JPH05138223A - Controller for continuous mill - Google Patents
Controller for continuous millInfo
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- JPH05138223A JPH05138223A JP3308918A JP30891891A JPH05138223A JP H05138223 A JPH05138223 A JP H05138223A JP 3308918 A JP3308918 A JP 3308918A JP 30891891 A JP30891891 A JP 30891891A JP H05138223 A JPH05138223 A JP H05138223A
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- 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
- B21B37/48—Tension control; Compression control
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-
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、金属を圧延する圧延機
の制御装置、より詳細には、タンデム配置された2スタ
ンド間において被圧延材の張力を制御する連続圧延機の
制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a controller for a rolling mill for rolling metal, and more particularly to a controller for a continuous rolling mill for controlling the tension of a material to be rolled between two stands arranged in tandem.
【0002】[0002]
【従来の技術】上述の連続圧延機の従来の制御装置を、
図3を参照して説明する。図3において、被圧延材Zは
第1の圧延機(上流側圧延機)1および第2の圧延機
(下流側圧延機)2からなる連続圧延機を通して圧延さ
れる。上流側圧延機1は電動機(M)3によって駆動さ
れ、下流側圧延機2は電動機4によって駆動される。電
動機3は速度制御装置(ASR)5によって制御され、
電動機4は速度制御装置6によって制御される。電動機
3に付設された圧延トルク検出器(TD)7により上流
側圧延機1の圧延トルクG1 が検出される。2. Description of the Related Art A conventional controller for a continuous rolling mill as described above is
This will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the material Z to be rolled is rolled through a continuous rolling mill including a first rolling mill (upstream rolling mill) 1 and a second rolling mill (downstream rolling mill) 2. The upstream rolling mill 1 is driven by an electric motor (M) 3, and the downstream rolling mill 2 is driven by an electric motor 4. The electric motor 3 is controlled by a speed control device (ASR) 5,
The electric motor 4 is controlled by the speed control device 6. The rolling torque detector (TD) 7 attached to the electric motor 3 detects the rolling torque G 1 of the upstream rolling mill 1.
【0003】従来の張力制御装置40はトルク検出器7
で検出された上流側圧延機1の圧延トルクG1 と目標張
力tref1を入力し、前者から求められる張力を後者に一
致させるための速度修正量ΔN1 を演算し、この速度修
正量ΔN1 により速度制御装置5および電動機3を介し
て上流側圧延機1の回転速度を調整し、それによりスタ
ンド間張力t1を制御する。A conventional tension control device 40 includes a torque detector 7
The rolling torque G 1 and the target tension t ref1 of the upstream rolling mill 1 detected in step 1 are input, and the speed correction amount ΔN 1 for matching the tension obtained from the former with the latter is calculated, and this speed correction amount ΔN 1 Adjusts the rotation speed of the upstream side rolling mill 1 via the speed control device 5 and the electric motor 3, thereby controlling the inter-stand tension t 1 .
【0004】上流側圧延機1の圧延トルクG1 とスタン
ド間張力t1 の関係は、下流側圧延機2に噛込む直前の
無張力時の上流側圧延機1の圧延トルクをG01、下流側
圧延機2への噛込み後の上流側圧延機1の圧延トルクを
G1 、上流側圧延機1の定数をk1 として、(1)式の
ように表される。The relationship between the rolling torque G 1 of the upstream side rolling mill 1 and the inter-stand tension t 1 is that the rolling torque of the upstream side rolling mill 1 immediately before being bitten into the downstream rolling mill 2 is G 01 , and The rolling torque of the upstream rolling mill 1 after the biting into the side rolling mill 2 is G 1 , and the constant of the upstream rolling mill 1 is k 1 , which is expressed by the equation (1).
【0005】 t1 =(G01−G1 )/k1 …(1) これを変形して、 G1 =G01−k1 ・t1 …(2) (1)式の張力t1 を目標張力tref1に維持するための
速度修正量ΔN1 は、張力制御装置40を例えば周知の
比例・積分演算(PI演算)型に構成することによって
容易に得ることができる。[0005] t 1 = (G 01 -G 1 ) / k 1 ... (1) by transforming it, the G 1 = G 01 -k 1 · t 1 ... (2) (1) type of tension t 1 The speed correction amount ΔN 1 for maintaining the target tension t ref1 can be easily obtained by configuring the tension control device 40 to, for example, a well-known proportional / integral calculation (PI calculation) type.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】連続圧延機における圧
延トルクの変動には、張力による変動分のほかに、主に
被圧延材の温度変動に伴う変動分が加わっている。すな
わち、変形抵抗変化とトルク変動の関係を表す定数を
α、被圧延材Zの変形抵抗変化をΔkp とすれば、上流
側圧延機1の圧延トルクG1は、(2)式のG01項を修
正して(3)式のように表すことができる。The fluctuation of the rolling torque in the continuous rolling mill includes a fluctuation due to the tension and a fluctuation mainly due to the temperature fluctuation of the material to be rolled. That is, if the constant representing the relationship between the deformation resistance change and the torque fluctuation is α and the deformation resistance change of the material Z to be rolled is Δk p , the rolling torque G 1 of the upstream rolling mill 1 is G 01 in the equation (2). The term can be modified and expressed as in equation (3).
【0007】 G1 =G01(1+α・Δkp )−k1 ・t1 …(3) これを変形すると、 t1 ={G01(1+α・Δkp )−G1 }/k1 …(4) となり、被圧延材温度変化が張力演算に影響することが
分かる。特にH形鋼のように被圧延材の先後端部の温度
が相対的に低く、中央部の温度が相対的に高い場合など
は、温度変動に伴う変形抵抗変化Δkp が大きく、これ
による張力演算誤差は無視できないほど大きなものとな
る。従って、検出張力を目標張力に一致させようとして
も、被圧延材に実際に作用する張力は目標張力とは異な
る値になってしまい、操業の安定性や製品寸法などの品
質に大きな悪影響を与えることがあった。G 1 = G 01 (1 + α · Δk p ) −k 1 · t 1 (3) When this is transformed, t 1 = {G 01 (1 + α · Δk p ) −G 1 } / k 1 ... ( 4), it can be seen that the temperature change of the rolled material affects the tension calculation. In particular, when the temperature of the front and rear ends of the material to be rolled is relatively low and the temperature of the central part is relatively high, such as H-section steel, the deformation resistance change Δk p due to temperature fluctuation is large, and the resulting tension The calculation error is so large that it cannot be ignored. Therefore, even if the detected tension is made to match the target tension, the tension actually applied to the material to be rolled has a value different from the target tension, which has a great adverse effect on the stability of operation and quality such as product dimensions. There was something.
【0008】このような不都合を回避する方法として、
圧延荷重または被圧延材温度の検出値を張力制御装置に
導入し、それを用いて変形抵抗変化によるトルク変動を
補償することが考えられる。しかし、圧延雰囲気中には
蒸気等が発生しており、被圧延材温度を常時、正確に測
定するのには信頼性の面で問題がある。As a method for avoiding such inconvenience,
It is conceivable to introduce the detected value of the rolling load or the temperature of the material to be rolled into the tension control device and use it to compensate the torque fluctuation due to the change in deformation resistance. However, steam or the like is generated in the rolling atmosphere, and there is a problem in terms of reliability in always and accurately measuring the temperature of the material to be rolled.
【0009】一方、圧延荷重を測定する方法は薄板圧延
などで実施されてはいるが、形鋼圧延では、圧延機に荷
重計を付設することができない場合が多く、実際上、適
用不可能または困難である。On the other hand, although the method of measuring the rolling load is carried out by thin plate rolling or the like, in the case of shaped steel rolling, it is often impossible to attach a load meter to the rolling mill, which is practically not applicable or Have difficulty.
【0010】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、圧延荷重や被圧延材温度を用いることなく、被圧延
材の温度変動に伴う変形抵抗変化による張力変動を補償
しうる、連続圧延機の制御装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and continuous rolling capable of compensating for tension fluctuation due to deformation resistance change due to temperature fluctuation of the material to be rolled without using rolling load or temperature of the material to be rolled. An object is to provide a control device for a machine.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の制御装置は、上
流側圧延機および下流側圧延機の圧延トルクを検出する
トルク検出手段と、このトルク検出手段によって検出さ
れた両圧延トルクの比と予め測定し記憶していた圧延ト
ルクの比との差に基づいてスタンド間張力を演算する張
力演算手段と、この張力演算手段によって算出された張
力が所定の目標張力となるように少なくとも一方の圧延
機の電動機の速度を修正する速度修正手段とを備えたこ
とを特徴とする。The control device of the present invention comprises a torque detecting means for detecting the rolling torque of the upstream rolling mill and the downstream rolling mill, and a ratio of both rolling torques detected by the torque detecting means. Tension calculation means for calculating the inter-stand tension based on the difference between the rolling torque ratio measured and stored in advance, and at least one of the rolling operations so that the tension calculated by this tension calculation means becomes a predetermined target tension. Speed correction means for correcting the speed of the electric motor of the machine.
【0012】[0012]
【作用】本発明は、被圧延材長手方向の温度変動周期長
さがスタンド間距離に比較して長い場合、スタンド間張
力が一定になるように制御すると、上流側圧延機の圧延
トルクと下流側圧延機の圧延トルクとの比が一定に保た
れることに着目してなされたもので、両圧延トルクの比
を用いてスタンド間張力を演算し、そのスタンド間張力
演算値を用いてスタンド間張力を制御する。In the present invention, when the temperature fluctuation cycle length in the longitudinal direction of the material to be rolled is longer than the distance between the stands, if the tension between the stands is controlled to be constant, the rolling torque of the upstream rolling mill and the downstream This was done by paying attention to the fact that the ratio to the rolling torque of the side rolling mill is kept constant.The tension between stands is calculated using the ratio of both rolling torques, and the stand tension is calculated using the calculated tension between stands. Control the inter-tension.
【0013】被圧延材の流れ方向の温度変動周期長がス
タンド間距離に比較して長い場合、変形抵抗の変化は上
流側圧延機における変化と同一であると仮定することが
できるので、下流側圧延機の圧延トルクG2 は次式で表
される。When the temperature fluctuation cycle length in the flow direction of the material to be rolled is long compared to the distance between the stands, it can be assumed that the change in deformation resistance is the same as the change in the upstream rolling mill, and therefore the downstream side The rolling torque G 2 of the rolling mill is represented by the following equation.
【0014】 G2 =G02(1+α・Δkp )+k2 ・t1 …(5) ただし、 t1 : スタンド間張力 G02 : 下流側圧延機の無張力圧延トルク k2 : 下流側圧延機の定数 α : 変形抵抗とトルク変動の影響を表す定数 Δkp : 被圧延材の変形抵抗変化 である。G 2 = G 02 (1 + α · Δk p ) + k 2 · t 1 (5) where, t 1 : tension between stands G 02 : tensionless rolling torque of the downstream rolling mill k 2 : downstream rolling mill Constant α: A constant expressing the influence of deformation resistance and torque fluctuation Δk p : Change in deformation resistance of the material to be rolled.
【0015】ここで、圧延トルク比λを次式のように定
義する。Here, the rolling torque ratio λ is defined by the following equation.
【0016】 λ=G2 /G1 …(6) (3)式および(5)式を(6)式に代入することによ
り、圧延トルク比λは(7)式のように表される。Λ = G 2 / G 1 (6) By substituting the expressions (3) and (5) into the expression (6), the rolling torque ratio λ can be expressed as the expression (7).
【0017】 λ={G02(1+α・Δkp )+k2 ・t1 } /{G01(1+α・Δkp )−k1 ・t1 } …(7) (7)式において、変数は変形抵抗変化Δkp およびス
タンド間張力t1 である。(7)式における圧延トルク
比λを、この2つの変数で微分し、圧延トルク比λを求
めると(8)式が得られる。Λ = {G 02 (1 + α · Δk p ) + k 2 · t 1 } / {G 01 (1 + α · Δk p ) −k 1 · t 1 } (7) In the equation (7), the variables are modified. The resistance change Δk p and the inter-stand tension t 1 . The rolling torque ratio λ in the equation (7) is differentiated by these two variables to obtain the rolling torque ratio λ, and the equation (8) is obtained.
【0018】 λ=Gm2/Gm1 +(1+α・Δkpm)(G01・k2 +G02・k1 )(t1 −tm1) /Gm1 2 −α・tm1(G01・k2 +G02・k1 )(Δkp −Δkpm)/Gm1 2 …(8) ただし、 Gm2 : 下流側圧延機の圧延トルク記憶値 Gm1 : 上流側圧延機の圧延トルク記憶値 Δkpm : 圧延トルク比を記憶したタイミングにおけ
る被圧延材変形抵抵抗変化記憶値 tm1 : 圧延トルク比を記憶したタイミングにおけ
るスタンド間張力記憶値 t1 : スタンド間張力 G01 : 被圧延材が下流側圧延機に噛込む直前の無
張力時の上流側圧延機の圧延トルク G1 : 被圧延材が下流側圧延機に噛込んだ後の上
流側圧延機の圧延トルク k1 : 上流側圧延機の定数 α : 変形抵抗とトルク変動の影響を表す定数 Δkp : 被圧延材の変形抵抗変化 G02 : 下流側圧延機の無張力圧延トルク G2 : 下流側圧延機の圧延トルク k2 : 下流側圧延機の定数 とする。Λ = G m2 / G m1 + (1 + α · Δk pm ) (G 01 · k 2 + G 02 · k 1 ) (t 1 −t m1 ) / G m1 2 −α · t m1 (G 01 · k 2 + G 02 · k 1 ) (Δk p −Δk pm ) / G m1 2 (8) However, G m2 : Rolling torque memory value of downstream rolling mill G m1 : Rolling torque memory value of upstream rolling mill Δk pm : Memory value of deformation resistance change of rolled material at timing of storing rolling torque ratio t m1 : Memory value of tension between stands at timing of storing rolling torque ratio t 1 : Tension between stands G 01 : Rolling material is rolled downstream Rolling torque of upstream rolling mill without tension just before biting into the rolling mill G 1 : Rolling torque of upstream rolling mill after the material to be rolled is caught in the downstream rolling mill k 1 : Constant of upstream rolling mill α: A constant expressing the influence of deformation resistance and torque fluctuation Δk p : Change in deformation resistance of the rolled material G 02 : Tensionless rolling torque of the downstream rolling mill G 2 : Rolling torque of the downstream rolling mill k 2 : Constant of the downstream rolling mill.
【0019】(8)式を変形することにより(9)式が
得られる。Equation (9) is obtained by modifying equation (8).
【0020】 λ=Gm2/Gm1 +(G01・k2 +G02・k1 )(t1 −tm1)/Gm1 2 −{α(G01・k2 +G02・k1 )/Gm1 2 } ×{Δkpm(t1 −tm1)−tm1(Δkp −Δkpm)} …(9) (9)式の右辺第3項は以下のような関係から無視する
ことができる。Λ = G m2 / G m1 + (G 01 · k 2 + G 02 · k 1 ) (t 1 −t m1 ) / G m1 2 − {α (G 01 · k 2 + G 02 · k 1 ) / G m1 2 } × {Δk pm (t 1 −t m1 ) −t m1 (Δk p −Δk pm )} (9) The third term on the right side of the equation (9) can be ignored because of the following relationship. it can.
【0021】変形抵抗変化は圧延荷重変化となり、圧延
荷重変化は被圧延材の断面積変化を引き起こす。そし
て、断面積変化はスタンド間張力変化の原因となる。こ
の関係は(10)〜(14)式で表される。A change in deformation resistance causes a change in rolling load, and a change in rolling load causes a change in cross-sectional area of the material to be rolled. The change in cross-sectional area causes a change in tension between stands. This relationship is expressed by equations (10) to (14).
【0022】材料断面積変化と張力変化の関係は(1
0)式で表すことができる。The relationship between the change in material cross-sectional area and the change in tension is (1
It can be represented by the formula 0).
【0023】 t1 −tm1=kA ・(Az −Azm)/Azm …(10) ただし、Az は被圧延材断面積、Azmは被圧延材断面積
記憶値、kA は被圧延材断面積変化率と張力変化との関
係を表す定数である。T 1 −t m1 = k A · (A z −A zm ) / A zm (10) where A z is the cross sectional area of the rolled material, A zm is the memory value of the cross sectional area of the rolled material, k A Is a constant representing the relationship between the change rate of the sectional area of the rolled material and the change in tension.
【0024】変形抵抗変化と圧延荷重変化の関係は(1
1)式で表される。The relationship between the deformation resistance change and the rolling load change is (1
It is represented by the formula 1).
【0025】 (kp −kpm)/kpm=(P−Pm )/Pm …(11) ただし、kp は被圧延材の変形抵抗、kpmは被圧延材の
変形抵抗記憶値、Pは圧延荷重、Pm は圧延荷重記憶値
である。(K p −k pm ) / k pm = (P−P m ) / P m (11) where k p is the deformation resistance of the material to be rolled, and k pm is a memory value of the deformation resistance of the material to be rolled. , P is the rolling load, and P m is the rolling load memory value.
【0026】圧延荷重変化と被圧延材断面積変化は(1
2)式のように表される。The rolling load change and the cross-sectional area change of the material to be rolled are (1
It is expressed as in equation (2).
【0027】 (Az −Azm)/Azm=(P−Pm )/(M・Azm) …(12) ただし、Mは圧延荷重変化と断面積変化との関係を表す
定数である。(A z −A zm ) / A zm = (P−P m ) / (M · A zm ) ... (12) where M is a constant representing the relationship between the rolling load change and the cross-sectional area change. ..
【0028】従って、(12)式を変形して(P−
Pm )を求める式にし、それを(11)式に代入し、更
にそれを(10)式に代入することにより、変形抵抗変
化と張力変化との関係は(13)式のように表されるこ
とになる。Therefore, by modifying the equation (12), (P-
P m ) is obtained, the equation (11) is substituted, and the equation (10) is further substituted, whereby the relationship between the deformation resistance change and the tension change is expressed as the equation (13). Will be.
【0029】 t1 −tm1=KA {1/(M・Azm)}(Pm /kpm)(kp −kpm) …(13) ただし、KA は被圧延材断面積変化率と張力変化との関
係を表す定数である。T 1 −t m1 = K A {1 / (M · A zm )} (P m / k pm ) (k p −k pm ) ... (13) where K A is the cross-sectional area change of the material to be rolled It is a constant representing the relationship between the rate and the change in tension.
【0030】(9)式の右辺第3項の{Δkpm(t1 −
tm1)−tm1(Δkp −Δkpm)}に(13)式を代入
することにより(14)式が得られる。[Δk pm (t 1 −) of the third term on the right side of the equation (9).
By substituting the equation (13) into t m1 ) −t m1 (Δk p −Δk pm )}, the equation (14) is obtained.
【0031】 Δkpm(t1 −tm1)−tm1(Δkp −Δkpm) =Ppm・KA {1/(M・Azm)}(Pm /kpm)(kp −kpm) −tm1(Δkp −Δkpm) …(14) (14)式において、(kp −kpm)と(Δkp −Δk
pm)とは同一値になるため、これをδkp とおけば、
(14)式は(15)式のように表すことができる。Δk pm (t 1 −t m1 ) −t m1 (Δk p −Δk pm ) = P pm · K A {1 / (M · A zm )} (P m / k pm ) (k p −k pm ) -t m1 (Δk p −Δk pm ) (14) In equation (14), (k p −k pm ) and (Δk p −Δk)
pm ) is the same value, so if we put this as δk p ,
Expression (14) can be expressed as Expression (15).
【0032】 Δkpm(t1 −tm1)−tm1(Δkp −Δkpm) ={kpm・KA (1/(M・Azm))(Pm /kpm)−tm1}δkp …(15) (15)式において、Pm /Mは(12)式から被圧延
材断面積記憶値Azmに等しいため、更に変形することに
より(16)式が得られる。Δk pm (t 1 −t m1 ) −t m1 (Δk p −Δk pm ) = {k pm · K A (1 / (M · A zm )) (P m / k pm ) −t m1 } δk p (15) In equation (15), since P m / M is equal to the rolling material sectional area memory value A zm from equation (12), equation (16) can be obtained by further transformation.
【0033】 Δkpm(t1 −tm1)−tm1(Δkp −Δkpm) =(KA −tm1)・δkp …(16) (16)式において、KA は、既に述べたように被圧延
材断面積変化率と張力変化との関係を表す定数であっ
て、これは記憶タイミングにおいてスタンド間張力に等
しい値を持つため、(16)式の値は、たとえ変形抵抗
kpが変化しても常に零となる。Δk pm (t 1 −t m1 ) −t m1 (Δk p −Δk pm ) = (K A −t m1 ) · δk p (16) In the formula (16), K A has already been described. as a constant representing the relationship between the material to be rolled sectional area change rate and the change in tension, which is to have a value equal to interstand tension in the storage timing, the value of (16), even if the deformation resistance k p Is always zero even if changes.
【0034】ここで得られた結果を(9)式に適用する
と、スタンド間張力t1 は(17)式で表される。When the result obtained here is applied to the equation (9), the inter-stand tension t 1 is expressed by the equation (17).
【0035】 t1 ={Gm1 2 /(G01・k2 +G02・k1 )} ×{(G2 /G1 )−(Gm2/Gm1)}+tm1 …(17) ただし、 Gm2 : 下流側圧延機2の圧延トルク記憶値 Gm1 : 上流側圧延機1の圧延トルク記憶値 tm1 : 圧延トルク比を記憶したタイミングにおけ
るスタンド間張力記憶値 t1 : スタンド間張力 G01 : 下流側圧延機2に噛込む直前の無張力時の
上流側圧延機1の圧延トルク G1 : 下流側圧延機2に噛込んだ後の上流側圧延
機1の圧延トルク k1 : 上流側圧延機1の定数 α : 変形抵抗とトルク変動の影響を表す定数 G02 : 下流側圧延機2の無張力圧延トルク G2 : 下流側圧延機2の圧延トルク k2 : 下流側圧延機2の定数 (17)式から明らかなように、圧延トルク比(G2 /
G1 )を圧延トルク比記憶値(Gm2/Gm1)の値に維持
すれば、t1 =tm1となって、張力変動を抑えることが
できる。T 1 = {G m1 2 / (G 01 · k 2 + G 02 · k 1 )} × {(G 2 / G 1 ) − (G m2 / G m1 )} + t m1 (17) However, G m2 : Rolling torque memory value of the downstream rolling mill 2 G m1 : Rolling torque memory value of the upstream rolling mill 1 t m1 : Inter-stand tension memory value at the timing when the rolling torque ratio is stored t 1 : Inter-stand tension G 01 : Rolling torque of the upstream rolling mill 1 immediately before being bitten into the downstream rolling mill 2 without tension G 1 : Rolling torque of the upstream rolling mill 1 after being bitten in the downstream rolling mill 2 k 1 : Upstream side Constant of rolling mill 1 α: Constant expressing the influence of deformation resistance and torque fluctuation G 02 : Tensionless rolling torque of downstream rolling mill 2 G 2 : Rolling torque of downstream rolling mill 2 k 2 : Downstream rolling mill 2 As is clear from the equation (17), the rolling torque ratio (G 2 /
If G 1 ) is maintained at the value of the rolling torque ratio memory value (G m2 / G m1 ), t 1 = t m1 and the tension fluctuation can be suppressed.
【0036】張力制御手段として、たとえば比例・積分
型(PI型)の制御装置を想定すれば、上流側または下
流側の圧延機の速度修正量ΔNR は次式となる。Assuming, for example, a proportional / integral (PI type) controller as the tension control means, the speed correction amount ΔN R of the upstream or downstream rolling mill is given by the following equation.
【0037】 ΔNR ={(1+T2 ・s)/(T1 ・s)}・Δt1 …(18) ただし、sはラプラス演算子、T1 およびT2 は定数で
ある。ΔN R = {(1 + T 2 · s) / (T 1 · s)} · Δt 1 (18) where s is a Laplace operator and T 1 and T 2 are constants.
【0038】[0038]
【実施例】図1は本発明による張力制御装置の一実施例
を示すものである。1 shows an embodiment of a tension control device according to the present invention.
【0039】図1の制御装置は、被圧延材Zを上流側圧
延機1および下流側圧延機2に順次通して圧延する連続
圧延機に適用される。すでに述べたように、上流側圧延
機1は速度制御装置(ASR)5により電動機(M)3
を介して制御され、下流側圧延機2は速度制御装置(A
SR)6により電動機4を介して制御される。電動機
3,4に付設された圧延トルク検出器(TD)7,8に
より圧延機1,2の圧延トルクG1 ,G2 が検出され
る。トルク検出の原理は、電動機軸に取り付けた歪ゲー
ジによるものであってもよいし、電動機の負荷トルクか
ら加減速トルクを差し引いて求める方式のものであって
もよい。The control apparatus shown in FIG. 1 is applied to a continuous rolling mill for rolling a material Z to be rolled by successively passing through an upstream rolling mill 1 and a downstream rolling mill 2. As described above, the upstream rolling mill 1 uses the speed control device (ASR) 5 to drive the electric motor (M) 3
And the downstream rolling mill 2 is controlled by the speed control device (A
It is controlled by the SR 6 via the electric motor 4. The rolling torque detectors (TD) 7 and 8 attached to the electric motors 3 and 4 detect the rolling torques G 1 and G 2 of the rolling mills 1 and 2 . The principle of torque detection may be based on a strain gauge attached to the motor shaft or may be based on a method of subtracting the acceleration / deceleration torque from the load torque of the motor.
【0040】以上のように構成された上流側圧延機1お
よび下流側圧延機2からなる連続圧延機において、両圧
延機1,2間における被圧延材Zの張力を制御するため
に、張力制御装置10により上流側圧延機1を制御する
場合の実施例について説明する。In the continuous rolling mill comprising the upstream rolling mill 1 and the downstream rolling mill 2 configured as described above, tension control is performed to control the tension of the material Z to be rolled between the rolling mills 1 and 2. An example in which the upstream rolling mill 1 is controlled by the device 10 will be described.
【0041】張力制御装置10は、別途与えられる目標
張力tref1、圧延トルク検出器7によって検出された上
流側圧延機1の圧延トルクG1、および圧延トルク検出
器8によって検出された下流側圧延機2の圧延トルクG
2 を入力とし、上流側圧延機1の速度修正量ΔN1 を演
算によって求め、これにより速度制御装置5および駆動
電動機3を介して上流側圧延機1の回転速度を制御しス
タンド間張力t1 を制御する。The tension control device 10 includes a target tension t ref1 , which is separately provided, a rolling torque G 1 of the upstream rolling mill 1 detected by the rolling torque detector 7, and a downstream rolling rolling detected by the rolling torque detector 8. Rolling torque G of machine 2
2 , the speed correction amount ΔN 1 of the upstream rolling mill 1 is calculated and the rotation speed of the upstream rolling mill 1 is controlled by the speed control device 5 and the drive motor 3 to control the inter-stand tension t 1 To control.
【0042】張力制御装置10は、圧延トルク比演算装
置11、第1の演算器12、第2の演算器13、張力演
算装置14、速度修正量演算装置15、メモリ16〜1
9、減算器20〜23、およびスイッチ30〜34から
なっている。The tension control device 10 includes a rolling torque ratio calculation device 11, a first calculation device 12, a second calculation device 13, a tension calculation device 14, a speed correction amount calculation device 15, and memories 16 to 1.
9, subtractors 20 to 23, and switches 30 to 34.
【0043】圧延トルク比演算装置11は、圧延トルク
検出器7,8によって検出された両圧延トルクG1 ,G
2 を入力とし、圧延トルク比λ=G2 /G1 を算出す
る。この圧延トルク比λは、減算器21に被減数として
入力されると共に、圧延トルク比記憶タイミングにおい
て瞬間的に閉じるスイッチ30を介してメモリ16に記
憶される。メモリ16に記憶された圧延トルク比λm は
減算器21の減数として入力され、従って、減算器21
は現在の圧延トルク比λと記憶された圧延トルク比λm
との差(=圧延トルク比偏差)Δλ=λ−λm を算出し
て、それを張力演算装置14に送出する。The rolling torque ratio calculation device 11 is arranged to detect both rolling torques G 1 and G detected by the rolling torque detectors 7 and 8.
Using 2 as input, the rolling torque ratio λ = G 2 / G 1 is calculated. The rolling torque ratio λ is input to the subtractor 21 as the minuend and is stored in the memory 16 via the switch 30 that is momentarily closed at the rolling torque ratio storing timing. The rolling torque ratio λ m stored in the memory 16 is input as a subtraction of the subtractor 21, and therefore the subtractor 21
Is the current rolling torque ratio λ and the stored rolling torque ratio λ m
The difference (= rolling torque ratio deviation) Δλ = λ−λ m is calculated and sent to the tension calculation device 14.
【0044】スイッチ31は被圧延材Zの先端が下流側
圧延機2に噛み込む直前に瞬間的に閉じるスイッチであ
って、メモリ17はこのスイッチ31を介して、被圧延
材Zの先端が下流側圧延機2に噛み込む直前の上流側圧
延機1の圧延トルクを無張力圧延トルクG01として記憶
する。メモリ17に記憶されたこの無張力圧延トルクG
01は張力演算装置14に送出されると共に、減算器20
に被減数として入力される。減算器20には減数として
現在の圧延トルクG1 が入力される。かくして記憶され
た無張力圧延トルクG01と現在の圧延トルクG1 との差
(=圧延トルク変化)ΔG1 =G01−G1 が減算器20
によって演算され、その圧延トルク変化ΔG1 は第1の
演算器12に導入される。The switch 31 is a switch that is closed immediately before the tip of the material Z to be rolled is bitten into the downstream rolling mill 2, and the memory 17 uses this switch 31 to set the tip of the material Z to be rolled downstream. The rolling torque of the upstream side rolling mill 1 immediately before being bitten into the side rolling mill 2 is stored as a tensionless rolling torque G 01 . This tensionless rolling torque G stored in the memory 17
01 is sent to the tension calculator 14 and the subtractor 20
Is input as the dividend. The current rolling torque G 1 is input to the subtractor 20 as a subtraction. Thus the difference between the tension-free rolling torque G 01 stored with the current rolling torque G 1 (= rolling torque change) ΔG 1 = G 01 -G 1 is the subtractor 20
And the rolling torque change ΔG 1 is introduced into the first calculator 12.
【0045】第1の演算器12は圧延トルク変化ΔG1
を定数k1 で除して第1のスタンド間張力t11(=ΔG
1 /k1 )を演算する。この第1のスタンド間張力t11
は、第2の演算器13に入力されると共に、瞬間的に閉
じるスイッチ32を介してメモリ18に記憶され、ま
た、スイッチ34を介して減算器23に減数として入力
される。第2の演算器13は、第1の演算器12によっ
て算出された第1のスタンド間張力t11に定数k2 を乗
じて、スタンド間張力による下流側圧延機2の圧延トル
ク変化ΔGt =t11・k2を演算し、それを減算器22
に減数として与える。減算器22には、被減数として下
流側圧延機2の現在の圧延トルクG2 が入力される。減
算器22は、両入力の差(G2 −ΔGt )を求め、それ
を下流側圧延機2の無張力圧延トルクG02として出力す
る。この無張力圧延トルクG02は、瞬間的に閉じるスイ
ッチ33を介してメモリ19に記憶される。メモリ18
に記憶されたスタンド間張力t11はスタンド間張力記憶
値tm1として、メモリ19に記憶された下流側圧延機2
の無張力圧延トルクG02と共に張力演算装置14に入力
される。The first computing unit 12 determines the rolling torque change ΔG 1
Is divided by a constant k 1 , and the first inter-stand tension t 11 (= ΔG
1 / k 1 ) is calculated. This first inter-stand tension t 11
Is input to the second computing unit 13, is stored in the memory 18 via the switch 32 that is momentarily closed, and is input as a divisor to the subtractor 23 via the switch 34. The second computing unit 13 multiplies the first inter-stand tension t 11 calculated by the first computing unit 12 by a constant k 2 to change the rolling torque of the downstream rolling mill 2 due to the inter-stand tension ΔG t = calculates t 11 · k 2 and subtracts it from the subtractor 22
As a reduction. The current rolling torque G 2 of the downstream side rolling mill 2 is input to the subtractor 22 as the minuend. The subtractor 22 obtains the difference (G 2 −ΔG t ) between the two inputs and outputs it as the tensionless rolling torque G 02 of the downstream rolling mill 2. This tensionless rolling torque G 02 is stored in the memory 19 via the switch 33 that is momentarily closed. Memory 18
The inter-stand tension t 11 stored in the memory 19 is stored as the inter-stand tension storage value t m1 in the downstream rolling mill 2 stored in the memory 19.
The tensionless rolling torque G 02 is input to the tension calculator 14.
【0046】張力演算装置14は(17)式に従って第
2のスタンド間張力t12を演算し、それを瞬間的に閉じ
るスイッチ35を介して減算器23に減数として与え
る。減算器23は、スイッチ34,35のオンオフ状態
に応じて目標張力tref1と第1の演算器12によって算
出された第1のスタンド間張力演算値t11または張力演
算装置14によって算出された第2のスタンド間張力演
算値t12との差すなわちスタンド間張力偏差Δt1 を、 Δt1 =tref1−t11(または、tref1−t12) …(16) として演算する。The tension calculation device 14 calculates the second inter-stand tension t 12 according to the equation (17) and gives it to the subtractor 23 as a subtraction via the switch 35 that is closed momentarily. The subtractor 23 includes the target tension t ref1 and the first inter-stand tension calculation value t 11 calculated by the first calculator 12 or the first tension calculated by the tension calculator 14 according to the on / off states of the switches 34 and 35. the difference interstand tension deviation Delta] t 1 in other words the inter 2 stand tension calculation value t 12, Δt 1 = t ref1 -t 11 ( or, t ref1 -t 12) calculates as (16).
【0047】速度修正量演算装置15はスタンド間張力
偏差Δt1 を入力し、これをゼロとすべく上流側圧延機
1の速度修正量ΔN1 を演算し、それを速度制御装置5
に操作量として与える。The speed correction amount calculation unit 15 inputs the interstand tension deviation Delta] t 1, and calculates the speed correction amount .DELTA.N 1 of the upstream side rolling mill 1 so as to this zero, the speed control device it 5
Given as an operation amount.
【0048】以下、図1の装置の作用を、図2を参照し
ながら説明する。The operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described below with reference to FIG.
【0049】被圧延材Zの先端が下流側圧延機2に噛込
む直前の「上流側圧延機1の無張力圧延トルク記憶タイ
ミング(θ1 )」において、スイッチ31が瞬間的に閉
じ、上流側圧延機1の圧延トルクG1 を無張力圧延トル
クG01としてメモリ17に記憶させる(ステップ10
1)。At the "tensionless rolling torque storage timing (θ 1 ) of the upstream rolling mill 1" immediately before the tip of the material Z to be rolled is caught in the downstream rolling mill 2, the switch 31 is momentarily closed and the upstream side. The rolling torque G 1 of the rolling mill 1 is stored in the memory 17 as the tensionless rolling torque G 01 (step 10).
1).
【0050】次に、被圧延材Zの先端が下流側圧延機2
に噛込み、圧延が安定した「下流側圧延機2の無張力圧
延トルク記憶タイミング(θ2 )」において、スイッチ
33を瞬間的に閉じ、減算器23によって算出された下
流側圧延機2の無張力圧延トルクG02をメモリ19に記
憶させる(ステップ102)。また、スイッチ34が閉
じ、スタンド間目標張力tref1と第1のスタンド間張力
演算値t11との差を減算器23によりスタンド間張力偏
差Δt1 =tref1−t11を演算し、それを速度修正量演
算装置15に与える。Next, the tip of the material Z to be rolled is the downstream rolling mill 2
At the "tensionless rolling torque storage timing (θ 2 ) of the downstream rolling mill 2" in which the rolling is stable, the switch 33 is momentarily closed, and the downstream rolling mill 2 calculated by the subtractor 23 The tension rolling torque G 02 is stored in the memory 19 (step 102). Further, the switch 34 is closed, the difference between the inter-stand target tension t ref1 and the first inter-stand tension calculation value t 11 is calculated by the subtracter 23 to calculate the inter-stand tension deviation Δt 1 = t ref1 −t 11 , and the difference is calculated. It is given to the speed correction amount calculation device 15.
【0051】次はステップ103である。圧延トルクG
01およびG02が記憶されたタイミングから所定時間後の
「圧延トルク比記憶タイミング(θ3 )」において、ス
イッチ30が瞬間的に閉じ、圧延トルク比演算装置11
によって算出された圧延トルク比λをメモリ16に記憶
させる。また、スイッチ32が瞬間的に閉じ、第1の演
算器12によって算出された第1のスタンド間張力演算
値t11をメモリ18に記憶させる。その後、張力演算装
置14は、減算器21によって算出された圧延トルク比
偏差Δλ(=(G2 /G1 )−(Gm2/Gm1))、メモ
リ17に記憶された上流側圧延機1の無張力圧延トルク
G01、メモリ18に記憶された第1のスタンド間張力演
算値tm1、およびメモリ19に記憶された下流側圧延機
2の無張力圧延トルクG02に基づいてスタンド間張力t
1 を(17)式に従って演算し、その演算結果を第2の
スタンド間張力演算値t12として出力する。このタイミ
ングでスイッチ34を開き、スイッチ35を閉じて、張
力偏差の演算に使用する演算張力を第2のスタンド間張
力演算値t12に切り換える。減算器23はいまやスタン
ド間目標張力tref1と第2のスタンド間張力演算値t12
とに基づいてスタンド間張力偏差Δt1 =tref1−t12
を算出し、それを速度修正量演算装置15に与える。速
度修正量演算装置15はスタンド間張力偏差Δt1 を入
力し、例えば(18)式で表されるような比例・積分
(PI)演算を行い、上流側圧延機1の速度制御装置5
に出力する。Next is step 103. Rolling torque G
At a “rolling torque ratio storage timing (θ 3 )”, which is a predetermined time after the timing of storing 01 and G 02 , the switch 30 is momentarily closed, and the rolling torque ratio calculation device 11
The rolling torque ratio λ calculated by is stored in the memory 16. Further, the switch 32 is momentarily closed, and the first inter-stand tension calculation value t 11 calculated by the first calculator 12 is stored in the memory 18. After that, the tension calculation device 14 calculates the rolling torque ratio deviation Δλ (= (G 2 / G 1 ) − (G m2 / G m1 )) calculated by the subtractor 21, and the upstream rolling mill 1 stored in the memory 17. Based on the tensionless rolling torque G 01 , the first inter-stand tension calculation value t m1 stored in the memory 18, and the tensionless rolling torque G 02 of the downstream rolling mill 2 stored in the memory 19. t
1 is calculated according to the equation (17), and the calculation result is output as the second inter-stand tension calculation value t 12 . At this timing, the switch 34 is opened and the switch 35 is closed to switch the calculated tension used for calculating the tension deviation to the second inter-stand tension calculation value t 12 . The subtractor 23 now has the target inter-stand tension t ref1 and the second inter-stand tension calculation value t 12
Based on the following, tension deviation between stands Δt 1 = t ref1 −t 12
Is calculated and given to the speed correction amount calculation device 15. The speed correction amount calculation device 15 inputs the inter-stand tension deviation Δt 1 and performs, for example, proportional-integral (PI) calculation represented by the equation (18), and the speed control device 5 of the upstream rolling mill 1
Output to.
【0052】被圧延材Zの尾端が上流側圧延機1を抜け
る「制御終了タイミング(θ4 )」において、速度修正
量演算装置15は上流側圧延機1の速度修正量ΔN1 を
ゼロにクリアし、スイッチ30、31、32、33、3
4および35をすべて開き、メモリ16、17、18お
よび19の内容をすべてクリア(リセット)して、次の
圧延工程に備える(ステップ103)。At the "control end timing (θ 4 )" when the tail end of the material Z to be rolled leaves the upstream rolling mill 1, the speed correction amount calculation device 15 sets the speed correction amount ΔN 1 of the upstream rolling mill 1 to zero. Clear, switch 30, 31, 32, 33, 3
4 and 35 are all opened, and the contents of the memories 16, 17, 18 and 19 are all cleared (reset) to prepare for the next rolling process (step 103).
【0053】以上述べたように、本発明は圧延材料の流
れの方向に隣接する2台の圧延機の圧延トルク比の変化
からスタンド間張力を演算するようにしたため、1台の
圧延機の圧延トルクの変化に基づいて行う従来の補償方
式では困難であった被圧延材の変形抵抗変動に伴う圧延
トルク変動を除去することができるようになる。そのた
め、被圧延材の全長にわたる張力制御を良好に行うこと
が可能となり、製品寸法精度を向上させ圧延操業を安定
させることができる。As described above, according to the present invention, the inter-stand tension is calculated from the change in the rolling torque ratio of two rolling mills adjacent to each other in the flow direction of the rolling material. It becomes possible to eliminate the rolling torque fluctuation due to the deformation resistance fluctuation of the material to be rolled, which was difficult with the conventional compensation method based on the torque change. Therefore, the tension control over the entire length of the material to be rolled can be favorably performed, the product dimensional accuracy can be improved, and the rolling operation can be stabilized.
【0054】従来の圧延荷重と圧延トルクを入力してス
タンド間張力を演算するものとは異なり、本発明によれ
ば圧延荷重信号が不要になるため、荷重計の取付けが困
難な圧延機のスタンド間張力を制御することができる。
また、荷重計が故障した場合には、従来の装置は制御不
能になるが、本発明の装置は制御を続行することができ
る。Unlike the conventional method for calculating the inter-stand tension by inputting the rolling load and the rolling torque, according to the present invention, the rolling load signal is not required, so that it is difficult to attach the load meter to the stand of the rolling mill. The inter-tension can be controlled.
Also, if the load cell fails, the conventional device is out of control, but the device of the present invention can continue to control.
【0055】上述の実施例では、圧延トルク比をG2 /
G1 と定義したが、その逆数G1 /G2 を用いても同様
の作用・効果を奏しうることは明らかである。In the above embodiment, the rolling torque ratio is G 2 /
Although it is defined as G 1 , it is clear that the same action and effect can be obtained by using the reciprocal G 1 / G 2 .
【0056】また、本発明の装置の主旨を変更しない範
囲でディジタル制御装置のロジックとして実現すること
も可能である。It is also possible to implement the device of the present invention as the logic of a digital control device without changing the gist of the device.
【0057】[0057]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、圧
延トルク情報のみで被圧延材の全長にわたる、より的確
なスタンド間張力制御を実現することができ、被圧延材
の寸法精度を向上させ、さらに圧延操業が容易になるた
め歩留まりを向上させることができる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to realize more accurate tension control between stands over the entire length of the material to be rolled only by the rolling torque information, and to improve the dimensional accuracy of the material to be rolled. The yield can be improved because the rolling operation is improved and the rolling operation is facilitated.
【図1】本発明による連続圧延機の制御装置の一実施例
を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a control device for a continuous rolling mill according to the present invention.
【図2】図1の張力制御装置の作用を説明するための説
明図。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the operation of the tension control device of FIG.
【図3】従来の制御装置の概略ブロック図。FIG. 3 is a schematic block diagram of a conventional control device.
1 上流側圧延機 2 下流側圧延機 3、4 電動機(M) 5、6 速度制御装置(ASR) 7、8 圧延トルク検出器(TD) 10 張力制御装置 11 圧延トルク比演算装置 12 第1の演算器 13 第2の演算器 14 張力演算装置 15 速度修正量演算装置 16、17、18、19 メモリ 20、21、22、23 減算器 30、31、32、33、34 スイッチ 1 Upstream Rolling Mill 2 Downstream Rolling Mill 3, 4 Electric Motor (M) 5, 6 Speed Control Device (ASR) 7, 8 Rolling Torque Detector (TD) 10 Tension Control Device 11 Rolling Torque Ratio Calculator 12 First Computing device 13 Second computing device 14 Tension computing device 15 Speed correction amount computing device 16, 17, 18, 19 Memory 20, 21, 22, 23 Subtractor 30, 31, 32, 33, 34 Switch
Claims (2)
被圧延材の張力を制御する連続圧延機の制御装置におい
て、 両圧延機の各圧延トルクを検出するトルク検出手段と、
このトルク検出手段によって検出された両圧延トルクの
比と予め測定し記憶していた圧延トルクの比との差に基
づいてスタンド間張力を演算する張力演算手段と、この
張力演算手段によって算出された張力が所定の目標張力
となるように少なくとも一方の圧延機の駆動速度を修正
する速度修正手段とを備えたことを特徴とする連続圧延
機の制御装置。1. A controller for a continuous rolling mill for controlling the tension of a material to be rolled between two stands arranged in tandem, the torque detecting means detecting each rolling torque of both rolling mills.
A tension calculation means for calculating the inter-stand tension based on the difference between the ratio of both rolling torques detected by the torque detection means and the ratio of the rolling torques measured and stored in advance, and the tension calculation means. A controller for a continuous rolling mill, comprising: speed correction means for correcting the drive speed of at least one of the rolling mills so that the tension becomes a predetermined target tension.
トルク記憶値をGm1、下流側圧延機の圧延トルク記憶値
をGm2、圧延トルク比を記憶したタイミングにおけるス
タンド間張力記憶値をtm1、下流側圧延機に噛込む直前
の無張力時の上流側圧延機の圧延トルクをG01、下流側
圧延機への噛込み後の上流側圧延機の圧延トルクを
G1 、上流側圧延機の定数をk1 、変形抵抗とトルク変
動の影響を表す定数をα、下流側圧延機の無張力圧延ト
ルクをG02、下流側圧延機の圧延トルクをG2 、下流側
圧延機の定数をk2 として、スタンド間張力t1 を、 t1 ={Gm1 2 /(G01・k2 +G02・k1 )} ×{(G2 /G1 )−(Gm2/Gm1)}+tm1 なる式を用いて演算することを特徴とする、請求項1に
記載の連続圧延機の制御装置。2. The tension calculation means stores the rolling torque memory value of the upstream rolling mill as G m1 , the rolling torque memory value of the downstream rolling mill as G m2 , and the inter-stand tension memory value at the timing when the rolling torque ratio is stored. Is t m1 , the rolling torque of the upstream rolling mill without tension immediately before being bitten into the downstream rolling mill is G 01 , and the rolling torque of the upstream rolling mill after being bitten into the downstream rolling mill is G 1 , upstream The constant of the side rolling mill is k 1 , the constant expressing the influence of deformation resistance and torque fluctuation is α, the tensionless rolling torque of the downstream rolling mill is G 02 , the rolling torque of the downstream rolling mill is G 2 , and the downstream rolling mill is the constants as k 2, the interstand tension t 1, t 1 = {G m1 2 / (G 01 · k 2 + G 02 · k 1)} × {(G 2 / G 1) - (G m2 / G The control device for a continuous rolling mill according to claim 1, wherein the control device is operated by using an equation m1 )} + t m1 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3308918A JP2839775B2 (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Control device for continuous rolling mill |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3308918A JP2839775B2 (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Control device for continuous rolling mill |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05138223A true JPH05138223A (en) | 1993-06-01 |
JP2839775B2 JP2839775B2 (en) | 1998-12-16 |
Family
ID=17986844
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3308918A Expired - Lifetime JP2839775B2 (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Control device for continuous rolling mill |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2839775B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013220465A (en) * | 2012-04-19 | 2013-10-28 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Control device for rolling mill |
-
1991
- 1991-11-25 JP JP3308918A patent/JP2839775B2/en not_active Expired - Lifetime
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JP2013220465A (en) * | 2012-04-19 | 2013-10-28 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Control device for rolling mill |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2839775B2 (en) | 1998-12-16 |
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