JPH0260401B2

JPH0260401B2 -

Info

Publication number: JPH0260401B2
Application number: JP55020532A
Authority: JP
Inventors: Kunio Sekiguchi; Kaji Abe
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1990-12-17
Also published as: JPS56119613A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は鋼板等を圧延する圧延機の板厚検出装
置に係り、自動板厚制御（以下AGCと略称する）
等、種々の圧延機制御に用いられる圧延機出側の
板厚を検出する出側板厚検出装置に関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a plate thickness detection device for a rolling mill that rolls steel plates, etc. Automatic plate thickness control (hereinafter abbreviated as AGC)
The present invention relates to an outlet side plate thickness detection device for detecting the plate thickness on the outlet side of a rolling mill, which is used for controlling various rolling mills.

圧延機出側の板厚を精度良く検出することは、
圧延材の寸法精度向上のための必要条件である。
このため板厚検出装置を用いる方法は、最も容易
であり精度的にも問題は無い。しかし、板厚検出
装置は一般的に高価なものであり、ホツトストリ
ツプ仕上圧延機のようなタンデム圧延機の各スタ
ンド出側に設置することは、経済的な面から得策
ではない。又、圧延設備構成上、板厚検出装置の
設置が困難な場合もある。 Accurately detecting the plate thickness at the exit side of the rolling mill is
This is a necessary condition for improving the dimensional accuracy of rolled materials.
Therefore, the method using a plate thickness detection device is the easiest and has no problem with accuracy. However, plate thickness detection devices are generally expensive, and it is not economical to install them on the outlet side of each stand of a tandem rolling mill such as a hot strip finishing mill. Additionally, it may be difficult to install a plate thickness detection device due to the configuration of rolling equipment.

そのため、(1)式に示したゲージメータ式を用い
て出側板厚を求める方法が、一般によく行なわれ
る。 Therefore, the method of determining the exit side plate thickness using the gauge meter formula shown in equation (1) is generally often used.

ｈ＝S₀＋Ｐ／Ｍ ……(1) ここでｈ出側板厚 S₀ ロールギヤツプＰ圧延荷重Ｍミル定数 (1)式において、ロールギヤツプS₀は、圧下スク
リユーを備えた圧延機の場合、圧下スクリユーに
直結したセルシン、あるいはパルスジエネレータ
等により圧下スクリユーの回転角を検出し、これ
をロール移動量を変換することにより検出され
る。又、油圧シリンダーを備えた圧延機の場合
は、シリンダーの動きを検出し、これをロールギ
ヤツプの動きに変換する方法が一般的である。 h=S ₀ +P/M...(1) where h Output plate thickness S ₀ Roll gap P Rolling load M Mill constant In equation (1), roll gap S ₀ is The rotation angle of the reduction screw is detected by a celsin or pulse generator directly connected to the roller, and this is detected by converting the rotation angle to the roll movement amount. In the case of a rolling mill equipped with a hydraulic cylinder, a common method is to detect the movement of the cylinder and convert it into the movement of the roll gap.

しかし、いずれの場合も、上下ワークロール間
のギヤツプそのものを検出する方法ではない。従
つて、バツクアツプロール軸心の偏り等に原因す
るロール偏心がある場合には、ロール偏心による
上下ワークロール間のギヤツプ変動は、圧下スク
リユーあるいはシリンダーの動きとして現われな
いから、前記ロールギヤツプ検出方法ではロール
偏心によるギヤツプ変動を検出出来ない。 However, in either case, the method does not detect the gap itself between the upper and lower work rolls. Therefore, if there is roll eccentricity caused by deviation of the back-up roll axis, etc., the gap fluctuation between the upper and lower work rolls due to the roll eccentricity will not appear as movement of the reduction screw or cylinder, so the roll gap detection method described above cannot be used. Gap fluctuations due to roll eccentricity cannot be detected.

第１図は、圧延機のミルカーブ（A₀、A₁）と
圧延材の塑性カーブ（B₀）の関係を示した図で
あり、ｘ軸は板厚、もしくはロールギヤツプ、ｙ
軸は圧延荷重を表わす。ミルカーブA₀と塑性カ
ーブB₀とによりロールギヤツプがS₀（ミルカーブ
A₀とｘ軸の交点）、入側板厚がＨ（塑性カーブB₀
とｘ軸の交点）、圧延荷重がP₀、出側板厚がh₀の
圧延状態が現わされる。この圧延状態において、
ロール偏心によるロールギヤツプがS₁まで△S_Eだ
け変動したとすると、ミルカーブはA₀からA₁へ
移動したことになり、圧延荷重はP₁に出側板厚
はh₁に変化する。 Figure 1 is a diagram showing the relationship between the mill curve (A ₀ , A ₁ ) of the rolling mill and the plasticity curve (B ₀ ) of the rolled material.
The axis represents the rolling load. _The roll gap is _{S 0} ₍ mill curve
_The intersection point of A ₀ and the
( _the intersection _of the In this rolling state,
If the roll gap due to roll eccentricity changes by _ΔSE up to S ₁ , the mill curve will move from A ₀ to A ₁ , the rolling load will change to P ₁ , and the exit plate thickness will change to h ₁ .

しかし前述の如く、従来のロールギヤツプ検出
方法では、ロール偏心によるギヤツプ変動は検出
できないから、ギヤツプ検出器の出力はS₀のまゝ
である。従つてロールギヤツプS₀、および圧延荷
重P₁から(1)式のゲージメータ式で出側板厚を算
出すると、第１図においてミルカーブA₁上で圧
延荷重P₁が発生する時の出側板厚h₂が得られてし
まう。即ち、ロール偏心がある圧延機において(1)
式のゲージメータ式により出側板厚を求めても、
真の出側板厚は得られないことになる。 However, as described above, the conventional roll gap detection method cannot detect gap fluctuations due to roll eccentricity, so the output of the gap detector remains at _S0 . Therefore, if the exit side plate thickness is calculated from the roll gap S ₀ and the rolling load P ₁ using the gauge meter formula (1), the exit side plate thickness h when the rolling load P ₁ occurs on the mill curve A ₁ in Fig. 1 is calculated. ₂ will be obtained. In other words, in a rolling mill with roll eccentricity (1)
Even if the exit side plate thickness is determined using the gauge meter method of the formula,
The true exit side plate thickness cannot be obtained.

本発明は上記事情に基づいてなされ、ロール偏
心による出側板厚変化を考慮し、精度よく出側板
厚を求めることのできる前記欠点のない圧延機の
出側板厚検出装置を提供することを目的とする。 The present invention was made based on the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide an exit-side plate thickness detection device for a rolling mill that does not have the above-mentioned drawbacks and can accurately determine the exit-side plate thickness by taking into account changes in the exit-side plate thickness due to roll eccentricity. do.

以下本発明を図面を参照して説明する。第１図
において、ロールギヤツプがS₀からS₁に変化した
ときの真の出側板厚h₁は、(2)式で表わすことがで
きる。 The present invention will be explained below with reference to the drawings. In FIG. 1, the true exit plate thickness h ₁ when the roll gap changes from S ₀ to S ₁ can be expressed by equation (2).

h₁＝S₁＋P₁／Ｍ＝S₀＋△S_E＋P₁／Ｍ ……(2) △S_E＝S₁−S₀ ……(3) (3)式の△S_Eはロール偏心によるギヤツプ変化量
である。 h ₁ =S ₁ +P ₁ /M = S ₀ +△S _E +P ₁ /M ...(2) △S _E =S ₁ -S ₀ ...(3) △S _E in equation (3) is roll eccentricity This is the amount of gap change due to .

この△S_Eと△S_Eによる圧延荷重変化量△P_Eの
関係は、圧延材の塑性係数をｍとすると(4)式とな
る。 The relationship between this ΔS _E and the rolling load change amount ΔP _E due to ΔS _E is expressed by equation (4), where m is the plasticity coefficient of the rolled material.

△S_E＝−Ｍ＋ｍ／Ｍ・ｍ・△P_E ……(4) △P_E＝P₁−P₀ (5) (2)、(4)、式から真の出側板厚h₁は h₁＝S₀−Ｍ＋ｍ／Ｍ・ｍ・△P_E＋P₁／Ｍ ……(6) となる。すなわち本発明は、ロール偏心による圧
延荷重変化量△P_Eを適宜の方法で検出し、(6)式
により真の出側板厚を算出することにある。 △S _E =-M+m/M・m・△P _E ……(4) △P _E =P ₁ −P ₀ (5) (2), (4) From the formula, the true exit plate thickness h ₁ is h ₁ =S ₀ −M+m/M・m・△P _E +P ₁ /M ……(6). That is, the present invention is to detect the amount of change in rolling load ΔP _E due to roll eccentricity using an appropriate method, and calculate the true exit side plate thickness using equation (6).

周知のように、鋼板等の圧延に広く用いられて
いる４段圧延機のロール偏心の最大の原因は、バ
ツクアツプロール軸心の偏りであり、ロール偏心
によるギヤツプ変動、すなわち圧延荷重の変動
は、ほゞ正弦波状であり、その周期はバツクアツ
プロールの１回転の時間に等しい。第２図に本発
明の一実施例を示すが、この例では、ロール偏心
による圧延荷重変化量△P_Eを、バンドパスフイ
ルターを用いて検出する方法を用いている。 As is well known, the biggest cause of roll eccentricity in four-high rolling mills widely used for rolling steel plates, etc. is the deviation of the back-up roll axis, and gap fluctuations due to roll eccentricity, that is, fluctuations in rolling load, are , is approximately sinusoidal, and its period is equal to the time for one rotation of the back up roll. An embodiment of the present invention is shown in FIG. 2, and in this example, a method is used in which the rolling load change amount ΔP _E due to roll eccentricity is detected using a band pass filter.

同図において１は圧延材であり、一対のワーク
ロール２と一対のバツクアツプロール３からなる
４段圧延機で、圧延を行なつている。前記圧延機
のロールギヤツプS₀は、ロールギヤツプ検出器４
で検出され、加算器１１に出力される。又、圧延
荷重P₁は、圧延荷重検出器５で検出され、掛算
器１０に出力される。掛算器１０には、設定器９
より設定器９に予め設定された定数１／Ｍが入力
され、圧延荷重検出器５の出力である圧延荷重
P₁と掛算され、その出力は加算器１１に送られ
る。この加算器１１では、ロールギヤツプ検出器
４の出力であるS₀と加算され、加算器１１の出力
は（S₀＋P₁／Ｍ）となり、減算器１４に送られ
る。 In the figure, reference numeral 1 denotes a rolled material, which is rolled in a four-high rolling mill consisting of a pair of work rolls 2 and a pair of back-up rolls 3. The roll gap _S0 of the rolling mill is determined by the roll gap detector 4.
is detected and output to the adder 11. Further, the rolling load P ₁ is detected by the rolling load detector 5 and output to the multiplier 10 . The multiplier 10 has a setter 9
The preset constant 1/M is input to the setting device 9, and the rolling load which is the output of the rolling load detector 5 is
It is multiplied by P ₁ and its output is sent to adder 11. In this adder 11, it is added to S ₀ which is the output of the roll gap detector 4, and the output of the adder 11 becomes (S ₀ +P ₁ /M), which is sent to the subtracter 14.

一方バツクアツプロール３には、バツクアツプ
ロールの回転数を検出するパルスジエネレータ６
を取り付ける。ここで、バツクアツプロール１回
転当りのパルスジエネレータ６の出力パルス数を
n₀とし、サンプリング時間t_sの間のパルスジエネ
レータ６の出力パルス数をｎとした時、バツクア
ツプロール回転数Ｎは、Ｎ＝ｎ／n₀・t_s ……(7) から求められる。前記のようにロール偏心の１周
期はバツクアツプロール１回転の時間に等しいか
ら、ロール偏心角周波数はバツクアツプロール回
転数Ｎに等しく、そのロール偏心角周波数ω_Eは ω_E＝2πN ……(8) となる。 On the other hand, the back-up roll 3 has a pulse generator 6 that detects the number of rotations of the back-up roll.
Attach. Here, the number of output pulses of the pulse generator 6 per one rotation of the back-up roll is
When n is ₀ and the number of output pulses from the pulse generator 6 during the sampling time _ts is n, the back-up roll rotation speed N can be found from N=n/ _n0・_ts ...(7) . As mentioned above, one period of roll eccentricity is equal to the time of one rotation of the backup roll, so the roll eccentricity angular frequency is equal to the backup roll rotation speed N, and the roll eccentricity angular frequency ω _E is ω _E = 2πN ... ( 8) becomes.

第２図において、７はロール偏心周波数演算装
置であり、パルスジエネレータ６の出力パルスを
カウントし、前記(7)式よりバツクアツプロール回
転数を演算し、それをロール偏心角周波数とし
て、バンドパスフイルター８に出力する。このバ
ンドパスフイルター８はその中心角周波数を外部
信号により変更できるものであり、第３図はその
回路構成を示すブロツク図である。同図におい
て、２０，２１は入力端子、２２は出力端子２
３，２５は掛算器、２４，２６は積分器である。
入力端子２１に角周波数ωが入力されたとする
と、入力端子２０から出力端子２２までの伝達関
数Ｇ（ｓ）は(9)式で表わされ、中心角周波数がω
のバンドパスフイルターの特性をもつ。 In FIG. 2, 7 is a roll eccentricity frequency calculating device, which counts the output pulses of the pulse generator 6, calculates the back-up roll rotational speed from equation (7), and uses it as the roll eccentricity angular frequency. Output to pass filter 8. The center angular frequency of this bandpass filter 8 can be changed by an external signal, and FIG. 3 is a block diagram showing its circuit configuration. In the same figure, 20 and 21 are input terminals, and 22 is an output terminal 2.
3 and 25 are multipliers, and 24 and 26 are integrators.
Assuming that the angular frequency ω is input to the input terminal 21, the transfer function G(s) from the input terminal 20 to the output terminal 22 is expressed by equation (9), and the central angular frequency is ω.
It has the characteristics of a bandpass filter.

Ｇ（ｓ）＝ω・Ｓ／S²N＋ω・Ｓ＋ω² ……(9) 第３図において、掛算器２３の入力をεとす
る。 G(s)=ω·S/S ² N+ω·S+ω ² (9) In FIG. 3, the input of the multiplier 23 is assumed to be ε.

又、積分器２４，２６を１／Ｓと置く。ここで
Ｓはラプラス演算子である。 Also, the integrators 24 and 26 are set to 1/S. Here S is a Laplace operator.

ε＝P₁−△P_E−ω_E／Ｓ・△P_E ……(10) △P_E＝ω_E／Ｓ・ε ……(11) (11)式から ε＝Ｓ／ω_E・△P_E ……(12) (10)式＝(12)式と置く。 ε＝P ₁ −△P _E −ω _E ／S・△P _E ……(10) △P _E ＝ω _E /S・ε ……(11) From equation (11), ε＝S／ω _E・△ P _E ……(12) Set equation (10) = equation (12).

P₁−△P_E−ω_E／Ｓ・△P_E＝Ｓ／ω_E・△P_E ……（13） P₁＝（１＋ω_E／Ｓ＋Ｓ／ω_E）・△P_E 伝達関数（Gs）は△P_E／P₁であるから（13）
式から △P_E／P₁＝１／１＋ω_E／Ｓ＋Ｓ／ω_E＝ω_E・Ｓ／S²＋
ω_E・Ｓ＋ω_E ²
……（14）（14）式のω_Eをωと置いた式が前述の(9)式で
ある。 P ₁ −△P _E −ω _E /S・△P _E =S/ω _E・△P _E ……(13) P ₁ = (1+ω _E /S+S/ω _E )・△P _E transfer function (Gs) Since is △P _E /P ₁ (13)
From the formula, △P _E /P ₁ = 1/1 + ω _E /S+S/ω _E = ω _E・S/S ² +
ω _E・S+ω _E ²
...(14) The above-mentioned equation (9) is the equation in which ω _E in equation (14) is set as ω.

従つて、入力端子２１に圧延荷重P₁、入力端
子２２にロール偏心角周波数ω_Eを入力すると、
出力端子２２には、ロール偏心による圧延荷重変
化量△P_Eが出力される。既ち第２図において、
バンドパスフイルタ８には、圧延荷重検出器５の
出力P₁と、ロール偏心周波数演算装置７の出力
ω_Eが入力され、その出力△P_Eは掛算器１２に送
られる。掛算器１２では、設定器１３に予め設定
されている定数（Ｍ＋ｍ）／Ｍ・ｍと掛算され、
その出力は減算器１４に送られる。これにより減
算器１４は、加算器１１の出力との差を演算す
る。すなわち減算器１４で(6)式が演算されたこと
になり、その出力は真の出側板厚h₁となる。 Therefore, when the rolling load P ₁ is input to the input terminal 21 and the roll eccentricity angular frequency ω _E is input to the input terminal 22,
The rolling load change amount ΔP _E due to roll eccentricity is output to the output terminal 22. Already in Figure 2,
The output P ₁ of the rolling load detector 5 and the output ω _E of the roll eccentric frequency calculation device 7 are input to the band pass filter 8 , and the output ΔP _E is sent to the multiplier 12 . In the multiplier 12, it is multiplied by a constant (M+m)/M·m preset in the setting device 13,
Its output is sent to subtractor 14. Thereby, the subtracter 14 calculates the difference with the output of the adder 11. In other words, the subtracter 14 calculates equation (6), and the output becomes the true exit side plate thickness h ₁ .

このようにして本発明によれば、ロール偏心の
ある圧延機においても、常に真の出側板厚が検出
することが出来、ダージメータAGC、あるいは
フイードフオワードAGC等の自動板厚制御の制
御性能が向上すると共に、張力制御する他種々の
圧延機制御システムの性能向上に与える影響は大
きく、製品品質の向上が達成出来る。 In this way, according to the present invention, even in a rolling mill with roll eccentricity, the true exit plate thickness can always be detected, and the control performance of automatic plate thickness control such as dirge meter AGC or feed forward AGC is improved. As well as improving the tension control system, it has a great effect on improving the performance of various rolling mill control systems in addition to tension control, and product quality can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はミルカーブと塑性カーブの関係図、第
２図は本発明の一実施例を示すブロツク図、第３
図はバンドパスフイルター回路のブロツク図であ
る。１……圧延機、２……ワークロール、３……バ
ツクアツプロール、４……ロールギヤツプ検出
器、５……圧延荷重検出器、６……パルスジエネ
レータ、７……ロール偏心角周波数演算装置、８
……バンドパスフイルター、９，１３……設定
器、１０，１２，２３，２５……掛算器、１１…
…加算器、１４……減算器、２０，２１……入力
端子、２２……出力端子、２４，２６……積分
器。 Fig. 1 is a diagram showing the relationship between the mill curve and the plasticity curve, Fig. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a diagram showing the relationship between the mill curve and the plasticity curve.
The figure is a block diagram of a bandpass filter circuit. 1...Rolling machine, 2...Work roll, 3...Backup roll, 4...Roll gap detector, 5...Rolling load detector, 6...Pulse generator, 7...Roll eccentricity angular frequency calculation device , 8
... Band pass filter, 9, 13 ... Setting device, 10, 12, 23, 25 ... Multiplier, 11 ...
... Adder, 14 ... Subtractor, 20, 21 ... Input terminal, 22 ... Output terminal, 24, 26 ... Integrator.

Claims

【特許請求の範囲】１銅板等を圧延する圧延機において、前記圧延
機のロールギヤツプＳを検出するギヤツプ検出器
と、圧延材に加わる圧延荷重P_iを検出する圧延荷
重検出器と、前記圧延荷重P_iとロール偏心周波数
からロール偏心周波数に等しい周波数成分の圧延
荷重変化量△P_Eをバンドパスフイルター機能を
使用して油出するバンドパスフイルターと、前記
圧延機のミル定数Ｍおよび塑性係数ｍを設定する
設定器と、前記ロール偏心による圧延荷重変化量
△P_E、ミル定数Ｍおよび塑性係数ｍを用いてロ
ールギヤツプ変化量△S_Eを △S_E＝−Ｍ＋ｍ／Ｍ・ｍ・△P_E なる式より演算する演算器とを具備し、圧延機の
出側板厚h_iを h_i＝S₀＋△S_E＋P_i／Ｍ但しS₀は無負荷時のロールギヤツプなる式より検出することを特徴とする圧延機の出
側板厚検出装置。[Scope of Claims] 1. In a rolling mill that rolls a copper plate or the like, a gap detector that detects a roll gap S of the rolling mill, a rolling load detector that detects a rolling load P _i applied to a rolled material, and a rolling load detector that detects a roll gap S of the rolling mill; A band pass filter that extracts the rolling load change amount △P _E of a frequency component equal to the roll eccentric frequency from P _i and the roll eccentric frequency using a band pass filter function, and the mill constant M and plasticity coefficient m of the rolling mill. Using a setting device to set the rolling load change △P _E due to the roll eccentricity, the mill constant M and the plasticity coefficient m, the roll gap change △S _E is calculated as △S _E = -M+m/M・m・△P _E It is equipped with a calculator that calculates the plate thickness h _i at the exit side of the rolling mill from the formula h _i =S ₀ +△S _E +P _i /M, where S ₀ is detected from the formula of the roll gap at no load. Features a rolling mill outlet plate thickness detection device.