JP4345185B2 - 連続圧延機のセットアップ方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続圧延機のセットアップ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続圧延機では、圧延理論に基づく変形抵抗式、圧延荷重式、ゲージメータ式、先進率式などのモデル式を用いて、最適な圧延が行われるようにスタンド毎にロール間隙、ロール回転速度などの初期設定値を決定する所謂セットアップが行われる。これらのモデル式には、数式の誤差や圧延材に関する材質、母材厚等の入力値に含まれる誤差などがあり、制御精度低下の原因となる。そこで、これらの誤差を把握しモデル式を修正（補正）して次回以降の圧延精度を高める適応修正制御すなわち学習が一般に行われている。
【０００３】
例えば、セットアップ計算に用いるゲージメータ式IGM を、理論式GM−補正項ΔGMという形式とし、補正項ΔGMとして、前回の圧延実績データを理論式GMに代入して算出した実績ゲージメータ板厚JGM と、同圧延実績データをマスフロー一定則にあてはめて算出した実績マスフロー板厚JMF の差を用いるセットアップ方法がある。すなわち、この方法では、セットアップ計算用のゲージメータ式IGM を、次式により学習する。
【０００４】
IGM ＝GM−ΔGM (1)
ΔGM＝JGM −JMF (2)
上記マスフロー板厚は、次式で定義される。
【０００５】
【数１】
【０００６】
ここに、MFはマスフロー板厚，VRはロール周速，f は先進率，h はスタンド出側板厚であり、添字i は第i スタンドを意味する。
最終スタンドを第n(＝i+1)スタンドとすると、マスフロー一定則から、第i(≠n)スタンドのマスフロー板厚MFi は、
【０００７】
【数２】
【０００８】
VRn ：最終スタンドロール周速
hn ：最終スタンドロール板厚
fn ：最終スタンド先進率（モデルからの計算値）
で与えられる。(3) 式の右辺の変数 VRn , VRi , hn にそれぞれ実測値（これらは通常実測されている）を代入し、また、 fn , fi に圧延実績情報と先進率モデルから求めた値を代入して演算すると、第i スタンドの実績マスフロー板厚 JMFi が得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の学習方法では、ゲージメータ式において板厚と先進率による誤差を同時に吸収できるという利点があるが、板厚が変化した場合の先進率の変化を考慮できる形になっていない。また、補正項ΔGMは、最終スタンド（定義：圧延最終パスに使用するスタンド）では実測板厚が反映されたものとなるが、それより上流側のスタンドにおいては実測板厚が反映されたものとならず、大きな誤差を生じ易い。とくに、最終スタンドが変更された後の初回の圧延においてその傾向が強い。
【００１０】
そこで、本発明は、スタンド間での実測板厚を利用した学習によりロール間隙とロール回転数の設定精度を改善しうる連続圧延機のセットアップ方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、連続圧延機のセットアップ方法において、少なくとも後段側の複数スタンドに対して、板厚計を設置し、前回の実績ゲージメータ板厚と前回のスタンド間実測板厚の差で補正したゲージメータ式を用いてロール間隙を設定し、かつ、前記スタンド間実測板厚をマスフロー一定則にあてはめて得た前回の実績先進率と、前回の実測板厚を用いて圧延理論に基づく先進率モデル式から計算して求めた計算先進率とにより補正した先進率式を用いてロール周速を求めロール回転数を設定することを特徴とする連続圧延機のセットアップ方法（１）である。
【００１２】
前記方法（１）は、特に最終スタンド変更後の初回の圧延について実施するのが好ましい。
また、本発明は、連続圧延方法において、好ましくは最終スタンド変更後の初回の圧延に際し、前記方法（１）により連続圧延機をセットアップすることを特徴とする連続圧延方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明では、ロール間隙設定用のゲージメータ式IGM として、従来同様に、
IGM ＝ GM −ΔGM (1)
の学習形式を用いるが、理論式GMの補正項ΔGMとして、前回圧延の実績ゲージメータ板厚JGM と前回のスタンド間実測板厚Jhの差を用いる。すなわち、ΔGMについては、(2) 式でJMF に代えてJhとした
ΔGM＝JGM −Jh (4)
の形式で与える。これにより実測板厚に基づくゲージメータ式の適応修正が可能となる。一方、(4) 式には先進率が含まれないので、このままでは先進率による誤差を吸収できない。そこで、本発明では、新たに、ロール回転数設定用の先進率式Ifを、理論式f に次式のような補正を施す学習形式、すなわち、
If+1＝Δf ・(1+f) (5)
となし、補正項Δf を、次式のように前回の実績先進率Jfと計算先進率（前回の実測板厚を用いて圧延理論に基づく先進率モデル式から計算して求めた先進率の値）Sfとに基づいて与えるようにした。
【００１４】
Δf ＝(1+Jf)/(1+Sf) (6)
なお、第i スタンドの実績先進率Jfi は、同スタンド出側の実測板厚Jhi をマスフロー一定則にあてはめて、
【００１５】
【数３】
【００１６】
で計算する。
これにより、板厚変化に伴う先進率の変化による誤差も有効に吸収することができる。
上記のようなゲージメータ式と先進率式の学習は、全スタンドに対して行ってよいこと無論であるが、そうやるには全スタンドの出側に板厚計を設置する必要があり、板厚計の設置場所や設置コストの制約によっては一部のスタンドに対してしか行えない場合もあろう。そのような場合には、前記学習は、製品先端部板厚への設定誤差の影響度合いが比較的大きいところの後段側複数スタンドに対して行う方が好ましい。かかる観点から本発明では、前記学習を少なくとも後段側の複数スタンドに対して行うものとした。
【００１７】
また、従来の学習方式では、前記したように、特に最終スタンド変更後の初回の圧延（パス数が前回と異なる圧延；Ｂ圧延という）での設定誤差が最終スタンド変更後の２回目以降の圧延（パス数が前回と同じ圧延；Ａ圧延という）よりも相当大きくなる傾向があった。これに対し、本発明の学習方式ではスタンド間実測板厚を用いてゲージメータ式と先進率式とを独立に学習するようにしたので、Ｂ圧延での設定誤差をＡ圧延でのそれと略同程度に小さくできる。それゆえ、より大きい設定精度改善効果を得るという観点からは、Ｂ圧延に際して本発明を適用することが好ましい。
【００１８】
そして、方法（１）に則してセットアップを行ってのち圧延開始する本発明の連続圧延方法によれば、より安定した圧延操業を成しうるとともに製品板厚精度が向上し、またＢ圧延で発生していた先端部のオフゲージ（板厚の公差外れ）も軽減される。なお、いうまでもないが、本発明の連続圧延方法は、連続圧延の開始から終了までの間で各スタンドのロール間隔、ロール回転数などの動的適応修正制御を行うことを妨げるものではない。
【００１９】
【実施例】
図１に模式図を示す連続圧延機に本発明を適用した実施例について説明する。この連続圧延機は、熱間圧延ラインの仕上圧延機であり、前段側からF1〜F7スタンドをタンデムに配置して構成されている。この仕上圧延機では、最終スタンド変更が全圧延の約２％発生する。すなわち全圧延の約98％がＡ圧延、約２％がＢ圧延である。
【００２０】
従来では、F7スタンド出側に唯一設置されたＸ線板厚計１による実測板厚に基づいて前記(1) 〜(3) 式を用いてIGM を学習していた。なお、２は実測板厚を取り込んで各種モデル式を演算し、各スタンドのロール間隔、ロール回転数などの初期設定値を算出するプロセスコンピュータである。
従来では、F3〜F7でのゲージメータ誤差（ΔGM）は、Ａ圧延では50μｍ以下に収まっていたが、Ｂ圧延では100 〜150 μｍと大きかった。また、Ｂ圧延では製品コイル先端から長さ約20〜30ｍの範囲でオフゲージが発生していた。
【００２１】
この実施例では、Ａ圧延、Ｂ圧延とも、F4〜F7スタンドに対し、F4〜F6出側に追設したＸ線板厚計１ＡおよびF7出側に既設のＸ線板厚計１による実測板厚に基づいて前記(1),(4) 〜(7) 式を用いてIGM およびIfを学習するようにした。なお、出側に板厚計をもたないF1〜F3スタンドに対しては従来同様に前記(1) 〜(3) 式を用いてIGM を学習するようにした。
【００２２】
その結果、F3〜F7でのゲージメータ誤差がＡ圧延では40μｍ以下、Ｂ圧延では50μｍ以下に低減するという格別の設定精度改善効果が認められ、かつ、Ｂ圧延での先端部オフゲージ発生がなくなった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、連続圧延操業において、セットアップでのゲージメータ誤差が低減し、圧延が安定化して製品板厚精度が向上するとともに、特に最終スタンド変更後の初回の圧延で発生しがちな先端部オフゲージを効果的に防止できるようになるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した連続圧延機を示す模式図である。
【符号の説明】
１，１Ａ Ｘ線板厚計
２ プロセスコンピュータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続圧延機のセットアップ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続圧延機では、圧延理論に基づく変形抵抗式、圧延荷重式、ゲージメータ式、先進率式などのモデル式を用いて、最適な圧延が行われるようにスタンド毎にロール間隙、ロール回転速度などの初期設定値を決定する所謂セットアップが行われる。これらのモデル式には、数式の誤差や圧延材に関する材質、母材厚等の入力値に含まれる誤差などがあり、制御精度低下の原因となる。そこで、これらの誤差を把握しモデル式を修正（補正）して次回以降の圧延精度を高める適応修正制御すなわち学習が一般に行われている。
【０００３】
例えば、セットアップ計算に用いるゲージメータ式IGM を、理論式GM−補正項ΔGMという形式とし、補正項ΔGMとして、前回の圧延実績データを理論式GMに代入して算出した実績ゲージメータ板厚JGM と、同圧延実績データをマスフロー一定則にあてはめて算出した実績マスフロー板厚JMF の差を用いるセットアップ方法がある。すなわち、この方法では、セットアップ計算用のゲージメータ式IGM を、次式により学習する。
【０００４】
IGM ＝GM−ΔGM (1)
ΔGM＝JGM −JMF (2)
上記マスフロー板厚は、次式で定義される。
【０００５】
【数１】
ここに、MFはマスフロー板厚，VRはロール周速，f は先進率，h はスタンド出側板厚であり、添字i は第i スタンドを意味する。
最終スタンドを第n(＝i+1)スタンドとすると、マスフロー一定則から、第i(≠n)スタンドのマスフロー板厚MFi は、
【０００７】
【数２】
VRn ：最終スタンドロール周速
hn ：最終スタンドロール板厚
fn ：最終スタンド先進率（モデルからの計算値）
で与えられる。(3) 式の右辺の変数 VRn , VRi , hn にそれぞれ実測値（これらは通常実測されている）を代入し、また、 fn , fi に圧延実績情報と先進率モデルから求めた値を代入して演算すると、第i スタンドの実績マスフロー板厚 JMFi が得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の学習方法では、ゲージメータ式において板厚と先進率による誤差を同時に吸収できるという利点があるが、板厚が変化した場合の先進率の変化を考慮できる形になっていない。また、補正項ΔGMは、最終スタンド（定義：圧延最終パスに使用するスタンド）では実測板厚が反映されたものとなるが、それより上流側のスタンドにおいては実測板厚が反映されたものとならず、大きな誤差を生じ易い。とくに、最終スタンドが変更された後の初回の圧延においてその傾向が強い。
【００１０】
そこで、本発明は、スタンド間での実測板厚を利用した学習によりロール間隙とロール回転数の設定精度を改善しうる連続圧延機のセットアップ方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、連続圧延機のセットアップ方法において、少なくとも後段側の複数スタンドに対して、板厚計を設置し、前回の実績ゲージメータ板厚と前回のスタンド間実測板厚の差で補正したゲージメータ式を用いてロール間隙を設定し、かつ、前記スタンド間実測板厚をマスフロー一定則にあてはめて得た前回の実績先進率と、前回の実測板厚を用いて圧延理論に基づく先進率モデル式から計算して求めた計算先進率とにより補正した先進率式を用いてロール周速を求めロール回転数を設定することを特徴とする連続圧延機のセットアップ方法（１）である。
【００１２】
前記方法（１）は、特に最終スタンド変更後の初回の圧延について実施するのが好ましい。
また、本発明は、連続圧延方法において、好ましくは最終スタンド変更後の初回の圧延に際し、前記方法（１）により連続圧延機をセットアップすることを特徴とする連続圧延方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明では、ロール間隙設定用のゲージメータ式IGM として、従来同様に、
IGM ＝ GM −ΔGM (1)
の学習形式を用いるが、理論式GMの補正項ΔGMとして、前回圧延の実績ゲージメータ板厚JGM と前回のスタンド間実測板厚Jhの差を用いる。すなわち、ΔGMについては、(2) 式でJMF に代えてJhとした
ΔGM＝JGM −Jh (4)
の形式で与える。これにより実測板厚に基づくゲージメータ式の適応修正が可能となる。一方、(4) 式には先進率が含まれないので、このままでは先進率による誤差を吸収できない。そこで、本発明では、新たに、ロール回転数設定用の先進率式Ifを、理論式f に次式のような補正を施す学習形式、すなわち、
If+1＝Δf ・(1+f) (5)
となし、補正項Δf を、次式のように前回の実績先進率Jfと計算先進率（前回の実測板厚を用いて圧延理論に基づく先進率モデル式から計算して求めた先進率の値）Sfとに基づいて与えるようにした。
【００１４】
Δf ＝(1+Jf)/(1+Sf) (6)
なお、第i スタンドの実績先進率Jfi は、同スタンド出側の実測板厚Jhi をマスフロー一定則にあてはめて、
【００１５】
【数３】
で計算する。
これにより、板厚変化に伴う先進率の変化による誤差も有効に吸収することができる。
上記のようなゲージメータ式と先進率式の学習は、全スタンドに対して行ってよいこと無論であるが、そうやるには全スタンドの出側に板厚計を設置する必要があり、板厚計の設置場所や設置コストの制約によっては一部のスタンドに対してしか行えない場合もあろう。そのような場合には、前記学習は、製品先端部板厚への設定誤差の影響度合いが比較的大きいところの後段側複数スタンドに対して行う方が好ましい。かかる観点から本発明では、前記学習を少なくとも後段側の複数スタンドに対して行うものとした。
【００１７】
また、従来の学習方式では、前記したように、特に最終スタンド変更後の初回の圧延（パス数が前回と異なる圧延；Ｂ圧延という）での設定誤差が最終スタンド変更後の２回目以降の圧延（パス数が前回と同じ圧延；Ａ圧延という）よりも相当大きくなる傾向があった。これに対し、本発明の学習方式ではスタンド間実測板厚を用いてゲージメータ式と先進率式とを独立に学習するようにしたので、Ｂ圧延での設定誤差をＡ圧延でのそれと略同程度に小さくできる。それゆえ、より大きい設定精度改善効果を得るという観点からは、Ｂ圧延に際して本発明を適用することが好ましい。
【００１８】
そして、方法（１）に則してセットアップを行ってのち圧延開始する本発明の連続圧延方法によれば、より安定した圧延操業を成しうるとともに製品板厚精度が向上し、またＢ圧延で発生していた先端部のオフゲージ（板厚の公差外れ）も軽減される。なお、いうまでもないが、本発明の連続圧延方法は、連続圧延の開始から終了までの間で各スタンドのロール間隔、ロール回転数などの動的適応修正制御を行うことを妨げるものではない。
【００１９】
【実施例】
図１に模式図を示す連続圧延機に本発明を適用した実施例について説明する。この連続圧延機は、熱間圧延ラインの仕上圧延機であり、前段側からF1〜F7スタンドをタンデムに配置して構成されている。この仕上圧延機では、最終スタンド変更が全圧延の約２％発生する。すなわち全圧延の約98％がＡ圧延、約２％がＢ圧延である。
【００２０】
従来では、F7スタンド出側に唯一設置されたＸ線板厚計１による実測板厚に基づいて前記(1) 〜(3) 式を用いてIGM を学習していた。なお、２は実測板厚を取り込んで各種モデル式を演算し、各スタンドのロール間隔、ロール回転数などの初期設定値を算出するプロセスコンピュータである。
従来では、F3〜F7でのゲージメータ誤差（ΔGM）は、Ａ圧延では50μｍ以下に収まっていたが、Ｂ圧延では100 〜150 μｍと大きかった。また、Ｂ圧延では製品コイル先端から長さ約20〜30ｍの範囲でオフゲージが発生していた。
【００２１】
この実施例では、Ａ圧延、Ｂ圧延とも、F4〜F7スタンドに対し、F4〜F6出側に追設したＸ線板厚計１ＡおよびF7出側に既設のＸ線板厚計１による実測板厚に基づいて前記(1),(4) 〜(7) 式を用いてIGM およびIfを学習するようにした。なお、出側に板厚計をもたないF1〜F3スタンドに対しては従来同様に前記(1) 〜(3) 式を用いてIGM を学習するようにした。
【００２２】
その結果、F3〜F7でのゲージメータ誤差がＡ圧延では40μｍ以下、Ｂ圧延では50μｍ以下に低減するという格別の設定精度改善効果が認められ、かつ、Ｂ圧延での先端部オフゲージ発生がなくなった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、連続圧延操業において、セットアップでのゲージメータ誤差が低減し、圧延が安定化して製品板厚精度が向上するとともに、特に最終スタンド変更後の初回の圧延で発生しがちな先端部オフゲージを効果的に防止できるようになるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した連続圧延機を示す模式図である。
【符号の説明】
１，１Ａ Ｘ線板厚計
２ プロセスコンピュータ
Claims (3)
- 連続圧延機のセットアップ方法において、少なくとも後段側の複数スタンドに対して、板厚計を設置し、前回の実績ゲージメータ板厚と前回のスタンド間実測板厚の差で補正したゲージメータ式を用いてロール間隙を設定し、かつ、前記スタンド間実測板厚をマスフロー一定則にあてはめて得た前回の実績先進率と、前回の実測板厚を用いて圧延理論に基づく先進率モデル式から計算して求めた計算先進率とにより補正した先進率式を用いてロール周速を求めロール回転数を設定することを特徴とする連続圧延機のセットアップ方法。
- 連続圧延機のセットアップ方法において、最終スタンド変更後の初回の圧延に際し、少なくとも後段側の複数スタンドに対して、板厚計を設置し、前回の実績ゲージメータ板厚と前回のスタンド間実測板厚の差で補正したゲージメータ式を用いてロール間隙を設定し、かつ、前記スタンド間実測板厚をマスフロー一定則にあてはめて得た前回の実績先進率と、前回の実測板厚を用いて圧延理論に基づく先進率モデル式から計算して求めた計算先進率とにより補正した先進率式を用いてロール周速を求めロール回転数を設定することを特徴とする連続圧延機のセットアップ方法。
- 連続圧延方法において、請求項１または２のいずれかに記載されるセットアップ方法により連続圧延機をセットアップすることを特徴とする連続圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000083355A JP4345185B2 (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 連続圧延機のセットアップ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000083355A JP4345185B2 (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 連続圧延機のセットアップ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001259720A JP2001259720A (ja) | 2001-09-25 |
| JP4345185B2 true JP4345185B2 (ja) | 2009-10-14 |
Family
ID=18600009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000083355A Expired - Fee Related JP4345185B2 (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 連続圧延機のセットアップ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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2000
- 2000-03-24 JP JP2000083355A patent/JP4345185B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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