JP3299161B2 - タンデム圧延機の張力制御方法および制御装置 - Google Patents
タンデム圧延機の張力制御方法および制御装置Info
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- JP3299161B2 JP3299161B2 JP00577898A JP577898A JP3299161B2 JP 3299161 B2 JP3299161 B2 JP 3299161B2 JP 00577898 A JP00577898 A JP 00577898A JP 577898 A JP577898 A JP 577898A JP 3299161 B2 JP3299161 B2 JP 3299161B2
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- tension
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- tension control
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はタンデム圧延機の制
御装置に関し、特にタンデム圧延設備の起動を安定にす
るゼロスタート時からの張力制御方法に関する。
御装置に関し、特にタンデム圧延設備の起動を安定にす
るゼロスタート時からの張力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧延機を連続的に配置したタンデム圧延
機においては、起動時に板破断なく安定に起動し、かつ
板厚制御へとスムーズに移行することが必要である。従
来は起動時には負荷が加われば速度が下がるという電動
機の垂下特性を用いて、起動時には垂下特性の補正量を
大きくし、起動後には板厚制御の外乱にならぬように速
度に応じて垂下特性の補正量を小さくして行きながら、
各スタンド間の張力を安定に起動し、板厚制御に移行す
る方法を用いている。あるいは、上流スタンドの速度を
絶対値で修正する張力制御を行ない、張力制御により補
正した量を一定速度以上でゼロリセットして板厚制御に
移行する方法を用いている。
機においては、起動時に板破断なく安定に起動し、かつ
板厚制御へとスムーズに移行することが必要である。従
来は起動時には負荷が加われば速度が下がるという電動
機の垂下特性を用いて、起動時には垂下特性の補正量を
大きくし、起動後には板厚制御の外乱にならぬように速
度に応じて垂下特性の補正量を小さくして行きながら、
各スタンド間の張力を安定に起動し、板厚制御に移行す
る方法を用いている。あるいは、上流スタンドの速度を
絶対値で修正する張力制御を行ない、張力制御により補
正した量を一定速度以上でゼロリセットして板厚制御に
移行する方法を用いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の張力制御方法の
うち電動機の垂下特性を利用する方法では、圧延機にか
かる負荷に応じて速度修正量が変化し、垂下特性量を速
度に応じて変化させた場合に、マスフロー一定則の関係
から出側板厚が変化して板厚制御への外乱となり、板厚
制御にもかかわらず板厚精度の向上ができなかった。ま
た、起動時に上流スタンドの速度を絶対値で修正する方
法を用いた場合も、張力制御により補正した量を一定速
度以上でゼロリセットする際に板厚制御と干渉し、前述
と同様に板厚精度の向上が困難であった。
うち電動機の垂下特性を利用する方法では、圧延機にか
かる負荷に応じて速度修正量が変化し、垂下特性量を速
度に応じて変化させた場合に、マスフロー一定則の関係
から出側板厚が変化して板厚制御への外乱となり、板厚
制御にもかかわらず板厚精度の向上ができなかった。ま
た、起動時に上流スタンドの速度を絶対値で修正する方
法を用いた場合も、張力制御により補正した量を一定速
度以上でゼロリセットする際に板厚制御と干渉し、前述
と同様に板厚精度の向上が困難であった。
【０００４】本発明の目的は上記の問題を解決し、タン
デム圧延機のゼロスタート直後から張力を安定に制御
し、張力異常に起因する板破断を防止しながら、板厚制
御へスムーズに移行できる張力制御方法及び制御装置を
提供することにある。
デム圧延機のゼロスタート直後から張力を安定に制御
し、張力異常に起因する板破断を防止しながら、板厚制
御へスムーズに移行できる張力制御方法及び制御装置を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はタンデム圧延機
における各スタンドの入側張力制御に関してゼロスター
トからのライン起動時に以下の３段階に切り替えること
を特徴とする。
における各スタンドの入側張力制御に関してゼロスター
トからのライン起動時に以下の３段階に切り替えること
を特徴とする。
【０００６】第１段階はゼロスタートからの起動時に板
の弛み分を除去するため、上流スタンド（ｉ−１）の速
度を絶対値で修正することにより当該スタンド（ｉ）の
入側張力制御を行なう。
の弛み分を除去するため、上流スタンド（ｉ−１）の速
度を絶対値で修正することにより当該スタンド（ｉ）の
入側張力制御を行なう。
【０００７】第２段階は起動後、張力が安定して圧延現
象の確立した時点で、ロール直下での板厚変化を起こす
圧延現象のモデルに基づいて、上流スタンドの速度をセ
ットアップの基準速度に対し相対値で制御する張力制御
に切り替える。その際に、第１段階で絶対値で補正して
いた速度補正量を切り替え時点での速度に対する相対値
に変換し、その値を初期値として上流スタンド速度を相
対値で修正する張力制御を開始する。
象の確立した時点で、ロール直下での板厚変化を起こす
圧延現象のモデルに基づいて、上流スタンドの速度をセ
ットアップの基準速度に対し相対値で制御する張力制御
に切り替える。その際に、第１段階で絶対値で補正して
いた速度補正量を切り替え時点での速度に対する相対値
に変換し、その値を初期値として上流スタンド速度を相
対値で修正する張力制御を開始する。
【０００８】第３段階はタンデム圧延機の速度を相対値
で修正する板厚制御を開始した時点で、当該スタンドの
ロールギャップを修正することにより入側張力制御を行
なう方式に移行する。この移行時に、板厚制御で使用す
る速度の基準値を正規にするために、第２段階に相対値
で補正していた速度補正量をゼロリセットする。この際
に、張力一定を仮定し、速度補正量に相当する板厚変化
量をマスフロー一定則の関係から推定し、その板厚変化
量を同様に張力一定と仮定した場合に打ち消すことので
きるロールギャップ補正量を圧延荷重式及びゲージメー
タ式より求め、速度補正量のゼロリセットと協調しなが
ら前記ロールギャップ補正量へとロールギャップを変更
する。
で修正する板厚制御を開始した時点で、当該スタンドの
ロールギャップを修正することにより入側張力制御を行
なう方式に移行する。この移行時に、板厚制御で使用す
る速度の基準値を正規にするために、第２段階に相対値
で補正していた速度補正量をゼロリセットする。この際
に、張力一定を仮定し、速度補正量に相当する板厚変化
量をマスフロー一定則の関係から推定し、その板厚変化
量を同様に張力一定と仮定した場合に打ち消すことので
きるロールギャップ補正量を圧延荷重式及びゲージメー
タ式より求め、速度補正量のゼロリセットと協調しなが
ら前記ロールギャップ補正量へとロールギャップを変更
する。
【０００９】協調のための変更レートは、圧延機を駆動
する電動機のその時点での電流余裕に制約される速度変
更レート、圧延機のロールギャップの開閉速度に制約さ
れるロールギャップ変更レートの最小値を用いて、他の
制御の余裕代も考慮しながら決定する。
する電動機のその時点での電流余裕に制約される速度変
更レート、圧延機のロールギャップの開閉速度に制約さ
れるロールギャップ変更レートの最小値を用いて、他の
制御の余裕代も考慮しながら決定する。
【００１０】本発明によれば、タンデム圧延機における
ライン起動時に張力異常により発生する板破断等を防止
できると共に、速度を修正する板厚制御への移行時に外
乱となる板厚変動の発生を抑制できるので、板厚制御が
即座に有効となって板厚精度を大幅に向上し、ライン起
動時の安定化とオフゲージ長の低減が可能になる。
ライン起動時に張力異常により発生する板破断等を防止
できると共に、速度を修正する板厚制御への移行時に外
乱となる板厚変動の発生を抑制できるので、板厚制御が
即座に有効となって板厚精度を大幅に向上し、ライン起
動時の安定化とオフゲージ長の低減が可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態をゼン
ジミアタンデム圧延機への適用例を用いて説明する。図
１は、４スタンドのゼンジミアタンデム圧延機の制御シ
ステムの構成図を示す。タンデム圧延機１００は複数の
スタンド１０１−１〜４により構成される。被圧延材２
００は入側コイルとして準備され、タンデム圧延機の入
側から各スタンド１０１の上下作業ロール１１０−１〜
４の間を通過することにより圧延される。
ジミアタンデム圧延機への適用例を用いて説明する。図
１は、４スタンドのゼンジミアタンデム圧延機の制御シ
ステムの構成図を示す。タンデム圧延機１００は複数の
スタンド１０１−１〜４により構成される。被圧延材２
００は入側コイルとして準備され、タンデム圧延機の入
側から各スタンド１０１の上下作業ロール１１０−１〜
４の間を通過することにより圧延される。
【００１２】タンデム圧延機の＃１〜＃４の各スタンド
１０１には、作業ロール速度を指令値に一致させるよう
に制御する速度制御装置１２０、作業ロール間のロール
ギャップを指令値に一致させるように制御する圧下制御
装置１２１を設けている。また、各スタンド間には出側
板厚を検出する板厚計１２５、各スタンド間の張力（ス
タンド間張力）を検出する張力計１２６を設置してい
る。
１０１には、作業ロール速度を指令値に一致させるよう
に制御する速度制御装置１２０、作業ロール間のロール
ギャップを指令値に一致させるように制御する圧下制御
装置１２１を設けている。また、各スタンド間には出側
板厚を検出する板厚計１２５、各スタンド間の張力（ス
タンド間張力）を検出する張力計１２６を設置してい
る。
【００１３】圧延制御装置としては、張力計１２６で測
定した張力実績値が設定値となるように圧下制御装置１
２１を介して当該スタンドのロールギャップを制御する
圧下張力制御部１２３と、速度指令回路１２４に速度補
正量を与え、前段スタンドのロール速度を制御する速度
張力制御部１４０、その制御方式を圧延の状況に応じて
安定に切り替える張力制御出力切替回路部１５０、およ
び板厚計１２５で測定した板厚実績値が設定値となるよ
うに速度指令回路１２４に速度補正量を与え、前段スタ
ンドのロール速度を制御する板厚制御部１２２をそれぞ
れ設けている。
定した張力実績値が設定値となるように圧下制御装置１
２１を介して当該スタンドのロールギャップを制御する
圧下張力制御部１２３と、速度指令回路１２４に速度補
正量を与え、前段スタンドのロール速度を制御する速度
張力制御部１４０、その制御方式を圧延の状況に応じて
安定に切り替える張力制御出力切替回路部１５０、およ
び板厚計１２５で測定した板厚実績値が設定値となるよ
うに速度指令回路１２４に速度補正量を与え、前段スタ
ンドのロール速度を制御する板厚制御部１２２をそれぞ
れ設けている。
【００１４】速度指令回路１２４では速度張力制御から
の速度補正量、板厚制御からの速度補正量を用いて、ラ
イン速度指令基準値を補正し、速度制御装置１２０を介
してタンデム圧延機全体のロール速度を協調とりながら
制御している。また、セットアップ制御部１３０は圧延
する材料の入側コイルの情報と製品仕様により、圧延モ
デル１３１に基づきスケジュール計算を行ない、製品を
安定にかつ効率良く生産するための各スタンドの出側板
厚、入側／出側張力の目標値を決定し、板厚制御部１２
２、圧下張力制御部１２３、速度張力制御部１４０に出
力する。
の速度補正量、板厚制御からの速度補正量を用いて、ラ
イン速度指令基準値を補正し、速度制御装置１２０を介
してタンデム圧延機全体のロール速度を協調とりながら
制御している。また、セットアップ制御部１３０は圧延
する材料の入側コイルの情報と製品仕様により、圧延モ
デル１３１に基づきスケジュール計算を行ない、製品を
安定にかつ効率良く生産するための各スタンドの出側板
厚、入側／出側張力の目標値を決定し、板厚制御部１２
２、圧下張力制御部１２３、速度張力制御部１４０に出
力する。
【００１５】図２は、一実施例による圧延制御装置の構
成図である。ここでは、張力制御とその出力切替回路の
構成要素を示している。本圧延制御装置は張力制御出力
切替回路部１５０を有し、絶対値速度張力制御部１４
１、相対値速度張力制御部１４２及び圧下張力制御部１
２３の制御演算と出力を切替制御する点が特徴となって
いる。以下、これら各部の構成と動作を詳細に説明す
る。
成図である。ここでは、張力制御とその出力切替回路の
構成要素を示している。本圧延制御装置は張力制御出力
切替回路部１５０を有し、絶対値速度張力制御部１４
１、相対値速度張力制御部１４２及び圧下張力制御部１
２３の制御演算と出力を切替制御する点が特徴となって
いる。以下、これら各部の構成と動作を詳細に説明す
る。
【００１６】圧下張力制御部１２３は、各スタンドの入
側に設置された張力計１２６で測定される入側張力実績
値Ｔｂと、セットアップ制御部１３０から送られる入側
張力目標値ＴｂREFとの偏差ΔＴｂ(=Ｔｂ−ＴｂREF)を
除去するように積分制御を行なう。この制御出力は、数
１の圧延現象から導かれる数２の関係式を用いて、圧延
材によらずに制御系の性能が同一となるように制御ゲイ
ンを考慮して、数３により演算する。
側に設置された張力計１２６で測定される入側張力実績
値Ｔｂと、セットアップ制御部１３０から送られる入側
張力目標値ＴｂREFとの偏差ΔＴｂ(=Ｔｂ−ＴｂREF)を
除去するように積分制御を行なう。この制御出力は、数
１の圧延現象から導かれる数２の関係式を用いて、圧延
材によらずに制御系の性能が同一となるように制御ゲイ
ンを考慮して、数３により演算する。
【００１７】
【数１】
【００１８】ただし、ΔＨ：入側板厚変化、Δｈ：出側
板厚変化、ΔＴｂ：入側張力変化、ΔＴｆ：出側張力変
化、ΔＳ：ロールギャップ変化、Ｋ：ミルばね定数で、
各括弧内は圧延現象における影響係数である。なお、
（１）式は圧延荷重簡易式、（２）式はゲージメータ式
と呼ばれる。
板厚変化、ΔＴｂ：入側張力変化、ΔＴｆ：出側張力変
化、ΔＳ：ロールギャップ変化、Ｋ：ミルばね定数で、
各括弧内は圧延現象における影響係数である。なお、
（１）式は圧延荷重簡易式、（２）式はゲージメータ式
と呼ばれる。
【００１９】
【数２】
【００２０】ただし、出側板厚変形式と呼ばれる（３）
式で、入側板厚変化ΔＨ、出側張力変化ΔＴｆを無視
し、出側板厚変化Δｈは板厚制御により行なわれると、
ΔＨ＝ΔＴｆ＝Δｈ＝０と考えられるので、ΔＴｂとΔ
Ｓの関係が（４）式により表わされる。
式で、入側板厚変化ΔＨ、出側張力変化ΔＴｆを無視
し、出側板厚変化Δｈは板厚制御により行なわれると、
ΔＨ＝ΔＴｆ＝Δｈ＝０と考えられるので、ΔＴｂとΔ
Ｓの関係が（４）式により表わされる。
【００２１】よって、制御ゲインについては数２の関係
式を考慮して、圧下張力制御部１２３の制御出力ΔＳTR
EFは数３により演算する。
式を考慮して、圧下張力制御部１２３の制御出力ΔＳTR
EFは数３により演算する。
【００２２】
【数３】
【００２３】ここで、ＫＧ：積分ゲイン、Δｔ：制御の
サンプリング周期を示す。
サンプリング周期を示す。
【００２４】速度張力制御部１４０は、ゼロスタート起
動時の板の弛みをとり圧延負荷がかかるまでの張力制御
と、圧延として確立し、圧延理論を用いて制御可能なラ
イン運転後の張力制御をそれぞれ行なうために、絶対値
速度張力制御部１４１と相対値速度張力制御部１４２に
より構成される。
動時の板の弛みをとり圧延負荷がかかるまでの張力制御
と、圧延として確立し、圧延理論を用いて制御可能なラ
イン運転後の張力制御をそれぞれ行なうために、絶対値
速度張力制御部１４１と相対値速度張力制御部１４２に
より構成される。
【００２５】まず、絶対値速度張力制御部１４１につい
て説明する。ゼロスタート起動時の張力は、圧延現象の
確立していない時期であり、基本的には数４に従って発
生する。
て説明する。ゼロスタート起動時の張力は、圧延現象の
確立していない時期であり、基本的には数４に従って発
生する。
【００２６】
【数４】
【００２７】ここで、Ｅ：ヤング率、Ｂ：圧延材板幅、
Ｈ：圧延材板厚、Δl：圧延材の伸び（板速度変化ΔＶE
の積分値）、Ｌ：スタンド間距離である。
Ｈ：圧延材板厚、Δl：圧延材の伸び（板速度変化ΔＶE
の積分値）、Ｌ：スタンド間距離である。
【００２８】この張力発生式から明らかなように、上流
スタンドｉ−１の速度指令の絶対値で当該スタンドｉの
入側速度ＶEを変更することで、直接入側張力Ｔｂが制
御可能となる。よって、絶対値速度張力制御部１４１は
比例制御とし、数５により制御出力ΔＶREFを演算す
る。
スタンドｉ−１の速度指令の絶対値で当該スタンドｉの
入側速度ＶEを変更することで、直接入側張力Ｔｂが制
御可能となる。よって、絶対値速度張力制御部１４１は
比例制御とし、数５により制御出力ΔＶREFを演算す
る。
【００２９】
【数５】
【００３０】ここで、ＫＳＡ：比例ゲインである。
【００３１】次に、相対値速度張力制御部１４２につい
て説明する。相対値制御への切替は圧延の確立している
時期で、数１の圧延現象が成立する。つまり、上流スタ
ンド速度ＶRi-1を変更すると入側速度ＶEが変化し、張
力Ｔｂも変化するが、同時にマスフロー一定則の関係で
圧延機のロール直下の出側板厚ｈも変化し、結果として
ある張力に落ち着く。これを簡略化した関係式は、前述
の出側板厚変形式（３）及び数６のマスフロー一定則偏
差式（８）によって表わされる。
て説明する。相対値制御への切替は圧延の確立している
時期で、数１の圧延現象が成立する。つまり、上流スタ
ンド速度ＶRi-1を変更すると入側速度ＶEが変化し、張
力Ｔｂも変化するが、同時にマスフロー一定則の関係で
圧延機のロール直下の出側板厚ｈも変化し、結果として
ある張力に落ち着く。これを簡略化した関係式は、前述
の出側板厚変形式（３）及び数６のマスフロー一定則偏
差式（８）によって表わされる。
【００３２】
【数６】
【００３３】ここで、入側板厚変化ΔＨ、出側張力変化
ΔＴｆ、出側速度変化ΔＶDを無視すると、ΔＨ＝ΔＶD
＝ΔＴｆ＝０となり、圧下操作も無視すれば(ΔＳ＝
０)、上記２式より数７の入側速度張力関係式（９）が
求められる。
ΔＴｆ、出側速度変化ΔＶDを無視すると、ΔＨ＝ΔＶD
＝ΔＴｆ＝０となり、圧下操作も無視すれば(ΔＳ＝
０)、上記２式より数７の入側速度張力関係式（９）が
求められる。
【００３４】
【数７】
【００３５】つまり、入側速度ＶE（張力による先進
率、後進率変化を無視すれば、上流スタンドロール速度
ＶRi-1とほぼ同一）をセットアップ制御部１３０からの
基準速度に対して相対値で変更することで、入側張力を
変更することが可能である。
率、後進率変化を無視すれば、上流スタンドロール速度
ＶRi-1とほぼ同一）をセットアップ制御部１３０からの
基準速度に対して相対値で変更することで、入側張力を
変更することが可能である。
【００３６】よって、相対値速度張力制御は積分制御と
して、数８により制御出力％ΔＶREFi-1を演算する。
して、数８により制御出力％ΔＶREFi-1を演算する。
【００３７】
【数８】
【００３８】ここで、ＫＳＲ：積分ゲインである。
【００３９】次に、張力制御出力切替回路部１５０につ
いて説明する。圧延現象が確立した段階で、速度張力制
御を絶対値方式から相対値方式に切り替える際に、補正
量ΔＶREFi-1を相対値％ΔＶREFi-1に変換して初期値と
して与える必要がある。
いて説明する。圧延現象が確立した段階で、速度張力制
御を絶対値方式から相対値方式に切り替える際に、補正
量ΔＶREFi-1を相対値％ΔＶREFi-1に変換して初期値と
して与える必要がある。
【００４０】このため、補正量変換部１５１は絶対値速
度補正量を相対値速度補正量に数９により換算し、相対
値張力制御の初期値％ΔＶREFi-10とする。
度補正量を相対値速度補正量に数９により換算し、相対
値張力制御の初期値％ΔＶREFi-10とする。
【００４１】
【数９】
【００４２】ここで、ΔＶREFi-1f：絶対値張力制御出
力最終値、ＶREFi-10：切り替え時の基準速度である。
力最終値、ＶREFi-10：切り替え時の基準速度である。
【００４３】次に、速度張力制御から圧下張力制御への
切り替えについて説明する。タンデム圧延機の制御で
は、ライン速度が一定値以上になれば上流スタンド速度
を変更して、マスフロー一定則に基づいた板厚制御を行
なう。この際、張力制御と板厚制御の干渉を防ぐため
に、速度張力制御から圧下張力制御に切り替える必要が
ある。
切り替えについて説明する。タンデム圧延機の制御で
は、ライン速度が一定値以上になれば上流スタンド速度
を変更して、マスフロー一定則に基づいた板厚制御を行
なう。この際、張力制御と板厚制御の干渉を防ぐため
に、速度張力制御から圧下張力制御に切り替える必要が
ある。
【００４４】ところが、速度張力制御の補正量％ΔＶRE
Fi-1を残したまま板厚制御を開始すると、本来、セット
アップ制御部１３０で所定の製品板厚を出すために最適
に計算されている速度基準値から補正量分だけずれて開
始するため、板厚制御により板厚偏差を除去するのに時
間がかかり、また補正量も大きくなる。このため、速度
張力制御による補正量はゼロリセットするが、同時にロ
ールギャップ変更量演算部１５２はゼロリセットで発生
する板厚変動を最小とするように、ロールギャップ変更
量ΔＳTREF0を以下のように計算する。
Fi-1を残したまま板厚制御を開始すると、本来、セット
アップ制御部１３０で所定の製品板厚を出すために最適
に計算されている速度基準値から補正量分だけずれて開
始するため、板厚制御により板厚偏差を除去するのに時
間がかかり、また補正量も大きくなる。このため、速度
張力制御による補正量はゼロリセットするが、同時にロ
ールギャップ変更量演算部１５２はゼロリセットで発生
する板厚変動を最小とするように、ロールギャップ変更
量ΔＳTREF0を以下のように計算する。
【００４５】まず、前述の出側板厚変形式（３）及びマ
スフロー一定則偏差式(８)を用い、入側板厚変化ΔＨ、
出側張力変化ΔＴf、出側速度変化ΔＶDを無視（ΔＨ＝
ΔＶD＝ΔＴf＝０）し、入側張力ΔＴbも一定になり変
化が無いという条件で、入側速度ロールギャップ関係式
（１２）を求め、これよりロールギャップ変更量ΔＳTR
EF0の計算式（１３）を導く。
スフロー一定則偏差式(８)を用い、入側板厚変化ΔＨ、
出側張力変化ΔＴf、出側速度変化ΔＶDを無視（ΔＨ＝
ΔＶD＝ΔＴf＝０）し、入側張力ΔＴbも一定になり変
化が無いという条件で、入側速度ロールギャップ関係式
（１２）を求め、これよりロールギャップ変更量ΔＳTR
EF0の計算式（１３）を導く。
【００４６】
【数１０】
【００４７】ここで、ＫTFF：変更ゲイン、％ΔＶREFi-
1f：速度張力制御補正量最終値である。
1f：速度張力制御補正量最終値である。
【００４８】ロールギャップ補正量ΔＳTREF0は移行時
の板厚変動を最小にするため、板厚速度補正量のゼロリ
セットと同期して変更する必要がある。そこで、ロール
ギャップ補正量出力部１５３は速度制御装置１２０及び
圧下制御装置１２１の変更能力を考慮して、ロールギャ
ップ変更速度Ｖｇ、ロール速度変更レートdＶs/dｔを数
１１のように決定する。
の板厚変動を最小にするため、板厚速度補正量のゼロリ
セットと同期して変更する必要がある。そこで、ロール
ギャップ補正量出力部１５３は速度制御装置１２０及び
圧下制御装置１２１の変更能力を考慮して、ロールギャ
ップ変更速度Ｖｇ、ロール速度変更レートdＶs/dｔを数
１１のように決定する。
【００４９】
【数１１】
【００５０】ここで、ＶPUMAX：圧下制御装置開閉速度
最大値、ΔＩ：速度変更方向側の駆動電動機の電流余
裕、ζφ：駆動電動機のトルク係数、Ｒ：駆動ロール半
径、ＧＲ：ギア比、Ｊ：慣性モーメントである。なお、
ロールギャップ変更速度及びロール速度変更レートはそ
れぞれ圧下張力制御分または板厚制御分も加味して２分
の１している。
最大値、ΔＩ：速度変更方向側の駆動電動機の電流余
裕、ζφ：駆動電動機のトルク係数、Ｒ：駆動ロール半
径、ＧＲ：ギア比、Ｊ：慣性モーメントである。なお、
ロールギャップ変更速度及びロール速度変更レートはそ
れぞれ圧下張力制御分または板厚制御分も加味して２分
の１している。
【００５１】次に、ロールギャップ変更量ΔＳTREF0、
速度変更量%ΔＶREFi-1fから、ロールギャップ変更時間
ｔｇ、ロール速度変更時間ｔｓを演算し、その最大時間
で協調変更時間ｔｃを決定し、ロールギャップ変更レー
トαｇとロール速度変更レートαｓを演算し、そのレー
トに協調させて変更する。
速度変更量%ΔＶREFi-1fから、ロールギャップ変更時間
ｔｇ、ロール速度変更時間ｔｓを演算し、その最大時間
で協調変更時間ｔｃを決定し、ロールギャップ変更レー
トαｇとロール速度変更レートαｓを演算し、そのレー
トに協調させて変更する。
【００５２】
【数１２】
【００５３】上記の変更レートにより制御周期Δｔ毎の
速度、ロールギャップの変更量出力の変更ステップ幅を
演算し、制御出力の各制御周期毎の出力量は所定の目標
値に達するまで、ロールギャップ変更制御出力ΔSTREF
は数１３、ロール速度変更制御出力%ΔVREFi-1は数１４
のように演算する。
速度、ロールギャップの変更量出力の変更ステップ幅を
演算し、制御出力の各制御周期毎の出力量は所定の目標
値に達するまで、ロールギャップ変更制御出力ΔSTREF
は数１３、ロール速度変更制御出力%ΔVREFi-1は数１４
のように演算する。
【００５４】
【数１３】
【００５５】ただし、ΔＳTREF0にて積算は停止する。
【００５６】
【数１４】
【００５７】ただし、０にて積算は停止する。
【００５８】次に、切替のタイミングについて説明す
る。図３に、制御切替タイムチャートを示す。切替タイ
ミング作成部１５４は、圧延状態に合わせて上述した３
段階の制御方式の切り替えを行なう。
る。図３に、制御切替タイムチャートを示す。切替タイ
ミング作成部１５４は、圧延状態に合わせて上述した３
段階の制御方式の切り替えを行なう。
【００５９】まず、絶対値速度張力制御はライン起動時
ｔ０から開始し、張力偏差が一定値以下に安定した時点
ｔ１で終了する。相対値速度張力制御は、張力安定のｔ
１から開始し、ライン速度一定値以上で速度板厚制御開
始時点ｔ２で終了する。圧下張力制御は時点ｔ２から開
始する。
ｔ０から開始し、張力偏差が一定値以下に安定した時点
ｔ１で終了する。相対値速度張力制御は、張力安定のｔ
１から開始し、ライン速度一定値以上で速度板厚制御開
始時点ｔ２で終了する。圧下張力制御は時点ｔ２から開
始する。
【００６０】以上、本実施例によれば、ライン起動時の
圧延が不安定な状況で絶対値速度による張力制御、張力
安定後に圧延モデルに則った相対値速度による張力制
御、速度変更に板厚制御開始時に圧下張力制御へと３段
階の張力制御を実施し、板破断等を回避しながらオフゲ
ージ長の小さい板厚制御を実現できる。
圧延が不安定な状況で絶対値速度による張力制御、張力
安定後に圧延モデルに則った相対値速度による張力制
御、速度変更に板厚制御開始時に圧下張力制御へと３段
階の張力制御を実施し、板破断等を回避しながらオフゲ
ージ長の小さい板厚制御を実現できる。
【００６１】特に、速度張力制御から圧下張力制御への
移行時に、張力制御分の速度補正量をリセットするのに
同期して、張力制御分の速度補正量をロールギャップ補
正量へと変更するため、移行時の板厚変動を最小化する
ので板厚制御が即座に有効となる。さらに、速度制御装
置や圧下制御装置の応答性を考慮して、ロールギャップ
変更レートとロール速度変更レートを決定し、両者を協
調しながら変更するので、板厚変動や不安定現象の発生
しないスムーズな移行が可能になる。
移行時に、張力制御分の速度補正量をリセットするのに
同期して、張力制御分の速度補正量をロールギャップ補
正量へと変更するため、移行時の板厚変動を最小化する
ので板厚制御が即座に有効となる。さらに、速度制御装
置や圧下制御装置の応答性を考慮して、ロールギャップ
変更レートとロール速度変更レートを決定し、両者を協
調しながら変更するので、板厚変動や不安定現象の発生
しないスムーズな移行が可能になる。
【００６２】
【発明の効果】本発明によれば、タンデム圧延機におけ
るライン起動時から絶対値速度による張力制御、相対値
速度による張力制御、圧下による張力制御への移行と、
３段階の張力制御を経て速度による板厚制御を開始する
ので、張力異常による板破断等を回避し、安定な板厚制
御を実現できる。
るライン起動時から絶対値速度による張力制御、相対値
速度による張力制御、圧下による張力制御への移行と、
３段階の張力制御を経て速度による板厚制御を開始する
ので、張力異常による板破断等を回避し、安定な板厚制
御を実現できる。
【００６３】また、速度張力制御から圧下張力制御の移
行時に、板厚変動を最小化するように張力制御分の速度
補正量をロールギャップ補正量へと変更するので、板厚
制御開始直後の板厚変動を防止でき、板厚制御が即座に
有効となるため、オフゲージ長が小さく、ライン起動時
の板厚精度を大幅に向上させることが可能となる。
行時に、板厚変動を最小化するように張力制御分の速度
補正量をロールギャップ補正量へと変更するので、板厚
制御開始直後の板厚変動を防止でき、板厚制御が即座に
有効となるため、オフゲージ長が小さく、ライン起動時
の板厚精度を大幅に向上させることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例による圧延制御システムの構
成図。
成図。
【図２】一実施例による張力制御部の構成図。
【図３】本発明による張力制御の切替タイミングを示す
タイムチャート。
タイムチャート。
【符号の説明】 １００…タンデム圧延設備、１０１−１〜４…＃１〜＃
４スタンド、１１０−１〜４…上下作業ロール、１２０
…速度制御装置、１２１…圧下制御装置、１２２…板厚
制御部、１２３…圧下張力制御部、１２４…速度指令回
路部、１２５…板厚計、１２６…張力計、１３０…セッ
トアップ制御部、１３１…圧延モデル、１４０…速度張
力制御部、１４１…絶対値速度張力制御部部、１４２…
相対値速度張力制御部、１５０…張力制御出力切替回路
部、１５１…補正量変換部部、１５２…ロールギャップ
変更量演算部、１５３…ロールギャップ補正量出力部、
１５４…切替タイミング作成部、２００…被圧延材。
４スタンド、１１０−１〜４…上下作業ロール、１２０
…速度制御装置、１２１…圧下制御装置、１２２…板厚
制御部、１２３…圧下張力制御部、１２４…速度指令回
路部、１２５…板厚計、１２６…張力計、１３０…セッ
トアップ制御部、１３１…圧延モデル、１４０…速度張
力制御部、１４１…絶対値速度張力制御部部、１４２…
相対値速度張力制御部、１５０…張力制御出力切替回路
部、１５１…補正量変換部部、１５２…ロールギャップ
変更量演算部、１５３…ロールギャップ補正量出力部、
１５４…切替タイミング作成部、２００…被圧延材。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ２１Ｂ 37/12 １１２Ａ (72)発明者 篠田 敏秀 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株式会社日立製作所 大みか工場内 (72)発明者 池田 真一 山口県新南陽市野村南町4976番地 日新 製鋼株式会社 周南製鋼所内 (72)発明者 小松 典夫 山口県新南陽市野村南町4976番地 日新 製鋼株式会社 周南製鋼所内 (56)参考文献 特開 平10−128421（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−286615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−3910（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 37/00 - 37/78
Claims (4)
- 【請求項１】 全スタンドで板厚制御を実行するタンデ
ム圧延機の張力制御方法において、 ライン速度のゼロスタートからの起動時に、当該スタン
ドの入側張力の実績値を基に比例制御として求めた上流
スタンド速度の絶対値で修正することにより入側張力制
御を行ない、その後張力の実績値が安定になった時点
で、上流スタンド速度を基準速度に対する相対値で修正
することにより入側張力制御を行ない、ライン速度が所
定値以上となった後に上流スタンドのロール速度を修正
する板厚制御と当該スタンドのロールギャップを修正す
る入側張力制御に移行することを特徴とするタンデム圧
延機の張力制御方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 上流スタンドの速度を修正する張力制御から当該スタン
ドのロールギャップを修正する張力制御に移行する際
に、張力一定であることを条件にしてマスフロー一定則
の式、圧延荷重式、ゲージメータ式を用い、張力制御に
使用した速度補正量を板厚を一定に保つためのロールギ
ャップ補正量に換算し、上流スタンドの速度補正量のゼ
ロリセットに協調して前記ロールギャップ補正量へロー
ルギャップを変更する入側張力制御を行なうことを特徴
とするタンデム圧延機の張力制御方法。 - 【請求項３】 請求項２において、 速度のゼロリセットのレートは、設備の能力に規制され
る速度の変更可能レートまたはロールギャップの変更可
能レートにより決定することを特徴とするタンデム圧延
機の張力制御方法。 - 【請求項４】 各スタンドの出側板厚を検出する板厚
計、各スタンド間の張力を検出する張力計を有し、全ス
タンドに板厚制御手段を備えるタンデム圧延機の制御装
置において、 入側張力の実績値を基に求めた上流スタンド速度の絶対
値の速度補正量で入側張力制御を行なう絶対値速度張力
制御手段、基準速度に対する上流スタンド速度の相対値
の速度補正量で入側張力制御を行なう相対値速度張力制
御手段、前記相対値のゼロリセット時の速度補正量から
換算したロールギャップ補正量を初期値として入側張力
制御を行なう圧下張力制御手段と、これら張力制御手段
の制御の開始及び終了を切り替える張力制御出力切替手
段を設けたことを特徴とするタンデム圧延機の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00577898A JP3299161B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | タンデム圧延機の張力制御方法および制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00577898A JP3299161B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | タンデム圧延機の張力制御方法および制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11197728A JPH11197728A (ja) | 1999-07-27 |
| JP3299161B2 true JP3299161B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=11620579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00577898A Expired - Lifetime JP3299161B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | タンデム圧延機の張力制御方法および制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3299161B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105344712B (zh) * | 2015-11-26 | 2017-10-10 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种冷连轧机的原料板启车方法 |
| CN108723097B (zh) * | 2018-04-10 | 2019-10-11 | 燕山大学 | Dcr机组大变形下以稳轧为目标的轧制参数优化方法 |
| BR112021014141A2 (pt) * | 2020-01-15 | 2022-08-09 | Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp | Sistema de controle de laminação e método de controle de laminação |
-
1998
- 1998-01-14 JP JP00577898A patent/JP3299161B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11197728A (ja) | 1999-07-27 |
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