JPH0613130B2 - 圧延板厚制御方法 - Google Patents
圧延板厚制御方法Info
- Publication number
- JPH0613130B2 JPH0613130B2 JP60242863A JP24286385A JPH0613130B2 JP H0613130 B2 JPH0613130 B2 JP H0613130B2 JP 60242863 A JP60242863 A JP 60242863A JP 24286385 A JP24286385 A JP 24286385A JP H0613130 B2 JPH0613130 B2 JP H0613130B2
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- Japan
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- plate thickness
- plate
- change
- speed
- tension
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- Expired - Lifetime
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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
- B21B37/48—Tension control; Compression control
- B21B37/52—Tension control; Compression control by drive motor control
- B21B37/54—Tension control; Compression control by drive motor control including coiler drive control, e.g. reversing mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2261/00—Product parameters
- B21B2261/02—Transverse dimensions
- B21B2261/04—Thickness, gauge
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋼帯など板の圧延において、圧延された板の
板厚が自動的に所定値となるように制御する圧延板厚制
御方法に関するものである。
板厚が自動的に所定値となるように制御する圧延板厚制
御方法に関するものである。
（従来の技術） 従来、圧延機の圧下装置は、圧下速度が遅かったため、
制御周期を長く取らざるを得ず、板の張力変動が板圧制
御において問題となることはなかった。
制御周期を長く取らざるを得ず、板の張力変動が板圧制
御において問題となることはなかった。
ところが、近年油圧圧下装置が普及したため、圧下速度
が向上し、従来問題とならなかった板の張力変動を考慮
して入れなければ板厚自動制御の精度をより向上させる
ことはできない状態となった。
が向上し、従来問題とならなかった板の張力変動を考慮
して入れなければ板厚自動制御の精度をより向上させる
ことはできない状態となった。
特公昭60-21008には、張力変動が整定した後に出側鋼帯
のサンプリングを行って、次の圧下を始めることによ
り、張力変動の影響を除去する方法が示されているが、
この方法によると、張力変動が整定する間は板厚制御が
行われないため、比較的短周期で変化する板厚偏差を除
去することはできない。
のサンプリングを行って、次の圧下を始めることによ
り、張力変動の影響を除去する方法が示されているが、
この方法によると、張力変動が整定する間は板厚制御が
行われないため、比較的短周期で変化する板厚偏差を除
去することはできない。
第２図は、圧延機において板１がワークロール２により
圧延される様子を示す。体積流量一定の法則を圧延現象
に適用すると、(1)式のようになる。
圧延される様子を示す。体積流量一定の法則を圧延現象
に適用すると、(1)式のようになる。
ｖ１ｈ１＝ｖ２ｈ２……(1) ただし、ｖ１，ｈ１は、入側の板速，板厚を、ｖ２，ｈ
２は出側の板速，板厚を示す。これをｖ１について解く
と(2)式を得る。
２は出側の板速，板厚を示す。これをｖ１について解く
と(2)式を得る。
ｖ１の微小変化分Δｖ１は、線形近似により、(3)式の
ようになる。
ようになる。
ただし、Δｖ２，Δｈ２，Δｈ１は、それぞれ出側の板
速，板厚、及び入側の板厚の微小変化分を示す。ここ
で、出側板速変化分Δｖ２は、出側板厚を一定にする制
御を行っている時は小さいので、(3)式の右辺第１項は
無視する。
速，板厚、及び入側の板厚の微小変化分を示す。ここ
で、出側板速変化分Δｖ２は、出側板厚を一定にする制
御を行っている時は小さいので、(3)式の右辺第１項は
無視する。
を求め、(3)式に代入すると、 (4)式を、(2)式により整理すると、(5)式を得る。
この式は、入側板厚，出側板厚が微小変化した時の入側
板速の微小変化分を表す。
板速の微小変化分を表す。
圧下量及び入側張力の微小変化分を、それぞれΔＳ，Δ
Ｔと置くと、その時の出側板厚の微小変化分Δｈ２は、
線形近似を用いて、一般に(6)式で表すことができる。
Ｔと置くと、その時の出側板厚の微小変化分Δｈ２は、
線形近似を用いて、一般に(6)式で表すことができる。
Δｈ２＝α・Δｈ１＋β・ΔＳ＋γ・ΔＴ……(6) ここで、α，β，γは、それぞれ入側板厚、圧下、張力
の影響係数である。また、入側のテンションリールと板
は、おもりとバネにより構成される振動系と見ることが
できる。このことと、(5)式及び(6)式をまとめて伝達関
数に表したのが第１図である。ここで、ｋは入側の板の
バネ定数、ｖＲはリールが板を送り出す速度、ｍは入側
のリール，モータ等の慣性モーメントを入側コイル半径
の２乗で割ったもの、Ｓはラプラス演算子である。また
Ａ，Ｂは定数である。
の影響係数である。また、入側のテンションリールと板
は、おもりとバネにより構成される振動系と見ることが
できる。このことと、(5)式及び(6)式をまとめて伝達関
数に表したのが第１図である。ここで、ｋは入側の板の
バネ定数、ｖＲはリールが板を送り出す速度、ｍは入側
のリール，モータ等の慣性モーメントを入側コイル半径
の２乗で割ったもの、Ｓはラプラス演算子である。また
Ａ，Ｂは定数である。
（発明が解決しようとする問題点） 第１図において、入側板圧が変化すると、入力側板厚
影響係数αを介して出側板厚が変化しようとするた
め、出側板厚が変化しないように＋＝０となるよう
な圧下量を決定するフィード・フォーワード制御が従
来行われていた板厚制御である。しかし、ここに出側板
厚を変化させるもう一つの経路→→→が存在
する。すなわち、入側板厚が変化すると、体積流量一
定則により、入側板速ｖ１が変化する。入側のテンショ
ンリール用直流電動機は、定トルク制御を行っている
が、大きな慣性モーメントを持っているため、入側板速
変化に追従できず、入側張力変動が発生し、出側板厚
を変化させる。
影響係数αを介して出側板厚が変化しようとするた
め、出側板厚が変化しないように＋＝０となるよう
な圧下量を決定するフィード・フォーワード制御が従
来行われていた板厚制御である。しかし、ここに出側板
厚を変化させるもう一つの経路→→→が存在
する。すなわち、入側板厚が変化すると、体積流量一
定則により、入側板速ｖ１が変化する。入側のテンショ
ンリール用直流電動機は、定トルク制御を行っている
が、大きな慣性モーメントを持っているため、入側板速
変化に追従できず、入側張力変動が発生し、出側板厚
を変化させる。
この張力変動による影響は、板厚制御の周波数特性を悪
化させる。すなわち、入側板厚変化がゆるやかであれ
ば、入側板速変化がゆるやかに起こり、テンションリー
ルは定トルク制御でも追従できる。しかし入側板厚変化
が速ければ、テンションリールが追従できないために、
たとえば圧下装置が10Hz程度の応答特性を持っていて
も、0.1Hz以下の板圧変化しか十分に取り除かれないと
いう結果になる。
化させる。すなわち、入側板厚変化がゆるやかであれ
ば、入側板速変化がゆるやかに起こり、テンションリー
ルは定トルク制御でも追従できる。しかし入側板厚変化
が速ければ、テンションリールが追従できないために、
たとえば圧下装置が10Hz程度の応答特性を持っていて
も、0.1Hz以下の板圧変化しか十分に取り除かれないと
いう結果になる。
本発明は、入側板厚が急激に変化した場合でも、入側張
力変動の発生を抑制して、出側板厚を一定とするよう制
御することを目的とする。
力変動の発生を抑制して、出側板厚を一定とするよう制
御することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、入側板厚変化より入側板速変化を予測し、こ
の板速変化により発生する入側張力変動を抑制するよう
に、板送り速度を制御することにより、入側張力を一定
に保ち、板厚制御における比較的高い周波数領域での特
性を改善するものである。
の板速変化により発生する入側張力変動を抑制するよう
に、板送り速度を制御することにより、入側張力を一定
に保ち、板厚制御における比較的高い周波数領域での特
性を改善するものである。
以下、可逆圧延機による鋼帯の圧延における、本発明の
適用例に基づいて、図面を参照して説明する。
適用例に基づいて、図面を参照して説明する。
第３図は、鋼帯１が左側から右側へ圧延されている状態
を示す。入側板厚変化は、板厚計３により検出され、制
御装置４へ伝達される。出側板厚変化は、板厚計６によ
り検出され、同様に制御装置４へ伝達される。
を示す。入側板厚変化は、板厚計３により検出され、制
御装置４へ伝達される。出側板厚変化は、板厚計６によ
り検出され、同様に制御装置４へ伝達される。
ここに、入側の板厚が変化した場合、これが板厚計３に
よって検出され、その信号が制御装置４で処理され、板
のその部分がワークロール２にさしかかった時、サーボ
バルブ５に信号を送り、圧下シリンダ７により、ロール
ギャップが変化するようになっている。圧下シリンダ７
の移動量は圧下量検出器８により絶えず検出され、必要
量だけ圧下されるようになっており、出側板厚が制御さ
れているか否かについては、板厚計６により検出され
る。
よって検出され、その信号が制御装置４で処理され、板
のその部分がワークロール２にさしかかった時、サーボ
バルブ５に信号を送り、圧下シリンダ７により、ロール
ギャップが変化するようになっている。圧下シリンダ７
の移動量は圧下量検出器８により絶えず検出され、必要
量だけ圧下されるようになっており、出側板厚が制御さ
れているか否かについては、板厚計６により検出され
る。
ここに本発明においては、入側板厚が変化した場合、制
御装置４は、従来通りサーボバルブ５に信号を送るとと
もに、入側テンションリール９の制御装置10にも信号を
送り、リール用直流電動機11の電機子電流を変化させ、
テンションリール９の入側板送り出し速度を制御するこ
とにより、入側張力変動の発生を抑制する。
御装置４は、従来通りサーボバルブ５に信号を送るとと
もに、入側テンションリール９の制御装置10にも信号を
送り、リール用直流電動機11の電機子電流を変化させ、
テンションリール９の入側板送り出し速度を制御するこ
とにより、入側張力変動の発生を抑制する。
（作用） 第１図で説明すると、入側板厚がΔｈ１だけ変化した
時、図の点線内に示すように、フィード・フォワード制
御により、の経路に発生する出側板厚の微小変化は、
圧下装置によるロールギャップ制御量が適切な値であ
る場合は、このによりほぼ打消される為、に現れる
変化は無視できる。この場合、の経路により発生する
入側板速微小変化分Δｖ１は、(7)式で表される。
時、図の点線内に示すように、フィード・フォワード制
御により、の経路に発生する出側板厚の微小変化は、
圧下装置によるロールギャップ制御量が適切な値であ
る場合は、このによりほぼ打消される為、に現れる
変化は無視できる。この場合、の経路により発生する
入側板速微小変化分Δｖ１は、(7)式で表される。
したがって、入側板速度変化分Δｖ１を打ち消すように
入側の板送り速度ｖＲをΔｖ１と同じ量だけ変化させる
と、次のようにして入側の張力変動を抑制することがで
きる。テンションリールを入側に持つ圧延機の場合、こ
の板送り速度に変化を与えるためには、リール駆動用直
流電動機の電機子に加える電流Ｉを(8)式のようにしな
ければならない。
入側の板送り速度ｖＲをΔｖ１と同じ量だけ変化させる
と、次のようにして入側の張力変動を抑制することがで
きる。テンションリールを入側に持つ圧延機の場合、こ
の板送り速度に変化を与えるためには、リール駆動用直
流電動機の電機子に加える電流Ｉを(8)式のようにしな
ければならない。
Ｉ＝（張力設定電流）＋ΔＩ……(8) ここで、入側の張力変動ΔＴを零にするΔＩは、第１図
からわかるように、 ΔｖＲ＝Δｖ１……(9) となるように決定すれば良い。入側板送り速度微小変化
分ΔｖＲは、 であるから、(9)式に(7)式と(10)式を代入し、ΔＩを求
めると、(11)式が得られる。
からわかるように、 ΔｖＲ＝Δｖ１……(9) となるように決定すれば良い。入側板送り速度微小変化
分ΔｖＲは、 であるから、(9)式に(7)式と(10)式を代入し、ΔＩを求
めると、(11)式が得られる。
この(11)式により得られる電流値ΔＩを、張力設定電流
値に付加して、電流機11に与えることにより、所望の速
度変化を、入側テンションリールに与えることができ
る。
値に付加して、電流機11に与えることにより、所望の速
度変化を、入側テンションリールに与えることができ
る。
なお、上記説明は、圧下装置によるロールギャップ制御
量が適切な値の時を示したが、適切な値でない時には、
この圧下制御量と入側板厚変化より、圧延機入側の板速
変化を第１図を用いて予測することにより、張力変動を
制御できることも容易に想像できる。
量が適切な値の時を示したが、適切な値でない時には、
この圧下制御量と入側板厚変化より、圧延機入側の板速
変化を第１図を用いて予測することにより、張力変動を
制御できることも容易に想像できる。
また、前記説明は、可逆圧延機における適用を示した
が、タンデム圧延機の自動板厚制御にも適用可能であ
る。
が、タンデム圧延機の自動板厚制御にも適用可能であ
る。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、圧下装置の速さ
をいくら速くしても解決することのできない、板厚制御
の高域周波数特性を、その原因となっている張力変化を
無くすことにより改善するものであるから、今まで圧延
速度を下げる以外に方法が無かった板厚の細かい変化の
除去を高速圧延で行うことができる。このため、高精度
を要する板の生産性を向上させることが可能となる。
をいくら速くしても解決することのできない、板厚制御
の高域周波数特性を、その原因となっている張力変化を
無くすことにより改善するものであるから、今まで圧延
速度を下げる以外に方法が無かった板厚の細かい変化の
除去を高速圧延で行うことができる。このため、高精度
を要する板の生産性を向上させることが可能となる。
第１図は本発明に係わる圧延板厚制御方法を説明する為
の信号の流れを表すブロック線図である。第２図は圧延
現象における体積流量一定則を示す。第３図は本発明に
係わる圧延板厚制御方法を適用する自動板厚制御装置の
系統図である。 １……鋼帯、２……ワークロール、３，６……板厚計、
４……制御装置、５……サーボバルブ、７……圧下シリ
ンダ、８……圧下量検出器、９……テンションリール、
10……リール制御装置、11……リール用直流電動機。
の信号の流れを表すブロック線図である。第２図は圧延
現象における体積流量一定則を示す。第３図は本発明に
係わる圧延板厚制御方法を適用する自動板厚制御装置の
系統図である。 １……鋼帯、２……ワークロール、３，６……板厚計、
４……制御装置、５……サーボバルブ、７……圧下シリ
ンダ、８……圧下量検出器、９……テンションリール、
10……リール制御装置、11……リール用直流電動機。
Claims (1)
- 【請求項１】入側板厚変化より入側板速変化を予測し、
この板速変化により発生する入側張力変動を抑制するよ
うに、板送り速度を制御することを特徴とする圧延機の
板厚制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60242863A JPH0613130B2 (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 圧延板厚制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60242863A JPH0613130B2 (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 圧延板厚制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62104614A JPS62104614A (ja) | 1987-05-15 |
| JPH0613130B2 true JPH0613130B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=17095374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60242863A Expired - Lifetime JPH0613130B2 (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 圧延板厚制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613130B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19511801A1 (de) * | 1995-03-30 | 1996-10-02 | Schloemann Siemag Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Dickenvorsteuerung beim Folienwalzen |
| CN104815850B (zh) * | 2015-04-15 | 2016-08-31 | 东北大学 | 一种液压张力温轧机微张力控制***及方法 |
-
1985
- 1985-10-31 JP JP60242863A patent/JPH0613130B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62104614A (ja) | 1987-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |