KR100273949B1 - Device and method for control of thickness of plate in cold rolling - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연속 냉간 압연에 있어서 필연적으로 발생되는 압연속도의 가감속시 판 두께를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for controlling plate thickness during acceleration and deceleration of rolling speed inevitably generated in continuous cold rolling.
최근에는 대부분의 냉간 압연 공정이 코일간의 연속화는 물론 전후공정인 산세 라인 또는 연속 소둔 라인과 연속화 되는 추세이다. 코일간 연속으로 압연하는 냉연 공장의 연속 압연기에서는 냉간 압연이 완료된 후, 후공정으로의 이송을 위하여 코일 절단기로 용접된 부위를 절단하고 재권취를 하게 된다. 따라서 소재의 절단을 위해서는 정상 압연속도(보통의 경우 1400-1500 m/분)보다 압연 속도를 감속(보통 200m/분)시켜야 하고 절단 작업 후에는 다음 코일의 압연을 위하여 정상 속도로 가속시켜야 한다. 그러므로 연속 압연에서는 압연속도의 감속과 가속이 필수적으로 발생한다. 도 1은 이러한 가감속 구간과 정상 속도 구간을 보인다. 즉 정상 압연속도로 운전되던 연속 압연기는 절단시점에 이르러서는 압연 속도가 감속되어(감속구간)야 하며, 절단 후에는 다음 코일의 압연을 위해서는 가속(가속구간)되어 정상 압연 속도에 이르러야 한다. 그러나 상기의 가감속 구간에서는 판의 두께가 효과적으로 제어되지 않는다. 도 2는 실제 압연에서 측정된 압연 판의 전 길이에 걸친 두께 변화의 차트로서, 전단부의 감속구간과 후단부의 가속구간에서는 두께 편차가 심하게 발생함을 알 수 있다. 따라서 압연속도의 가감속 구간에서 효과적으로 판 두께를 제어할 수 있는 장치 및 방법이 요구된다.In recent years, most of the cold rolling process is continuous with the pickling line or the continuous annealing line as well as the continuity between coils. In the continuous rolling mill of the cold rolling mill that continuously rolls between coils, after the cold rolling is completed, the welded portion is cut and re-wound for the transfer to the post process. Therefore, in order to cut the material, the rolling speed should be slowed down (normally 200 m / min) than the normal rolling speed (usually 1400-1500 m / min) and accelerated to the normal speed for the next coil rolling after the cutting operation. Therefore, in continuous rolling, deceleration and acceleration of rolling speed necessarily occur. 1 shows such acceleration and deceleration sections and normal speed sections. In other words, the continuous rolling mill operated at the normal rolling speed should reduce the rolling speed (deceleration section) when it reaches the cutting point, and after cutting, it should be accelerated (acceleration section) to reach the normal rolling speed after rolling. However, the thickness of the plate is not effectively controlled in the acceleration and deceleration section. Figure 2 is a chart of the thickness change over the entire length of the rolled plate measured in the actual rolling, it can be seen that the thickness deviation occurs severely in the deceleration section of the front end and the acceleration section of the rear end. Therefore, there is a need for an apparatus and method for effectively controlling the plate thickness in the acceleration / deceleration section of the rolling speed.
본 발명의 연속 냉간 압연의 감가속구간에서 효과적으로 제어를 행하여 압연기 출측의 판 두께를 목표 판두께치에 일치시키는 연속 냉간 압연의 감가속시의 판두께 제어장치 및 제어 방법을 제공하는 것이다.The present invention provides a sheet thickness control device and a control method for deceleration of continuous cold rolling, which effectively control the acceleration / deceleration section of the continuous cold rolling of the present invention to match the plate thickness on the rolling mill exit side with the target plate thickness.
이러한 본 발명의 목적은 판재에 미치는 압연 하중(P)을 검출하는 압연 하중 검출 수단과; 압연 속도(V)를 검출하는 압연 속도 검출 수단과; 압연 구간이 가감속구간인지 판단하는 가감속여부 판단수단과; 압연 변수 계산을 위한 여러 압연 변수와, 연속되는 상기의 압연속도(V)와 그리고 정상 압연속도(Vs)에서의 설정된 보강롤의 유막 두께(δo)와 작업롤과 압연판사이의 마찰계수(μo)를 기억하는 기억 수단과; 상기 압연 하중 검출 수단으로부터 얻어진 압연하중(P)과 상기 압연속도 검출치로부터 얻어진 압연 속도(V)와 상기 기억수단의 여러 압연 변수로부터 보강롤의 유막 두께 변화량(δ)과 작업롤과 압연판사이의 마찰계수 변화량(μ)을 연산하는 압연 변수 계산 수단과; 상기 기억 수단과 상기 압연 변수 계산 수단에서 각각 얻어진 상기 보강롤의 유막 두께(δo)와 작업롤과 압연판사이의 마찰계수(μo)와 그리고 보강롤의 유막 두께 변화량(δ)과 작업롤과 압연판사이의 마찰계수 변화량(μ)과 상기의 압연하중(P)과 압연속도(V)로부터 롤갭 보상량을 연산하는 롤갭 보상량 연산 수단과; 상기 롤갭 보상량 연산 수단에서 얻어진 상기 롤갭 보상량에 따라 롤갭을 제어하는 롤갭 제어 엑튜에이터와; 상기 기억수단에 기억된 연속된 압연 속도중 과거 속도(Vpa)와 상기 압연속도 검출기에서 얻어진 현재속도(Vpr)를 비교하여 만일 그 차가 일정 제어주기를 넘은 경우는 상기의 롤갭 제어를 다시 반복적으로 행하게 하는 수단을 포함하여 이루어진 연속 냉간 압연 판두께의 제어장치에 의하여 달성된다.An object of this invention is rolling load detection means for detecting a rolling load (P) on the plate; Rolling speed detecting means for detecting a rolling speed V; Acceleration / deceleration determination means for determining whether the rolling section is an acceleration / deceleration section; Several rolling parameters for calculating rolling parameters, the above rolling speed (V) and the set film thickness (δ o ) of the reinforcement roll at the normal rolling speed (Vs) and the coefficient of friction between the working roll and the rolling plate (μ) storage means for storing o ); Between the rolling load P obtained from the rolling load detection means, the rolling speed V obtained from the rolling speed detection value, and various rolling parameters of the storage means and the oil film thickness change amount δ of the reinforcing roll and the work roll and the rolling plate. Rolling variable calculation means for calculating a friction coefficient change amount [mu]; The oil film thickness (δ o ) of the reinforcement rolls obtained by the storage means and the rolling parameter calculation means, the friction coefficient (μ o ) between the work roll and the rolling plate, the amount of change in the film thickness of the reinforcement roll (δ) and the work roll; Roll gap compensation amount calculating means for calculating a roll gap compensation amount from the friction coefficient change amount between the rolled plates and the rolling load P and rolling speed V; A roll gap control actuator for controlling a roll gap in accordance with the roll gap compensation amount obtained by the roll gap compensation amount calculating means; Among the continuous rolling speeds stored in the storage means, the past speed Vpa is compared with the present speed Vpr obtained from the rolling speed detector, and if the difference exceeds a certain control period, the above roll gap control is repeatedly performed. It is achieved by a control device for a continuous cold rolled sheet thickness comprising a means for.
또한 본 발명의 목적은 압연 속도가 가감속구간인지를 판단하는 과정과; 만일 가감속구간인 경우, 압연 하중 검출기로부터 얻어진 압연하중(P)과 압연속도 검출기로부터 얻어진 압연 속도(V)와 기억부에 저장된 여러 압연 변수로부터 보강롤의 유막 두께 변화량(δ)과 작업롤과 압연판사이의 마찰계수 변화량(μ)을 연산하는 압연 변수 연산 과정과; 상기 기억 수단에서 얻어진 보강롤의 유막 두께(δo)와 작업롤과 압연판사이의 마찰계수(μo)와 그리고 상기 압연 변수 연산 과정에서 얻어진 보강롤의 유막 두께 변화량(δ)과 작업롤과 압연판사이의 마찰계수 변화량(μ)과 상기의 압연 하중 측정기와 압연 속도 측정기로부터 얻어진 상기의 압연하중(P)과 압연속도(V)로부터 롤갭 보상량을 연산하는 롤갭 보상량 연산 과정과; 상기 롤갭 보상량 연산 수단에서 얻어진 상기 롤갭 보상량에 따라 롤갭을 제어하는 롤갭 제어 과정과; 상기 기억수단에 기억된 연속된 압연 속도중 과거 속도(Vpa)와 상기 압연속도 검출기에서 얻어진 현재속도(Vpr)를 비교하여 만일 그 차가 일정 제어주기를 넘은 경우는 상기의 롤갭 제어를 다시 반복적으로 행하게 하는 과정을 포함하여 이루어진 연속 냉간 압연 판두께의 제어 방법에 의하여 달성된다.In addition, an object of the present invention is the process of determining whether the rolling speed is the acceleration / deceleration section; In the case of acceleration / deceleration section, the rolling load (P) obtained from the rolling load detector, the rolling speed (V) obtained from the rolling speed detector, and the variation of the film thickness of the reinforcement roll (δ) from the various rolling parameters stored in the storage unit and the work roll; A rolling variable calculation process of calculating a friction coefficient change amount between the rolling plates; The oil film thickness (δ o ) of the reinforcement roll obtained by the storage means and the friction coefficient (μ o ) between the work roll and the rolled plate, and the oil film thickness change amount (δ) of the reinforcement roll obtained in the rolling parameter calculation process, and the work roll and rolling A roll gap compensation amount calculation process of calculating a roll gap compensation amount from a friction coefficient change amount between the plates and the rolling load P and the rolling speed V obtained from the rolling load measuring device and the rolling speed measuring device; A roll gap control process of controlling a roll gap according to the roll gap compensation amount obtained by said roll gap compensation amount calculating means; Among the continuous rolling speeds stored in the storage means, the past speed Vpa is compared with the present speed Vpr obtained from the rolling speed detector, and if the difference exceeds a certain control period, the above roll gap control is repeatedly performed. It is achieved by the method of controlling the continuous cold rolled sheet thickness, including the process of.
도 1은 연속 냉간 압연에 있어서 필연적으로 발생하는 가감속 구간을 보이는 도면;1 is a view showing an acceleration and deceleration interval inevitably generated in the continuous cold rolling;
도 2는 종래의 압연 제어에 있어서 가감속 구간에서 발생하는 판 두께의 편차를 보이는 도면;2 is a view showing a deviation of the plate thickness occurring in the acceleration and deceleration section in the conventional rolling control;
도 3은 본 발명에 따른 실시예의 구성을 보이는 블록 선도;3 is a block diagram showing a configuration of an embodiment according to the present invention;
도 4는 본 발명의 실시예의 기존 압연기에 부착된 상태를 보이는 도면;4 is a view showing a state attached to the existing rolling mill of the embodiment of the present invention;
도 5는 롤갭 보상량 결정시 사용되는 상수 값의 테이블을 보이는 도면;5 shows a table of constant values used in determining a roll gap compensation amount;
도 6은 냉간 압연시 판 두께가 결정되는 원리를 보이는 도면;6 shows the principle that the plate thickness is determined during cold rolling;
도 7은 본 발명의 기초가 되는 원리를 보이는 도면;7 shows the principle upon which the invention is based;
도 8은 본 발명의 실시예에서 중앙처리부의 동작을 보이는 플로우 차트;8 is a flow chart showing the operation of the central processing unit in the embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 실시예의 시험시의 사양을 보이는 도면;Figure 9 shows the specifications at the time of testing the examples of the present invention;
도 10은 압연속도 가속시 본 발명의 실험 결과를 보이는 도면; 그리고10 is a view showing the experimental results of the present invention when rolling speed acceleration; And
도 11은 압연 속도 감속시 본 발명의 실험 결과를 보이는 도면.11 is a view showing the experimental results of the present invention when rolling speed reduction.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10: 기억부 20: 입력기 30: 압연속도 측정기10: memory 20: input device 30: rolling speed measuring instrument
40: 압연하중 측정기 150: 중앙 처리부 200: 롤갭제어 액튜에이터40: rolling load measuring instrument 150: central processing unit 200: roll gap control actuator
이제 본 발명이 실시되는 예를 첨부된 도면을 참고로 하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Examples of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명이 실시되는 예의 블록 선도를 보이고 있다. 중앙처리부(15)에는 압연하중(P)측정기(40)와 압연 속도(V)측정기(30)와 입력기(20)가 접속되어 있다. 또한 중앙처리부(150)는 기억부(10)와 접속되어 있으며 그 출력단에서는 롤갭 제어 액튜에이터(200)와 접속되어 있다. 압연 하중 측정기(40)에서 검출된 압연 하중(P)과 압연 속도 측정기(30)에서 검출된 압연 속도(V)는 중앙처리부(150)로 입력된다. 기억부(10)는 입력기(10)를 통한 설정(set)된 여러 변수 값을 기억하며 또한 압연 하중(P)과 압연 속도(V)를 기억한다. 또한 기억부(10)는 중앙처리부(150)의 동작 순서 등의 프로그램을 기억한다. 기억부(10)에서 저장되는 여러 값들은 입력기를 통하여 변환 가능하다. 중앙처리부(150)는 마이크로 프로세서(micro- processor)를 중심으로 구성되며 상기 압연 하중 측정기(40), 압연 속도 측정기(30), 기억부(10)들로부터 여러 값들을 읽어 하기에서 상술하는 바와 같이 연산을 행한다. 중앙처리부(150)의 출력단에 접속된 롤 갭 제어를 행하는 롤갭 제어 액튜에이터(200)는 보강롤(도 4의 15')의 상하 변위를 변경시켜 작업롤(5, 5')간의 갭(gap)을 변경시키는 것으로서 본 실시예에서는 유압 실린더가 사용되고 있다(도 4참조).3 shows a block diagram of an example in which the invention is practiced. The central processing unit 15 is connected to a rolling load (P) measuring device 40, a rolling speed (V) measuring device 30, and an input device 20. In addition, the central processing unit 150 is connected to the storage unit 10, and is connected to the roll gap control actuator 200 at its output end. The rolling load P detected by the rolling load measuring device 40 and the rolling speed V detected by the rolling speed measuring device 30 are input to the central processing unit 150. The storage unit 10 stores various parameter values set through the input device 10, and also stores a rolling load P and a rolling speed V. FIG. The storage unit 10 also stores a program such as an operation procedure of the central processing unit 150. Various values stored in the storage unit 10 may be converted through an input unit. The central processing unit 150 is configured around a micro-processor and reads various values from the rolling load measuring device 40, the rolling speed measuring device 30, and the storage units 10 as described below. Perform the operation. The roll gap control actuator 200 which performs the roll gap control connected to the output end of the central processing unit 150 changes the vertical displacement of the reinforcement roll (15 'in FIG. 4), thereby causing gaps between the work rolls 5 and 5'. In this embodiment, a hydraulic cylinder is used to change the pressure (see Fig. 4).
기억부(10)는 압연 속도 측정기로부터 제공되는 압연속도를 연속적으로 기억한다. 중앙처리부(150)는 연속적으로 기억된 압연 속도로부터 일정 시간전(예를 들어 0.5초전에 입력된 압연속도)의 과거의 속도(past velocity, Vpa)를 읽고 또한 압연속도 측정기(30)로 부터 현재의 속도(present velocity, Vpr)를 읽어 드려 이들의 값을 비교하여 가속도가 존재하는지 여부(다시 말해서 감속 또는 가속이 존재하는지 여부)를 판단한다. 만일 현재속도와 과거속도에 차이가 있어 가속도가 존재하는 경우, 가감속 구간으로서 하기의 제어를 행한다.The storage unit 10 continuously stores the rolling speed provided from the rolling speed measuring device. The central processing unit 150 reads the past velocity (Vpa) of a certain time ago (for example, the rolling speed inputted 0.5 seconds ago) from the continuously stored rolling speed, and also reads the current from the rolling speed measuring device 30. Read the present velocity (Vpr) and compare their values to determine whether there is acceleration (ie, whether deceleration or acceleration is present). If there is a difference between the present speed and the past speed and an acceleration exists, the following control is performed as the acceleration / deceleration section.
중앙처리부(150)는 압연 하중 측정기(40)와 압연속도 측정기(30)로 부터 얻어진 압연하중(P)과 현재 압연속도(Vpa)와 그리고 기억부(10)에 저장된 여러 압연 변수값으로부터 압연 변수 연산을 행하여 압연이 진행되는 동안에 변화된 보강롤의 유막 두4께 변화량(δ)과 작업롤과 압연판사이의 마찰계수 변화량(μ)을 연산한다. 상기의 연산은 다음과 같은 식들에 따라 연산된다.The central processing unit 150 is a rolling variable from the rolling load P obtained from the rolling load measuring device 40 and the rolling speed measuring device 30, the current rolling speed Vpa, and various rolling parameter values stored in the storage unit 10. The calculation is performed to calculate the oil film thickness change δ of the reinforcing roll changed during the rolling process and the friction coefficient change μ between the work roll and the rolling plate. The above operation is calculated according to the following equations.
[식 1][Equation 1]
[식 2][Equation 2]
[식 3][Equation 3]
여기서, ℓ은 보강롤 넥 직경과 베어링 슬리브 내경과의 간격Where ℓ is the distance between the reinforcement roll neck diameter and the bearing sleeve inner diameter
D는 보강롤 베어링 슬리브 내경D is inner diameter of reinforcing roll bearing sleeve
B는 보강롤 슬리브 폭, g는 최소 유막두께B is the reinforcement roll sleeve width, g is the minimum film thickness
η는 축수 유막 점도로서, 이들은 설정치로서 기억부(10)에 입력기(20)를 통하여 저장되어 있음은 상술한 바와 같다.(eta) is a bearing oil film viscosity, and it is as above-mentioned that they are stored in the memory | storage part 10 via the input device 20 as a set value.
이후 중앙처리부(150)는 기억부(10)에 입력기(20)를 통하여 저장되어 있는 설정된 값인 정상 압연 속도에서의 보강롤 베어링 유막 두께보강롤의 유막 두께(δo)와 작업롤과 압연판사이의 마찰계수(μo)를 읽어 들인다. 이후, 상기의 압력하중(P)과 현재 압연속도(Vpr)와 상기의 압연 변수 계산에서 얻어진 보강롤의 유막 두께 변화량(δ)과 작업롤과 압연판사이의 마찰계수 변화량(μ)을 이용하여 롤갭 보상량(S)을 연산(60)한다. 롤갭 보상량을 연산 과정은 다음과 같은 식을 이용한다.Thereafter, the central processing unit 150 is formed between the oil roll thickness δ o of the reinforcing roll bearing film thickness reinforcing roll and the work roll and the rolling plate at the normal rolling speed, which is a set value stored in the storage unit 10 through the input unit 20. Read the coefficient of friction (μ o ). Then, the roll gap using the pressure load (P), the current rolling speed (Vpr) and the oil film thickness change amount (δ) of the reinforcement roll obtained from the calculation of the rolling parameters and the friction coefficient change amount (μ) between the work roll and the rolling plate The compensation amount S is calculated (60). To calculate the roll gap compensation amount, the following equation is used.
[식 4][Equation 4]
여기서 K는 압연기의 강성이고,δP/δμ는 압연 하중의 마찰 계수에 대한 민감도로써 압연속도에 따른 크기를 다음 식을 이용하여 연산한다. C0, C1, C2, C3의 값은 도 5의 표와 같다.Where K is the stiffness of the rolling mill, δP / δμ is the sensitivity to the friction coefficient of the rolling load, the size according to the rolling speed is calculated using the following equation. The values of C 0 , C 1, C 2 , and C 3 are as shown in the table of FIG. 5.
[식 5][Equation 5]
중앙처리부(150)에서 얻어진 롤갭 보상량은 롤갭 제어 액튜에이터부(200)로 출력되어 롤갭을 보상한다. 본 실시예에서는 롤갭 제어 액튜에이터로서 전기적 신호를 기계적 신호로 바꾸어주는 서보 밸브(23)와 보강롤의 변위를 변화 시켜 결국 롤갭을 보상하는 유압 실린더(13)로 구성되어 있다(도 4).The roll gap compensation amount obtained by the central processing unit 150 is output to the roll gap control actuator unit 200 to compensate for the roll gap. In this embodiment, the roll gap control actuator is composed of a servo valve 23 for converting an electrical signal into a mechanical signal and a hydraulic cylinder 13 for compensating a roll gap by changing displacement of the reinforcement roll (FIG. 4).
상기에서 설명된 제어는 일정 압연속도 범위로 나누어 해당 압연 속도 범위에 이를 때마다 반복적으로 롤갭조정을 행한다. 예를 들어 압연속도가 분당 50m씩 가속될 때마다 한 번씩 롤갭 조정을 행하도록 제어주기를 설정하여 반복적으로 행한다. 이러한 제어주기를 두어 반복적으로 제어를 행하는 방법은 아래에서 도 8의 플로우 차트(flow chart)를 참고로 하여 자세히 예를 보이고자 한다.The control described above is divided into a constant rolling speed range and repeatedly adjusts the roll gap every time the rolling speed range is reached. For example, the control cycle is set repeatedly so that the roll gap is adjusted once each time the rolling speed is accelerated by 50 m per minute. A method of repeatedly performing such control cycles will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 8 below.
이하에서는 본 발명의 배경이 되는 롤갭 보상의 원리에 대하여 간단히 언급한다.The following briefly describes the principle of roll gap compensation, which is the background of the present invention.
도 6은 판 압연의 특성을 나타내는 개념도이다. 압연기의 롤갭을 S로 설정하고 두께 H인 소재를 압연하게 되면 실선으로 표시된 압연기의 탄성 곡선 EL(Elastic Line)과 소재의 변형 곡선 PL(Plastic Line)이 만나는 제 1 점에서 압연이 이루어지게 된다. 이때 교점 1이 수평축과 만나는 점 h1이 소재의 압연후의 두께가 되고 수직축과 만나는 점이 압연 하중 P가 된다. 그러나 외부적인 요인에 의하여 탄성 곡선 EL이 EL'로 이동하거나 또는 소성 곡선 PL이 PL'로 이동하던가 또는 두가지 모두가 정상상태에서 벗어나면 압연된 제품의 두께는 h2, h3, h4등으로 변하기 되어 목표 두께인 h1과는 편차가 발생한다.It is a conceptual diagram which shows the characteristic of plate rolling. When the roll gap of the rolling mill is set to S and the material having the thickness H is rolled, rolling is performed at the first point where the elastic curve EL (Elastic Line) of the rolling mill and the deformation curve PL (Plastic Line) of the raw material meet. At this time, the point h1 where the intersection point 1 meets the horizontal axis becomes the thickness after the rolling of the raw material, and the point where it meets the vertical axis becomes the rolling load P. However, if the elastic curve EL is moved to EL 'or the plastic curve PL is moved to PL' due to external factors or both are out of the normal state, the thickness of the rolled product is changed to h2, h3, h4, etc. The deviation occurs from the thickness h1.
상기와 같이 정상상태에서 벗어난 경우에는 롤갭을 보상하는 제어를 행하여 원하는 목표 두께를 달성할 수 있다. 이는 도 7을 이용하여 설명한다. 만일 정상 압연상태에서 탄성곡선 또는 소성곡선이 변화하여 목표 판두께와 편차가 발생할 경우에는, 탄성곡선을 보상하여 요구 목표 두께로 할 수 있다. 즉 도 7에서, 외부 요인에 의하여 탄성곡선 EL 또는 소성곡선 PL이 EL' 또는 PL'로 변형되어 소재의 두께가 제 1 점이 아닌 제 2 점으로 h의 편차를 발생시킬 경우 탄성 곡선을 EL"로 이동시키면, 제 3 점에서 재 교점을 이루고 제 3 점의 수평축과의 직교점인 h가 압연후 두께가 되어 목표 두께치를 달성할 수 있게된다. 롤갭의 이동은 압연기의 탄성곡선을 이동시킴이 알려져 있다. 그러므로 롤갭을 보상하므로 서 탄성곡선이 이동되어 압연두께의 제어가 가능하다. 따라서 본 발명은 롤갭을 조절하여 압연기의 탄성곡선을 변경시킴으로써 판두께를 제어하는 것이다. 상기에서 롤갭 보상량을 연산하는 식들은 모두 실험적으로 구해진 것으로서 하기에서 (도 10과 도 11 참조) 보이는 것과 같이 판두께 제어에 있어서 뛰어난 효과를 보인다.In the case of deviation from the normal state as described above, a control for compensating for the roll gap can be performed to achieve a desired target thickness. This will be described with reference to FIG. 7. If the elastic curve or the plastic curve is changed in the normal rolling state and a deviation occurs from the target plate thickness, the elastic curve can be compensated to obtain the required target thickness. That is, in Fig. 7, when the elastic curve EL or the plastic curve PL is deformed to EL 'or PL' due to external factors and the thickness of the material causes a deviation of h to the second point instead of the first point, the elastic curve is EL " When moved, the point is re-intersected at the third point and h, orthogonal to the horizontal axis of the third point, becomes the thickness after rolling, so that the target thickness value can be achieved. Therefore, the elastic curve is moved by compensating the roll gap to control the rolling thickness, and accordingly, the present invention is to control the plate thickness by changing the elastic curve of the rolling mill by adjusting the roll gap. The equations are all obtained experimentally and show an excellent effect on plate thickness control as shown below (see FIGS. 10 and 11).
본 실시예에서의 중앙처리부(150)의 동작을 도 8을 참고로 하여 설명한다.The operation of the central processing unit 150 in the present embodiment will be described with reference to FIG. 8.
먼저 중앙처리부(150)는 단계 S1에서 압연 속도 측정기(30)로부터 현재 압연 속도(Vpr)와 기억부(10)에 저장된 과거 압연 속도(Vpr)를 읽어 들인다. 이후 단계 S2에서 이들을 비교하여 가감속구간인지 여부를 판단한다. 만일 현재 속도와 과거속도가 동일하지 않아 가감속 구간으로 판단될 경우는 단계 S3에서 압연 하중 측정기(40)로 부터 압연하중(P)을 받아들이고 또한 기억부(10)에 입력되어 저장되어 있는 여러 압연 변수들을 읽어 들이고, 단계 S4에서 (1), (2), (3)의 연산식으로부터 압연 변수 연산(50)을 행하여 압연이 진행되는 동안에 변화된 보강롤의 유막 두께 변화량(δ)과 작업롤과 압연판사이의 마찰계수 변화량(μ)을 구한다. 이후 단계 S5에서는 기억부(10)로부터 정상 압연 속도에서의 보강롤 베어링 유막 두께(δo)와 작업롤과 압연판사이의 마찰계수(μo)를 읽어 들여 단계 S6에서 상기의 압력하중(P)과 현재 압연속도(Vpr)와 상기의 압연 변수 계산에서 얻어진 보강롤의 유막 두께 변화량(δ)과 작업롤과 압연판사이의 마찰계수 변화량(μ)을 이용하여 롤갭 보상량(S)을 (4), (5)연산식으로부터 구해낸다. 다음 본 롤갭 보상량은 롤갭 보상 제어 액튜에이터(200)로 출력되며(단계 S7)된다. 그 다음에는 제어주기를 설정하여 일정 압연속도 변화 범위에서 상기의 제어를 행하는데, 도 8에서는 일 예를 보이고 있다. 먼저 단계 S8에서는 과거 속도(Vpa)와 현재 속도(Vpr)를 비교하여 가속 구간인 또는 감속구간인지 여부를 판단한다. 만일 감속구간인 경우는 현재 속도가 절단속도에 이른 경우(단계S8)는 감속구간이 끝난 것을 의미하므로 롤갭 제어를 종료하나, 만일 절단 속도에 이르지 못한 경우는 단계 S11로 넘어간다. 또한 가속 구간인 경우, 만일 현재 속도가 정상압연속도(Vs)에 이른 경우는(단계 S10) 가속구간이 끝난 것을 의미하므로 롤갭 제어는 종료하나 그렇지 않은 경우는 단계 S11로 넘어간다. 단계 S11에서는 일정 제어주기(즉 일정 압연속도 범위변화량)에 도달하였는지 여부를 판단한다. 본 실시예에서는 제어주기는 50m/분으로 하고 있다. 만일 일정 제어주기를 넘은 경우는 상기의 롤갭 제어를 다시 행한다. 그러나 일정 제어 주기내에 아직 머무는 경우는(즉 예를 들어 가속의 경우 압연 속도의 변화가 아직 50m/분을 이루지 못하는 경우), 단계 S12로 넘어간다. 단계 S12에서는 현재 속도가 과거속도로 대치되며 다시 압연속도 측정기(30)로부터 현재 압연 속도를 읽는다. 이후 단계 S8로 다시 돌아가 루틴을 반복하여 일정 제어주기내에서 상기의 롤갭 제어가 행해지도록 한다.First, the central processing unit 150 reads the current rolling speed Vpr and the past rolling speed Vpr stored in the storage unit 10 from the rolling speed measuring device 30 in step S1. Thereafter, these are compared in the step S2 to determine whether it is an acceleration / deceleration section. If it is determined that the current speed and the past speed are not equal to the acceleration / deceleration section, the rolling load P is received from the rolling load measuring device 40 in step S3 and the various rollings stored in the storage unit 10 are stored. The parameters are read out, and in step S4, the rolling variable calculation 50 is performed from the calculation formulas of (1), (2) and (3) to change the oil film thickness variation δ of the reinforcement roll and the working roll changed during the rolling process. The amount of change of the friction coefficient between the rolled plates is obtained. Subsequently, in step S5, the reinforcement roll bearing oil film thickness δ o at the normal rolling speed and the friction coefficient μ o between the work roll and the rolling plate are read from the storage unit 10, and the pressure load P described above is performed in step S6. And roll gap compensation amount (S) using the current rolling speed (Vpr) and the oil film thickness variation (δ) of the reinforcement roll obtained from the above calculation of rolling parameters and the friction coefficient variation (μ) between the work roll and the rolling plate (4). , (5) Obtained from the equation. The present roll gap compensation amount is then output to the roll gap compensation control actuator 200 (step S7). Next, the control period is set to perform the above control in a constant rolling speed change range, but FIG. 8 shows an example. First, in step S8, it is determined whether the acceleration section or the deceleration section is compared by comparing the past speed Vpa and the present speed Vpr. In the case of the deceleration section, when the current speed reaches the cutting speed (step S8), the roll deceleration control is terminated because the deceleration section is over, but if the cutting speed is not reached, step S11 is reached. Also, in the case of the acceleration section, if the current speed reaches the normal rolling speed Vs (step S10), it means that the acceleration section is finished, so the roll gap control is terminated, but otherwise, the flow proceeds to step S11. In step S11, it is determined whether a constant control period (that is, a constant rolling speed range change amount) has been reached. In this embodiment, the control period is 50 m / min. If the predetermined control period is exceeded, the above roll gap control is performed again. However, if it still remains within a certain control period (i.e. when the change in rolling speed has not yet reached 50 m / min in the case of acceleration, for example), step S12 is reached. In step S12, the current speed is replaced by the past speed, and the current rolling speed is read from the rolling speed measuring device 30 again. Thereafter, the process returns to step S8 to repeat the routine so that the above roll gap control is performed within a certain control period.
도 9 내지 도 11은 본 실시예의 컴퓨터 시뮬레이션 결과이다. 도 9는 사용된 냉간 압연기의 주요 사양과 압연 조건을 나타낸다. 또한 가감속 패턴은 200 m/분으로 압연을 시작하여 10초동안 가속을 하여 1500m/분에서 정상 속도로 압연을 한후 감속은 가속과 같은 크기로 하여, 10 초동안 200M/분의 속도로 감속을 시킨다. 도 10와 도 11은 각각 가속 압연과 감속 압연시의 각 스탠드 출축에서 나타나는 두께 편차량을 나타낸 것으로서 점선은 종래의 본 발명이 사용되지 않은 경우이고 실선은 본 실시예의 결과이다. 그림에서 나타난 것과 같이 기존의 본 발명의 적용이 없는 경우는 목표 두께치로부터 편차를 지니나(가속 압연시에는 판두께가 목표치보다 얇아지고 감속 압연의 경우에는 목표치보다 두꺼워진다.), 본 실시예의 경우는 편차율이 거의 0을 유지하여 가감속시에도 편차가 없이 목표 두께를 달성함을 알 수 있다.9 to 11 show computer simulation results of this embodiment. 9 shows the main specifications and rolling conditions of the cold rolling mill used. In addition, the acceleration / deceleration pattern starts rolling at 200 m / min, accelerates for 10 seconds, rolls at normal speed at 1500m / min, and deceleration is the same as acceleration, and decelerates at 200 M / min for 10 seconds. Let's do it. FIG. 10 and FIG. 11 show thickness deviations of respective stand shafts during acceleration rolling and deceleration rolling, respectively, in which a dotted line is a case where the present invention is not used and a solid line is the result of this embodiment. As shown in the figure, if there is no application of the present invention, there is a deviation from the target thickness value (the plate thickness becomes thinner than the target value in the acceleration rolling, and thicker than the target value in the case of the deceleration rolling). It can be seen that the deviation ratio is maintained at almost zero to achieve the target thickness without deviation even during acceleration and deceleration.
이와 같이 본 발명은 연속 냉간 압연의 감가속구간에서 효과적으로 제어를 행하여 압연기 출측의 판 두께를 목표 판두께치에 일치시킨다.As described above, the present invention effectively controls the acceleration / deceleration section of the continuous cold rolling to match the plate thickness on the rolling mill exit side with the target plate thickness.
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1996
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