JPH09239417A - Controller of hot rolling mill - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a controller of a hot rolling mill reduced tension variation by estimating mass flow variation due to variation of friction coefficient, and manipulating roll velocity. SOLUTION: Flow rate controllers 16, 19 output timing to alter the flow rate of lubricant to variation quantity arithmetic units 14A, 148. Sheet thickness controllers 23, 25 output roll gap operated manipulated variables to roll gap controllers 22, 24. The controllers 22, 24 are provided at each stand, and control the roll gaps at the roll stands 1 and 2. Rolling load detectors 26, 27 detect the rolling loads at the stands 1, 2, and the detected value is outputted to the variation quantity arithmetic unit 14A, 14B, and the rolling load variation quantity is operated at every control pitches and forward slip variation quantity is operated, and is outputted to a speed correction quantity arithmetic unit 13. Thereby, the mass flow variation due to feeding the lubricant is able to be reduced, and stable rolling is able to be achieved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板等の圧延材を
連続的に圧延する圧延スタンドを複数直列に配置した圧
延機の制御装置に係り、とくに隣り合う２つの圧延スタ
ンド間に発生する圧延材の体積速度（以下、マスフロー
という。）の変化を低減する熱間圧延機の制御装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a rolling mill having a plurality of rolling stands arranged in series for continuously rolling a rolled material such as a steel plate, and particularly to rolling that occurs between two adjacent rolling stands. The present invention relates to a controller for a hot rolling mill that reduces changes in the volume velocity (hereinafter referred to as mass flow) of a material.

【０００２】[0002]

【従来の技術】圧延機において、スタンド間の圧延材に
印加される張力を所定の値に制御することは、操業の安
定性と圧延材の品質とを確保する上で重要である。この
ため、たとえば熱間仕上げ圧延機では、スタンド間に張
力計をそなえた機械式のルーパを設置し、ルーパの角度
と張力計で検出した張力とが所定の値になるように、圧
延スタンドの速度とルーパ駆動電動機の速度とを操作す
るルーパ制御が行われている。2. Description of the Related Art In a rolling mill, it is important to control the tension applied to the rolled material between stands to a predetermined value in order to ensure the stability of operation and the quality of the rolled material. For this reason, for example, in a hot finish rolling mill, a mechanical looper equipped with a tension meter is installed between the stands, and the rolling stand is installed so that the angle of the looper and the tension detected by the tension meter have predetermined values. Looper control is performed to operate the speed and the speed of the looper drive motor.

【０００３】さらに、ルーパ制御では応答できない張力
変動に対して、張力変動の原因である隣り合う２つのス
タンド間のマスフロー変化を予測し、予測したマスフロ
ー変化量を打ち消すように、ロール速度を操作するマス
フロー制御が行われている（特開昭５８−８１５０６参
照）。Further, with respect to a tension fluctuation that cannot be responded by the looper control, a change in mass flow between two adjacent stands, which is the cause of the tension fluctuation, is predicted, and the roll speed is manipulated so as to cancel the predicted mass flow change amount. Mass flow control is performed (see JP-A-58-81506).

【０００４】このマスフロー制御を、図６を用いて説明
する。図６には、説明を簡単にするため、本発明とは直
接には関係しないルーパ制御については省略している。This mass flow control will be described with reference to FIG. In FIG. 6, for simplicity of explanation, looper control not directly related to the present invention is omitted.

【０００５】図６において、１および２は圧延材３を圧
延するｉスタンドおよび（ｉ＋１）スタンドであり、そ
れぞれ電動機４、５により駆動される。電動機４，５
は、その回転数が速度制御装置（ＡＳＲ）６、７により
所定の値に制御される。これら速度制御装置６、７は、
圧延機全体の速度を決定する主速度設定器（ＭＲＨ）
８、ならびにスタンド速度設定器（ＳＳＲＨ）９、１０
により、ｉおよび（ｉ＋１）スタンドの速度が設定さ
れ、この設定速度に応じた制御動作を行う。すなわち、
ｉおよび（ｉ＋１）スタンドは、主速度設定器８および
スタンド速度設定器９，１０で決定される速度基準に応
じた速度で運転される。そして、ｉおよび（ｉ＋１）ス
タンド間の張力ｔfiは、式（１）で表される。すなわ
ち、In FIG. 6, 1 and 2 are an i stand and an (i + 1) stand for rolling the rolled material 3, which are driven by electric motors 4 and 5, respectively. Electric motors 4, 5
Is controlled by the speed control devices (ASR) 6 and 7 to a predetermined value. These speed control devices 6 and 7 are
Main speed setting device (MRH) that determines the speed of the entire rolling mill
8 and stand speed setting device (SSRH) 9, 10
Thus, the speeds of the i and (i + 1) stand are set, and the control operation according to the set speed is performed. That is,
The i and (i + 1) stands are operated at speeds according to the speed reference determined by the main speed setter 8 and the stand speed setters 9 and 10. The tension tfi between the i and (i + 1) stands is expressed by the equation (1). That is,

【０００６】[0006]

【数１】 ここで、Ｅは圧延材のヤング率、Ｌはスタンド間距離、
ＶE は入り側板速度、Ｖo は出側板速度。である。[Equation 1] Here, E is the Young's modulus of the rolled material, L is the distance between the stands,
VE is the entrance side plate speed, and Vo is the exit side plate speed. It is.

【０００７】上記式（１）で明らかなように、（ｉ＋
１）スタンドの入り側板速度とｉスタンドの出側板速度
とを等しくすれば、張力は変動しない。すなわち、この
マスフロー制御は、ＶEi+1＝Ｖoiとなるようにロール速
度を操作する。As is clear from the above equation (1), (i +
1) If the speed of the entrance side plate of the stand and the speed of the exit side plate of the i stand are made equal, the tension does not change. That is, this mass flow control operates the roll speed so that VEi + 1 = Voi.

【０００８】この図６におけるブロック１１は、マスフ
ロー制御によるｉスタンド速度修正量演算装置であり、
式（２）により速度修正量を演算する。すなわち、Block 11 in FIG. 6 is an i-stand speed correction amount calculation device by mass flow control.
The speed correction amount is calculated by the equation (2). That is,

【０００９】[0009]

【数２】 ここで、 Ｖi ：ｉスタンドロール速度 Ｖi+1 ：（ｉ＋１）スタンドロール速度 ｈi+1 ：（ｉ＋１）スタンド出側板厚 Ｈi+1 ：（ｉ＋１）スタンド入り側板厚 ｆi+1 ：（ｉ＋１）スタンド先進率 ｆi ：ｉスタンド先進率 Δ ：変化量または修正量。 である。[Equation 2] Here, Vi: i stand roll speed Vi + 1: (i + 1) stand roll speed hi + 1: (i + 1) stand output side plate thickness Hi + 1: (i + 1) stand side plate thickness fi + 1: (i + 1) stand advanced Rate fi: i stand advanced rate Δ: change amount or correction amount. It is.

【００１０】上記式（２）に示すように、ｉスタンドロ
ール速度修正量ΔＶi は、（ｉ＋１）スタンドロール速
度修正率、（ｉ＋１）スタンド出側板厚変化率、（ｉ＋
１）スタンド入り側板厚変化率、（ｉ＋１）スタンド先
進率変化率およびｉスタンド先進率変化率、ならびにｉ
スタンドロール速度現在値Ｖi の各値によって決定され
る。As shown in the above equation (2), the i stand roll speed correction amount ΔVi is (i + 1) stand roll speed correction rate, (i + 1) stand output side plate thickness change rate, (i +
1) Side plate thickness change rate with stand, (i + 1) stand advanced rate change rate and i stand advanced rate change rate, and i
It is determined by each value of the stand roll speed present value Vi.

【００１１】また、図６のブロック１２は、式（１）右
辺の各変化量Δｈi+1 ，ΔＨi+1 ，Δｆi+1 ，Δｆi を
演算し、速度修正量演算装置１１へ出力する変化量演算
装置である。ここで、出側板厚変化量は、式（３）で求
めた出側板厚のある時点における値からの変化量として
演算する。すなわち、The block 12 in FIG. 6 calculates the change amounts Δhi + 1, ΔHi + 1, Δfi + 1, Δfi on the right side of the equation (1), and outputs them to the speed correction amount calculation device 11. It is a device. Here, the output side plate thickness change amount is calculated as a change amount from the value of the output side plate thickness obtained by the equation (3) at a certain time. That is,

【００１２】[0012]

【数３】 ここで、 Ｓi+1 ：（ｉ＋１）スタンドロールギャップ Ｐi+1 ：（ｉ＋１）スタンド圧延荷重 Ｍi+1 ：（ｉ＋１）スタンドミル定数。 であり、Ｓi+1 ，Ｐi+1 は検出値を用いる。(Equation 3) Here, Si + 1: (i + 1) stand roll gap Pi + 1: (i + 1) stand rolling load Mi + 1: (i + 1) stand mill constant. And the detected values are used for Si + 1 and Pi + 1.

【００１３】また、入り側板厚変化量は、たとえば式
（３）と同様のゲージメータ式で求めたｉスタンド出側
板厚を、ｉ〜（ｉ＋１）スタンド間の圧延材搬送時間だ
け遅延し、（ｉ＋１）スタンド入り側板厚とし、ある時
点における入り側板厚からの変化量として演算する。Further, the entrance side plate thickness change amount is obtained by delaying the i-stand exit side plate thickness obtained by, for example, a gauge meter formula similar to the formula (3) by a rolling material conveying time between i to (i + 1) stands. i + 1) The stand-in side plate thickness is calculated, and the amount of change from the stand-in side plate thickness at a certain point is calculated.

【００１４】また、先進率の変化量は、入り側板厚、出
側板厚および圧延材の変形抵抗の変化量の関数として式
（４）および式（５）で演算する。すなわち、Further, the amount of change in the advanced rate is calculated by the equations (4) and (5) as a function of the amount of change in the entry side plate thickness, the exit side plate thickness and the deformation resistance of the rolled material. That is,

【００１５】[0015]

【数４】 ここで、Δｋは変形抵抗変化量であり、圧延荷重実績値
から推定する。また、(Equation 4) Here, Δk is the amount of deformation resistance change and is estimated from the actual rolling load value. Also,

【００１６】[0016]

【数５】 はｙに対するｘの影響係数であり、数式またはテーブル
索引等により決定される。である。(Equation 5) Is a coefficient of influence of x on y, and is determined by a mathematical expression or a table index. It is.

【００１７】以上のように、従来より行われているマス
フロー変化に対する制御は、入り側板厚、出側板厚およ
び変形抵抗の変化量から演算したロール速度修正量を用
いて行っている。As described above, the conventional control for the mass flow change is performed by using the roll speed correction amount calculated from the change amounts of the entrance side plate thickness, the exit side plate thickness and the deformation resistance.

【００１８】[0018]

【発明が解決しようとする課題】近年、ロール原単位の
低減や圧延材の品質向上を目的に、熱間圧延機において
も潤滑油を用いている。潤滑油は、ロールと圧延材間の
摩擦係数を低減する効果があり、摩擦係数が小さくなる
ことで圧延荷重や圧延トルクも減少する。さらに、摩擦
係数の変化はマスフローにも影響する。In recent years, lubricating oil has been used also in hot rolling mills for the purpose of reducing the unit consumption of rolls and improving the quality of rolled materials. Lubricating oil has the effect of reducing the coefficient of friction between the roll and the rolled material, and the reduction of the coefficient of friction also reduces the rolling load and rolling torque. Furthermore, changes in the coefficient of friction also affect mass flow.

【００１９】図３は、ロールと圧延材の関係を示した図
である。図３において、Ｈは入り側板厚、ｈは出側板
厚、Ｈn は中立点での板厚、ＶE は入り側板速度、Ｖは
ロール速度、Ｖo は出側板速度、αは噛み込み角、θn
は中立角、Ｄはロール直径である。後進率をｂ、先進率
をｆとすると、入り側板速度、出側板速度とロール速度
との関係は、式（６）および式（７）となる。すなわ
ち、 ＶE ＝Ｖ・（１−ｂ） ……（６） Ｖo ＝Ｖ・（１＋ｆ） ……（７） である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between rolls and rolled material. In FIG. 3, H is the entrance side plate thickness, h is the exit side plate thickness, Hn is the plate thickness at the neutral point, VE is the entrance side plate speed, V is the roll speed, Vo is the exit side plate speed, α is the biting angle, and θn
Is the neutral angle and D is the roll diameter. Assuming that the reverse speed is b and the forward speed is f, the relationship between the entrance side plate speed, the exit side plate speed, and the roll speed is given by equations (6) and (7). That is, VE = V * (1-b) ... (6) Vo = V * (1 + f) ... (7).

【００２０】また、図３の関係から、 Ｖo ・ｈ＝Ｖ・ｈn ・cos θn ……（８） ここで、 ｈn ＝ｈ＋Ｄ（１−cos θn ） ……（９） で表される。である。この関係を用いると、先進率ｆ
は、From the relationship shown in FIG. 3, Vo * h = V * hn * cos .theta.n (8) where hn = h + D (1-cos .theta.n) (9). It is. Using this relationship, the advanced rate f
Is

【００２１】[0021]

【数６】 で表され、θn が小さい場合には式（１１）で近似でき
る。すなわち、(Equation 6) And θn is small, it can be approximated by equation (11). That is,

【００２２】[0022]

【数７】 である。つまり、先進率ｆは中立角θn の自乗にほぼ比
例する。(Equation 7) It is. That is, the advanced rate f is approximately proportional to the square of the neutral angle θn.

【００２３】一方、中立角と摩擦係数との関係は、摩擦
力の水平方向成分の釣り合いの関係から式（１２）が成
立する。すなわち、On the other hand, the relationship between the neutral angle and the friction coefficient is established by the equation (12) from the balance relationship of the horizontal component of the frictional force. That is,

【００２４】[0024]

【数８】 である。この式（１２）において、μはロールと圧延材
との間の摩擦係数であり、摩擦係数が小さくなると中立
角は小さくなり、中立点が出側に移動することが式（１
２）から分かる。(Equation 8) It is. In this formula (12), μ is a coefficient of friction between the roll and the rolled material, and when the coefficient of friction becomes smaller, the neutral angle becomes smaller and the neutral point moves to the exit side.
You can see from 2).

【００２５】この式（１２）と式（１１）との関係か
ら、潤滑油を供給し摩擦係数が小さくなると先進率ｆは
小さくなると言える。さらに、式（６）および式（７）
から摩擦係数が小さくなると、先進率が小さくなること
から出側板速度は小さくなり、中立点が出側に移動する
ことから後進率は大きくなるため、入り側板速度も小さ
くなると言える。From the relationship between the equations (12) and (11), it can be said that when the lubricating oil is supplied and the friction coefficient decreases, the advance rate f decreases. Furthermore, equation (6) and equation (7)
Therefore, it can be said that when the friction coefficient becomes smaller, the advance rate becomes smaller and the exit side plate speed becomes smaller, and since the neutral point moves to the exit side, the reverse ratio becomes larger and the entrance side plate speed becomes smaller.

【００２６】以上述べたように、潤滑油により摩擦係数
が変化することで、スタンド入り側および出側速度が変
化する。これは、式（１）で明らかなように、張力の変
動として現れてしまう。しかし、従来のマスフロー制御
では、摩擦係数の変化による板速度の変化は何等考慮し
ていない。したがって、従来のマスフロー制御では潤滑
油の供給によるマスフローの変化は制御できず、大きな
張力変動が発生してしまう問題がある。As described above, the speed of entering the stand and the speed of exiting the stand are changed by changing the friction coefficient by the lubricating oil. This appears as a change in tension, as is clear from the equation (1). However, the conventional mass flow control does not consider the change of the plate speed due to the change of the friction coefficient. Therefore, the conventional mass flow control cannot control the change of the mass flow due to the supply of the lubricating oil, and there is a problem that a large tension fluctuation occurs.

【００２７】本発明は、上述の点を考慮してなされたも
ので、潤滑油が供給された圧延状態においても、摩擦係
数の変化によるマスフロー変化を推定し、ロール速度を
操作することによってマスフローの変化すなわち張力変
化を低減した熱間圧延機の制御装置を提供することを目
的とする。The present invention has been made in consideration of the above points. Even in a rolling state in which lubricating oil is supplied, the change in mass flow due to the change in the friction coefficient is estimated, and the roll speed is manipulated to control the mass flow. An object of the present invention is to provide a control device for a hot rolling mill in which a change, that is, a change in tension is reduced.

【００２８】[0028]

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、請求項１記載の、複数の圧延スタンドが直列
に配置されてなり、ロールと圧延材との接触面に潤滑油
を供給しながら圧延材を連続的に圧延する圧延機の制御
装置において、前記潤滑油の流量変更開始および終了の
タイミング信号を生じるタイミング信号出力手段と、隣
合う２つのスタンドそれぞれの圧延荷重を検出する圧延
荷重検出手段と、前記タイミング信号出力手段からのタ
イミング信号および前記圧延荷重検出手段からの圧延荷
重検出信号を得て、前記２つのスタンドそれぞれの潤滑
油の供給前後での圧延荷重の変化量を検出する変化量検
出手段と、この変化量検出手段により検出した圧延荷重
の変化量から上記２つのスタンドのうちの予め定められ
た一方のロール速度修正量を演算する演算手段と、この
演算手段により演算されたロール速度修正量に応じてロ
ール速度を制御する制御手段とをそなえ、前記接触面の
摩擦係数の変化による前記２つのスタンド間のマスフロ
ーを制御することを特徴とする熱間圧延機の制御装置、
請求項２記載の、請求項１記載の熱間圧延機の制御装置
における前記タイミング信号出力手段からの、潤滑油の
流量変更開始タイミングにおける圧延荷重値を基準と
し、この基準値からの偏差を圧延荷重の変化量とする熱
間圧延機の制御装置、請求項３記載の、請求項１記載の
熱間圧延機の制御装置における前記タイミング信号出力
手段からの、潤滑油の流量変更開始から流量変更終了の
のち所定時間経過までの間、制御を行う熱間圧延機の制
御装置、請求項４記載の、ロールギャップの操作によ
り、そのスタンドの出側板厚を制御する板厚制御装置を
そなえた複数の圧延スタンドが直列に配置されてなり、
ロールと圧延材との接触面に潤滑油を供給しながら圧延
材を連続的に圧延する圧延機の制御装置において、前記
潤滑油の流量変更開始および終了のタイミング信号を生
じるタイミング信号出力手段と、隣合う２つのスタンド
それぞれの圧延荷重を検出する圧延荷重検出手段と、前
記タイミング信号出力手段からのタイミング信号および
前記圧延荷重検出手段からの圧延荷重検出信号を得て、
前記２つのスタンドそれぞれの潤滑油の供給前後でのロ
ールギャップの変化量を検出する変化量検出手段と、こ
の変化量検出手段により検出したロールギャップの変化
量から上記２つのスタンドのいずれか一方のロール速度
修正量を演算する演算手段と、この演算手段により演算
されたロール速度修正量に応じてロール速度を制御する
制御手段とをそなえ、前記接触面の摩擦係数の変化によ
る前記２つのスタンド間のマスフローを制御することを
特徴とする熱間圧延機の制御装置、請求項５記載の、請
求項４記載の熱間圧延機の制御装置における前記タイミ
ング信号出力手段からの、潤滑油の流量変更開始タイミ
ングにおけるロールギャップ検出値を基準とし、この基
準値からの偏差をロールギャップの変化量とする熱間圧
延機の制御装置、および請求項６記載の、請求項４記載
の熱間圧延機の制御装置における前記タイミング信号出
力手段からの、潤滑油の流量変更開始タイミングから流
量変更終了タイミングからある一定時間後までの間、制
御を行う熱間圧延機の制御装置、を提供するものであ
る。To achieve the above object, in the present invention, a plurality of rolling stands according to claim 1 are arranged in series, and lubricating oil is supplied to a contact surface between a roll and a rolled material. Meanwhile, in a control device for a rolling mill that continuously rolls rolled material, a timing signal output means for generating timing signals for starting and ending the change of the flow rate of the lubricating oil, and rolling for detecting the rolling load of each of two adjacent stands. The load detection means, the timing signal from the timing signal output means, and the rolling load detection signal from the rolling load detection means are obtained to detect the amount of change in the rolling load before and after the supply of the lubricating oil to each of the two stands. Change amount detecting means and a predetermined one of the two stand speeds from the change amount of the rolling load detected by the change amount detecting means. The mass flow between the two stands is provided with a calculation means for calculating the correction amount and a control means for controlling the roll speed in accordance with the roll speed correction amount calculated by the calculation means. A controller for a hot rolling mill, which is characterized by controlling
The rolling load value at the timing of starting the change of the flow rate of the lubricating oil from the timing signal output means in the controller of the hot rolling mill according to claim 2 is used as a reference, and the deviation from this reference value is rolled. A controller of a hot rolling mill that uses the amount of change in load, and a flow rate change from the start of the flow rate change of the lubricating oil from the timing signal output means in the controller of the hot rolling mill according to claim 1 according to claim 3. 5. A plurality of hot rolling mill control devices that perform control until a predetermined time elapses after the end, and a plurality of plate thickness control devices that control the exit side plate thickness of the stand by operating the roll gap according to claim 4. The rolling stands of are arranged in series,
In a control device for a rolling mill that continuously rolls a rolled material while supplying lubricating oil to the contact surface between the roll and the rolled material, a timing signal output means for generating a timing signal for starting and ending the flow rate change of the lubricating oil, Rolling load detection means for detecting the rolling load of each of two adjacent stands, timing signals from the timing signal output means and rolling load detection signals from the rolling load detection means are obtained.
The change amount detecting means for detecting the change amount of the roll gap before and after the supply of the lubricating oil to each of the two stands, and the change amount of the roll gap detected by the change amount detecting means, one of the two stands. Comprising calculation means for calculating the roll speed correction amount and control means for controlling the roll speed according to the roll speed correction amount calculated by this calculation means, and between the two stands due to a change in the friction coefficient of the contact surface. Controller for a hot rolling mill, wherein the timing signal output means in the controller for a hot rolling mill according to claim 5 changes the flow rate of the lubricating oil. The roll gap detection value at the start timing as a reference, the controller of the hot rolling mill with the deviation from this reference value as the change amount of the roll gap, And control from the timing signal output means in the controller of the hot rolling mill according to claim 4 to the control from the timing change output timing of the lubricating oil to a certain time after the flow change end timing. The present invention provides a controller for a hot rolling mill that performs

【００２９】［発明の概念］本発明を実施するに当たっ
て、摩擦係数の変化そのものを直接測定することは、実
際上不可能である。そこで、本発明では、間接的な方法
で摩擦係数の変化を検出する。[Concept of the Invention] In carrying out the present invention, it is practically impossible to directly measure the change itself of the friction coefficient. Therefore, in the present invention, a change in the friction coefficient is detected by an indirect method.

【００３０】摩擦係数の変化を間接的に検出する第１の
方法は、圧延荷重実績値を用いる方法である。圧延荷重
は、一般に式（１３）で表される。すなわち、 Ｐ＝Ｂ・Ｋm ・Ｌd ・Ｑp ……（13） ここで、 Ｂ ：板幅 Ｋm ：変形抵抗 Ｌd ：ロールバイトの接触弧長 Ｑp ：圧下力関数と称し、ロールと圧延材間の摩擦力の
垂直成分すなわちフリクションヒルを表す係数。 である。そして、摩擦係数はこの圧下力関数に関係し、
摩擦係数が大きいと圧下力関数は大きくなる。The first method for indirectly detecting the change in the friction coefficient is to use the actual rolling load value. The rolling load is generally represented by formula (13). That is, P = B · Km · Ld · Qp (13) where, B: strip width Km: deformation resistance Ld: contact arc length of roll bite Qp: rolling force function, friction between roll and rolled material A coefficient that represents the vertical component of force, or friction hill. It is. And the friction coefficient is related to this rolling force function,
The larger the friction coefficient, the larger the rolling force function.

【００３１】図４は、潤滑油の流量をステップ状に増加
させた場合の、圧延荷重の変化を模式的に示した図であ
る。前述のように、潤滑油が増え摩擦係数が小さくなる
と圧延荷重は減少し、潤滑油の流量を減らすと圧延荷重
は増加する。FIG. 4 is a diagram schematically showing changes in rolling load when the flow rate of lubricating oil is increased stepwise. As described above, when the amount of lubricating oil increases and the friction coefficient decreases, the rolling load decreases, and when the flow rate of lubricating oil decreases, the rolling load increases.

【００３２】さらに発明者らが得た知見によれば、図４
のｔｄ１，ｔｄ２として示したように、圧延荷重の変化
は流量の変化に対しある時間遅れるとともに、圧延荷重
はステップ状には変化せず傾斜を持った変化を示す。こ
れは、ロール表面に付着した潤滑油がロールバイト内に
巻き込まれ、潤滑剤としての効果が発揮されるまでにあ
る時間を要するためと考えられる。このことは、圧延荷
重の変化が実際の摩擦係数の変化を的確に表していると
言える。Further, according to the knowledge obtained by the inventors, FIG.
As indicated by td1 and td2, the rolling load change is delayed for a certain time with respect to the flow rate change, and the rolling load does not change stepwise but shows a sloped change. It is considered that this is because it takes a certain amount of time for the lubricating oil adhering to the roll surface to be caught in the roll bite and to exert its effect as a lubricant. This means that the change in rolling load accurately represents the change in the actual friction coefficient.

【００３３】圧延荷重の変化と摩擦係数の変化による先
進率の変化との関係式は、式（１４）すなわち、The relational expression between the change of the rolling load and the change of the advanced rate due to the change of the friction coefficient is expressed by the equation (14):

【００３４】[0034]

【数９】 ここで、[Equation 9] here,

【００３５】[0035]

【数１０】 は、先進率に対する摩擦係数の影響係数で、たとえば式
（１１）および式（１２）を用いて算出できる。また、(Equation 10) Is the coefficient of influence of the friction coefficient on the advanced rate, and can be calculated using, for example, equations (11) and (12). Also,

【００３６】[0036]

【数１１】 は、圧延荷重に対する摩擦係数の影響係数で、たとえば
式（１３）から得られる。である。[Equation 11] Is the coefficient of influence of the friction coefficient on the rolling load and is obtained from, for example, equation (13). It is.

【００３７】ｉ，（ｉ＋１）スタンド間のマスフローの
変化を制御する場合には、ｉ，（ｉ＋１）スタンドに式
（１４）を適用し、得られた先進率変化量Δｆμi ，Δ
ｆμi+1 を式（１５）に代入し、ｉスタンドロール速度
操作量を演算する。すなわち、When controlling the change in the mass flow between the i and (i + 1) stands, the equation (14) is applied to the i and (i + 1) stands, and the obtained advance rate change amounts Δf μi and Δ are obtained.
Substituting fμi + 1 into equation (15), the i stand roll speed manipulated variable is calculated. That is,

【００３８】[0038]

【数１２】 である。(Equation 12) It is.

【００３９】摩擦係数を間接的に検出する第２の方法
は、ロールギャップ実績値を用いるものである。The second method for indirectly detecting the friction coefficient is to use the actual roll gap value.

【００４０】図５に、潤滑油の流量を変更した場合の圧
延荷重の変化、出側板厚の変化およびロールギャップの
変化を模式的に示す。前記のように、潤滑油の流量を変
更することで圧延荷重が変化する。この圧延荷重の変化
は、式（３）に示すように出側板厚の変化として現れ
る。この様子を、図５の出側板厚（１）に示す。FIG. 5 schematically shows changes in rolling load, changes in delivery side plate thickness, and changes in roll gap when the flow rate of lubricating oil is changed. As described above, the rolling load changes by changing the flow rate of the lubricating oil. This change in rolling load appears as a change in the outlet plate thickness as shown in equation (3). This state is shown in the outgoing plate thickness (1) in FIG.

【００４１】すなわち、圧延荷重の減少により、出側板
厚は薄くなる。ロールギャップを操作し出側板厚を目標
値に制御する板厚制御装置をそなえたスタンドにおいて
は、潤滑油の供給により出側板厚が変化する場合におい
ても、出側板厚の変化を無くす方向にロールギャップが
操作されるため、出側板厚は殆ど変化しない。図５の例
では、出側板厚が薄くなるためロールギャップは開く方
向に変化し、出側板厚は出側板厚（２）に示すようにほ
ぼ一定となる。That is, as the rolling load is reduced, the delivery side plate thickness is reduced. In a stand equipped with a plate thickness control device that controls the roll gap to control the output side plate thickness to a target value, even if the output side plate thickness changes due to the supply of lubricating oil, the roll is rolled in the direction to eliminate the change in the output side plate thickness. Since the gap is manipulated, the outlet plate thickness hardly changes. In the example of FIG. 5, since the delivery side plate thickness becomes thin, the roll gap changes in the opening direction, and the delivery side plate thickness becomes almost constant as shown in the delivery side plate thickness (2).

【００４２】このロールギャップの変化は、摩擦係数の
変化と同期することからロールギャップ実績値の変化量
を検出し、先進率変化量を式（１６）で演算する。すな
わち、Since the change in the roll gap is synchronized with the change in the friction coefficient, the change amount of the actual roll gap value is detected, and the change amount of the advanced rate is calculated by the equation (16). That is,

【００４３】[0043]

【数１３】 ここで、Ｋμs はロールギャップの変化量から摩擦係数
変化量を推定する係数であり、公知の圧延理論式を用い
て算出、あるいは実際の圧延データの解析等から予め決
定する。である。そして、ｉ，（ｉ＋１）スタンド間の
マスフローの変化を制御する場合には、ｉ，（ｉ＋１）
スタンドに式（１６）を適用し、得られた先進率変化量
Δμi ，Δｆμi+1 を式（１５）に代入し、ｉスタンド
ロール速度操作量を演算する。(Equation 13) Here, Kμs is a coefficient for estimating the amount of change in the friction coefficient from the amount of change in the roll gap, which is calculated using a known rolling theoretical formula, or is determined in advance from analysis of actual rolling data. It is. Then, when controlling the change of the mass flow between the i and (i + 1) stands, i, (i + 1)
Formula (16) is applied to the stand, and the obtained advance rate change amounts Δμi and Δfμi + 1 are substituted into formula (15) to calculate the i-stand roll speed operation amount.

【００４４】次に、式（１４）および式（１６）におけ
る圧延荷重変化量ΔＰ，ロールギャップ変化量ΔＳの算
出方法について記す。摩擦係数の変化を精度良く検出す
るために、ΔＰまたはΔＳを演算するための基準値は、
摩擦係数が変化する直前の値が望ましい。Next, a method of calculating the rolling load change amount ΔP and the roll gap change amount ΔS in the equations (14) and (16) will be described. In order to detect the change in the friction coefficient with high accuracy, the reference value for calculating ΔP or ΔS is
The value just before the friction coefficient changes is desirable.

【００４５】そこで本発明では、図５に示すように、潤
滑油の流量を変更するタイミングＡまたはＢにおける圧
延荷重ＰA ，ＰB 、またはロールギャップＳA ，ＳB を
ロックオンし、これからの偏差を圧延荷重変化量または
ロールギャップ変化量とする。Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 5, the rolling loads PA and PB or the roll gaps SA and SB at the timing A or B when the flow rate of the lubricating oil is changed are locked on and the deviation from this is rolled. Change amount or roll gap change amount.

【００４６】通常の熱間圧延機においては、圧延荷重は
圧延材の温度変化や圧延速度の変化などによって変化す
る。このため、板厚制御を行っているスタンドにおいて
は、ロールギャップもこれらの変化によって同様に変化
する。これら摩擦係数以外が原因となる圧延荷重の変化
またはロールギャップの変化に対するロール速度の操作
は、本発明の目的から外れたものとなる。In an ordinary hot rolling mill, the rolling load changes depending on the temperature change of the rolled material and the rolling speed. Therefore, in the stand where the plate thickness is controlled, the roll gap also changes due to these changes. Manipulation of roll speed for changes in rolling load or changes in roll gap due to factors other than these friction coefficients is outside the scope of the present invention.

【００４７】そこで本発明では、式（１４）または式
（１６）による先進率変化量の演算を限定した期間のみ
行うこととする。すなわち図５に示すように、潤滑油の
流量を変更するタイミングＡまたはＢから予め定めた期
間ｔｃ１またはｔｃ２の間だけ制御する。このｔｃ１お
よびｔｃ２は、たとえば流量変更完了タイミングから、
摩擦係数の変化によると思われる、圧延荷重またはロー
ルギャップの変化が終了するまでの時間を、実操業デー
タから予め決定する等の方法で求めることができる。Therefore, in the present invention, the calculation of the amount of change in the advanced rate by the equation (14) or the equation (16) is performed only for a limited period. That is, as shown in FIG. 5, control is performed only for a predetermined period tc1 or tc2 from the timing A or B at which the flow rate of the lubricating oil is changed. These tc1 and tc2 are, for example, from the flow rate change completion timing,
The time until the end of the change of the rolling load or roll gap, which is considered to be due to the change of the friction coefficient, can be determined by a method such as predetermining from the actual operation data.

【００４８】[0048]

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施例を
示したものである。この図１において、１７および１８
はスタンド１に潤滑油を供給するノズルであり、流量制
御装置１６の出力によってノズル１７，１８から噴射さ
れる潤滑油の流量が制御される。また、２０，２１は同
様にスタンド２に潤滑油を供給するノズルであり、流量
制御装置１９の出力によってノズル２０、２１から噴射
される潤滑油の流量が制御される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 17 and 18
Is a nozzle that supplies the lubricating oil to the stand 1, and the flow rate of the lubricating oil injected from the nozzles 17 and 18 is controlled by the output of the flow rate control device 16. Similarly, 20 and 21 are nozzles for supplying lubricating oil to the stand 2, and the flow rate of the lubricating oil injected from the nozzles 20 and 21 is controlled by the output of the flow rate control device 19.

【００４９】流量制御装置１６および１９は、予め設定
された制御タイミングにおいて、潤滑油の流量を増減す
る。そして、流量制御装置１６，１９は、この潤滑油の
流量を変更するタイミングを変化量演算装置１４Ａ、１
４Ｂへ出力する。The flow rate control devices 16 and 19 increase or decrease the flow rate of the lubricating oil at preset control timings. Then, the flow rate control devices 16 and 19 change the timing of changing the flow rate of the lubricating oil to the change amount calculation devices 14A and 1A.
Output to 4B.

【００５０】各スタンドの出側板厚を制御する板厚制御
装置２３および２５は、演算したロールギャップ操作量
をロールギャップ制御装置２２，２４に出力する。ロー
ルギャップ制御装置２２および２４は、各スタンドに設
けられ、スタンド１および２のロールギャップを制御す
る。The plate thickness controllers 23 and 25 for controlling the outlet plate thickness of each stand output the calculated roll gap operation amount to the roll gap controllers 22 and 24. The roll gap control devices 22 and 24 are provided in each stand and control the roll gap of the stands 1 and 2.

【００５１】各スタンド１、２に設けられた圧延荷重検
出器２６および２７は、それぞれスタンド１および２の
圧延荷重を検出する。この圧延荷重検出値は、変化量演
算装置１４Ａ、１４Ｂへ出力される。変化量演算装置１
４Ａ、１４Ｂは、流量制御装置１６および１９からの流
量変更タイミング信号を用い、各スタンド１および２の
圧延荷重をロックオンするとともに、予め決定された制
御ピッチ毎に圧延荷重変化量ΔＰi ，ΔＰi+1 を演算
し、先進率変化量Δｆμi ，Δｆμi+1 を式（１４）で
演算し、速度修正量演算装置１３へ出力する。Rolling load detectors 26 and 27 provided on the stands 1 and 2 detect the rolling loads on the stands 1 and 2, respectively. The detected rolling load value is output to the change amount computing devices 14A and 14B. Change amount computing device 1
4A and 14B use the flow rate change timing signals from the flow rate control devices 16 and 19 to lock on the rolling loads of the stands 1 and 2 and to change the rolling load amounts ΔPi and ΔPi + for each predetermined control pitch. 1 is calculated, and the advanced rate change amounts Δfμi and Δfμi + 1 are calculated by the equation (14) and output to the speed correction amount calculation device 13.

【００５２】また、予め定めた制御期間（図５のｔｃ１
またはｔｃ２）が経過した時点で、その時点における先
進率変化量を保持し、それ以降の制御を停止する。同一
の圧延材において複数回流量が変更される場合には、圧
延荷重のロックオンを実施した後、新たに求めた先進率
変化量に保持された先進率変化量を加算した値を速度修
正量演算装置１３へ出力する。速度修正量演算装置１３
は、式（１５）によりｉスタンド速度修正量を演算し操
作する。Further, a predetermined control period (tc1 in FIG. 5)
Alternatively, when tc2) has elapsed, the amount of change in the advanced rate at that time is held, and the control thereafter is stopped. When the flow rate is changed multiple times for the same rolled material, after locking on the rolling load, the value obtained by adding the newly obtained advance rate change amount to the retained advance rate change amount is added to the speed correction amount. Output to the arithmetic unit 13. Speed correction amount calculation device 13
Calculates and operates the i-stand speed correction amount by the equation (15).

【００５３】これにより、潤滑油の供給によるマスフロ
ーの変化を低減でき、安定な圧延が達成できる。As a result, changes in mass flow due to the supply of lubricating oil can be reduced, and stable rolling can be achieved.

【００５４】図２は、第２の実施例を示したものであ
る。この図２において、図６および図１と同一の符号は
同一機能の要素を示している。この図２の実施例では、
ロールギャップ制御装置２２および２４からロールギャ
ップ実績値が変化量演算装置１５へ出力される。また、
流量制御装置１６および１９から流量変更のタイミング
が変化量演算装置１５へ出力される。FIG. 2 shows a second embodiment. In FIG. 2, the same reference numerals as those in FIGS. 6 and 1 indicate elements having the same functions. In the example of this FIG.
The roll gap control devices 22 and 24 output the actual roll gap value to the change amount calculation device 15. Also,
The flow rate control devices 16 and 19 output the flow rate change timing to the change amount calculation device 15.

【００５５】変化量演算装置１５は、流量制御装置１６
および１９からの流量変更タイミング信号を用い、各ス
タンド１および２のロールギャップをロックオンすると
ともに、予め決定された制御ピッチ毎にロールギャップ
変化量ΔＳi ，ΔＳi+1 を演算し、先進率変化量Δｆμ
i ，Δｆμi+1 を式（１６）で演算し、速度修正量演算
装置１３へ出力する。また、予め定めた制御期間（図５
のｔｃ１またはｔｃ２）が経過した時点でその時点にお
ける先進率変化量を保持し、それ以降の制御を停止す
る。The change amount calculation device 15 includes a flow rate control device 16
Using the flow rate change timing signals from # 1 and # 19, the roll gaps of the stands 1 and 2 are locked on, and the roll gap changes ΔSi and ΔSi + 1 are calculated for each predetermined control pitch, and the advance rate change amount is calculated. Δfμ
i and Δfμi + 1 are calculated by the equation (16) and output to the speed correction amount calculation device 13. In addition, a predetermined control period (see FIG.
When tc1 or tc2) has passed, the advanced rate change amount at that time is held, and the control thereafter is stopped.

【００５６】同一の圧延材において複数回流量が変更さ
れる場合には、ロールギャップのロックオンを実施した
後、新たに求めた先進率変化量に保持された先進率変化
量を加算した値を速度修正量演算装置１３へ出力する。When the flow rate is changed a plurality of times in the same rolled material, after the roll gap is locked on, the value obtained by adding the newly obtained advanced rate change amount to the retained advanced rate change amount is used. Output to the speed correction amount calculation device 13.

【００５７】速度修正量演算装置１３は、式（１５）に
よりｉスタンド速度修正量を演算し操作する。これによ
り、潤滑油の供給によるマスフローの変化を低減でき、
安定な圧延が達成できる。The speed correction amount calculation device 13 calculates and operates the i-stand speed correction amount by the equation (15). As a result, changes in mass flow due to the supply of lubricating oil can be reduced,
Stable rolling can be achieved.

【００５８】図１および図２の各実施例には、図６に示
した従来のマスフロー制御は記載していないが、本発明
と従来のマスフロー制御を併用することで、潤滑油の使
用／不使用のいずれの圧延においてもマスフロー変化を
低減でき、安定な圧延が達成できる。Although the conventional mass flow control shown in FIG. 6 is not described in each of the embodiments of FIGS. 1 and 2, by using the present invention and the conventional mass flow control together, the use / non-use of the lubricating oil can be prevented. In any rolling used, the change in mass flow can be reduced and stable rolling can be achieved.

【００５９】[0059]

【発明の効果】本発明は上述のように、潤滑油の使用に
起因したロールバイト内摩擦係数の変化によるマスフロ
ーの変化を低減でき、スタンド間張力の安定な制御が達
成される。張力の安定化は、圧延操業の安定化すなわち
歩留まりの向上に繋がるとともに、圧延製品の品質の向
上も実現できる。As described above, the present invention can reduce the change in mass flow due to the change in the friction coefficient in the roll bite due to the use of lubricating oil, and the stable control of the tension between stands can be achieved. Stabilization of tension leads to stabilization of rolling operation, that is, improvement of yield, and also improvement of quality of rolled products.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック線図。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第２の実施例を示すブロック線図。FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図３】ロールと圧延材との関係を表した説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing the relationship between rolls and rolled material.

【図４】潤滑油と圧延荷重変化の関係を示した説明図。FIG. 4 is an explanatory view showing a relationship between a lubricating oil and a rolling load change.

【図５】本発明に用いる摩擦係数の変化検出の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of detection of change in friction coefficient used in the present invention.

【図６】従来の圧延機の制御方式を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory view showing a control system of a conventional rolling mill.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１，２ スタンド ３ 圧延材 ４，５ 電動機 ６，７ 速度制御装置 ８ 主速度設定器 ９，１０ スタンド速度設定器 １３ 速度修正量演算装置 １４ 変化量演算装置 １６，１９ 流量制御装置 １７，１８，２０，２１ ノズル ２２，２３，２４ ロールギャップ制御装置 1, 2 Stand 3 Rolled material 4,5 Electric motor 6,7 Speed control device 8 Main speed setting device 9,10 Stand speed setting device 13 Speed correction amount calculation device 14 Change amount calculation device 16,19 Flow rate control device 17,18 20,21 Nozzle 22,23,24 Roll gap control device

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】複数の圧延スタンドが直列に配置されてな
り、ロールと圧延材との接触面に潤滑油を供給しながら
圧延材を連続的に圧延する圧延機の制御装置において、 前記潤滑油の流量変更開始および終了のタイミング信号
を生じるタイミング信号出力手段と、 隣合う２つのスタンドそれぞれの圧延荷重を検出する圧
延荷重検出手段と、 前記タイミング信号出力手段からのタイミング信号およ
び前記圧延荷重検出手段からの圧延荷重検出信号を得
て、前記２つのスタンドそれぞれの潤滑油の供給前後で
の圧延荷重の変化量を検出する変化量検出手段と、 この変化量検出手段により検出した圧延荷重の変化量か
ら上記２つのスタンドのうちの予め定められた一方のロ
ール速度修正量を演算する演算手段と、 この演算手段により演算されたロール速度修正量に応じ
てロール速度を制御する制御手段とをそなえ、 前記接触面の摩擦係数の変化による前記２つのスタンド
間のマスフローを制御することを特徴とする熱間圧延機
の制御装置。1. A control device for a rolling mill, comprising a plurality of rolling stands arranged in series, for continuously rolling a rolled material while supplying the lubricating oil to a contact surface between a roll and the rolled material. Signal output means for generating timing signals for starting and ending the flow rate change, rolling load detecting means for detecting the rolling load of each of two adjacent stands, timing signal from the timing signal outputting means and the rolling load detecting means. Change amount detecting means for detecting a change amount of the rolling load before and after supplying the lubricating oil to each of the two stands, and a change amount of the rolling load detected by the change amount detecting means. From the above-mentioned two stands, a calculation means for calculating a predetermined one of the roll speed correction amounts, and a calculation means for calculating the roll speed correction amount. And a control means for controlling the roll speed in response to Le speed correction amount, the control device for a hot rolling mill, characterized in that to control the mass flow between the two points by a change in friction coefficient of the contact surface. 【請求項２】請求項１記載の熱間圧延機の制御装置にお
いて、 前記タイミング信号出力手段からの、潤滑油の流量変更
開始タイミングにおける圧延荷重値を基準とし、この基
準値からの偏差を圧延荷重の変化量とする熱間圧延機の
制御装置。2. The control device for a hot rolling mill according to claim 1, wherein a rolling load value from the timing signal output means at the timing of starting the change of the flow rate of the lubricating oil is used as a reference, and a deviation from the reference value is rolled. A control device for hot rolling mills that uses the amount of change in load. 【請求項３】請求項１記載の熱間圧延機の制御装置にお
いて、 前記タイミング信号出力手段からの、潤滑油の流量変更
開始から流量変更終了ののち所定時間経過までの間、制
御を行う熱間圧延機の制御装置。3. The control device for a hot rolling mill according to claim 1, wherein the heat is controlled by the timing signal output means from the start of the flow rate change of the lubricating oil to the end of the flow rate change until a predetermined time elapses. Control device for hot rolling mill. 【請求項４】ロールギャップの操作により、そのスタン
ドの出側板厚を制御する板厚制御装置をそなえた複数の
圧延スタンドが直列に配置されてなり、ロールと圧延材
との接触面に潤滑油を供給しながら圧延材を連続的に圧
延する圧延機の制御装置において、 前記潤滑油の流量変更開始および終了のタイミング信号
を生じるタイミング信号出力手段と、 隣合う２つのスタンドそれぞれの圧延荷重を検出する圧
延荷重検出手段と、 前記タイミング信号出力手段からのタイミング信号およ
び前記圧延荷重検出手段からの圧延荷重検出信号を得
て、前記２つのスタンドそれぞれの潤滑油の供給前後で
のロールギャップの変化量を検出する変化量検出手段
と、 この変化量検出手段により検出したロールギャップの変
化量から上記２つのスタンドのいずれか一方のロール速
度修正量を演算する演算手段と、 この演算手段により演算されたロール速度修正量に応じ
てロール速度を制御する制御手段とをそなえ、 前記接触面の摩擦係数の変化による前記２つのスタンド
間のマスフローを制御することを特徴とする熱間圧延機
の制御装置。4. A plurality of rolling stands having a plate thickness control device for controlling the exit side plate thickness of the stand by operating the roll gap are arranged in series, and lubricating oil is provided on the contact surface between the roll and the rolled material. In a control device for a rolling mill that continuously rolls a rolled material while supplying the same, a timing signal output means for generating a timing signal for starting and ending a change in the flow rate of the lubricating oil, and a rolling load for each of two adjacent stands are detected. And a rolling load detection signal from the timing signal output unit and a rolling load detection signal from the rolling load detection unit to obtain a change amount of the roll gap before and after the supply of the lubricating oil to each of the two stands. Of the two stands based on the amount of change in the roll gap detected by the amount-of-change detection unit. Comprising a calculating means for calculating the roll speed correction amount of one of the deviations, and a control means for controlling the roll speed according to the roll speed correction amount calculated by this calculating means, A controller for a hot rolling mill, characterized by controlling a mass flow between two stands. 【請求項５】請求項４記載の熱間圧延機の制御装置にお
いて、 前記タイミング信号出力手段からの、潤滑油の流量変更
開始タイミングにおけるロールギャップ検出値を基準と
し、この基準値からの偏差をロールギャップの変化量と
する熱間圧延機の制御装置。5. The control device for a hot rolling mill according to claim 4, wherein a roll gap detection value at the timing of starting the flow rate change of the lubricating oil from the timing signal output means is used as a reference, and a deviation from this reference value is used. A controller for a hot rolling mill that uses the amount of change in the roll gap. 【請求項６】請求項４記載の熱間圧延機の制御装置にお
いて、 前記タイミング信号出力手段からの、潤滑油の流量変更
開始タイミングから流量変更終了タイミングからある一
定時間後までの間、制御を行う熱間圧延機の制御装置。6. The control device for a hot rolling mill according to claim 4, wherein the control is performed from the timing signal output means until a certain period of time elapses from the flow rate change start timing of the lubricating oil to the flow rate change end timing. Control device for hot rolling mill.