JPH0635007B2 - １基のストリップ材料圧延用の圧延機の制御方法 - Google Patents

１基のストリップ材料圧延用の圧延機の制御方法

Info

Publication number
JPH0635007B2
JPH0635007B2 JP57501258A JP50125882A JPH0635007B2 JP H0635007 B2 JPH0635007 B2 JP H0635007B2 JP 57501258 A JP57501258 A JP 57501258A JP 50125882 A JP50125882 A JP 50125882A JP H0635007 B2 JPH0635007 B2 JP H0635007B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
strip
stress distribution
shape
distribution
rolls
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57501258A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58500556A (ja
Inventor
ブライアント・グレイハム・エフ
スプ−ナ−・ピ−タ−・デイ
パ−ソン・ウイリアム・ケニス・ジヤミソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BURITEITSUSHU ARUMINIUMU CO PL
BURITEITSUSHU ARUMINIUMU CO PLC ZA
Original Assignee
BURITEITSUSHU ARUMINIUMU CO PL
BURITEITSUSHU ARUMINIUMU CO PLC ZA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BURITEITSUSHU ARUMINIUMU CO PL, BURITEITSUSHU ARUMINIUMU CO PLC ZA filed Critical BURITEITSUSHU ARUMINIUMU CO PL
Publication of JPS58500556A publication Critical patent/JPS58500556A/ja
Publication of JPH0635007B2 publication Critical patent/JPH0635007B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

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
    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/38—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll bending
    • 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
    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/30—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll camber control
    • B21B37/32—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll camber control by cooling, heating or lubricating the rolls

Landscapes

  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Advancing Webs (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は以後ストリップと称するプレート、シート、
フォイル又はストリップ材料を圧延するための単四スタ
ンド圧延機又は多重式スタンド圧延機の１スタンドを制
御する方法及び装置に関する。
金属ストリップ圧延機は各スタンドで上下補強ロール間
に装備された１対の作業ロールを有しており、該補強ロ
ールのうちの１つは固定軸の廻りを回転するために装備
され、且つ他の補強ロールと作業ロールはお互いに対し
て、そして固定軸に対しても可動な軸を有する。前記他
の補強ロール軸の移動は、従来作業ロール間隙又は圧力
を設定するためにそしてロールを傾斜させるために用い
られており各ロールの端部に効果的に作用する機構−通
常その機構の正確な特性にもかかわらず“圧下ねじ”と
称される−によって制御されている。該作業ロールにか
けられる力は、従来ロールを湾曲させるために用いられ
ており、その機構の正確な特性にもかかわらず“ジャッ
キ”と通常称されている各ロールの各端部機構によって
共通に制御される。該ジャッキは下補強ロールと下作業
ロール間及び上補強ロールと上作業ロール間でそれぞれ
作動し、附随的な複数のロールを各作業ロール間そして
各補強ロール間でそれぞれ作用するように設けてもよ
く、一方圧下ねじは１つの可動補強ロールと圧延機のフ
レームワーク間で作動する。圧下ねじとジャッキは共に
液圧式駆動装置でもよい。
圧延された金属ストリップは特に圧延方向を横切る方向
に残留応力の分布を有する。これらの分布は圧延機に供
給されるストリップの横方向の厚さ分布と圧延機から出
たストリップの横方向の厚さ分布との差の結果として生
ずる。すなわち、ストリップの異なる部分が異なる程度
に圧縮されると、生じる応力も異なってくる。不均一な
応力分布を有するストリップはテンションがかかった状
態では全体としてフラットであるが（潜在的な形状）、
テンションがなくなると、フラットでなくなり、端部の
波打ち、中央部のゆがみ等を生じる（顕在化した形
状）。そのため、圧延されたストリップにおける横方向
の応力分布は“形状(Shape)”と呼ばれ、それはストリ
ップの厚さ分布を表わすものではない。
形状センサは、圧延されたストリップの形状を決めるた
め、そしてストリップ幅の複数区間の平均応力を個別に
測定することによって集約的に形状を示す多くの出力信
号を提供するために用いてもよい。そのような形状セン
サは例えば我々の先願U.K 特許明細書第899532号又は第
1160112号に記載された形状メータでよい。それらの信
号は、主として圧下ねじとジャッキの操作によりそして
２次的にロールの熱プロフィールを修正することによっ
て形状を制御する基礎として用い得る。これは熱交換器
によって達成してもよく且つ誘導加熱又はガス又は液体
冷媒用のスプレーを含んでもよい。該冷媒は潤滑剤とし
ても作用しうる。前記の主要な制御は２次的な制御より
迅速に作用することが理解されよう。そのようなセンサ
の出力信号に応じて圧下ねじとジャッキを自動調節する
ための提案がなされている。最も一般的な提案では、形
状センサからの出力信号を、所望の形状からの対称偏差
を表わす第１の成分と所望形状からの非対称偏差を表わ
す第２の成分としてパラメータ化することを必要とし
た。（曲げによって修正されるべき）対称的な応力分布
はほぼ数学的に放物線形状で近似され、（傾けることに
よって修正されるべき）非対称応力分布は−Ｓ−形曲線
により数学的に近似されることが知られている。
従って以前の機構では、実際の制御は３つの修正モード
にグループ化されていた。代表的には、ジャッキはロー
ルを湾曲させそして対称形修正を行なうために同じ向き
で等しく操作された。圧下ねじは非対称形修正を行なう
ために反対の向きで等しく操作され、そしてスプレーは
残りの形状エラーを減少するために用いられた。英国特
許出願2017974A(Loewy-Robertsonエンジニアリングカン
パニイリミティド)はこれらの方針にもとづくアプロー
チを開示しており、そこでは対称及び非対称修正用の近
似的実験式が制御されるべき特定の圧延機について誘導
されている。
修正式を導びくための数学的モデルの創出を含んだアプ
ローチが１９７６年４月１日英国チェスターでの形状コ
ントロールに関する金属学会で提出され共に１９７７年
３月９日に出版されたP.D.Spooner とG.F.Bryant著の
“形状の分析と、スケジュールセットと形状コントロー
ルの問題の議論”及びC.A.Bravington,D.C.Barry及びC.
H.McClure 著の“形状コントロールシステムの設計及び
開発”のタイトルの論文に開示された。
本質的に、対称及び非対称の偏差に基づく修正では形状
制御の程度に限界がある。従って所望の誤差より大きい
誤差が、例えば冷却用スプレーでロール形状を変化させ
ることによって２次的な修正をしても残存する。
本発明の目的は、ストリップ形状における偏差が、これ
迄可能であった以上に正確にかつ二次修正として残る誤
差が少なくなるために迅速で広い範囲の制御が可能なよ
うに修正される、金属ストリップ圧延用の圧延機の１つ
のスタンドを制御するための改良された方法及び装置を
提供することである。
他の目的は二次修正の改良された方法を提供することで
ある。
更に他の目的は、必要なら厚さとの相互作用のない形状
制御を可能にすることである。
本発明の１つの特徴によればストリップ材料圧延用の圧
延機の１つのスタンドを制御する方法であって、該圧延
機は、上部および下部の補強ロールと該補強ロール間に
配置された１対の作業ロールと、一方の補強ロールの両
端部の動きをそれぞれ制御する第１および第２の圧下ね
じと、作業ロールの両端部の各々へ力を印加する第１お
よび第２のジャッキと、圧延されたストリップの幅方向
の応力分布を決定するための出力を有する形状センサと
を有するものであり、各圧下ねじと各ジャッキの作動に
よるストリップの形状への影響を分析して、各々が該作
動を代表する制御パラメータを含む数式を誘導し、該応
力分布と所望の応力分布との差分を決定し、応力分布の
修正量を得ることを含んでなる方法において、各圧下ね
じと各ジャッキの作動によるストリップの形状への影響
を個別的に分析し、それぞれが該作動を代表する制御パ
ラメータ（ΔＪ１／２，ΔＳ１／２）をそれぞれ含む４
つの数式（ｆ１／２〔Ｘ，Ｗ，Ｌ，ΔＪ１／２〕、ｆ３
／４〔Ｘ，Ｗ，Ｌ、ΔＳ１／２〕）を誘導し、該応力分
布と該所望の応力分布との差分としての単一の偏差分布
Ｅ(x) を決定し、分布関数Ｅ(x) −Ｃ(x) が最小となる
様に該制御パラメータの各々についての最適値を決定す
ることによって単一の応力分布の修正量Ｃ(x) を得、該
制御パラメータに従って該圧下ねじおよびジャッキの各
々を個別的に制御することを含み、前記分布Ｃ(x) は、
形状制御と圧延機に組み合わされた任意の寸法制御機構
との間の相互作用をなくすべく、ストリップの幅方向の
或る予め定められた位置におけるストリップの厚みに影
響を与えることなく式Ｅ(x) −Ｃ(x) が最小になるよう
にして得られるストリップ材料圧延用の圧延機の１つの
スタンドを制御する方法が提供される。
予め定められた位置は該ストリップの中心線でもよい。
また該ストリップ幅方向の或る予め定められた位置の該
ストリップ厚さが変化するようにＣ(X) を決定してもよ
い。
本発明は、圧下ねじ手段およびジャッキ手段への第１段
階の応力修正制御を加えた後にストリップに残留する応
力分布は、圧延機に沿って配置され形状センサの選択さ
れた出力チャンネルまたは出力チャンネル群にそれぞれ
対応する多数のゾーンにおけるロールの熱プロフィール
の個別的な変形によってさらに減少し、その変形は各ゾ
ーンにおいてロールの予め定められた領域に拡がる変形
であり、その出力がストリップにおける未修正応力を表
わす形状センサのチャンネルに対応する選択されたゾー
ンの変形をもたらす近接ゾーンを含む予め定められた領
域への各ゾーンの変形の影響の拡がりと大きさに依存す
る各ゾーンについての影響因子を計算することを含み、
選択されたゾーンにおける変形の大きさと向きは該残留
応力分布を最小にする向きにロールの熱プロフィールを
変化させる影響因子に従うものであることが好ましい。
前記調節は冷媒スプレーによるものが好ましい。
該調節が冷媒スプレーの場合各スプレー域の冷却剤の流
れを、Ｄ(X) が個々の域からの影響函数の効果を添加す
ることによって形成される分布Ｅ(X) −Ｄ(X) を最小自
乗法的に最小にするために変化させてもよい。
一次応力修正制御を前項に従って与えるのが好ましい。
本発明の上記及び他の目的を添付図面に基づく実施例に
よって説明する。
第１図は圧下ねじ、ジャッキ及びスプレー用の従来の制
御系を有する圧延機スタンドを概略的に示す。
第２図は圧延されたストリップの幅にわたってねじ／ジ
ャッキ修正の効果を示す一連のグラフである。
第３図は本発明の制御系を示すブロック図である。
第４図は１つの地域からその隣接域へのスプレーの影響
分布を示すグラフである。
第１図によれば包括的に１で示される圧延機スタンドは
１対の作業ロール２と３及び該作業ロール２と３をそれ
ぞれ担持する１対の上下補強ロール４，５を有する。
該種々のロールは垂直に配置されており、下補強ロール
５は固定ベース（図示せず）に支持された固定ベアリン
グ（図示せず）に担持された端部６と７を有するものと
する。左と右の圧下ねじＬ８とＲ８はそれぞれ補強ロー
ル４の可動端部９と１０、そして圧延機１の固定フレー
ムワークの部分１１と１２とのそれぞれ間で作動する。
左ジャッキＬＪ１３は補強ロールの端部９と６そして作
業ロール２と３の端部１４と１５とのそれぞれの間で作
動し、一方左ジャッキＬＪ１６は作業ロール端１４と１
５の間で作動する。同様に右ジャッキＲＪ１３は補強ロ
ールの端部１０と７そして作業ロール２と３の端部１７
と１８とのそれぞれの間で作動し右ジャッキＲＪ１６は
作業ロール端１７と１８の間で作動する。
冷媒を分配するスプレー２０を有する１９のようなスプ
レーバーが便宜上補強ロール４と関連させて示されてい
るが、バー１９又は多くのそのようなバーは圧延機ロー
ルの１つ又は全てに従来のように具備されることは理解
されよう。
圧延ストリップ２１が作業ロール２と３の間隙２２から
矢印Ａの方向に通過しているのが示されており、我々の
先願U.K.特許第 1160112号によれば形状メータである形
状センサ２２はストリップ２１を横切って分布したｎ個
のロータ２３を有し、圧延ストリップの全幅の種々の位
置における応力歪を表わし該圧延ストリップの形状Ω
(X) を集約的に表わす多くの出力信号を提供する。詳細
に述べるならば、ｎ個（図では12個）のロータ23は１本
の固定軸の周囲に空気ベアリングにより支持され、圧延
ストリップ21に軽く押し当てられている。圧延ストリッ
プ21に押し当てられる側とその反対側における空気圧の
差がロータ23毎に検知され電気信号の形で出力される。
これらの電気信号が圧延ストリップ21の応力分布すなわ
ち形状Ω（ｘ）を表わす。
制御プロセッサ２４は出力Ω(X) を受け左ジャッキへの
ライン２５と２６、右ジャッキへのライン２７と２８、
左及び右圧下ねじＬ８とＲ８へのライン２９ａと２９ｂ
及びスプレーバー１９へのライン２９ｃの制御信号を提
供する。
これまでに記載した配置は従来からのものであり、過去
において、左と右のジャッキ手段に与えられる制御信号
は、ストリップ２１の所望の形状からの対称的な偏差を
制御すべく作業ロール２と３が対称的に湾曲するように
同じ向きで等しく与えられ、一方左と右の圧下ねじ手段
に与えられる制御信号は、ストリップ２１の所望の形状
からの非対称の偏差を制御すべくロールを傾斜させるた
めに等しいが逆向きに与えられていた。
本発明では、各圧下ねじ手段および各ジャッキ手段に与
えられる制御信号は、各手段によって個別に影響を受け
る形状分布の成分を修正する向きで各手段に独立に与え
られる。第２図は個々の圧下ねじ及びジャッキの調節の
効果をストリップ幅Ｘに対してプロットされた形状との
関係において示す代表的な曲線を示す。
第２図及びこの明細書の以後の記述において、第１図の
個々のジャッキＬＪ１３とＬＪ１６は左ジャッキ手段Ｊ
１として集合的に考案され、第１図の各々のジャッキＲ
Ｊ１３とＲＪ１６は右ジャッキ手段Ｊ２として集合的に
考案される。同様に具備し得るいかなる附随的な左と右
の圧下ねじと共に第１図の左と右の圧下ねじＬ８とＲ８
をＳ１及びＳ２として集合的に述べる。
曲線３０と３１は左と右のジャッキ手段Ｊ１とＪ２の個
々の調整により得られるストリップ形状の変化を示す。
同様に曲線３２と３３は左と右の圧下ねじ手段Ｓ１とＳ
２の個々の調整によって得られるストリップ形状の変化
をそれぞれ示す。３０ないし３３のような曲線は特定の
圧延機及び特定の大きさのストリップに関して高精度の
数学的モデルを用いることによって正確に得られる。
曲線３４は曲線３０と３１の合計を示し、一方曲線３５
は曲線３２と３３の合計を示す。曲線３６は曲線３０と
３１の差を示し、一方曲線３７は曲線３２と３３の差を
示す。
実質的に曲線３４は第１図に示した形式の圧延機制御装
置で以前試みられた一種の対称制御を示す。同様に、曲
線３７は、ロールを傾斜させるために圧下ねじ手段のみ
を逆の向きで同一の作動をさせることによる以前に試み
られた一種の非対称制御を示す。仮に曲線３０の形をし
た形状誤差について考えるとすれば、それば圧延機の片
側のみのジャッキ制御信号を変えることによって修正さ
れるのは明らかである。しかしながら、我々は以前試み
られたような対称的なジャッキ制御と非対称圧下ねじ制
御の組合せを用いることによってはその誤差を正確に修
正することは不可能であると思う。
ジャッキ手段Ｊ１とＪ２及び圧下ねじ手段Ｓ１とＳ２と
がストリップに対して形状修正をするために個々に独立
して作動することが本発明の基本である。第３図は、本
発明に従って圧延機１を制御することの可能な第１図の
プロセスコントローラ２４の１つの形態を概略的に示
す。このプロセスコントローラは、所望のストリツプ形
状Ω゜(X)と形状メータ２２からの出力Ω(x) との差を
表わす誤差信号Ｅ(x) を生成する比較器３８；コンピュ
ータ３９；一連のスケジュールに依存するゲイン４０，
４１，４２及び４３；左と右のジャッキ手段Ｊ１とＪ２
及び左と右の圧下ねじ手段Ｓ１とＳ２用の一連のコント
ローラ４４，４５，４６及び４７を含む第１の高速作動
制御ループを有する。プロセスコントローラ２４はまた
スプレーバーコントローラ４８を含む第２の低速動作の
制御ループを有する。
第３図についてみれば、個々のジャッキ手段Ｊ１とＪ２
及び圧下ねじ手段Ｓ１とＳ２によって修正される形状分
布の要素は函数 ｆ1/2(Ｘ，Ｗ，Ｌ，ΔＪ1/2)及び ｆ3/4(Ｘ，Ｗ，Ｌ，ΔＳ1/2) によって表わされることが理解される。
ここでｆ1/2 はそれぞれ左ジャッキ手段Ｊ１と右ジャッ
キ手段Ｊ２における変化により起因する形状分布の変化
であり、 ｆ3/4 はそれぞれ左圧下ねじ手段Ｓ１と右圧下ねじ手段
Ｓ２における変化により起因する形状分布の変化であ
り、 Ｘはストリップの横方向における一端からの距離であ
り、 Ｗはストリップ幅であり、 Ｌはロール長であり、 ΔＪ1/2 はそれぞれ左／右ジャッキ手段に与えられた力
の変化であり、 ΔＳ1/2 はそれぞれ左／右の圧下ねじ手段に与えられた
力の変化である。
該４つの函数ｆはすべて圧延機の大きさに依存してお
り、実験的に近似されるが完全な数学的モデルから導か
れるのが好ましい。
ジャッキ変化ΔＪ１，ΔＪ２と圧下ねじ変化ΔＳ１，Δ
Ｓ２の異なった大きさの組合せを選択することによっ
て、所望の分布からの形状分布の偏差が広い範囲で修正
出来る。形状分布を変化させることに加えて、ジャッキ
変化ΔＪ１，ΔＪ２と圧下ねじ変化ΔＳ１，ΔＳ２によ
って行われる制御は、（通常第２図のストリップの中心
線ｘ／２において測定される）ストリップの出力厚さに
も影響を与える。従ってストリップの中心線で（又はそ
の幅方向において選択された他の任意の位置で）のスト
リップの厚さ変化を生じさせないように、４つの変化Δ
Ｊ１ΔＪ２ΔＳ１ΔＳ２の大きさの特定の組み合わせを
選択することもできる。
もし上記のようにΩ(X) が形状メータ２２から出力、す
なわちストリップの測定形状分布を示し、且つΩ゜(X)
が所望の形状分布であるならばエラー分布Ｅ(X) はそれ
らの間の差である。従来法ではこのエラー分布はプロセ
スコントローラ２４に対する基本的な入力を構成する。
４つの函数ｆ１ｆ２ｆ３及びｆ４はコンピュータ３９に
格納され、コンピュータ３９は、必要ならストリップの
幅方向の任意の特定の位置における厚さを変えることな
く、分布函数Ｅ(x) −Ｃ(x)を（例えば最小自乗法によ
って）最小にする函数Ｃ(x) を生じるようにΔＪ１，Δ
Ｊ２，ΔＳ１、およびΔＳ２の値を決定すべくプログラ
ムされる。Ｃ(x) の値は、最適な個々の修正値ΔＪ１，
ΔＪ２，ΔＳ１およびΔＳ２がジャッキ手段Ｊ１，Ｊ２
および圧下ねじ手段Ｓ１，Ｓ２へ与えられるような４つ
の函数の最適な組合わせ、すなわち、 Ｃ（ｘ）＝Σ[f1(ΔJ1)+f2(ΔJ2)+f3(ΔS1)+f4(ΔS2)] から誘導される。
出力信号ΔＪ１，ΔＪ２，ΔＳ１及びΔＳ２はゲイン４
０ないし４３及びコントローラ４４ないし４７を介して
ジャッキと圧下ねじに与えられる。ゲインは数学的モデ
ルから導かれるのが好ましくコントローラはアクチュエ
ータと圧延工程内に存在する力学要素を考慮して設計さ
れる。
分布函数Ｅ（ｘ）−Ｃ（ｘ）を最小にする函数Ｃ（ｘ）
を生じるように４つの修正値ΔＪ１，ΔＪ２，ΔＳ１及
びΔＳ２を決定するということは、分布函数Ｅ（ｘ）−
Ｃ（ｘ）は修正値の数以上の少なくとも５点において評
価されること、すなわち、形状センサ22は基準値を与え
る１つを含めて少なくとも６個のロータ23を有している
ことを意味する。特開昭55−112112号公報には、板材の
幅方向の５点において板厚、のび率又は張力を測定して
４つの相対値を算出し、これらがゼロになるように４つ
の修正値を決定する制御方法が記載されている。この制
御方法では「最小にする」手法ではなく「ゼロにする」
手法がとられているため、板材の幅方向の測定点の数は
本質的に５点に限定される。一方、本発明においては、
６またはそれ以上の任意の数のロータ23が使用されてお
り、それら多数の点における形状パラメータの変化を考
慮に入れた最適な制御が決定され、より優れた結果がも
たらされる。
第３図と関連づけて上記の理解を容易にするため形状制
御アルゴリズムの誘導に関する以下の情報が与えられ
る。４つの制御Ｊ１，Ｊ２，Ｓ１、及びＳ２がストリッ
プの形状分布へいかなる効果を及ぼすかについてはｎ×
４マトリックスＡで記述することが出来る。ここで、各
４つの列（column）は、ｆ1/2/3/4で集合的に称され
る、制御要素の単位変化によってｎ個の形状メータのロ
ータの各々において検出されるであろう形状分布の変化
を含んでいる。ｙを、測定された形状誤差を修正するた
めに必要な制御動作の大きさのベクトルとする、すなわ
ち、 そしてＥを、上で定義したように形状メータから（ロー
タあたり１つ）得られる形状誤差のベクトルとする。従
ってもしも使用される４つの制御の大きさに制約条件が
なく且つもしもストリップの厚さへのこれらの制御の効
果が無視されるならば、最小自乗法的に形状誤差を最小
にするための最良の制御動作は ｙ＝（ＡTＡ）-1ＡTＥ の解から得ることが出来る。
ここでＡとＥは上で定義され、ＡＴはＡの転置行列であ
りＡ-1はＡの逆行列である。逆行列を計算することは条
件が悪くて困難である可能性がありこれを解消するため
とアルゴリズムにロバスト性を与えるため、すなわち、
入力値の小さな変化によって出力値が急激に変化しない
ようにするため、Householder変換のような直交変換を
用いることが推奨される。
実際には、該４つの制御に要求される変化は、測定され
た厚さの誤差も修正されるか或いはもし独立に厚さ制御
が行なわれていれば厚さを乱さないように選択されねば
ならない。４つの制御動作によって引き起される厚さの
総変化は Δｈ＝ＧTｙで表わされる。
ここでΔｈはストリップの幅方向における或る特定の位
置での厚さ変化であり、 ＧＴは各制御に対する（ストリップ幅の特定位置での）
厚さの感度すなわち厚さが影響を受ける程度を含むベク
トルＧを転置したものである。
ｙは４つの制御の大きさのベクトルである。独立した厚
さコントローラが作動中の場合には ＧTｙ＝０ となるように制御を選択しなければならない。この制約
条件はラグランジェの乗数の方法によって非制約の解に
含めることができ、それによって厚さに影響を与えない
で形状を修正するために適用すべき制御を与える解が ｙ＝（ＡTＡ）-1ＡTＥ−(ＡTＡ)-1Ｇλ から得られる。
ここでλはラグランジェ乗数であり、ｙは幅方向の或る
点で規定された厚さにいかなる変化も起さないで測定さ
れた形状分布（ベクトルＥ）を最小にする４つの制御の
大きさのベクトルである。非制約の解と同様に、上記の
解の計算に用いられるアリゴリズムは直交変換を用いる
ことによってより安定で能率的なものにすることができ
る。
実際には、４つの制御は各々制限範囲を有しており、も
しいずれかが飽和するならば、すなわち、その作用範囲
の限界に達すならば上記の解はこれを考慮すべく修正さ
れねばならない。これらの制御の制約条件はラグランジ
ェ乗数を用いることによって厚さの制約条件と同様に解
に含めることができる。しかしながらもしも制御が飽和
するなら（或る方向において）、すなわち、その作用範
囲の限界に達したためにアリゴリズムがそうすることを
要求するにもかかわらずその方向へさらに調節すること
ができなくなったならば、さらなる調節は不可能になる
ので、次の手順において飽和した制御（又は複数の制
御）に対応するＡ行列のこの変数に対応する列を削除
し、上記のような解を再計算するべきであろう。制約条
件のない解が飽制約条件から脱する迄すなわち飽和から
脱して制御を反対方向へ調節することが可能になる迄こ
の削除は続けられる。
Ａ行列はジャッキ／圧下ねじ手段の作用の変化を形状の
変化に関連付けるものであり、Ｇベクトルはジャッキ／
圧下ねじ手段の作用の変化を厚さ変化に関連付けるもの
であるから、Ａ行列とＧベクトルは特定の厚さの特定の
シート材料に対して一定であることが期待され、該制御
アルゴリズムの実現は簡略化することができる。従って
ＡとＧはそれらの制約形とともに、コイルにつき１度計
算すれば良いのでオンライン計算が非常に単純化され
る。
各ジャッキ手段と各圧下ねじ手段が該形状誤差を最小に
するように個々に調節されても、二次修正、例えば圧延
機のロール及び／又はストリップにかけられる潤滑油及
び一般的な冷媒、スプレーの作用によってさらに減少さ
せるべき誤差が残る。しかしながらこの残存誤差はジャ
ッキと圧下ねじの修正が以前に提案された形状メータ出
力の対称的及び非対称的な要素に基づいて行なわれる場
合よりも著しく小さくなる。
多くのスプレーバー１９は形状メータ２２の個々の出力
チャンネルに１：１に対応してノズルを介して冷媒を散
布するために通常具備される。しかし制御をより容易に
するためこれらのノズルをグループ化して配置しても良
い。
従来スプレーによって行なわれる二次的な形状制御の範
囲は、残留形状誤差を表わす形状メータの信号に厳密に
一致させ特定の形状メータのチャネルまたはチャネル群
に対応して、温度と流量を選択しそしてノズル又はノズ
ル群へ冷媒を供給するか否かを選択することに限定され
る傾向があった。
第４図のグラフは隣接するノズル（又はノズル群）５
０，５１，５２，５３が閉められている間に冷媒を散布
している特定のノズル（又はノズル群）４９についてス
トリップ幅ｘに対してプロットされた熱影響関数Ｔｉを
示す。もしも散布されている冷媒がノズル（又はノズル
群）４９からのスプレーの幅に対応する幅にわたりロー
ル／ストリップに当たるならばロールの熱プロフィール
すなわちストリップの横方向における温度の分布に対す
る効果は曲線の部分５４によって示されるように広がる
であろう。
それ故に圧延機とスプレーの寸法に依存する影響函数を
決めることができる。従って特定の領域へ冷媒を供給す
る判断は、特定のノズル（又はノズル群）からのスプレ
ーの影響函数内でのストリップの未修正形状のみなら
ず、重複する影響函数を有する全ての隣接ノズル（又は
ノズル群）からの冷媒流の効果をも考慮することによっ
てなされねばならない。
スプレーバーコントローラー４８は、個々のノズル（又
はノズル群）からの流量が分布Ｅ(X) −Ｄ(X) を最小自
乗法的に最小になるように変化せしめられるようにプロ
グラムされる。ここでＤ(X) は個々のノズル（又はノズ
ル群）からの影響函数の効果を加えることによって形成
される。この方法のもとでは、公知のシステムのように
個々のノズル（又はノズル群）からの冷媒の流量を個々
の形状メータチャネル（又はチャネル群）に対応するス
トリップの部分の形状を修正するように変化させるとそ
の修正が隣接するノズル（又はノズル群）の作用による
影響を受けるために全体の形状分布が悪化するような場
合或いは修正が不必要であると判明する場合にはその様
には変化されない。
冷却剤スプレーによる第２次修正を記載したがロールの
熱プロフィールは他の加熱又は冷却手段例えば固有の領
域で１つ又は多くのロールを誘導加熱したり又はエアジ
ュット冷却によって変形されることも出来る。
この様に、本発明はストリップ形状の一次コントロール
をジャッキと圧下ねじが個々に調節されるためにこれま
で可能であった以上により正確に達成され得る。これに
よって二次修正用に残る残存誤差がかなり減少し従って
能率のよい制御が出来る。これらの小さな残存誤差は二
次修正によって最小にせしめられる。また本発明におい
ては、圧延ストリップ幅方向の多数の点（少なくとも６
点）における形状パラメータの変化を考慮に入れた最適
な制御が決定されるので、従来法よりも優れた結果がも
たらされる。
更に又、上記のように各ジャッキと圧下ねじの調節はス
トリップの中心線（又は他の任意の位置）におけるスト
リップ厚さを変えるような形で行なってもよいが、しか
しもしも形状制御とそれとは別に設けられた厚さ制御と
（記載なし）の間の相互作用がないことが望ましいなら
ば、これはストリップの中心線での厚さ変化をゼロにす
ることで達成される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スプ−ナ−・ピ−タ−・デイ イギリス・ミドルセツクス・エイチエ−５ ２エステイ・ピナ−・フランシス・ロ− ド16 (72)発明者 パ−ソン・ウイリアム・ケニス・ジヤミソ ン イギリス・バツキンガムシヤ−・アメルシ ヤム・ウインチモア・ヒル・ラングランド （番地なし) (56)参考文献 特開 昭55−112112（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−25933（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】１基のストリップ材料圧延用圧延機の制御
    方法であって、該圧延機は、上部および下部の補強ロー
    ルと該補強ロール間に配置された１対の作業ロールと、
    一方の補強ロールの両端部の動きをそれぞれ制御する第
    １および第２の圧下ねじと、作業ロールの両端部の各々
    へ力を印加する第１および第２のジャッキと、ストリッ
    プの幅方向における少なくとも６つの領域のそれぞれ１
    つにおける応力をそれぞれが示すそれと同数の出力を有
    し、ストリップの幅方向の応力分布は該複数の出力から
    決定されるものである形状センサとを有するものであ
    り、各圧下ねじと各ジャッキの作動によるストリップの
    形状への影響を分析して、各々が該作動を代表する制御
    パラメータを含む数式を誘導し、該応力分布と所望の応
    力分布との差分を決定し、応力分布の修正量を得ること
    を含んでなる方法であって、 各圧下ねじと各ジャッキの作動によるストリップの形状
    への影響を個別的に分析し、 該作動を表わす４つの制御パラメータの１つをそれぞれ
    に含む４つの数式を誘導し、 該応力分布と該所望の応力分布との差分としての単一の
    偏差分布Ｅ（ｘ）を決定し、 分布関数Ｅ（ｘ）−Ｃ（ｘ）が最小となる様に該制御パ
    ラメータの各々についての最適値を決定することによっ
    て、該４つの数式を含む単一の応力分布の修正量Ｃ
    （ｘ）を得、 該制御パラメータに従って該圧下ねじおよびジャッキの
    各々を個別的に制御することを特徴とする１基のストリ
    ップ材料圧延用圧延機の制御方法。
  2. 【請求項２】前記応力分布の修正量Ｃ（ｘ）は、形状制
    御と圧延機に組み合わされた任意の寸法制御機構との間
    の相互作用をなくすべく、ストリップの幅方向の或る予
    め定められた位置におけるストリップの厚みに影響を与
    えることなく式Ｅ（ｘ）−Ｃ（ｘ）が最小になるように
    して得られる請求の範囲第１項に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記予め定められた位置はストリップの中
    心線である請求の範囲第２項に記載の方法。
  4. 【請求項４】前記応力分布の修正量Ｃ（ｘ）はストリッ
    プの幅方向の予め定められた位置におけるストリップ厚
    みが変化する様にして決定される請求の範囲第１項に記
    載の方法。
  5. 【請求項５】１基のストリップ材料圧延用圧延機の制御
    方法であって、該圧延機は、上部および下部の補強ロー
    ルと該補強ロール間に配置された１対の作業ロールと、
    一方の補強ロールの両端部の動きをそれぞれ制御する第
    １および第２の圧下ねじと、作業ロールの両端部の各々
    へ力を印加する第１および第２のジャッキと、ストリッ
    プの幅方向における少なくとも６つの領域のそれぞれ１
    つにおける応力をそれぞれ示すそれと同数の出力を有
    し、ストリップの幅方向の応力分布は該複数の出力から
    決定されるものである形状センサとを有するものであ
    り、各圧下ねじと各ジャッキの作動によるストリップの
    形状への影響を分析して、各々が該作動を代表する制御
    パラメータを含む数式を誘導し、該応力分布と所望の応
    力分布との差分を決定し、応力分布の修正量を得ること
    を含んでなる方法であって 各圧下ねじと各ジャッキの作動によるストリップの形状
    への影響を個別的に分析し、 該作動を表わす４つの制御パラメータの１つをそれぞれ
    に含む４つの数式を誘導し、 該応力分布と該所望の応力分布との差分としての単一の
    偏差分布Ｅ（ｘ）を決定し、 分布関数Ｅ（ｘ）−Ｃ（ｘ）が最小となる様に該制御パ
    ラメータの各々についての最適値を決定することによっ
    て、該４つの数式を含む単一の応力分布の修正量Ｃ
    （ｘ）を得、 該制御パラメータに従って該圧下ねじおよびジャッキの
    各々を個別的に制御することを含み、 該方法においては、圧下ねじおよびジャッキへの第１段
    階の応力修正制御を加えた後にストリップに残留する応
    力分布が、圧延機に沿って配置され、前記形状センサの
    選択された出力チャンネルまたは出力チャンネル群にそ
    れぞれ対応する、複数のゾーンにおけるロールの熱プロ
    フィールの個別的な変形によってさらに減少されるもの
    であり、各ゾーンにおけるその変形はロールの予め定め
    られた領域に拡がる変形であり、 該方法は、近接ゾーンを含む予め定められた領域への各
    ゾーンの変形の影響の拡がりと大きさに依存する各ゾー
    ンについての影響因子を計算し、ストリップに未修正の
    応力があることをその出力が示している形状センサのチ
    ャンネルに対応する選択されたゾーンについて該変形を
    達成することをさらに含み、 選択されたゾーンにおける変形の大きさと向きは、該影
    響因子のもとで該残留応力分布を最小にするようにロー
    ルの熱プロフィールを変化させるものであることを特徴
    とする１基のストリップ材料圧延用圧延機の制御方法。
  6. 【請求項６】前記変形は冷却剤スプレーによるものであ
    る請求の範囲第５項記載の方法。
  7. 【請求項７】前記変形は誘導加熱によるものである請求
    の範囲第５項記載の方法。
  8. 【請求項８】各スプレーゾーンにおける冷却剤の流量は
    分布Ｅ（ｘ）−Ｄ（ｘ）を最小自乗の意味で最小にする
    ために変化され、ここでＤ（ｘ）は個々のゾーンからの
    影響関数を加算することによって形成される請求の範囲
    第６項記載の方法。
JP57501258A 1981-04-25 1982-04-23 １基のストリップ材料圧延用の圧延機の制御方法 Expired - Lifetime JPH0635007B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8112816 1981-04-25
GB8112816EDE 1981-04-25
GB8112816A GB2100470A (en) 1981-04-25 1981-04-25 Working strip material
PCT/GB1982/000120 WO1982003804A1 (en) 1981-04-25 1982-04-23 Working strip material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58500556A JPS58500556A (ja) 1983-04-14
JPH0635007B2 true JPH0635007B2 (ja) 1994-05-11

Family

ID=10521363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57501258A Expired - Lifetime JPH0635007B2 (ja) 1981-04-25 1982-04-23 １基のストリップ材料圧延用の圧延機の制御方法

Country Status (19)

Country Link
US (1) US4537050A (ja)
EP (1) EP0077348B1 (ja)
JP (1) JPH0635007B2 (ja)
AT (1) ATE14535T1 (ja)
AU (1) AU553768B2 (ja)
BE (1) BE892959A (ja)
BR (1) BR8207663A (ja)
CA (1) CA1173138A (ja)
DD (1) DD202814A5 (ja)
DE (1) DE3265039D1 (ja)
ES (1) ES511641A0 (ja)
GB (2) GB2100470A (ja)
GR (1) GR75415B (ja)
IN (1) IN158102B (ja)
IT (1) IT1190791B (ja)
NO (1) NO824249L (ja)
RO (1) RO87108B1 (ja)
WO (1) WO1982003804A1 (ja)
ZA (1) ZA822702B (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3410136A1 (de) * 1984-03-20 1985-10-03 Küsters, Eduard, 4150 Krefeld Verfahren zur steuerung der liniendruckverteilung in walzenanordnungen
JPS60206511A (ja) * 1984-03-29 1985-10-18 Sumitomo Metal Ind Ltd 板形状制御方法及びその装置
DE3430034A1 (de) * 1984-08-16 1986-02-27 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Planheitsregelung an bandwalzgeruesten
FI76872C (fi) * 1987-02-23 1988-12-12 Valmet Paper Machinery Inc Foerfarande och anordning foer styrning av zonvals.
US5235835A (en) * 1988-12-28 1993-08-17 Furukawa Aluminum Co., Ltd Method and apparatus for controlling flatness of strip in a rolling mill using fuzzy reasoning
CA2006693C (en) * 1988-12-28 1995-05-16 Toshio Sakai Method of controlling flatness of strip by rolling mill and an apparatus therefor
US5172579A (en) * 1989-07-31 1992-12-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Steering control apparatus for rolled plates
DD294883A5 (de) * 1990-06-05 1991-10-17 Freiberg Bergakademie Verfahren zur erzeugung von eigenspannungsarmen band beim walzen
JPH04167910A (ja) * 1990-11-01 1992-06-16 Toshiba Corp 圧延機の制御方法および装置
JPH0523723A (ja) * 1991-07-24 1993-02-02 Toshiba Corp 平坦度測定装置及びこの平坦度測定装置を用いた連続圧延機の制御装置
SE500100C2 (sv) * 1992-06-22 1994-04-18 Asea Brown Boveri Förfarande och anordning vid planhetsreglering av band i valsverk
US5325692A (en) * 1992-09-28 1994-07-05 Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. Method of controlling transverse shape of rolled strip, based on tension distribution
US6216505B1 (en) * 1999-06-25 2001-04-17 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Method and apparatus for rolling a strip
US8205474B2 (en) * 2006-03-08 2012-06-26 Nucor Corporation Method and plant for integrated monitoring and control of strip flatness and strip profile
US7849722B2 (en) * 2006-03-08 2010-12-14 Nucor Corporation Method and plant for integrated monitoring and control of strip flatness and strip profile
EP2237901B1 (en) * 2007-10-31 2013-04-10 Corts Engineering GmbH & Co. KG Linear bearing plate for rolling mill
WO2009077872A2 (en) * 2007-10-31 2009-06-25 Corts Engineering Gmbh Lubrication delivery system for linear bearings
CN111633057B (zh) * 2020-05-14 2022-05-31 太原科技大学 一种左右倾动态矫直方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1380250A (en) * 1919-10-22 1921-05-31 Martin H Reymond Process of molding or shaping parts in molds or dies
GB899532A (en) * 1957-09-17 1962-06-27 British Aluminium Co Ltd Improvements in or relating to the manufacture of metal sheet or strip
GB1160112A (en) * 1965-07-09 1969-07-30 British Aluminium Co Ltd Improvements in or relating to the Measurement of the Shape and Flatness of Sheet or Strip Material
GB1199203A (en) * 1966-11-30 1970-07-15 Nippon Kokan Kk Apparatus for Controlling the Shape of a Workpiece During Rolling
US3802237A (en) * 1972-05-26 1974-04-09 United States Steel Corp Localized strip shape control and display
FR2246319B1 (ja) * 1973-10-03 1977-06-24 Achenbach Buschhuetten Gmbh
SE7613004L (sv) * 1976-11-22 1978-05-23 Asea Ab Signalomvandling.
GB1539597A (en) * 1977-04-29 1979-01-31 Davy Loewy Ltd Processing of metal strip
JPS5428108A (en) * 1977-08-03 1979-03-02 Mitsubishi Electric Corp Magnetic recorder-reproducer
GB2012198B (en) * 1977-11-25 1982-01-06 Loewy Robertson Eng Co Ltd Rolling mills
DE2911621A1 (de) * 1978-03-31 1979-10-04 Loewy Robertson Eng Co Ltd Verfahren zum betreiben eines walzwerks zur erzeugung von metallbaendern
JPS5525933A (en) * 1978-08-12 1980-02-25 Matsushita Electric Works Ltd Illuminating device
US4262511A (en) * 1978-09-08 1981-04-21 Reycan Research Limited Process for automatically controlling the shape of sheet metal produced in a rolling mill
JPS5597806A (en) * 1979-01-17 1980-07-25 Hitachi Ltd Method and apparatus for correcting asymmetry of rolling mill
JPS55112112A (en) * 1979-02-21 1980-08-29 Hitachi Ltd Method and apparatus for shape control
US4274273A (en) * 1979-10-03 1981-06-23 General Electric Company Temperature control in hot strip mill

Also Published As

Publication number Publication date
DD202814A5 (de) 1983-10-05
GB2110845A (en) 1983-06-22
AU553768B2 (en) 1986-07-24
GB2110845B (en) 1985-01-30
DE3265039D1 (en) 1985-09-05
WO1982003804A1 (en) 1982-11-11
CA1173138A (en) 1984-08-21
ES8307547A1 (es) 1983-08-01
ZA822702B (en) 1983-03-30
GB2100470A (en) 1982-12-22
BE892959A (fr) 1982-08-16
GR75415B (ja) 1984-07-16
IN158102B (ja) 1986-09-06
US4537050A (en) 1985-08-27
NO824249L (no) 1982-12-17
AU8335182A (en) 1982-12-07
IT1190791B (it) 1988-02-24
ES511641A0 (es) 1983-08-01
RO87108A2 (ro) 1985-06-29
ATE14535T1 (de) 1985-08-15
IT8220940A0 (it) 1982-04-26
JPS58500556A (ja) 1983-04-14
RO87108B1 (ro) 1985-06-30
EP0077348A1 (en) 1983-04-27
EP0077348B1 (en) 1985-07-31
BR8207663A (pt) 1983-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0635007B2 (ja) １基のストリップ材料圧延用の圧延機の制御方法
KR100313172B1 (ko) 압연스트립을압연하는방법
CN101084075B (zh) 在轧机机架的出口处的金属带材的平面度调节
WO2019087284A1 (ja) 圧延スタンドのロール摩耗分散方法および圧延システム
JP2000317511A (ja) 金属製品の圧延方法
JP2003305511A (ja) 冷間圧延における板形状制御方法
JPH04313415A (ja) 仕上圧延機の頭部板厚制御方法
KR100362662B1 (ko) 열간압연강판의 폭방향으로의 형상제어방법
JPH0724849B2 (ja) 板圧延における形状制御方法
JP4227686B2 (ja) 冷間圧延時のエッジドロップ制御方法
JP4086119B2 (ja) 酸洗前熱延鋼帯の冷間圧延における形状制御方法
JP2993414B2 (ja) 熱間圧延における板プロフィル制御方法
JP2978056B2 (ja) 圧延機のロール間接触摩耗予測方法
JP2538785B2 (ja) ワ―クロ―ルクラウン制御方法
JP3767832B2 (ja) 熱間圧延における板厚制御方法
JPS6111124B2 (ja)
JPH0638962B2 (ja) 圧延機における圧延材の形状制御方法
JP2661515B2 (ja) 熱間圧延における板クラウン制御方法
JP4402570B2 (ja) 板プロファイル制御装置
JPH07227611A (ja) 熱間連続圧延機の板波形状制御方法
JPH07303911A (ja) 板クラウンおよび形状の制御方法
JPS6390309A (ja) 板材圧延機における平面形状制御方法
JP2989099B2 (ja) 圧延機のロール間偏平予測方法
JPH0576367B2 (ja)
JPH05269516A (ja) 厚板圧延の形状制御方法