JPH06190412A - 圧延機の走間設定変更方法 - Google Patents
圧延機の走間設定変更方法Info
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Abstract
更終了後の出側板厚偏差及び圧延荷重の変動を最小限に
抑えて板厚精度を向上させ得る圧延機の走間設定変更方
法を提供すること。 【構成】 ミル剛性係数Mを、走間設定変更変更開始後
から先行材の走間設定変更変時,溶接点通過時,溶接点
通過後から後行材の走間設定変更変時の各制御タイミン
グにおいてロールギャップ換算でΔP2 ・αだけ変更し
たものとして取り扱う可変ミル剛性制御を行うことで荷
重予測誤差を低減し、荷重変動を最小限に抑えると共に
出側板厚偏差Δh2 をΔh2 ′だけ縮小する。
Description
材条件の異なる圧延材を順次溶接にて連結し、連続的に
圧延する過程で、圧延しつつ圧延条件を変更する走間設
定変更制御方法に関するものである。
圧延能率の低下を防止し、また通板時等の省力化を図る
ため、特開昭60-221109 号公報に記載されている如く圧
延機入側で圧延材を順次溶接して連結した状態で圧延機
に通し、圧延しつつ溶接点の通過にタイミングを合わせ
て圧延条件の変更を行う方法が提案されている。
溶接点前の先行圧延材に対するロールギャップ設定値Sr
1 を(1)式に従って、また後行圧延材に対するロール
ギャップ設定値Sr2 を(2) 式に従って夫々計算する。 Sr1 =h1 −P1 /M …(1) Sr2 =h2 −P2 /M …(2) 但し、h1 ,h2 :目標出側板厚 P1 ,P2 :設定圧延荷重 M :ミル剛性係数
ある溶接点前後の相対ロールギャップ変更量ΔSrを(3)
式に従って求め、また同じく溶接点前, 後の圧延速度設
定値Vr1 , Vr2 から(4) 式に従って相対速度変更量ΔVr
を求める。 ΔSr=Sr2 −Sr1 …(3) ΔVr=Vr2 −Vr1 …(4)
グk・tc(k=1,2…TD /tc)において、走間設定
変更開始直前の値を基準にしたロールギャップ変動量Δ
S(k・tc)、速度変動量ΔV(k・tc)を求め、(5)
式が成立するようロール駆動モータ制御装置を、また
(6) 式が成立するよう圧下制御装置を夫々制御する。 ΔVr(k・tc)−ΔV(k・tc)=0 …(5) ΔSr(k・tc)−ΔS(k・tc)=0 …(6)
来方法にあっては、圧延荷重についての変更は後行圧延
材に対する圧延荷重予測に基づいて設定しているが、こ
の予測値は実際値とずれることが多く、しかも予測値が
外れた場合には大きな板厚誤差が発生し、歩留りが悪い
という問題があった。
ロールギャップ, 板厚と圧延荷重との関係を示すグラフ
であり、横軸にロールギャップSr1 ,Sr2 、入側板厚H
1 ,H2 、出側板厚h1 ,h2 を、また縦軸に圧延荷重
をとって示してある。グラフ中Mはミル剛性係数を、ま
たQ1 は先行圧延材の、Q2 は後行圧延材の塑性曲線
を、更に両者の交点P1 ,P2 は圧延荷重を示してい
る。圧延条件の設定変更前はロールギャップSr1 で入側
板厚H1 の先行圧延材を圧延荷重P1 で圧延し、出側板
厚はh1 であったとする。
す値と予測して、入側板厚H2 の後行圧延材をロールギ
ャップSr2 にて目標板厚h2 とすべく圧延したとする
と、実際の塑性曲線が破線Q2 であった場合には圧延荷
重はP2 であるべきところがP 2 ″となり、出側板厚は
h2 ′となってしまう。これは例えば出側板厚を目標板
厚h2 に一致させたものとして換算すると圧延荷重にΔ
P2 の誤差が生じることとなる。その結果出側板厚は目
標値Δh2 からずれたh2 ′となり、板厚偏差Δh
2 (=h2 ′−h2 )=ΔP2 /(M+Q2 )が生じる
こととなり、この板厚偏差を制御出来ないという問題が
あった。
ール通過時において、この溶接点の前後で板厚,材質等
が大きく変化するため荷重の変動が大きくなるが、この
点に関しては何ら対処されていなかった。本発明はかか
る事情に鑑みなされたものであって、その目的とすると
ころは溶接点前後で圧延荷重の予測が外れた場合でも走
間設定変更終了後の出側板厚偏差を最小限に抑え、更に
溶接点のロール通過時における荷重の変動を最小限に抑
えて板厚精度を向上させることが可能な圧延機の走間設
定変更方法を提供するにある。
間設定変更方法は、先行圧延材の後端に後行圧延材の先
端を溶接して圧延機に通し、圧延しつつ溶接点が各スタ
ンドに到達する前に前記後行圧延材を目標板厚となすべ
く圧延条件の設定変更を開始する圧延機の走間設定変更
方法において、先行圧延材に対するロールギャップ設定
値Sr1 ,走間設定変更開始点における圧延荷重予測値Pr
1 及び溶接点通過直前における圧延荷重予測値Pr11と、
後行圧延材に対するロールギャップ設定値Sr2 ,溶接点
通過直後における圧延荷重予測値Pr2 及び後行圧延材の
走間設定変更終了点における圧延荷重予測値Pr21とよ
り、前記Sr2 とSr1 との差である相対ロールギャップ変
更量ΔSr ,前記Pr11とPr1 との差である先行材の走間設
定変更時の相対荷重変動予測量ΔPr1 及び前記Pr21とPr
2 との差である後行材の走間設定変更時の相対荷重変動
予測量ΔPr2 を求め、走間設定変更の開始から終了迄の
時間TD における各制御タイミングk・tc(k=1,2
…TD /tc 但し、tc:制御周期)毎のロールギャップ
変更量ΔSr(k・tc)=ΔSr/TD ・(k・tc)を求
め、溶接点通過直前までの先行材の走間設定変更時にお
ける制御タイミングk・tc(k=1,2…TD /(2・
tc)−1)ではΔPr(k・tc)=ΔPr1 /TD ・(k・
tc)にて,溶接点通過時における制御タイミングk・tc
(k=TD /(2・tc))ではΔPr(k・tc)=Pr2 −
Pr1 にて,溶接点通過直後からの後行材の走間設定変更
時における制御タイミングk・tc(k=TD /(2・t
c)+1,…TD /tc)ではΔPr(k・tc)=Pr2 −Pr
1 +ΔPr2 /tc・[{k−TD /(2・tc)}・tc]に
て荷重変動予測量ΔPr(k・tc)を求め、走間設定変更
開始前の値を基準値にしてこれからのロールギャップ変
動量ΔS(k・tc),荷重変動量ΔP(k・tc)を求
め、前記荷重変動予測量ΔPr(k・tc)及び荷重変動量
ΔP(k・tc)にパラメータαを乗じて次式が零となる
よう圧下装置を制御することを特徴とする。 {ΔSr(k・tc)−ΔS(k・tc)}+α{ΔPr(k・
tc)−ΔP(k・tc)} 但し、α:0≦α≦1/M 但し、M:ミル剛性係数
ールギャップ設定値に荷重予測値のもとで圧延したとき
に生じると予測される圧延荷重誤差ΔPr(k・tc)−Δ
P(k・tc)にパラメータαを乗じた値に相当する分の
ロールギャップを補償することでこの補償分に相当する
板厚変動分だけ板厚偏差を低減し得、更に荷重変動予測
量ΔPr(k・tc)を、走間設定変更開始後から先行材の
走間設定変更時における制御タイミングk・tc(k=
1,2…TD /(2・tc)−1)の場合はΔPr(k・t
c)=ΔPr1 /TD ・(k・tc)にて,溶接点通過時に
おける制御タイミングk・tc(k=TD /(2・tc))
の場合はΔPr(k・tc)=Pr2 −Pr1 にて,溶接点通過
後から後行材の走間設定変更時における制御タイミング
k・tc(k=TD /(2・tc)+1,…TD /tc)の場
合はΔPr(k・tc)=Pr2 −Pr1+ΔPr2 /tc・[{k
−TD /(2・tc)}・tc]にて求めるため、溶接点の
ロール通過時における荷重の変動が最小限となる。
具体的に説明する。図1は本発明に係る圧延機及びその
制御系を示すブロック図であり、図中#1〜#5は圧延スタ
ンド、11,12 〜15は圧下装置、21,22 〜25は圧下制御装
置、31〜35は圧下位置検出器、41〜45はロードセル等の
荷重検出器、M1 〜M5 は各圧延スタンドのロール駆動
モータ、51〜55は速度制御装置を示している。圧延材1
は母材条件の異なる複数の材料をその先行圧延材の後端
に後行圧延材の先端を溶接して一連に連結した状態で矢
符方向から圧延機に供給され、各スタンド#1〜#5にて圧
延されるようになっている。
した厚み計4の出力を取り込み、先行圧延材と後行圧延
材との溶接点の位置をトラッキングし、各圧延スタンド
#1〜#5を溶接点が通過するタイミングを予測し、これを
演算装置6へ入力するようになっている。
〜45から圧延荷重を取り込み、また各圧下位置検出器31
〜35から各スタンド毎の現在の圧下位置を取り込み、先
行圧延材から後行圧延材に対する圧延条件に基づいて、
ロール駆動モータM1 〜M5に対する制御変更量、圧下
装置11,12 〜15に対する制御変更量を夫々演算し、各ス
タンド#1〜#5毎の出側における目標板厚を得べく、トラ
ッキング装置3から取り込んだ溶接点が各圧延スタンド
を通過するタイミングに合わせて圧下制御装置21〜24を
通じて油圧等を利用した各圧下装置11〜15へ制御信号を
出力し、また各ロール駆動モータM1 〜M5 の速度制御
装置51〜55へ速度制御信号を出力するようになってい
る。
更量の制御は具体的に以下の如くに行われる。溶接点の
前、即ち先行圧延材、溶接点の後、即ち後行圧延材夫々
の寸法諸元に基づいてこれらに対するロールギャップ設
定値Sr1 , Sr2 、先行圧延材に対する圧延速度設定値Vr
1 , 後行圧延材に対する圧延速度設定値Vr2 、先行圧延
材の走間設定変更開始点における圧延荷重予測値Pr1 ,
溶接点通過直前における圧延荷重予測値Pr11,溶接点通
過直後における圧延荷重予測値Pr2 ,後行圧延材の走間
設定変更終了点における圧延荷重予測値Pr21を求め、
(7),(8),(9) (10)式に従って相対ロールギャップ変更量
ΔSr、相対速度変更量ΔVr、先行材の走間設定変更時の
相対荷重変動予測量ΔPr1 、後行材の走間設定変更時の
相対荷重変動予測量ΔPr2 を算出する。
圧延機の制御周期をtcとして走間設定変更開始後の各制
御タイミングk・tc(k=1,2…TD /tc)における
ロールギャップ変更量ΔSr(k・tc)、速度変更量ΔVr
(k・tc)を下記(11),(12)に従って、更に荷重変動予
測量ΔPr(k・tc)を走間設定変更開始後から先行材の
走間設定変更時における制御タイミングk・tc(k=
1,2…TD /(2・tc)−1),溶接点通過時におけ
る制御タイミングk・tc(k=1,2…TD / (2・t
c)),溶接点通過後から後行材の走間設定変更時にお
ける制御タイミングk・tc(k=TD /(2・tc)+
1,…TD /tc)の各場合について(13),(14),(15)式に
従って算出する。
圧延速度、圧延荷重を夫々基準値とし、この基準値から
各制御タイミングk・tc(k=1,2…TD /tc)毎の
ロールギャップ変動量ΔS(k・tc)、速度変動量ΔV
(k・tc)、荷重変動量ΔP(k・tc)を算出する。
tc)とロールギャップ変動量ΔS(k・tc)とからロー
ルギャップ偏差分ΔSr(k・tc)−ΔS(k・tc)を求
め、また速度変更量ΔVr(k・tc)と速度変動量ΔV
(k・tc)とから速度偏差分ΔVr(k・tc)−ΔV(k
・tc)を求め、更に荷重変更予測量ΔPr(k・tc)と荷
重変動量ΔP(k・tc)から荷重変動予測偏差分ΔPr
(k・tc)−ΔP(k・tc)を求める。
(k・tc)の値に制御ゲインを乗じてロール駆動モータ
M1 〜M5 の制御装置51〜55に印加し、上記速度偏差が
零となるようにロール駆動モータM1 〜M5 を制御す
る。また求めた荷重変動予測偏差分ΔPr(k・tc)−Δ
P(k・tc)にチューニングパラメータα(0≦α≦1
/M)を乗じた値とロールギャップ偏差分ΔSr(k・t
c)−ΔS(k・tc)との和である下記(16)式の値を求
め、 ΔSr(k・tc)−ΔS(k・tc)+α・{ΔPr(k・tc)−ΔP(k・tc)} …(16)
〜15の制御装置21〜25に印加し、(16)式の値が零となる
ように圧下装置11〜15を制御する。図2は本発明方法に
おける圧下装置の制御系を示すブロック線図であり、ロ
ールギャップ変更量ΔSr(k・tc)と荷重予測変動量Δ
Pr(k・tc)にチューニングパラメータαを乗じた値と
の和{ΔSr(k・tc)+α・ΔPr(k・tc)}と、荷重
変動量ΔP(k・tc)にチューニングパラメータαを乗
じた値とロールギャップ変動量ΔS(k・tc)との和
{ΔS(k・tc)+α・ΔP(k・tc)}とが等しくな
るように、換言すれば(16)式が零となるように圧下装置
を制御する。
ルギャップ,板厚と圧延荷重との関係を示すグラフであ
り、横軸にロールギャップ,板厚を、また縦軸に圧延荷
重をとって示してある。なお圧延条件の設定変更前の状
態は図6に示す場合と実質的に同じである。
2 は予想した塑性曲線、破線Q2 は実際の塑性曲線を夫
々示している。本発明方法にあっては実際のミル剛性係
数Mが実線位置であるのに対し、荷重予測誤差ΔP2 に
チューニングパラメータαを乗じたΔP2 ・α分だけロ
ールギャップを補償することにより、圧延機のミル剛性
係数を破線で示す値であるとして取り扱って圧延を行
う。これにより、実際の塑性曲線が破線Q2 であった場
合においても圧延荷重がP2 ″でΔh2 だけの板厚偏差
が生ずべきところ、実際には圧延荷重が<P2 ″>とな
って板厚偏差がΔh2 ′だけ縮小され、板厚偏差はΔh
2 −Δh2 ′となる。
は、溶接点通過直前の荷重P11び後行材の荷重P2 より
Δh=(P2 −P11)/(M+Q2 )にて求められる
が、本発明方法では板厚変動予測値Δhr=(Pr2 −Pr
11)・α・M/(M+Q2 )よって圧延を行うため、板
厚変動値Δhと板厚変動予測値Δhrとの差を減少させ
ることができ、溶接点通過の際の板厚変動に起因する圧
延荷重の変動を最小限に抑制できる。
図9,図10は従来方法についての表1に示す如き先行圧
延材,後行圧延材の寸法諸元、及び圧延条件での試験結
果を示すグラフであり、横軸に時間を、また縦軸に出側
板厚偏差をとって示してある。更に図6,図7は本発明
方法についての、また図11,図12は従来方法について前
記試験における圧延荷重の変動を示すグラフであり、横
軸に時間を、また縦軸に荷重変動をとって示してある。
かな如く、各スタンド毎の出側板厚偏差は従来方法に比
較して本発明方法では大幅に低減されており、最終スタ
ンド出側板厚偏差も従来方法では68μm であったのに対
し、本発明方法では20μm に低減し得た。更に図6,図
7、図11,図12を対比すれば明らかな如く、各スタンド
毎の溶接点通過の際の荷重変動も従来方法に比較して本
発明方法では大幅に低減されており、例えば最終スタン
ドにおける荷重変動は本発明方法では略15%しか変動し
ておらず、圧延荷重の変動が最小限に抑制されている。
圧延材の圧延に続く後行圧延材の圧延に際し、後行圧延
材に対する圧延荷重予測値が実際と相違する場合におい
ても、可変ミル剛性制御を行うことにより、圧延材の溶
接点前後における板厚オフゲージを大幅に低減し得、更
に溶接点通過の際の板厚変動に起因する荷重変動を抑制
し得る、等本発明は優れた効果を奏するものである。
御系を示す模式図である。
図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 先行圧延材の後端に後行圧延材の先端を
溶接して圧延機に通し、圧延しつつ溶接点が各スタンド
に到達する前に前記後行圧延材を目標板厚となすべく圧
延条件の設定変更を開始する圧延機の走間設定変更方法
において、 先行圧延材に対するロールギャップ設定値Sr1 ,走間設
定変更開始点における圧延荷重予測値Pr1 及び溶接点通
過直前における圧延荷重予測値Pr11と、後行圧延材に対
するロールギャップ設定値Sr2 ,溶接点通過直後におけ
る圧延荷重予測値Pr2 及び後行圧延材の走間設定変更終
了点における圧延荷重予測値Pr21とより、前記Sr2 とSr
1 との差である相対ロールギャップ変更量ΔSr ,前記Pr
11とPr1との差である先行材の走間設定変更時の相対荷
重変動予測量ΔPr1 及び前記Pr21とPr2 との差である後
行材の走間設定変更時の相対荷重変動予測量ΔPr2 を求
め、 走間設定変更の開始から終了迄の時間TD における各制
御タイミングk・tc(k=1,2…TD /tc 但し、t
c:制御周期)毎のロールギャップ変更量ΔSr(k・t
c)=ΔSr/TD ・(k・tc)を求め、 溶接点通過直前までの先行材の走間設定変更時における
制御タイミングk・tc(k=1,2…TD /(2・tc)
−1)ではΔPr(k・tc)=ΔPr1 /TD ・(k・tc)
にて,溶接点通過時における制御タイミングk・tc(k
=TD /(2・tc))ではΔPr(k・tc)=Pr2 −Pr1
にて,溶接点通過直後からの後行材の走間設定変更時に
おける制御タイミングk・tc(k=TD /(2・tc)+
1,…T D /tc)ではΔPr(k・tc)=Pr2 −Pr1 +Δ
Pr2 /tc・[{k−TD /(2・tc)}・tc]にて荷重
変動予測量ΔPr(k・tc)を求め、 走間設定変更開始前の値を基準値にしてこれからのロー
ルギャップ変動量ΔS(k・tc),荷重変動量ΔP(k
・tc)を求め、 前記荷重変動予測量ΔPr(k・tc)及び荷重変動量ΔP
(k・tc)にパラメータαを乗じて次式が零となるよう
圧下装置を制御することを特徴とする圧延機の走間設定
変更方法。 {ΔSr(k・tc)−ΔS(k・tc)}+α{ΔPr(k・
tc)−ΔP(k・tc)} 但し、α:0≦α≦1/M 但し、M:ミル剛性係数
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04344890A JP3125492B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 圧延機の走間設定変更方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04344890A JP3125492B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 圧延機の走間設定変更方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06190412A true JPH06190412A (ja) | 1994-07-12 |
JP3125492B2 JP3125492B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=18372789
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---|---|---|---|
JP04344890A Expired - Fee Related JP3125492B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 圧延機の走間設定変更方法 |
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JP (1) | JP3125492B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022012423A (ja) * | 2020-07-01 | 2022-01-17 | Jfeスチール株式会社 | ロールギャップの決定方法及び走間板厚変更方法 |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP04344890A patent/JP3125492B2/ja not_active Expired - Fee Related
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