JP2755120B2 - Method and apparatus for controlling change in thickness of hot rolling material and tracking method of change in thickness during hot rolling - Google Patents
Method and apparatus for controlling change in thickness of hot rolling material and tracking method of change in thickness during hot rollingInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延材の板厚を圧
延中に変更する場合において、板厚変更時のマスフロー
変動を極力抑制するようにした走間板厚変更制御方法及
び装置、並びにその走間板厚変更点のトラッキング方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for controlling a change in the thickness of a running strip in which the thickness of a hot-rolled material is changed during rolling during a rolling process. , And a tracking method of the change point of the thickness between the runs.
【０００２】[0002]
【従来の技術】熱間タンデム圧延機において、歩留の向
上、燃料原単位の向上、ロット余剰材の減少等を図るこ
とを目的として、圧延速度を低下させることなく１本の
ストリップから板厚の異なる２種類以上の製品を圧延す
るようにした走間板厚変更制御方法は公知である（特開
昭５６−１１４５０９号、特開昭５６−１１４５１０
号、特開昭５６−１１４５１１号）。2. Description of the Related Art In a tandem hot rolling mill, the thickness of a single strip can be reduced without reducing the rolling speed for the purpose of improving yield, improving fuel consumption rate, and reducing excess material in a lot. A method for controlling a change in the running strip thickness in which two or more types of products different from each other are rolled is known (JP-A-56-114509, JP-A-56-114510).
No., JP-A-56-114511).
【０００３】この従来法においては、板厚はＡＧＣ装置
により制御するものであるが、板厚つまり圧下位置とロ
ール速度を、走間板厚変更点トラッキング装置による切
替タイミングによって同時に変更することにしている。In this conventional method, the sheet thickness is controlled by an AGC apparatus. However, the sheet thickness, ie, the rolling position and the roll speed, are simultaneously changed by the switching timing of the inter-running sheet thickness change point tracking apparatus. I have.
【０００４】この切替タイミングのシーケンスを図示す
ると図１０のとおりである。すなわち、先行材（Ａ材）
と後行材（Ｂ材）の板厚変更点Ｃの位置は走間板厚変更
点トラッキング装置により時々刻々に追跡されており、
その位置がＦi スタンドに到達すると同時に切替タイミ
ング指令を発し、その指令によってＦi スタンドの圧下
位置及びロール速度を同時に変更するものである。FIG. 10 shows a sequence of the switching timing. That is, the preceding material (A material)
And the position of the sheet thickness change point C of the succeeding material (material B) is tracked moment by moment by the inter-running sheet thickness change point tracking device,
A switching timing command is issued at the same time when the position reaches the Fi stand, and the rolling position and the roll speed of the Fi stand are simultaneously changed by the command.
【０００５】一方、走間板厚変更圧延では、板厚変更部
分のオフゲージ長を極力短くすることが歩留向上など経
済的メリットの見地から最も重要な点である。そのため
には板厚変更点のトラッキング精度をより一層向上させ
る必要がある。[0005] On the other hand, in the strip thickness change rolling during running, it is the most important point from the viewpoint of economic merit such as improvement of the yield that the off gauge length of the portion where the thickness is changed is reduced as much as possible. For that purpose, it is necessary to further improve the tracking accuracy of the thickness change point.
【０００６】従来の走間板厚変更点トラッキング方法に
は、冷間圧延の場合と同様に、圧延ロールの回転数と先
進率から圧延機出側のストリップ速度を求め、これを積
分する方法（例えば特公昭４８−１７１４６号）、ある
いは圧延されたストリップの体積流量を演算してトラッ
キングする方法（例えば特公昭６３−２０６０５号）な
どがある。As in the case of the cold rolling, the conventional method for tracking the strip thickness change point between the strips is to determine the strip speed on the exit side of the rolling mill from the number of rotations of the rolling rolls and the advance rate, and integrate this ( For example, there is a method of calculating and tracking the volume flow rate of a rolled strip (for example, Japanese Patent Publication No. 63-20605).
【０００７】この従来の走間板厚変更点トラッキング方
法は、概略以下のように行われている。 ストリップの板厚変更点がＦi スタンド通過時にＦi+
1 スタンドに対するトラッキングを開始する。 トラッキング用計算機のサンプリング周期をΔｔ，Ｆ
i スタンドの圧延ロール速度をＶRi，Ｆi スタンドにお
けるストリップの先進率をｆi とすると、トラッキング
開始からｍサンプリング終了時の板厚変更点の進行距離
Ｌm は、次式により求められる。 Ｌm ＝Ｌm-1 ＋ＶRi（１＋ｆi ）Δｔ …（ａ） 但し、Ｌ0 ＝０（トラッキング開始時）である。 Ｆi スタンドとＦi+1 スタンド間の距離をＸとする
と、 Ｌm ≧Ｘ …（ｂ） が初めて成り立った時点で、板厚変更点がＦi+1 スタン
ドに到達したと判断し、次のＦi+2 スタンドに対するト
ラッキングを開始する。前記処理を順次下流側へ行っ
て、板厚変更点のトラッキングを行い、これに基づいて
走間板厚変更のための圧下指令、ロール速度指令等を制
御している。[0007] The conventional method for tracking the thickness change point during running is generally performed as follows. When the thickness change point of the strip is Fi +
1 Start tracking for the stand. Let Δt, F be the sampling period of the tracking computer.
Assuming that the rolling roll speed of the i-stand is VRi, and the advance rate of the strip in the Fi-stand is fi, the traveling distance Lm from the start of tracking to the end of the sampling at the end of m sampling can be obtained by the following equation. Lm = Lm-1 + VRi (1 + fi) .DELTA.t (a) where L0 = 0 (at the start of tracking). Assuming that the distance between the Fi stand and the Fi + 1 stand is X, it is determined that the thickness change point has reached the Fi + 1 stand when Lm ≧ X (b) holds for the first time, and the next Fi + 2 Start tracking for the stand. The above-described processing is sequentially performed on the downstream side to track the thickness change point, and based on this, a reduction command and a roll speed command for changing the running thickness are controlled.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】まず、従来の走間板厚
変更制御方法では、板厚変更点が当該圧延機スタンドに
到達した時に、同時に圧下位置及びロール速度を変更し
ているので、圧下位置制御装置とロール速度制御装置の
応答遅れに差異がある場合、板厚変更の開始直後にマス
フロー変動が発生し、圧延スタンド間張力及びルーパ角
度にも変動が発生する。First, in the conventional method for controlling the change of the strip thickness during running, when the sheet thickness change point reaches the rolling mill stand, the rolling position and the roll speed are simultaneously changed. If there is a difference in the response delay between the position control device and the roll speed control device, a mass flow fluctuation occurs immediately after the start of the thickness change, and the tension between the rolling stands and the looper angle also fluctuate.
【０００９】装置の応答時間は、通常圧下位置制御装置
の場合、応答ムダ時間τ1 ＝４〜８ｍｓ，応答時定数ｔ
1 ＝１０〜３０ｍｓであるのに対し、ロール速度制御装
置は応答ムダ時間τ2 ＝１０〜２０ｍｓ，応答時定数ｔ
2 ＝４０〜２００ｍｓ程度であり、両者にはかなりの応
答遅れの差異がある。そのため図１１に示すように、油
圧圧下位置は設定変更開始後約４０ｍｓ以内に目標値に
整定するのに対し、ロール速度は約６００ｍｓかかり、
設定変更中の過渡変動は図１１の斜線部Ｄ1 で示すよう
にロール速度の整定完了まで発生する。[0009] The response time of the device is, in the case of the normal rolling-down position control device, the response waste time τ 1 = 4 to 8 ms and the response time constant t
1 = 10 to 30 ms, whereas the roll speed control device has a response waste time τ 2 = 10 to 20 ms and a response time constant t
2 = about 40 to 200 ms, and there is a considerable difference in response delay between the two. Therefore, as shown in FIG. 11, while the hydraulic pressure reduction position is settled to the target value within about 40 ms after the start of the setting change, the roll speed takes about 600 ms,
The transient fluctuation during the setting change occurs until the setting of the roll speed is completed as indicated by the hatched portion D1 in FIG.
【００１０】すなわち、従来法は圧下位置制御装置とロ
ール速度制御装置の応答遅れの差異のため、設定変更中
のマスフロー変動量が大きく、本来の目的である歩留の
向上、燃料原単位の向上、ロット余剰材の減少等の効果
を減ずるという課題があった。That is, in the conventional method, the mass flow fluctuation during the setting change is large due to the difference in response delay between the rolling position control device and the roll speed control device. However, there is a problem that the effect of reducing the excess material of the lot is reduced.
【００１１】次に、熱間連続圧延機では、図１２に示す
ように、スタンド間にはルーパ設備２０があるため、材
料のループ状態により、従来の走間板厚変更点トラッキ
ング方法では誤差が生ずる。例えば、標準的なループ状
態（図１２（ｂ）参照）を想定して、（ｂ）式のＸを設
定した場合でも、図１２（ａ）のようにループが大きく
なった状態では、実際よりも早めに板厚変更点を検出し
てしまうし、図１２（ｃ）のようなテンション状態で
は、実際より遅れて板厚変更点を検出してしまう。Next, in the continuous hot rolling mill, as shown in FIG. 12, since the looper equipment 20 is provided between the stands, an error is caused by the conventional method for tracking the thickness change point between the running strips depending on the loop state of the material. Occurs. For example, assuming a standard loop state (see FIG. 12 (b)), even if X is set in equation (b), in a state where the loop becomes large as shown in FIG. However, the thickness change point is detected earlier, and in the tension state as shown in FIG. 12C, the thickness change point is detected later than actual.
【００１２】本発明は、前述したような課題を解決する
ためになされたもので、まず第１に、圧下位置制御装置
とロール速度制御装置の応答遅れに差異があることを前
提として、この応答遅れに何等の規制を加えることなく
設定変更中のマスフロー変動を簡単に抑制するととも
に、高速かつ円滑に走間板厚変更ができるようにした熱
間圧延材の走間板厚変更制御方法及び装置を得ることを
目的としている。本発明の第２の目的は、ルーパの状態
に関係なく、高精度に走間板厚変更点をトラッキングす
ることができる熱間圧延材の走間板厚変更点トラッキン
グ方法を得ることにある。さらに本発明の第３の目的
は、前記トラッキング方法により走間板厚変更点の下流
スタンドへの到達時間を正確に予測し、より的確にマス
フロー変動を抑制することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem. First, the present invention is based on the premise that there is a difference in response delay between the rolling position control device and the roll speed control device. A method and apparatus for controlling the change of the running strip thickness of a hot-rolled material, in which the mass flow fluctuation during the setting change is easily suppressed without any restriction on the delay, and the running strip thickness can be changed smoothly at a high speed. The purpose is to get. A second object of the present invention is to provide a tracking method for a hot-rolled material in which a change in the thickness of a running strip can be tracked with high accuracy regardless of the state of the looper. Further, a third object of the present invention is to accurately predict the arrival time at a downstream stand of a point at which a change in thickness between running sections reaches a downstream stand by the tracking method, and to suppress mass flow fluctuation more accurately.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、板厚変更点に
おける圧下位置とロール速度の設定変更タイミングを同
時点とするのではなく、相互にずらして設定するように
したもので、好ましくは圧下位置の変更指令タイミング
よりロール速度の変更指令タイミングを早めることによ
り、設定変更中のマスフロー変動を抑制することとした
ものである。According to the present invention, the roll-down position and the roll speed setting change timing at the plate thickness change point are not set at the same time, but are shifted from each other. By setting the roll speed change command timing earlier than the rolling position change command timing, the mass flow fluctuation during the setting change is suppressed.
【００１４】また圧延機スタンド間において板厚変更点
の位置を走間板厚変更点トラッキング装置により追跡す
るものとし、該板厚変更点が所定の圧延機スタンドに到
達する前に、まずロール速度の変更指令をタイミング設
定装置により発し、次いで圧下位置の変更指令を発する
ことにする。Further, the position of the thickness change point between the rolling mill stands is tracked by a running thickness change point tracking device, and before the thickness change point reaches a predetermined rolling mill stand, the roll speed is first determined. Is issued by the timing setting device, and then a command to change the rolling down position is issued.
【００１５】さらにこの場合において、前記板厚変更点
が所定の圧延機スタンドに到達する前における圧下位置
の変更指令タイミングを少なくとも圧下位置制御装置の
応答ムダ時間に対応させて設定するものとする。つま
り、圧下位置制御装置の応答ムダ時間が経過した時に、
板厚変更点が当該圧延機スタンドに到達し圧下位置の変
更を開始するようにする。Further, in this case, the command timing for changing the rolling position before the thickness change point reaches the predetermined rolling mill stand is set at least in accordance with the response waste time of the rolling position control device. In other words, when the response waste time of the rolling position control device has elapsed,
The thickness change point reaches the rolling mill stand and starts changing the rolling position.
【００１６】なお、圧延中においては従来法と同様に板
厚制御装置（ＡＧＣ装置）により板厚を制御しているも
のであり、設定変更中のみに限ってその板厚制御動作を
一時中断するものである。During rolling, the sheet thickness is controlled by a sheet thickness control device (AGC device) as in the conventional method, and the sheet thickness control operation is temporarily interrupted only during setting change. Things.
【００１７】前記のように構成された本発明の走間板厚
変更制御方法を実施する装置は、圧延機スタンド間にお
いて板厚変更点の位置を追跡する走間板厚変更点トラッ
キング装置と、圧下位置制御装置及びロール速度制御装
置にそれぞれ圧下位置変更指令及びロール速度変更指令
を異なるタイミングで出力するタイミング設定装置とか
らなるものである。An apparatus for carrying out the method for controlling a change in the thickness of a running strip according to the present invention configured as described above includes a tracking device for a running thickness change point for tracking a position of a thickness change point between rolling mill stands. And a timing setting device for outputting a rolling position change command and a roll speed changing command at different timings to the rolling position control device and the roll speed control device, respectively.
【００１８】本発明の走間板厚変更点のトラッキング方
法は、熱間圧延材の板速度を一定周期でサンプリングす
ることにより該圧延材の圧延機スタンド間における移動
距離を求め、この移動距離に基づいて走間板厚変更点の
トラッキングを行う方法において、圧延機スタンド間の
ルーパの角度を取り込み、このルーパ角度によるスタン
ド間のループ長を演算し、このループ長と前記圧延材の
移動距離が一致した時点で、走間板厚変更点が下流スタ
ンドに到達したと判定することを特徴とするものであ
る。According to the tracking method of the thickness change point during running of the present invention, the moving distance between the rolling mill stands of the hot-rolled material is obtained by sampling the plate speed of the hot-rolled material at a constant period. In the method of tracking the thickness change point during running based on the basis, the angle of the looper between the rolling mill stands is taken in, the loop length between the stands by this looper angle is calculated, and the loop length and the moving distance of the rolled material are calculated. At the time of coincidence, it is determined that the running thickness change point has reached the downstream stand.
【００１９】そしてまた、熱間圧延材の板速度を一定周
期でサンプリングすることにより該圧延材の圧延機スタ
ンド間における移動距離を求め、圧延機スタンド間のル
ーパの角度を取り込み、このルーパ角度によるスタンド
間のループ長を演算し、このループ長と前記圧延材の移
動距離の差から走間板厚変更点が下流スタンドに到達す
る時間を予測し、走間板厚変更点が下流スタンドに到達
する前に、圧下位置及びロール速度の変更指令を異なる
タイミングで出力することを特徴とする熱間圧延材の走
間板厚変更制御方法である。Further, the moving distance of the hot-rolled material between the rolling mill stands is obtained by sampling the plate speed of the hot-rolled material at a constant cycle, and the angle of the looper between the rolling mill stands is taken in. Calculate the loop length between the stands, predict the time when the running thickness change point reaches the downstream stand from the difference between this loop length and the travel distance of the rolled material, and reach the downstream stand when the running thickness change point reaches the downstream stand. The method for controlling the change of the running strip thickness of the hot-rolled material is characterized in that commands for changing the rolling position and the roll speed are output at different timings before the rolling.
【００２０】[0020]
【作用】図１に示すように、圧延スケジュールに基づく
板厚変更点の位置が当該圧延機スタンドに到達した時を
基準として、そのＴ1 (sec) 前に圧下位置の変更を開始
するように圧下位置の変更指令タイミングを設定し、そ
れよりも前のＴ2 (sec)（Ｔ2 ＞Ｔ1 ）前にロール速度
の変更を開始するようにロール速度の変更指令タイミン
グを設定する。そうすると、同図の斜線部Ｄ2 で示すよ
うに、設定変更中のマスフロー変動が±相殺する方向に
働き、二乗面積も低減するため、設定変更中のマスフロ
ー変動を大巾に緩和・抑制することになる。As shown in FIG. 1, the rolling reduction is started so that the rolling position change is started T1 (sec) before the position of the thickness change point based on the rolling schedule reaches the rolling mill stand. The position change command timing is set, and the roll speed change command timing is set so that the roll speed change is started before T2 (sec) (T2> T1) earlier than that. Then, as indicated by the hatched portion D2 in the figure, the mass flow fluctuation during the setting change works in the direction of canceling out ± and the square area is reduced, so that the mass flow fluctuation during the setting change can be greatly reduced or suppressed. Become.
【００２１】板厚変更点の当該スタンド到達時を基準と
する位相進め時間Ｔ1 及びＴ2 は、マスフロー変動を抑
制するように選び、タイミング設定装置にて設定する。
このＴ1 ，Ｔ2 は、経験値から選んでも良いし、時定数
とムダ時間の差異から簡易式により選んでも良い。また
マスフロー変動の時間平均値を０にするように選んでも
良いし、マスフロー変動の時間二乗和を最小にする最適
制御問題で選んでも構わない。要は、圧下位置、ロール
速度の変更によって発生するマスフロー外乱の方向が図
１のように途中で転向する形態となるように、前記Ｔ1
，Ｔ2 を選定することである。The phase advance times T1 and T2 based on the time when the plate thickness change point reaches the stand are selected so as to suppress the mass flow fluctuation, and are set by the timing setting device.
T1 and T2 may be selected from empirical values, or may be selected by a simple formula based on the difference between the time constant and the waste time. Further, the time average value of the mass flow fluctuation may be selected to be 0, or may be selected for an optimal control problem that minimizes the sum of the squares of the mass flow fluctuation. The point is that the T1 is set so that the direction of the mass flow disturbance generated by the change of the rolling position and the roll speed is turned halfway as shown in FIG.
, T2.
【００２２】いま、圧下位置変更はマスフロー増の方向
に作用するものとし、ロール速度変更はマスフロー減の
方向に作用するものとする。従来法（図１０）と本発明
法（図１）のマスフロー変動の違いを比較すると図２の
ようになる。図２から明らかなように、従来法ではマス
フロー変動はマスフロー増の方向にのみ発生するが、本
発明法ではマスフロー変動はマスフロー減の方向に一旦
発生し、後にマスフロー増の方向に転向するため、Ｔ0
区間内の変動平均値は本発明のほうが低減されることに
なる。また図２における二乗面積も低減される。したが
って、板厚変更時のマスフロー変動の抑制効果が著しい
ものである。Now, it is assumed that the change in the rolling position acts in the direction of increasing the mass flow, and the change in the roll speed acts in the direction of decreasing the mass flow. FIG. 2 shows a comparison of the difference in the mass flow variation between the conventional method (FIG. 10) and the method of the present invention (FIG. 1). As is clear from FIG. 2, the mass flow fluctuation occurs only in the direction of mass flow increase in the conventional method, but in the method of the present invention, the mass flow fluctuation occurs once in the direction of mass flow decrease and later turns to the direction of mass flow increase. T0
The variation average value in the section is reduced in the present invention. Further, the square area in FIG. 2 is also reduced. Therefore, the effect of suppressing the mass flow fluctuation when the plate thickness is changed is remarkable.
【００２３】次に、本発明の走間板厚変更点トラッキン
グ方法を図８により説明する。スタンド間の材料ループ
長ｌを、例えばルーパ角度θから、次式により演算す
る。 ｌ＝｛（Ｓ1 ＋ｒcos θ）2 ＋（ｒsin θ＋ＲL −ｈ）2 ｝1/2 ＋｛（Ｓ2 −ｒcos θ）2 ＋（ｒsin θ＋ＲL −ｈ）2 ｝1/2 …（ｃ） ここで、Ｓ1 ，Ｓ2 はそれぞれルーパ回転軸（ピボット
軸）２１から上流スタンドＦi 及び下流スタンドＦi+1
までの距離、ｒはルーパアーム２２の長さ、ＲL はルー
パロール２３の半径、ｈはルーパ回転軸２１からパスラ
インＰまでの距離である。Next, a method of tracking a change in the thickness between running strips according to the present invention will be described with reference to FIG. The material loop length 1 between the stands is calculated from, for example, the looper angle θ by the following equation. l = {(S1 + rcos θ) 2 + (rsin θ + RL−h) 2 ｝ 1/2 + ｛(S2−rcos θ) 2 + (rsin θ + RL−h) 2 ｝ 1/2 (c) where S1 , S2 from the looper rotation axis (pivot axis) 21 to the upstream stand Fi and the downstream stand Fi + 1, respectively.
, R is the length of the looper arm 22, RL is the radius of the looper roll 23, and h is the distance from the looper rotation shaft 21 to the pass line P.
【００２４】板厚変更点が上流スタンドＦi を通過した
時から、各サンプリング時点で（ｃ）式により材料ルー
プ長ｌを演算するとともに、（ａ）式に基づく板厚変更
点の進行距離Ｌm を求める。そして、 Ｌm ≧ｌ …（ｄ） が初めて成立した時点で、板厚変更点が下流側スタンド
Ｆi+1 に到達したと判定し、次スタンドＦi+1 に対する
トラッキングを開始する。From the time when the sheet thickness change point passes through the upstream stand Fi, at each sampling time, the material loop length 1 is calculated by the equation (c), and the traveling distance Lm of the sheet thickness change point based on the equation (a) is calculated. Ask. When Lm ≧ l (d) is satisfied for the first time, it is determined that the thickness change point has reached the downstream stand Fi + 1, and tracking to the next stand Fi + 1 is started.
【００２５】また、Ｎo.１，Ｎo.２，Ｎo.３等の上流側
の仕上げスタンドでは、材料の板厚が厚く、曲げ剛性が
大きいため、それを考慮して、前記（ｃ）式の代わり
に、下記の補正を行ってもよい。 ｌ＝Ｋ［｛（Ｓ1 ＋ｒcos θ）2 ＋（ｒsin θ＋ＲL −ｈ）2 ｝1/2 ＋｛（Ｓ2 −ｒcos θ）2 ＋（ｒsin θ＋ＲL −ｈ）2 ｝1/2 ］…（ｅ） 但し、Ｋは曲げ剛性に基づく補正係数で、Ｋ≧１であ
り、板厚ごとに板の材料２次モーメントから計算し、テ
ーブル化しておく。Further, in the finishing stands on the upstream side of No. 1, No. 2, No. 3, etc., since the thickness of the material is large and the bending stiffness is large, the above-mentioned formula (c) is taken into consideration. Alternatively, the following correction may be made. 1 = K [｛(S1 + rcos θ) 2 + (rsin θ + RL−h) 2 ｝ 1/2 + ｛(S2−rcos θ) 2 + (rsin θ + RL−h) 2 ｝ 1/2 ] (e) , K are correction coefficients based on bending stiffness, and K ≧ 1, and are calculated from the sheet material second moment for each sheet thickness and are tabulated.
【００２６】 [0026]
【００２７】また、（ｃ）式の材料ループ長ｌと（ａ）
式の板厚変更点の進行距離Ｌm との差から、板厚変更点
が下流スタンドＦi+1 に到達する時間を予測することに
より、板厚変更点の到達前に、前述のように異なるタイ
ミングで圧下位置及びロール速度の変更指令を出力する
ことでマスフロー変動の抑制が可能になる。Further, the material loop length l of the equation (c) and (a)
By estimating the time when the sheet thickness change point reaches the downstream stand Fi + 1 from the difference between the sheet thickness change point and the traveling distance Lm in the equation, the different timing before the sheet thickness change point arrives as described above. By outputting a command to change the rolling position and the roll speed, mass flow fluctuation can be suppressed.
【００２８】[0028]
【実施例】図３は本発明の一実施例による走間板厚変更
制御装置のブロック図である。図において、１０は圧延
材であり、Ｆi スタンドとＦi-1 スタンドにおいてそれ
ぞれ板厚制御のもとで圧延が行われている状態を示して
いる。Ｆi スタンドに対する板厚制御装置（ＡＧＣ装
置）の一部を構成する圧下位置制御装置１が図示されて
おり、また各スタンドに共通のロール速度制御装置２が
設けられている。４は走間板厚変更点トラッキング装置
で、Ｆi-1 スタンドのパルス発生器３により板厚変更点
Ｃの位置をスタンド間において時々刻々に追跡するもの
であり、Ｆiスタンドの出側に設置されている板厚計
（図示せず）に到達するまで追跡する。この板厚変更点
Ｃの位置はタイミング設定装置５に入力される。そして
前記位相進め時間Ｔ1 ，Ｔ2 に相当する距離だけ板厚変
更点ＣがＦi スタンドの手前に到達した時、タイミング
設定装置５により、まずロール速度の変更指令を速度設
定タイミングＴ2 で出力し、次いで圧下位置の変更指令
を圧下設定タイミングＴ1で出力する。FIG. 3 is a block diagram of a control device for changing the thickness of a running section according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 10 denotes a rolled material, and shows a state in which rolling is performed under the thickness control in the Fi stand and the Fi-1 stand, respectively. A roll-down position control device 1 which is a part of a thickness control device (AGC device) for a Fi stand is shown, and a roll speed control device 2 common to each stand is provided. Numeral 4 is a track thickness change point tracking device for tracking the position of the thickness change point C between stands by the pulse generator 3 of the Fi-1 stand, and is installed on the exit side of the Fi stand. Tracking until reaching a thickness gauge (not shown). The position of the thickness change point C is input to the timing setting device 5. When the thickness change point C reaches a position just before the Fi stand by a distance corresponding to the phase advance times T1 and T2, the timing setting device 5 first outputs a roll speed change command at the speed setting timing T2. A command to change the rolling position is output at the rolling setting timing T1.
【００２９】Ｔ1 ，Ｔ2 の選び方は、例えば圧下位置制
御装置１のムダ時間をτ1 ，時定数をｔ1 ，ロール速度
制御装置２のムダ時間をτ2 ，時定数をｔ2 とすると、 Ｔ1 ＝τ1 …（１） Ｔ2 ＝τ2 ＋ｔ2 ／２−ｔ1 ／２ …（２） またはＴ2 ＝τ2 ＋３ｔ2 ／２−３ｔ1 ／２ …（３） のような簡易式で設定することもできる。また経験値や
過去の実績から選定しても良いし、マスフロー変動の時
間平均値が０になるように算出しても良いし、二乗面積
の積分値が最小化される最適制御問題にして算出しても
良い。なお、前記Ｔ1 ，Ｔ2 の計算例を図５に示す。ま
た（３）式における３ｔ1 は９５％圧下整定時間、３ｔ
2 は９５％速度整定時間である。The method of selecting T1 and T2 is, for example, assuming that the wasted time of the rolling position control device 1 is τ1, the time constant is t1, the wasted time of the roll speed control device 2 is τ2, and the time constant is t2, T1 = τ1 ... ( 1) T2 = .tau.2 + t2 / 2-t1 / 2 (2) or T2 = .tau.2 + 3t2 / 2-3t1 / 2 (3) Also, it may be selected from experience values or past results, may be calculated so that the time average value of mass flow fluctuation becomes 0, or may be calculated as an optimal control problem in which the integrated value of the squared area is minimized. You may. FIG. 5 shows an example of the calculation of T1 and T2. 3t1 in the equation (3) is a 95% reduction settling time, 3t
2 is the 95% speed settling time.
【００３０】図４はタイミング設定装置の動作を示すフ
ローチャートである。前述のように板厚変更点位置は走
間板厚変更点トラッキング装置４により時々刻々に入力
されているので、その位置をまずステップＳ１において
読み取る。次に、ステップＳ２において現在の板速度か
ら圧下変更、ロール速度変更位置をそれぞれ計算する。
このステップＳ２においては板速度計６から板速度を入
力するとともに、事前に計算されたＴ1 ，Ｔ2 の時間が
設定されている。板厚変更点位置が前記ステップＳ２に
て算出された変更点位置に到達したら（ステップＳ
３），ステップＳ４においてその変更が圧下位置に対す
るものか、それともロール速度に対するものかを判定す
る。速度変更ならロール速度制御装置２に対しロール速
度の設定変更を指示し（ステップＳ５），圧下変更なら
圧下位置制御装置１に対し圧下位置の設定変更を指示す
る（ステップＳ６）。このようにして全設定変更が完了
するまで（ステップＳ７），前記手順を繰り返す。FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the timing setting device. As described above, since the thickness change point position is input every moment by the running thickness change point tracking device 4, the position is first read in step S1. Next, in step S2, a change in rolling reduction and a change in roll speed are calculated from the current plate speed.
In this step S2, the plate speed is input from the plate speedometer 6 and the times T1 and T2 calculated in advance are set. When the thickness change point position reaches the change point position calculated in step S2 (step S2).
3) In step S4, it is determined whether the change is for the rolling position or the roll speed. If the speed is to be changed, the roll speed controller 2 is instructed to change the roll speed (step S5). If the speed is to be changed, the roll position controller 1 is instructed to change the roll position (step S6). The above procedure is repeated until all setting changes are completed (step S7).
【００３１】次に、図５は前記Ｔ1 ，Ｔ2 の計算例を示
したものである。圧下位置及びロール速度グラフの時間
座標において、板厚変更点のＦi スタンド到達時を基準
Ｏとしてロール速度変更を先行させることにより、圧下
変更開始点及び速度変更開始点を前記（１）式、（２）
式のように図上から簡単に求めることができる。Next, FIG. 5 shows an example of the calculation of T1 and T2. In the time coordinates of the rolling position and the roll speed graph, the roll speed change is preceded by using the time when the sheet thickness change point arrives at the Fi stand as the reference O. 2)
It can be easily obtained from the figure as in the equation.
【００３２】次に、図６及び図７は本発明により走間板
厚変更制御を行ったときのマスフロー変動幅をスタンド
間張力とルーパ角度で調べたデータを示すものである。
図６、図７からわかるように、従来のように圧下位置と
ロール速度の変更開始タイミングを同時とすると、スタ
ンド間張力及びルーパ角度共に最大値及び最小値間の幅
が非常に大きくなり、したがってマスフロー変動幅も大
きいものとなっている。これに対して、本発明のように
圧下位置とロール速度の変更開始タイミングにずれを設
けると、スタンド間張力及びルーパ角度の変動幅がいず
れも減少し、その変更開始タイミングのずれが１００ｍ
ｓ程度のときに最小になっている。Next, FIGS. 6 and 7 show data obtained by examining the mass flow fluctuation width when the running thickness change control is performed according to the present invention, using the tension between the stands and the looper angle.
As can be seen from FIGS. 6 and 7, if the rolling start position and the roll speed change start timing are the same as in the related art, the width between the maximum value and the minimum value in both the stand-to-stand tension and the looper angle becomes very large. The mass flow fluctuation range is also large. On the other hand, when a shift is provided between the roll-down position and the roll speed change start timing as in the present invention, the fluctuation width of the stand-to-stand tension and the looper angle are both reduced, and the shift of the change start timing is 100 m.
It is at a minimum at about s.
【００３３】すなわち、本発明においては、圧下位置と
ロール速度の変更開始タイミングのずれを適切に選定す
ることにより、圧下位置制御装置、ロール速度制御装置
の応答遅れの差異を何等調整することなくマスフロー変
動を抑制することができることになる。That is, in the present invention, the mass flow can be adjusted without any adjustment of the difference in response delay between the rolling position control device and the roll speed control device by appropriately selecting the difference between the rolling position and the roll speed change start timing. Fluctuations can be suppressed.
【００３４】次に、図９は本発明の走間板厚変更点トラ
ッキング方法を実施する装置の構成図である。この走間
板厚変更点トラッキング装置１１は、各スタンドからロ
ール回転数とルーパ装置２０のルーパ角度θを取り込む
構成となっている。そのため、圧延機駆動モータ１２の
回転数及びルーパ駆動モータ２４の回転角度がトラッキ
ング装置１１に入力されるようになっている。そして、
トラッキング装置１１において、（ａ）式、（ｃ）式の
演算を行い、（ｄ）式から板厚変更点が次スタンドＦi+
1 に到達したか否かの判定を行う。なお、（ａ）式の計
算に必要な先進率等のデータは事前に設定計算機１３か
ら与えられている。トラッキング装置１１の判定結果に
よる板厚変更点の到達したとの指令は圧下・速度変更制
御装置１４に与えられ、この到達指令に基づき、圧下・
速度変更制御装置１４は圧下位置制御装置１及び圧延機
駆動モータ１２に指令を出力し、走間板厚変更制御を行
う。なお、トラッキング装置１１と圧下・速度変更制御
装置１４の機能を１つの計算機または装置で行わせるこ
とも可能である。Next, FIG. 9 is a block diagram of an apparatus for carrying out the method for tracking a change point between running thicknesses according to the present invention. The running thickness change point tracking device 11 is configured to take in the number of roll rotations and the looper angle θ of the looper device 20 from each stand. Therefore, the rotation speed of the rolling mill drive motor 12 and the rotation angle of the looper drive motor 24 are input to the tracking device 11. And
In the tracking device 11, the equations (a) and (c) are calculated.
Determine if 1 has been reached. Note that data such as the advance rate necessary for the calculation of the expression (a) is given from the setting computer 13 in advance. A command to the effect that the thickness change point has been reached based on the determination result of the tracking device 11 is given to the reduction / speed change control device 14, and based on this arrival command, the reduction /
The speed change control device 14 outputs a command to the rolling position control device 1 and the rolling mill drive motor 12 to perform a change in the running thickness. The functions of the tracking device 11 and the reduction / speed change control device 14 can be performed by one computer or device.
【００３５】また、（ｃ）式の材料ループ長ｌと（ａ）
式の板厚変更点の進行距離Ｌm との差を求めることによ
り、板厚変更点のＦi+1 スタンドへの到達時間を予測で
きるので、図３のようにタイミング設定装置５を介し
て、トラッキング装置１１から圧下指令及び速度指令
を、板厚変更点がＦi+1 スタンドに到達する前に、圧下
・速度変更制御装置１４に送ることにより、的確にマス
フロー変動を抑制することができる。Further, the material loop length l of the equation (c) and (a)
By calculating the difference between the sheet thickness change point and the traveling distance Lm in the formula, the arrival time of the sheet thickness change point at the Fi + 1 stand can be predicted. Therefore, tracking is performed via the timing setting device 5 as shown in FIG. By sending the reduction command and the speed command from the device 11 to the reduction / speed change controller 14 before the thickness change point reaches the Fi + 1 stand, the mass flow fluctuation can be accurately suppressed.
【００３６】また、図９の例でスタンド間の距離Ｓを５
５００mmとし、ルーパ角度θが１０〜２０°変化すると
き、本発明によると、板厚変更点の位置ずれを３０mm程
度補正することになる。誤差は累積されて最終的には１
０〜２０倍にもなるため、誤差の少ないことは上流スタ
ンドにおいて特に効果がある。Further, in the example of FIG.
According to the present invention, when the looper angle θ changes by 10 ° to 20 ° when the thickness is set to 500 mm, the displacement of the thickness change point is corrected by about 30 mm. The errors are accumulated and eventually become 1
Since it is 0 to 20 times, the small error is particularly effective in the upstream stand.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧下位置
とロール速度の変更開始タイミングにずれを設けるだけ
で簡単に設定変更中のマスフロー変動を抑制することが
できる。そしてその変更開始タイミングのずれを、マス
フロー変動が中間で方向を転向するように圧下位置の変
更開始タイミングよりロール速度の変更開始タイミング
を早めるなどの方法で適切に選定することにより、マス
フロー変動幅をより一層小さくすることができる。また
これによって走間板厚変更を高速かつ円滑に行うことが
できる。As described above, according to the present invention, it is possible to easily suppress the mass flow fluctuation during the setting change simply by providing a shift between the rolling position and the change start timing of the roll speed. The deviation of the change start timing is appropriately selected by, for example, advancing the start timing of the change of the roll speed from the start timing of the change of the rolling-down position so that the mass flow fluctuation turns in the middle direction, and thereby the width of the mass flow fluctuation is reduced. It can be even smaller. In addition, it is possible to smoothly and quickly change the thickness during running.
【００３８】また、スタンド間のルーパ角度情報を取り
込んで、常時スタンド間の材料ループ長を計算し、これ
に基づき板厚変更点の下流スタンドへの到達を判断する
ことにしているため、材料ループ長の大小による誤差の
混入がなく、高精度のトラッキングが可能となり、その
結果、走間板厚変更時のオフゲージを大巾に減少させる
ことができる。Further, the looper angle information between the stands is taken in, the material loop length between the stands is constantly calculated, and the arrival of the sheet thickness change point to the downstream stand is determined based on this. There is no mixing of errors due to the length, and high-accuracy tracking becomes possible. As a result, the off gauge at the time of changing the running plate thickness can be greatly reduced.
【００３９】さらにまた、ルーパ角度に基づく材料ルー
プ長と板厚変更点の進行距離との差から板厚変更点の到
達時間を予測できるので、その到達前に異なるタイミン
グで圧下位置及びロール速度の変更指令を出力すること
により、的確なマスフロー変動の抑制が可能になる。Furthermore, the arrival time of the sheet thickness change point can be predicted from the difference between the material loop length based on the looper angle and the travel distance of the sheet thickness change point. By outputting the change command, it is possible to accurately suppress the mass flow fluctuation.
【図１】本発明の走間板厚変更制御方法を示す説明図で
ある。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a method for controlling a change in a running sheet thickness according to the present invention.
【図２】本発明法と従来法によるマスフロー変動の比較
図である。FIG. 2 is a comparison diagram of the mass flow fluctuation between the method of the present invention and the conventional method.
【図３】本発明の一実施例による走間板厚変更制御装置
のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a running thickness change control device according to an embodiment of the present invention;
【図４】本発明におけるタイミング設定装置の動作を示
すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the timing setting device according to the present invention.
【図５】本発明における圧下位置とロール速度の位相進
め時間Ｔ1 ，Ｔ2 の計算方法を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of calculating phase advance times T1 and T2 of a rolling position and a roll speed in the present invention.
【図６】本発明のマスフロー変動抑制効果を示すための
スタンド間張力の変動データ線図である。FIG. 6 is a fluctuation data diagram of tension between stands to show the effect of suppressing mass flow fluctuation of the present invention.
【図７】本発明のマスフロー変動抑制効果を示すための
ルーパ角度の変動データ線図である。FIG. 7 is a loop data diagram of looper angle for showing the effect of suppressing mass flow fluctuation of the present invention.
【図８】本発明における材料ループ長を計算するための
説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for calculating a material loop length in the present invention.
【図９】本発明の他の実施例による走間板厚変更点トラ
ッキング方法を実施する装置の構成図である。FIG. 9 is a block diagram of an apparatus for performing a tracking thickness change point tracking method according to another embodiment of the present invention.
【図１０】従来の走間板厚変更制御方法におけるタイム
チャートである。FIG. 10 is a time chart in the conventional running thickness change control method.
【図１１】従来の走間板厚変更制御方法における応答遅
れの差異に基づくマスフロー変動を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a mass flow fluctuation based on a difference in response delay in a conventional running thickness change control method.
【図１２】従来のルーパ装置による材料のループ状態を
示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory view showing a loop state of a material by a conventional looper device.
１ 圧下位置制御装置 ２ ロール速度制御装置 ３ パルス発生器 ４ 走間板厚変更点トラッキング装置 ５ タイミング設定装置 １０ 圧延材 １１ 走間板厚変更点トラッキング装置 １２ 圧延機駆動モータ １３ 設定計算機 １４ 圧下・速度変更制御装置 ２０ ルーパ装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 rolling position control device 2 roll speed control device 3 pulse generator 4 running thickness change point tracking device 5 timing setting device 10 rolled material 11 running thickness change point tracking device 12 rolling mill drive motor 13 setting computer 14 reduction / Speed change control device 20 Looper device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 賢 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−273210（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−52963（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21B 37/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Ken Oka 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Kokan Co., Ltd. (56) References JP-A-61-273210 (JP, A) JP-A-63 −52963 (JP, B2) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B21B 37/00
Claims (6)
制御しながら圧延し、圧延中に圧下位置及びロール速度
を変更することにより板厚を変更するようにした走間板
厚変更制御方法において、圧下位置の変更指令タイミングよりロール速度の変更指
令タイミングを早めるように 変更指令タイミングにずれ
を設けることにより設定変更中のマスフロー変動を抑制
することを特徴とする熱間圧延材の走間板厚変更制御方
法。1. A change in running thickness in which a hot-rolled material is rolled while controlling the thickness by a thickness control device, and the thickness is changed by changing a rolling position and a rolling speed during rolling. In the control method, the roll speed change
A method of controlling a change in the running strip thickness of a hot-rolled material , wherein a change in a change command timing is set so as to advance a command timing, thereby suppressing a mass flow variation during a setting change.
位置を走間板厚変更点トラッキング装置により追跡し、
該板厚変更点が所定の圧延機スタンドに到達する前に、
まずロール速度の変更指令をタイミング設定装置により
出力し、次いで圧下位置の変更指令を出力することを特
徴とする請求項１記載の熱間圧延材の走間板厚変更制御
方法。2. The position of a thickness change point between rolling mill stands is tracked by a running thickness change point tracking device,
Before the thickness change point reaches a predetermined rolling mill stand,
2. The method according to claim 1, wherein a command for changing the roll speed is output by the timing setting device, and then a command for changing the rolling position is output.
に到達する前における圧下位置の変更指令タイミングを
少なくとも圧下位置制御装置の応答ムダ時間に対応させ
て設定することを特徴とする請求項２記載の熱間圧延材
の走間板厚変更制御方法。3. The rolling position change command timing before the plate thickness change point reaches a predetermined rolling mill stand is set in accordance with at least the response waste time of the rolling position control device. 2. The method for controlling a change in a running sheet thickness of a hot-rolled material according to item 2 .
位置を追跡する走間板厚変更点トラッキング装置と、 圧下位置制御装置及びロール速度制御装置にそれぞれ圧
下位置変更指令及びロール速度変更指令を異なるタイミ
ングで出力するタイミング設定装置とを具備する熱間圧
延材の走間板厚変更制御装置。4. A rolling thickness change point tracking device for tracking the position of a thickness change point between rolling mill stands, and a rolling position change command and a roll speed change command to a rolling position control device and a roll speed control device, respectively. A running thickness changing control device for a hot-rolled material, comprising a timing setting device that outputs at different timings.
リングすることにより該圧延材の圧延機スタンド間にお
ける移動距離を求め、この移動距離に基づいて走間板厚
変更点のトラッキングを行う方法において、 圧延機スタンド間のルーパの角度を取り込み、 このルーパ角度によるスタンド間のループ長を演算し、 このループ長と前記圧延材の移動距離が一致した時点
で、走間板厚変更点が下流スタンドに到達したと判定す
ることを特徴とする熱間圧延材の走間板厚変更点トラッ
キング方法。5. A moving distance between the rolling mill stands of the hot-rolled material is sampled at a constant period by sampling the plate speed of the hot-rolled material, and a change point of the running thickness is tracked based on the moving distance. In the method, the angle of the looper between the rolling mill stands is taken in, the loop length between the stands based on the looper angle is calculated, and when the loop length matches the moving distance of the rolled material, the running thickness change point is determined. A method of tracking a change in thickness between running strips of a hot-rolled material, wherein the tracking point is determined to have reached a downstream stand.
リングすることにより該圧延材の圧延機スタンド間にお
ける移動距離を求め、 圧延機スタンド間のルーパの角度を取り込み、 このルーパ角度によるスタンド間のループ長を演算し、 このループ長と前記圧延材の移動距離の差から走間板厚
変更点が下流スタンドに到達する時間を予測し、 走間板厚変更点が下流スタンドに到達する前に、圧下位
置及びロール速度の変更指令を異なるタイミングで出力
することを特徴とする熱間圧延材の走間板厚変更制御方
法。6. A moving distance of the hot-rolled material between the rolling mill stands by sampling a plate speed of the hot-rolled material at a constant cycle, a looper angle between the rolling mill stands is taken in, and a stand based on the looper angle is obtained. Calculate a loop length between the loop lengths, and predict a time at which the running thickness change point reaches the downstream stand from the difference between the loop length and the moving distance of the rolled material, and the running thickness change point reaches the downstream stand. A method for controlling a change in a running strip thickness of a hot-rolled material, wherein a command for changing a rolling position and a roll speed are output at different timings.
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