JP2590674B2 - ルーパー制御方法 - Google Patents
ルーパー制御方法Info
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- JP2590674B2 JP2590674B2 JP4173854A JP17385492A JP2590674B2 JP 2590674 B2 JP2590674 B2 JP 2590674B2 JP 4173854 A JP4173854 A JP 4173854A JP 17385492 A JP17385492 A JP 17385492A JP 2590674 B2 JP2590674 B2 JP 2590674B2
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- Japan
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- looper
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この方法は、タンデム圧延機の上
流側および下流側の圧延機間に設けられているルーパー
装置において、ルーパー起動時に発生するストリップの
過張力を抑制することにより、タンデム圧延機間での鋼
ストリップ幅のネッキングを防止するためのルーパー制
御方法に関するものである。
流側および下流側の圧延機間に設けられているルーパー
装置において、ルーパー起動時に発生するストリップの
過張力を抑制することにより、タンデム圧延機間での鋼
ストリップ幅のネッキングを防止するためのルーパー制
御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ルーパーは、タンデム圧延機の圧延機
（スタンド）と圧延機（スタンド）との間に設けられて
おり、下流側スタンドに鋼ストリップ（被圧延材）が噛
み込んだときに起動して上昇を開始し、鋼ストリップと
の接触した後、鋼ストリップの圧延機間ループ量を検出
しつつ、鋼ストリップに適正な張力を与える。図１はル
ーパー起動時における、ルーパー角度と、ルーパーモー
タ起動電流と、鋼ストリップの張力との関係を示すグラ
フである。図１に示すように、ルーパーは、その起動時
には早い立ち上がり（上昇速度大）でルーパー角度を増
加させ、早急に鋼ストリップに追従させ、ループ量を調
整し、適正な張力を与える必要がある。一方、鋼ストリ
ップとの接触（以下、「メタルタッチ」という）時に
は、衝撃が小さくなるように、ルーパーモータ起動電流
（以下、「ルーパー電流」という）を下げ、ルーパー上
昇速度が小さくなるように制御することが必要である
（スタンド）と圧延機（スタンド）との間に設けられて
おり、下流側スタンドに鋼ストリップ（被圧延材）が噛
み込んだときに起動して上昇を開始し、鋼ストリップと
の接触した後、鋼ストリップの圧延機間ループ量を検出
しつつ、鋼ストリップに適正な張力を与える。図１はル
ーパー起動時における、ルーパー角度と、ルーパーモー
タ起動電流と、鋼ストリップの張力との関係を示すグラ
フである。図１に示すように、ルーパーは、その起動時
には早い立ち上がり（上昇速度大）でルーパー角度を増
加させ、早急に鋼ストリップに追従させ、ループ量を調
整し、適正な張力を与える必要がある。一方、鋼ストリ
ップとの接触（以下、「メタルタッチ」という）時に
は、衝撃が小さくなるように、ルーパーモータ起動電流
（以下、「ルーパー電流」という）を下げ、ルーパー上
昇速度が小さくなるように制御することが必要である
【０００３】ルーパーのマスフロー実績が、板噛み込み
前の予測値に対して誤差を生じた場合には、ルーパーが
鋼ストリップに接触するタイミングが変化する。その結
果として、図２に示すように、圧延機間の鋼ストリップ
のループ量が所望量より少ない場合には、ルーパーの上
昇速度（角加速度）が大きいときにメタルタッチし、鋼
ストリップに瞬間的に過大な張力が生じ、ルーパーが叩
かれ、張力が不安定に変動し、材料のネッキングが生
じ、板厚、板幅の減少が生じる。一方、図３に示すよう
に、圧延機間の鋼ストリップのループ量が所望量よりも
大きい場合には、ルーパーが鋼ストリップに接触するま
での時間が長くなり、鋼ストリップに所定の張力を与え
ることができないため、板幅が増大する。
前の予測値に対して誤差を生じた場合には、ルーパーが
鋼ストリップに接触するタイミングが変化する。その結
果として、図２に示すように、圧延機間の鋼ストリップ
のループ量が所望量より少ない場合には、ルーパーの上
昇速度（角加速度）が大きいときにメタルタッチし、鋼
ストリップに瞬間的に過大な張力が生じ、ルーパーが叩
かれ、張力が不安定に変動し、材料のネッキングが生
じ、板厚、板幅の減少が生じる。一方、図３に示すよう
に、圧延機間の鋼ストリップのループ量が所望量よりも
大きい場合には、ルーパーが鋼ストリップに接触するま
での時間が長くなり、鋼ストリップに所定の張力を与え
ることができないため、板幅が増大する。
【０００４】ルーパーの起動速度制御は、ループ量があ
る所定の値になれば、過張力が最大限抑えられるように
パターン化されたルーパー電流制御方式によって行われ
ているので、所定のループ量を外れた場合に、適応制御
の方法が無い。板噛み込み時のマスフロー設定誤差によ
る鋼ストリップの張力変動を防止する手段として、従
来、下記、の方法がすでに知られている。 ルーパーの慣性重量を低下させる方法（以上を、
「先行技術１」という）。 鋼ストリップの張力、即ち、ルーパーが鋼ストリッ
プに接触した瞬間の張力の検出手段と、ルーパー上昇速
度の検出手段とを具備し、上記検出値から、ルーパーを
制御する（以上を、「先行技術２」という）。
る所定の値になれば、過張力が最大限抑えられるように
パターン化されたルーパー電流制御方式によって行われ
ているので、所定のループ量を外れた場合に、適応制御
の方法が無い。板噛み込み時のマスフロー設定誤差によ
る鋼ストリップの張力変動を防止する手段として、従
来、下記、の方法がすでに知られている。 ルーパーの慣性重量を低下させる方法（以上を、
「先行技術１」という）。 鋼ストリップの張力、即ち、ルーパーが鋼ストリッ
プに接触した瞬間の張力の検出手段と、ルーパー上昇速
度の検出手段とを具備し、上記検出値から、ルーパーを
制御する（以上を、「先行技術２」という）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た先行技術１、２の手段のみでは、板噛み込み時のマス
フロー設定誤差による材料の張力変動を完全に防止する
ことはできない。
た先行技術１、２の手段のみでは、板噛み込み時のマス
フロー設定誤差による材料の張力変動を完全に防止する
ことはできない。
【０００６】ルーパーのソフトタッチ制御方法として、
特開昭62-179,806号公報に、下記の技術が提案されてい
る。通板後ルーパーを立上げる際に、位置検出器により
板（鋼ストリップ）の位置を計測し、この実際の板の位
置とルーパーの位置とを比較して、その偏差に応じてル
ーパーの上昇速度を制御する（以下、「先行技術３」と
いう）。
特開昭62-179,806号公報に、下記の技術が提案されてい
る。通板後ルーパーを立上げる際に、位置検出器により
板（鋼ストリップ）の位置を計測し、この実際の板の位
置とルーパーの位置とを比較して、その偏差に応じてル
ーパーの上昇速度を制御する（以下、「先行技術３」と
いう）。
【０００７】しかしながら、先行技術３は、以下の点に
課題がある。図６は圧延機と鋼ストリップを示す概略図
である。図６に示すように、速度・板厚によって圧延機
１の間に形成される鋼ストリップ３のループの頂点位置
が変化するため、正確なループ量の把握が困難である。
位置センサー２を圧延機間に複数個設置し、更に、得ら
れたデータを基にループ形状を関数で近似し、ループ長
を求める必要がある。
課題がある。図６は圧延機と鋼ストリップを示す概略図
である。図６に示すように、速度・板厚によって圧延機
１の間に形成される鋼ストリップ３のループの頂点位置
が変化するため、正確なループ量の把握が困難である。
位置センサー２を圧延機間に複数個設置し、更に、得ら
れたデータを基にループ形状を関数で近似し、ループ長
を求める必要がある。
【０００８】従って、この発明の目的は、その起動時に
発生する鋼ストリップのテンションおよびルーズの発生
を抑制し、適正なルーパー起動制御を行なうことによ
り、タンデム圧延機間での鋼ストリップ幅のネッキング
等の弊害を防止することができるルーパー制御方法を提
供することにある。
発生する鋼ストリップのテンションおよびルーズの発生
を抑制し、適正なルーパー起動制御を行なうことによ
り、タンデム圧延機間での鋼ストリップ幅のネッキング
等の弊害を防止することができるルーパー制御方法を提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、上流側およ
び下流側の圧延機間に設けられているルーパーを所定角
度上昇させることにより鋼ストリップの張力を制御する
ルーパー制御方法において、鋼ストリップの上流側圧延
機噛み込み時から下流側圧延機噛み込み時迄の間の時間
から鋼ストリップのループ量を演算し、求めた演算値か
らルーパー制御角を演算し、次いで、鋼ストリップの下
流側圧延機噛み込み時から起動させたルーパーの角度を
連続的に検出し、前記ルーパーの角度が前記ルーパー制
御角以上の所定の角度になったときに前記ルーパーの上
昇速度を減少することに特徴を有するものである。
び下流側の圧延機間に設けられているルーパーを所定角
度上昇させることにより鋼ストリップの張力を制御する
ルーパー制御方法において、鋼ストリップの上流側圧延
機噛み込み時から下流側圧延機噛み込み時迄の間の時間
から鋼ストリップのループ量を演算し、求めた演算値か
らルーパー制御角を演算し、次いで、鋼ストリップの下
流側圧延機噛み込み時から起動させたルーパーの角度を
連続的に検出し、前記ルーパーの角度が前記ルーパー制
御角以上の所定の角度になったときに前記ルーパーの上
昇速度を減少することに特徴を有するものである。
【００１０】
【作用】ルーパーの起動時に、圧延機間の材料のループ
量を推定する手段によりルーパーのマスフロー実績から
ループ量を検出し、検出値から起動時のルーパー制御角
を決定し、更に、ルーパー角度実績から、ルーパー上昇
速度を制御するためのルーパー起動電流を制御する。
量を推定する手段によりルーパーのマスフロー実績から
ループ量を検出し、検出値から起動時のルーパー制御角
を決定し、更に、ルーパー角度実績から、ルーパー上昇
速度を制御するためのルーパー起動電流を制御する。
【００１１】次に、この発明を図面を参照しながら説明
する。図４はこの発明の１実施態様を示すフローチャー
トである。ループ量制御のフローは、以下の通りであ
る。ルーパー上昇速度を制御するためのルーパー起動電
流の制御を開始すると、(i−1)スタンド（上流側スタン
ド）のロードリレー信号（鋼ストリップの圧延機噛み込
み信号）がオンとなる（図４中の２ブロック）。次に、
鋼ストリップの移動によりi スタンド（下流側スタン
ド）のロードリレー信号がオンとなる (図４中の３ブロ
ック）。ルーパー立ち上がり時（ルーパー上昇開始時）
のルーパー電流を電流値Ａとする（図４中の４ブロッ
ク）。ルーパー電流値Ａというのは、図５のルーパー起
動電流パターンを示すグラフに示すように、最初の１番
高い山Ａである。ルーパー電流をかける（ルーパーを立
ち上げる）と同時に、i スタンドロードリレー信号オン
した後に、ループ量を演算し、求めた演算値からルーパ
ーの制御角（メタルタッチさせる目標角度）が決定する
（図４中の５ブロック）。ルーパー制御角は、ループ量
の大きさに応じて、それが大きくなれば、それなりに高
くなる。ルーパー電流値Ａを与えてルーパーの上昇を開
始した後、ルーパーの角度を連続して検出し（ルーパー
角度の実績を調べ）、ルーパー角度がルーパー制御角以
上のある所定の角度になったら（図４中の６ブロッ
ク）、ルーパー電流を下げて図５に示す電流値Ｂに変え
る（図４中の７ブロック）。そして、張力計によって
（または計算によって）メタルタッチを検出したら（図
４中の８ブロック）、図５に示す電流値Ｃに変え、通常
の電流制御に移る（図４中の９ブロック）。
する。図４はこの発明の１実施態様を示すフローチャー
トである。ループ量制御のフローは、以下の通りであ
る。ルーパー上昇速度を制御するためのルーパー起動電
流の制御を開始すると、(i−1)スタンド（上流側スタン
ド）のロードリレー信号（鋼ストリップの圧延機噛み込
み信号）がオンとなる（図４中の２ブロック）。次に、
鋼ストリップの移動によりi スタンド（下流側スタン
ド）のロードリレー信号がオンとなる (図４中の３ブロ
ック）。ルーパー立ち上がり時（ルーパー上昇開始時）
のルーパー電流を電流値Ａとする（図４中の４ブロッ
ク）。ルーパー電流値Ａというのは、図５のルーパー起
動電流パターンを示すグラフに示すように、最初の１番
高い山Ａである。ルーパー電流をかける（ルーパーを立
ち上げる）と同時に、i スタンドロードリレー信号オン
した後に、ループ量を演算し、求めた演算値からルーパ
ーの制御角（メタルタッチさせる目標角度）が決定する
（図４中の５ブロック）。ルーパー制御角は、ループ量
の大きさに応じて、それが大きくなれば、それなりに高
くなる。ルーパー電流値Ａを与えてルーパーの上昇を開
始した後、ルーパーの角度を連続して検出し（ルーパー
角度の実績を調べ）、ルーパー角度がルーパー制御角以
上のある所定の角度になったら（図４中の６ブロッ
ク）、ルーパー電流を下げて図５に示す電流値Ｂに変え
る（図４中の７ブロック）。そして、張力計によって
（または計算によって）メタルタッチを検出したら（図
４中の８ブロック）、図５に示す電流値Ｃに変え、通常
の電流制御に移る（図４中の９ブロック）。
【００１２】このように、ルーパー起動電流を臨機応変
に変えて行くことにより、ルーパーが鋼ストリップに接
触したときの張力の変動を最低限に抑制する。図５中に
おいて、電流値Ａ、電流値Ｂ、電流値Ｃは、下記とな
る。Ａはテーブル設定値。Ｂはルーパー自重と鋼ストリ
ップ自重とを制御角θ0 で支持するのに必要なルーパー
起動電流。 ここで、Ｂ＝ FB (WS ,WG , θ0 )。 Ｃは単位面積あたりの張力T S を制御角θ0 で生じさせ
るためのルーパー起動電流。 ここで、Ｃ＝Ｂ＋ FC (TS,θ0 ) 。
に変えて行くことにより、ルーパーが鋼ストリップに接
触したときの張力の変動を最低限に抑制する。図５中に
おいて、電流値Ａ、電流値Ｂ、電流値Ｃは、下記とな
る。Ａはテーブル設定値。Ｂはルーパー自重と鋼ストリ
ップ自重とを制御角θ0 で支持するのに必要なルーパー
起動電流。 ここで、Ｂ＝ FB (WS ,WG , θ0 )。 Ｃは単位面積あたりの張力T S を制御角θ0 で生じさせ
るためのルーパー起動電流。 ここで、Ｃ＝Ｂ＋ FC (TS,θ0 ) 。
【００１３】ルーパーのループ量は、下記およびの
うちのいずれかの方法によって演算することができる。 ロードリレー信号（L/R 信号）によるループ量演算
方法。上流側スタンド｛(i−1)スタンド｝と下流側スタ
ンド｛(i) スタンド｝との間のロードリレー信号オン間
の時間（時間差）をt とすると、ループ量は、下記(1)
式数１となる。
うちのいずれかの方法によって演算することができる。 ロードリレー信号（L/R 信号）によるループ量演算
方法。上流側スタンド｛(i−1)スタンド｝と下流側スタ
ンド｛(i) スタンド｝との間のロードリレー信号オン間
の時間（時間差）をt とすると、ループ量は、下記(1)
式数１となる。
【００１４】
【数１】
【００１５】但し、 vR ：圧延ロール周速 f ：先進率 F ：関数。 そして、ルーパー制御角θ0 はループ発生量が下記(2)
式となることから、(2) 式より逆算することにより求め
る。 θ0 ＝F( Li ) ─(2) 。
式となることから、(2) 式より逆算することにより求め
る。 θ0 ＝F( Li ) ─(2) 。
【００１６】 鋼ストリップの速度を検出することに
よるループ量演算方法。鋼ストリップの速度の検出値を
Vi-1 とすると、ループ量は、下記(3) 式数２となる。
よるループ量演算方法。鋼ストリップの速度の検出値を
Vi-1 とすると、ループ量は、下記(3) 式数２となる。
【００１７】
【数２】
【００１８】但し、 V ：鋼ストリップの速度検出値。 そして、ルーパー制御角θ0 はループ発生量が下記(4)
式となることから、(4) 式より逆算することにより求め
る。 θ0 ＝ F0 ( L i ) ─(4) 。
式となることから、(4) 式より逆算することにより求め
る。 θ0 ＝ F0 ( L i ) ─(4) 。
【００１９】上記、の関数の説明を、下記式数３、
数４、数５に示す。図７は圧延機間のルーパー、鋼スト
リップの配置を示す概略図である。図７において、1aは
ｉ圧延機、1bは（ｉ＋１）圧延機、３は鋼ストリップ、
４はルーパーである。 L ：圧延機間中心距離 lx ：上流側圧延機〜ルーパー回転軸間距離 lr ：ルーパー回転軸〜ルーパーローラ中心距離 lG ：ルーパー回転軸〜ルーパー重心間距離 WS ：圧延機間の鋼ストリップ重量 WL ：ルーパー重量 ηL ：ルーパー減速比 Φ ：ルーパーモータートルク係数。
数４、数５に示す。図７は圧延機間のルーパー、鋼スト
リップの配置を示す概略図である。図７において、1aは
ｉ圧延機、1bは（ｉ＋１）圧延機、３は鋼ストリップ、
４はルーパーである。 L ：圧延機間中心距離 lx ：上流側圧延機〜ルーパー回転軸間距離 lr ：ルーパー回転軸〜ルーパーローラ中心距離 lG ：ルーパー回転軸〜ルーパー重心間距離 WS ：圧延機間の鋼ストリップ重量 WL ：ルーパー重量 ηL ：ルーパー減速比 Φ ：ルーパーモータートルク係数。
【００２０】
【数３】
【００２１】
【数４】
【００２２】
【数５】
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、その起動時に発生する鋼ストリップのテンションお
よびルーズの発生を抑制し、適正なルーパー制御を行な
うことができ、タンデム圧延機間での鋼ストリップ幅の
ネッキング等の弊害を防止することができる、工業上有
用な効果がもたらされる。
ば、その起動時に発生する鋼ストリップのテンションお
よびルーズの発生を抑制し、適正なルーパー制御を行な
うことができ、タンデム圧延機間での鋼ストリップ幅の
ネッキング等の弊害を防止することができる、工業上有
用な効果がもたらされる。
【図１】ルーパー起動時における、ルーパー角度とルー
パー起動電流と鋼ストリップの張力との関係を示すグラ
フ
パー起動電流と鋼ストリップの張力との関係を示すグラ
フ
【図２】ルーパー起動時における、ルーパー角度とルー
パー起動電流と鋼ストリップの張力との関係を示すグラ
フ
パー起動電流と鋼ストリップの張力との関係を示すグラ
フ
【図３】ルーパー起動時における、ルーパー角度とルー
パー起動電流と鋼ストリップの張力との関係を示すグラ
フ
パー起動電流と鋼ストリップの張力との関係を示すグラ
フ
【図４】この発明の１実施態様を示すフローチャート
【図５】ルーパー起動電流パターンを示すグラフ
【図６】圧延機と鋼ストリップを示す概略図
【図７】圧延機、ルーパー、鋼ストリップを示す概略
図。
図。
１ 圧延機 ２ 位置センサー ３ 鋼ストリップ ４ ルーパー。
Claims (1)
- 【請求項１】 上流側および下流側の圧延機間に設けら
れているルーパーを所定角度上昇させることにより鋼ス
トリップの張力を制御するルーパー制御方法において、 鋼ストリップの上流側圧延機噛み込み時から下流側圧延
機噛み込み時迄の間の時間から鋼ストリップのループ量
を演算し、求めた演算値からルーパー制御角を演算し、
次いで、鋼ストリップの下流側圧延機噛み込み時から起
動させたルーパーの角度を連続的に検出し、前記ルーパ
ーの角度が前記ルーパー制御角以上の所定の角度になっ
たときに前記ルーパーの上昇速度を減少することを特徴
とするルーパー制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4173854A JP2590674B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | ルーパー制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4173854A JP2590674B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | ルーパー制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05337530A JPH05337530A (ja) | 1993-12-21 |
| JP2590674B2 true JP2590674B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=15968385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4173854A Expired - Lifetime JP2590674B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | ルーパー制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590674B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-08 JP JP4173854A patent/JP2590674B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05337530A (ja) | 1993-12-21 |
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