JPS6330081B2 - - Google Patents

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JPS6330081B2
JPS6330081B2 JP56157211A JP15721181A JPS6330081B2 JP S6330081 B2 JPS6330081 B2 JP S6330081B2 JP 56157211 A JP56157211 A JP 56157211A JP 15721181 A JP15721181 A JP 15721181A JP S6330081 B2 JPS6330081 B2 JP S6330081B2
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JP
Japan
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stand
rolling mill
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dimension
rolling
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JP56157211A
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JPS5858913A (ja
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Koichi Ishimura
Shuhei Shinno
Takeshi Okamoto
Koichi Ooba
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Priority to SU823497995A priority patent/SU1414313A3/ru
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/165Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions responsive mainly to the measured thickness of the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • B21B1/18Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、孔形を有する連続式圧延機、例え
ば棒鋼・線材圧延機等において、圧延材の寸法を
制御するものに関する。
孔形を有する連続式圧延機の構成例を第1図に
示す。
第1図は、iスタンドで構成される連続式圧延
機であり、1は#iスタンド圧延機、2は#2ス
タンド圧延機、3は#i―1スタンド圧延機、4
は#iスタンド圧延機、5は圧延材である。なお
本例では、所謂垂直・水平タンデム式圧延機を想
定しているため、水平方向の圧延機(第1図の奇
数スタンド)と垂直方向の圧延機(第1図の偶数
スタンド)が交互に配置されている。
例えば#i―1スタンド圧延機3は垂直方向の
圧延機で、X方向の圧延を行う。ここで、Di―
1は#i―1スタンド圧延機3出側での幅寸法、
hi―1は天地寸法を表わす。又、#iスタンド圧
延機4は水平方向の圧延機で、Y方向の圧延を行
う。ここで、biは#iスタンド圧延機4出側での
幅寸法、hiは天地寸法を表わす。なお、幅寸法と
は各スタンドの圧下方向と垂直方向の圧延材寸法
をいい、天地寸法とは各スタンドの圧下方向の圧
延材寸法をいう。
従来、棒鋼・線材圧延機等の連続圧延機は、ス
タンド間で張力を零とする制御としてループ制
御・張力制御が採用されているが、圧延材の寸法
をダイナミツクに制御しようとするものは皆無で
あつた。その理由としては、 (1) 非常に厳しい製品寸法が必要なかつた。
(2) 圧延中の荷重変動によるミルの伸びが小さ
い。
(この事実は、圧延材の入側変動を出側に伝
える効果を小さくするため、製品寸法の精度が
あまり変動しない。) などがあげられる。
従つて、従来の制御では、圧延材の温度等の変
化に対する寸法変動に対しては無制御であるた
め、寸法精度が悪くなる欠点があつた。
本発明は、上記の欠点に鑑みてなされたもので
あり、任意のスタンド間の材料寸法を検出し、基
準寸法との偏差により生じる下流側のiスタンド
圧延機出側材料の幅寸法変動を予測し、予測され
た幅寸法変動に従つてi―1スタンド圧延機の圧
下位置を制御すると共に、iスタンド出側の幅寸
法を実測し、iスタンド出側における基準幅寸法
との偏差が零となるようにi―1スタンド圧延機
の圧下位置を修正し、連続式圧延における寸法精
度を高めることを目的としている。
第2図は本発明の一実施例を示す。
第2図において、3は#i―1スタンド圧延
機、4は#iスタンド圧延機、5は圧延材、7,
8は各スタンドの圧下駆動用モータ、9,10は
各スタンドに取付けられ、圧延荷重を検出するロ
ードセル、11,12は圧下駆動用モータ7,8
に連結された圧下位置検出用パルス発信器、1
3,14は圧下駆動用モータ7,8に電力を供給
するモータ駆動用サイリスタ装置、15,16は
各スタンドのミル剛性制御装置、20は#i―1
スタンド圧延機3の圧延ロールの駆動用モータ、
21は#iスタンド圧延機4の圧延ロールの駆動
用モータ、22,23は各モータ20,21の駆
動用サイリスタ装置、24は#i―1スタンド及
び#iスタンド間のループ量を一定に保つループ
制御装置、25は#iスタンド圧延機4出側材料
の幅寸法を検出する幅寸法検出装置、26はこの
幅寸法検出装置の検出した幅寸法biと基準幅寸法
bi(REF)との偏差信号Δbiを入力し、所定の制
御ゲインを乗じる制御ゲイン装置、27はこの制
御ゲイン装置の出力にPI(D)制御を施こし、#i
―1スタンドの圧下装置へ圧下位置修正信号を発
生する圧下位置制御装置、28は#i―1スタン
ド圧延機3出側材料の幅寸法を検出する幅寸法検
出装置、29は同じく天地寸法を検出する天地寸
法検出装置、30は幅寸法検出装置28の検出値
bi―1と#i―1スタンドの基準幅寸法bi―1
(REF)との偏差信号を入力し、その入力を基準
幅寸法bi―1(REF)で除算する除算器、31は
天地寸法検出装置29の検出値hi―1と#i―1
スタンドの基準天地寸法hi―1(REF)との偏差
信号を入力し、その入力を基準天地寸法hi―1
(REF)で除算する除算器、32は除算器30の
出力を入力し、#i―1スタンド圧延機3出側の
幅寸法変動が#iスタンド圧延機4出側の幅寸法
に及ぼす幅寸法変動を予測する予測装置、33は
除算器31の出力を入力し#i―1スタンド圧延
機3出側の天地寸法変動が#iスタンド圧延機4
出側の幅寸法に及ぼす幅寸法変動を予測する予測
装置、34は予測装置32,33の合成出力を入
力し、所定の制御ゲインを乗じる制御ゲイン装
置、35は制御ゲイン装置34の出力にPI(D)制
御装置を施こし、#i―1スタンドの圧下装置へ
圧下位置修正信号を発生する圧下位置制御装置で
ある。
従来の方式としては、速度設定Ni―1(REF)
で回転している#i―1スタンドのモータ20に
対して、#i―1スタンド3及び#iスタンド4
間のループ量が一定となる様、ループ制御装置2
4から#i―1スタンドのモータ20に対して速
度修正を与える機能をもたせるものが主であつ
た。
ところが、上記の方式のみでは製品寸法は圧延
機の特性のみによつて決定し、ダイナミツクな寸
法制御が不可能である。又、従来の技術としてロ
ードセル9,10によつて、検出される圧延荷重
によりミル剛性制御装置15,16が天地寸法の
変動を検出し、圧下位置を制御するミル剛性制御
(BISRA制御)が存在するが、両方向(幅方向、
天地方向)の寸法制御が不可能であるため寸法の
絶対値の精度が悪いものであつた。
以下に本発明における制御装置の具体例につい
て説明する。
#i―1スタンド圧延機3出側に設置された幅
寸法検出器28及び天地寸法検出器29により圧
延材5の幅寸法bi―1及び天地寸法hi―1を検出
する。検出された天地寸法hi―1と#i―1スタ
ンドの基準天地寸法hi―1(REF)との偏差Δhi
―1は除算器31へ入力される。
同様に幅寸法bi―1と#i―1スタンドの基準
幅寸法bi―1(REF)との偏差は除算器30へ入
力される。本発明における制御装置は検出された
#i―1スタンド圧延機3出側の天地寸法変動
Δhi―1と幅寸法変動Δbi―1により#iスタン
ド圧延機4出側の幅寸法変動Δbiを算出し#i―
1スタンド圧延機3の圧下位置を修正することに
より#iスタンド圧延機4出側の幅変動Δbiを除
去するものである。ここで、#iスタンド圧延機
4出側の幅寸法変動除去するために#i―1スタ
ンド圧延機3の圧下位置を制御する事の必要性に
ついて述べる。
第3図aは、#iスタンド圧延機4の圧下位置
Siを変化させた場合の天地寸法hi変動と幅寸法bi
変動を表わし、第3図bは#i―1スタンド圧延
機3の圧下位置Si―1を変化させた場合の天地寸
法hi―1変動、幅寸法bi―1変動及び#iスタン
ド圧延機4出側の天地寸法hi変動、幅寸法bi変動
を表わす。
第3図a及びbに示すように#iスタンド圧延
機4出側の幅寸法biを制御しようとした場合、
#iスタンド圧延機4の圧下位置Siを修正する方
法と#i―1スタンド圧延機3の圧下位置Si―1
を修正する方法がある。#iスタンド圧延機4の
圧下位置Siを修正した場合、幅寸法biと同時に天
地寸法hiも変化する。
しかし#i―1スタンド圧延機3の圧下位置Si
1を修正した場合には、天地寸法hi変動はほと
んどない。本発明は、この点に着目し、#iスタ
ンド圧延機4出側の幅寸法変動Δbiを#i―1ス
タンド圧延機3の圧下位置制御で補償するもので
ある。すなわち、#i―1スタンド圧延機3出側
での幅寸法変動Δbi―1及び天地寸法変動Δhi―
1はそれぞれ除算器30,31に入力され、それ
ぞれ#i―1スタンド出側での基準幅寸法bi―1
(REF)及び基準天地寸法hi―1(REF)で除算
される。
除算器31の出力(hi―1(REF)―hi―1/hi
1(REF))は#i―1スタンド圧延機3出側で
の天地寸法変動率を表わし除算器30の出力(bi
1(REF)―bi―1/bi―1(REF))は#i―1ス
タンド圧延機3出側での幅寸法変動率を表わす。
除算器30の出力は予測装置32に入力され、
除算器31の出力は予測装置33に入力される。
予測装置32は#i―1スタンド圧延機3出側
の幅寸法変動率が#iスタンド圧延機4出側の幅
寸法変動に及ぼす影響係数により#iスタンド圧
延機4出側の幅寸法変動分を予測する。他方、予
測装置33は#i―1スタンド圧延機3出側の天
地寸法変動率が#iスタンド圧延機4出側の幅寸
法変動に及ぼす影響係数により、#iスタンド圧
延機4出側の幅寸法変動分を予測する。具体的に
予測装置は32,33は比例ゲインとして表わさ
れ、圧延機の特性及び圧延材の性質により決定さ
れる数値で、あらかじめ算出可能な値である。従
つて、予測装置32、と33の出力を合成するこ
とにより、#i―1スタンド圧延機3出側の天地
寸法変動及び幅寸法変動による#iスタンド圧延
機出側の幅寸法変動Δbiを求めることができる。
予測されたΔbiは制御ゲインを求めることがで
きる。
予測されたΔbiは制御ゲイン装置34に入力さ
れる。制御ゲイン装置34は予測された幅変動
Δbiを除去するため、#i―1スタンド圧延機3
の圧下位置を修正するための所定のゲインを乗じ
て出力する。制御ゲイン装置34の乗じる制御ゲ
インの値は第3図bにおけるSi―1変化によるbi
変化特性の勾配によつて算出することができる。
制御ゲイン装置34の出力は圧下位置制御装置
35に入力される。圧下位置制御装置35は制御
ゲイン装置34の出力にPI(D)制御を施こし、モ
ータ駆動用サイリスタ装置13、圧下駆動用モー
タ7、パルス発信器11からなる圧下装置に対
し、圧下位置修正信号を発生する。
そして、圧下位置修正信号によりパルス発信機
11によつて検出される圧下位置が圧下位置修正
信号に一致するまでモータ駆動用サイリスタ装置
13によりモータ7が駆動される。
以上の制御を行うことにより、#i―1スタン
ド出側の材料寸法の変動による#iスタンド出側
の幅寸法変動が補償される。
しかしながら、上記の方式のみでは#i―1ス
タンド出側の材料寸法を検出して#iスタンド出
側の材料寸法を制御しているため、即応性の良い
制御は可能であるが、寸法精度を充分満足なもの
にはできないものである。
本発明では寸法精度を充分満足なものとするた
めに#iスタンド圧延機4出側に幅寸法検出器2
5を設置し、実測値にてフイードバツク制御をも
合せて行うものである。
すなわち、#iスタンド圧延機4出側に設置し
た幅寸法検出器25により幅寸法を検出し、#i
スタンド出側の基準幅寸法bi(REF)との偏差信
号Δbiが制御ゲイン装置26に入力される。制御
ゲイン装置26は制御ゲイン装置34と同様のも
ので、その出力は圧下位置制御装置27へ供給さ
れる。圧下位置制御装置27は制御ゲイン装置2
6の出力にPI(D)制御を施こし、圧下位置制御装
置35と同様に#i―1スタンドの圧下装置に対
し圧下位置修正信号を供給する。
なお、上記実施例の天地寸法検出装置29は
#i―1スタンド出側の圧延材5寸法を実測する
ものとしているが、#i―1スタンド圧延機3の
圧下位置Si―1、ミルスプリング常数及び圧延荷
重にて算出する等、別の手段で検出するものとし
ても良い。
又、上記実施例では#i―1スタンド出側材料
の天地寸法及び幅寸法を検出し、これらの変動率
により#iスタンド出側材料の幅寸法変動を予測
するものとしているが、天地寸法あるいは幅寸法
のいずれか一方を検出して予測するものとしても
良く、さらには#i―1スタンド出側でなくても
#i―1スタンドよりも上流側で検出し予測する
ものとしても良い。
以上のように、本発明によれば、任意のスタン
ド間の材料寸法の変動分により、下流に位置する
iスタンド圧延機出側の幅寸法変動を予測し、予
測された幅寸法変動が零となるようにi―1スタ
ンド圧延機の圧下位置を制御すると共に、iスタ
ンド圧延機出側材料の幅寸法を実測し、iスタン
ド出側の基準幅寸法との偏差が零となるようにi
―1スタンドの圧下位置を修正するものとしたの
で、即応性が良く、かつ高精度の圧延制御ができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は孔形を有する連続式圧延機の構成例を
示す構成図、第2図は本発明の一実施例の寸法制
御装置を示すブロツク図、第3図a,bは圧延機
の圧下位置と材料の天地寸法、幅寸法の関係を示
す特性図である。 図において、3,4は圧延機、5は圧延材、
7,8は圧下駆動用モータ、9,10はロードセ
ル、11,12はパルス発信機、13,14はモ
ータ駆動用サイリスタ装置、20,21はモー
タ、22,23はサイリスタ装置、24はルーパ
制御装置、25,28は幅寸法検出装置、29は
天地寸法検出装置、26,34は制御ゲイン装
置、27,35は圧下位置制御装置、30,31
は除算器、32,33は予測装置である。なお、
各図中同一符号は同一あるいは相当部分を示すも
のとする。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ロールに設けた溝状の孔形を有する圧延機と
    ロールに設けた溝状の孔形を有し該ロールが前記
    圧延機のロールの延在方向と垂直をなす方向に延
    在する圧延機とが交互に配置された連続式圧延機
    を制御するものにおいて、任意の第i―1スタン
    ドとこの第i―1スタンドの下流に位置し前記第
    i―1スタンドとロールの延在方向が異なる第i
    スタンドとの間に設けられ前記第i―1スタンド
    と前記第iスタンドとの間に存在する圧延機の圧
    下方向の寸法である天地寸法と圧下方向と垂直方
    向の寸法である幅寸法を検出する寸法検出装置、
    この寸法検出装置の各検出値と基準寸法との偏差
    が下流に位置する第iスタンド圧延機出側材料に
    及ぼす幅寸法の変動を圧延機特性及び圧延機の性
    質により予め求められた影響係数に基づいて予測
    する予測装置、前記第iスタンド出側材料の幅寸
    法を検出する幅寸法検出装置、この幅寸法検出装
    置の検出値と基準幅寸法との偏差及び前記予測装
    置の予測値に基づいて第i―1スタンド圧延機の
    圧下位置を制御する装置を備えたことを特徴とす
    る連続式圧延機の制御装置。
JP56157211A 1981-09-30 1981-09-30 連続式圧延機の制御装置 Granted JPS5858913A (ja)

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DE8282109008T DE3272029D1 (en) 1981-09-30 1982-09-29 Control device for successive rolling mill
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JPS5858913A JPS5858913A (ja) 1983-04-07
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EP0075944B2 (en) 1992-03-04
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