めればAGCの誤動 作量ΔSはロール偏心の周波数帯域以上の外乱に
対して、ΔS＜α・ΔEと減衰する。しかし、(4)式
で、ωRは圧延速度によつて、Ｑ／Ｍは圧延材料によ つて決定されるため、AGCの誤動作量ΔSを調整
出来るものはAGCゲインKpのみである。(4)式の
Kpを求めるためには、 と置いて、まずAGC誤動作の割合αを与える必
要がある。そこで、このαを決定するロジツクと
して、次の方法を採用する。
割合を｜ΔS（jωR）／ΔE（jωR）｜＝αとして、α＝
１のとき はロール偏心ΔEと同じ量だけAGCは誤動作し、
α＞１のときはAGCはロール偏心を増長させる
ことになる。そこで、α＜１の条件を満足するよ
うにωR，Ｑ／Ｍ，Kpの関係を決めればAGCの誤動 作量ΔSはロール偏心の周波数帯域以上の外乱に
対して、ΔS＜α・ΔEと減衰する。しかし、(4)式
で、ωRは圧延速度によつて、Ｑ／Ｍは圧延材料によ つて決定されるため、AGCの誤動作量ΔSを調整
出来るものはAGCゲインKpのみである。(4)式の
Kpを求めるためには、 と置いて、まずAGC誤動作の割合αを与える必
要がある。そこで、このαを決定するロジツクと
して、次の方法を採用する。
αの大きさは、ロール組替後又は圧延開始前に
キスロール状態でロール偏心の荷重変動幅を検出
し、第２図に示すように荷重変動幅によつて決定
する。つまり、変動幅が大なるときは偏心が大き
く、AGCの誤動作量が大きくなるため、αを小
さくとつてAGCの応答性を下げ変動幅が小なる
時は１に近付け、AGCの応答性を出来るだけ上
げてスキツドマーク等の外乱に備える。次に、α
が決定すると、(5)式よりKpを求める次式が得ら
れる。
キスロール状態でロール偏心の荷重変動幅を検出
し、第２図に示すように荷重変動幅によつて決定
する。つまり、変動幅が大なるときは偏心が大き
く、AGCの誤動作量が大きくなるため、αを小
さくとつてAGCの応答性を下げ変動幅が小なる
時は１に近付け、AGCの応答性を出来るだけ上
げてスキツドマーク等の外乱に備える。次に、α
が決定すると、(5)式よりKpを求める次式が得ら
れる。
ここで、Ｑ／Ｍは仕上設定計算を行う計算機より
又はオンラインでの学習より求め、ロール偏心角
周波数ωRとロール偏心角周波数域で誤動作する
割合αを与えれば、AGCゲインKpが決定出来
る。
周波数ωRとロール偏心角周波数域で誤動作する
割合αを与えれば、AGCゲインKpが決定出来
る。
(6)式よりKpの傾向を掴まえるために第３図に、
実施例として各スタンドが取り得るＱ／Ｍ，ωRの範 囲を示した。この図の横軸にはロール偏心周波数
をとつているが、操業上、各スタンドの圧延速度
の範囲は限定されるため、(3)式よりロール偏心周
波数の範囲が求められる。次に縦軸はＱ／Ｍである が、これも圧延材料によつて求まるもので、各ス
タンドでどれだけの範囲を持つかは、鋼種、サイ
ズによつて決定される。第３図に示したものは本
発明者らの経験から描いたものであるが、前段ス
タンドではωR，Ｑ／Ｍの取る範囲は狭く、ゲイン Kpは一定値と置いても良い。しかし、後段スタ
ンドにいく程、ωRとＱ／Ｍは広い範囲を取るため、 ωR，Ｑ／Ｍの値から(6)式を使つてKpを決定する必 要がある。
実施例として各スタンドが取り得るＱ／Ｍ，ωRの範 囲を示した。この図の横軸にはロール偏心周波数
をとつているが、操業上、各スタンドの圧延速度
の範囲は限定されるため、(3)式よりロール偏心周
波数の範囲が求められる。次に縦軸はＱ／Ｍである が、これも圧延材料によつて求まるもので、各ス
タンドでどれだけの範囲を持つかは、鋼種、サイ
ズによつて決定される。第３図に示したものは本
発明者らの経験から描いたものであるが、前段ス
タンドではωR，Ｑ／Ｍの取る範囲は狭く、ゲイン Kpは一定値と置いても良い。しかし、後段スタ
ンドにいく程、ωRとＱ／Ｍは広い範囲を取るため、 ωR，Ｑ／Ｍの値から(6)式を使つてKpを決定する必 要がある。
例えばF6std（仕上げ第６スタンド）について
AGCゲインKpは、圧延状態によつてK1〜K5ま
での値を取り得るが、圧延速度よりWR、学習よ
りＱ／Ｍを求めれば、(6)式より最適なKpが決定され る。またオペレータの目視によりゲインを決定す
る場合は、αを一定として第３図を描いておいて
圧延速度からωRを求め、Ｑ／Ｍは鋼種、サイズによ りテーブルで持つて、図より求める。例えば、第
３図に示すようにωR＝ωR1，Ｑ／Ｍ＝a1が与えられ れば目視でKp＝K2が読み取られる。しかし、以
上のように、Kpを決定するのは(6)式であり、計
算機を使つてオンラインでωR，Ｑ／Ｍを求め、Kp を修正していく方法がより安定したAGC系が得
られる。このゲイン決定法は、スキツドマーク変
動周波数に対してロール偏心による変動周波数帯
域が離れている程、ロール偏心によるAGCの誤
動作量は小さく、スキツドマークに対してAGC
効果が大となる。
AGCゲインKpは、圧延状態によつてK1〜K5ま
での値を取り得るが、圧延速度よりWR、学習よ
りＱ／Ｍを求めれば、(6)式より最適なKpが決定され る。またオペレータの目視によりゲインを決定す
る場合は、αを一定として第３図を描いておいて
圧延速度からωRを求め、Ｑ／Ｍは鋼種、サイズによ りテーブルで持つて、図より求める。例えば、第
３図に示すようにωR＝ωR1，Ｑ／Ｍ＝a1が与えられ れば目視でKp＝K2が読み取られる。しかし、以
上のように、Kpを決定するのは(6)式であり、計
算機を使つてオンラインでωR，Ｑ／Ｍを求め、Kp を修正していく方法がより安定したAGC系が得
られる。このゲイン決定法は、スキツドマーク変
動周波数に対してロール偏心による変動周波数帯
域が離れている程、ロール偏心によるAGCの誤
動作量は小さく、スキツドマークに対してAGC
効果が大となる。
本発明では、特別な設備の増設を施すことな
く、ロール回転速度とロール径及び仕上設定計算
又はオンライン学習によりＱ／Ｍを求め、それらの 値からロール偏心の影響を抑えたAGCゲインが
決定され、安定した板厚制御が可能となる。
く、ロール回転速度とロール径及び仕上設定計算
又はオンライン学習によりＱ／Ｍを求め、それらの 値からロール偏心の影響を抑えたAGCゲインが
決定され、安定した板厚制御が可能となる。
第４図は本発明の実施例で、ワークロール回転
数はパルス発振器３より取込み、ワークロール
径、バツクアツプロール径はそれぞれ設定器６，
７より読込み、ロール偏心角周波数ωRは(3)式の
演算装置８で求められる。AGC誤動作量を決定
するαは、キスロール状態で圧延荷重検出器１で
取込んだ荷重変動幅を使つて演算器１１から求め
られる。圧延状態を表わすＱ／Ｍは、仕上設定計算 又はオンライン学習より設定器９に取込まれる。
次に得られたωR，α，Ｑ／Ｍを(6)式の演算装置に取 込むとAGCゲインKpが求められ、AGC圧下制御
装置１２の応答性を調整する。
数はパルス発振器３より取込み、ワークロール
径、バツクアツプロール径はそれぞれ設定器６，
７より読込み、ロール偏心角周波数ωRは(3)式の
演算装置８で求められる。AGC誤動作量を決定
するαは、キスロール状態で圧延荷重検出器１で
取込んだ荷重変動幅を使つて演算器１１から求め
られる。圧延状態を表わすＱ／Ｍは、仕上設定計算 又はオンライン学習より設定器９に取込まれる。
次に得られたωR，α，Ｑ／Ｍを(6)式の演算装置に取 込むとAGCゲインKpが求められ、AGC圧下制御
装置１２の応答性を調整する。
このように本発明は熱延、冷延で、ロール偏心
等の影響を受けるAGC装置、AWC装置等のゲイ
ン自動調整法として有効な方法である。
等の影響を受けるAGC装置、AWC装置等のゲイ
ン自動調整法として有効な方法である。
第１図は本発明の適用設備の説明図、第２図、
第３図は本発明の原理説明図、第４図は本発明の
一実施例を示す説明図である。 １……圧延荷重検出器、２……圧下位置検出
器、３……パルス発信器、４……圧下用電動機、
５……カウンタ、６……ワークロール径設定器、
７……バツクアツプロール径設定器、８，１０，
１１……演算装置、９……Ｑ／Ｍ設定器、１２…… AGC圧下制御装置。
第３図は本発明の原理説明図、第４図は本発明の
一実施例を示す説明図である。 １……圧延荷重検出器、２……圧下位置検出
器、３……パルス発信器、４……圧下用電動機、
５……カウンタ、６……ワークロール径設定器、
７……バツクアツプロール径設定器、８，１０，
１１……演算装置、９……Ｑ／Ｍ設定器、１２…… AGC圧下制御装置。
Claims (1)
- １ 圧延荷重、圧下距離の信号から板厚偏差を求
め自動板厚制御（A.G.C）を行なう圧延制御にお
いて、ロール偏心に対するA.G.Cの誤動作の割合
をαとし、αをロール偏心による荷重変動幅に応
じて決定し、しかる後ロール偏心周波数ωRと圧
延機のミル定数Ｍ／材料の塑性係数ＱとからA.
G.CゲインKpを求めることを特徴とする自動板
厚制御におけるゲインの決定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58083772A JPS59209413A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 自動板厚制御におけるゲインの決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58083772A JPS59209413A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 自動板厚制御におけるゲインの決定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59209413A JPS59209413A (ja) | 1984-11-28 |
| JPS6366606B2 true JPS6366606B2 (ja) | 1988-12-21 |
Family
ID=13811890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58083772A Granted JPS59209413A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 自動板厚制御におけるゲインの決定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59209413A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63168212A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-12 | Nippon Steel Corp | ロ−ル偏芯除去制御方法 |
| KR20010054701A (ko) * | 1999-12-07 | 2001-07-02 | 이구택 | 자동강판두께제어를 위한 게인값 설정방법 |
-
1983
- 1983-05-13 JP JP58083772A patent/JPS59209413A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59209413A (ja) | 1984-11-28 |
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