JPS637845B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続圧延機の制御方法に係り、複数ス
タンドから成る金属連続熱間圧延機のスタンド間
張力を制御する、改良された圧延機制御方法に関
する。

周知のように連続熱間圧延機のスタンド間張力
制御の方法には、圧延荷重を用いる方法、又は、
圧延トルクを用いる方法がある。しかし前者にお
いては、圧延荷重を測定するために、圧延荷重計
が必要であり、このため高価なものとなる欠点を
有する。又、後者においては、圧延材料の温度
等、材料特性が変化すると、制御がうまくいかな
い欠点を有した。これは無張力時に測定された圧
延トルクの記憶値と、材料特性が変化した時点で
の圧延トルク値とに差が生ずるからである。

したがつて本発明の目的は、無張力時の圧延ト
ルクを測定、記憶し、張力時（又は圧縮時）の圧
延トルクを測定し、この差から張力（又は圧縮
力）を求め、記憶した無張力時の圧延トルクが、
材料特性により変動する量を時間の経過に従つて
補償し、常時、張力、又は圧縮力を良好に制御す
る圧延機制御方法を、提供することにある。

以下本発明を、図面を参照して詳細に説明す
る。第１図は連続熱間圧延機の概要を示し、本発
明においては、まず圧延される材料が第１スタン
ドにかみ込み、第２スタンドにかみ込む直前に、
第１スタンドの圧延トルクを測定演算する。この
とき、圧延される材料は、第１スタンドのみで圧
延中であるから、求まつた圧延トルクは、無張力
時のトルクとなる。

さて圧延トルクＧの測定演算は、駆動電動機の
電圧Ｖ、電機子電流Ia、電機子抵抗Ra、及び電
動機回転数Ｎを測定し、次式 Ｇ＝k₁・Ｖ−IaRa／Ｎ・Ia−k₂・dN／dt−（
k₃・Ｎ＋k₄）……(1) の演算で求める。ここに、k₁、k₂、k₃、k₄は定数
である。あるいは又、電動機の界磁電流I_fを測定
して、次式を演算して求める。

Ｇ＝k₅・If・Ia−K₂・dN／dt−（k₃N＋k₄） ……(2) ここで、k₅は定数である。次いで(1)、又は(2)式
で求めた無張力時の圧延トルクを記憶する。これ
をG₁₀とする。

圧延される材料が第２スタンドに噛み込んだ後
は、第１スタンドと第２スタンド間の張力（又は
圧縮力）により、第１スタンドの圧延トルクは変
化する。この張力（又は圧縮力）による圧延トル
ク変化△₁は、 △G₁＝G₁₀−G₁ ……(3) で表わせる。G₁は、圧延される材料が第１スタ
ンドと、第２スタンドで圧延されている場合の第
１スタンドの圧延トルクである。

(3)式で△G₁が正の場合、第１スタンドと第２
スタンド間には、張力が働いていることになる。
又、△G₁が負の場合には、第１スタンドと第２
スタンド間には、圧縮力が働いていることにな
る。

さて、材料特性（材料の温度等）が無張力時の
圧延トルクを記憶した時点と、それ以後で変らな
ければ、(3)式は正しい結果を示すことになる。し
かし、実際の場合には、時間の経過と共に、材料
特性（材料の温度等）が変るため、(3)式のG₁₀が
変り、△G₁は張力（又は圧縮力）の変化か、又
は材料特性（材料の温度等）の変化かわからな
い。本発明においては、これを次のようにして解
決する。

すなわち材料特性（材料の温度等）は、連続熱
間圧延機の任意の２スタンド間では、時間の経過
と共に、直線的に変化することが分つた。これ
は、内部温度を考慮した平均温度が直線的に変る
ことにもよつている。したがつて、前記無張力時
の圧延トルクを記憶した時点からの経過時間を、
各スタンド毎に夫々、第１スタンドではt₁、第２
スタンドではt₂、第ｉスタンドではt_iとおく。こ
うすると第１スタンドの無張力時の圧延トルク
G₁₀は、このt₁を使用して G₁₀′＝G₁₀・（１＋α₁・t₁） ……(4) なる式で、材料特性の変つた場合の補償をするこ
とができる。ここにα₁は圧延材料、鋼種、操業条
件、圧延機の種類等の圧延条件で決る定数で、添
字１は第１スタンドを示す。

そこで、(4)式を用いれば(3)式は、 △G₁′＝G₁₀′−G₁ ……(5) となつて、△G₁′が第１スタンドと、第２スタン
ド間の張力（又は圧縮力）による圧延トルク変化
を表わすことになる。したがつて(5)式の△G₁′を
用いて、第１スタンドの電動機速度を△N₁だけ
修正し、第１スタンドと第２スタンド間張力を制
御する。すなわち、 △N₁＝g₁・（△G₁′−G_1t） ……(6) ここに、g₁は（比例＋積分）制御ゲインを表
し、G_1tは、第１スタンドと第２スタンド間の目
標張力トルクを表す。G_1t＝０の場合は、第１ス
タンドと第２スタンド間の目標張力は、零つまり
無張力となる。

次に材料が第３スタンドにかみ込み直前に、第
２スタンドの無張力時の圧延トルクG₂₀を測定演
算する。すなわち G₂₀＝G₂₁−N₁／N₂・△G₁′ ……(7) である。ここに、G₂₁は、材料が第３スタンドか
み込み直前の第２スタンドの圧延トルク、N₁、
N₂は夫々第１スタンドと第２スタンドの電動機
速度である。△G₁′は、同じ時刻での(5)式の値で
あり、この(7)式の第２スタンドの無張力時の圧延
トルクG₂₀を記憶する。

材料が更に進行して、第３スタンドに噛み込ん
だ以降は、材料特性（材料の温度等）の補償とし
て、 G₂₀′＝G₂₀・（１＋α₂・t₂） ……(8) を(4)式と同様に用いる。第２スタンドと第３スタ
ンド間の張力（又は圧縮力）による第２スタンド
の圧延トルク変化△G₂′は △G₂′＝G₂₀′−（G₂−N₁／N₂・△G₁′）……(9) となる。ここに、G₂は材料が第３スタンドかみ
込み後の第２スタンドの圧延トルクである。

又、第２スタンドと第３スタンド間の張力（又
は圧縮力）は、第２スタンドの電動機速度を△
N₂だけ修正して行なう。すなわち、 △N₂＝g₂・（△G₂′−G_2t） ……(10) である。ここに、g₂は（比例＋積分）制御ゲイン
である。G_2tは、第２スタンドと第３スタンド間
の目標張力（又は圧縮力）に対応する圧延トルク
である。なお、上記において、圧延機の入側、又
は出側に温度計を設ければ、無張力時の圧延トル
クを補償することもできる。

このようにして本発明によれば、高価な圧延荷
重の測定装置を用いることなく、材料特性が変つ
た場合にも、圧延トルクを用いて、精度の高い連
続熱間圧延機スタンド間張力（又は圧縮力）制御
を行なう効果的な圧延機制御方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続熱間圧延機の概略説明図である。 １，２，〜，Ｎ……圧延機スタンド、１１，２
１，３１，〜，Ｎ１……電動機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数スタンドｉ、ｉ＋１、……から成る連続
   熱間圧延機において、材料をｉスタンドがかみ込
   んだときの、無張力時の圧延トルクG_i0を記憶し、
   次式に従う記憶時刻からの経過時間に基づいて無
   張力時の圧延トルクG_i0をG_i0′に修正し、 G_i0′＝G_i0（１＋α_it_i） 但しα_iは圧延材料、鋼種、操業条件、圧延機の
   種類等の圧延条件で決まる定数 t_iはｉスタンド無張力時の圧延トルクを記憶し
   た時点からのサンブリングタイム毎の経過時間 この修正圧延トルクG_i0′を使用することによつ
   て、温度等の時間変化に伴なう材料特性の変化を
   補償してスタンド間の張力（又は圧縮力）を制御
   することを特徴とした圧延機制御方法。