JPS62224415A - ミル剛性変化を補正した板厚制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は圧延機の自動板厚制御方法に関する。

（従来の技術） 従来の自動板厚制御方法においては、制御系は第８図に
示すように構成され、次のようにして板厚を制御してい
る。

すなわち、まず、圧延スタンド１のロール開度目標値Ｓ
ｏを設定する。そして圧延荷重Ｐ及びロール開度Ｓを検
出器２．３で検出し、該ロール開度検出値と目標ロール
開度との差（Ｓ−８ｏ）に基づいてロール開度修正量を
算出し、これに制御ゲインを乗じてロール圧下装置４に
印加すると共に。

圧延荷重検出値を圧延スタンド１のミル剛性値Ｍ＝ｆ（
Ｐ）で除した値にチューニング係数ｋを乗じた値を目標
ロール開度修正量として目標ロール開度を補正する。こ
のとき、圧下装置４にはｈ＝ｓ−ｓ、＋□・ｋ なる信号に制御ゲインを乗じた値が印加される。

このようにして、ロール開度Ｓが時々刻々修正されて板
厚制御が行われる。この従来の制御系を制御ブロック図
で表わすと、第９図のようになる。

なお、第８図において、５はワークロール、６はバック
アップロールである。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上述した従来の板厚制御方法は、本発明者の経
験によれば、次のような問題点を有していることが判明
した。すなわち１例えば、圧延中の圧延荷重変動幅が大
きい時には、制御ゲイン及びチューニング係数の調整に
より所望の板厚精度を達成し得るが、圧延荷重変動幅が
小さい時には、同一の制御ゲイン、チューニング係数を
使うと板厚精度が悪化する。そこで、圧延荷重変動幅が
小さい時に、所望の板厚精度が得られるように制御ゲイ
ン、チューニング係数を再調整すると、今度は、圧延荷
重変動幅が大きい場合に逆に板厚精度が悪くなってしま
う。

圧延中の圧延荷重変動幅、制御ゲイン、チューニング係
数と板厚精度の上記関係を第１０図に示す、なお、同図
中、区分Ａは前者の場合（圧延荷重変動幅が大きい時を
目標として制御ゲイン、チューニング係数を調整）の板
厚変動及び荷動変動を示し１区分Ｂは後者の場合（圧延
荷重変動幅が小さい時を目標として制御ゲイン、チュー
ニング係数を調′Ｍ１）の板厚変動及び荷重変動を各々
示している。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、より高
精度の板圧延を達成することのできる自動板厚制御方法
を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者は、従来の自動板厚
制御技術に関して後述の如く種々実験検討を加えた結果
、実圧延中の圧延荷重が絶えず変動する状況下では、出
側板厚変動に影響を及ぼすミル剛性は、静的ミル剛性で
はなく、動的ミル剛性であることが判明し、更に、静的
ミル剛性は圧延荷重レベルの関数であり、一方、動的ミ
ル剛性は圧延荷重変動幅の関数であることを見い出し。

この知見に基づいてミル剛性変化を補正した板厚制御方
法を発明するに至ったものである。

すなわち、本発明に係る板厚制御方法は、要するに、圧
延スタンドの圧延荷重及びロール開度を検出し、該ロー
ル開度検出値と目標ロール開度との差に基づいてロール
開度修正量を算出し、これに制御ゲインを乗じてロール
圧下装置に印加するに際して、圧延荷重変動の平均値の
関数として静的ミル剛性値を定める関係式を、また、圧
延荷重変動の変動幅の関数として動的ミル剛性値を定め
る関数式を各々予め設定しておき、時々刻々、現時刻か
ら予め定めた時間区間内で過去に遡る検出圧延荷重の平
均値を算出すると共に、該平均時間区間内における荷重
平均値からの最大荷重振幅。

若しくは該荷重平均値からの現時刻の検出荷重の偏差値
を算出し、次いで、該荷重平均値を前記静的ミル剛性値
で除した値にチューニング係数を乗じた値と、該荷重偏
差値を該最大荷重振幅若しくは荷重偏差値に基づき定ま
る動的ミル剛性値で除した値にチューニング係数を乗じ
た値とを加算し。

この値を目標ロール開度修正量として目標ロール開度を
補正することを特徴とするものである。このようにして
ロール開度が圧延荷重変動下でも時々刻々適正に修正さ
れて高精度の板厚制御を可能とすることができる。

以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

まず、本発明の理論的根拠について以下に説明する。

第４図は、多段ミルにおける圧延荷重を零から最大許容
値まで増加させた場合のミルの伸びを測定したものであ
る。同図において、実圧延荷重しベルＰａ、Ｐｂにおけ
るミル剛性は曲線の勾配Ｍａ、Ｍｂである。この図から
得られるミル剛性を静的ミル剛性と呼ぶ。

一方、第５図は、異なる荷重レベルＰａ、Ｐｂにおいて
圧延荷重を微小に変化させた時のミルの伸びを測定した
結果を示している。同図かられかるように、実圧延での
荷重レベルＰａ、Ｐｂにおいては、荷重レベルの大小に
は関係なく、圧延荷重変動幅がＣより小さい時は、ミル
剛性はＭａ及びＭｂより小さいＭｅとなっており、圧延
荷重変動幅がＣより大きい領域で、ミル剛性は第４図で
測定されたＭａ、Ｍｂに一致している。この第５図から
得られるミル剛性を動的ミル剛性と呼ぶ。

また、第６図は、上記ミルとは異なるミルのミル剛性を
示す図である。この図から求められる実圧延荷重レベル
２００〜６００ｒｏｎにおけるミル剛性は約３００ｔｏ
ｎ／ａｍである。一方、第７図は、ミル剛性Ｍを３００
　Ｔｏｎ／ａｍとして、いわゆるゲージメ・−夕板厚 ｈｇ＝＝Ｓ＋− とミル剛性を２１５　Ｔａｎ／ａｍとして計算したゲー
ジメータ板厚並びにミル出側でＸ線厚み計を使って測定
した板厚を並記したものである。但し、この場合の圧延
荷重変動幅は２Ｔｏｎ以内であった。

この図から、ミル剛性を２１５　Ｔｏｎ／ｍａとした場
合のゲージメータ板厚（（ｂ）参照）の方が明らかにＸ
線板厚（（ａ）参照）と良く一致している。このことか
ら、板厚変動に影響を及ぼしたミル剛性は３００７ｏｎ
／Ｉ１ｍより小さい２１５　Ｔｏｎ／ｍｍであったと推
察できる。

上述した調査結果から１本発明者は、実圧延中の圧延荷
重が絶えず変動する状況下では、出側板厚変動に影響を
及ぼすミル剛性は、静的ミル剛性ではなく、動的ミル剛
性であり、更に、静的ミル剛性は圧延荷重レベルの関数
であり、一方、動的ミル剛性は圧延荷重変動幅の関数で
あるとの知見を得たものである。

（実施例） 第１図（ａ）、　（ｂ）は１本発明の一実施例に係る板
厚制御を示す制御系統図であり、第２図（ａ）、　（ｂ
）はそのブロック図である。なお、図中、１は圧延スタ
ンド、２は荷重検出器、３はロール冊度検出器、４はロ
ール圧下装置、５はワークロール、６はバックアップロ
ールである。

この制御系は、例えば、計算機を用いたオンライン制御
システムとして実現することができ、そこでは、例えば
、第３図のフローチャートに従って処理が実行される。

ロール圧下装置に制御信号を印加する第３図のフローチ
ャートの手順を説明すると以下のようになる。

（ＳＬ）： 現時刻しにおける圧延荷重Ｐ　（ｔ）、ロール開度Ｓ　
（ｔ）を検出器２，３で検出し、Ｐ　（ｔ）を記憶する
。

（Ｓ　２）　： 現時刻ｔから予め定めたｍ時間区間内で過去に遡る圧延
荷重の記憶値ｐ（ｔ）、　ｐ（ｔ−ｉ）、・・・、Ｐ（
１−＋＋＋）より平均圧延荷重ｐ　（ｔ）を次式から算
出する。

（８３）： 最大ΔＰ　ｗａｘ　（ｔ）及び最小圧延荷重偏差ΔＰＩ
ＩＩｉｎ（ｔ）を次式から算出する。

ΔＰｉ（ｔ）＝Ｐ（ｔ　−１）−Ｐ（ｔ）ΔＰｍａｘ（
ｔ）＝ｍａｘ（ΔＰｉ（ｔ））ΔＰａｉｎ（ｔ）＝ｍｉ
ｎ（Δｐｔ（ｔ））（８４）： 最大圧延荷重振幅ΔＰ　Ｍ　（ｔ）を次式から算出する
。

ΔＰＭ（ｔ）＝ΔＰａ＋ａｘ（ｔ）−ΔＰｍ１ｎ（ｔ）
（５５）： 平均圧延荷重ｐ　（ｔ）より静的ミル剛性Ｍ　ｓ　（ｔ
　）を次式から算出する。

Ｍｓ（ｔ）　＝　ｆ　ｓ（Ｐ　（ｔ））ここに、ｆｓ（
Ｐ）は予め定めたＰの関数である。

（Ｓ６）： 最大圧延荷重振幅ΔＰ　Ｍ　（ｔ）若しくは現在圧延荷
重偏差ΔＰＯ（ｔ）より動的ミル剛性ＭＤ（ｔ）を次式
から算出する。

ＭＤ（ｔ）＝ｆＤ（ΔＰ　Ｍ　（ｔ））若しくは Ｍ（ｔ）＝ｆ、（ΔＰ、（ｔ）） ここに、ｆ　（ΔＰ）は予め定めたΔＰの関数である。

（Ｓ７）： 目標ロール開度修正量を次式で算出する。

ここに、ｋｓ、　ｋ　はチューニング係数である。

（ＳＳ）： 圧下装置に次式から求まる なる信号に制御ゲインを乗じて印加する６以上、（Ｓｌ
）〜（Ｓ８）を繰り返すことにより、ロール開度が時々
刻々修正され、板厚制御が行われる。

本発明により、板厚精度は圧延荷重偏差の大小に拘らず
、第１０図の、■のように常に高精度な板厚が得られる
ようになった。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、従来の静的ミル
剛性を圧延荷重平均値に対して使用すると共に、出側板
厚変動に影響する動的ミル剛性を圧延荷重変動に対して
使用することにより、入側板厚変動に伴う出側板厚の変
動を抑制するように制御を行うものであるので、より高
精度の板圧延を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）は本発明の一実施例に係る板厚
制御を示す制御系統図。 第２図（ａ）、（ｂ）は上記実施例のブロック図、第３
図は上記実施例の制御系をオンラインシステムとして実
施するときのフローチャートの一例を示す図、 第４図は多段ミルにおける圧延荷重変動とミルの伸びの
関係を示す図、 第５図は異なる荷重レベルにおける圧延荷重の微小変化
とミルの伸びの関係を示す図、第６図はミル剛性を示す
図。 第７図はＸ線厚み計による出側板厚（ａ）とゲージメー
タ板厚（ｂ）、（ｃ）の各変化状況を示す図、第８図は
従来の自動板厚制御を示す制御系統図、第９図はそのブ
ロック図、 第１０図は圧延中の圧延荷重変動幅と板厚精度の関係を
示す図である。 １・・・圧延スタンド、　２・・・荷重検出器、３・・
・ロール開度検出器、４・・・ロール圧下装置、５・・
・ワークロール、　　６・・・バックアップロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧延スタンドの圧延荷重及びロール開度を検出し、該ロ
   ール開度検出値と目標ロール開度との差に基づいてロー
   ル開度修正量を算出し、これに制御ゲインを乗じてロー
   ル圧下装置に印加すると同時に、前記圧延荷重検出値を
   該圧延スタンドのミル剛性値で除した値に比例係数（チ
   ューニング係数）を乗じた値を目標ロール開度修正量と
   して目標ロール開度を補正することにより、出側板厚を
   一定に保つように制御する方法において、圧延荷重変動
   の平均値の関数として静的ミル剛性値を定める関係式を
   、また、圧延荷重変動の変動幅の関数として動的ミル剛
   性値を定める関係式を各々予め設定しておき、時々刻々
   、現時刻から予め定められた時間区間内で過去に遡る検
   出圧延荷重の平均値を算出すると共に、該平均時間区間
   における荷重平均値からの圧延荷重偏差の最大値と最小
   値との差の値（最大荷重振幅）、若しくは該荷重平均値
   からの現時刻の検出荷重の偏差値を算出し、次いで、該
   荷重平均値を前記静的ミル剛性値で除した値にチューニ
   ング係数を乗じた値と、該荷重偏差値を該最大荷重振幅
   若しくは荷重偏差値に基づき定まる動的ミル剛性値で除
   した値にチューニング係数を乗じた値とを加算し、この
   値を目標ロール開度修正量とすることを特徴とするミル
   剛性変化を補正した板厚制御方法。