JPH0311847B2 - - Google Patents
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- JPH0311847B2 JPH0311847B2 JP57017321A JP1732182A JPH0311847B2 JP H0311847 B2 JPH0311847 B2 JP H0311847B2 JP 57017321 A JP57017321 A JP 57017321A JP 1732182 A JP1732182 A JP 1732182A JP H0311847 B2 JPH0311847 B2 JP H0311847B2
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- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
- B21B37/24—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme
- B21B37/26—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme for obtaining one strip having successive lengths of different constant thickness
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野
本発明は連続圧延機において、圧延機出側材料
寸法たとえば、厚みを圧延中に変更して異なる寸
法の圧延製品を得ることが出来る連続圧延機の制
御方法およびその制御装置に関するものである。
寸法たとえば、厚みを圧延中に変更して異なる寸
法の圧延製品を得ることが出来る連続圧延機の制
御方法およびその制御装置に関するものである。
[発明の背景技術と問題点]
製鉄業においては、その生産性を向上させるた
めすべての設備が大型になつてきており、連続圧
延工場に供給されるシートバーの重量も極めて大
きくなつている。従つて、連続圧延機で生産され
るコイル単量も大きくなつている。しかし、需要
者からは種々の寸法の鋼板の注文があるので、で
きるだけ生産性を損なうことなく、これに対処す
るために、圧延中に圧延機出側寸法即ち製品寸法
を変更する制御技術の確立が要請されている。
めすべての設備が大型になつてきており、連続圧
延工場に供給されるシートバーの重量も極めて大
きくなつている。従つて、連続圧延機で生産され
るコイル単量も大きくなつている。しかし、需要
者からは種々の寸法の鋼板の注文があるので、で
きるだけ生産性を損なうことなく、これに対処す
るために、圧延中に圧延機出側寸法即ち製品寸法
を変更する制御技術の確立が要請されている。
従来、連続冷間圧延機等の制御方法の一例とし
て次のようなものがある。各スタンド出側板厚、
ロールギヤツプ、ロール速度等を変更しない状態
の走間寸法変更前の圧延スケジユールをAスケジ
ユールとし、板厚等の寸法変更中のスケジユール
をCスケジユールとし、寸法変更後のスケジユー
ルをBスケジユールとした場合、これらのA,
B,Cスケジユールを圧延前に予め設定計算(設
備能力、素材及び製品寸法からロールギヤツプと
ロール送度等の計算)で求めておき、寸法変更開
始点Xが連続圧延機の各スタンドに到達した時点
でA→C→Bスケジユールのようにロールギヤツ
プ、ロール速度等を圧延中に変更して異なる寸法
の製品を得ていた。
て次のようなものがある。各スタンド出側板厚、
ロールギヤツプ、ロール速度等を変更しない状態
の走間寸法変更前の圧延スケジユールをAスケジ
ユールとし、板厚等の寸法変更中のスケジユール
をCスケジユールとし、寸法変更後のスケジユー
ルをBスケジユールとした場合、これらのA,
B,Cスケジユールを圧延前に予め設定計算(設
備能力、素材及び製品寸法からロールギヤツプと
ロール送度等の計算)で求めておき、寸法変更開
始点Xが連続圧延機の各スタンドに到達した時点
でA→C→Bスケジユールのようにロールギヤツ
プ、ロール速度等を圧延中に変更して異なる寸法
の製品を得ていた。
このような制御方法の場合には、圧延前にA,
B,C各スケジユールに応じた、ロールギヤツ
プ、ロール速度等を計算しておき、この計算値を
もとに各スケジユール毎に圧延条件に関係なく常
に一定の設定値として圧延制御を行つていたの
で、連続圧延機各スタンドでの圧延条件、つまり
材料硬さ、材料温度、ロールと材料との摩擦係数
などによる変形抵抗、材料入出側寸法、先進率、
圧延荷重等が圧延中に時々刻々変つた場合には製
品寸法に誤差が生じているという欠点があつた。
B,C各スケジユールに応じた、ロールギヤツ
プ、ロール速度等を計算しておき、この計算値を
もとに各スケジユール毎に圧延条件に関係なく常
に一定の設定値として圧延制御を行つていたの
で、連続圧延機各スタンドでの圧延条件、つまり
材料硬さ、材料温度、ロールと材料との摩擦係数
などによる変形抵抗、材料入出側寸法、先進率、
圧延荷重等が圧延中に時々刻々変つた場合には製
品寸法に誤差が生じているという欠点があつた。
[発明の目的]
この発明はこのような欠点を除去するためなさ
れたもので、連続圧延機各スタンドで、圧延条件
が圧延中に時々刻々変つた場合にも、走間寸法変
更中においてスタンド間張力の変動が少く、円滑
な寸法変更が可能な、連続圧延機の制御方法およ
びその制御装置を提供することを目的とする。
れたもので、連続圧延機各スタンドで、圧延条件
が圧延中に時々刻々変つた場合にも、走間寸法変
更中においてスタンド間張力の変動が少く、円滑
な寸法変更が可能な、連続圧延機の制御方法およ
びその制御装置を提供することを目的とする。
[発明の概要]
この発明は、第iスタンドと第(i+1)スタ
ンドを有する2スタンド以上の連続圧延機におい
て、圧延中に板厚等の寸法を変更する走間寸法変
更時に、第iスタンドの出側板厚を予め決定され
た寸法変更長さに応じて自動板厚制御装置の出側
板厚基準値を変更することにより変更し、 この出側材料速度(出側材速)と第(i+1)
スタンドの入側材料速度(入側材速)が常に一致
するように ΔvRi/vRi=−Δfi/1+fi+Δfi+1/1+fi+1+Δ
hi+1/hi+1 −ΔHi+1/Hi+1+ΔvRi+1/vRi+1 …(15) (ここで、VR:ロール周速、f:先進率、
h:出側板厚、H:入側板厚、i,i+1:スタ
ンド番号、Δは微小変化) 及び Δfi=∂fi/∂Hi・ΔHi+∂fi/∂hi・Δhi+∂fi/
∂ki・Δki …(16) (ここで、k:材料の変形抵抗、∂f/∂H,∂f/∂h
, ∂f/∂kは偏微分係数) の関係式を用いて、第iスタンドの先進率変化
(入側板厚変化、出側板厚変化、変形抵抗変化)、
第(i+1)スタンドの先進率変化、出側板厚変
化、入側板厚変化、ロール周速変化に対応した第
iスタンドのロール周速変更を行なう連続圧延機
の制御方法およびその制御装置である。
ンドを有する2スタンド以上の連続圧延機におい
て、圧延中に板厚等の寸法を変更する走間寸法変
更時に、第iスタンドの出側板厚を予め決定され
た寸法変更長さに応じて自動板厚制御装置の出側
板厚基準値を変更することにより変更し、 この出側材料速度(出側材速)と第(i+1)
スタンドの入側材料速度(入側材速)が常に一致
するように ΔvRi/vRi=−Δfi/1+fi+Δfi+1/1+fi+1+Δ
hi+1/hi+1 −ΔHi+1/Hi+1+ΔvRi+1/vRi+1 …(15) (ここで、VR:ロール周速、f:先進率、
h:出側板厚、H:入側板厚、i,i+1:スタ
ンド番号、Δは微小変化) 及び Δfi=∂fi/∂Hi・ΔHi+∂fi/∂hi・Δhi+∂fi/
∂ki・Δki …(16) (ここで、k:材料の変形抵抗、∂f/∂H,∂f/∂h
, ∂f/∂kは偏微分係数) の関係式を用いて、第iスタンドの先進率変化
(入側板厚変化、出側板厚変化、変形抵抗変化)、
第(i+1)スタンドの先進率変化、出側板厚変
化、入側板厚変化、ロール周速変化に対応した第
iスタンドのロール周速変更を行なう連続圧延機
の制御方法およびその制御装置である。
[発明の実施例]
以下この発明の実施例について詳細に述べる
が、はじめにこの発明の原理について説明する。
ここで、連続圧延機において、走間寸法変更前の
圧延スケジユールつまり各スタンド出側板厚、ロ
ールギヤツプ、ロール速度等を変更しない状態の
圧延スケジユールをAスケジユールと定め、また
各スタンド出側板厚、ロールギヤツプ、ロール速
度等を変更して走間寸法を変更した後の圧延スケ
ジユールをBスケジユールと定め、Aスケジユー
ルからBスケジユールに変更する間を走間寸法変
更中と定める。
が、はじめにこの発明の原理について説明する。
ここで、連続圧延機において、走間寸法変更前の
圧延スケジユールつまり各スタンド出側板厚、ロ
ールギヤツプ、ロール速度等を変更しない状態の
圧延スケジユールをAスケジユールと定め、また
各スタンド出側板厚、ロールギヤツプ、ロール速
度等を変更して走間寸法を変更した後の圧延スケ
ジユールをBスケジユールと定め、Aスケジユー
ルからBスケジユールに変更する間を走間寸法変
更中と定める。
今、第1図に示すようにAスケジユールからB
スケジユールに最終スタンド出側板厚を変更する
場合で連続圧延機としてはホツトストリツプミル
仕上圧延機(7スタンド)を使用した場合につい
て説明する。Aスケジユールの第7スタンドの出
側板厚をh7A(mm)、Bスケジユールの第7スタン
ドの出側板厚をh7B(mm)、第7スタンドの出側変
更長さをl7(m)とする。
スケジユールに最終スタンド出側板厚を変更する
場合で連続圧延機としてはホツトストリツプミル
仕上圧延機(7スタンド)を使用した場合につい
て説明する。Aスケジユールの第7スタンドの出
側板厚をh7A(mm)、Bスケジユールの第7スタン
ドの出側板厚をh7B(mm)、第7スタンドの出側変
更長さをl7(m)とする。
つぎに、仕上圧延機の任意の第iスタンド(i
=1〜7)において、Aスケジユールの第iスタ
ンドの出側板厚をhiA(mm)、Bスケジユールの第
iスタンドの出側板厚をhiB(mm)、第iスタンド
出側変更長さをli(m)とする。第iスタンドを変
更中に通過するストリツプの体積流量と第7スタ
ンドを変更中に通過するストリツプの体積流量を
等しいとして、 li(hiA+hiB)=l7(h7A+h7B) …(1)より li=h7A+h7B/hiA+hiBl7 …(2) を得る。したがつて、第iスタンドにおいては第
2図に示すように第iスタンド出側変更長さが変
更時点XよりlXi(m)の点では、第iスタンド出
側板厚hiは hi=hiA−hiA−hiB/lilXi …(3) となる。
=1〜7)において、Aスケジユールの第iスタ
ンドの出側板厚をhiA(mm)、Bスケジユールの第
iスタンドの出側板厚をhiB(mm)、第iスタンド
出側変更長さをli(m)とする。第iスタンドを変
更中に通過するストリツプの体積流量と第7スタ
ンドを変更中に通過するストリツプの体積流量を
等しいとして、 li(hiA+hiB)=l7(h7A+h7B) …(1)より li=h7A+h7B/hiA+hiBl7 …(2) を得る。したがつて、第iスタンドにおいては第
2図に示すように第iスタンド出側変更長さが変
更時点XよりlXi(m)の点では、第iスタンド出
側板厚hiは hi=hiA−hiA−hiB/lilXi …(3) となる。
この発明による制御方法は以下に述べる第1,
第2のステツプを含んでいる。すなわち、第1の
ステツプは前述の(3)式で求まる第iスタンドの出
側板厚hiを、自動板厚制御装置の出側板厚基準と
して与え、第iスタンドの圧延機ロールギヤツプ
を走間寸法変更中に刻々変えて制御することであ
る。つまり、第1図の例では、板厚変更開始点X
が仕上圧延機の第1スタンドから第7スタンドの
それぞれに到達した時点で、(3)式で求まる各スタ
ンドの出側板厚をそれぞれ各々のスタンドの自動
板厚制御装置の出側板厚基準に与え、各スタンド
の圧延機ロールギヤツプを圧延中に変更すること
によりAスケジユールからBスケジユールへとロ
ールギヤツプを変更する。
第2のステツプを含んでいる。すなわち、第1の
ステツプは前述の(3)式で求まる第iスタンドの出
側板厚hiを、自動板厚制御装置の出側板厚基準と
して与え、第iスタンドの圧延機ロールギヤツプ
を走間寸法変更中に刻々変えて制御することであ
る。つまり、第1図の例では、板厚変更開始点X
が仕上圧延機の第1スタンドから第7スタンドの
それぞれに到達した時点で、(3)式で求まる各スタ
ンドの出側板厚をそれぞれ各々のスタンドの自動
板厚制御装置の出側板厚基準に与え、各スタンド
の圧延機ロールギヤツプを圧延中に変更すること
によりAスケジユールからBスケジユールへとロ
ールギヤツプを変更する。
つぎにこの発明の第2ステツプは、走間板厚変
更時には、各スタンドのロールギヤツプを変更し
たことによりスタンド間張力が変化しないように
するため、各スタンドのロール速度をロールギヤ
ツプ変更と同時に変更することである。前述のよ
うに連続圧延機の各スタンドでは圧延中に、圧延
条件(即ち、材料硬さ、材料温度、ロールと材料
の摩擦係数などによる変形抵抗、材料入出側寸
法、先進率、圧延荷重)等が時々刻々に変化す
る。そこで、この発明方法の第2ステツプは材料
の温度から求めた変形抵抗、圧延材出側寸法等を
任意の第iスタンドから出側材料速度に同期して
後続の第(i+1)スタンドに送り、任意の第i
スタンドと第(i+1)スタンド間の体積流量を
一定にするように、各スタンドのロール速度を調
節することを特徴とする。以下これを最適マスフ
ロー制御と称する。
更時には、各スタンドのロールギヤツプを変更し
たことによりスタンド間張力が変化しないように
するため、各スタンドのロール速度をロールギヤ
ツプ変更と同時に変更することである。前述のよ
うに連続圧延機の各スタンドでは圧延中に、圧延
条件(即ち、材料硬さ、材料温度、ロールと材料
の摩擦係数などによる変形抵抗、材料入出側寸
法、先進率、圧延荷重)等が時々刻々に変化す
る。そこで、この発明方法の第2ステツプは材料
の温度から求めた変形抵抗、圧延材出側寸法等を
任意の第iスタンドから出側材料速度に同期して
後続の第(i+1)スタンドに送り、任意の第i
スタンドと第(i+1)スタンド間の体積流量を
一定にするように、各スタンドのロール速度を調
節することを特徴とする。以下これを最適マスフ
ロー制御と称する。
以下最適マスフロー制御についてさらに詳細に
述べる。第3図は7スタンドの連続圧延機を示し
たものである。第3図において1〜7は第1から
第7スタンドまでの圧延ロールである。第iスタ
ンドにおいて入側板幅をBi、出側板幅をbi、入側
板厚をHi、出側板厚をhi、入側材料速度をVi、出
側材料速度をviとする。またロール周速をvRi、先
進率をfi、ロールギヤツプをSi圧延荷重をPiとす
ると以下の式が成立する。任意の第iスタンドに
おいて vi=vRi(1+fi) …(4) BiHiVi+i=bihivi …(5) が成立する。今、圧延による幅広り、その他要因
による幅変動を無視すれば(5)式は HiVi=hivi …(6) となる。
述べる。第3図は7スタンドの連続圧延機を示し
たものである。第3図において1〜7は第1から
第7スタンドまでの圧延ロールである。第iスタ
ンドにおいて入側板幅をBi、出側板幅をbi、入側
板厚をHi、出側板厚をhi、入側材料速度をVi、出
側材料速度をviとする。またロール周速をvRi、先
進率をfi、ロールギヤツプをSi圧延荷重をPiとす
ると以下の式が成立する。任意の第iスタンドに
おいて vi=vRi(1+fi) …(4) BiHiVi+i=bihivi …(5) が成立する。今、圧延による幅広り、その他要因
による幅変動を無視すれば(5)式は HiVi=hivi …(6) となる。
又、圧延機の式として
hi=Si+Pi/Mi …(7)
が成立する。ここでMiは第iスタンドの弾性係
数である。
数である。
最適マスフロー制御方式では圧延中の任意の時
刻において第iスタンドの出側材料速度viが第
(i+1)スタンドの入側材料速度Vi+1に等しく
なること、つまり vi=Vi+1 …(8) となるように第iスタンド〔又は第(i+1)ス
タンド〕のロール周速を修正する特徴を有する。
このようにすれば、走間板厚変更中においても第
i〜第(i+1)スタンド間の張力変動がなく、
安定した走間板厚変更が可能となる。
刻において第iスタンドの出側材料速度viが第
(i+1)スタンドの入側材料速度Vi+1に等しく
なること、つまり vi=Vi+1 …(8) となるように第iスタンド〔又は第(i+1)ス
タンド〕のロール周速を修正する特徴を有する。
このようにすれば、走間板厚変更中においても第
i〜第(i+1)スタンド間の張力変動がなく、
安定した走間板厚変更が可能となる。
(6)式を第(i+1)スタンドで示すと、
Hi+1Vi+1=hi+1vi+1 …(9)
となる。(9)式において、(8)式で示される関係を代
入すれば Hi+1vi=hi+1vi+1 …(10) となる。この(10)式のviに(4)式を代入すると、 Hi+1vRi(1+fi)=hi+1vi+1 …(11) となる。(11)式のvi+1を、(4)式にしたがつて第(i
+1)スタンドで考えると、(11)式は Hi+1vRi(1+fi)=hi+1vRi+1(1+fi+1)…(12)
のようになる。(12)式より vRi=1+fi+1/1+fihi+1/Hi+1vRi+1…(13) となる。この(13)式の微小変化をとりこれを変
化率Δで表わすと ΔvRi=∂vRi/∂fiΔfi+∂vRi/∂fi+1Δfi+1+∂v
Ri/∂hi+1 Δhi+1+∂vRi/∂Hi+1ΔHi+1+∂vRi/∂vRi+1Δv
Ri+1 …(14) となる。ここで ∂vRi/∂fi,∂vRi/∂fi+1,∂vRi/∂hi+1,∂vRi
/∂Hi+1,∂vRi/∂vRi+1 は夫々偏微分係数である。(13),(14)式から ∂vRi/vRi=−Δfi/1+fi+Δfi+1/1+fi+1+Δ
hi+1/hi+1 −ΔHi+1/Hi+1+ΔvRi+1/vRi+1 …(15) を得る。この(15)式が最適マスフロー制御を行
うための基本式である。つまり、第(i+1)ス
タンドのロール周速変動に対応して、(15)式を
充足するように第iスタンドのロール周速を制御
する。
入すれば Hi+1vi=hi+1vi+1 …(10) となる。この(10)式のviに(4)式を代入すると、 Hi+1vRi(1+fi)=hi+1vi+1 …(11) となる。(11)式のvi+1を、(4)式にしたがつて第(i
+1)スタンドで考えると、(11)式は Hi+1vRi(1+fi)=hi+1vRi+1(1+fi+1)…(12)
のようになる。(12)式より vRi=1+fi+1/1+fihi+1/Hi+1vRi+1…(13) となる。この(13)式の微小変化をとりこれを変
化率Δで表わすと ΔvRi=∂vRi/∂fiΔfi+∂vRi/∂fi+1Δfi+1+∂v
Ri/∂hi+1 Δhi+1+∂vRi/∂Hi+1ΔHi+1+∂vRi/∂vRi+1Δv
Ri+1 …(14) となる。ここで ∂vRi/∂fi,∂vRi/∂fi+1,∂vRi/∂hi+1,∂vRi
/∂Hi+1,∂vRi/∂vRi+1 は夫々偏微分係数である。(13),(14)式から ∂vRi/vRi=−Δfi/1+fi+Δfi+1/1+fi+1+Δ
hi+1/hi+1 −ΔHi+1/Hi+1+ΔvRi+1/vRi+1 …(15) を得る。この(15)式が最適マスフロー制御を行
うための基本式である。つまり、第(i+1)ス
タンドのロール周速変動に対応して、(15)式を
充足するように第iスタンドのロール周速を制御
する。
次に、ホツトストリツプミルの仕上圧延機(7
スタンド構成)(第3図)の場合を考えてみると、
次のようになる。この場合通常最後の第7スタン
ドを仕上圧延機の基準スタンドとしており、この
スタンドの速度が基準になることを考慮すれば、
(15)式はi=1〜6の6個の式となる。
スタンド構成)(第3図)の場合を考えてみると、
次のようになる。この場合通常最後の第7スタン
ドを仕上圧延機の基準スタンドとしており、この
スタンドの速度が基準になることを考慮すれば、
(15)式はi=1〜6の6個の式となる。
一方、(15)式の先進率fiは例えば公知の(15)
−1式から求めることができる。
−1式から求めることができる。
ここでR′i=扁平ロール半径(mm)
hi=出側板厚(mm)
Hi=入側板厚(mm)
γi=圧下率=Hi−hi/Hi
tb=後方張力応力(Kg/mm2)
tf=前方張力応力(Kg/mm2)
ki=変形抵抗(荷重)(Kg/mm2)
である。
なお、先進率の式として前述の(15)−1式以
外の他の周知の式を用いてもよい。
外の他の周知の式を用いてもよい。
(15)−1式において、前方張力応力tfと後方
張力応力tbの変化を零とするようにすると、先進
率の変化Δfiは Δfi=∂fi/∂HiΔHi+∂fi/∂hiΔhi+∂fi/∂ki
Δki …(16) のごとく近似できる。また第(i+1)スタンド
の先進率変化Δfi+1を(16)式と同じようにして
求められる。(16)式におけるkiは第iスタンド
の材料変形抵抗である。
張力応力tbの変化を零とするようにすると、先進
率の変化Δfiは Δfi=∂fi/∂HiΔHi+∂fi/∂hiΔhi+∂fi/∂ki
Δki …(16) のごとく近似できる。また第(i+1)スタンド
の先進率変化Δfi+1を(16)式と同じようにして
求められる。(16)式におけるkiは第iスタンド
の材料変形抵抗である。
つぎに(15)式におけるΔhi+1は(7)式から
Δhi+1=ΔSi+1+ΔPi+1/Mi+1 …(17)
となる。
つぎに(15)式のΔHi+1は第iスタンドの出厚
変化Δhiを(7)式にしたがつて Δhi=ΔSi+ΔPi/Mi …(18) で求め、第iスタンドから第(i+1)スタンド
に移送する。つまり ΔHi+1(t)=Δhi(t−Li/vi) …(19) で知ることができる。(19)式でtは時間、Liは
第iスタンドと第(i+1)スタンド間距離であ
る。
変化Δhiを(7)式にしたがつて Δhi=ΔSi+ΔPi/Mi …(18) で求め、第iスタンドから第(i+1)スタンド
に移送する。つまり ΔHi+1(t)=Δhi(t−Li/vi) …(19) で知ることができる。(19)式でtは時間、Liは
第iスタンドと第(i+1)スタンド間距離であ
る。
最後に(15)式のΔvRi+1/vRi+1は、第(i+
1)スタンドのロール周速を修正した分であり、
仕上圧延機の最後のマスタスタンドでは零とし
て、後続スタンドのロール周速修正量から求める
ことができる。
1)スタンドのロール周速を修正した分であり、
仕上圧延機の最後のマスタスタンドでは零とし
て、後続スタンドのロール周速修正量から求める
ことができる。
以上のように仕上圧延機第iiスタンド(i=1
〜6)のロール周速変動ΔvRi/vRiを(15)式にし
たがつて制御する方法が最適マスフロー制御方法
である。
〜6)のロール周速変動ΔvRi/vRiを(15)式にし
たがつて制御する方法が最適マスフロー制御方法
である。
以上述べたこの発明によれば、2スタンド以上
の連続圧延機において、圧延中に板厚、板幅等の
寸法を変更する走間寸法変更時に第iスタンド出
側板厚に応じた値により第iスタンドのロールギ
ヤツプを制御し、さらにこのロールギヤツプの変
更と同時に、第iスタンドからの出側材料速度と
第(i+1)スタンドの入側材料速度とを常に同
じにするように第iスタンドのロール周速を制御
するので、走間板厚変更をスタンド間張力変動が
なく円滑に実施できる。
の連続圧延機において、圧延中に板厚、板幅等の
寸法を変更する走間寸法変更時に第iスタンド出
側板厚に応じた値により第iスタンドのロールギ
ヤツプを制御し、さらにこのロールギヤツプの変
更と同時に、第iスタンドからの出側材料速度と
第(i+1)スタンドの入側材料速度とを常に同
じにするように第iスタンドのロール周速を制御
するので、走間板厚変更をスタンド間張力変動が
なく円滑に実施できる。
なお、圧延中に板幅が変つた場合にも、従来周
知の自動板厚制御装置で特に問題はない。
知の自動板厚制御装置で特に問題はない。
次にこの発明の制御装置について第4図、第5
図を参照して詳細に説明する。第4図では連続圧
延機の例としては7スタンドから構成されるホツ
トストリツプミルの仕上圧延機の場合を示してお
り、図中1,2,3はそれぞれ仕上圧延機の第
1,第2,第3スタンドであり、4は仕上圧延機
1〜3に前段にある粗圧延機4を示している。な
お、第4図において仕上圧延機の第4,5,6,
7スタンドは示されていないが第1,2,3スタ
ンドと同様な構成となつている。
図を参照して詳細に説明する。第4図では連続圧
延機の例としては7スタンドから構成されるホツ
トストリツプミルの仕上圧延機の場合を示してお
り、図中1,2,3はそれぞれ仕上圧延機の第
1,第2,第3スタンドであり、4は仕上圧延機
1〜3に前段にある粗圧延機4を示している。な
お、第4図において仕上圧延機の第4,5,6,
7スタンドは示されていないが第1,2,3スタ
ンドと同様な構成となつている。
図中5はクロツプシヤー、6は粗温度計、7,
8,9はそれぞれ前記第1,2,3スタンド1,
2,3の駆動電動機、10および11,12,1
3は粗圧延機4およびスタンド1,2,3に設け
られている圧延荷重計、14,15,16,17
はロールギヤツプ計、18,19,20は速度制
御装置、21,22,23は速度検出器、24,
25,26は加算器、27,28,29は速度基
準、30,31,32は後述するマスフロー演算
器、36,37,38,39,40,41,42
は演算器、43は加算器、44,46,48,5
0は遅延装置、45は切断長演算器、47,4
9,51は演算記憶器、52,53,54は自動
板厚制御装置、55は設定計算器である。
8,9はそれぞれ前記第1,2,3スタンド1,
2,3の駆動電動機、10および11,12,1
3は粗圧延機4およびスタンド1,2,3に設け
られている圧延荷重計、14,15,16,17
はロールギヤツプ計、18,19,20は速度制
御装置、21,22,23は速度検出器、24,
25,26は加算器、27,28,29は速度基
準、30,31,32は後述するマスフロー演算
器、36,37,38,39,40,41,42
は演算器、43は加算器、44,46,48,5
0は遅延装置、45は切断長演算器、47,4
9,51は演算記憶器、52,53,54は自動
板厚制御装置、55は設定計算器である。
このような構成のものにおいて、材料先端が粗
圧延機4にかみ込むと、粗圧延機4の圧延荷重計
10により圧延荷重PRと、ロールギヤツプ計1
4よりロールギヤツプSRが演算器42に印加され
ここで次の(20)式から粗圧延機4の出側板厚hR
が演算される。
圧延機4にかみ込むと、粗圧延機4の圧延荷重計
10により圧延荷重PRと、ロールギヤツプ計1
4よりロールギヤツプSRが演算器42に印加され
ここで次の(20)式から粗圧延機4の出側板厚hR
が演算される。
hR=SR+PR/MR …(20)
ここで、MRは粗圧延機4のミル定数で圧延機
で決る定数である。そして材料の先端が粗圧延機
4の出側にある粗材料温度計6に達すると粗材料
温度θRが測定され、この測定温度θRが加算器43
に入力される。この加算器43には前記演算器4
2からの粗材料板厚hRが入力され、前記加算器4
3から粗材料板厚hR、粗材料温度θRが遅延装置4
4を介して切断長演算器45に入力される。前記
遅延装置44は材料の先端と同期しかつ例えば所
定長さごとに加算器43からの粗材料板厚hR、粗
材料温度θRが一時的に記憶される。前記切断長演
算器45ではクロツプシヤ5により材料の先端が
切断されたとき前記材料の切断長が演算される。
前記切断長演算器45の出力データである材料の
切断後の粗材料板厚hRと粗材料温度θRは遅延装置
46を介して第1スタンド1の演算記憶器47に
入力される。前記遅延装置44において粗材料板
厚hRiは hR1(t)=hR(t−LR1/vR) …(21) で遅延される。ここでtは時間、LR1は粗圧延機
4とクロツプシヤー5間距離、vRは材料速度であ
る。また、粗材料温度θR1は θR1(t)=θR(t−LR1/vR)…(22) で遅延される。一方、遅延装置46では仕上圧延
機第1スタンドの入側板厚H1は H1(t)=hR1(t−LR2/vR) …(23) となる。ここでLR2はクロツプシヤー5と仕上圧
延機の第1スタンド1間距離である。さらに、遅
延装置46において粗材料温度θR2は θR2(t)=θR1(t−LR2/vR) …(24) として、遅延されるが、粗圧延機4と仕上圧延機
の第1スタンド1間で材温(材料温度)降下があ
るので、この温度降下が遅延装置46により例え
ば次のようにされ、仕上圧延機の第1スタンドで
の材温θ1は となる。ここでAは定数、εは材料によつて決ま
る輻射率、T1は粗圧延機4と仕上圧延機の第1
スタンド1間遅延時間である。このように得られ
る仕上圧延機第1スタンド入側板厚H1と材温θ1
は演算記憶器47に入力され、ここで一時的に記
憶される。この記憶された値を図ではH1L,θ1Lと
示している。また材料先端が仕上圧延機の第1ス
タンド1に噛込むと、圧延荷重計11とロールギ
ヤツプ計15よりの信号が演算記憶器47に印加
され第1スタンド1の出側板厚h1は h1=S1+P1/M1 …(26) で求められる。ここでS1は第1スタンドロールギ
ヤツプ、P1は第1スタンド圧延荷重、M1は第1
スタンドミル定数である。
で決る定数である。そして材料の先端が粗圧延機
4の出側にある粗材料温度計6に達すると粗材料
温度θRが測定され、この測定温度θRが加算器43
に入力される。この加算器43には前記演算器4
2からの粗材料板厚hRが入力され、前記加算器4
3から粗材料板厚hR、粗材料温度θRが遅延装置4
4を介して切断長演算器45に入力される。前記
遅延装置44は材料の先端と同期しかつ例えば所
定長さごとに加算器43からの粗材料板厚hR、粗
材料温度θRが一時的に記憶される。前記切断長演
算器45ではクロツプシヤ5により材料の先端が
切断されたとき前記材料の切断長が演算される。
前記切断長演算器45の出力データである材料の
切断後の粗材料板厚hRと粗材料温度θRは遅延装置
46を介して第1スタンド1の演算記憶器47に
入力される。前記遅延装置44において粗材料板
厚hRiは hR1(t)=hR(t−LR1/vR) …(21) で遅延される。ここでtは時間、LR1は粗圧延機
4とクロツプシヤー5間距離、vRは材料速度であ
る。また、粗材料温度θR1は θR1(t)=θR(t−LR1/vR)…(22) で遅延される。一方、遅延装置46では仕上圧延
機第1スタンドの入側板厚H1は H1(t)=hR1(t−LR2/vR) …(23) となる。ここでLR2はクロツプシヤー5と仕上圧
延機の第1スタンド1間距離である。さらに、遅
延装置46において粗材料温度θR2は θR2(t)=θR1(t−LR2/vR) …(24) として、遅延されるが、粗圧延機4と仕上圧延機
の第1スタンド1間で材温(材料温度)降下があ
るので、この温度降下が遅延装置46により例え
ば次のようにされ、仕上圧延機の第1スタンドで
の材温θ1は となる。ここでAは定数、εは材料によつて決ま
る輻射率、T1は粗圧延機4と仕上圧延機の第1
スタンド1間遅延時間である。このように得られ
る仕上圧延機第1スタンド入側板厚H1と材温θ1
は演算記憶器47に入力され、ここで一時的に記
憶される。この記憶された値を図ではH1L,θ1Lと
示している。また材料先端が仕上圧延機の第1ス
タンド1に噛込むと、圧延荷重計11とロールギ
ヤツプ計15よりの信号が演算記憶器47に印加
され第1スタンド1の出側板厚h1は h1=S1+P1/M1 …(26) で求められる。ここでS1は第1スタンドロールギ
ヤツプ、P1は第1スタンド圧延荷重、M1は第1
スタンドミル定数である。
第1スタンド1の出側板厚h1と、材温θ1は材速
にしたがつて第2スタンド2へ遅延装置48で遅
延される。遅延装置48では第2スタンド2の入
側板厚H2は H2(t)=h1(t−L1/v1) …(27) となる。ここでtは時間、v1は第1スタンド1の
出側材速、L1は第1スタンドと第2スタンド2
間距離である。第2スタンド2の材温θ2について
は第1スタンド1と第2スタンド2間で材温降下
があるので、θ1の遅延値θ′1は θ′1(t)=θ1(t−L1/v1)…(28) となり、これに対して遅延装置48で として材温降下が補正される。ここでθwはロール
冷却水温、cは材料比熱、γは材料比重、αは仕
上圧延機熱伝達係数である。
にしたがつて第2スタンド2へ遅延装置48で遅
延される。遅延装置48では第2スタンド2の入
側板厚H2は H2(t)=h1(t−L1/v1) …(27) となる。ここでtは時間、v1は第1スタンド1の
出側材速、L1は第1スタンドと第2スタンド2
間距離である。第2スタンド2の材温θ2について
は第1スタンド1と第2スタンド2間で材温降下
があるので、θ1の遅延値θ′1は θ′1(t)=θ1(t−L1/v1)…(28) となり、これに対して遅延装置48で として材温降下が補正される。ここでθwはロール
冷却水温、cは材料比熱、γは材料比重、αは仕
上圧延機熱伝達係数である。
このように第2スタンド2の入側板厚H2と材
温θ2が求まる。全く同様にして仕上圧延機の各ス
タンドの入側板厚Hiと材温θi及び出側板厚hiが求
められる。ここでiはスタンド番号である。以上
のようにしてホツトストリツプミルの各スタンド
での入側板厚Hi、材温θi、出側板厚hiが圧延中の
時時刻々の値として求まる。
温θ2が求まる。全く同様にして仕上圧延機の各ス
タンドの入側板厚Hiと材温θi及び出側板厚hiが求
められる。ここでiはスタンド番号である。以上
のようにしてホツトストリツプミルの各スタンド
での入側板厚Hi、材温θi、出側板厚hiが圧延中の
時時刻々の値として求まる。
次に、走間板厚変更時のロールギヤツプの変更
制御について述べる。第4図の仕上圧延機の各ス
タンドの自動板厚制御装置52,53,54は同
じであるから第1スタンド1の自動板厚制御装置
52について述べる。自動板厚制御装置52は、
後述する出側板厚基準h1,hREFと前記演算記憶器
47で求まつた実測出側板厚h1と圧延荷重計11
よりの圧延荷重とロールギヤツプ計15からロー
ルギヤツプS1が入力される。
制御について述べる。第4図の仕上圧延機の各ス
タンドの自動板厚制御装置52,53,54は同
じであるから第1スタンド1の自動板厚制御装置
52について述べる。自動板厚制御装置52は、
後述する出側板厚基準h1,hREFと前記演算記憶器
47で求まつた実測出側板厚h1と圧延荷重計11
よりの圧延荷重とロールギヤツプ計15からロー
ルギヤツプS1が入力される。
第5図は油圧圧下方式の自動板厚制御装置52
を示しているが、これに限らず電動圧下方式のも
のでもよい。第5図において100は加算器、1
01はゲインを有する積分器、102はロールギ
ヤツプ設定値S1,SREF、103は加算器、104
は後述の出側板厚基準h1,hREF、105は第4図
の演算記憶器47で求めた第1スタンド1の出側
板厚h1、106は第4図の圧延荷重計11よりの
圧延荷重P1である。107は材料先端が第1ス
タンド1に噛込んで一定時間例えぱ0.5秒後閉路
しつか即ち開路するリレー接点である。108は
リレー接点107の閉路中に圧延荷重P1を記憶
する記憶器、109は加算器、110は掛算器、
111はロールギヤツプ加算器、112は比例積
分器、113はサーボアンプ、114は油圧シリ
ンダー、115は第4図のロールギヤツプ計15
よりのロールギヤツプS1である。
を示しているが、これに限らず電動圧下方式のも
のでもよい。第5図において100は加算器、1
01はゲインを有する積分器、102はロールギ
ヤツプ設定値S1,SREF、103は加算器、104
は後述の出側板厚基準h1,hREF、105は第4図
の演算記憶器47で求めた第1スタンド1の出側
板厚h1、106は第4図の圧延荷重計11よりの
圧延荷重P1である。107は材料先端が第1ス
タンド1に噛込んで一定時間例えぱ0.5秒後閉路
しつか即ち開路するリレー接点である。108は
リレー接点107の閉路中に圧延荷重P1を記憶
する記憶器、109は加算器、110は掛算器、
111はロールギヤツプ加算器、112は比例積
分器、113はサーボアンプ、114は油圧シリ
ンダー、115は第4図のロールギヤツプ計15
よりのロールギヤツプS1である。
このような構成の自動板厚制御装置において、
材料先端が第1スタンドに噛込んでから一定時間
後(例えば0.5秒後)にリレー接点107が閉路
するの、106の圧延荷重P1は記憶器108に
とり込み記憶される。材料の残りの部分に対して
は106の圧延荷重P1と記憶器108に記憶さ
れた圧延荷重P1Lの差が加算器109で演算され
る。この加算器109の出力は掛算器110で
C/M1倍される。ここでCは任意定数(たとえばC =0.8)、M1は第1スタンドのミル定数である。
材料先端が第1スタンドに噛込んでから一定時間
後(例えば0.5秒後)にリレー接点107が閉路
するの、106の圧延荷重P1は記憶器108に
とり込み記憶される。材料の残りの部分に対して
は106の圧延荷重P1と記憶器108に記憶さ
れた圧延荷重P1Lの差が加算器109で演算され
る。この加算器109の出力は掛算器110で
C/M1倍される。ここでCは任意定数(たとえばC =0.8)、M1は第1スタンドのミル定数である。
掛算器110の出力はロールギヤツプ加算器1
11に印加され、ロールギヤツプ加算器111の
出力は比例積分器112、油圧サーボアンプ11
3を通り、油圧シリンダ114に印加されて、ロ
ールギヤツプを修正す。ロールギヤツプ計15か
らのフイードバツクはロールギヤツプ115
(S1)で加算器111に印加される。
11に印加され、ロールギヤツプ加算器111の
出力は比例積分器112、油圧サーボアンプ11
3を通り、油圧シリンダ114に印加されて、ロ
ールギヤツプを修正す。ロールギヤツプ計15か
らのフイードバツクはロールギヤツプ115
(S1)で加算器111に印加される。
そして、走間寸法変更時には、後述する出側板
厚基準104のh1,hREFが変わるので、出側板厚
基準104と実測された第1スタンド1の出側板
厚105のh1との差が加算器100で演算され、
加算器100の出力は、積分器101で積分さ
れ、103の加算器を通り、ロールギヤツプ加算
器111に印加される。したがつて、第1スタン
ドの出側板厚105のh1が出側板厚基準104の
h1,hREFになるようにロールギヤツプが修正され
る。
厚基準104のh1,hREFが変わるので、出側板厚
基準104と実測された第1スタンド1の出側板
厚105のh1との差が加算器100で演算され、
加算器100の出力は、積分器101で積分さ
れ、103の加算器を通り、ロールギヤツプ加算
器111に印加される。したがつて、第1スタン
ドの出側板厚105のh1が出側板厚基準104の
h1,hREFになるようにロールギヤツプが修正され
る。
以上のようにして自動板厚制御装置52では第
1スタンド1の出側板厚基準104のh1,hREFが
第1スタンド1の出側板厚h1と等しくなるように
第1スタンドのロールギヤツプS1が変更される。
以上の説明は第1スタンド1のみに対して説明し
たが、他の残りのスタンドに対しても全く同様で
ある。
1スタンド1の出側板厚基準104のh1,hREFが
第1スタンド1の出側板厚h1と等しくなるように
第1スタンドのロールギヤツプS1が変更される。
以上の説明は第1スタンド1のみに対して説明し
たが、他の残りのスタンドに対しても全く同様で
ある。
つぎに、前述の出側板厚基準について述べる。
この場合にも仕上圧延機の各スタンドでは全く同
じであるから第1スタンドを例にとつて述べる。
第4図で設定計算器55により仕上圧延機の圧延
スケジユール(各スタンドでの入側板厚、出側板
厚、材温、幅、変形抵抗、入側張力、出側張力、
ロール半径、先進率、圧延荷重、ロールギヤツ
プ、ロール速度、出側板厚変更長さ等)が決定さ
れる。この圧延スケジユールは、材料を仕上圧延
機で圧延する前に板厚変更前のAスケジユールと
板厚変更後のBスケジユールとについて求められ
る。
この場合にも仕上圧延機の各スタンドでは全く同
じであるから第1スタンドを例にとつて述べる。
第4図で設定計算器55により仕上圧延機の圧延
スケジユール(各スタンドでの入側板厚、出側板
厚、材温、幅、変形抵抗、入側張力、出側張力、
ロール半径、先進率、圧延荷重、ロールギヤツ
プ、ロール速度、出側板厚変更長さ等)が決定さ
れる。この圧延スケジユールは、材料を仕上圧延
機で圧延する前に板厚変更前のAスケジユールと
板厚変更後のBスケジユールとについて求められ
る。
AスケジユールとBスケジユールの板厚及び変
更長さは上述のように決定される。走間板厚変更
中の板厚基準値hREFの与え方を次に示す。今仕上
圧延機の第1スタンド1では(3)式にしたがつて h1=h1A−h1A−h1B/l1lX1 …(30) が走間板厚変更中の第1スタンド1の出側板厚基
準である。ここでh1AはAスケジユールの第1ス
タンド1出側板厚、h1BはBスケジユールの第1
スタンド1の出側板厚、l1は第1スタンド1の出
側板厚変更長さ、lX1は板厚変更開始点よりの第
1スタンド1の出側板厚変更中長さである。した
がつて、設定計算器55より(30)式のh1A,
h1B,l1を演算器39に印加する。演算器39で
は後述の先進率f1が最適マスフロー演算器30よ
り印加され(1+f1)の演算が行われる。これら
h1A,h1B,l4(1+f1)は演算器36に印加され
る。演算器36では第1スタンド1の駆動電動機
7の速度検出器21の信号N1とから(30)式の
lX1を、 lX1=∫2πR1/60N1dt …(31) で求める。ここでR1は第1スタンド1のロール
半径である。次に、演算器36の出力である第1
スタンド出側板厚基準h1,hREFは(30),(31)式
から h1,hREF=h1A−h1A−h1B/l1 {∫2πR1/60N1dt} …(32) として求まり、この第1スタンド出側板厚基準
h1,hREFは自動板厚制御装置52に与えられる。
なお、他のスタンド(2〜7)出側板厚基準も全
く同様に得られる。
更長さは上述のように決定される。走間板厚変更
中の板厚基準値hREFの与え方を次に示す。今仕上
圧延機の第1スタンド1では(3)式にしたがつて h1=h1A−h1A−h1B/l1lX1 …(30) が走間板厚変更中の第1スタンド1の出側板厚基
準である。ここでh1AはAスケジユールの第1ス
タンド1出側板厚、h1BはBスケジユールの第1
スタンド1の出側板厚、l1は第1スタンド1の出
側板厚変更長さ、lX1は板厚変更開始点よりの第
1スタンド1の出側板厚変更中長さである。した
がつて、設定計算器55より(30)式のh1A,
h1B,l1を演算器39に印加する。演算器39で
は後述の先進率f1が最適マスフロー演算器30よ
り印加され(1+f1)の演算が行われる。これら
h1A,h1B,l4(1+f1)は演算器36に印加され
る。演算器36では第1スタンド1の駆動電動機
7の速度検出器21の信号N1とから(30)式の
lX1を、 lX1=∫2πR1/60N1dt …(31) で求める。ここでR1は第1スタンド1のロール
半径である。次に、演算器36の出力である第1
スタンド出側板厚基準h1,hREFは(30),(31)式
から h1,hREF=h1A−h1A−h1B/l1 {∫2πR1/60N1dt} …(32) として求まり、この第1スタンド出側板厚基準
h1,hREFは自動板厚制御装置52に与えられる。
なお、他のスタンド(2〜7)出側板厚基準も全
く同様に得られる。
つぎに、走間板厚変更時のロール速度の変更に
ついて述べる。前述のように走間板厚変更時のロ
ール速度変更法としては、最適マスフロー制御を
用いる。最適マスフロー制御としては、前述のよ
うに(15)式で示される値を圧延中に時々刻々求
めればよい。
ついて述べる。前述のように走間板厚変更時のロ
ール速度変更法としては、最適マスフロー制御を
用いる。最適マスフロー制御としては、前述のよ
うに(15)式で示される値を圧延中に時々刻々求
めればよい。
以下、最適マスフロー制御の構成例について述
べる。最適マスフロー制御によりロール速度変更
は仕上圧延機の各スタンドと同じであるから第1
スタンドを例にとり説明する。(15)式より ΔvR1/vR1=−Δf1/1+f1+Δf2/1+f2+Δh2/h2
−ΔH2/H2+ ΔvR2/vR2 …(32)−1 右辺第1項と第2項の分子にある先進率変化に
ついては、第1項のΔf1は(16)式が直接使え、
第2項のΔf2も同じようにして求められる。そこ
で、まず下記のΔf1の求め方について説明する。
べる。最適マスフロー制御によりロール速度変更
は仕上圧延機の各スタンドと同じであるから第1
スタンドを例にとり説明する。(15)式より ΔvR1/vR1=−Δf1/1+f1+Δf2/1+f2+Δh2/h2
−ΔH2/H2+ ΔvR2/vR2 …(32)−1 右辺第1項と第2項の分子にある先進率変化に
ついては、第1項のΔf1は(16)式が直接使え、
第2項のΔf2も同じようにして求められる。そこ
で、まず下記のΔf1の求め方について説明する。
Δf1=∂f1A/∂H1AΔH1+∂f1A/∂h1AΔh1+∂f1A
/∂k1AΔk1 …(32)−2 第4図において、上記(32)−2式を演算する
ための緒元がAスケジユール及びBスケジユール
として設定計算器55から最適マスフロー演算器
30に印加される。以下演算器30の演算を示
す。
/∂k1AΔk1 …(32)−2 第4図において、上記(32)−2式を演算する
ための緒元がAスケジユール及びBスケジユール
として設定計算器55から最適マスフロー演算器
30に印加される。以下演算器30の演算を示
す。
まずAスケジユールの第1スタンド先進率f1A
について Z1A=H1A−h1A+C1M1/BA(h1A−S1A) …(33) とおいて、 とおく。ここで γ1A=H1A−h1A/H1A …(35) である。
について Z1A=H1A−h1A+C1M1/BA(h1A−S1A) …(33) とおいて、 とおく。ここで γ1A=H1A−h1A/H1A …(35) である。
ここで、初めの添字はスタンド番号、添字Aは
Aスケジユールを示す。またBAは板幅、C1は定
数、R1はロール半径、tbAは後方張力、tfAは前方
張力、γ1Aは圧下率、k1Aはスタンド変形抵抗であ
る。
Aスケジユールを示す。またBAは板幅、C1は定
数、R1はロール半径、tbAは後方張力、tfAは前方
張力、γ1Aは圧下率、k1Aはスタンド変形抵抗であ
る。
つぎに(15)−1式より
∂f1A/∂H1A=2tanf1C1/cos2f1C∂f1C/∂H1A…(
35)−1 を求める。
35)−1 を求める。
ここで∂f1C/∂H1Aは、
である。つぎに
∂f1A/∂h1A=2tanf1C1/cos2f1C∂f1C/∂h1A…(
37) ここで、∂f1C/∂h1Aは、 である。つぎに、 ∂f1A/∂k1A=2tanf1C1/cos2f1C∂f1C/∂k1A…(
39) ここで、∂f1C/∂k1Aは である。
37) ここで、∂f1C/∂h1Aは、 である。つぎに、 ∂f1A/∂k1A=2tanf1C1/cos2f1C∂f1C/∂k1A…(
39) ここで、∂f1C/∂k1Aは である。
以上で第1スタンド1の先進率f1Aに対して、
夫々入側板厚H1A、出側板厚h1A、変形抵抗k1Aに
関する偏微分係数が求まつた。
夫々入側板厚H1A、出側板厚h1A、変形抵抗k1Aに
関する偏微分係数が求まつた。
同様に、第4図において設定計算器55の出力
であるAスケジユールとBスケジユールは第2ス
タンドの最適マスフロー演算器31に印加され
る。この最適マスフロー演算器31の演算は第1
スタンドと同様である。つまる(33)式から
(40)式までの演算で初めの添字を1から2に変
えて演算する。この演算結果から第2スタンド2
の先進率f2Aに対して、夫々入側板厚H2A、出側板
厚h2A、変形抵抗k2Aに関する偏微分係数が求ま
る。
であるAスケジユールとBスケジユールは第2ス
タンドの最適マスフロー演算器31に印加され
る。この最適マスフロー演算器31の演算は第1
スタンドと同様である。つまる(33)式から
(40)式までの演算で初めの添字を1から2に変
えて演算する。この演算結果から第2スタンド2
の先進率f2Aに対して、夫々入側板厚H2A、出側板
厚h2A、変形抵抗k2Aに関する偏微分係数が求ま
る。
つぎに第4図の各スタンド演算記憶器47,4
9,51では走間板厚変更開始点Xが各スタンド
に噛込む直前(たとえば0.5秒前に)入側板厚H、
材温θ、出側板厚など記憶する。これらを第1ス
タンドでは夫々H1L,θ1L,h1Lとし、第2スタン
ド2では夫々H2L,θ2L,h2Lと記す。以下第3ス
タンド以降も同様である。
9,51では走間板厚変更開始点Xが各スタンド
に噛込む直前(たとえば0.5秒前に)入側板厚H、
材温θ、出側板厚など記憶する。これらを第1ス
タンドでは夫々H1L,θ1L,h1Lとし、第2スタン
ド2では夫々H2L,θ2L,h2Lと記す。以下第3ス
タンド以降も同様である。
演算記憶器47の出力としては上記記憶値
H1L,θ1L,h1L及び時々刻々の値H1,θ1,h1が最
適マスフロー演算器30に印加される。又、第2
スタンドでは演算記憶器49の出力が最適マスフ
ロー演算器30,31に印加される。第3スタン
ド以降も同様である。
H1L,θ1L,h1L及び時々刻々の値H1,θ1,h1が最
適マスフロー演算器30に印加される。又、第2
スタンドでは演算記憶器49の出力が最適マスフ
ロー演算器30,31に印加される。第3スタン
ド以降も同様である。
第1スタンド1での最適マスフロー演算器30
では(16)式を第1スタンドで考えた(32)−2
式の変化分 ΔH1=H1−H1L …(41) Δh1=h1−H1L …(42) Δk1=k1(θ1)−k1L(θ1L) …(43) を演算する。(43)式の変形抵抗k1については、
周知の変形抵抗の式 k1=0.00385(46.608−0.02987θ)×(10.099+
31.172γ−29.842γ2)×〔11.153+2.7425log10λ
+0.68352(log10λ)2〕…(43)−1で求める。
では(16)式を第1スタンドで考えた(32)−2
式の変化分 ΔH1=H1−H1L …(41) Δh1=h1−H1L …(42) Δk1=k1(θ1)−k1L(θ1L) …(43) を演算する。(43)式の変形抵抗k1については、
周知の変形抵抗の式 k1=0.00385(46.608−0.02987θ)×(10.099+
31.172γ−29.842γ2)×〔11.153+2.7425log10λ
+0.68352(log10λ)2〕…(43)−1で求める。
ここでθは材温(材料温度)(℃)、λはひずみ
速度(1/S)、γは圧下率(−)である。これ
と全く同様に第2スタンド2での最適マスフロー
演算器31では ΔH2=H2−H2L …(44) Δh2=h2−h1L …(45) Δk2=k2(θ2)−k2L(θ2L) …(46) を演算する。
速度(1/S)、γは圧下率(−)である。これ
と全く同様に第2スタンド2での最適マスフロー
演算器31では ΔH2=H2−H2L …(44) Δh2=h2−h1L …(45) Δk2=k2(θ2)−k2L(θ2L) …(46) を演算する。
かくして第スタンド1の最適マスフロー演算器
30では(33)〜(43)式より(32)−2式の値 Δf1=∂f1A/∂H1AΔH1+∂f1A/∂h1AΔh1+∂f1A
/∂k1AΔk1 …(47) により第1スタンドの先進率変化Δf1が時々刻々
求まる。全く同様に、第2スタンドの最適マスフ
ロー演算器31では(30)〜(40)式で添字1を
第2スタンドの添字2とした式と(44)〜(46)
式から(16)式の値(但しi=2) Δf2=2f2A/2H2AΔH2+∂f2A/∂h2AΔh2+∂h2A/
∂k2AΔk2 …(48) により、第2スタンド2の先進率変化Δf2が時々
刻々求められる。第3スタンド以降も全く同様で
ある。
30では(33)〜(43)式より(32)−2式の値 Δf1=∂f1A/∂H1AΔH1+∂f1A/∂h1AΔh1+∂f1A
/∂k1AΔk1 …(47) により第1スタンドの先進率変化Δf1が時々刻々
求まる。全く同様に、第2スタンドの最適マスフ
ロー演算器31では(30)〜(40)式で添字1を
第2スタンドの添字2とした式と(44)〜(46)
式から(16)式の値(但しi=2) Δf2=2f2A/2H2AΔH2+∂f2A/∂h2AΔh2+∂h2A/
∂k2AΔk2 …(48) により、第2スタンド2の先進率変化Δf2が時々
刻々求められる。第3スタンド以降も全く同様で
ある。
つぎに(32)−1式右辺第1項の分母にある先
進率f1についてはたとえば(15)−1式を用いる
ことができる。つまり である。ここで、R′1は偏平後のロール半径であ
る。第1のスタンドの最適マスフロー演算器30
では(49)式の演算を行い、第2スタンドの最適
マスフロー演算器31では(49)式の添字1を2
とした第2スタンドの先進率f2を演算する。以上
で各スタンドの先進率fが求まる。
進率f1についてはたとえば(15)−1式を用いる
ことができる。つまり である。ここで、R′1は偏平後のロール半径であ
る。第1のスタンドの最適マスフロー演算器30
では(49)式の演算を行い、第2スタンドの最適
マスフロー演算器31では(49)式の添字1を2
とした第2スタンドの先進率f2を演算する。以上
で各スタンドの先進率fが求まる。
以上のようにして求めた各値は第1スタンド1
の最適マスフロー演算器30に入力され、ここで
ロール周速変動 ΔvR1/vR1=−Δf1/1+f1+Δf2/1+f2+Δh2/
h2−ΔH2/H2+ ΔvR2/vR2 …(50) が走間板厚変更中に演算される。(50)式の分母
の値は走間板厚変更開始変前の値である。
の最適マスフロー演算器30に入力され、ここで
ロール周速変動 ΔvR1/vR1=−Δf1/1+f1+Δf2/1+f2+Δh2/
h2−ΔH2/H2+ ΔvR2/vR2 …(50) が走間板厚変更中に演算される。(50)式の分母
の値は走間板厚変更開始変前の値である。
同様に第2スタンド2の最適マスフロー演算器
31においてもロール周速変動 ΔvR2/vR2=−Δf2/1+f2+Δf3/1+f3+Δf3/
h3−ΔH3/H3+ ΔvR3/vR3 …(51) が走間板厚変更中に演算される。以下残りのスタ
ンドも同様であり、これらの値(50),(51)式等
に基いて後続スタンドの最適マスフロー演算器3
2等で演算され、この演算結果は該当スタンドに
印加される。前述のように7スタンドの仕上圧延
機の最終スタンドつまり第7スタンドを基準スタ
ンドとした場合には、このスタンドの速度は一
定、つまりΔvR7/vR7は零である。第1スタンド
の最適マスフロー演算器30の出力ΔvR1/vR1は
加算器24でロール速度設定値27のvR1,VREF
と加算され速度制御装置18に入力され、速度制
御装置18は駆動電動機7の速度を修正して、走
行板厚変更中のロール速度を変更する。残りの他
のスタンドについても同様である。以上のように
して、スタンド間張力変動の少い、円滑な走間板
厚変更が達成できる。
31においてもロール周速変動 ΔvR2/vR2=−Δf2/1+f2+Δf3/1+f3+Δf3/
h3−ΔH3/H3+ ΔvR3/vR3 …(51) が走間板厚変更中に演算される。以下残りのスタ
ンドも同様であり、これらの値(50),(51)式等
に基いて後続スタンドの最適マスフロー演算器3
2等で演算され、この演算結果は該当スタンドに
印加される。前述のように7スタンドの仕上圧延
機の最終スタンドつまり第7スタンドを基準スタ
ンドとした場合には、このスタンドの速度は一
定、つまりΔvR7/vR7は零である。第1スタンド
の最適マスフロー演算器30の出力ΔvR1/vR1は
加算器24でロール速度設定値27のvR1,VREF
と加算され速度制御装置18に入力され、速度制
御装置18は駆動電動機7の速度を修正して、走
行板厚変更中のロール速度を変更する。残りの他
のスタンドについても同様である。以上のように
して、スタンド間張力変動の少い、円滑な走間板
厚変更が達成できる。
なお、本発明は前述した実施例について限定さ
れるものではなく例えば次のように変形して実施
できる。
れるものではなく例えば次のように変形して実施
できる。
前述の実施例では最適マスフロー制御は走間
板厚変更中のみ行なつているものについて説明
したが、走間板厚変更中およびこれ以外の全時
間に通用すればさらに効果的である。この場合
には材料先端が各スタンド噛込み後の一定時間
例えば0.5秒に入側板厚、材料温度、出側板厚
等を記憶して、それ以降の変化に対して最適マ
スフロー制御を実施する。
板厚変更中のみ行なつているものについて説明
したが、走間板厚変更中およびこれ以外の全時
間に通用すればさらに効果的である。この場合
には材料先端が各スタンド噛込み後の一定時間
例えば0.5秒に入側板厚、材料温度、出側板厚
等を記憶して、それ以降の変化に対して最適マ
スフロー制御を実施する。
前述の実施例では走間板厚変更時に出側板厚
基準をそのスタンドの自動板厚制御装置に与え
てロールギヤツプを変更させる構成であつた
が、走間板厚変更中と変更後つまりBスケジユ
ールのロールギヤツプ値を直接、圧延機の圧下
装置に入力(具体的には第5図の115に入
力)してロールギヤツプを変更しロール速度変
更は本発明で述べた最適マスフロー制御で行う
方式の走間板厚変更でもよい。
基準をそのスタンドの自動板厚制御装置に与え
てロールギヤツプを変更させる構成であつた
が、走間板厚変更中と変更後つまりBスケジユ
ールのロールギヤツプ値を直接、圧延機の圧下
装置に入力(具体的には第5図の115に入
力)してロールギヤツプを変更しロール速度変
更は本発明で述べた最適マスフロー制御で行う
方式の走間板厚変更でもよい。
前述の実施例では走間板厚変更に伴う速度基
準スタンドの速度変更は行つていないが、圧延
機出側温度制御を併用する場合には、温度基準
値と実測温度差から速度基準スタンドの速度修
正をすることができる。この場合他のスタンド
速度は速度基準スタンドの速度修正と同じ百分
率だけ修正すればよい。
準スタンドの速度変更は行つていないが、圧延
機出側温度制御を併用する場合には、温度基準
値と実測温度差から速度基準スタンドの速度修
正をすることができる。この場合他のスタンド
速度は速度基準スタンドの速度修正と同じ百分
率だけ修正すればよい。
前述した実施例の最的マスフロー制御による
ロール速度変更は上流側の速度を修正するアツ
プストリーム方式であるが、これは下流側の速
度を修正するダウンストリーム方式でもよい。
ロール速度変更は上流側の速度を修正するアツ
プストリーム方式であるが、これは下流側の速
度を修正するダウンストリーム方式でもよい。
走間板厚変更時には変更中又は変更後の圧延
スケジユールの値を連続圧延機の付帯機器たと
えばガイド、ルーパ、各種計測器等に与えるこ
とは勿論である。
スケジユールの値を連続圧延機の付帯機器たと
えばガイド、ルーパ、各種計測器等に与えるこ
とは勿論である。
走間板厚変更の対象である連続圧延機のスタ
ンド数は2スタンド以上であればいくらでもよ
い。また変形抵抗は連続圧延機の各スタンドで
荷重、板厚等から求めることも出来る。
ンド数は2スタンド以上であればいくらでもよ
い。また変形抵抗は連続圧延機の各スタンドで
荷重、板厚等から求めることも出来る。
この発明の適用対象は連続圧延機全般に対し
て実施できる。たとえば線材、棒鋼、形鋼、板
等である。
て実施できる。たとえば線材、棒鋼、形鋼、板
等である。
この発明の走間板厚変更におけるロールギヤ
ツプの変更方法は単スタンドの圧延機、例えば
プレートミル、レバースミル等に応用できる。
ツプの変更方法は単スタンドの圧延機、例えば
プレートミル、レバースミル等に応用できる。
以上述べたようにこの発明は2スタンド以上の
連続圧延機において圧延中に板厚等の寸法を変更
する走間寸法変更時に第iスタンド出側板厚に応
じた値により第iスタンドのロールキヤツプを変
更可能にし、さらにこのロールキヤツプ変更と同
時に、第iスタンドからの出側材料速度と第(i
+1)スタンドの入側材料速度を常に同じにする
いわゆる最適マスフロー制御方式にもとづいてロ
ール速度を変更可能にすることにより圧延条件、
つまり材料硬さ、材料温度、ロールと材料の摩擦
係数などによる変形抵抗、材料入出側寸法、先進
率、圧延荷重等が圧延中に時々刻々変動する場合
でも、スタンド間張力変動が少く、円滑な寸法変
更を行なうことができる。
連続圧延機において圧延中に板厚等の寸法を変更
する走間寸法変更時に第iスタンド出側板厚に応
じた値により第iスタンドのロールキヤツプを変
更可能にし、さらにこのロールキヤツプ変更と同
時に、第iスタンドからの出側材料速度と第(i
+1)スタンドの入側材料速度を常に同じにする
いわゆる最適マスフロー制御方式にもとづいてロ
ール速度を変更可能にすることにより圧延条件、
つまり材料硬さ、材料温度、ロールと材料の摩擦
係数などによる変形抵抗、材料入出側寸法、先進
率、圧延荷重等が圧延中に時々刻々変動する場合
でも、スタンド間張力変動が少く、円滑な寸法変
更を行なうことができる。
第1図はこの発明が適用される連続圧延機出側
における板厚変更状態を説明するための図、第2
図はこの発明が適用される連続圧延機各スタンド
出側の板厚変更状態を説明するための図、Xは板
厚変更開始点を示す。第3図はこの発明を説明す
るための7スタンドの連続圧延機の圧延状況の説
明図、第4図はこの発明による連続圧延機の制御
装置の一実施例を示すブロツク図、第5図は同実
施例の自動板厚制御装置の一例を示すブロツク図
である。 1,2,3…仕上圧延機の第1,第2,第3ス
タンド、4…粗圧延機、5…クロツプシヤー、6
…粗材料温度計、7,8,9…仕上圧延機第1,
第2,第3スタンドの駆動電動機、10,11,
12,13…圧延荷重計、14,15,16,1
7…ロールギヤツプ計、18,19,20…速度
制御装置、21,22,23…速度検出器、2
4,25,26…加算器、27,28,29…速
度基準、30,31,32…最適マスフロー演算
器、36,37,38…演算器、39,40,4
1…演算器、42…演算器、43…入力装置、4
4,46,48,50…遅延装置、45…切断長
演算器、47,49,51…演算記憶器、52,
53,54…自動板厚制御装置、55…設定計算
器、100…加算器、101…積分器、102…
ギヤツプ基準、103…加算器、104…出側板
厚基準、105…実測ゲージメータ板厚、106
…圧延荷重、107…リレー、108…記憶器、
109…加算器、110…掛算器、111…加算
器、112…比例積分器、113…サーボアン
プ、114…油圧シリンダー、115…ロールギ
ヤツプ。
における板厚変更状態を説明するための図、第2
図はこの発明が適用される連続圧延機各スタンド
出側の板厚変更状態を説明するための図、Xは板
厚変更開始点を示す。第3図はこの発明を説明す
るための7スタンドの連続圧延機の圧延状況の説
明図、第4図はこの発明による連続圧延機の制御
装置の一実施例を示すブロツク図、第5図は同実
施例の自動板厚制御装置の一例を示すブロツク図
である。 1,2,3…仕上圧延機の第1,第2,第3ス
タンド、4…粗圧延機、5…クロツプシヤー、6
…粗材料温度計、7,8,9…仕上圧延機第1,
第2,第3スタンドの駆動電動機、10,11,
12,13…圧延荷重計、14,15,16,1
7…ロールギヤツプ計、18,19,20…速度
制御装置、21,22,23…速度検出器、2
4,25,26…加算器、27,28,29…速
度基準、30,31,32…最適マスフロー演算
器、36,37,38…演算器、39,40,4
1…演算器、42…演算器、43…入力装置、4
4,46,48,50…遅延装置、45…切断長
演算器、47,49,51…演算記憶器、52,
53,54…自動板厚制御装置、55…設定計算
器、100…加算器、101…積分器、102…
ギヤツプ基準、103…加算器、104…出側板
厚基準、105…実測ゲージメータ板厚、106
…圧延荷重、107…リレー、108…記憶器、
109…加算器、110…掛算器、111…加算
器、112…比例積分器、113…サーボアン
プ、114…油圧シリンダー、115…ロールギ
ヤツプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 第iスタンドと第(i+1)スタンドを有す
る2スタンド以上の連続圧延機において、 圧延中に板厚の寸法を変更する走間寸法変更時
に、第iスタンドの出側板厚を予め決定された寸
法変更長さに応じて自動板厚制御装置の出側板厚
基準値を変更することにより変更し、 この出側板厚変更と同時に第iスタンドの出側
材料速度と第(i+1)スタンドの入側材料速度
が常に一致するように、 ΔvRi/vRi=−Δfi/1+fi+Δfi+1/1+fi+1+Δ
hi+1/hi+1 −ΔHi+1/Hi+1+ΔvRi+1/vRi+1 (ここで、VR:ロール周速、f:先進率、
h:出側板厚、H:入側板厚、i,i+1:スタ
ンド番号、Δは微小変化) 及び Δfi=∂fi/∂Hi・ΔHi+∂fi/∂hi・Δhi+∂fi/
∂ki・Δki (ここで、k:材料の変形抵抗、∂f/∂H,∂f/∂h
, ∂f/∂kは偏微分係数) の関係式を用いて、第iスタンドの先進率変化
(入側板厚変化、出側板厚変化、変形抵抗変化)、
第(i+1)スタンドの先進率変化、出側板厚変
化、入側板厚変化、ロール周速変化に対応した第
iスタンドのロール周速をそれぞれ時々刻々演算
し、この演算値の最新のものに順次変更を行う連
続圧延機の制御方法。 2 2スタンド以上の連続圧延機において、 前記各スタンドにおける板厚変更前および板厚
変更後の圧延スケジユール(入側板厚、出側板
厚、先進率、板幅、ロール半径、圧下率、材料変
形抵抗、前方張力、後方張力、ロール周速、寸法
変更長さ等)を設定計算する設定計算器と、 前記連続圧延機の入側材料の温度を入側材料の
長手方向に亘つて連続的に測定する材料温度計
と、 この材料温度計にて測定した入側材料温度と、
材料温度計から前記連続圧延機の第1スタンドま
で遅延し、第1スタンドでの材料温度を演算する
第1の遅延装置と、 前記連続圧延機の入側に設置された粗圧延機の
ロールギヤツプと圧延荷重測定値から入側材料の
板厚を材料長手方向に亘つて連続的に演算し、こ
の入側材料板厚を前記粗圧延機から前記第1スタ
ンドまで遅延し、第1スタンドの入側板厚を出力
する第2の遅延装置と、 前記各スタンド毎のロールギヤツプおよび圧延
荷重をそれぞれ測定するロールギヤツプ計および
圧延荷重計と、 前記ロールギヤツプ計および圧延荷重計で測定
された測定値から各スタンドの出側板厚を時々
刻々演算する出側板厚演算器と、 この出側板厚演算器の出力を次スタンドまでの
材料移動時間だけ遅延し、次スタンド入側板厚を
出力する第3の遅延装置と、 各スタンドの材料温度を次スタンドまでの材料
移動時間だけ遅延し、この遅延された材料温度と
遅延時間とを次スタンドでの材料温度を演算する
第4の遅延装置と、 前記出側板厚演算器で演算された各スタンドの
出側板厚を予め決定された出側板厚基準となるよ
うにロールギヤツプを操作する自動板厚制御装置
と、 前記設定計算器で演算された設定計算値、前記
第1の遅延装置および第4の遅延装置で演算され
た各スタンドの材料温度、前記出側板厚演算器で
演算された各スタンドの出側板厚、前記第2の遅
延装置および第3の遅延装置で演算された各スタ
ンドの入側板厚を用い、各スタンドの先進率、出
側板厚および入側板厚の変化率を演算する演算器
と、 当該スタンドの先進率変化率と次スタンドの先
進率、出側板厚および入側板厚変化率から当該ス
タンドのロール周速の変更指令値を演算するマス
フロー演算器と、 前記自動板厚制御装置の出側板厚基準を各スタ
ンドロール周速度から時々刻々演算される各スタ
ンド出側材料長さに応じて、変更する演算器とを
備えた連続圧延機の制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57017321A JPS58135711A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 連続圧延機の制御方法およびその制御装置 |
US06/462,965 US4506532A (en) | 1982-02-05 | 1983-02-01 | Method for controlling continuous rolling mill and control apparatus therefor |
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