JPS637848B2 - - Google Patents

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JPS637848B2
JPS637848B2 JP57132406A JP13240682A JPS637848B2 JP S637848 B2 JPS637848 B2 JP S637848B2 JP 57132406 A JP57132406 A JP 57132406A JP 13240682 A JP13240682 A JP 13240682A JP S637848 B2 JPS637848 B2 JP S637848B2
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JP
Japan
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plate thickness
stand
final
value
roll speed
Prior art date
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Application number
JP57132406A
Other languages
English (en)
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JPS5921423A (ja
Inventor
Takanao Sato
Hiromitsu Yano
Toshihiro Koyama
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.)
Toshiba Corp
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Nippon Steel Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57132406A priority Critical patent/JPS5921423A/ja
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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
    • B21B37/16Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は鋼板等を圧延するタンデム圧延機の
板厚制御装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
複数の圧延スタンドを直列に配置し、この圧延
スタンド間に鋼板等の圧延材を伸長して圧延をお
こなうタンデム圧延機において、圧延材の長手方
向の板厚精度に対する要求が近年ますます厳しく
なつている。
この要求を満足させるために、油圧圧下ミルの
採用や計算機を用いた新しい制御方法を採用した
自動板厚制御(以下AGCという)が用いられる
ようになり、板厚精度も向上してきた。とりわけ
最終スタンド出側に設置された板厚計の出力信号
をもとに上流側ロール速度を修正するフイードバ
ツク制御方法(以下速度AGCという)は、仕上
がり板厚を制御するための有効な方法として大部
分の圧延機に採用されている。
〔背景技術の問題点〕
第1図〜第4図は、4スタンドを有する冷間圧
延ミルを対象に速度AGCの制御応答をシミユレ
ーシヨンした特性図である。外乱要素として素材
板厚をステツプ的に変化させた場合を示してい
る。
第1図は、板厚変化を、第2図は張力変化を、
第3図は圧下位置変化を、第4図はロール速度変
化をそれぞれ示したものである。
第1図から明かなように、速度AGCには最終
スタンドと板厚計との距離に相当する無駄時間が
存在するため、板厚外乱が最終スタンドに到達し
てから最終板厚が目標値に到達するまでの間、か
なりの時間を要する。
したがつて、変動の早い板厚外乱に対しては速
度AGCが応答し切れないという欠点を有してい
る。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、応答性に優れ、かつ高精度
の板厚制御の可能な板厚制御装置を提供するにあ
る。
〔発明の概要〕
この発明では、上記目的を達成するために最終
スタンドと第1スタンドとの間の少くとも1個所
の板厚検出値と、この板厚検出値の測定部より下
流にある圧延材の圧延速度とを入力して最終スタ
ンド出側板厚を予測演算により算出する最終板厚
演算装置と、この最終板厚演算装置の出力と最終
スタンドの出側板厚の実測値とを入力してロール
速度制御装置へのロール速度修正量を出力するロ
ール速度修正装置とを設けたことを特徴とする。
以下この発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
〔発明の実施例〕
第5図はこの発明の一実施例を示す板厚制御装
置を制御対象となる圧延機に適用した場合の構成
図を示したものである。
圧延材1は図中に矢印で示した方向に圧延機各
スタンドを通過して連続的に圧延される。
なお、第5図においては、便宜上4スタンドの
圧延機を示しているがこの発明はこれに限定され
るものではない。
各スタンドの作業ロール2,3,4,5はそれ
ぞれ駆動電動機6,7,8,9で駆動され、各駆
動電動機の回転速度は速度制御装置10,11,
12,13によつて制御されている。
また各スタンドの圧下位置は圧下制御装置1
4,15,16,17によつて制御されている。
張力計18,19,20によつて検出された各ス
タンド間の張力検出値は、張力制御装置21,2
2,23に送られ各張力制御装置は下流側の圧下
制御装置15,16,17に圧下位置修正信号を
送つて圧下を操作することにより各スタンド間張
力を目標値に保つている。
第1スタンドと最終スタンドとの間に設置され
た中間板厚計24の出力25は、後述する最終板
厚演算装置26を介してロール速度修正装置28
に入力される。最終板厚演算装置26の出力は、
最終板厚演算値27として出力されている。ロロ
ール速度修正装置28は、最終板厚計29の出力
30と最終板厚演算値27とを用いて最終スタン
ド以外のロール速度修正量31,32,33を演
算し、速度制御装置10,11,12に出力す
る。
第6図は、第5図に示したロール速度修正装置
28の詳細を示した構成図である。
最終板厚演算値27の最終板厚目標値34から
の偏差量35は、板厚演算値補正装置36の出力
37により補正され、制御ゲインK1と積分演算
装置38と遅れ補償ゲインT1とから構成される
比例積分動作回路を介して第1スタンドから第3
スタンドまでのロール速度修正量31,32,3
3として出力される。なお、図中C1,C2,C3
して示したのは通常サクセシブゲインと呼ばれる
もので第1スタンドから第3スタンドまでのロー
ル速度の比を一定に保つための補正ゲインであ
る。
一方最終板厚計29の出力30が板厚演算値補
正装置36に入力されると、まず最終板厚目標値
34との偏差がとられ、この偏差量39が制御ゲ
インK2と積分演算装置40と遅れ補償ゲインT2
とから構成される比例積分動作回路を介して板厚
演算値補正装置36の出力37として最終板厚演
算値27の補正に用いられる。
第7図は、第5図に示した最終板厚演算装置2
6の詳細を示す構成図である。
中間板厚計24の出力25とこの中間板厚計の
設置場所よりも下流にある圧延材のスタンド間圧
延速度vf1、vf2、vf3、vf4が入力されると遅延演算
装置41,42,43と出側板厚演算装置44,
45,46とから構成される回路を介して最終板
厚演算値27が得られる。
次に動作について説明する。連続圧延機におい
ては既に述べたように圧下位置操作によるスタン
ド間張力一定制御がおこなわれている。そして圧
下装置として油圧圧下装置を用いた場合には、張
力一定制御の応答は速くとれるのでスタンド間で
は材速バランスが常にとれていると考えてよい。
ここで、材速バランスとはあるスタンドの出側
材速と次のスタンドの入側材速とが等しい状態を
いう。材速バランスがとれている状態では材料の
体積速度が一定となるので次の第1式の関係が成
立する。
Hj(1+fj -1)Vj -1=hj(1+fj)Vj ……(1) ここで(1)式の左辺は第jスタンドに供給される
単位幅あたりの体積速度を表わし、右辺は第jス
タンドから出て行く単位幅あたりの体積速度を表
わしている。
ただし、 Hj:第jスタンド入側板厚 hj:第jスタンド出側板厚 fj:第jスタンド先進率 Vj:第jスタンドロール速度 である。したがつて、第jスタンド出側板厚hj
予測値hM jは次に示す(2)式に従つて計算すればよ
いことになる。
hM j=HMj(1+f〓/j -1)Vj -1/(1+f〓/j)Vj
…(2) ただし、 Hj M:第jスタンド入側板厚予測値 f△j:第jスタンド先進率予測値 である。第(2)式では材料速度予測値をロール速度
実測値と先進率とから求めているが、他の方法と
してはスタンド間に設置されたテンシヨンロール
の速度実測値を以て材料速度とみなし、(2)式のか
わりに、 hj M=HMj・vfj -1/vfj ……(3) を用いて計算を行うことも考えられる。
ただし、 vfj:第jスタンド〜第j+1スタンド間テンシ
ヨンロール速度 である。
以上の前提のもとに第5図〜第7図に従つてこ
の発明に係る板厚制御装置を説明する。
まず、第5図において圧延材は図の左から右へ
矢印の方向へ流れていくが圧延材のある位置の厚
みが中間板厚計24に到達すると、中間板厚計2
4の出力25が最終板厚演算装置26に入力さ
れ、その出力として最終板厚演算値27が得られ
る。最終板厚演算装置26の内部での処理は第7
図に示してある。中間板厚計出力h1 *(第5図の出
力25に相当する)は、まず遅延処理装置41に
入力され、その出力として第2スタンド入側板厚
予測値HM 2が得られる。なお遅延処理装置41は
第1スタンド出側厚み計と第2スタンド間の圧延
材通過時間に相当する量を出力h1 *に補正を施す
ために用いられる。
なお、遅延処理装置に関してはすでに公知であ
るのでここでは詳細は省略する。
第2スタンド入側板厚予測値HM 2は出側板厚演
算装置44に入力され、前述した(2)式に基づいて
計算がされ第2スタンド出側板厚予測値hM 2が算
出される。
この第2スタンド出側板厚予測値hM 2は遅延処
理装置42に入力され、その出力として第3スタ
ンド入側板厚予測値HM 3が算出される。
以下同様の動作を繰り返して最終板圧演算値
hM 4(第5図の最終板厚演算値27に相当する)が
得られ、これが第5図のロール速度修正装置28
に入力されることになる。ロール速度修正装置2
8の内部での処理は第6図に示されている。最終
板厚演算値hM 4がロール速度修正装置28に入力
されると、まず最終板厚目標値34(記号hO 4とす
る)との偏差(hO 4−hM 4)がとられ、この偏差量3
5は板厚演算値補正装置36の出力37により補
正された後、制御ゲインK1と積分算装置38と
遅れ補償ゲインT1とから構成される比例積分動
作回路を介して、第1スタンド〜第3スタンドロ
ール速度修正量31,32,33(記号△V1
△V2、△V3とする)が得られる。さて、上述の
処理において偏差(hO 4−hM 4)を板厚演算値補正装
置36(第6図で破線に囲まれた部分)の出力3
7(記号△h* 4とする)により補正する処理があ
るが、次にこの処理に関して説明する。
第7図において説明したように最終板厚演算装
置26で計算された最終板厚演算値27には先進
率予測誤差に起因するオフセツト的な誤差が存在
する。この誤差を最終板厚板29の出力30を用
いて補正しようとする装置が板厚演算値補正装置
36である。その処理内容は、まず最終板厚目標
値34(記号hO 4)と最終板厚計の出力30(記号
h* 4)との偏差39(hO 4−h* 4)がとられる。この
偏差量39は、制御ゲインK2と積分演算装置4
0と遅れ補償ゲインT2とからなる比例積分動作
回路を介して出力37(記号△h* 4)として偏差
量35(hO 4−hM 4)に加算される。この処理により
たとえば最終板厚演算値hM 4のもつオフセツト的
な誤差を取り除くことができる。たとえばhM 4
大きめに演算された場合、ロール速度修正量は最
終板厚を目標値より小さめに制御してしまうが、
上述の△h* 4が偏差量35に加えられることによ
り制御ゲインK1への入力としては(hO 4−hM 4+△
h* 4)となりhM 4が大き過ぎたことの影響を△h* 4
打ち消す方向に動作するため、hM 4のもつ定常的
な誤差はほとんど取り除かれることになる。第8
図〜第11図は、この発明に用いた速度AGCを
4スタンドを有する冷間圧延ミルを対象としてシ
ユミレーシヨンした特性図である。第1図〜第4
図に示した従来の速度AGCの場合と同様に、外
乱要素として素材板厚をステツプ的に変化させ
た。
第8図は板厚変化を、第9図は張力変化を、第
10図は圧下位置変化を、第11図はロール速度
変化をそれぞれ示している。
例えば第1図と、第8図とを比較すれば容易に
わかるように、従来の速度AGCのように板厚計
の検出遅れが存在しないため、応答性が極めて優
れていることがわかる。
〔発明の効果〕
以上、実施例に基づいて詳細に説明したよう
に、この発明によれば、圧延材の最終スタンド出
側板厚を予測し、この予測側と目標値との偏差
を、最終スタンドの出側板厚の実測値と、目標値
の偏差を用いて上記予測値のもつ定常的な誤差を
修正し、その修正値により上流側のロール速度を
修正するように構成したので、応答性に優れかつ
高精度の板厚制御をおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は従来の速度AGCを用いた板
厚制御装置のシミユレーシヨン結果を示す特性
図、第5図はこの発明の一実施例を示す板厚制御
装置を圧延機に適用した場合の構成図、第6図は
この発明に用いられるロール速度修正装置の詳細
を示す構成図、第7図はこの発明に用いられる最
終板厚演算装置の詳細を示す構成図、第8図〜第
11図はこの発明による速度AGCを用いた板厚
制御装置のシミユレーシヨン結果を示す特性図で
ある。 1……圧延材、2,3,4,5……ロール、1
0,11,12,13……速度制御装置、18,
19,20……張力計、21,22,23……張
力制御装置、24……中間板厚計、26……最終
板圧演算装置、28……ロール速度修正装置、2
9……最終板厚計。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数の圧延スタンド間に伸張されて流れる圧
    延材のスタンド間張力を制御する張力制御装置
    と、前記圧延材の圧延速度を制御するロール速度
    制御装置とを具備した板厚制御装置において、最
    終スタンドと第1スタンドとの間の少なくても1
    カ所の板厚検出値とこの板厚検出値の測定部より
    下流にある圧延材の圧延速度とを入力して最終ス
    タンド出側板厚を予測演算により算出する最終板
    厚演算装置と;この最終板厚演算装置から出力さ
    れる予測値と予め設定した最終板厚目標値との偏
    差を、最終スタンド出側板厚の実測値と前記目標
    値との偏差に基づく値により誤差修正し、その誤
    差修正した値に基づいて得られる前記ロール速度
    制御装置へのロール速度修正量を出力するロール
    速度修正装置と;を設けたことを特徴とする板厚
    制御装置。
JP57132406A 1982-07-29 1982-07-29 板厚制御装置 Granted JPS5921423A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57127518A (en) * 1981-01-29 1982-08-07 Toshiba Corp Plate thickness controlling device for tandem rolling mill

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JPS57127518A (en) * 1981-01-29 1982-08-07 Toshiba Corp Plate thickness controlling device for tandem rolling mill

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