JP3895962B2

JP3895962B2 - Rolling mill control device, method, computer program, and computer-readable recording medium

Info

Publication number: JP3895962B2
Application number: JP2001310258A
Authority: JP
Inventors: 英夫香取
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2021-10-05
Also published as: JP2003112213A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のスタンドを具備するタンデム圧延機により鋼板等の圧延を実施する際に、圧下による張力制御を行うものに用いて好適な圧延機の制御装置、方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼材の熱間圧延や冷間圧延における製品の評価基準の１つに板厚があり、圧延機における自動板厚制御（Auto Gauge Control：ＡＧＣ）が行われている。本願出願人は、上記ＡＧＣに関して、特開平４−３６１８０９号公報、特開平５−２６１４１８号公報、特開２０００−３３４１０号公報等に、圧下による張力制御について開示している。
【０００３】
圧下による張力制御の基本的な原理について説明する。熱間圧延プロセスにおいて出側板厚偏差を生じさせる外乱としては、スキッドマーク外乱、ロール偏芯外乱といったものがある。スキッドマーク外乱とは、被圧延材を載せるスキッドに起因して当該被圧延材の長手方向の温度ムラにより生ずる外乱であり、被圧延材に板厚偏差がない場合でも、温度の高低により変形抵抗が変動して出側板厚偏差の要因となる。また、ロール偏芯外乱とは、ワークロールに接するバックアップロールの幾何学中心と質量中心とのずれに起因してロールが上下運動し、ロールギャップ（圧下位置）が変動することによって生じる外乱である。
【０００４】
上記スキッドマーク外乱及びロール偏芯外乱の出側板厚への影響を検出する物理量として、スタンド間の被圧延材の単位張力に着目し、圧下による張力制御を行うことにより、スキッドマーク外乱及びロール偏芯外乱に起因して発生する出側板厚偏差を抑制するようにしている。
【０００５】
いま、ｉ＋１スタンドにおいて、入側板厚Ｈ(ｉ＋１)と出側速度ｖ(ｉ＋１)が一定のときに、スキッドマーク外乱或いはロール偏芯外乱の影響で出側板厚ｈ(ｉ＋１)に目標値ｈ₀(ｉ＋１)からの出側板厚偏差Δｈ(ｉ＋１)を生じたとする。
【０００６】
いかなる場合にも、ｉ＋１スタンドに単位時間に入り込む体積と出ていく体積とは同じであるから、下式（１）が成立する。
ｈ(ｉ＋１)・ｖ(ｉ＋１)・ｂ(ｉ＋１)＝Ｈ(ｉ＋１)・Ｖ(ｉ＋１)・Ｂ(ｉ＋１) ・・・（１）
ただし、ｈ(ｉ＋１)：ｉ＋１スタンド出側板厚［ｍｍ］
ｖ(ｉ＋１)：ｉ＋１スタンド出側速度［ｍｍ／ｓ］
ｂ(ｉ＋１)：ｉ＋１スタンド出側板幅［ｍｍ］
Ｈ(ｉ＋１)：ｉ＋１スタンド入側板厚［ｍｍ］
Ｖ(ｉ＋１)：ｉ＋１スタンド入側速度［ｍｍ／ｓ］
Ｂ(ｉ＋１)：ｉ＋１スタンド入側板幅［ｍｍ］
【０００７】
また、板幅変動が生じない場合は、Ｂ(ｉ＋１)＝ｂ(ｉ＋１)が成立するので、下式（２）が導かれ、出側板厚偏差Δｈ(ｉ＋１)は、ｉ＋１スタンド入側速度Ｖ(ｉ＋１)に対応する。
ｈ(ｉ＋１)・ｖ(ｉ＋１)＝Ｈ(ｉ＋１)・Ｖ(ｉ＋１) ・・・（２）
【０００８】
さらに、スタンド間の被圧延材の単位張力Ｔ(ｉ)は、ｉ＋１スタンド入側速度Ｖ(ｉ＋１)とｉスタンド出側速度ｖ(ｉ)を用いて、下式（３）に示すように、その差の積分（スタンド間を被圧延材が通過する時間内の総和）よって決まる量である。したがって、ｉ＋１スタンド入側速度Ｖ(ｉ＋１)が変動すると、スタンド間の被圧延材の単位張力Ｔ(ｉ)が変化する。
Ｔ(ｉ)＝（Ｅ／Ｌ）∫｛Ｖ(ｉ＋１)−ｖ(ｉ)｝ｄｔ・・・（３）
ただし、Ｅ：ヤング率［ｋｇｆ／ｍｍ²］
Ｌ：スタンド間距離［ｍｍ］
【０００９】
以上のことより、スタンド間のルーパによる影響を考えないとすると、スキッドマーク外乱或いはロール偏芯外乱の影響による出側板厚偏差Δｈ(ｉ＋１)とスタンド間の被圧延材の単位張力偏差ΔＴ(ｉ)とは一対一に対応する。すなわち、張力を一定にすべく圧下位置を操作することは、板圧偏差Δｈ(ｉ＋１)を除去することになる。また、ｉ＋１スタンドの油膜厚変動やロール膨張率の影響により、ロールバイト直下で出側板厚偏差Δｈ(ｉ＋１)が生じようとしても、同様の原理で完全に除去される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような圧下による張力制御を行う場合、圧下を操作したときに張力がどのように変動するかについての影響係数を的確に捉えて制御する必要がある。かかる影響係数を捉えずに、任意の被圧延材について同じパラメータを使用するのでは、ある被圧延材については適切な制御が行われるとしても、他の被圧延材については適切な制御が行われないおそれもある。
【００１１】
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであり、圧下による張力制御を行う場合に任意の被圧延材に対して適切な制御を行うことができるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧延機の制御装置は、タンデム圧延機のｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするために上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を制御する圧延機の制御装置であって、上記スタンド間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするための上記ｉ＋１スタンドに対する圧下指令値を算出する圧下指令値算出部と、上記スタンド間の被圧延材の板幅、及び、上記ｉ＋１スタンドでの通板速度の少なくともいずれか一方に応じて上記圧下指令値算出部での算出処理に使用される伝達関数のＰ制御或いはＰＩ制御或いはＰＩＤ制御における制御ゲインを変更する制御ゲイン変更部とを備えた点に特徴を有する。
【００１３】
また、本発明の他の圧延機の制御装置は、タンデム圧延機のｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするために上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を制御する圧延機の制御装置であって、上記スタンド間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするための上記ｉ＋１スタンドに対する圧下指令値を算出する圧下指令値算出部と、上記スタンド間の被圧延材の板幅、及び、上記スタンド間の被圧延材の板厚の少なくともいずれか一方に応じて上記圧下指令値算出部での算出処理におけるパラメータを変更するパラメータ変更部とを備えた点に特徴を有する。
【００１４】
本発明の圧延機の制御方法は、タンデム圧延機のｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするために上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を制御する圧延機の制御方法であって、上記スタンド間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするための上記ｉ＋１スタンドに対する圧下指令値を算出する手順と、上記スタンド間の被圧延材の板幅、及び、上記ｉ＋１スタンドでの通板速度の少なくともいずれか一方に応じて上記算出手順に使用される伝達関数のＰ制御或いはＰＩ制御或いはＰＩＤ制御における制御ゲインを変更する手順とを有する点に特徴を有する。
【００１５】
また、本発明の他の圧延機の制御方法は、タンデム圧延機のｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするために上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を制御する圧延機の制御方法であって、上記スタンド間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするための上記ｉ＋１スタンドに対する圧下指令値を算出する手順と、上記スタンド間の被圧延材の板幅、及び、上記スタンド間の被圧延材の板厚の少なくともいずれか一方に応じて上記算出手順におけるパラメータを変更する手順とを有する点に特徴を有する。
【００１６】
本発明のコンピュータプログラムは、タンデム圧延機のｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするために上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を制御するためのコンピュータプログラムであって、上記スタンド間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするための上記ｉ＋１スタンドに対する圧下指令値を算出する処理と、上記スタンド間の被圧延材の板幅、及び、上記ｉ＋１スタンドでの通板速度の少なくともいずれか一方に応じて上記算出処理に使用される伝達関数のＰ制御或いはＰＩ制御或いはＰＩＤ制御における制御ゲインを変更する処理とをコンピュータに実行させる点に特徴を有する。
【００１７】
また、本発明の他のコンピュータプログラムは、タンデム圧延機のｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするために上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を制御するためのコンピュータプログラムであって、上記スタンド間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするための上記ｉ＋１スタンドに対する圧下指令値を算出する処理と、上記スタンド間の被圧延材の板幅、及び、上記スタンド間の被圧延材の板厚の少なくともいずれか一方に応じて上記算出処理におけるパラメータを変更する処理とを実行させる点に特徴を有する。
【００１８】
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記コンピュータプログラムを格納した点に特徴を有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の圧延機の制御装置、方法、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態を説明する。
【００２０】
図１には、本実施の形態における圧延機の制御のための構成を示す。ここでは、熱間圧延プロセスにおけるタンデム圧延機について説明する。通常、タンデム圧延機は６〜７個のスタンドを有するが、図１には、ｉスタンドとｉ＋１スタンドとのみを示す（ｉ＝１〜ｎ）。
【００２１】
同図において、１は被圧延材である鋼板である。２はｉスタンド、３はｉ＋１スタンドであり、これらスタンド２、３は、バックアップロール及びワークロールからなる圧延ロール５と、所定の板厚を得るために必要な圧延圧力を圧延ロール５に与える圧下装置６とを備える。
【００２２】
４はスタンド２、３間のマスフローをコントロールするためのルーパである。７はスタンド２、３間の鋼板１の単位張力を測定する張力測定装置である。９はスタンド２、３間の鋼板１の板幅を測定する板幅測定装置である。１０はｉ＋１スタンド３を通過する鋼板１の通板速度を測定する通板速度測定装置である。
【００２３】
８は張力制御装置であり、上記張力測定装置７により測定されたスタンド２、３間の鋼板１の単位張力に基づいて、圧下装置６を介してｉ＋１スタンド３のロールの圧下位置を制御することにより鋼板１の張力を制御する。
【００２４】
張力制御装置８の圧下指令値算出部８ａでは、スタンド２、３間の鋼板１の単位張力偏差を実質上零とするための上記ｉ＋１スタンド３に対する圧下指令値をＰ制御或いはＰＩ制御或いはＰＩＤ制御による伝達関数を用いて算出し、その圧下指令値をｉ＋１スタンド３の圧下装置６に送出する。
【００２５】
また、張力制御装置８の制御ゲイン変更部８ｂでは、板幅測定装置９により測定されたスタンド２、３間の鋼板１の板幅、及び、通板速度測定装置１０により測定されたｉ＋１スタンド３を通過する鋼板１の通板速度に応じて、上記圧下指令値算出部８ａでの算出処理におけるパラメータ、具体的には、上記圧下指令値算出部８ａで使用される伝達関数のＰ制御或いはＰＩ制御或いはＰＩＤ制御における制御ゲイン（比例ゲイン、積分ゲイン等）を変更する。
【００２６】
次に、圧下による張力制御を行う場合の動作を説明する。図１に示すように、鋼板１は、ｉスタンド２、ｉ＋１スタンド３にて順に圧延される。
【００２７】
張力制御装置８においては、例えば、圧延実施開始後に測定されたスタンド２、３間の鋼板１の単位張力実績値の代表値（或いは移動平均値）を、スタンド２、３間の単位張力目標値Ｔ_aimとする。
【００２８】
その後は、張力制御装置８において、スタンド２、３間の鋼板１の単位張力実績値Ｔ(ｉ)を計測し、目標値Ｔ_aimに対する単位張力偏差ΔＴ(ｉ)を実質的に零とするためのｉ＋１スタンド３の圧下指令値ΔＳ_Ref(i+1)を、下式（４）により算出する。
ΔＳ_Ref(i+1)＝Ｆ（ΔＴ(ｉ)）・・・（４）
【００２９】
そして、上記算出された圧下指令値ΔＳ_Ref(i+1)に基づいて、ｉ＋１スタンド３の圧下装置６を制御する。既述したように、スタンド２、３間のルーパ４による影響を考えないとすると、スキッドマーク外乱或いはロール偏芯外乱の影響による出側板厚偏差Δｈ(ｉ＋１)とスタンド２、３間の鋼板１の単位張力偏差ΔＴ(ｉ)とは一対一に対応するので、単位張力偏差ΔＴ(ｉ)を実質的に零とするためのｉ＋１スタンド３の圧下指令値ΔＳ_Ref(i+1)を算出し、その圧下指令値ΔＳ_Ref(i+1)に基づいてｉ＋１スタンド３の圧下装置６を制御することにより、出側板圧偏差Δｈ(ｉ＋１)を除去することが可能となる。
【００３０】
以上述べたような圧下による張力制御において、本発明者らが鋭意研究した結果、圧下を操作したときに張力がどのように変動するかについての影響係数は、通板速度や板幅により変動するとの技術的な思想に想到するに至った。
【００３１】
圧下による張力制御系の調整にあたり、「圧下指令から後方張力（スタンド間単位張力偏差）への伝達関数」を正確に把握することは重要である。本発明者らは、ｉ＋１スタンド３の圧下装置６に対する圧下指令値ΔＳ_Ref(i+1)から後方張力Δσ_(i)（＝スタンド２、３間の鋼板１の単位張力偏差ΔＴ(ｉ)）への伝達関数（開ループ）は、下記の数１に示す式（５）〜（７）で記述されるものとの認識を得た。なお、図２において、単位張力変動量から後進率変動量に対して、フィードバック部が存在するが、これは人為的なフィードバックではなく、スタンド間単位張力が変動した場合に、これを緩和すべく後進率を変動させる自然現象であり、以下、「単位張力変動に基づく後進率変動の自然現象」と称する。
【００３２】
【数１】

【００３３】
なお、下記の記号を用いることとし、偏差とは基準値からの偏差を意味するものとする。
ΔＳ_Ref(i+1)：ｉスタンドへの圧下指令値［ｍｍ］
ΔＳ_(i)：ｉスタンド圧下位置偏差［ｍｍ］
Δσ_(i)：スタンド間単位張力偏差［ｋｇｆ／ｍｍ²］
ΔＶ_n(i)：ｉスタンド中立点速度（通板速度）偏差［ｍｍ／ｓ］
ΔＨ_(i)：ｉスタンド入側板厚偏差［ｍｍ］
Δｈ_(i)：ｉスタンド出側板厚偏差［ｍｍ］
ΔＢ_(i)：ｉスタンド入側板幅偏差［ｍｍ］
Δｂ_(i)：ｉスタンド出側板幅偏差［ｍｍ］
ｆ_(i)：ｉスタンド先進率［無単位］
β_(i)：ｉスタンド後進率［無単位］
ω_(i)：ｉスタンド圧下系共振周波数［ｒａｄ／ｓ］
η_(i)：ｉスタンド圧下系減衰係数［無単位］
Ｑ_(i)：ｉスタンド塑性係数［Ｔｏｎ／ｍｍ］（１［Ｔｏｎ］＝１０００［ｋｇｆ］
Ｍ_(i)：ｉスタンドミル剛性係数［Ｔｏｎ／ｍｍ］（１［Ｔｏｎ］＝１０００［ｋｇｆ］
Ｋ_1(i)：ｉスタンド係数
Ｋ_2(i)：ｉスタンド係数
∂ｆ_(i)／∂ｈ_(i)：ｈ_(i)を変動させたときのｆ_(i)の運動量を表す影響係数
∂ｆ_(i)／∂σ_(i)：σ_(i)を変動させたときのｆ_(i)の運動量を表す影響係数
∂ｈ_(i)／∂σ_(i)：σ_(i)を変動させたときのｆ_(i)の運動量を表す影響係数
∂ｂ_(i)／∂σ_(i)：σ_(i)を変動させたときのσ_(i)の影響係数
Ｅ_(i)：ヤング率［ｋｇｆ／ｍｍ²］
Ｌ_(i)：スタンド間距離［ｍｍ］
【００３４】
ここで、ｉ＋１スタンド３の圧下装置６に対する圧下指令値ΔＳ_Ref(i+1)から後方張力（スタンド間単位張力偏差）Δσ_(i)への伝達関数として、上式（５）〜（７）が導出された点について説明する。なお、上式（１）の２次系の部分は、駆動系（ミルモータ部）の応答を示したものであり、１次系の部分は隣り合うスタンドの出側と入側との板速度に関する「速度の差の積分（上式（３）を参照）」により単位張力が発生するメカニズムに基づいて導出されるものである。したがって、以下では、本質的な１次系の部分について説明する。
【００３５】
ｉ＋１スタンド３の圧下装置６に対する圧下指令値ΔＳ_Ref(i+1)から後方張力（＝スタンド間単位張力偏差）Δσ_(i)への制御のシステムを考えると、図２に示すブロック線図で表現される。なお、図２のブロック線図におけるフィードバック部分は自然現象界に存在するループであり、人為的に付加ものではなく、開ループといえる。
【００３６】
概要を説明すると、圧下指令値ΔＳ_Ref(i+1)を操作すると、板厚に変動Δｈ_(i+1)が生じ、これにより当該ｉ＋１スタンド３の先進率ｆ_(i+1)及び後進率β_(i+1)が変動し、その結果、当該ｉ＋１スタンド３の入側速度が変動するので、スタンド２、３間の鋼板１の単位張力偏差Δσ_(i)が変動する。また、単位張力の変動を抑える方向で、鋼板１が伸縮して後進率を変動させる。これが上記の「単位張力変動に基づく後進率変動の自然現象」のメカニズムである。
【００３７】
まず、圧下指令値ΔＳ_Ref(i+1)を操作したときの板厚の変動Δｈ_(i+1)について説明すれば、鋼板１の塑性係数Ｑ_(i+1)（板幅を考慮している）、ｉスタンドミル剛性係数Ｍ_(i)が与えられるとき、下式（８）に示す関係が成立する（図２のブロック１０１を参照）。
Δｈ_(i+1)＝ΔＳ_Ref(i+1)・｛Ｍ_(i+1)／(Ｍ_(i+1)+Ｑ_(i+1))｝・・・（８）
【００３８】
次に、板厚の変動Δｈ_(i+1)に対する後進率の変動β_(i+1)について説明すれば、板幅には影響されない所定の影響係数により、下式（９）に示す関係が成立する（図２のブロック１０２を参照）。
Δβ_(i+1)＝｛∂β_(i+1)／∂ｈ_(i+1)｝・Δｈ_(i+1) ・・・（９）
【００３９】
また、単位張力の変動Δσ_(i)に対する後進率の変動β_(i+1)について説明すれば、板幅には影響されない所定の影響係数により、下式（１０）に示す関係が成立する（図２のブロック１０３を参照）。
Δβ_(i+1)＝｛∂β_(i+1)／∂σ_(i)｝・Δσ_(i) ・・・（１０）
【００４０】
後進率の変動の合計（差し引き）により伸びが変わるので、下式（１１）に示す関係が成立する（図２のブロック１０４を参照）。なお、Ｖ_R(i+1)はロール周速である。図２のブロック１０４に対する入力となる最終的な伸び（以下、「伸び」と称する）は、
伸び＝｛(∂β_(i+1)／∂ｈ_(i+1))・Δｈ_(i+1)−(∂β_(i+1)／∂σ_(i))・Δσ_(i)｝・Ｖ_R(i+1) ・・・（１１）
と求められる。
【００４１】
上記「伸び」の積分をスタンド間距離Ｌ_(i)で割り、ヤング率Ｅ_(i)で乗ずると（図２のブロック１０５を参照）、単位張力偏差Δσ_(i)となる。
【００４２】
上記のようにして得られたブロック図（図２を参照）から、伝達関数は上式（５）〜（７）で記述される。
【００４３】
さて、上式（５）〜（７）において、
Ｋ_1(i) ∝ Ｖ_n(i+1) ・・・（１２）
Ｋ_2(i) ∝ Ｖ_n(i+1) ・・・（１３）
Ｋ_2(i) ∝ Ｍ_(i+1)／(Ｍ_(i+1)+Ｑ_(i+1)) ・・・（１４）
に着目すれば、
（１）．伝達関数の極（Ｋ_1(i)）は、通板速度（Ｖ_n(i+1)）に支配され、
（２）．伝達関数の直流ゲイン（Ｋ_2(i)／Ｋ_1(i)）は、通板速度（Ｖ_n(i+1)）と、塑性係数（Ｑ_(i+1)）に支配される可能性があることがわかる。この場合、伝達関数についてボード線図を考えると、図３に示すような概形となる。
【００４４】
ここで、図４（Ａ）には、通板速度Ｖ_n(i+1)の変化に伴う伝達関数の極Ｋ_1(i)の変化を示す。同図からも理解されるように、伝達関数の極Ｋ_1(i)は通板速度Ｖ_n(i+1)の変化に応じて変化している。一方、図４（Ｂ）に示すように、伝達関数の極Ｋ_1(i)は板幅変化に関係なくほぼ一定となっている。このデータからも、圧下指令から後方張力への伝達関数の特性に関して、伝達関数の極Ｋ_1(i)は、通板速度Ｖ_n(i+1)に支配されることが確認された。
【００４５】
また、図５には、塑性係数Ｑ_(i+1)とスタンド２、３間の鋼板１の板幅Ｂ_(i+1)との関係を示す。同図に示すように、塑性係数Ｑ_(i+1)とスタンド２、３間の鋼板１の板幅Ｂ_(i+1)との間には、ほぼ比例関係があることが確認される。すなわち、伝達関数の直流ゲイン（Ｋ_2(i)／Ｋ_1(i)）は、通板速度（Ｖ_n(i+1)）と、塑性係数（Ｑ_(i+1)）、換言すれば、スタンド２、３間の鋼板１の板幅（Ｂ_(i+1)）とに支配される。
【００４６】
そして、図６（Ｂ）には、板幅Ｂ_(i+1)の変化に伴う伝達関数の直流ゲインＫ_2(i)／Ｋ_1(i)の変化を示す。同図からも理解されるように、伝達関数の直流ゲインＫ_2(i)／Ｋ_1(i)は板幅Ｂ_(i+1)の変化に応じて変化している。一方、図６（Ａ）に示すように、伝達関数の直流ゲインＫ_2(i)／Ｋ_1(i)は通板速度変化に関係なくほぼ一定となっている。このデータからも、圧下指令から後方張力への伝達関数の特性に関して、伝達関数の直流ゲイン（Ｋ_2(i)／Ｋ_1(i)）は、ｉスタンド及びｉ＋１スタンド間の鋼板の板幅（Ｂ_(i+1)）に支配されることが確認された。
【００４７】
以上の結果をまとめると、圧下を操作したときに張力がどのように変動するかについての影響係数は、板幅や通板速度により変動する。したがって、板幅や通板速度に応じて、上記圧下指令値算出部８ａでの算出処理におけるパラメータ、具体的には、上記圧下指令値算出部８ａで使用される伝達関数のＰ制御或いはＰＩ制御或いはＰＩＤ制御における制御ゲイン（比例ゲイン、積分ゲイン等）を変更することにより、例えば、幅広、幅狭の鋼板や、通板速度の遅い、速い鋼板に対しても適切な制御を行うことができる。
【００４８】
なお、制御ゲインを変更する場合に、予め基準となる板幅や通板速度の制御ゲインを決定しておき、当該基準からの板幅や通板速度に応じて制御ゲインを増減させたり、予め複数の板幅、通板速度に応じた制御ゲインをテーブル化等しておき、板幅や通板速度に応じて制御ゲインを変更したりすればよい。
【００４９】
また、上記実施の形態では、鋼板１の通板速度を測定する通板速度測定装置１０により通板速度を測定するようにしたが、実際上は、仕上圧延機噛みこみ直前にＦＳＵ（Finisher Set Up）と称されるコンピュータ上のソフトウェアによって初めて計算され決定されるので、通板速度を得てから制御ゲインを変更するのでは遅いという問題が生じる。
【００５０】
そこで、通板速度と最終スタンド出側板厚との間には相関があり、薄い鋼板ほど通板速度が速く、厚い鋼板ほど通板速度が遅いといった傾向があることに着目し、通板速度に代えて最終スタンド出側板厚に応じて制御ゲインを変更するようにしてもよい。
【００５１】
（他の実施の形態）
上述した実施の形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置或いはシステム内のコンピュータに対し、上記実施の形態の機能を実現するためのコンピュータプログラムを供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ或いはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００５２】
また、この場合、上記コンピュータプログラム自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、本発明を構成する。そのコンピュータプログラムの伝送媒体としては，プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク（ＬＡＮ、インターネット等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等）システムにおける通信媒体（光ファイバ等の有線回線や無線回線等）を用いることができる。
【００５３】
さらに、上記コンピュータプログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるコンピュータプログラムを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかる記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、圧下による張力制御を行う場合に、任意の被圧延材（幅広、幅狭の鋼板や、通板速度の遅い、速い鋼板）に対して適切な制御を行うことができる。したがって、安定した圧延性能が得られ、歩留まり向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における圧延機の制御のための構成を示す模式図である。
【図２】圧下指令値から後方張力への制御のシステムを表すブロック線図である。
【図３】圧下指令値から後方張力への伝達関数の概形を示す図である。
【図４】通板速度［ｍｐｍ］の変化及び板幅［ｍｍ］の変化に伴う伝達関数の極［ｒａｄ／ｓ］の変化を示す図である。
【図５】塑性係数［Ｔｏｎ／ｍｍ］とスタンド間の鋼板の板幅［ｍｍ］との関係を示す図である。
【図６】通板速度の変化及び板幅の変化に伴う伝達関数の直流ゲインの変化を示す図である。
【符号の説明】
１鋼板
２ｉスタンド
３ｉ＋１スタンド
４ルーパ
５圧延ローラ
６圧下装置
７張力測定装置
８張力制御装置
８ａ圧下指令値算出部
８ｂ制御ゲイン変更部
９板幅測定装置
１０通板速度測定装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolling mill control apparatus, method, computer program, and computer-reading suitable for use in performing tension control by rolling when rolling a steel sheet or the like by a tandem rolling mill having a plurality of stands. The present invention relates to a possible recording medium.
[0002]
[Prior art]
One of the evaluation criteria for products in hot rolling and cold rolling of steel is sheet thickness, and automatic sheet thickness control (Auto Gauge Control: AGC) is performed in a rolling mill. The applicant of the present application discloses tension control by reduction in the above AGC in JP-A-4-361809, JP-A-5-261418, JP-A-2000-33410, and the like.
[0003]
The basic principle of tension control by reduction will be described. Examples of disturbances that cause the deviation of the outlet side plate thickness in the hot rolling process include a skid mark disturbance and a roll eccentric disturbance. The skid mark disturbance is a disturbance caused by temperature unevenness in the longitudinal direction of the material to be rolled due to the skid on which the material to be rolled is placed. Fluctuates and becomes a factor of deviation of the outlet side plate thickness. Further, the roll eccentric disturbance is a disturbance generated by the roll moving up and down due to the deviation between the geometric center of the backup roll contacting the work roll and the center of mass, and the roll gap (rolling position) fluctuating. .
[0004]
As a physical quantity for detecting the influence of the above-mentioned skid mark disturbance and roll eccentric disturbance on the exit side plate thickness, paying attention to the unit tension of the material to be rolled between the stands and performing tension control by reduction, the skid mark disturbance and roll deviation The exit side thickness deviation caused by the core disturbance is suppressed.
[0005]
Now, in the i + 1 stand, when the entrance side thickness H (i + 1) and the exit side velocity v (i + 1) are constant, the target value h ₀ is set to the exit side thickness h (i + 1) due to the influence of skid mark disturbance or roll eccentricity disturbance. Assume that an exit thickness deviation Δh (i + 1) from (i + 1) occurs.
[0006]
In any case, since the volume that enters the unit time into the i + 1 stand is the same as the volume that goes out, the following equation (1) holds.
h (i + 1) * v (i + 1) * b (i + 1) = H (i + 1) * V (i + 1) * B (i + 1) (1)
However, h (i + 1): i + 1 stand exit side plate thickness [mm]
v (i + 1): i + 1 stand exit side speed [mm / s]
b (i + 1): i + 1 stand exit side plate width [mm]
H (i + 1): i + 1 stand entry side plate thickness [mm]
V (i + 1): i + 1 stand entry side speed [mm / s]
B (i + 1): i + 1 stand entry side plate width [mm]
[0007]
Further, when there is no fluctuation in the plate width, B (i + 1) = b (i + 1) is established, so that the following equation (2) is derived, and the outlet side thickness deviation Δh (i + 1) is the i + 1 stand entry side speed V corresponds to (i + 1).
h (i + 1) · v (i + 1) = H (i + 1) · V (i + 1) (2)
[0008]
Furthermore, the unit tension T (i) of the material to be rolled between the stands is expressed by the following equation (3) using the i + 1 stand entry side speed V (i + 1) and the i stand exit side speed v (i): The amount is determined by the integration of the difference (the total sum of the time during which the material to be rolled passes between the stands). Accordingly, when the i + 1 stand entry side speed V (i + 1) varies, the unit tension T (i) of the material to be rolled between the stands changes.
T (i) = (E / L) ∫ {V (i + 1) −v (i)} dt (3)
E: Young's modulus [kgf / mm ² ]
L: Distance between stands [mm]
[0009]
From the above, if the influence of the looper between the stands is not considered, the exit side plate thickness deviation Δh (i + 1) due to the effect of the skid mark disturbance or roll eccentric disturbance and the unit tension deviation ΔT (i ) Corresponds one-to-one. That is, operating the reduction position to make the tension constant removes the plate pressure deviation Δh (i + 1). Further, even if an exit side thickness deviation Δh (i + 1) is generated just below the roll bite due to the influence of the oil film thickness variation of the i + 1 stand and the roll expansion coefficient, it is completely removed by the same principle.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
When performing tension control by reduction as described above, it is necessary to accurately control an influence coefficient regarding how the tension varies when the reduction is operated. If the same parameters are used for any material to be rolled without capturing such an influence coefficient, even if appropriate control is performed for a certain material, appropriate control is performed for other material. There is also a risk of not.
[0011]
This invention is made | formed in view of the above points, It aims at enabling it to perform appropriate control with respect to arbitrary to-be-rolled materials, when performing tension control by reduction. .
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The rolling mill control apparatus according to the present invention is a rolling mill for controlling the rolling position of the i + 1 stand so that the unit tension deviation of the material to be rolled between the i stand and the i + 1 stand of the tandem rolling mill is substantially zero. A control device for calculating a reduction command value for the i + 1 stand for making the unit tension deviation of the material to be rolled between the stands substantially zero, and a material for the material to be rolled between the stands. A control gain in P control or PI control or PID control of a transfer function used for calculation processing in the reduction command value calculation unit according to at least one of the plate width and the plate passing speed in the i + 1 stand. It is characterized in that a control gain changing unit for changing is provided.
[0013]
Further, another rolling mill control device of the present invention controls the reduction position of the i + 1 stand so that the unit tension deviation of the material to be rolled between the i stand and the i + 1 stand of the tandem rolling mill is substantially zero. A rolling mill control device for calculating a reduction command value for the i + 1 stand for substantially zero unit tension deviation of the material to be rolled between the stands, and between the stands A parameter change unit that changes a parameter in the calculation process in the reduction command value calculation unit according to at least one of the plate width of the material to be rolled and the plate thickness of the material to be rolled between the stands. It has the characteristics.
[0014]
The rolling mill control method according to the present invention includes a rolling mill for controlling the rolling position of the i + 1 stand so that the unit tension deviation of the rolled material between the i stand and the i + 1 stand of the tandem rolling mill is substantially zero. A method of calculating a rolling command value for the i + 1 stand for making the unit tension deviation of the material to be rolled between the stands substantially zero, a sheet width of the material to be rolled between the stands, and And a procedure for changing a control gain in P control or PI control or PID control of a transfer function used in the calculation procedure according to at least one of the plate passing speeds in the i + 1 stand. .
[0015]
Further, another rolling mill control method of the present invention controls the rolling position of the i + 1 stand so that the unit tension deviation of the rolled material between the i stand and the i + 1 stand of the tandem rolling mill is substantially zero. A rolling mill control method for calculating a reduction command value for the i + 1 stand for making the unit tension deviation of the material to be rolled between the stands substantially zero, and for the material to be rolled between the stands. And a procedure for changing a parameter in the calculation procedure according to at least one of a plate width and a plate thickness of a material to be rolled between the stands.
[0016]
The computer program of the present invention is a computer program for controlling the reduction position of the i + 1 stand so that the unit tension deviation of the material to be rolled between the i stand and the i + 1 stand of the tandem rolling mill is substantially zero. A process of calculating a reduction command value for the i + 1 stand for making the unit tension deviation of the material to be rolled between the stands substantially zero, a sheet width of the material to be rolled between the stands, and the i + 1 stand. It is characterized in that the computer executes a process of changing the control gain in the P control, PI control or PID control of the transfer function used in the calculation process according to at least one of the plate passing speeds.
[0017]
Another computer program of the present invention is for controlling the rolling position of the i + 1 stand so that the unit tension deviation of the material to be rolled between the i stand and the i + 1 stand of the tandem rolling mill is substantially zero. A computer program for calculating a reduction command value for the i + 1 stand for making the unit tension deviation of the material to be rolled between the stands substantially zero, a sheet width of the material to be rolled between the stands, and The present invention is characterized in that a process for changing a parameter in the calculation process is executed in accordance with at least one of the thicknesses of the material to be rolled between the stands.
[0018]
The computer-readable recording medium of the present invention is characterized in that the computer program is stored.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a rolling mill control device, method, computer program, and computer-readable recording medium of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
In FIG. 1, the structure for control of the rolling mill in this Embodiment is shown. Here, the tandem rolling mill in the hot rolling process will be described. Normally, a tandem rolling mill has 6 to 7 stands, but FIG. 1 shows only i stands and i + 1 stands (i = 1 to n).
[0021]
In the figure, reference numeral 1 denotes a steel plate as a material to be rolled. 2 is an i stand, and 3 is an i + 1 stand. These stands 2 and 3 are a rolling roll 5 composed of a backup roll and a work roll, and a reduction that gives the rolling roll 5 a rolling pressure necessary to obtain a predetermined plate thickness. Device 6.
[0022]
4 is a looper for controlling the mass flow between the stands 2 and 3. 7 is a tension measuring device for measuring the unit tension of the steel plate 1 between the stands 2 and 3. Reference numeral 9 denotes a plate width measuring device for measuring the plate width of the steel plate 1 between the stands 2 and 3. Reference numeral 10 denotes a plate passing speed measuring device that measures the plate passing speed of the steel plate 1 passing through the i + 1 stand 3.
[0023]
Reference numeral 8 denotes a tension control device that controls the roll-down position of the roll of the i + 1 stand 3 via the rolling-down device 6 based on the unit tension of the steel plate 1 between the stands 2 and 3 measured by the tension measuring device 7. Thus, the tension of the steel plate 1 is controlled.
[0024]
In the reduction command value calculation unit 8a of the tension control device 8, the reduction command value for the i + 1 stand 3 for making the unit tension deviation of the steel plate 1 between the stands 2 and 3 substantially zero is P-controlled, PI-controlled or PID-controlled. And the reduction command value is sent to the reduction device 6 of the i + 1 stand 3.
[0025]
Further, in the control gain changing unit 8 b of the tension control device 8, the plate width of the steel plate 1 between the stands 2 and 3 measured by the plate width measuring device 9 and the i + 1 stand 3 measured by the plate passing speed measuring device 10. Depending on the plate passing speed of the steel plate 1 passing through, the parameters in the calculation process in the reduction command value calculation unit 8a, specifically, the P control or PI of the transfer function used in the reduction command value calculation unit 8a Control gain (proportional gain, integral gain, etc.) in control or PID control is changed.
[0026]
Next, the operation when performing tension control by reduction will be described. As shown in FIG. 1, the steel plate 1 is rolled in order by an i stand 2 and an i + 1 stand 3.
[0027]
In the tension control device 8, for example, the representative value (or moving average value) of the unit tension actual value of the steel plate 1 between the stands 2 and 3 measured after the start of rolling is used as the unit tension target value between the stands 2 and 3. _Let T _aim .
[0028]
Thereafter, the tension control device 8 measures the unit tension actual value T (i) of the steel plate 1 between the stands 2 and 3 so that the unit tension deviation ΔT (i) with respect to the target value T _aim is substantially zero. The i + 1 stand 3 reduction command value ΔS _{Ref (i + 1)} is calculated by the following equation (4).
ΔS _{Ref (i + 1)} = F (ΔT (i)) (4)
[0029]
Based on the calculated reduction command value ΔS _{Ref (i + 1)} , the reduction device 6 of the i + 1 stand 3 is controlled. As described above, if the influence of the looper 4 between the stands 2 and 3 is not considered, the sheet thickness deviation Δh (i + 1) due to the influence of the skid mark disturbance or roll eccentric disturbance and the steel plate 1 between the stands 2 and 3 Since the unit tension deviation ΔT (i) corresponds to the one-to-one correspondence, the i + 1 stand 3 reduction command value ΔS _{Ref (i + 1)} is calculated to make the unit tension deviation ΔT (i) substantially zero. By controlling the reduction device 6 of the i + 1 stand 3 based on the reduction command value ΔS _{Ref (i + 1)} , it is possible to remove the outlet side plate pressure deviation Δh (i + 1).
[0030]
As a result of the diligent research conducted by the present inventors in the tension control by the reduction as described above, the influence coefficient on how the tension changes when the reduction is operated is assumed to change depending on the plate speed and the plate width. I came up with a technical idea.
[0031]
In adjusting the tension control system by rolling, it is important to accurately grasp the “transfer function from the rolling command to the rear tension (unit tension deviation between stands)”. The inventors have determined that the rear tension Δσ _(i) (= unit tension deviation ΔT (i) of the steel plate 1 between the stands 2 and 3 ₎ from the reduction command value ΔS _{Ref (i + 1)} for the reduction device 6 of the i + 1 stand 3. It was recognized that the transfer function (open loop) to is described by the following equations (5) to (7). In FIG. 2, there is a feedback section from the unit tension fluctuation amount to the reverse rate fluctuation amount, but this is not artificial feedback, and this is to be mitigated when the unit tension between the stands fluctuates. This is a natural phenomenon that fluctuates the reverse speed, and is hereinafter referred to as “natural phenomenon of reverse speed fluctuation based on unit tension fluctuation”.
[0032]
[Expression 1]

[0033]
The following symbols are used, and the deviation means a deviation from the reference value.
ΔS _{Ref (i + 1)} : Reduction command value to i stand [mm]
ΔS _(i) : i-stand roll position deviation [mm]
Δσ _(i) : Unit tension deviation between stands [kgf / mm ² ]
ΔV _{n (i)} : i-stand neutral point speed (feed speed) deviation [mm / s]
ΔH _(i) : i-stand entry side thickness deviation [mm]
Δh _(i) : i stand outlet side thickness deviation [mm]
ΔB _(i) : i-stand entry side plate width deviation [mm]
Δb _(i) : i stand outlet side plate width deviation [mm]
f _(i) : i stand advanced rate [no unit]
β _(i) : i-stand backward rate [no unit]
ω _(i) : i-stand reduction system resonance frequency [rad / s]
η _(i) : i-stand reduction system damping coefficient [no unit]
Q _(i) : i-stand plastic coefficient [Ton / mm] (1 [Ton] = 1000 [kgf]
M _(i) : i stand mill rigidity coefficient [Ton / mm] (1 [Ton] = 1000 [kgf]
K 1 _(i): i Stand coefficient K _{2 (i):} i stand coefficients ∂f _(i) / .differential.H _(i): the influence coefficient representing the momentum of f _(i) when h a _(i) was varied _{_{∂f (i) / ∂σ (i}} ): σ influence coefficient representing the momentum of f when the _(i) was varied _{_{(i) ∂h (i) /}} ∂σ (i): variation sigma of the _(i) influence coefficient representing the momentum of f _(i) when is _{_{∂b (i) / ∂σ (i}} ): σ influence coefficient of sigma when the _(i) was varied _(i) E _(i): Young's modulus [Kgf / mm ² ]
L _(i) : Distance between stands [mm]
[0034]
Here, as a transfer function from the reduction command value ΔS _{Ref (i + 1)} to the reduction device 6 of the i + 1 stand 3 to the rear tension (unit tension deviation between stands) Δσ _(i) , the above equations (5) to (7) The point from which is derived will be described. The secondary system part of the above formula (1) shows the response of the drive system (mill motor unit), and the primary system part relates to the plate speed between the exit side and the entrance side of the adjacent stand. It is derived on the basis of the mechanism in which the unit tension is generated by “integration of speed difference (see the above formula (3))”. Therefore, the essential primary system portion will be described below.
[0035]
Considering the control system from the reduction command value ΔS _{Ref (i + 1)} to the reduction device 6 of the i + 1 stand 3 to the rear tension (= inter-stand unit tension deviation) Δσ _(i) , the block diagram shown in FIG. Expressed. Note that the feedback portion in the block diagram of FIG. 2 is a loop existing in the natural phenomenon world, which is not artificially added and can be said to be an open loop.
[0036]
To explain the outline, when the reduction command value ΔS _{Ref (i + 1)} is operated, a fluctuation Δh _{(i + 1)} is generated in the plate thickness, whereby the advanced rate f _{(i + 1)} and the reverse rate of the i + 1 stand 3 are generated. β _{(i + 1)} fluctuates, and as a result, the entry side speed of the i + 1 stand 3 fluctuates, so that the unit tension deviation Δσ _(i) of the steel plate 1 between the stands 2 and 3 fluctuates. In addition, the steel plate 1 expands and contracts in a direction to suppress fluctuations in unit tension, thereby changing the reverse travel rate. This is the mechanism of the above-mentioned “natural phenomenon of reverse rate fluctuation based on unit tension fluctuation”.
[0037]
First, the fluctuation Δh _{(i + 1)} of the plate thickness when the reduction command value ΔS _{Ref (i + 1)} is operated will be described. The plastic coefficient Q _{(i + 1) of the} steel plate 1 (in consideration of the plate width ₎ When the i stand mill rigidity coefficient M _(i) is given, the relationship shown in the following equation (8) is established (see the block 101 in FIG. 2).
Δh _{(i + 1)} = ΔS _{Ref (i + 1)} · {M _{(i + 1)} / (M _{(i + 1)} + Q _{(i + 1)} )} (8)
[0038]
Next, the reverse rate variation β _{(i + 1) with} respect to the plate thickness variation Δh _{(i + 1)} will be described. By the predetermined influence coefficient that is not influenced by the plate width, the relationship shown in the following equation (9) is obtained. (See block 102 in FIG. 2).
Δβ _{(i + 1)} = {∂β _{(i + 1)} / ∂h _{(i + 1)} } · Δh _{(i + 1)} (9)
[0039]
Further, the reverse speed fluctuation β _{(i + 1) with} respect to the unit tension fluctuation Δσ _(i) will be described. The relationship shown in the following expression (10) is established by a predetermined influence coefficient that is not affected by the plate width ( (See block 103 in FIG. 2).
Δβ _{(i + 1)} = {∂β _{(i + 1)} / ∂σ _(i) } · Δσ _(i) (10)
[0040]
Since the elongation changes due to the total change (subtraction) of the reverse travel rate, the relationship shown in the following equation (11) is established (see block 104 in FIG. 2). V _{R (i + 1)} is the roll peripheral speed. The final elongation (hereinafter referred to as “elongation”) as input to block 104 in FIG.
Elongation = {(∂β _{(i + 1)} / ∂h _{(i + 1)} ) ・ Δh _{(i + 1)} − (∂β _{(i + 1)} / ∂σ _(i) ) ・ Δσ _(i) } ・V _{R (i + 1)} (11)
Is required.
[0041]
Dividing the integral of the “elongation” by the distance L _(i) between the stands and multiplying by the Young's modulus E _(i) (see block 105 in FIG. 2) gives the unit tension deviation Δσ _(i) .
[0042]
From the block diagram (see FIG. 2) obtained as described above, the transfer function is described by the above equations (5) to (7).
[0043]
In the above formulas (5) to (7),
K _{1 (i)} Ｖ V _{n (i + 1)} (12)
K _{2 (i)} Ｖ V _{n (i + 1)} (13)
K _{2 (i)} ∝ M _{(i + 1)} / (M _{(i + 1)} + Q _{(i + 1)} ) (14)
If you focus on
(1). The pole (K _{1 (i)} ) of the transfer function is governed by the plate speed (V _{n (i + 1)} ),
(2). The DC gain (K _{2 (i)} / K _{1 (i)} ) of the transfer function may be governed by the plate feed speed (V _{n (i + 1)} ) and the plasticity coefficient (Q _{(i + 1)} ). I understand that there is. In this case, when considering a Bode diagram for the transfer function, the outline is as shown in FIG.
[0044]
Here, FIG. 4 (A) shows the change of the pole K _{1 (i)} of the transfer function accompanying the change of the plate passing speed V _{n (i + 1)} . As can be understood from the figure, the pole K _{1 (i)} of the transfer function changes according to the change of the plate passing speed V _{n (i + 1)} . On the other hand, as shown in FIG. 4B, the pole K _{1 (i)} of the transfer function is substantially constant regardless of the plate width change. Also from this data, it was confirmed that the pole K _{1 (i)} of the transfer function is governed by the plate passing speed V _{n (i + 1)} regarding the characteristics of the transfer function from the reduction command to the rear tension.
[0045]
FIG. 5 shows the relationship between the plastic coefficient Q _{(i + 1)} and the plate width B _{(i + 1)} of the steel plate 1 between the stands 2 and 3. As shown in the figure, it is confirmed that there is a substantially proportional relationship between the plastic coefficient Q _{(i + 1)} and the plate width B _{(i + 1)} of the steel plate 1 between the stands 2 and 3. That is, the DC gain (K _{2 (i)} / K _{1 (i)} ) of the transfer function is the plate speed (V _{n (i + 1)} ) and the plastic coefficient (Q _{(i + 1)} ), in other words. And the width (B _{(i + 1)} ) of the steel plate 1 between the stands 2 and 3.
[0046]
FIG. 6B shows the change of the direct current gain K _{2 (i)} / K _{1 (i)} of the transfer function accompanying the change of the plate width B _{(i + 1)} . As can be understood from the figure, the DC gain K _{2 (i)} / K _{1 (i)} of the transfer function changes according to the change of the plate width B _{(i + 1)} . On the other hand, as shown in FIG. 6A, the DC gain K _{2 (i)} / K _{1 (i)} of the transfer function is almost constant regardless of the plate speed change. From this data, the DC gain (K _{2 (i)} / K _{1 (i)} ) of the transfer function from the reduction command to the rear tension is the plate width of the steel plate between the i stand and the i + 1 stand ( B _{(i + 1)} ) was confirmed.
[0047]
Summarizing the above results, the influence coefficient on how the tension fluctuates when the reduction is operated fluctuates depending on the plate width and the plate passing speed. Therefore, depending on the plate width and plate passing speed, the parameters in the calculation process in the reduction command value calculation unit 8a, specifically, the P control or PI control of the transfer function used in the reduction command value calculation unit 8a. Alternatively, by changing the control gain (proportional gain, integral gain, etc.) in the PID control, for example, it is possible to perform appropriate control even for wide and narrow steel plates, and slow and fast steel plates. .
[0048]
In addition, when changing the control gain, the control gain of the reference plate width and the plate passing speed is determined in advance, and the control gain is increased or decreased according to the plate width and the plate passing speed from the reference. A control gain corresponding to a plurality of plate widths and plate passing speeds may be tabulated, and the control gain may be changed according to the plate width and plate passing speed.
[0049]
In the above embodiment, the sheet feeding speed is measured by the sheet feeding speed measuring device 10 that measures the sheet feeding speed of the steel sheet 1. However, in practice, the FSU (Finisher Set) is just before the finish rolling mill bites. Since it is calculated and determined for the first time by software on a computer called Up), there is a problem that it is slow to change the control gain after obtaining the plate passing speed.
[0050]
Therefore, there is a correlation between the plate passing speed and the final stand outlet side plate thickness, and it is noted that the thinner the steel plate, the faster the plate passing speed, and the thicker the steel plate, the slower the plate passing speed. Instead, the control gain may be changed according to the final stand outlet side plate thickness.
[0051]
(Other embodiments)
A computer program for realizing the functions of the above-described embodiments for a computer in an apparatus or a system connected to the various devices so as to operate the various devices to realize the functions of the above-described embodiments. What is implemented by operating the various devices according to a program supplied and stored in a computer (CPU or MPU) of the system or apparatus is also included in the scope of the present invention.
[0052]
In this case, the computer program itself realizes the functions of the above-described embodiments, and constitutes the present invention. The computer program transmission medium is a communication medium (wired line or wireless line such as an optical fiber) in a computer network (LAN, WAN such as the Internet, wireless communication network, etc.) system for propagating and supplying program information as a carrier wave. Etc.) can be used.
[0053]
Further, means for supplying the computer program to the computer, for example, a recording medium storing the computer program constitutes the present invention. As such a recording medium, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when tension control by reduction is performed, appropriate control can be performed for any material to be rolled (wide, narrow steel plates, steel plates with a slow plate speed, and a fast plate speed). It can be carried out. Therefore, stable rolling performance can be obtained and yield improvement can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration for controlling a rolling mill in the present embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a system for controlling from a reduction command value to a rear tension.
FIG. 3 is a diagram showing an outline of a transfer function from a reduction command value to a rear tension.
FIG. 4 is a diagram showing a change in pole [rad / s] of a transfer function according to a change in plate passing speed [mpm] and a change in plate width [mm].
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a plastic coefficient [Ton / mm] and a plate width [mm] of a steel plate between stands.
FIG. 6 is a diagram showing a change in DC gain of a transfer function accompanying a change in plate passing speed and a change in plate width.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel plate 2 i stand 3 i + 1 stand 4 Looper 5 Rolling roller 6 Rolling-down apparatus 7 Tension measuring apparatus 8 Tension control apparatus 8a Rolling-down command value calculation part 8b Control gain change part 9 Plate width measuring apparatus 10 Feeding plate speed measuring apparatus

Claims

タンデム圧延機のｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするために上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を制御する圧延機の制御装置であって、
上記スタンド間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするための上記ｉ＋１スタンドに対する圧下指令値を算出する圧下指令値算出部と、
上記スタンド間の被圧延材の板幅、及び、上記ｉ＋１スタンドでの通板速度の少なくともいずれか一方に応じて上記圧下指令値算出部での算出処理に使用される伝達関数のＰ制御或いはＰＩ制御或いはＰＩＤ制御における制御ゲインを変更する制御ゲイン変更部とを備えたことを特徴とする圧延機の制御装置。A rolling mill control device for controlling the rolling position of the i + 1 stand in order to make the unit tension deviation of the material to be rolled between the i stand and the i + 1 stand of the tandem rolling mill substantially zero,
A reduction command value calculation unit for calculating a reduction command value for the i + 1 stand for making the unit tension deviation of the material to be rolled between the stands substantially zero;
P control or PI of a transfer function used for calculation processing in the reduction command value calculation unit according to at least one of the sheet width of the material to be rolled between the stands and the sheet passing speed at the i + 1 stand A control apparatus for a rolling mill, comprising: a control gain changing unit that changes a control gain in control or PID control .

タンデム圧延機のｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするために上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を制御する圧延機の制御装置であって、
上記スタンド間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするための上記ｉ＋１スタンドに対する圧下指令値を算出する圧下指令値算出部と、
上記スタンド間の被圧延材の板幅、及び、上記スタンド間の被圧延材の板厚の少なくともいずれか一方に応じて上記圧下指令値算出部での算出処理におけるパラメータを変更するパラメータ変更部とを備えたことを特徴とする圧延機の制御装置。A rolling mill control device for controlling the rolling position of the i + 1 stand in order to make the unit tension deviation of the material to be rolled between the i stand and the i + 1 stand of the tandem rolling mill substantially zero,
A reduction command value calculation unit for calculating a reduction command value for the i + 1 stand for making the unit tension deviation of the material to be rolled between the stands substantially zero;
A parameter changing unit that changes a parameter in a calculation process in the reduction command value calculation unit according to at least one of a sheet width of the material to be rolled between the stands and a sheet thickness of the material to be rolled between the stands; A control apparatus for a rolling mill, comprising:

タンデム圧延機のｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするために上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を制御する圧延機の制御方法であって、
上記スタンド間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするための上記ｉ＋１スタンドに対する圧下指令値を算出する手順と、
上記スタンド間の被圧延材の板幅、及び、上記ｉ＋１スタンドでの通板速度の少なくともいずれか一方に応じて上記算出手順に使用される伝達関数のＰ制御或いはＰＩ制御或いはＰＩＤ制御における制御ゲインを変更する手順とを有することを特徴とする圧延機の制御方法。A rolling mill control method for controlling the rolling position of the i + 1 stand to make the unit tension deviation of the material to be rolled between the i stand and the i + 1 stand of the tandem rolling mill substantially zero,
A procedure for calculating a reduction command value for the i + 1 stand for making the unit tension deviation of the material to be rolled between the stands substantially zero;
Control gain in P control or PI control or PID control of the transfer function used in the calculation procedure according to at least one of the plate width of the material to be rolled between the stands and the sheet passing speed at the i + 1 stand And a method for controlling the rolling mill.

タンデム圧延機のｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするために上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を制御する圧延機の制御方法であって、
上記スタンド間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするための上記ｉ＋１スタンドに対する圧下指令値を算出する手順と、
上記スタンド間の被圧延材の板幅、及び、上記スタンド間の被圧延材の板厚の少なくともいずれか一方に応じて上記算出手順におけるパラメータを変更する手順とを有することを特徴とする圧延機の制御方法。A rolling mill control method for controlling the rolling position of the i + 1 stand to make the unit tension deviation of the material to be rolled between the i stand and the i + 1 stand of the tandem rolling mill substantially zero,
A procedure for calculating a reduction command value for the i + 1 stand for making the unit tension deviation of the material to be rolled between the stands substantially zero;
A rolling mill comprising: a step of changing a parameter in the calculation procedure according to at least one of a plate width of the material to be rolled between the stands and a plate thickness of the material to be rolled between the stands. Control method.

タンデム圧延機のｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするために上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を制御するためのコンピュータプログラムであって、
上記スタンド間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするための上記ｉ＋１スタンドに対する圧下指令値を算出する処理と、
上記スタンド間の被圧延材の板幅、及び、上記ｉ＋１スタンドでの通板速度の少なくともいずれか一方に応じて上記算出処理に使用される伝達関数のＰ制御或いはＰＩ制御或いはＰＩＤ制御における制御ゲインを変更する処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。A computer program for controlling the reduction position of the i + 1 stand so that the unit tension deviation of the material to be rolled between the i stand and the i + 1 stand of the tandem rolling mill is substantially zero,
A process of calculating a reduction command value for the i + 1 stand for making the unit tension deviation of the material to be rolled between the stands substantially zero;
Control gain in P control or PI control or PID control of the transfer function used in the calculation process according to at least one of the plate width of the material to be rolled between the stands and the plate speed at the i + 1 stand A computer program for causing a computer to execute a process for changing the process.

タンデム圧延機のｉスタンドとｉ＋１スタンドとの間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするために上記ｉ＋１スタンドの圧下位置を制御するためのコンピュータプログラムであって、
上記スタンド間の被圧延材の単位張力偏差を実質上零とするための上記ｉ＋１スタンドに対する圧下指令値を算出する処理と、
上記スタンド間の被圧延材の板幅、及び、上記スタンド間の被圧延材の板厚の少なくともいずれか一方に応じて上記算出処理におけるパラメータを変更する処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。A computer program for controlling the reduction position of the i + 1 stand so that the unit tension deviation of the material to be rolled between the i stand and the i + 1 stand of the tandem rolling mill is substantially zero,
A process of calculating a reduction command value for the i + 1 stand for making the unit tension deviation of the material to be rolled between the stands substantially zero;
A feature of causing a computer to execute a process of changing a parameter in the calculation process according to at least one of a sheet width of the material to be rolled between the stands and a sheet thickness of the material to be rolled between the stands. Computer program.

上記請求項５又は６に記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 A computer-readable recording medium, wherein the computer program according to claim 5 or 6 is stored.