JPH07185630A - 熱間圧延機の制御方法 - Google Patents
熱間圧延機の制御方法Info
- Publication number
- JPH07185630A JPH07185630A JP5332855A JP33285593A JPH07185630A JP H07185630 A JPH07185630 A JP H07185630A JP 5332855 A JP5332855 A JP 5332855A JP 33285593 A JP33285593 A JP 33285593A JP H07185630 A JPH07185630 A JP H07185630A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thickness
- plate thickness
- control
- setting
- change
- Prior art date
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- Pending
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
- B21B37/16—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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 各スタンドの板厚目標値（ドラフトスケジュ
ール）計算結果を用いて簡単で精度が良く、かつ安定な
板厚変更を実現させることを可能にした熱間圧延機の制
御方法を提供する。 【構成】 自動板厚制御を行ってミルの圧下位置を制
御する熱間圧延機の制御方法において、一定目標値で板
厚制御をする場合と、先行部分と後行部分との目標板厚
を走間中に変更する板厚変更制御をする場合とで、相異
なる圧下制御パラメータを使用して制御する。例えば板
厚変更制御時に、自動板厚制御のチュ−ニング率を補償
し、かつ材料の塑性係数を入側板厚が一定であると仮定
して換算した見かけ塑性係数を用いて圧下設定変更量を
与える。
ール）計算結果を用いて簡単で精度が良く、かつ安定な
板厚変更を実現させることを可能にした熱間圧延機の制
御方法を提供する。 【構成】 自動板厚制御を行ってミルの圧下位置を制
御する熱間圧延機の制御方法において、一定目標値で板
厚制御をする場合と、先行部分と後行部分との目標板厚
を走間中に変更する板厚変更制御をする場合とで、相異
なる圧下制御パラメータを使用して制御する。例えば板
厚変更制御時に、自動板厚制御のチュ−ニング率を補償
し、かつ材料の塑性係数を入側板厚が一定であると仮定
して換算した見かけ塑性係数を用いて圧下設定変更量を
与える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱間圧延機の制御方法、
特に走間板厚変更時の圧下位置の制御に関する。
特に走間板厚変更時の圧下位置の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷間圧延においては走間板厚変更が行わ
れており、その制御はある程度確立されたものとなって
いる。ところが、材料の塑性係数（又は変形抵抗）の変
化範囲が大きい熱間圧延に冷間圧延の制御方法をそのま
ま適用すると、その制御環境が異なるので安定に制御で
きないという問題点があった。ところで、先行部分及び
後行部分だけについてそれぞれ着目すれば、板厚を一定
にするための制御方式としてＢＩＳＲＡ方式（又はゲー
ジメータ式）の自動板厚制御（ＡＧＣ）がある。この制
御方式は、圧延材の温度変化等による塑性係数（又は変
形抵抗）の変化、及び板厚制御誤差などによる入側板厚
の不均一に対して、スタンドの出側板厚を一定に制御す
ることを目的としている。ロール変形、油膜変化等を補
正すれば、静的な範囲において、圧延スタンドの荷重−
伸び特性で決まる精度で出側板厚を一定値に制御するこ
とができる。
れており、その制御はある程度確立されたものとなって
いる。ところが、材料の塑性係数（又は変形抵抗）の変
化範囲が大きい熱間圧延に冷間圧延の制御方法をそのま
ま適用すると、その制御環境が異なるので安定に制御で
きないという問題点があった。ところで、先行部分及び
後行部分だけについてそれぞれ着目すれば、板厚を一定
にするための制御方式としてＢＩＳＲＡ方式（又はゲー
ジメータ式）の自動板厚制御（ＡＧＣ）がある。この制
御方式は、圧延材の温度変化等による塑性係数（又は変
形抵抗）の変化、及び板厚制御誤差などによる入側板厚
の不均一に対して、スタンドの出側板厚を一定に制御す
ることを目的としている。ロール変形、油膜変化等を補
正すれば、静的な範囲において、圧延スタンドの荷重−
伸び特性で決まる精度で出側板厚を一定値に制御するこ
とができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】熱間圧延において走間
板厚変更をする場合には、ＡＧＣの使い方として次の２
つの制御方法がある。 １）先行部分（Ａ材）の終わりに一旦ＡＧＣを中断し
て、改めて後行部分（Ｂ材）の圧下設定を行ない、再び
ＡＧＣの作動を開始する（特開昭５６−１１４５０９号
公報，特開昭５６−１４５１０号公報，特開昭５６−１
１４５１１号公報，特開昭５６−１１４５１２号公報等
参照）。この制御方法は、推定荷重には誤差があるの
で、実績値に応じて補正する必要があるので、短時間に
板厚変更ができないという問題点がある。また、この制
御方法は、多変数の設定計算を行う必要があり、計算装
置が大型化するという問題点がある。
板厚変更をする場合には、ＡＧＣの使い方として次の２
つの制御方法がある。 １）先行部分（Ａ材）の終わりに一旦ＡＧＣを中断し
て、改めて後行部分（Ｂ材）の圧下設定を行ない、再び
ＡＧＣの作動を開始する（特開昭５６−１１４５０９号
公報，特開昭５６−１４５１０号公報，特開昭５６−１
１４５１１号公報，特開昭５６−１１４５１２号公報等
参照）。この制御方法は、推定荷重には誤差があるの
で、実績値に応じて補正する必要があるので、短時間に
板厚変更ができないという問題点がある。また、この制
御方法は、多変数の設定計算を行う必要があり、計算装
置が大型化するという問題点がある。
【０００４】２）通常は一定なＡＧＣの目標値を、板厚
変更時に順次変化させて板厚変更動作をさせる（特開昭
６０−１７７９０８号公報，特公平３−１１８４７号公
報等参照）。この制御方法では、板厚一定目標のＡＧＣ
動作と、目標板厚が変更されかつ入側板厚が大幅に変更
される板厚変更時の動作とが区別されていない。このた
め、この制御方法を用いると、板厚変更動作において圧
下位置制御が過大応答、又は過小応答となって圧延速度
（主機回転数）やルーパの動きにムラが出て板厚変更動
作の異常が発生しやすいという問題点がある。また、一
般にＡＧＣは板厚一定目標のＡＧＣ動作中に、設備保護
のために圧下移動量、圧下変化率、圧下位置等の監視を
行っているが、この制御方法はこれらの設定が適切に変
更されていないため、変更時点の設備保護ができないと
いう問題点がある。
変更時に順次変化させて板厚変更動作をさせる（特開昭
６０−１７７９０８号公報，特公平３−１１８４７号公
報等参照）。この制御方法では、板厚一定目標のＡＧＣ
動作と、目標板厚が変更されかつ入側板厚が大幅に変更
される板厚変更時の動作とが区別されていない。このた
め、この制御方法を用いると、板厚変更動作において圧
下位置制御が過大応答、又は過小応答となって圧延速度
（主機回転数）やルーパの動きにムラが出て板厚変更動
作の異常が発生しやすいという問題点がある。また、一
般にＡＧＣは板厚一定目標のＡＧＣ動作中に、設備保護
のために圧下移動量、圧下変化率、圧下位置等の監視を
行っているが、この制御方法はこれらの設定が適切に変
更されていないため、変更時点の設備保護ができないと
いう問題点がある。
【０００５】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、各スタンドの板厚目標値（ド
ラフトスケジュール）計算結果を用いて簡単で精度が良
く、かつ安定な板厚変更を実現させることを可能にした
熱間圧延機の制御方法を提供することを目的とする。
めになされたものであり、各スタンドの板厚目標値（ド
ラフトスケジュール）計算結果を用いて簡単で精度が良
く、かつ安定な板厚変更を実現させることを可能にした
熱間圧延機の制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの態様によ
る熱間圧延機の制御方法は、自動板厚制御を行ってミル
の圧下位置を制御する熱間圧延機の制御方法において、
一定目標値で板厚制御する場合と、先行部分と後行部分
との目標板厚を走間中に変更する板厚変更制御する場合
とで、相異なる圧下制御パラメータを使用して制御す
る。本発明の他の態様による熱間圧延機の制御方法は、
上記の熱間圧延機の制御方法において、板厚変更制御時
に、自動板厚制御のチュ−ニング率を補償した圧下設定
変更量を与える。本発明の他の態様による熱間圧延機の
制御方法は、上記の熱間圧延機の制御方法において、板
厚変更制御時に、材料の塑性係数を入側板厚が一定であ
ると仮定して換算した見かけ塑性係数を用いて圧下設定
変更量を与える。本発明の他の態様による熱間圧延機の
制御方法は、上記の熱間圧延機の制御方法において、設
備保護のために異常検出の設定値を板厚変更制御時にお
ける圧下条件に応じて変更する。
る熱間圧延機の制御方法は、自動板厚制御を行ってミル
の圧下位置を制御する熱間圧延機の制御方法において、
一定目標値で板厚制御する場合と、先行部分と後行部分
との目標板厚を走間中に変更する板厚変更制御する場合
とで、相異なる圧下制御パラメータを使用して制御す
る。本発明の他の態様による熱間圧延機の制御方法は、
上記の熱間圧延機の制御方法において、板厚変更制御時
に、自動板厚制御のチュ−ニング率を補償した圧下設定
変更量を与える。本発明の他の態様による熱間圧延機の
制御方法は、上記の熱間圧延機の制御方法において、板
厚変更制御時に、材料の塑性係数を入側板厚が一定であ
ると仮定して換算した見かけ塑性係数を用いて圧下設定
変更量を与える。本発明の他の態様による熱間圧延機の
制御方法は、上記の熱間圧延機の制御方法において、設
備保護のために異常検出の設定値を板厚変更制御時にお
ける圧下条件に応じて変更する。
【０００７】
【作用】自動板厚制御（ＡＧＣ）の効果は前述したよう
に、第一議的にはゲージメータ式の精度によって決ま
る。しかし、熱間圧延においては塑性係数の変動に伴う
圧下制御装置の特性を加味しなければならない。それに
は、板厚変更時と板厚一定時に最適な値を切り替えて用
いればよい。入側板厚が変化する場合には、更に材料の
塑性係数の補正手段が影響する。先行材（Ａ材）と後行
材（Ｂ材）との塑性係数の違いと板厚変更時の遷移部分
（Ｃ材）の見かけ塑性係数の変化及びその補正手段の違
いをＡＧＣに取り込むことによって、板厚変更中及び変
更前後の圧下制御動作が最適化される。
に、第一議的にはゲージメータ式の精度によって決ま
る。しかし、熱間圧延においては塑性係数の変動に伴う
圧下制御装置の特性を加味しなければならない。それに
は、板厚変更時と板厚一定時に最適な値を切り替えて用
いればよい。入側板厚が変化する場合には、更に材料の
塑性係数の補正手段が影響する。先行材（Ａ材）と後行
材（Ｂ材）との塑性係数の違いと板厚変更時の遷移部分
（Ｃ材）の見かけ塑性係数の変化及びその補正手段の違
いをＡＧＣに取り込むことによって、板厚変更中及び変
更前後の圧下制御動作が最適化される。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例の具体的な例について説明す
る前に、本発明の制御方法の理論的な根拠についてまず
説明する。 １）Ａ（先行）材及びＢ（後行）材におけるＡＧＣ動作 図２は圧延の特性図であり、圧延機の伸び曲線及び材料
の塑性曲線が図示されている。出側板厚（ｈ）と、ロー
ルギャップ（Ｓ）、圧延荷重（Ｐ）との間には、圧延ス
タンドのミル定数をＫとすると、
る前に、本発明の制御方法の理論的な根拠についてまず
説明する。 １）Ａ（先行）材及びＢ（後行）材におけるＡＧＣ動作 図２は圧延の特性図であり、圧延機の伸び曲線及び材料
の塑性曲線が図示されている。出側板厚（ｈ）と、ロー
ルギャップ（Ｓ）、圧延荷重（Ｐ）との間には、圧延ス
タンドのミル定数をＫとすると、
【数１】 ｈ＝Ｓ＋Ｐ／Ｋ …（１） の関係がある。ＢＩＳＲＡ式のＡＧＣでは、ロールギャ
ップ、圧延荷重、推定板厚にロックオン値Ｓ0 ，Ｐ0 ，
ｈ0 を設定して、これらからの偏差 Δｈ＝ｈ−ｈ0 ，ΔＳ＝Ｓ−Ｓ0 ，ΔＰ＝Ｐ−Ｐ0 によって推定される板厚偏差Δｈを０にするように制御
する。
ップ、圧延荷重、推定板厚にロックオン値Ｓ0 ，Ｐ0 ，
ｈ0 を設定して、これらからの偏差 Δｈ＝ｈ−ｈ0 ，ΔＳ＝Ｓ−Ｓ0 ，ΔＰ＝Ｐ−Ｐ0 によって推定される板厚偏差Δｈを０にするように制御
する。
【数２】 Δｈ＝ΔＳ＋ΔＰ／Ｋ …（２） さて、ロールギャップを制御して、Δｈ′だけ板厚を修
正しようとすると、圧延荷重がΔＰ′変化し、その分板
厚か変化するから、板厚をΔｈ′変化させるには、式
（２）の関係から、ロールギャップを、
正しようとすると、圧延荷重がΔＰ′変化し、その分板
厚か変化するから、板厚をΔｈ′変化させるには、式
（２）の関係から、ロールギャップを、
【数３】 ΔＳ′＝Δｈ′−ΔＰ′／Ｋ …（３） だけ変化させなければならない。この荷重変化は、材料
の塑性係数によって式（４）のように表わせる。
の塑性係数によって式（４）のように表わせる。
【０００９】
【数４】 これから、ロールギャップ変化は、
【００１０】
【数５】
【００１１】だけ与えなければならないことが得られ
る。また、式（２）から解るように、測定時の板厚のロ
ックオン値からの偏差Δｈは、（２）式より、ロールギ
ャップ値と圧延荷重の、ロックオン値からの偏差で推定
できる。即ち、
る。また、式（２）から解るように、測定時の板厚のロ
ックオン値からの偏差Δｈは、（２）式より、ロールギ
ャップ値と圧延荷重の、ロックオン値からの偏差で推定
できる。即ち、
【数６】 Δｈ＝ΔＳ＋ΔＰ／Ｋ …（６） となる。よって、この偏差を制御するように、板厚を−
Δｈ変化させるためのロールギャップ変化は、式（５）
より、
Δｈ変化させるためのロールギャップ変化は、式（５）
より、
【００１２】
【数７】
【００１３】だけ与えて、新しいロールギャップのロッ
クオン値からの偏差を次式のように与える必要があるこ
とが導かれる。
クオン値からの偏差を次式のように与える必要があるこ
とが導かれる。
【００１４】
【数８】
【００１５】Ｍは材料の温度や加工履歴、成分等によっ
て変化するので、これを正確に予測することは難しい。
予測したＭが実際のＭを越えると過補償となりハンチン
グなどの不安定状態となる。小さすぎるＭを用いると十
分なＡＧＣ効果が得られない。そこで、ＡＧＣ装置は次
の（９）式のチューニング率αを設けることにより板厚
を１００％目標値に制御するのではなく、若干ゲインを
下げて安定化を図っているのが一般的である。
て変化するので、これを正確に予測することは難しい。
予測したＭが実際のＭを越えると過補償となりハンチン
グなどの不安定状態となる。小さすぎるＭを用いると十
分なＡＧＣ効果が得られない。そこで、ＡＧＣ装置は次
の（９）式のチューニング率αを設けることにより板厚
を１００％目標値に制御するのではなく、若干ゲインを
下げて安定化を図っているのが一般的である。
【００１６】
【数９】
【００１７】Ｍ0 ＝材料の塑性係数の予測値 α＝０．７〜０．９ Ａ材及びＢ材のＡＧＣのみを考えた場合には、Ａ材及び
Ｂ材についてそれぞれ最適に予測されたＭ0 と一定のα
を用いて制御すればよい。
Ｂ材についてそれぞれ最適に予測されたＭ0 と一定のα
を用いて制御すればよい。
【００１８】２）ドラフトスケジュール計算 各スタンドの板厚変更後の圧下位置の設定方法には各種
の方法がある。例えば次の方法がある。板厚変更点が圧
延機に噛みこむ直前の先行板部分の圧延条件実績値のう
ち、各スタンド入・出側の圧延速度及び板厚を測定又は
推定して各スタンド入・出側マスフローの差を算出し、
次に、後行板部分の仕上げ目標板厚に基づいて、先行板
部分と後行板部分とで各スタンドのそのマスフロー差の
変化が最少になる条件で後行板部分の圧延条件の設定計
算をする。この設定方法によれば、板厚変更前の値に基
づいて、板厚変更後の各スタンドの入・出側板厚の目標
値が計算できるので、板厚変更前後の板厚の差から圧下
位置設定を変更してやれば、初期計算誤差を含まない板
厚変更が容易に実施できる。
の方法がある。例えば次の方法がある。板厚変更点が圧
延機に噛みこむ直前の先行板部分の圧延条件実績値のう
ち、各スタンド入・出側の圧延速度及び板厚を測定又は
推定して各スタンド入・出側マスフローの差を算出し、
次に、後行板部分の仕上げ目標板厚に基づいて、先行板
部分と後行板部分とで各スタンドのそのマスフロー差の
変化が最少になる条件で後行板部分の圧延条件の設定計
算をする。この設定方法によれば、板厚変更前の値に基
づいて、板厚変更後の各スタンドの入・出側板厚の目標
値が計算できるので、板厚変更前後の板厚の差から圧下
位置設定を変更してやれば、初期計算誤差を含まない板
厚変更が容易に実施できる。
【００１９】３）Ｃ材（板厚変更部分）の圧下設定動作
と見かけ塑性係数 図３はＣ材の圧下設定のための説明図である。出側板厚
をｈＡ→ｈＢに変更する場合、入側板厚が一定ならＳＡ
→ＳＢ′の圧下位置修正となるが、入側板厚がＨＡ→Ｈ
Ｂに変化するときにはＳＡ→ＳＢの修正動作が必要とな
る。これは入側板厚が一定とした場合に換算すると材料
の塑性係数がＭ→Ｍ′になったものとして考えればよい
ことになる。板厚変更前後での材料の見かけ塑性係数
Ｍ′は次の（１０）式となる。
と見かけ塑性係数 図３はＣ材の圧下設定のための説明図である。出側板厚
をｈＡ→ｈＢに変更する場合、入側板厚が一定ならＳＡ
→ＳＢ′の圧下位置修正となるが、入側板厚がＨＡ→Ｈ
Ｂに変化するときにはＳＡ→ＳＢの修正動作が必要とな
る。これは入側板厚が一定とした場合に換算すると材料
の塑性係数がＭ→Ｍ′になったものとして考えればよい
ことになる。板厚変更前後での材料の見かけ塑性係数
Ｍ′は次の（１０）式となる。
【００２０】
【数１０】
【００２１】Δｈ＊：出側目標板厚変更量 ΔＨ＊：入側目標板厚変更量 Ｍ、Ｋの値は各スタンドの特性や材料温度によって変化
する。図３の例の場合において、Ｍ′は板厚一定の制御
を行う場合の塑性係数Ｍに比べて約１／２程度の小さい
値になる。Ｃ材の制御においてはこのように求めたＭ′
を用いることによって、塑性係数の推定精度が向上し、
圧下修正量を適正に設定できる。
する。図３の例の場合において、Ｍ′は板厚一定の制御
を行う場合の塑性係数Ｍに比べて約１／２程度の小さい
値になる。Ｃ材の制御においてはこのように求めたＭ′
を用いることによって、塑性係数の推定精度が向上し、
圧下修正量を適正に設定できる。
【００２２】以上の説明により本発明の原理が明らかに
なったところで、次に本発明の一実施例について説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る熱間圧延機の制御方
法を実施した制御装置の構成を示したブロック図であ
る。この制御装置は、板厚記憶部１０、変更点トラッキ
ング装置１２、板厚設定替装置・ゲイン補償器１４、平
滑装置１６、異常検出装置１８及びＢＩＳＲＡ方式によ
るＡＧＣ装置２０から構成されている。なお、図におい
て、ｈA はＡ材板厚目標値、ｈB はＢ材板厚目標値、ｈ
0 はＡＧＣロックオン板厚、ｈｇはゲージメータ板厚、
Ｓは圧下位置（ギャップ）、ΔＳは圧下位置偏差、Ｐは
圧延荷重、ＧCOMPは補償ゲインであり、ＧAGC はＡＧＣ
ゲインである。
なったところで、次に本発明の一実施例について説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る熱間圧延機の制御方
法を実施した制御装置の構成を示したブロック図であ
る。この制御装置は、板厚記憶部１０、変更点トラッキ
ング装置１２、板厚設定替装置・ゲイン補償器１４、平
滑装置１６、異常検出装置１８及びＢＩＳＲＡ方式によ
るＡＧＣ装置２０から構成されている。なお、図におい
て、ｈA はＡ材板厚目標値、ｈB はＢ材板厚目標値、ｈ
0 はＡＧＣロックオン板厚、ｈｇはゲージメータ板厚、
Ｓは圧下位置（ギャップ）、ΔＳは圧下位置偏差、Ｐは
圧延荷重、ＧCOMPは補償ゲインであり、ＧAGC はＡＧＣ
ゲインである。
【００２３】板厚記憶部１０は、ドラフトスケジュール
計算で求めたＡ材及びＢ材の入・出側板厚目標値を記憶
し、その差ΔＨ＊、Δｈ＊を計算する。変更点トラッキ
ング装置１２は、各スタンドに走間板厚変更点が到達し
たときに、設定切り替えタイミングを発行する。このタ
イミング指令により圧下設定修正動作が開始される。板
厚設定替装置１４ａは設定切り替えタイミングの入力に
より板厚修正量の加算動作を開始させる。ゲイン補償器
１４ｂは板厚設定替装置１４ａの動作により板厚記憶部
１０に記憶したΔｈ＊を入力する。ところで、ＡＧＣ装
置２０はチューニング率（スケールファクター）αを設
けることにより板厚を１００％目標値に制御するのでは
なく、ゲインを若干下げて安定化を図っているので、Δ
ｈ＊をＡＧＣ装置２０の板厚目標値に直接加算しても、
修正量はΔｈ＊とはならない。従って、ＡＧＣ装置２０
の板厚修実績がΔｈ＊になるように、ゲイン補償器１４
ｂがＡＧＣ装置２０の入力側に配置されており、ゲイン
補償器１４ａの機能は第一次近似的に次の（１１）式に
より表される。
計算で求めたＡ材及びＢ材の入・出側板厚目標値を記憶
し、その差ΔＨ＊、Δｈ＊を計算する。変更点トラッキ
ング装置１２は、各スタンドに走間板厚変更点が到達し
たときに、設定切り替えタイミングを発行する。このタ
イミング指令により圧下設定修正動作が開始される。板
厚設定替装置１４ａは設定切り替えタイミングの入力に
より板厚修正量の加算動作を開始させる。ゲイン補償器
１４ｂは板厚設定替装置１４ａの動作により板厚記憶部
１０に記憶したΔｈ＊を入力する。ところで、ＡＧＣ装
置２０はチューニング率（スケールファクター）αを設
けることにより板厚を１００％目標値に制御するのでは
なく、ゲインを若干下げて安定化を図っているので、Δ
ｈ＊をＡＧＣ装置２０の板厚目標値に直接加算しても、
修正量はΔｈ＊とはならない。従って、ＡＧＣ装置２０
の板厚修実績がΔｈ＊になるように、ゲイン補償器１４
ｂがＡＧＣ装置２０の入力側に配置されており、ゲイン
補償器１４ａの機能は第一次近似的に次の（１１）式に
より表される。
【数１１】 ＧCOMP＝（１−α）・（Ｋ＋Ｍ0 ）／Ｋ …（１１） これによりＡＧＣ装置２０に入力される目標値Δｈref
は次の（１２）式となる。
は次の（１２）式となる。
【数１２】 Δｈref ＝ＧCOMP・Δｈ＊ …（１２） これによりα又はＭの板厚一定部分との違いが補償され
た制御が可能になる。
た制御が可能になる。
【００２４】平滑装置１６は、ランプフィルタ、一次遅
れフイルタ等から構成されており、上記のΔｈref を通
すことによってＣ材の長さや形状を調節する。勿論、こ
のようなフィルタを使用せずに、圧下制御系の最大応答
を利用して走間板厚変更をしてもよい。
れフイルタ等から構成されており、上記のΔｈref を通
すことによってＣ材の長さや形状を調節する。勿論、こ
のようなフィルタを使用せずに、圧下制御系の最大応答
を利用して走間板厚変更をしてもよい。
【００２５】異常検出装置１８は、ＢＩＳＲＡ方式のＡ
ＧＣ装置２０の圧移動量、圧下変化率、圧下位置等の異
常を検出するものであり、走間板厚動作中に板厚変更量
に応じて検出レベルを変更しておく必要がある。圧下移
動量の異常検出レベルは次の（１３）式により決定され
る。
ＧＣ装置２０の圧移動量、圧下変化率、圧下位置等の異
常を検出するものであり、走間板厚動作中に板厚変更量
に応じて検出レベルを変更しておく必要がある。圧下移
動量の異常検出レベルは次の（１３）式により決定され
る。
【００２６】
【数１３】
【００２７】ｋ：余裕率（１．５程度） また、圧下変化率異常検出レベルは次の（１４）式によ
り決定される。
り決定される。
【００２８】
【数１４】
【００２９】ΔＳref ：圧下移動量設定、 Δτ：時
刻、ｋ：余裕率（１．５程度） 圧下位置異常検出レベルは次の（１５ａ），（１５ｂ）
式により決定される。
刻、ｋ：余裕率（１．５程度） 圧下位置異常検出レベルは次の（１５ａ），（１５ｂ）
式により決定される。
【数１５】 ＳrefU＝Ｓ0 ＋｜ΔＳref ｜ …（１５ａ）［上限］ ＳrefL＝Ｓ0 ＋｜ΔＳref ｜ …（１５ｂ）［下限］ ＳrefU：圧下上限位置、 ＳrefL：圧下下限位置 Ｓ0 ：圧下初期位置、 ΔＳref ：圧下移動量設定 以上の設定値変更を走間板厚変更指令により圧延中に行
う。
う。
【００３０】図４は７スタンド連続圧延機における板厚
変更制御の例を示す図である。図において、ＦＧＣ（仕
上げ板厚補償器）セットアップ部３０は図１の記憶部１
０を含むものであり、これは、Ａ材についての板厚スケ
ジュール及びセットアップを事前に計算する。ＦＧＣ
（仕上げ板厚補償器）３２は図１の板厚設定替装置・ゲ
イン補償器１４及び平滑装置１６に相当するものであ
り、ＡＧＣ装置３４は図１のＡＧＣ装置２０の制御系を
抽出した構成からなっている。
変更制御の例を示す図である。図において、ＦＧＣ（仕
上げ板厚補償器）セットアップ部３０は図１の記憶部１
０を含むものであり、これは、Ａ材についての板厚スケ
ジュール及びセットアップを事前に計算する。ＦＧＣ
（仕上げ板厚補償器）３２は図１の板厚設定替装置・ゲ
イン補償器１４及び平滑装置１６に相当するものであ
り、ＡＧＣ装置３４は図１のＡＧＣ装置２０の制御系を
抽出した構成からなっている。
【００３１】図５は図４の走変点トラッキング装置１２
の説明図である。図示のように、予め決められた走変点
位置（最終スタンド出側で、先端より３００ｍ圧延後）
をＦ1 スタンド出側に換算し、それを板長さ計測の目標
値とする。すなわち次の（１６）式によりその目標値を
求める。そして、Ｆ1 スタンドが噛み込み後（１７）式
によって板長さを測長し、（１８）式の条件が成立した
ときＦ1 STD の走間板厚変更指令を発行する。
の説明図である。図示のように、予め決められた走変点
位置（最終スタンド出側で、先端より３００ｍ圧延後）
をＦ1 スタンド出側に換算し、それを板長さ計測の目標
値とする。すなわち次の（１６）式によりその目標値を
求める。そして、Ｆ1 スタンドが噛み込み後（１７）式
によって板長さを測長し、（１８）式の条件が成立した
ときＦ1 STD の走間板厚変更指令を発行する。
【００３２】
【数１６】
【００３３】
【数１７】
【００３４】
【数１８】
【００３５】この指令によりＦ1 ＡＧＣ装置３４の目標
板厚に修正量を加算する（図１参照）。更に、走変更点
位置を出側測長システム（図５参照）で移動量を算出し
ながらＦ2 スタンドの到達を検出し、Ｆ2 スタンドの走
変指令を発行する。Ｆ2 〜Ｆ7 スタンドも同一ロジック
としている。なお、図５のＦ1 スタンドの測長システム
は、圧延ロールの回転と走変点有りの検出とを条件とし
てロールの回転速度を入力し板長さを求めている。Ｆ2
スタンド以降の測長システムの場合には、圧延ロールの
回転と走変有りの検出の他に、前スタンドの走変点有り
の検出を条件としてロールの回転速度を入力し板長さを
求めている。また、いずれのスタンドも測長シテムに学
習制御を施してその計測精度を高めている。
板厚に修正量を加算する（図１参照）。更に、走変更点
位置を出側測長システム（図５参照）で移動量を算出し
ながらＦ2 スタンドの到達を検出し、Ｆ2 スタンドの走
変指令を発行する。Ｆ2 〜Ｆ7 スタンドも同一ロジック
としている。なお、図５のＦ1 スタンドの測長システム
は、圧延ロールの回転と走変点有りの検出とを条件とし
てロールの回転速度を入力し板長さを求めている。Ｆ2
スタンド以降の測長システムの場合には、圧延ロールの
回転と走変有りの検出の他に、前スタンドの走変点有り
の検出を条件としてロールの回転速度を入力し板長さを
求めている。また、いずれのスタンドも測長シテムに学
習制御を施してその計測精度を高めている。
【００３６】図６は図４の実施例の動作を示すフローチ
ャートである。ＦＧＣセットアップ部３０は、Ａ材につ
いての板厚スケジュール及びセットアップを事前に計算
し、またＢ材についても板厚スケジュールを事前に計算
して記憶しているものとする。そして、Ａ材についてセ
ットアップされ、Ａ材が圧延される（Ｓ１）。このとき
のＡ材の圧延制御はＦ1 ＡＧＣ装置３４によりなされ
る。そして、走変点トラッキング装置１２が変更点（Ｃ
材）を検出すると、ＦＧＣ回路３２が駆動され、Ｆ1 Ａ
ＧＣ装置３４の目標値が変更され、その変更された目標
値に基いてＣ材を圧延する（Ｓ２）。即ち、ＦＧＣ回路
３２は（１２）式を演算しその演算結果がＦ1 ＡＧＣ装
置３４の目標値に加算され、Ｆ1 ＡＧＣ装置３４はその
目標値に基いてミルの圧下位置を制御する。他方、図１
の異常検出装置１８は上述のように設定値を演算し、Ｃ
材に応じた設定値に基いて異常の有無を検出する（Ｓ
４）。そして、走変点トラッキング装置１２がＢ材を検
出すると、Ｆ1 ＦＧＣ回路３２の駆動を停止し、Ｆ1 Ａ
ＧＣ装置３４はその動作を中断することなく、Ｂ材をそ
の板厚スケジュールに基いて圧延する（Ｓ５）。
ャートである。ＦＧＣセットアップ部３０は、Ａ材につ
いての板厚スケジュール及びセットアップを事前に計算
し、またＢ材についても板厚スケジュールを事前に計算
して記憶しているものとする。そして、Ａ材についてセ
ットアップされ、Ａ材が圧延される（Ｓ１）。このとき
のＡ材の圧延制御はＦ1 ＡＧＣ装置３４によりなされ
る。そして、走変点トラッキング装置１２が変更点（Ｃ
材）を検出すると、ＦＧＣ回路３２が駆動され、Ｆ1 Ａ
ＧＣ装置３４の目標値が変更され、その変更された目標
値に基いてＣ材を圧延する（Ｓ２）。即ち、ＦＧＣ回路
３２は（１２）式を演算しその演算結果がＦ1 ＡＧＣ装
置３４の目標値に加算され、Ｆ1 ＡＧＣ装置３４はその
目標値に基いてミルの圧下位置を制御する。他方、図１
の異常検出装置１８は上述のように設定値を演算し、Ｃ
材に応じた設定値に基いて異常の有無を検出する（Ｓ
４）。そして、走変点トラッキング装置１２がＢ材を検
出すると、Ｆ1 ＦＧＣ回路３２の駆動を停止し、Ｆ1 Ａ
ＧＣ装置３４はその動作を中断することなく、Ｂ材をそ
の板厚スケジュールに基いて圧延する（Ｓ５）。
【００３７】図７は従来技術における各部の動作を示し
たタイミングチャートある。このタイミングチャート
は、板厚変更の前後においてＡＧＣ装置のパラメータを
それぞれに関して最適な設定に修正しておき、板厚変更
の過渡期においては先行材に関連するＡＧＣパラータを
用いた場合の特性である。すなわち、板厚修正の過渡期
において（１０）式により圧下位置修正量を求めている
場合の例である。この例から分かるように、板厚変更の
過渡期においては従来のＡＧＣ装置による圧下位置修正
方法では、板厚が薄く塑性係数の高い場合ほど、圧下位
置を下げすぎているため張力変動やルーパー変動が大き
くなっていることが分かる。
たタイミングチャートある。このタイミングチャート
は、板厚変更の前後においてＡＧＣ装置のパラメータを
それぞれに関して最適な設定に修正しておき、板厚変更
の過渡期においては先行材に関連するＡＧＣパラータを
用いた場合の特性である。すなわち、板厚修正の過渡期
において（１０）式により圧下位置修正量を求めている
場合の例である。この例から分かるように、板厚変更の
過渡期においては従来のＡＧＣ装置による圧下位置修正
方法では、板厚が薄く塑性係数の高い場合ほど、圧下位
置を下げすぎているため張力変動やルーパー変動が大き
くなっていることが分かる。
【００３８】他方、第８図は上述の実施例における各部
の動作を示したタイミングチャートある。板厚変更前後
においては、それぞれの板厚に対して最適なＡＧＣパラ
メータを用いているが、板厚修正の過渡期においては、
上述のように圧下位置修正量を求めている。本実施例に
よれば、圧下位置修正量が適切であり、板厚が薄く塑性
係数が大きい後段スタンドにおいても、上記例に比べて
張力変動やルーパー変動が大きく低減されていることが
分かる。実機テストにあたっては最終スタンド板厚で４
００μの走間板厚変更に成功している。
の動作を示したタイミングチャートある。板厚変更前後
においては、それぞれの板厚に対して最適なＡＧＣパラ
メータを用いているが、板厚修正の過渡期においては、
上述のように圧下位置修正量を求めている。本実施例に
よれば、圧下位置修正量が適切であり、板厚が薄く塑性
係数が大きい後段スタンドにおいても、上記例に比べて
張力変動やルーパー変動が大きく低減されていることが
分かる。実機テストにあたっては最終スタンド板厚で４
００μの走間板厚変更に成功している。
【００３９】上述の実施例においてはＢＩＳＲＡ式のＡ
ＧＣについて説明したが、図１に示されるように、板厚
変更の前後で絶対値ＡＧＣと組み合わせ、ＢＩＳＲＡ式
ＡＧＣと切り替えて使用することは容易に実施できる。
ＧＣについて説明したが、図１に示されるように、板厚
変更の前後で絶対値ＡＧＣと組み合わせ、ＢＩＳＲＡ式
ＡＧＣと切り替えて使用することは容易に実施できる。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば次のような
効果が得られる。 １）ＡＧＣを行うようにしたので、目標厚さのみで圧下
設定変更ができ、新たな設定計算が不要である。 ２）推定圧延荷重、ロール膨張、ロール摩耗等の誤差が
含まれない、高精度の板厚変更が可能である。但し、ゲ
ージメータ式の制御方式に本発明を適用した場合には誤
差は残る。 ３）ＡＧＣの調整がＡ材、Ｂ材及びＣ材全てに亘って最
適化され、板厚変更の制御動作が安定になる。 ４）予測精度の向上によってルーパ、ロール速度などの
変動を小さくできるので、安定な板厚変更が可能になっ
ている。
効果が得られる。 １）ＡＧＣを行うようにしたので、目標厚さのみで圧下
設定変更ができ、新たな設定計算が不要である。 ２）推定圧延荷重、ロール膨張、ロール摩耗等の誤差が
含まれない、高精度の板厚変更が可能である。但し、ゲ
ージメータ式の制御方式に本発明を適用した場合には誤
差は残る。 ３）ＡＧＣの調整がＡ材、Ｂ材及びＣ材全てに亘って最
適化され、板厚変更の制御動作が安定になる。 ４）予測精度の向上によってルーパ、ロール速度などの
変動を小さくできるので、安定な板厚変更が可能になっ
ている。
【図１】本発明の一実施例に係る熱間圧延機の制御方法
を実施した制御装置の構成を示したブロック図である。
を実施した制御装置の構成を示したブロック図である。
【図２】圧延機の伸び曲線及び材料の塑性曲線の特性図
である。
である。
【図３】Ｃ材（板厚変更部分）の圧下設定のための説明
図である。
図である。
【図４】７スタンド連続圧延機に図１の実施例を適用し
た場合の構成を示すブロック図である。
た場合の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の走変点トラッキング装置の説明図であ
る。
る。
【図６】図４の実施例の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図７】従来技術における各部の動作を示すタイミング
チャートである。
チャートである。
【図８】図４の実施例における各部の動作を示すタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２１Ｂ 37/18 ＢＢＭ 8315−4Ｅ Ｂ２１Ｂ 37/00 １１４ 37/12 ＢＢＭ 8315−4Ｅ １１１ Ｂ (72)発明者 藤田 文夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 自動板厚制御を行ってミルの圧下位置を
制御する熱間圧延機の制御方法において、 一定目標値で板厚制御をする場合と、先行部分と後行部
分との目標板厚を走間中に変更する板厚変更制御をする
場合とで、相異なる圧下制御パラメータを使用して制御
することを特徴とする熱間圧延機の制御方法。 - 【請求項２】 板厚変更制御時に、自動板厚制御のチュ
−ニング率を補償した圧下設定変更量を与える請求項１
の熱間圧延機の制御方法。 - 【請求項３】 板厚変更制御時に、材料の塑性係数を入
側板厚が一定であると仮定して換算した見かけ塑性係数
を用いて圧下設定変更量を与える請求項１又は２記載の
熱間圧延機の制御方法。 - 【請求項４】 設備保護のために異常検出の設定値を、
板厚変更制御時における圧下条件に応じて変更する請求
項１、２又は３記載の熱間圧延機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5332855A JPH07185630A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 熱間圧延機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5332855A JPH07185630A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 熱間圧延機の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185630A true JPH07185630A (ja) | 1995-07-25 |
Family
ID=18259563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5332855A Pending JPH07185630A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 熱間圧延機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07185630A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022124462A (ja) * | 2021-02-15 | 2022-08-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板の板厚制御方法及び板厚制御装置 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5332855A patent/JPH07185630A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022124462A (ja) * | 2021-02-15 | 2022-08-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板の板厚制御方法及び板厚制御装置 |
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