JPH0788520A - 油圧圧下式圧延機の圧下シリンダの位置制御方法 - Google Patents

油圧圧下式圧延機の圧下シリンダの位置制御方法

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JPH0788520A
JPH0788520A JP5234615A JP23461593A JPH0788520A JP H0788520 A JPH0788520 A JP H0788520A JP 5234615 A JP5234615 A JP 5234615A JP 23461593 A JP23461593 A JP 23461593A JP H0788520 A JPH0788520 A JP H0788520A
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JP
Japan
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deviation
hydraulic
rolling
control valve
signal
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Pending
Application number
JP5234615A
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English (en)
Inventor
Toshihiro Fukaya
敏弘 深谷
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧圧下式圧延機の圧下シリンダの位置を比
例制御する際に、オフセット偏差の発生を抑制し、板厚
精度の向上を図る。 【構成】 油圧制御弁制御装置32で、圧下シリンダ位
置制御装置30から入力される油圧制御弁操作指令信号
2 と、油圧制御弁位置センサ26からのフィードバッ
ク信号F2 との偏差から生成される油圧制御弁位置指令
信号D3 を、油圧制御弁22に入力し、その位置を制御
して圧下シリンダ16の位置を制御する際、比較器34
で求まる圧下シリンダ位置指令信号D1 と圧下シリンダ
位置検出信号F1 の偏差と、比例ゲイン関数38とを乗
算器36で乗算して得られる比例制御時の操作量(信
号)に、積分器43で求まる同偏差の積分値と積分ゲイ
ン48とを乗算器44で乗算して得られる積分補正信号
Cを加算器46で加算し、比例制御時の操作量を制御偏
差の積分値に応じて補正した油圧制御弁操作指令信号D
2 を生成させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧圧下式圧延機が有
する圧下シリンダの位置を常時適切に制御することがで
きる油圧圧下式圧延機の圧下シリンダの位置制御方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】図2は、油圧圧下式圧延機の一例の要部
を示す概略正面図、図3は、その概略側面図である。
【0003】上記油圧圧下式圧延機は、被圧延材Pを圧
延するための上下一対のワークロール10と、上下ワー
クロール10のそれぞれを押え付ける上下一対のバック
アップロール12とを備えており、圧延時における両ワ
ークロール10のロール間隔の調整が、下側のバックア
ップロール12におけるワークサイドとドライブサイド
の両軸受部14に設けられた一対の油圧式圧下シリンダ
16の位置制御により行われるようになっている。
【0004】一般に、油圧圧下式圧延機の圧下シリンダ
の位置制御においては、例えば図4のゲージメータAG
C(自動板厚制御)による板厚制御系のブロック線図に
示されるように、制御偏差に比例した操作量を出力して
位置制御を行う比例制御方式が採用されている。このブ
ロック線図は、北村等による「パラメータ推定による圧
延機の電気油圧サーボ系動特性のオンライン診断技
術」:システム制御情報学会論文誌,Vol. 4,No.6
,P238に記載されている。この制御系において、
KはAGCゲイン、Gs (s)は油圧サーボ系の伝達関
数、sはラプラス演算子、Δ hg は板厚偏差量、Δr は
油圧サーボ系の入力信号(AGC信号)、ΔHは入側板
厚変動、Δh は出側板厚変動、ΔSはロールギャップ変
動、ΔPは圧延荷重変動、Qは被圧延材の塑性係数、M
はミル定数、k はチューニング率である。
【0005】上記のように、圧下シリンダの位置制御に
比例制御が用いられる理由は、その位置制御にマイクロ
メータオーダの精度とミリセカンドオーダの高応答性が
要求されることにある。この比例制御について、図5に
ブロック線図で示す制御系の一例を参照して更に説明す
る。
【0006】この図5には、一基の圧下シリンダ16に
ついての位置制御系が示してある。この圧下シリンダの
16の位置は、油圧圧下タンク18から油圧ポンプ20
により送られる作動油の流量を、油圧制御弁22で調整
することにより操作され、その位置が圧下シリンダ位置
センサ24で検出され、又、油圧制御弁22の位置は油
圧制御弁位置センサ26で検出されるようになってい
る。なお、図中28は油圧戻り本管である。
【0007】上記圧下シリンダ16の位置制御は、圧下
シリンダ位置制御装置30と油圧制御弁制御装置32に
よって、以下のようにして前記油圧制御弁22の位置を
調整することにより行われる。
【0008】圧下シリンダ位置制御装置30では、比較
器34で圧下シリンダ位置指令信号D1 とフィードバッ
クされる圧下シリンダ位置検出信号F1 の偏差(制御偏
差)を生成し、乗算器36で該制御偏差と比例ゲイン関
数38とを乗算し、それをD−A変換器40でD−A変
換して油圧制御弁操作指令信号D2 とし、該指令信号D
2 を前記油圧制御弁制御装置32に出力する。
【0009】この油圧制御弁操作指令信号D2 が油圧制
御弁制御装置32に入力されると、該指令信号D2 と油
圧制御弁位置センサ26からフィードバックされる油圧
制御弁位置検出信号F2 との偏差に相当する油圧制御弁
位置指令信号D3 が生成され、該油圧制御弁位置指令信
号D3 が油圧制御弁22に入力されることにより、その
弁の位置が操作され、圧下シリンダ16が前記圧下シリ
ンダ位置指令信号D1に相当する目標位置に一致するよ
うに制御される。
【0010】上述した圧下シリンダの位置制御系で実行
される比例制御に用いられる比例ゲイン(関数)38
は、圧下シリンダ16にかかる負荷(圧延荷重)の関数
となっており、ここでは複数の比例ゲイン関数が用意さ
れている。即ち、負荷の高い領域で用いられる高ゲイン
と、負荷の低い領域で用いられる低ゲインが用意され、
又、圧下シリンダの上昇動作と下降動作とでは負荷が異
なることから、シリンダの動作方向別に2種類の負荷関
数からなる比例ゲインが用意されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧下シ
リンダの位置制御に前述した比例制御方式を採用する場
合には、比例制御であるが故に、油圧制御弁の偏摩擦に
よる弁中立点ずれや電気的ゼロ点ずれ等に起因するオフ
セット偏差が必然的に発生する。ここで言うオフセット
とはロール開度であり、オフセット偏差とはその目標値
からのずれを意味する。
【0012】又、前述のように比例ゲインは負荷によっ
て変化するため、負荷の大きさによってこのオフセット
偏差量が変化するという現象も発生する。
【0013】又、前記図2に示したように、圧下シリン
ダ16は、一基の圧延機に対してワークサイドとドライ
ブサイドのそれぞれに一基づつ配置され、各圧下シリン
ダ16で独立に協調を取りながら位置制御が行われてい
る。ところが、連続圧延機等で走間(圧延中)に圧下位
置の設定変更を実施する場合(この設定変更では、現状
実績圧下位置に対して相対変化量を与える)、ワークサ
イドとドライブサイドとに配置されている両圧下シリン
ダ16に生じているオフセット偏差の間に差異が存在す
ると、圧下位置の変更を繰返すことによって両圧下シリ
ンダのオフセット偏差の間の差異が積算される形となり
その結果レベリング量(両圧下シリンダ圧下位置間の
差)が設定した値から徐々に変化してしまうという問題
もある。
【0014】このように、オフセット偏差が生じると、
長期的にみると種々の問題が生じることになるため、こ
のオフセット偏差を常に監視する必要があると共に、月
に一回程度の割合で、生じているオフセット偏差を無く
すためのオフセット調整(ゼロ調整)を実施せざるを得
ず、そのためメンテナンス上の負担となっている。
【0015】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、圧下シリンダの位置を比例制御する
際に、オフセット偏差の発生を抑制することができる油
圧圧下式圧延機の圧下シリンダの位置制御方法を提供す
ることを課題とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、油圧圧下式圧
延機に取付けられている圧下シリンダの位置を制御系で
生成される操作量に基づいて制御する油圧圧下式圧延機
の圧下シリンダの位置制御方法において、圧下シリンダ
の指令位置と検出位置との差である制御偏差に比例した
操作量を基本とすると共に、該操作量に対して、制御偏
差の積分値に応じた補正を行うことにより、前記課題を
解決したものである。
【0017】
【作用】本発明においては、圧下シリンダの位置制御を
行う際、比例制御を基本としながらも、制御偏差の積分
値に応じた操作量の補正を行うようにしたので、圧下シ
リンダの位置制御に比例積分制御(PI制御)を行うこ
とが可能となる。
【0018】その結果、制御系安定時のオフセット偏差
に対しては常に補正がかかり、該オフセット偏差を略ゼ
ロに抑えることが可能となるため、圧下スタンドの位置
制御を常時高精度で行うことができ、操業の安定化を図
ることが可能となる。
【0019】又、上記のようにオフセット偏差の発生を
抑制できることから、オフセット偏差を常時監視する必
要がなくなり、又、オフセット偏差のゼロ調整を実施す
る必要がなくなるという利点もある。
【0020】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
【0021】図1は、本発明に係る一実施例に適用され
る圧下シリンダの位置制御系の概略構成を示す、前記図
5に相当するブロック線図である。
【0022】本実施例に適用される上記制御系は、比較
器34とD−A変換器40との間に、加算器42からな
る積分器43と、乗算器44と、加算器46とからなる
積分補正ループを追加した以外は、前記図5に示した制
御系と実質的に同一である。
【0023】上記積分補正ループでは、乗算器44にお
いて、比較器34で生成された偏差信号を積分器43で
積分して得られる制御偏差の積分値と、積分補正ゲイン
48とを乗算して補正信号Cを生成し、加算器46にお
いて、この補正信号Cを乗算器36で生成された比例制
御の操作信号(操作量)に加算し、該操作信号を制御偏
差の積分値による補正を行うようになっている。
【0024】本実施例においては、位置制御偏差(圧下
シリンダ位置指令信号D1 と圧下シリンダ位置検出信号
1 の差)による比例制御を基本としながら、上記補正
ループにより制御偏差の積分値による補正を実施するよ
うにしたので、制御系安定時のオフセット偏差を極めて
小さく抑えることができる。なお、その際、前記積分補
正ゲイン48は、比例制御動作による高応答性を損わ
ず、しかも数十秒のオーダーでオフセット偏差の吸収が
行われるように時定数を調整することが重要である。
【0025】前記図5に示した従来の単純比例制御の場
合は、2つの油圧制御弁22にゼロ点ずれが発生する
と、制御系が安定状態を維持するために、油圧制御弁位
置操作指令信号D2 及び油圧制御弁位置指令信号D
3 は、ゼロ点ずれに相当する値を取らなければならな
い。その結果、制御系が安定状態にあっても、圧下シリ
ンダ位置指令信号D1 とフィードバックされる圧下シリ
ンダ位置検出信号F1 に差異が必然的に生じてしまう。
【0026】又、同様の油圧制御弁22のゼロ点ずれに
対して、制御系を安定させるための油圧制御弁操作指令
信号D2 と油圧制御弁位置指令信号D3 の値は一定値と
なるが、比例ゲイン関数38が変化すれば、圧下シリン
ダ位置指令信号D1 と圧下シリンダ位置検出信号F1
差(制御偏差)の安定する値もおのずと変化してしま
う。
【0027】これに対し、本発明によれば、この制御偏
差を積分し、その積分値に応じた補正をするようにして
あるので、自動的に制御偏差を無くす方向に常に補正が
働くようになる。
【0028】従って、制御系安定時のオフセット偏差を
略ゼロに抑えることが可能となるため、圧下シリンダの
位置制御を常時高精度で行うことが可能となる。
【0029】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
【0030】例えば、圧下シリンダは、上部ロール側に
設けた場合であってもよい。
【0031】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
圧下シリンダの位置を制御するための操作量を、制御偏
差の積分値に応じて補正するようにしたので、制御系安
定時のオフセット偏差を小さく抑えることが可能とな
る。
【0032】又、本発明によれば、上記のように設備の
不具合が生じることを防止できると共に、自動的にオフ
セット偏差を無くすように補正がかかるので、従来定期
的に実施していたオフセットのゼロ点監視や、ゼロ調整
作業を省略できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施例に適用される制御系の概
略構成を示すブロック線図
【図2】油圧圧下式圧延機の要部を示す概略正面図
【図3】油圧圧下式圧延機の要部を示す概略側面図
【図4】ゲージメータAGCによる板厚制御系を示すブ
ロック線図
【図5】従来の圧下シリンダ位置制御系の概略構成を示
すブロック線図
【符号の説明】
10…ワークロール 12…バックアップロール 14…軸受部 16…圧下シリンダ 18…油圧圧下タンク 20…油圧ポンプ 22…油圧制御弁 24…圧下シリンダ位置センサ 26…油圧制御弁位置センサ 28…油圧戻り本管 30…圧下シリンダ位置制御装置 32…油圧制御弁制御装置 34…比較器 36、44…乗算器 38…比例ゲイン関数 40…D−A変換器 42、46…加算器 43…積分器 48…積分補正ゲイン P…被圧延材 D1 …圧下シリンダ位置指令信号 D2 …油圧制御弁操作指令信号 D3 …油圧制御弁位置指令信号 C…積分補正信号 F1 …圧下シリンダ位置検出信号 F2 …油圧制御弁位置検出信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】油圧圧下式圧延機に取付けられている圧下
    シリンダの位置を制御系で生成される操作量に基づいて
    制御する油圧圧下式圧延機の圧下シリンダの位置制御方
    法において、 圧下シリンダの指令位置と検出位置との差である制御偏
    差に比例した操作量を基本とすると共に、 該操作量に対して、制御偏差の積分値に応じた補正を行
    うことを特徴とする油圧圧下式圧延機の圧下シリンダの
    位置制御方法。
JP5234615A 1993-09-21 1993-09-21 油圧圧下式圧延機の圧下シリンダの位置制御方法 Pending JPH0788520A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102284506A (zh) * 2011-06-17 2011-12-21 中冶南方工程技术有限公司 工作辊弯辊和平衡液压控制***
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