JP2004209498A - 圧延機の板厚制御装置 - Google Patents
圧延機の板厚制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004209498A JP2004209498A JP2002380350A JP2002380350A JP2004209498A JP 2004209498 A JP2004209498 A JP 2004209498A JP 2002380350 A JP2002380350 A JP 2002380350A JP 2002380350 A JP2002380350 A JP 2002380350A JP 2004209498 A JP2004209498 A JP 2004209498A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling mill
- load
- rolling
- tension
- thickness
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
【解決手段】少なくとも圧延機の圧延荷重を検出する荷重検出手段と、圧延機の板張力を変更する張力変更手段を有する圧延機において、検出された圧延荷重と設定荷重とを入力とし、圧延荷重が設定荷重と等しくなるように、圧延機の板張力を修正する制御器を有すること。前記張力変更手段が前段圧延機や巻き戻しリールのロール速度や、前段圧延機や巻き戻しリールと制御対象圧延機の間に設置されたルーパを変更するものであっても、また、前記張力変更手段が制御対象圧延機のロール速度を変更するものであっても良い。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、単スタンド式圧延機、および、連続スタンド式圧延機において、高精度に板厚を制御する装置に関する。特に、冷間圧延機の板厚制御に適する。
【0002】
【従来の技術】
単スタンド圧延機、および、連続スタンド圧延機において、板厚を制御する場合、非特許文献1に詳しく記載されているように、図2に示されるゲージメータAGC(Automatic Gage Control)、図3に示されるMMC(Mill Modulus Control)、図4に示される張力AGCが代表的である。
【0003】
圧延機の圧延荷重P、ロールギャップS、入側板厚H、出側板厚hとの関係は、図5のようになり、圧延機の変形を表す圧延機の伸びと、板の塑性変形を表す塑性曲線との交点が、出側板厚hおよび圧延荷重Pとなる。ゲージメータAGCの動作原理を説明する。ゲージメータAGCでは、圧延機の出側板厚hを式1より推定する。
h=S+αP/M (式1)
ここで、Mはミル剛性係数と呼ばれる圧延機の硬さを表す係数であり、図5の板の伸びを表す線の傾きである。また、αはスケールファクターと呼ばれる調整係数であり、理論的には1となる。ある時点で圧延荷重Pが計測されたとき、式1で推定した出側板厚が設定出側板厚h1と異なっていたときには、図6のように、ロールギャップを調整し、出側板厚偏差Δh(≡h−h1)を0に制御する。これは図6の▲1▼の点から▲2▼の点に交点を移動させることに相当する。出側板厚偏差Δhを0にするためのロールギャップ修正量ΔSは、交点近傍で板の塑性曲線が傾きQの直線であると仮定すると、式2で求めることができる。
ΔS=−(Q+M)/M×Δh (式2)
【0004】
次に、MMCの動作原理を説明する。MMCでは、設定荷重P1と測定した圧延荷重Pとの偏差ΔPに基づき、ロールギャップ修正量ΔSを式3に基づいて制御を行う。
ΔS=−α/M×ΔP (式3)
ここで、Mはミル剛性係数、αはスケールファクターと呼ばれる調整係数であり、1以下の値に設定する。このように制御を行うことで、圧延機の圧下制御系が高応答である場合、ミル剛性係数は等価的に、M/(1−α)と見なすことができる。これは、ミルを等価的に硬くした場合に相当し、圧延機の伸びを表す線が、図7の▲1▼から▲2▼に変わったと考えることができる。圧延機が硬くなったため、外乱による出側板厚変動が少なくなる。
【0005】
最後に、張力AGCの動作原理を説明する。張力AGCでは、出側に板厚計を設置し、板厚計の実測板厚hsと設定板厚h1との偏差を0とするように、前段圧延機2のロール速度を調整する制御方式であり、制御対象圧延機1の入側張力を変更することで、板厚を制御するため、張力AGCと呼ばれている。入側張力を変更する理由は、出側板厚は、出側張力よりも入側張力の影響を大きく受けるためである。図4は連続スタンド圧延機の例を示しているが、単スタンド式圧延機の場合、巻き戻しリールのロール速度を調整する。
この他、出側板厚計の実測板厚と設定板厚との偏差が0とするように、ロールギャップを修正するモニターAGCと呼ばれる板厚制御方式も一般に用いられている。
【0006】
【非特許文献1】
・社団法人 日本鉄鋼協会 共同研究会 圧延理論部会 編集、板圧延の理論と実際、第1版、昭和59年9月1日発行、社団法人 日本鉄鋼協会 出版、12章(p.295−313)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
冷間圧延機では、ロールギャップの修正により、板形状が悪化するため、ゲージメータAGCやMMCは用いられておらず、ロールギャップを修正しない、張力AGCで板厚制御が行われている。しかし、圧延機から板厚計までの遅れ時間が存在し、高い周波数の外乱を抑制することができないという問題点がある。
そこで、本発明では、高い周波数の外乱を効果的に抑制し、出側板厚変動を少なくする制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための手段として、本発明の圧延機の板厚制御装置を説明すれば、少なくとも圧延機の圧延荷重を検出する荷重検出手段と、圧延機の板張力を変更する張力変更手段を有する圧延機において、検出された圧延荷重と設定荷重とを入力とし、圧延荷重が設定荷重と等しくなるように、圧延機の板張力を修正する制御器を有する点に特徴を有する。
前記張力変更手段が前段圧延機や巻き戻しリールのロール速度や、前段圧延機や巻き戻しリールと制御対象圧延機の間に設置されたルーパを変更するものであっても良い。また、前記張力変更手段が制御対象圧延機のロール速度を変更するものであっても良い。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の板厚制御装置の形態について説明する。図1は本発明を連続スタンド式圧延機に適用したときの実施の形態を示す図である。図1のように、制御対象圧延機1に設置されたロードセル等から圧延荷重Pを求め、荷重制御器3は圧延荷重Pが設定荷重P1と等しくなるように、前段圧延機2のロール速度を調整する。
単スタンド式圧延機に適用する場合には、単に、巻き戻しリールの速度を調整することが異なるだけである。
【0010】
【作用】
本発明では、圧延荷重Pが設定荷重P1と等しくなるように前段圧延機2のロール速度を変更し、制御対象圧延機1の入側張力を変更する。このことは、図8のように、設定荷重P1と設定板厚h1の交点近傍で、板の塑性曲線の傾きを0に近づける効果を持つ。図8の▲1▼が本来の板の塑性曲線であり、▲2▼が制御後の塑性曲線である。このように塑性曲線の傾きが0に近づくため、入側板厚外乱や硬度外乱などの影響があったとしても、常に塑性曲線と圧延機の伸びの交点は変わらず、出側板厚の変動を抑制することができる。
【0011】
【実施例】
本発明を連続スタンド式圧延機に適用し、荷重制御器3をPID制御で行った場合の構成図を図9に示す。
先ず、荷重制御器3は、圧延荷重Pと設定荷重P1との荷重偏差ΔPを式4で求める。
ΔP=P−P1 (式4)
次に、荷重偏差ΔPによる出側板厚偏差Δhは、図10より、式5で求め、
Δh=(1/M)×ΔP (式5)
出側板厚偏差Δhを設定板厚h1からの割合Δe(パーセント)に変換する。
Δe=(100/h1)×Δh (式6)
そして、板厚偏差の割合Δeが0となるように、PID制御器で、前段圧延機2の速度を修正する。ここで、式5と式6の変換は、単にスケール調整を行っているだけであり、本質的ではなく、PID制御器のゲインに含めてしまっても構わない。
このように制御を行うことで、制御対象圧延機1の圧延荷重Pが設定荷重P1に一定に制御され、塑性曲線の傾きを0に近づけることができる。
【0012】
さて、以上は、ロールに偏りがない理想的なケースであるが、ロール偏芯が存在する場合には、設定ロールギャップが一定であったとしても、実際のロールギャップはロールの回転に従って変動してしまう。その際には、圧延開始前に、キスロール状態でロールを回転させ、圧延荷重の変動とロール回転角度との関係を予め求め、ロールギャップを一定とするように、ロールの回転角度に従って、設定ロールギャップを変更すれば良い。
【0013】
また、圧延機のミル剛性係数Mの精度が悪いときには、設定荷重P1に圧延荷重Pを制御しても、出側板厚に偏差が残ることがある。この場合には、制御対象圧延機1の出側に板厚計を設置し、図11のように、従来の張力AGCと組合わせて、用いることで、偏差を0にすることができる。図11において、点線の部分は、張力AGCと本発明の板厚制御との非干渉項であり、制御し過ぎを抑える効果がある。
【0014】
今までは、前段圧延機2もしくは巻き戻しリールの速度を調整することで、圧延荷重を制御した例を説明したが、これ以外にもロールギャップを修正せずに、圧延荷重を制御できれば同様の効果を発揮する。例えば、図12のように、前段圧延機2と制御対象圧延機1の間にルーパ5を設置して、ルーパ高さを調整することで、制御対象圧延機1の圧延荷重を制御しても良い。同様に、前段圧延機2もしくは巻き戻しリールの速度を固定し、制御対象圧延機1のロール速度を調整しても良い。
【0015】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明では、板厚を制御するに当たり、張力AGCのように、制御対象圧延機1から出側板速度計までの遅れがないため、制御性能が高く、高い周波数の外乱に対しても有効に作用する。また、ロールギャップを変更しないため、板形状の乱れも少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を連続スタンド式圧延機に適用したときの実施の形態を示す図。
【図2】板厚制御に際し従来用いられていたゲージメータAGC方式の説明図。
【図3】板厚制御に際し従来用いられていたMMC方式の説明図。
【図4】板厚制御に際し従来用いられていた張力AGC方式の説明図。
【図5】ゲージメータAGC方式における圧延荷重、ロールギャップ、入側板厚、出側板厚の関係を示す図。
【図6】MMC方式における圧延荷重、ロールギャップ、入側板厚、出側板厚の関係を示す図。
【図7】張力AGC方式における圧延荷重、ロールギャップ、入側板厚、出側板厚の関係を示す図。
【図8】本発明における方式における圧延荷重、ロールギャップ、入側板厚、出側板厚の関係を示す図。
【図9】本発明を連続スタンド式圧延機に適用し、荷重制御器をPID制御で行った場合の構成図。
【図10】図9により行った制御における圧延荷重、ロールギャップ、入側板厚、出側板厚の関係を示す図。
【図11】本発明の他の構成例を示す図。
【図12】本発明の更に別の構成例を示す図。
【符号の説明】
1・・・制御対象圧延機
2・・・前段圧延機
3・・・荷重制御器
4・・・板厚計
5・・・ルーパ
Claims (5)
- 少なくとも圧延機の圧延荷重を検出する荷重検出手段と、圧延機の板張力を変更する張力変更手段を有する圧延機において、検出された圧延荷重と設定荷重とを入力とし、圧延荷重が設定荷重と等しくなるように、圧延機の板張力を修正する荷重制御器を有することを特徴とする圧延機の板厚制御装置。
- 前記張力変更手段が前段圧延機のロール速度を変更するものであることを特徴とする請求項1記載の圧延機の板厚延制御装置。
- 前記張力変更手段が巻き戻しリールのロール速度を変更するものであることを特徴とする請求項1記載の圧延機の板厚延制御装置。
- 前記張力変更手段がルーパであることを特徴とする請求項1記載の圧延機の板厚延制御装置。
- 前記張力変更手段が制御対象圧延機のロール速度を変更するものであることを特徴とする請求項1記載の圧延機の板厚延制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002380350A JP2004209498A (ja) | 2002-12-27 | 2002-12-27 | 圧延機の板厚制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002380350A JP2004209498A (ja) | 2002-12-27 | 2002-12-27 | 圧延機の板厚制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004209498A true JP2004209498A (ja) | 2004-07-29 |
Family
ID=32816600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002380350A Pending JP2004209498A (ja) | 2002-12-27 | 2002-12-27 | 圧延機の板厚制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004209498A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009136435A1 (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 圧延機の板厚制御装置 |
-
2002
- 2002-12-27 JP JP2002380350A patent/JP2004209498A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009136435A1 (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 圧延機の板厚制御装置 |
KR101208811B1 (ko) | 2008-05-07 | 2012-12-06 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 압연기의 판 두께 제어 장치 |
JP5170240B2 (ja) * | 2008-05-07 | 2013-03-27 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 圧延機の板厚制御装置 |
CN102015136B (zh) * | 2008-05-07 | 2015-04-08 | 东芝三菱电机产业***株式会社 | 轧机的板厚控制装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3384330B2 (ja) | リバース圧延機における板厚制御方法 | |
JP3615996B2 (ja) | 連続圧延機の板厚制御方法、パススケジュール算出方法及び板厚制御装置 | |
JP4795148B2 (ja) | 連続圧延機における張力制御方法及び連続圧延機 | |
JP2004209498A (ja) | 圧延機の板厚制御装置 | |
JP3321051B2 (ja) | 圧延材の形状制御方法および装置 | |
JP4319431B2 (ja) | タンデム圧延機の板厚制御方法および制御装置 | |
JP2002172406A (ja) | 圧延機の板厚補正方法 | |
JP2902383B2 (ja) | 調質圧延における伸び率の制御方法 | |
JP3531744B2 (ja) | タンデム圧延機の板厚制御方法 | |
JP3061539B2 (ja) | 熱間仕上圧延機の板厚制御方法 | |
JP2004268084A (ja) | タンデム圧延機の板厚制御方法 | |
JP3935116B2 (ja) | 圧延機の板厚制御装置 | |
JP2002210513A (ja) | 熱間圧延におけるキャンバおよびウエッジの防止方法 | |
JPH0347613A (ja) | 冷間タンデム圧延機の板厚制御装置 | |
JP3451919B2 (ja) | 熱間連続圧延機におけるスタンド間張力制御方法 | |
JP3495846B2 (ja) | 連続圧延機の制御装置 | |
JP3424610B2 (ja) | 圧延方法,圧延制御装置及び圧延設備 | |
JPH08141615A (ja) | 圧延機の板厚制御装置 | |
JP3539311B2 (ja) | タンデム圧延機のスタンド間張力の制御方法及び装置 | |
JP3466523B2 (ja) | 板厚制御方法 | |
JPH07185630A (ja) | 熱間圧延機の制御方法 | |
JP3299162B2 (ja) | タンデム圧延機のスリップ防止方法および制御装置 | |
JP2001179332A (ja) | 帯状材の巻き取り制御方法および装置 | |
JPH07108308A (ja) | 連続圧延機における板厚・張力制御方法 | |
JP3617227B2 (ja) | 連続式タンデム圧延機における板材の板厚制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040902 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050808 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071009 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071210 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080115 |