JPH105832A - Method for controlling rolling for tandem rolling mill - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control a load balance minimizing the disorder of a plate thickness by minimizing the change of a draft schedule, which becomes a disturbance to the plate thickness on the outlet side of a final stand. SOLUTION: A present rolling state (motor power, etc.) of each rolling stand is detected, and the degree of the abnormality of a present load unbalance is operated from an error to a target load (motor power, etc.) balance. And also, the degree of the abnormality of a future load unbalance is operated according to a forecast rolling state after an acceleration and a forecast model with the forecast rolling state subsequent to a present rolling part based on an actual result in a previous process, from the present rolling state and a set speed (the maximum speed of the motor, a rolling speed calculated from the motor power in an initial setting draft). According to the degree of the abnormality of the present load unbalance, the degree of the abnormality of the future load unbalance, and a knowledge data base, the degree of necessity to correct a load unbalance and a correction quantity are calculated. And, only when the degree of the necessity is large, a draft (the reduction of area of each stand) is changed in the direction correcting the load unbalance.

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、タンデム圧延機の
圧延制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling control method for a tandem rolling mill.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、タンデム圧延での被圧延材の板
厚、張力は、該被圧延材の圧延前に圧延モデルや経験則
等に基づいて所定のモータパワーバランス、圧延荷重バ
ランス（或いは先進率）となるように各圧延スタンド出
側の板厚目標（最終スタンド出側は製造命令によ
る。）、各スタンド間張力目標を設定し、次いで、被圧
延材先端で板厚、張力が設定値となるように圧下位置、
ロール速度等の各種アクチュエータ操作量を変更し、被
圧延材先端以後は板厚フィードバック制御、張力フィー
ドバック制御で目標板厚、目標張力となるように制御さ
れる。2. Description of the Related Art In general, the thickness and tension of a material to be rolled in tandem rolling are determined by a predetermined motor power balance, a rolling load balance (or an advanced load balance) based on a rolling model or an empirical rule before rolling the material to be rolled. Rate), set the target thickness of each roll stand exit side (the final stand exit side depends on the manufacturing instruction), and set the target tension between stands. Roll down position,
The operation amounts of various actuators such as the roll speed are changed, and after the leading end of the material to be rolled, the target thickness and the target tension are controlled by the thickness feedback control and the tension feedback control.

【０００３】このとき、被圧延材の特性のばらつき、圧
延モデル誤差及びロール磨耗度の予測誤差等により、上
述した所定のモータパワーバランス、圧延荷重バランス
と実際の圧延状態（モータパワーバランス、圧延荷重バ
ランス）には誤差が生じてモータパワーアンバランス、
圧延荷重アンバランスが発生する。At this time, the above-mentioned predetermined motor power balance, rolling load balance and actual rolling state (motor power balance, rolling load Error occurs in the motor balance,
Rolling load imbalance occurs.

【０００４】この誤差を修正し、モータパワーバラン
ス、圧延荷重バランスの異常を回避する方法としては、
例えば、特開昭６３−２４８５０５号公報に記載のよう
に、モータトルク、圧延荷重目標値の誤差を最小とする
ように板厚目標を修正して各圧延スタンドの負荷配分を
修正する方法や、特開昭６０−２０６５１０号公報に記
載のように、圧延スタンドの振動の変化からスリップを
予測して各圧延スタンドの負荷配分を修正することでス
リップを回避する方法等が知られている。As a method of correcting this error and avoiding abnormalities in motor power balance and rolling load balance,
For example, as described in JP-A-63-248505, a method of correcting a load target of each rolling stand by correcting a thickness target so as to minimize an error between a motor torque and a rolling load target value, As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-206510, there is known a method of predicting a slip from a change in vibration of a rolling stand and correcting the load distribution of each rolling stand to avoid the slip.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる従来
の負荷配分修正方法では、現在の圧延状態の実績値に基
づいて各圧延スタンドの負荷アンバランスを計算して負
荷配分を修正するように板厚目標値を変更する方法が採
られているが、例えば、冷間圧延においては被圧延材先
端での低速圧延時と被圧延材中央部での高速／中速圧延
時とではロールと材料との潤滑状態の変化により圧延状
態が変化するため、被圧延材先端の低速圧延状態で負荷
アンバランスを修正するよう板厚目標値を変更した結
果、高速になった時、再度板厚修正が必要になることが
ある。In such a conventional load distribution correcting method, the load distribution is corrected by calculating the load unbalance of each rolling stand based on the actual value of the current rolling state. Although a method of changing the target value is adopted, for example, in cold rolling, the roll and the material are interposed between low-speed rolling at the leading end of the material to be rolled and high-speed / medium-speed rolling at the center of the material to be rolled. Since the rolling condition changes due to the change in the lubrication condition, the target thickness was changed to correct the load imbalance in the low-speed rolling condition at the tip of the material to be rolled. May be.

【０００６】これは板厚の修正が最終スタンド板厚制御
にとって外乱となることを考えると、該板厚修正により
板厚不良を増加させるという問題につながる。また、冷
間圧延の前工程である熱間圧延での被圧延材の先尾端部
の非定常状態では、板厚や巻き取り温度等が中央部の定
常状態と多少異なるため、冷間圧延での被圧延材先端と
中央部とでは機械的性質が異なることがあり、冷間圧延
の被圧延材先端の負荷アンバランスを修正した結果、被
圧延材中央部で再度板厚修正を要することになり、この
場合も上記同様に該板厚修正により板厚不良を増加させ
るという問題につながる。Considering that the correction of the thickness is a disturbance to the control of the thickness of the final stand, the correction of the thickness increases the thickness defect. In the unsteady state of the leading and trailing ends of the material to be rolled in the hot rolling, which is a pre-process of cold rolling, the sheet thickness and the winding temperature are slightly different from those in the central part. The mechanical properties may be different between the leading end and the central part of the material to be rolled, and as a result of correcting the load imbalance at the leading end of the material to be rolled in cold rolling, it is necessary to correct the thickness again at the central part of the material to be rolled. In this case as well, the correction of the sheet thickness leads to a problem of increasing the sheet thickness defect in the same manner as described above.

【０００７】本発明はかかる不都合を解消するためにな
されたものであり、最終スタンド出側板厚制御にとって
外乱となるドラフトスケジュール変更を必要最小限に抑
えて板厚の乱れを最小限に留めた負荷バランス制御を行
うことができるタンデム圧延機の圧延制御方法を提供す
るものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such inconvenience, and a load which minimizes disturbance of the sheet thickness by minimizing a draft schedule change which is a disturbance for sheet thickness control on the exit side of the final stand, is minimized. An object of the present invention is to provide a rolling control method for a tandem rolling mill capable of performing balance control.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１に係るタンデム圧延機の圧延制御方法
は、タンデム圧延機の圧延制御方法であって、各圧延ス
タンドの圧延状態を検出するセンサの出力に基づいて現
在の圧延状態の異常度を演算すると共に、現在の被圧延
材の圧延部分以後の圧延状態の予測モデルに基づいて将
来の圧延状態の異常度を演算し、前記現在の圧延状態の
異常度、前記将来の圧延状態の異常度及び知識データベ
ースに基づいて現在のドラフトスケジュールを修正する
か否かの判断を行うと共に、修正要と判断した際の修正
量を演算し、これにより、最終スタンド以外の各スタン
ドの出側板厚目標値及び各スタンド間張力目標値を修正
することを特徴とする。To achieve the above object, a rolling control method for a tandem rolling mill according to claim 1 is a rolling control method for a tandem rolling mill, wherein a rolling state of each rolling stand is detected. Calculating the degree of abnormality of the current rolling state based on the output of the sensor, and calculating the degree of abnormality of the future rolling state based on a prediction model of the rolling state after the rolling portion of the current material to be rolled. Rolling state abnormality degree, while determining whether to correct the current draft schedule based on the future rolling state abnormality degree and the knowledge database, calculate the amount of correction when it is determined that correction is necessary, Thereby, the outlet side target thickness value and the inter-stand tension target value of each stand other than the last stand are corrected.

【０００９】請求項２に係るタンデム圧延機の圧延制御
方法は、前記予測モデルは各圧延スタンドの現在の圧延
状態から速度変化後の予測圧延状態、及び前工程での処
理実績を基にした現在の被圧延材の圧延部分以後の予測
圧延状態を有することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the rolling control method for a tandem rolling mill, the prediction model is a current rolling state based on a predicted rolling state after a speed change from a current rolling state of each rolling stand and a processing result in a previous process. Characterized in that it has a predicted rolling state after the rolling portion of the material to be rolled.

【００１０】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図１〜図５を参照して説明する。図１は本発明の実施
の形態の一例であるタンデム圧延機の圧延制御方法を説
明するためのブロック図、図２は負荷アンバランス異常
度の算出方法を説明するためのブロック図、図３は負荷
アンバランス異常度関数の一例を示すグラフ図、図４は
本実施形態の圧延制御方法を説明するためのフローチャ
ート図、図５は負荷バランス制御を説明するためのグラ
フ図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram for explaining a rolling control method of a tandem rolling mill as an example of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram for explaining a method of calculating a load imbalance abnormality degree, and FIG. FIG. 4 is a graph illustrating an example of a load imbalance abnormality degree function, FIG. 4 is a flowchart illustrating a rolling control method according to the present embodiment, and FIG. 5 is a graph illustrating a load balance control.

【００１１】図１を参照して、この実施の形態の圧延制
御方法は、各圧延スタンドの現在の圧延状態（圧延荷
重、モータパワー）を検出し、目標負荷（圧延荷重、モ
ータパワー）バランスとの誤差から現在の圧延負荷アン
バランスの異常度を演算すると共に、現在の圧延状態と
設定速度（モータの最高速度、初期設定ドラフトでのモ
ータパワーから計算される圧延速度）から加速後の予測
圧延状態及び前工程での操業実績を基にした現在の被圧
延材の圧延部分以後の予測圧延状態を有する予測モデル
に基づいて将来の圧延負荷アンバランスの異常度を演算
し、現在の負荷アンバランス異常度、将来の負荷アンバ
ランス異常度及び知識データベースを基に負荷アンバラ
ンス修正必要度と修正量を算出し、該修正必要度の大き
い場合のみ負荷アンバランスを修正する方向にドラフト
スケジュール（各スタンド圧下率）を変更して最終スタ
ンド以外の各スタンドの出側板厚目標値及び各スタンド
間張力目標値を修正することにより、コイル先端、低速
圧延時等の過渡的な負荷アンバランスと圧延モデル誤差
等に起因するドラフト設定誤差による負荷アンバランス
とを区別できるようにして、最終スタンドの出側板厚へ
の外乱となるドラフトスケジュール変更を必要最小限に
抑えて板厚の乱れを最小限に留めた負荷バランス一定制
御が行えるようにしたものである。Referring to FIG. 1, the rolling control method according to this embodiment detects a current rolling state (rolling load, motor power) of each rolling stand, and balances a target load (rolling load, motor power) with a balance. Calculates the current rolling load imbalance abnormality from the error of the current rolling condition, and predicts the rolling after acceleration from the current rolling condition and the set speed (the maximum speed of the motor, the rolling speed calculated from the motor power in the initial setting draft). Calculate the degree of abnormality in the future rolling load imbalance based on the prediction model having the predicted rolling state after the current rolling portion of the material to be rolled based on the state and the operation results in the previous process, and calculate the current load unbalance. Based on the degree of abnormality, the degree of abnormality of the load imbalance in the future, and the knowledge database, the necessity and the amount of modification of the load imbalance are calculated. By changing the draft schedule (drawing ratio of each stand) in the direction to correct the lance and correcting the target value of the exit side thickness of each stand other than the final stand and the target value of the tension between stands, coil tip, low speed rolling, etc. Transient load imbalance due to draft setting errors caused by rolling model errors, etc., to minimize the draft schedule change that causes disturbance to the exit side plate thickness of the final stand. Thus, the load balance constant control can be performed with the disturbance of the plate thickness kept to a minimum.

【００１２】以下、負荷バランスとしてモータパワーバ
ランスを例に採って詳述する。負荷アンバランス異常度
の算出方法としては、例えば、図２に示す方法を用い
る。図２において、入力ΔＰ_i は現在のｉスタンドのモ
ータパワーアンバランス度を表す指数（負荷アンバラン
ス率）で（１）式のように求められる。同様に将来のｉ
スタンドのモータパワーアンバランス度を表す指数ΔＰ
^* _i も（２）式で求められる。 ここで、Ｐ_acti：ｉスタンドのモータパワー実績値 Ｐ_refi：ｉスタンドのモータパワー設定値 Ｐ_actj：ｊスタンドのモータパワー実績値 Ｐ_refj：ｊスタンドのモータパワー設定値 ここで、Ｐ^* _j：ｊスタンドの将来のモータパワー予測
値 このモータパワーアンバランス度指数ΔＰ_i ，ΔＰ^* _i
を用いて負荷アンバランス異常度を求める方法として
は、圧延操業の知識データベースを基にした以下の方法
をとる。スタンド別の圧延負荷異常度算出 ｉスタンドの異常度を負荷大の方向の異常度ｘ_+iと負荷
小の方向の異常度ｘ_-iとに分け、それぞれ知識データベ
ースに基づいて予め設定しておいたΔＰ_i の関数ｆ
_+i（・），ｆ_-i（・）を用いて計算する。Hereinafter, the motor power balance will be described in detail as an example of the load balance. As a method of calculating the load imbalance abnormality degree, for example, the method shown in FIG. 2 is used. In FIG. 2, the input ΔP _i is an index (load unbalance ratio) representing the current motor power unbalance degree of the i-th stand, and is obtained as in equation (1). Similarly in the future i
An index ΔP representing the motor power imbalance of the stand
^* _{i is} also obtained by equation (2). Here, P _acti : the actual motor power value of the i-stand _Prefi : the motor power set value of the i-stand P _actj : the actual motor power value of the j-stand P _refj : the motor power set value of the j-stand Here, P ^* _j : a predicted value of the future motor power of the j stand This motor power imbalance degree index ΔP _i , ΔP ^* _i
The following method based on the knowledge database of the rolling operation is used as a method for obtaining the degree of load imbalance abnormality using the following. Calculation of abnormalities of rolling load for each stand The abnormalities of the stand are divided into abnormalities x _{+ i in} the direction of large load and abnormalities x _{-i in} the direction of small load, and are set in advance based on the knowledge database. The function f of ΔP _i
Calculate using _{+ i} (•) and f _-i (•).

【００１３】ｘ_+i＝ｆ_+i（ΔＰ_i ）…（３） ｘ_-i＝ｆ_-i（ΔＰ_i ）…（４） 同様にｉスタンドの将来の異常度ｘ^* _+i，ｘ^* _-iもΔＰ
^* _i の関数ｆ^* _+i（・），ｆ^* _-i（・）を用いて計算す
る。[0013] _{x + i = f + i (} ΔP i) ... (3) x -i = f -i (ΔP i) ... (4) Similarly, the i stand of the future degree of abnormality x ^* ₊ i, x ^* _{- i} is also ΔP
^* _I function of f ^* ₊ i (·), is calculated using the f ^* _-i (·).

【００１４】ｘ^* _+i＝ｆ^* _+i（ΔＰ^* _i ）…（５） ｘ^* _-i＝ｆ^* _-i（ΔＰ^* _i ）…（６） ここで、ｆ_+i，ｆ_-i，ｆ^* _+i，ｆ^* _-iは“０”から
“１”までの間の値をとる関数で、ファジー制御でいう
ところのメンバーシップ関数にあたる（図３参照）。X ^* _{+ i} = f ^* _{+ i} (ΔP ^* _i ) (5) x ^* _-i = f ^* _-i (ΔP ^* _i ) (6) where f _{+ i} , f- _i , f ^* _{+ i} and f ^* _-i are functions taking values between "0" and "1", and correspond to membership functions in fuzzy control (see FIG. 3).

【００１５】この現在及び将来の異常度ｘ_+i，ｘ_-i，ｘ
^* _+i，ｘ^* _-iを用いて、ｉスタンド負荷アンバランス異
常度ｙ_i を次式から求める。 ｙ_i ＝ｍａｘ｛ｘ_+i×ｘ^* _+i，ｘ_-i×ｘ^* _-i｝…（７） 尚、現在の圧延状況が被圧延材の先端であるか、或いは
中央部であるか等によって、現在及び将来の負荷アンバ
ランス率の異常度に及ぼす影響を変える場合には、関数
ｆ^* _+i，ｆ^* _-iの形を変えることで対応できる。負荷アンバランス修正必要度の算出 負荷アンバランス修正必要度ｚは、例えば各スタンドの
負荷アンバランス異常度ｙ_i の最大値とする方法（８）
式や、重み付代数和とする方法（９）式をとる。The present and future abnormalities x _{+ i} , x _-i , x
^{By using *} _{+ i} , x ^* _-i , the i-stand load imbalance abnormality degree _yi is obtained from the following equation. y _i = max ｛x _{+ i} × x ^* _{+ i} , x _-i × x ^* _-i ｝ (7) In addition, whether the current rolling state is the leading end or the center of the material to be rolled, etc. In this case, the influence of the present and future load imbalance rates on the degree of abnormality can be changed by changing the shapes of the functions f ^* _{+ i} and f ^* _-i . Calculating load unbalance correction necessity z load unbalance correction necessity, for example how the maximum value of the load imbalance abnormality degree y _i of each stand (8)
Expression or method (9) for obtaining a weighted algebraic sum is used.

【００１６】ｚ＝ｍａｘ（ｙ_i ）…（８） ドラフト修正量の計算 負荷アンバランス修正必要度ｚがしきい値ｚ₀ より大の
とき、スケジュール修正要と判定し、ドラフト修正量を
計算する。以下、ドラフトスケジュール修正方法の一例
を示す。 ｉ）ｙ_i が最大のスタンド（ｋスタンド）の現在及び将
来の負荷アンバランス率ΔＰ_k ，ΔＰ^* _k を求め、ｋス
タンドの圧下率修正量（Δｒ_k ）を Δｒ_k ＝ｇ_1k・ｇ_zk（ｚ）・（ｇ_2kΔＰ_k ＋ｇ_3kΔＰ^* _k ）…（１０） とする。Z = max (y _i ) (8) When calculating load unbalance correction necessity z draft correction amount is larger than the threshold value z _0, and determines that the schedule modification is needed, to calculate the draft correction amount. Hereinafter, an example of the draft schedule correction method will be described. _i) y i is the largest stand (k stand) of the current and future load unbalance rate ΔP _k, determine the ΔP ^* _k, the reduction ratio correction amount of k stand (Δr _k) the Δr _k = g _1k · g _zk (Z) · (g _2k ΔP _k + g _3k ΔP ^* _k ) (10)

【００１７】ここで、ｇ_1k＝ｇ_10k ・（∂ｒ_k ／∂ΔＰ
_k ）、但し、ｇ_10k は固定ゲイン（０＜ｇ_10k ＜１） ここで、ｇ_zk（ｚ）はｚの関数（但し、０＜ｇ_zk＜１）
であり、最も簡単な例としてｇ_zk（ｚ）＝ｚがある。Here, g _1k = g _10k · (∂r _k / ∂ΔP
_k ) where g _10k is a fixed gain (0 <g _10k <1) Here, g _zk (z) is a function of z (where 0 <g _zk <1).
And the simplest example is g _zk (z) = z.

【００１８】尚、ｇ_2k, ｇ_3kは将来、現在のバランス修
正量の重み（ｇ_2k＋ｇ_3k＝１、０＜ｇ_2k＜１、０＜ｇ_3k
＜１）である。 ii）ｋスタンド以外の圧下率の求め方 被圧延材の入側板厚と出側板厚とから全体の圧下率ｒ₀
は決まるので、ドラフト修正しても、 という関係は成立しなければならない。Note that g _2k and g _3k are the weights of the current balance correction amount (g _2k + g _3k = 1, 0 <g _2k <1, 0 <g _{3k) in the} future.
<1). ii) How to calculate the rolling reduction except for the k-stand The total rolling reduction r _{0 is} calculated from the thickness of the inlet side and the thickness of the outlet side of the material to be rolled.
Is decided, so even if you correct the draft, Must be established.

【００１９】ｋスタンド以外の修正後の圧下率（ｒ_j ＋
Δｒ_j ）を １−（ｒ_j ＋Δｒ_j ）＝α（１−ｒ_j ）…（１３） とすると、（但し、ｊ≠ｋ、ｒ_j は修正前の圧下率（ｊ
スタンド）） ∴α＝｛（１−ｒ_k ）／（１−ｒ_k −Δｒ_k ）｝
^1/(n-1) となり、ｋスタンド以外の圧下率修正量は、 Δｒ_j ＝ｒ_j −１＋｛（１−ｒ_k ）／（１−ｒ_k −Δｒ_k ）｝^1/(n-1) ・（ １−ｒ_j ） …（１４） となる。The modified draft (r _j +
Δr _j ) is given by 1− (r _j + Δr _j ) = α (1−r _j ) (13) (where j ≠ k and r _j are the reduction ratio before correction (j
stand)) _{∴α = {(1-r k} ) / (1-r k -Δr k)}
^{1 / (n-1),} and the reduction ratio correction amount other than the k _{stand, Δr j = r j -1 +} {(1-r k) / (1-r k -Δr k)} 1 / (n-1 ⁾ · (1−r _j ) (14)

【００２０】 この修正量の計算方法は、負荷アンバラン
ス率が最大のスタンドについては、負荷アンバランスが
解消するように圧下率を変更し、その他のスタンドは負
荷アンバランスが最大のスタンドの圧下率を変更したこ
とにより生じた圧下率変更量を均等に配分したものであ
る。[0020] The method of calculating this correction amount is based on the load unbalance
For the stand with the highest load ratio, the load imbalance
Change the rolling reduction to cancel, other stands are negative
Change the rolling reduction of the stand with the largest load imbalance
The amount of change in the rolling reduction caused by
You.

【００２１】図４にこの実施の形態における負荷バラン
ス一定制御方法のフローチャート図を示す。まず、各ス
タンドセンサの実績値からモータパワーを計算し、現在
の負荷アンバランス率（ΔＰ_i ）を求める。次に、現材
の被圧延材の今後の速度変化、及び前工程実績に基づく
コイル長さ方向の機械的性質の今後の変化を加味した将
来の負荷を予測計算し、将来の負荷アンバランス率（Δ
Ｐ^* _i ）を計算する。次いで、上述した（３）〜（７）
式によって各スタンドの負荷アンバランス異常度ｙ_i を
計算し、次いで、（８）式による負荷アンバランス率修
正必要度ｚを計算し、ｚ＞ｚ₀ の場合はドラフト修正量
を計算して板厚及び張力フィードバック制御の目標値を
修正する。ｚ＜ｚ₀ の場合はドラフトを修正せず終了す
る。FIG. 4 is a flowchart of a load balance constant control method according to this embodiment. First, the motor power is calculated from the actual value of each stand sensor, and the current load imbalance rate (ΔP _i ) is obtained. Next, the future load change considering the future speed change of the current rolling material and the future change in the mechanical properties in the coil length direction based on the results of the previous process is calculated, and the future load unbalance rate is calculated. (Δ
Calculate P ^* _i ). Next, the above (3) to (7)
The load imbalance abnormality degree y _i of each stand is calculated by the equation, then the load unbalance rate correction necessity z is calculated by the equation (8), and when z> z ₀ , the draft correction amount is calculated and Correct the target value of the thickness and tension feedback control. If z <z _0, the process ends without correcting the draft.

【００２２】次に、将来の負荷（圧延荷重、モータパワ
ー）の予測方法について説明する。一般に冷間圧延で
は、圧延速度が変化すると、ワークロールと被圧延材と
の間の潤滑性が変化し、その結果として、圧延スタンド
入側、出側の張力及び板厚が一定の場合は圧延荷重が変
化する。これは圧延荷重モデル上では摩擦係数の速度依
存性として表される。また、材料の変形抵抗も歪み速度
の影響を受けるので、速度によって変化する。摩擦係数
の速度依存性は過去の圧延データを基に回帰式等を用い
てモデル化可能であり、また、変形抵抗の速度依存性も
モデル化できることは既に知られている（“板圧延の理
論と実際 ”日本鉄鋼協会編）。Next, a method of predicting a future load (rolling load, motor power) will be described. Generally, in cold rolling, when the rolling speed changes, the lubricity between the work roll and the material to be rolled changes. As a result, when the tension and the thickness of the entrance and exit sides of the rolling stand are constant, the rolling is performed. The load changes. This is expressed as the speed dependence of the friction coefficient on the rolling load model. Further, the deformation resistance of the material is also affected by the strain rate, and thus varies with the rate. It is already known that the speed dependence of the friction coefficient can be modeled by using a regression equation or the like based on past rolling data, and that the speed dependence of deformation resistance can also be modeled (see “Theory of Plate Rolling”). And the actual “Japan Iron and Steel Association”.

【００２３】従って、現在の圧延速度とモータの最高速
度等から予め計算された現在の被圧延材の最高圧延速度
から現在の摩擦係数、変形抵抗及び将来（最高圧延速
度）の摩擦係数、変形抵抗は計算できる。Therefore, the present friction coefficient, deformation resistance and future (highest rolling speed) friction coefficient, deformation resistance are calculated from the current maximum rolling speed of the material to be rolled, which is calculated in advance from the current rolling speed and the maximum motor speed. Can be calculated.

【００２４】被圧延材の変形抵抗は、成分、温度等が同
じであっても結晶粒径の大きさ等によって違いが生じる
ことは良く知られた事実であり、従って、例えば冷間圧
延の場合、前工程である熱間圧延の製造状態（巻き取り
温度等）によってコイルの先尾端部と中央部とでは変形
抵抗が違う場合がある。It is a well-known fact that the deformation resistance of the material to be rolled varies depending on the crystal grain size, etc., even if the components, temperature, etc. are the same. Depending on the manufacturing state (winding temperature, etc.) of the hot rolling in the preceding step, the deformation resistance may be different between the leading end portion and the central portion of the coil.

【００２５】コイルの先尾端部は、板厚誤差も比較的大
きく、これも冷間圧延においては、該先尾端部と中央部
との材料の機械的性質の違いとして現れる。よって、予
め熱間圧延での製造状態と冷間圧延での変形抵抗との関
係を回帰式等で調査しておけば、現在の圧延部位が中央
部より以前であれば、現在の圧延部位の熱間圧延製造状
態と中央部の圧延状態との違いから変形抵抗の変化は予
測できる。また、板厚の変化は板厚計の実績値から知る
ことができる。The leading end of the coil also has a relatively large thickness error, which also appears in cold rolling as a difference in the mechanical properties of the material between the leading end and the center. Therefore, if the relationship between the production state in hot rolling and the deformation resistance in cold rolling is investigated in advance by a regression equation or the like, if the current rolling site is earlier than the center, the current rolling site The change in the deformation resistance can be predicted from the difference between the hot-rolled production state and the center-rolled state. Further, the change in the thickness can be known from the actual value of the thickness gauge.

【００２６】以上より、将来の圧延荷重及びモータパワ
ーは、荷重モデル、パワーモデルを使って以下のように
求められる。 摩擦係数μ^* ＝μ＋Δμ 但し、μは現在の摩擦係数（モデル値）、Δμは速度変
化による摩擦係数変化量（モデル値）、^* は将来予測値 変形抵抗ｋ^* ＝α_kMID（ｋ＋Δｋ＋Δｋ_H ）／α_kNOW 但し、ｋは現在の変形抵抗（モデル値）、Δｋは速度変
化による変形抵抗変化量（モデル）、α_kMIDは前工程製
造状態による中央部の変形抵抗補正値、α_kNOWは前工程
製造状態による現圧延部の変形抵抗補正値、Δｋ_H は母
板厚の現圧延部と中央部の違いによる変形抵抗変化量、
^* は将来予測値圧延荷重 （荷重モデル式…例えばＨｉｌｌの式等が知ら
れている。） Ｆ＝ｆ_F （ｋ，μ，Ｈ，ｈ，ｔ_b ，ｔ_f , Ｒ） 但し、Ｆは荷重、ｋは変形抵抗、μは摩擦係数、Ｈは入
側板厚、ｈは出側板厚、ｔ_b は入側張力（ユニット）、
ｔ_f は出側張力（ユニット）、Ｒはワークロール径（半
径）とすると、 Ｆ^* ＝Ｆ_act ×ｆ_F （ｋ^* ，μ^* ，Ｈ，ｈ，ｔ_b ，
ｔ_f , Ｒ）／Ｆ 但し、Ｆ_act は荷重実績値、Ｆは荷重計算値（現状態）
モータパワー（パワーモデル…“板圧延の理論と実際”
参照） Ｐ＝（ａ_G ・Ｆ＋Ｒ（Ｔ_b −Ｔ_f ）＋Ｇ_M ）・ｖ_R 但し、Ｐはモータパワー（Ｗ）、ａ_G はトルクアーム
（ｍ）、Ｆは荷重（Ｎ）、Ｒはワークロール半径
（ｍ）、Ｔ_b は入側張力（トータル）（Ｎ）、Ｔ_f は出
側張力（トータル）（Ｎ）、Ｇ_M はメカロストルク（Ｎ
ｍ）、ｖ_R は速度（ｒａｄ／ｓｅｃ） Ｐ^* ＝（（ａ_Gact／ａ_G ）・ａ^* _G ・Ｆ^* ＋Ｒ（Ｔ_b −
Ｔ_f ）＋Ｇ^* _M ）・ｖ ^* _R ａ_Gact＝｛（Ｐ_act ／ｖ_R ）−Ｒ（Ｔ_b −Ｔ_f ）−
Ｇ_M ｝／Ｆ_act 但し、Ｐ_act はパワー実績、Ｆ_act は荷重実績、ａ_G は
ロール径、荷重、圧下量等の関数、^* は将来予測値 このようにして、現材の圧延状態から将来の負荷予測値
を計算する。As described above, the future rolling load and motor power
-Using the load model and power model as follows
Desired. Friction coefficient μ^*= Μ + Δμ where μ is the current friction coefficient (model value) and Δμ is the speed change
Coefficient change (model value)^*Is the predicted value of future deformation resistance k^*= Α_kMID(K + Δk + Δk_H) / Α_kNOW Here, k is the current deformation resistance (model value) and Δk is the speed change.
Of deformation resistance due to transformation (model), α_kMIDIs made in the previous process
Correction value of deformation resistance at the center depending on the construction_kNOWIs the previous process
Deformation resistance correction value of current rolled part according to manufacturing conditions, Δk_HIs my mother
Deformation resistance change due to the difference between the current rolled part and center part of the sheet thickness,
^*Is the future forecastRolling load (Load model formula: For example, Hill's formula is known.
Have been. ) F = f_F(K, μ, H, h, t_b, T_f, R) where F is load, k is deformation resistance, μ is friction coefficient, and H is input
Side plate thickness, h is output side plate thickness, t_bIs the entry side tension (unit),
t_fIs the output side tension (unit), and R is the work roll diameter (half
Diameter), F^*= F_act× f_F(K^*, Μ^*, H, h, t_b,
t_f, R) / F where F_actIs the actual load value, F is the calculated load value (current state)
Motor power(Power model: “Theory and practice of sheet rolling”
P) = (a_G・ F + R (T_b-T_f) + G_M) ・ V_R Where P is the motor power (W), a_GIs the torque arm
(M), F is load (N), R is work roll radius
(M), T_bIs the entry side tension (total) (N), T_fIs out
Side tension (total) (N), G_MIs the mechanical loss torque (N
m), v_RIs the speed (rad / sec) P^*= ((A_Gact/ A_G) ・ A^* _G・ F^*+ R (T_b−
T_f) + G^* _M) ・ V ^* _R a_Gact= ｛(P_act/ V_R) -R (T_b-T_f)-
G_M｝ / F_act Where P_actIs the power record, F_actIs the actual load, a_GIs
Functions such as roll diameter, load, reduction, etc.,^*Is the future predicted value.
Is calculated.

【００２７】最後に図５の制御例を使って動作説明をす
る。図５は５スタンドタンデムミルで、２，３，４スタ
ンド（以下、２ｓｔｄ、３ｓｔｄ、４ｓｔｄとする）の
負荷バランスをとるように、２ｓｔｄ、３ｓｔｄ出側板
厚を変更制御した例である（目標パワー比は１：１：
１）。Finally, the operation will be described with reference to the control example shown in FIG. FIG. 5 shows an example in which a 5-stand tandem mill is used to change and control the thickness of the 2nd, 3std exit side plate so as to balance the loads of 2, 3, and 4 stands (hereinafter, 2std, 3std, 4std) (target power). The ratio is 1: 1
1).

【００２８】では、２ｓｔｄのパワーが高く、４ｓｔ
ｄのパワーが低い。また、高速になってもモータパワー
のアンバランスが残ることが予測されるため、４ｓｔｄ
の圧下率が高くなるように３ｓｔｄ出側板厚を厚くなる
方向に変更している。In the above, the power of 2std is high and the power of 4std is high.
The power of d is low. Also, it is expected that the imbalance in motor power will remain even at high speeds, so 4std
The thickness of the 3std exit side plate is changed in the direction of increasing the thickness so as to increase the rolling reduction ratio of the third.

【００２９】では、速度は既に高速域にあり、また、
コイルの中央部なので現在の圧延状態と将来の圧延状態
の予測値には差はない。ここでも、負荷アンバランスが
残っているので、板厚を修正して各スタンドのモータパ
ワー比が目標値となるように制御する。In, the speed is already in the high speed range, and
Since it is the center of the coil, there is no difference between the current rolling state and the predicted value of the future rolling state. Also in this case, since the load imbalance remains, the plate thickness is corrected and the control is performed so that the motor power ratio of each stand becomes the target value.

【００３０】では、負荷のアンバランスが少しある
が、将来の負荷アンバランス（の部分）の予測では、
アンバランスが小さいので、ここでは板厚を変更せずに
圧延をしている。Then, although there is a little load imbalance, in the prediction of (part of) the load imbalance in the future,
Since the unbalance is small, rolling is performed here without changing the thickness.

【００３１】[0031]

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
では、現在の圧延状態の異常度、将来の圧延状態の異常
度及び知識データベースに基づいて現在のドラフトスケ
ジュールを修正するか否かの判断を行うと共に、修正要
と判断した際の修正量を演算して最終スタンド以外の各
スタンドの出側板厚目標値及び各スタンド間張力目標値
を修正するようにしているので、コイル先端、低速圧延
時等の過渡的な負荷アンバランスと圧延モデル誤差等に
起因するドラフト設定誤差による負荷アンバランスとを
区別することができ、この結果、最終スタンド出側板厚
制御にとって外乱となるドラフトスケジュール変更を必
要最小限に抑えて板厚の乱れを最小限に留めた負荷バラ
ンス制御を行うことができるという効果が得られる。As is apparent from the above description, according to the present invention, it is determined whether or not to correct the current draft schedule based on the current rolling state abnormality degree, future rolling state abnormality degree and the knowledge database. In addition to making the judgment, the amount of correction when it is determined that correction is necessary is calculated to correct the outlet plate thickness target value and the stand-to-stand tension target value of each stand other than the last stand. Transient load imbalance during rolling etc. and load imbalance due to draft setting error caused by rolling model error etc. can be distinguished, and as a result, draft schedule change which becomes disturbance for final stand exit side sheet thickness control can be changed. The effect is obtained that the load balance control can be performed with the disturbance of the plate thickness kept to a minimum while keeping it to a minimum.

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

【図１】本発明の実施の形態の一例であるタンデム圧延
機の圧延制御方法を説明するためのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram for explaining a rolling control method of a tandem rolling mill which is an example of an embodiment of the present invention.

【図２】負荷アンバランス異常度の算出方法を説明する
ためのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram for explaining a method for calculating a load imbalance abnormality degree.

【図３】負荷アンバランス異常度関数の一例を示すグラ
フ図である。FIG. 3 is a graph showing an example of a load imbalance abnormality degree function.

【図４】本実施形態の圧延制御方法を説明するためのフ
ローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart for explaining a rolling control method of the present embodiment.

【図５】負荷バランス制御を説明するためのグラフ図で
ある。FIG. 5 is a graph for explaining load balance control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ΔＰ_i …現在の負荷アンバランス率 ΔＰ^* _i …将来の負荷アンバランス率 ｙ_i …各スタンドの負荷アンバランス異常度 ｚ…負荷アンバランス率修正必要度ΔP _i … Current load imbalance rate ΔP ^* _i … Future load unbalance rate y _i … Abnormal load imbalance rate of each stand z… Load unbalance rate correction necessity

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土田 尚史 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 後藤 俊二 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 服部 哲 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 片山 恭紀 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立情報制御システム内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Naofumi Tsuchida 1-chome, Mizushima-Kawasaki-dori, Kurashiki-shi, Okayama Pref. Chome (without address) Inside Mizushima Works, Kawasaki Steel Corporation (72) Inventor Tetsu Hattori 5-2-1, Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Omika Plant, Hitachi, Ltd. 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City Hitachi Information & Control Systems Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 タンデム圧延機の圧延制御方法であっ
て、各圧延スタンドの圧延状態を検出するセンサの出力
に基づいて現在の圧延状態の異常度を演算すると共に、
現在の被圧延材の圧延部分以後の圧延状態の予測モデル
に基づいて将来の圧延状態の異常度を演算し、前記現在
の圧延状態の異常度、前記将来の圧延状態の異常度及び
知識データベースに基づいて現在のドラフトスケジュー
ルを修正するか否かの判断を行うと共に、修正要と判断
した際の修正量を演算し、これにより、最終スタンド以
外の各スタンドの出側板厚目標値及び各スタンド間張力
目標値を修正することを特徴とするタンデム圧延機の圧
延制御方法。1. A rolling control method for a tandem rolling mill, comprising: calculating an abnormal degree of a current rolling state based on an output of a sensor detecting a rolling state of each rolling stand;
Calculate the degree of abnormality of the future rolling state based on the prediction model of the rolling state after the rolling portion of the current rolling material, the degree of abnormality of the current rolling state, the degree of abnormality of the future rolling state and the knowledge database. It is determined whether or not the current draft schedule is to be corrected based on the calculation, and the correction amount when it is determined that correction is necessary is calculated. A rolling control method for a tandem rolling mill, wherein a tension target value is corrected. 【請求項２】 前記予測モデルは各圧延スタンドの現在
の圧延状態から速度変化後の予測圧延状態、及び前工程
での処理実績を基にした現在の被圧延材の圧延部分以後
の予測圧延状態を有することを特徴とする請求項１記載
のタンデム圧延機の圧延制御方法。2. The predicted model includes a predicted rolling state after a change in speed from a current rolling state of each rolling stand, and a predicted rolling state after a current rolling portion of a material to be rolled based on a processing result in a previous process. The rolling control method for a tandem rolling mill according to claim 1, comprising: