JP2791170B2 - Rolling control device - Google Patents
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- B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
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- B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は圧延機により圧延された被圧延材の張力を板
形状計により検出し、その検出値をもとに被圧延材の平
坦度を制御する圧延制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention detects the tension of a material to be rolled by a rolling mill with a plate shape meter, and performs rolling on the basis of the detected value. The present invention relates to a rolling control device for controlling flatness of a material.
（従来の技術） 鉄、アルミ産業等で使用されている板圧延機において
は、被圧延材の板幅方向の平坦度を一定にするため、最
終圧延スタンドを抜けた板の板幅方向の張力を検出し、
その検出値をもとに被圧延材の板幅方向の平坦度を制御
するようにしている。(Prior art) In a plate rolling mill used in the iron and aluminum industries, etc., in order to keep the flatness of the material to be rolled in the plate width direction constant, the tension in the plate width direction of the plate passed through the final rolling stand. To detect
The flatness of the material to be rolled in the sheet width direction is controlled based on the detected value.
第５図はかかる圧延機の代表例としての冷間圧延機の
最終スタンド以降の構成を示している。第５図に示すよ
うに、最終スタンド２を抜けた被圧延材１はリワインド
リール７に巻き取られるが、その間に被圧延材１に対し
てテンションを与えるテンションロール３、被圧延材１
の張力を検出する板形状計４、板形状計側デフレクタロ
ール５およびリワインドリール側デフレクタロール６が
配設されている。FIG. 5 shows a configuration of a cold rolling mill as a typical example of such a rolling mill after the last stand. As shown in FIG. 5, the rolled material 1 that has passed through the final stand 2 is taken up on a rewind reel 7, during which the tension roll 3 and the rolled material 1 that apply tension to the rolled material 1 are provided.
A plate shape meter 4, a plate shape meter-side deflector roll 5 and a rewind reel-side deflector roll 6 for detecting the tension of the sheet are provided.
上記板形状計４は一般的に第６図（ａ），（ｂ）に示
すような構成となっている。即ち、この板形状計４は複
数個のロール状の荷重検出セグメント4aをロール軸方向
に密接させて配設したものであり、各セグメント4aから
検出される荷重を板幅方向の張力分布とし、この張力分
布を板の平坦度として扱うものである。The plate shape meter 4 is generally configured as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). That is, the plate shape meter 4 has a plurality of roll-shaped load detection segments 4a arranged in close contact with each other in the roll axis direction, and the load detected from each segment 4a is defined as a tension distribution in the plate width direction. This tension distribution is treated as the flatness of the plate.
ところで、このような板形状計４により検出された荷
重検出値を平坦度演算部に取込む場合、通常各セグメン
ト4aの検出値を例えば50ms程度のサンプリング周期で入
力して平坦度を求めるようにしている。By the way, when the detected load value detected by the plate shape meter 4 is taken into the flatness calculating section, the detected value of each segment 4a is usually input at a sampling cycle of, for example, about 50 ms, and the flatness is calculated. ing.
しかし、板形状計４の各セグメント4aにより検出され
る検出値には、荷重検出成分の他に板形状計４の回転に
伴って発生する振動成分が含まれ、この振動成分の影響
で安定した平坦度制御を行なうことができない。However, the detection value detected by each segment 4a of the plate shape meter 4 includes a vibration component generated by rotation of the plate shape meter 4 in addition to the load detection component, and is stabilized by the influence of the vibration component. Flatness control cannot be performed.
ここで、板形状計４の何れか一つのセグメント4aに注
目してその検出値を分析すると、第７図に示すように板
形状計４の回転数に同期した振動分が見られ、これは明
らかに板形状計４のロール偏芯等の機械的要因によるも
ので、検出値には常にこの振動分が含まれていることが
分かる。Here, when one of the segments 4a of the plate shape meter 4 is focused on and its detection value is analyzed, a vibration component synchronized with the rotation speed of the plate shape meter 4 is seen as shown in FIG. Obviously, this is due to mechanical factors such as roll eccentricity of the plate shape meter 4, and the detected value always includes this vibration.
（発明が解決しようとする課題） このように板形状計４により検出された荷重検出値に
は、そのロール回転に伴って発生する振動成分が含まれ
るため、これを所定のサンプリング周期で平坦度演算部
に取込んで被圧延材の平坦度を制御しても振動成分の影
響で不安定な制御になってしまうという問題がある。つ
まり、第７図において、サンプリングのタイミングによ
っては機械的振動部分が最大になるときと最小になると
きがあり、この時点で取込んだ検出値から平坦度を求め
てもその振動成分による影響が大きいため、不安定な平
坦度制御となる。(Problems to be Solved by the Invention) Since the load detection value detected by the plate shape meter 4 includes a vibration component generated by the rotation of the roll, the load detection value is determined by the flatness at a predetermined sampling cycle. Even when the flatness of the material to be rolled is controlled by taking it into the calculation unit, there is a problem that the control is unstable due to the influence of the vibration component. In other words, in FIG. 7, depending on the sampling timing, the mechanical vibration portion may be maximum or minimum, and even if the flatness is obtained from the detected value acquired at this time, the influence of the vibration component is not significant. Since it is large, the flatness control becomes unstable.
本発明は板形状計により検出された検出値に含まれる
機械的振動分による影響をなくして安定した状態で被圧
延材の平坦度制御を行なうことができる圧延制御装置を
提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a rolling control device capable of performing flatness control of a material to be rolled in a stable state without being affected by a mechanical vibration component included in a detection value detected by a plate shape meter. I do.
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、圧延機により圧
延された被圧延材の張力を板形状計により検出し、その
検出値をもとに被圧延材の平坦度を制御する圧延制御装
置において、前記板形状計のロールが所定角度回転する
ごとにサンプリング信号を発生するサンプリングタイミ
ング発生手段と、このサンプリングタイミング発生手段
よりサンプリング信号が発生する毎に前記板形状計によ
り検出された板形状形ロール回転角に相当する被圧延材
の張力分布の検出値を取込み、前記板形状形ロールが１
回転する毎にその平均値を求めて前記被圧延材の平坦度
制御系に与える演算処理手段とを備えたものである。[Constitution of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention detects the tension of a material to be rolled by a rolling mill with a plate shape meter, and uses the detected value as a basis. In the rolling control device for controlling the flatness of the material to be rolled, a sampling timing generating means for generating a sampling signal every time the roll of the plate shape meter rotates a predetermined angle, and a sampling signal is generated from the sampling timing generating means. In each case, a detected value of the tension distribution of the material to be rolled, which corresponds to the rotation angle of the plate-shaped roll detected by the plate-shape meter, is taken into account.
Arithmetic processing means for calculating an average value each time the motor rotates and applying the average value to the flatness control system for the material to be rolled.
（作用） このような構成の圧延制御装置にあっては、板形状計
のロールが所定角度回転する毎に発生するサンプリング
タイミング信号により板形状計により検出された板形状
系ロール回転角に相当する被圧延材の張力分布の検出値
が演算処理手段に取込まれ、板形状計のロールが１回転
した時にその平均値を求めることにより、板形状計の検
出値に含まれる機械的振動成分を除去することが可能と
なる。したがって、板形状計の検出値に含まれる機械的
振動成分の影響がなくなり、より高精度で安定な平坦度
制御が可能となる。(Operation) In the rolling control device having such a configuration, the rolling control device corresponds to the plate-shape-system roll rotation angle detected by the plate-shape meter by the sampling timing signal generated each time the roll of the plate-shape meter rotates by a predetermined angle. The detected value of the tension distribution of the material to be rolled is taken into the arithmetic processing means, and the average value is obtained when the roll of the plate shape meter makes one rotation, so that the mechanical vibration component included in the detected value of the plate shape meter is obtained. It can be removed. Therefore, the influence of the mechanical vibration component included in the detection value of the plate shape meter is eliminated, and more accurate and stable flatness control can be performed.
（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明による圧延制御装置の構成例を示すも
のである。第１図において、10はマイクロコンピュータ
からなる平坦度演算処理部で、この平坦度演算処理部10
には板形状計４の各セグメント4aにより検出された被圧
延材１の荷重検出信号がアナログインターフェース11を
通して入力される。また、テンションローラ３の回転軸
にパルスジェネレータ８が取付けられ、このパルスジェ
ネレータ８より出力されるパルス信号がサンプリングタ
イミング発生部12に入力される。このサンプリングタイ
ミング発生部12はパルス信号が予定のパルス数に達する
毎に平坦度演算処理10にサンプリングタイミング信号を
与えるものである。FIG. 1 shows a configuration example of a rolling control device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a flatness calculation processing unit comprising a microcomputer.
The load detection signal of the material 1 to be rolled detected by each segment 4 a of the plate shape meter 4 is input to the analog interface 11. A pulse generator 8 is attached to the rotation shaft of the tension roller 3, and a pulse signal output from the pulse generator 8 is input to a sampling timing generator 12. The sampling timing generating section 12 supplies a sampling timing signal to the flatness calculation processing 10 every time the pulse signal reaches a predetermined number of pulses.
ここで、アナログインターフェース11は板形状計４の
各セグメント4aにより検出された荷重検出信号をデイジ
タル信号に変換して平坦度演算処理部10に受渡すもので
あり、またサンプリングタイミング発生部12はパルスジ
ェネレータ８より出力されるパルス信号を受け、サンプ
リングピッチ角度Θに相当するパルス数PSに達する毎に
平坦度演算処理部10にサンプリングタイミング信号を与
えるものである。すなわち、このサンプリングタイミン
グ信号は第２図に示すように板形状計ロールの回転角度
Θ毎に発生し、板形状計４の各セグメント4aにより検出
された荷重検出信号が平坦度演算処理部10に取込まれ
る。この場合、サンプリングピッチ角度Θは、Θ＝360/
N（N;整数）とし、Ｎ≧８とする。さらに、平坦度演算
処理部10はサンプリングタイミング発生部12からサンプ
リングタイミング信号が入力される毎に板形状計４のセ
グメント4aにより検出されたそれまでのロール回転角に
応じた範囲の荷重検出値を取込んでそのデータを第３図
に示すテーブルの該当する領域に格納し、板形状計ロー
ルが１回転した時点でこのテーブルに書込まれたデータ
を読み出してその平均値を求めるものである。Here, the analog interface 11 converts a load detection signal detected by each segment 4a of the plate shape meter 4 into a digital signal and transfers the digital signal to the flatness calculation processing unit 10, and the sampling timing generation unit 12 receiving a pulse signal outputted from the generator 8, it is intended to provide a sampling timing signal to the flatness processing unit 10 for each reaching the pulse number P S corresponding to the sampling pitch angle theta. That is, this sampling timing signal is generated for each rotation angle の of the plate shape meter roll as shown in FIG. 2, and the load detection signal detected by each segment 4a of the plate shape meter 4 is sent to the flatness calculation processing unit 10. Taken in. In this case, the sampling pitch angle Θ is Θ = 360 /
N (N; integer), and N ≧ 8. Further, each time the sampling timing signal is input from the sampling timing generation unit 12, the flatness calculation processing unit 10 calculates a load detection value in a range corresponding to the roll rotation angle detected by the segment 4a of the plate shape meter 4 up to then. The data is fetched and stored in a corresponding area of the table shown in FIG. 3, and the data written in this table is read out at the time when the plate shape measuring roll makes one rotation, and the average value is obtained.
この平坦度演算処理部10で求められた被圧延材１の平
坦度は、第２図の点線のように機械振動成分が除去され
たものとなり、これを被圧延材の平坦度制御系を制御す
る平坦度制御部13に入力している。すなわち、平坦度制
御部13は第１図に示すテンションローラ３の前段に複数
段設置されている圧延スタンドのローラの圧延圧力を制
御するものである。The flatness of the material 1 to be rolled obtained by the flatness calculation processing unit 10 is obtained by removing the mechanical vibration component as shown by the dotted line in FIG. 2, and this is controlled by the flatness control system of the material to be rolled. Is input to the flatness control unit 13 to be executed. That is, the flatness control unit 13 controls the rolling pressure of the rollers of the rolling stands provided at a plurality of stages before the tension roller 3 shown in FIG.
次にこのように構成された圧延制御装置の作用につい
て述べる。Next, the operation of the rolling control device configured as described above will be described.
いま、板形状計４により被圧延材１の張力が検出さ
れ、そのときのローラ回転位置が例えば第２図のｎ−１
にあるものとすれば、パルスジェネレータ８はこの位置
を基準にテンションローラ３の回転角に応じてパルス信
号を発生し、サンプリングタイミング発生回路12に入力
される。このサンプリングタイミング発生回路11は、サ
ンプリングピッチ角度Θに相当するパルス数PSに達する
毎に平坦度演算処理部10にサンプリングタイミング信号
を与える。Now, the tension of the material to be rolled 1 is detected by the plate shape meter 4, and the roller rotation position at that time is, for example, n-1 in FIG.
In this case, the pulse generator 8 generates a pulse signal in accordance with the rotation angle of the tension roller 3 based on this position, and the pulse signal is input to the sampling timing generation circuit 12. The sampling timing generating circuit 11 provides a sampling timing signal to the flatness processing unit 10 for each reaching the pulse number P S corresponding to the sampling pitch angle theta.
ここで、PSは次式により与えられる。Here, P S is given by the following equation.
PS＝Θ・D1・PT/360・D2, Θ＝360/N（N;整数） 但し、Θ；サンプリングピッチ角、D1;板形状計ロー
ル径、D2;テンションロール径、PT;パルスジェネレータ
１回転のパルス数、N;1回転のサンプリング回転数 このサンプリングタイミング発生回路11より平坦度演
算処理部10にサンプリングタイミング信号が入力される
と、板形状計４のセグメント4aにより検出されたそれま
でのロール回転角に相当する荷重検出値が取込まれ、そ
のデータが第３図に示すテーブルに書込まれる。このテ
ーブルへのデータの格納は各サンプリングタイミング信
号が平坦度演算処理部10に入力される毎に板形状計ロー
ルが１回転する位置ｎまで行なわれる。このように平坦
度演算処理部10のテーブルに板形状計４のロール１回転
分のデータDATA−１〜DATA−Ｎが格納されると、その各
データを読出してその平均値（AVE）を次式により求め
る。P S = Θ · D 1 · P T / 360 · D 2 , Θ = 360 / N (N; integer) where Θ: sampling pitch angle, D 1 : roll diameter of plate shape meter, D 2 : diameter of tension roll, P T ; the number of pulses of one rotation of the pulse generator; N; the number of sampling rotations of one rotation. When a sampling timing signal is input from the sampling timing generation circuit 11 to the flatness calculation processing section 10, The detected load value corresponding to the detected roll rotation angle up to that time is taken in, and the data is written into the table shown in FIG. The storage of data in this table is performed up to the position n where the plate shape meter roll makes one rotation each time each sampling timing signal is input to the flatness calculation processing unit 10. When the data DATA-1 to DATA-N for one rotation of the roll of the plate shape meter 4 are stored in the table of the flatness calculation processing unit 10 in this manner, each data is read out and the average value (AVE) is calculated as follows. It is determined by the formula.
AVE＝（1/N）ΣDATA−ｎ 但し、N;1回転のサンプリング回数 ここで、上記式において、Ｎは大である程平均値処理
の精度としては好ましいが、使用する平坦度演算処理部
（マイクロコンピュータ）10の処理機能と、ライン速度
最大時のデータ処理の負荷によって各システム毎に適当
な値を決定する。AVE = (1 / N) ΣDATA-n, where N is the number of samplings per rotation. Here, in the above equation, the larger the value of N, the better the accuracy of the average value processing. An appropriate value is determined for each system according to the processing function of the microcomputer 10 and the load of data processing at the maximum line speed.
このようにして求められた１回転分に相当するデータ
の平均値は、板形状計４のロール回転に同期した機械的
振動分が除去された値となり、これを平坦度として平坦
度制御部13に与えることにより、平坦度制御を高精度
に、しかも安定に制御することができる。The average value of the data corresponding to one rotation obtained in this manner is a value from which the mechanical vibration synchronized with the roll rotation of the plate shape meter 4 has been removed. , Flatness control can be performed with high accuracy and stably.
以上の平坦度演算処理部10の処理をフローチャートで
示すと第４図のようになる。すなわち、ステップＡでは
テーブルのデータ格納領域をクリアし、サンプリング回
数Ｎを設定してステップＢに進む。ステップＢではサン
プリングタイミング信号が入力されているかどうかを判
定し、サンプリングタイミング信号が入力されていると
判定されると、ステップＣによりアナログインターフェ
ース10から出力される板形状計４の各セグメント4aによ
り検出された荷重検出値を取込み、そのデータをテーブ
ルの該当する格納領域に格納する。ステップＤではステ
ップＣで格納されたデータ数がＮ個になったかどうかが
判定され、Ｎ個になったことが判定されるとステップＥ
に進み、これらＮ個のデータの平均値を求め、ステップ
Ｆに進む。ステップＦではこの平均値を平坦度制御部に
渡してから、ステップＧによりテーブルの各データ格納
領域のクリアしてステップＢに戻り、次のサイクルに移
る。FIG. 4 is a flowchart showing the processing of the flatness calculation processing section 10 described above. That is, in step A, the data storage area of the table is cleared, the number of times of sampling N is set, and the process proceeds to step B. In step B, it is determined whether or not a sampling timing signal has been input. If it is determined that the sampling timing signal has been input, detection is performed by each segment 4a of the plate shape meter 4 output from the analog interface 10 in step C. The obtained load detection value is fetched and the data is stored in the corresponding storage area of the table. In step D, it is determined whether or not the number of data stored in step C is N, and if it is determined that the number is N, step E
To calculate the average value of these N data, and then to step F. In step F, the average value is passed to the flatness control unit, and then in step G, each data storage area of the table is cleared, and the process returns to step B to proceed to the next cycle.
［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、板形状計により検
出された検出値に含まれる機械的振動分による影響をな
くすようにしたので、高精度に且つ安定した状態で被圧
延材の平坦度制御を行ない得る圧延制御装置が提供でき
る。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the influence of the mechanical vibration component included in the detection value detected by the plate shape meter is eliminated, so that the object can be accurately and stably received. A rolling control device capable of controlling the flatness of a rolled material can be provided.
第１図は本発明による圧延制御装置の一実施例を示す構
成説明図、第２図は同実施例において板形状計の検出値
と回転数との関係でデータ取込みタイミングを説明する
ための図、第３図は同実施例における平坦度演算処理部
のデータ格納テーブルを示す図、第４図は同実施例の一
連の処理の流れを示すフローチャート、第５図は従来の
冷間圧延機における最終スタンド以降の板形状計による
平坦度検出系を含む構成図、第６図は第５図の板形状計
の構成説明図、第７図は板形状計で検出された検出値に
機械的振動部が含まれていることを説明するためのグラ
フを示す図である。 １……被圧延材、２……最終圧延スタンド、３……テン
ションローラ、４……板形状計、５……板形状計側デフ
レクタロール、６……リワインドリール側デフレクタロ
ール、７……リワインドリール、８……パルスジェネレ
ータ、10……平坦度演算処理部、アナログインターフェ
ース、11……アナログインターフェース、12……サンプ
リングタイミング発生部、13……平坦度制御部。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an embodiment of a rolling control device according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining a data fetch timing in a relationship between a detected value of a plate shape meter and a rotation speed in the embodiment. FIG. 3 is a view showing a data storage table of a flatness calculation processing section in the embodiment, FIG. 4 is a flowchart showing a flow of a series of processes in the embodiment, and FIG. FIG. 6 is a configuration diagram including a flatness detection system using a plate shape meter after the last stand, FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the plate shape meter in FIG. 5, and FIG. It is a figure showing a graph for explaining that a part is included. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Material to be rolled, 2 ... Final rolling stand, 3 ... Tension roller, 4 ... Plate shape meter, 5 ... Deflector roll on plate shape meter, 6 ... Deflector roll on rewind reel side, 7 ... Rewind Reel, 8 pulse generator, 10 flatness calculation processing unit, analog interface, 11 analog interface, 12 sampling timing generation unit, 13 flatness control unit
Claims (1)
板形状計により検出し、その検出値をもとに被圧延材の
平坦度を制御する圧延制御装置において、前記板形状計
のロールが所定角度回転するごとにサンプリング信号を
発生するサンプリングタイミング発生手段と、このサン
プリングタイミング発生手段よりサンプリング信号が発
生する毎に前記板形状計により検出された板形状形ロー
ル回転角に相当する被圧延材の張力分布の検出値を取込
み、前記板形状形ロールが１回転する毎にその平均値を
求めて前記被圧延材の平坦度制御系に与える演算処理手
段とを備えたことを特徴とする圧延制御装置。A rolling control device for detecting the tension of a material to be rolled by a rolling mill with a plate shape meter and controlling the flatness of the material to be rolled based on the detected value. A sampling timing generating means for generating a sampling signal every time the roll rotates by a predetermined angle; and a sampling timing generating means for generating a sampling signal every time a sampling signal is generated by the sampling timing generating means. Arithmetic processing means for taking in a detected value of the tension distribution of the rolled material, obtaining an average value each time the plate-shaped roll makes one revolution, and giving the average value to the flatness control system of the material to be rolled. Rolling control device.
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