JP7294278B2 - 冷間圧延機における板厚制御方法 - Google Patents
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Description
V(t)=Kp×e(t)+Ki×∫0 te(τ)dτ‥‥(1)
ここで、e(t)、e(τ)はそれぞれ時刻t、τでの板厚偏差であり、板厚計による実測板厚と目標板厚との偏差を表す。Kp及びKiは、それぞれ比例ゲイン及び積分ゲインと呼ばれ、制御出力の応答量を調整するために設定される。また、∫0 te(τ)dτは板厚偏差e(τ)の時刻0からtまでの時間積分であり、積分項と呼ぶ。
[1] 先行材と後行材とを接合した溶接部を有する鋼帯の冷間圧延機における板厚制御方法であって、
圧延スタンドのロールギャップを操作端とした、比例積分制御を行い、
前記溶接部前後の非定常部に対し前記比例積分制御を継続させ、
前記溶接部が前記圧延スタンドの圧下位置を通過後、前記比例積分制御の積分項を初期化する積分項リセットを行うことを特徴とする冷間圧延機における板厚制御方法。
[2] 前記先行材と前記後行材とは、同一区分の板厚及び板幅を有することを特徴とする[1]に記載の冷間圧延機における板厚制御方法。
[3] 前記先行材と前記後行材の引張強さの差が30MPa以下であることを特徴とする[1]又は[2]に記載の冷間圧延機における板厚制御方法。
[4] 前記ロールギャップを操作端とする圧延スタンドが、タンデム式冷間圧延機の第1スタンドであることを特徴とする[1]~[3]のいずれか1つに記載の冷間圧延機における板厚制御方法。
[5] 前記積分項リセットは、前記後行材の前記溶接部からの所定長さLの部分が圧延を完了したタイミングで行うことを特徴とする[1]~[4]のいずれか1つに記載の冷間圧延機における板厚制御方法。
[6] 前記所定長さLは、前記冷間圧延機の入側に設置した入側板厚計の測定値に基づいて決定することを特徴とする[5]に記載の冷間圧延機における板厚制御方法。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
[先行材と後行材の溶接部]
前述のように鋼帯6は、先行材61と後行材62を接合した溶接部11を有する。溶接部11を含む溶接部前後は非定常部21であり、非定常部21には溶接部11の反対側に定常部20が連なる。非定常部21の板厚は定常部20より厚くなっている。(図1のA部拡大図及び図8参照)。
[ロールギャップを操作端とすること]
図1のシステム構成では、圧延スタンド4の入側で鋼帯6に張力を付与する1対の入側ブライドルロール9、前記入側ブライドルロール9のロール周速を検出してブライドルロール周速S5を出力するロール周速検出器10、圧延スタンド4のロールギャップを操作端として操作する圧下シリンダー5、圧下シリンダー5へロールギャップ変更量S4を指令する圧下シリンダー制御装置3、圧延スタンド4の出側(下流側)で鋼帯6の板厚を検出して出側実測板厚S2を出力する出側板厚計7及び圧延スタンド4の入側で鋼帯6の溶接部11を検出して溶接部検出信号S6を出力する溶接部センサ12を有する。
[溶接部前後の非定常部に対する比例積分制御]
本発明では、走間板厚変更を行う必要がなくて、溶接部11を含む溶接部前後の非定常部21の圧延スタンド4通過中も、定常部20の通過中と同様、PI制御をONのままとする(継続する)場合を対象とする。このPI制御の継続は、ゲートG1を開のままとすることで実行される。
[積分項リセット]
そして、本発明では、ゲートG1を開としたとき、ゲートG2も開とし、積分項リセット信号S7の通過を可能とする。
[積分項リセットによる作用効果]
本発明の積分項リセットによる作用効果を比較例との対比によって説明する。
[同一区分の板厚及び板幅]
前述のように、本発明は、溶接部前後で走間板厚変更を行わない鋼帯を対象とする。溶接部前後で走間板厚変更を行わない鋼帯として、例えば「同一区分の板厚及び板幅」を有するものが挙げられる。「同一区分の板厚及び板幅」とは、先行材と後行材とで素材板厚の差が0.1mm以下で、板幅の差が50mm以下であって、先行材と後行材とで目標製品板厚の差が±5%以内のものをいう。先行材と後行材との寸法差がこのような範囲内であれば、走間板厚変更を行う必要がなく、モニターAGCをONのままとして溶接部を含む溶接部前後の非定常部を圧延スタンドに通すことが可能だからである。よって、本発明では、前記先行材と前記後行材とは、同一区分の板厚及び板幅を有することが好ましい。
[タンデム式冷間圧延機の第1スタンド]
また、本発明で用いる冷間圧延機は、単スタンド式冷間圧延機及びタンデム式冷間圧延機のいずれであってもよいが、圧延能率の観点から、タンデム式が好ましい。単スタンド式の場合、本発明に用いる圧延スタンドは1つのみである。一方、タンデム式の場合、第1スタンドで積分項リセットを行っておけば、第2スタンド以降では、積分項リセットを行わなくても、溶接部前後の非定常部の出側板厚偏差が小さくなって、オフゲージ発生域のさらなる長大化は起こらない。よって、本発明では、前記ロールギャップを操作端とする圧延スタンドが、タンデム式冷間圧延機の第1スタンドであることが好ましい。また、タンデム式冷間圧延機の最終スタンド出側板厚に対しては、第1スタンドのロールギャップが最も大きく影響を与えるからである。
[積分項リセットのタイミング:所定長さLをオフラインで設定]
本発明において、積分項リセットは、溶接部11が圧延スタンド4の圧下位置を通過後に行うが、この積分項リセットのタイミングは、例えば溶接部11が圧延スタンド4の圧下位置を通過完了した直後でも構わない。先行材61尾端側の非定常部21の板厚制御で累積された積分項を、後行材62最先端側で初期化することで後行材62の非定常部21での積分項の収束の遅れを防止できるからである。
[積分項リセットのタイミング:所定長さLをオンラインで決定]
また、溶接部後の後行材先端側の非定常部での積分項の累積・残留による、後続の定常部での収束の遅れをできるだけ抑制する観点から、前記所定長さLとしては、溶接部後の後行材先端側の非定常部長さを用いることが好ましく、しかも、この非定常部長さは、オフラインで設定するよりも、オンラインで入側実測板厚に基づいて決定するほうが、より実際に近い非定常部長さを用いることができるため好ましい。
2 第2の計算機
3 圧下シリンダー制御装置
4 圧延スタンド
5 圧下シリンダー
6 鋼帯
61 先行材
62 後行材
7 出側板厚計
8 入側板厚計
9 入側ブライドルロール
10 ロール周速検出器
11 溶接部
12 溶接部センサ
20 定常部
21 非定常部
100 PI制御部
101 積分項リセット指令部
G1 ゲート
G2 ゲート
S1 目標板厚
S2 出側実測板厚
S3 圧下量偏差信号
S4 ロールギャップ変更量
S5 ブライドルロール周速
S6 溶接部検出信号
S7 積分項リセット信号
S8 G1開閉信号
S9 入側実測板厚
S10 G2開閉信号
Claims (6)
- 先行材と後行材とを接合した溶接部を有する鋼帯の冷間圧延機における板厚制御方法であって、
圧延スタンドのロールギャップを操作端とした、比例積分制御を行い、
前記溶接部前後の非定常部に対し前記比例積分制御を継続させ、
前記溶接部が前記圧延スタンドの圧下位置を通過後、前記後行材の前記溶接部からの所定長さLの部分が圧延を完了したタイミングで、前記比例積分制御の積分項を初期化する積分項リセットを行うことを特徴とする冷間圧延機における板厚制御方法。 - 前記所定長さLは、前記後行材の前記溶接部から1~5mで予め設定することを特徴とする請求項1に記載の冷間圧延機における板厚制御方法。
- 前記所定長さLは、前記冷間圧延機の入側に設置した入側板厚計の測定値に基づいて決定することを特徴とする請求項1に記載の冷間圧延機における板厚制御方法。
- 前記先行材と前記後行材とは、同一区分の板厚及び板幅を有することを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の冷間圧延機における板厚制御方法。
- 前記先行材と前記後行材の引張強さの差が30MPa以下であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の冷間圧延機における板厚制御方法。
- 前記ロールギャップを操作端とする圧延スタンドが、タンデム式冷間圧延機の第1スタンドであることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の冷間圧延機における板厚制御方法。
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