KR19980070668A - 압연기의 제어방법 및 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압연기의 제어방법 및 제어장치에 관한 것으로서,
우선 외부로부터 부여된 압연정보에 기초하여 피압연재의 압연전에 압연하중, 판폭, 판크라운의 목표값 및 액츄에이터의 설정값을 포함한 압연조건을 설정 계산하고, 계속해서 피압연재의 압연중에 압연 하중, 판폭 및 판크라운을 포함하는 압연상태를 측정하고, 선행재에 대한 압연상태의 각 측정값과 이 측정값에 대응하는 후행재에 대한 압연 조건의 각 설정 계산값과의 편차를 계산하고, 계속해서 선행재의 압연후에 후행재를 압연할 때, 선행재의 판크라운의 목표값과 후행재의 판크라운의 목표값의 편차가 0일 때, 선행재에 대한 압연상태의 각 측정값과 후행재에 대한 압연조건의 각 설정계산값과의 편차에 기초하여 후행재에 대한 액츄에이터의 설정값을 차례로 수정하는 것에 의해, 크라운 비율 유전계수나 형상 변화 계수를 사용하지 않고 완료되고, 또 선행재의 압연 결과를 후행재의 압연 제어에 이용하는 것에 의해서 후속 피압연재의 판크라운과 판평탄도를 고정밀도의 목표값으로 마무리할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

압연기의 제어방법 및 제어장치
본 발명은 직렬로 배치된 연속 압연기에 가장 적합한 압연기의 제어에 관한 것으로서, 특히 원하는 판크라운 및 판평탄도의 판을 얻을 수 있는 압연기의 제어방법 및 제어장치에 관한 것이다.
이 종류의 종래기술로서, 예를들면 (사)일본 철강협회 압연 이론부 회지 제 100회 심포지옴「압연기술·압연이론의 발전과 장래로의 조류」(1994년 6월) 제 79페이지 내지 제 90페이지에 「핫스트립밀에서의 고정밀도 압연 기술」(니시야마야스유키, 시바오노부지, 시마즈토모야저)이라는 제목으로 목표 판크라운(strip crown) 및 목표 판형상을 달성하고자 하는 제어시스템이 기재되어 있다. 이 제어시스템은 초기 설정 기능으로서 목표 판크라운 및 목표 판형상을 달성하는 각 스탠드의 롤크로스각 및 롤벤딩력의 초기 설정값을 구하는 기능을 갖고 있다.
상기한 제어 시스템은 판폭방향의 판두께 정밀도를 향상할 때 크라운 비율 유전계수나 형상계수를 사용하고 있지만 이 계수를 실제로 구하는 것은 곤란하였다.
또한, 상기한 제어 시스템은 압연기에 의해 차례로 압연되는 피압연재중 시간적으로 먼저 압연되는 선행재의 압연 결과를 시간적으로 이후에 압연되는 후행재의 압연에 이용하는 점에 대한 기재가 없고, 선행재와 후행재의 압연 조건이 다른 경우의 기재가 없었다.
따라서, 본 발명의 목적은 크라운 비율 유전계수나 형상 변화계수를 사용하지 않고 완료되고, 또 선행재의 압연 결과를 후행재의 압연 제어에 유효하게 이용하는 것에 의해서 후속 피압연재의 판크라운과 판평탄도를 고정밀도로 목표값으로 마무리할 수 있는 압연기의 제어방법 및 제어장치를 제공하는것이다.
본 발명의 상기 목적은 다음과 같은 구성을 갖는 압연기의 제어방법 및 제어장치를 제공하는 것에 의해 달성된다.
도 1은 본 발명의 압연기의 제어장치의 한 실시예의 개략구성을 적용 대상 압연기와 함께 나타낸 블록도,
도 2는 실시예의 주요 요소의 상세한 구성을 나타내는 블록도, 및
도 3은 본 발명을 적용하는 압연기의 대표적인 압연 형태를 설명하기 위한 설명도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1∼6 : 압연기 11∼16 : 액츄에이터
21∼26, 31∼36 : 가산기 41 : 판평탄도검출기
51 : 판크라운검출기 52 : 판크라운 제어장치
61 : 압연상태 측정수단 80 : 제 1 설정 계산기
90 : 제 2 설정계산기 91 : 롤크라운 계산수단
92 : 롤크라운 편차계산수단 93 : 하중 편차 계산수단
94 : 판폭 편차 계산수단 99 : 가산수단
직렬로 배치되어 각각 판크라운을 제어하기 위한 액츄에이터를 갖는 복수의 압연기를 제공할 때, 외부에서 전해진 압연 정보에 기초하여 피압연재의 압연전에 압연하중, 판폭, 판크라운의 목표값 및 최초로 압연되는 피압연재에 대한 액츄에이터의 설정값을 포함한 압연조건을 설정 계산하고, 피압연재의 압연중에 압연하중, 판폭 및 판크라운을 포함한 압연 상태를 측정하고, 압연기에 의해 차례로 압연되는 피압연재중, 시간적으로 먼저 압연되는 피압연재를 선행재, 시간적으로 후에 압연되는 피압연재를 후행재로 하고, 선행재에 대한 압연 상태의 각 측정값과 이 측정값에 대응하는 후행재에 대한 압연조건의 각 설정 계산값의 편차를 계산하고, 선행재의 압연후에 후행재를 압연할 때, 선행재의 판크라운의 목표값과 후행재의 판크라운의 목표값의 편차가 0일 때, 선행재에 대한 압연상태의 각 측정값과 후행재에 대한 압연 조건의 각 설정 계산값과의 편차에 기초하여 후행재에 대한 액츄에이터의 설정값을 차례로 수정하도록 구성한 것이다.
이경우, 선행재의 판크라운의 목표값과 후행재의 판크라운의 목표값과의 편차가 0인 것을 조건으로 하는 대신에, 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 측정값과의 편차가 0인 것을 조건으로 해도 좋다.
본 발명의 상기 목적은 다음과 같은 구성을 갖는 압연기의 제어방법 및 제어장치를 제공하는 것에 의해서도 달성된다.
직렬로 배치되어 각각 판크라운을 제어하기 위한 액츄에이터를 갖는 압연기를 제어할 때, 외부에서 전해진 압연 정보에 기초하여 피압연재의 압연전에 압연하중, 판폭, 판크라운의 목표값 및 최초로 압연되는 피압연재에 대한 액츄에이터의 설정값을 포함한 압연 조건을 설정 계산하고, 피압연재의 압연중에 압연하중, 판폭 및 판크라운을 포함한 압연상태를 측정하고, 압연기에 의해 차례로 압연되는 피압연재중, 시간적으로 먼저 압연되는 피압연재를 선행재, 시간적으로 나중에 압연되는 피압연재를 후행재로 하고, 선행재에 대한 압연 상태의 각 측정값과 이 측정값에 대응하는 후행재에 대한 압연 조건의 각 설정 계산값과의 편차를 계산하고, 선행재의 압연후에 후행재를 압연할 때 최종 압연기의 출구측에서의 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 목표값과의 편차가 0이 아닐 때, 이 편차에 미리 설정한 조정계수를 곱하고, 또 최종 압연기의 출구측의 판두께에 대한 해당 압연기의 출구측의 판두께의 비로 나타내어지는 판두께비를 곱해 상기 압연기의 판크라운의 설정값의 수정량으로 하고, 이 수정량과 해당 압연기의 전단계 압연기의 판크라운의 설정값의 수정량에 상기 압연기의 유전계수를 곱한 값을 가산하여 해당 압연기의 판크라운의 수정량으로 하고, 이 판크라운의 수정량에 기초하여 액츄에이터의 설정값을 차례로 수정하도록 구성한 것이다.
이 경우, 최종 압연기의 출구측에서의 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 목표값과의 편차가 0이 아닌 것을 조건으로 하는 대신에, 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 측정값의 편차가 0이 아닌 것을 조건으로 해도 좋다.
첨부한 도면을 참조한 이하의 상세한 설명으로 본 발명의 특징과 잇점이 더욱 명확해질 것이다.
이하, 본 발명을 가장 적합한 실시예에 기초하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시형태의 개략 구성을 적용 대상의 압연기와 함께 나타낸 블록도이다. 도 1에 있어서, 압연기(1∼6)가 6스탠드의 연속 압연기를 구성하고, 피압연재(이하, 재료라고 함)(10)를 A화살표 방향으로 압연한다. 이 압연기(1∼6)는 각각 판크라운 및 판평탄도를 제어하기 위한 액츄에이터(11∼16)를 구비하고 있다. 이 액츄에이터로는 여러가지가 있지만 이것을 구비한 대표적인 압연기로서 다음의 a∼d항에 나타낸 것이 있다.
a. 4단밀(4 high rolling mill)로 상부 워크롤과 상부 백업롤을 쌍으로 함과 동시에 하부 워크롤과 하부 백업롤을 쌍으로 하고, 이 롤 쌍을 압연방향으로 서로 교차시키는 기능외에 워크롤을 밴딩시키는 기능이나 워크롤을 축방향으로 시프트시키는 기능 등을 구비한 이른바 페어크로스밀(pair-cross rolling mill).
b. 4단밀로 축방향으로 직경을 다르게 한 워크롤을 축방향으로 시프트시키는 기능외에 워크롤을 벤딩시키는 기능 등을 갖는 CVC 4단밀.
c. 6단밀로 워크롤의 밴딩 기능, 중간 롤의 밴딩기능, 워크롤을 축방향으로 시프트하는 기능, 중간 롤을 축방향으로 시프트하는 기능 등을 구비한 이른바 6단밀.
d. 6단밀로 워크롤의 밴딩기능, 중간롤의 밴딩기능, 워크롤을 축방향으로 시프트하는 기능, 축방향으로 직경을 다르게 한 중간롤을 축방향으로 시프트하는 기능 등을 구비한 이른바 CVC 6단밀.
도 1에 나타낸 액츄에이터(11∼16)는 압연기가 구비하는 기능들을 총칭했기 때문에 이하의 설명에서는 판크라운의 수정 능력이 큰 페어크로스각을 변경하는 수단과 밴딩력을 변경하는 수단을 각각 제어대상으로 하고 있다. 이 경우, 액츄에이터(11∼16)의 제어계통에는 운전자가 수동으로 수정하는 수정값(M1∼M6)을 각각 입력하기 위한 가산기(21∼26)가 설치되고, 또 압연중에 액츄에이터(11∼15)에 대한 판크라운을 수정하기 위한 액츄에이터 설정값의 수정량을 입력하는 가산기(31∼35)와 압연중에 액츄에이터(16)에 대한 판평탄도를 수정하기 위한 액츄에이터 설정값의 수정량을 입력하는 가산기(36)가 설치되어 있다.
한편, 최종 스탠드의 압연기(6)의 출구측에는 판평탄도검출기(41)가 설치되어 검출된 판평탄도가 목표값에 접근하도록 판평탄도 제어장치(42)가 액츄에이터(16)에 대한 설정값의 수정량을 가산기(36)에 더하고 있다. 또한, 최종 스탠드의 압연기(6)의 출구측에 판크라운검출기(strip crown meter)(51)가 설치되어 검출된 판크라운이 목표값에 접근하도록 판크라운 제어장치(52)가 액츄에이터(11∼15)에 대한 설정값의 수정량을 가산기(31∼35)에 더하고 있다.
또한, 도시는 생략하지만 압연기(1∼6)는 롤 틈을 제어하는 압하제어장치나 롤 주속을 제어하는 주 기계 속도 제어장치를 구비하고, 또 압연 하중을 검출하는 하중 검출기, 출구측의 판 폭을 검출하는 판폭검출기, 판크라운검출기 등을 구비하고 있다. 여기서는 도면의 간단화를 위해 이 검출기들를 하나로 하여 압연상태 측정수단(61)으로서 나타내고 있다. 그리고, 압연상태 측정수단(61)에 의한 압연상태 정보가 제 1 설정계산기(80) 및 제 2 설정계산기(90)에 입력되도록 되어 있다.
압연정보(70)는 도시를 생략한 상위 계산기로 설정되는 강종류, 압연전의 판두께, 판폭, 재료 온도 등의 압연전 정보와 압연후의 판두께, 판폭, 재료 온도, 판크라운, 판평탄도 등의 목표값인 압연후 정보를 총칭했기 때문에, 때에 따라 압연 명령서라고도 불리우며, 이 압연정보(70)가 제 1 설정계산기(80) 및 제 2 설정 계산기(90)에 더해지도록 되어 있다.
도 2는 제 2 설정계산기(90)의 상세한 구성을 나타낸 블록도이다. 이 제 2 설정계산기(90)는 선행재의 압연후이며, 또 후행재의 압연전에 액츄에이터 설정값의 수정량(100)을 연산하는 것이다. 이때문에, 소정의 시간 간격으로 롤 크라운(roll crown)을 계산함과 동시에 예측 계산을 하는 롤크라운 계산 수단(91), 선행재와 후행재에 대한 롤크라운의 편차를 구하는 롤크라운 편차계산수단(92), 하중 편차 계산수단(93), 판폭 편차 계산수단(94), 판크라운 목표값 편차 계산수단(95)를 구비하고, 또 판크라운 목표값 편차 계산수단(95)의 출력이 0인지 여부를 판단하는 판크라운 목표값 편차 판정수단(96)과 롤크라운, 하중 및 판폭의 각 편차에 기초하여 액츄에이터의 수정량을 구하는 액츄에이터 설정값의 제 1 수정량 계산수단(97)과 판크라운 목표값의 편차에 기초하여 액츄에이터의 수정량을 구하는 액츄에이터 설정값의 제 2 수정량 계산 수단(98)과 구해진 수정량을 가산하여 출력하는 가산수단(99)을 구비하고 있다.
상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작에 대해서 도 3을 참조하여 이하에 설명한다.
일반적으로, 탠덤(tandem) 압연기에서는 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이 롤 교체에서 다음 롤 교체까지를 1롤 사이클이라고 부르며, 이동안에 재료 1, 재료 2, …, 재료 N이라는 상태로 연속적으로 압연하는 경우가 있다. 이때, 재료 1과 재료 2에 주목하면 재료 1이 선행재가 되고, 재료 2가 후행재가 된다. 마찬가지로 재료 N-1과 재료 N에 주목하면 재료 N-1가 선행재가 되고, 재료 N이 후행재가 된다.
또한, 1롤 사이클중의 압연 형태로서는 버치 압연이라고 하며, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이 도중에 압연하지 않는 시간, 즉 아이들 시간을 설치하여 압연하는 경우도 있고, 본 실시예에서는 아이들 시간의 직전에 압연한 재료를 선행재로 하면 아이들 시간 직후에 압연하는 재료를 후행재라고 정의한다.
또한, 1롤 사이클중의 압연형태로서는 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 엔드레스 압연이라고 하여 먼저 압연되는 재료의 끝단과 후에 압연되는 재료의 선단을 용접 등에 의해 접합하여 엔드레스로 압연하는 경우도 있다. 이때, 재료가 서로 접합된 상태에서 압연되었다고 해도 먼저 압연되는 재료를 선행재, 후에 압연되는 재료를 후행재라고 정의한다.
후행재의 압연전에 강종류, 압연기 입구측의 판두께, 판폭, 재료 온도 등의 압연전 정보와 압연기 출구측의 판두게, 판폭, 재료 온도, 판크라운, 판평탄도 등의 목표값을 포함한 압연후 정보가 압연정보(70)로서 제 1 설정계산기(80) 및 제 2 설정 계산기에(90)에 더해진다. 이중, 제 1 설정계산기(80)는 압연정보(70)에 기초하여 후행재에 대한 압연기(1∼6)의 출구측의 판두께, 판폭, 압연하중, 압연토크, 재료온도, 선진률(先進率) 등을 설정 계산하고, 또 그 계산 결과에 기초하여 압연기(1∼6)의 각 롤 틈, 롤 주속 등을 설정계산하여 제 2 설정계산기(90)에 더함과 동시에 도시를 생략한 각 제어장치에 더한다. 이 경우, 압연상태 측정수단(61)의 측정값을 이용하여 피드백 제어(feedback control) 또는 피드포워드 제어(feedforward control) 등을 실행하는데 이 점에 관해서는 각종 제안되어 공지되어 있기 때문에 그 설명을 생략한다. 또한, 판평탄도검출기(41)의 검출값에 기초하여 판평탄도 제어장치(42)가 압연기(6)의 액츄에이터의 설정값에 대한 수정량을 연산하여 가산기(36)에 더하는 점, 판크라운검출기(51)의 검출값에 기초하여 판크라운 제어장치(52)가 압연기(1∼5)의 각 액츄에이터의 설정값에 대한 수정량을 연산하여 가산기(31∼35)에 더하는 점도 각종 제안되어 공지되어 있기 대문에 그 설명을 생략한다.
여기서는 선행재의 압연상태에 기초하여 후행재의 판크라운 및 판평탄도의 정밀도를 향상시키기 위해 설치한 제 2 설정계산기(90)의 자세한 동작을 설명한다.
선행재와 후행재는 압연 전 정보 및 압연 후 정보가 다른 것이 일반적이다.
또한, 압연 롤은 압연에 의한 열팽창, 냉각에 의한 수축, 압연에 의한 마모 등이 있기 때문에 롤 형상은 시시각각 변화한다. 이와같은 조건하에서도 판크라운 및 판평탄도를 목표값에 일치시키기 위해 선행재의 압연중에 바람직하게는 그 끝 단부분에서의 판폭, 압연하중, 액츄에이터의 상태량(페어크로스각, 롤밴딩력 등), 판크라운, 판평탄도를 압연상태 측정수단(61)에 의해 검출하여 제 2 설정계산기(90)에 더한다.
제 2 설정계산기(90)를 구성하는 롤크라운 계산수단(91)은 일정시간마다 스탠드번호를 i(=1∼6)로 하여 i번째의 압연기가 선행재 압연중의 롤 크라운(CRAi)을 계산함과 동시에 후행재를 압연하는 경우의 롤크라운(CRBi)를 예측 계산한다. 그리고, 롤크라운 편차 계산 수단(92)은 수학식 1의 계산을 실행하여 롤크라운 편차(ΔCRi)를 출력한다.
ΔCRi= CRBi- CRAi
또한, 하중 편차 계산 수단(93)은 i번째의 압연기가 선행재 압연중의 압연 하중의 측정값(PAi)과 후행재를 압연하는 경우의 압연 하중의 목표값(PBi)을 입력하고, 수학식 2에 의해 하중 편차(ΔPi)를 계산한다.
ΔPi= PBi- PAi
또한, 판폭 편차 계산수단(94)은 선행재 압연중의 최종 스탠드의 압연기(6)의 출구측의 판폭의 측정값(WA)과 후행재를 압연하는 경우의 판 폭의 목표값(WB)을 입력하고, 수학식 3에 의해 판폭 편차(ΔW)를 계산한다.
ΔW = WB- WA
또한, 판크라운 목표값 편차 계산수단(95)은 최종 압연기(6)가 선행재 압연중의 최종 스탠드의 압연기(6)의 출구측의 판 크라운의 측정값(CA REF)과 후행재를 압연하는 경우의 판 크라운의 목표값(CB REF)을 입력하고, 수학식 4에 의해 판 크라운 목표값 편차(ΔCREF)를 계산한다.
ΔCREF= CB REF- CA REF
한편, 선행재를 압연중의 끝 단부에서는 운전자에 의한 수정도 실시되지만, 압연 상태 측정수단(61)에 의한 판크라운의 측정값이 그 목표값(CA REF)에 대해 편차(ΔCA)를 갖고 있는 경우도 있다.
이때, 판크라운 목표값 편차 계산 수단(95)은 수학식 5의 계산을 실시한다.
ΔCREF= CB REF-(CA REF+ ΔCA)
이 ΔCREF는 최종 스탠드의 압연기(6)의 출구측의 판크라운 목표값 편차이다.
일반적으로, 선행재와 후행재는 수학식 1의 롤크라운 편차(ΔCRi), 수학식 2의 하중 편차(ΔPi), 수학식 3의 판폭 편차(ΔW)가 변화하지만 판 크라운 목표값 편차 판정수단(96)은 판크라운 목표값 편차 계산수단(95)의 ΔCREF가 0인지 여부를 판정한다. 즉, 수학식 4 또는 수학식 5의 판크라운 목표값 편차(ΔCREF)가 0인지 여부를 판정한다. 이 경우 수학식 4의 판크라운 목표값 편차(ΔCREF)가 0인 것은 선행재의 판 크라운의 목표값과 후행재의 판 크라운의 목표값과의 편차가 0인 것을 의미하고, 수학식 5의 판크라운 목표값 편차(ΔCREF)가 0인 것은 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 측정값과의 편차가 0인 것을 의미하고 있다.
수학식 4 또는 수학식 5의 판 크라운 목표값 편차(ΔCREF)가 0이면 액츄에이터 설정값의 제 1 수정량 계산수단(97)만이 액츄에이터 설정값의 수정량을 계산하고, 액츄에이터 설정값의 제 2 수정량 계산 수단(98)은 입력이 0이기 때문에 그 계산을 실시하지 않고 그 출력도 0이다. 따라서, 판크라운 목표값 편차(ΔCREF)가 0인 것으로서 제 1 액츄에이터 설정값의 수정량 계산 수단(97)의 동작을 그 원리와 함께 이하에 설명한다.
일반적으로, 롤 쌍을 압연방향으로 서로 교차시키는 페어크로스각은 롤벤더의 벤딩력에 비해 판크라운 수정 능력은 크다. 따라서, 우선 페어크로스각의 수정량을 구하는 경우에 대해서 생각한다.
i스탠드의 압연기의 페어크로스각의 수정량(ΔXi)과 상기한 하중 편차(ΔPi), 판폭 편차(ΔW), 롤 크라운 편차(ΔCRi)와의 사이에 하기의 관계식이 성립된다.
상기 수학식 6을 변형하면 수학식 7이 얻어진다.
이다. 또한
제 1번째의 것은 X의 판크라운으로의 영향계수, 제 2 번째의 것은 압연하중의 판크라운으로의 영향계수, 제 3 번째의 것은 판폭의 판크라운으로의 영향계수, 제 4번째의 것은 롤크라운의 판크라운으로의 영향계수이며, 이것들은 압연기 크기, 압연되는 재료(압연 스케쥴)가 정해지면 계산 또는 실제 기계 시험으로 구해지는 양이며, 이것들은 별도로 구해 제 2 설정계산기(90)내의 도시를 생략한 기억장치에 기억시켜 둔다.
한편, 페어크로스밀을 사용하지 않거나 또는 이 액츄에이터들을 갖고 있지 않은 밀은 롤벤딩력(F)의 수정에 의해 후행재의 판 크라운과 판평탄도의 설정값을 이하와 같이 구한다.
i스탠드의 압연기의 롤벤더의 수정량(ΔFi)과 상기한 하중 편차(ΔPi), 판폭 편차(ΔW), 롤크라운 편차(ΔCRi)와의 사이에 하기의 관계식이 성립한다.
이 수학식 8를 변형하면 수학식 9가 얻어진다.
이다. 또한,
은 롤벤딩력의 판크라운으로의 영향계수이며, 압연기 크기, 압연되는 재료(압연 스케쥴)가 정해지면 계산 또는 실제 기계 시험으로 구하는 양이며, 이것들은 별도로 구해 제 2 설정 계산기(90)내의 도시를 생략한 기억장치에 기억시켜 둔다.
이상과 같이 하여 구해진 액츄에이터의 설정값의 수정량(ΔXi) 또는 (ΔFi)는 가산수단(99)을 통하여 액츄에이터 설정값의 수정량(100)으로 출력된다.
또한, 롤 교체후에 최초에 압연되는 재료에 대한 액츄에이터의 설정값은 제 1 설정계산기(80)에 의해서 설정되지만 2번째 이후의 압연되는 재료에 대해서는 선행재의 끝 단부의 측정값이 설정값이 된다.
다음으로, 수학식 4 또는 수학식 5의 판크라운 목표값 편차(ΔCREF)가 0이 아닐 때, 판크라운 목표값 편차 판정수단(96)이 그것을 나타내는 신호를 액츄에이터 설정값의 제 2 수정량 계산수단(98)에 더한다. 이 액츄에이터 설정값의 제 2 수정량 계산수단(98)은 이하와 같이 하여 판크라운 목표값 편차(ΔCREF)를 0으로 하는 액츄에이터 설정값의 수정량을 계산한다.
여기서, 판크라운 목표값 편차(ΔCREF)는 최종 스탠드의 압연기(6)의 출구측의 편차이기 때문에 이것을 0으로 하기 위해 각 스탠드의 압연기(1∼6)의 모든 액츄에이터의 설정값을 수정하기로 한다. 이 때, 전단계 스탠드의 판 크라운은 후단계 스탠드에 유전하는 것을 고려할 필요가 있다. 즉, 판크라운 목표값 편차(ΔCREF)와 i스탠드의 압연기의 액츄에이터의 설정값의 수정량(ΔCCTL)사이에 다음식의 관계가 성립한다.
이다.
판크라운의 목표값 편차(ΔCREF)를 0으로 하기 위해 수학식 10, 수학식 11을 이용하여 각 스탠드의 압연기(1∼6)의 액츄에이터의 설정값에 대한 수정량(ΔCi CTL)을 정하는 것은 비율 크라운 수정량이 일정하거나 또는 어느 비율이 되기 때문에 판평탄도가 악화하지 않는 기능을 갖고 있다.
이와같이 하여 각 스탠드의 압연기(1∼6)의 판크라운 수정량(ΔCi CTL)이 구해졌다고 하면 상기한 것과 동일하게 하여 액츄에이터의 수정량을 구하지만 판크라운의 수정 능력이 큰 페어크로스밀의 페어크로스각의 수정량(ΔXi CTL)과 판크라운 수정량(ΔCi CTL)사이에 다음식의 관계가 있다.
따라서,
액츄에이터 설정값의 제 2 수정량 계산수단(98)은 판크라운의 목표값 편차(ΔCREF)가 0이 아닐 때, 수학식 10, 수학식 11을 이용하여 판크라운 수정량(ΔCi CTL)을 구하고, 계속해서 수학식 14를 이용하여 페어크로스각의 수정량(ΔXi CTL)를 구한다.
한편, 페어크로스밀을 사용하지 않거나 또는 이것과 같은 수단을 구비하고 있지 않은 밀에서는 롤벤딩력의 수정에 의해 후행재의 판크라운과 판평탄도의 설정값을 이하와 같이 하여 구한다. 이 경우, 롤벤딩력의 수정량(ΔFi CTL)과 판크라운 수정량(ΔCi CTL)과의 사이에 다음식의 관계가 있다.
따라서,
이와같이 하여, 판크라운 목표값 편차(ΔCCTL)가 0이 아닌 경우에는 액츄에이터 설정값의 제 1 수정량 계산수단(97)으로 수정량을 구하고, 또 액츄에이터 설정값의 제 2 수정량 계산수단(98)에 의해서 수정량을 구하고, 이 수정량을 가산수단(99)으로 가산하여 액츄에이터 설정값의 수정량 100을 얻는다.
즉, 페어크로스밀에 있어서는 수학식 7에서 구한 페어크로스각의 수정량(ΔXi)과 수학식 14로 구한 페어크로스각의 수정량(ΔXi CTL)의 합이 액츄에이터 설정값의 수정량(100)이 된다.
그리고, 페어크로스밀을 사용하지 않거나 또는 이것과 같은 수단을 구비하고 있지 않은 밀에서는 수학식 9로 구한 롤벤딩력의 수정량(ΔFi)과 수학식 16으로 구한 롤벤딩력의 수정량(ΔFi CTL)과의 합이 액츄에이터 설정값의 수정량(100)이 된다.
이상의 설명에 의해 명확해진 바와 같이, 판크라운 목표값 편차(ΔCREF)가 0인 경우에는 액츄에이터 설정값의 제 1 수정량 계산수단(97)에 의한 액츄에이터의 수정량에 의해서만 수정이 실시되고, 판크라운 목표값 편차(ΔCREF)가 0이 아닌 경우에는 액츄에이터 설정값의 제 1 수정량 계산수단(97)으로 구한 수정량과 액츄에이터 설정값의 제 2 수정량 계산수단(97)에 의해 구한 수정량과의 합의 수정량에 의한 수정이 실시된다.
또한, 상기 실시예에서는 페어크로스밀이면 크로스각을, 페어크로스밀을 이용하지 않거나 또는 이것과 같은 수단을 구비하지 않은 밀에서는 벤딩력을 각각 수정하는 경우에 대해서 설명했지만, 페어크로스밀이라도 워크롤을 축방향으로 시프트하는 기능을 구비하면 그 시프트량을 수정해도 좋다.
또한, CVC 4단밀이 워크롤의 시프트기능과 벤딩 기능의 양쪽을 구비하고 있는 경우에는 벤딩 기능을 이용하지 않고 워크롤의 시프트량을 수정해도 좋다.
또한, 6단밀 또는 CVC 6단밀이라도 벤딩 기능을 이용하지 않고 워크롤 또는 중간롤의 시프트량을 수정해도 좋다.
한편, 상기 실시형태에서는 직렬로 배치된 6스탠드의 연속 압연기를 제어 대상으로 하였지만 본 발명은 이것에 적용을 한정하는 것이 아니라 극단적인 경우에는 단일 스탠드에도 적용 가능하며, 또 복수 스탠드가 아닌 거의 모든 연속 압연기에도 적용 가능하다.
또한, 상기 실시예에서는 최종 스탠드의 출구측에 판크라운검출기를 설치한 경우에 상류의 각 스탠드의 액츄에이터의 설정값을 수정했지만 복수의 스탠드의 중간에 판크라운검출기가 설치되어 있는 경우에는 적어도 판크라운검출기 보다도 상류의 스탠드에 대해 상기한 수정이 가능하며, 또 판크라운검출기의 하류의 스탠드라도 판크라운검출기의 후단 스탠드에서 최종 스탠드까지 같은 수정을 실시할 수 있다.
이상 설명에 의해 명확해진 바와 같이 본 발명에 의하면 선행재에 대한 압연 상태의 각 측정값과 이 측정값에 대응하는 후행재에 대한 압연조건의 각 설정계산값과의 편차를 계산하고, 선행재의 압연후에 후행재를 압연할 때, 선행재의 판크라운의 목표값과 후행재의 판크라운의 목표값의 편차, 또는 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 측정값과의 편차가 0일 때, 선행재에 대한 압연 상태의 각 측정값과 후행재에 대한 압연조건의 각 설정 계산값과의 편차에 기초하여 후행재에 대한 액츄에이터의 설정값을 차례로 수정하기 때문에 크라운 비율 유전계수나 평상 변화계수를 사용하지 않고 완료되며, 또 선행재의 압연 결과를 후행재의 압연 제어에 이용하는 것에 의해 후속 피압연재의 판크라운과 판평탄도를 고정밀도로 목표값으로 마무리할 수 있다.
또 하나의 발명에 의하면, 선행재에 대한 압연상태의 각 측정값과 이 측정값에 대응하는 후행재에 대한 압연조건의 각 설정 계산값과의 편차를 계산하고, 선행재의 압연후에 후행재를 압연할 때, 최종 압연기의 출구측에서의 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 목표값과의 편차, 또는 후행재의 판 크라운의 목표값과 선행재의 판 크라운의 측정값과의 편차가 0이 아닐 때, 이 편차에 미리 설정한 조정계수를 곱하고, 또 최종 압연기의 출구측의 판두께에 대한 상기 압연기의 출구측의 판두께의 비로 나타내어지는 판두께비를 곱해 해당 압연기까지의 판크라운의 설정값의 수정량으로 하고, 이 수정량에서 상기 압연기의 전단계 압연기까지의 판크라운의 설정값의 수정량에 해당 압연기의 유전계수를 곱한 값을 빼 해당 압연기의 판크라운의 수정량으로 하고, 이 판크라운의 수정량에 기초하여 액츄에이터의 설정값을 수정하도록 구성했기 때문에 상기한 것과 마찬가지로 크라운 비율 유전계수나 형상 변화계수를 사용하지 않고 완료되며, 또 선행재의 압연 결과를 후행재의 압연 제어에 유효하게 이용하는 것에 의해 후속 피압연재의 피크라운과 판평탄도를 고정밀도의 목표값으로 마무리할 수 있다.
또한, 본 발명은 청구범위의 기술 사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형과 변경이 가능하다.

Claims (14)

  1. 직렬로 배치되고 각각 판크라운을 제어하기 위한 액츄에이터를 갖는 복수의 압연기의 제어방법에 있어서,
    외부로부터 부여된 압연 정보에 기초하여 피압연재의 압연전에 압연하중, 판폭, 판크라운의 목표값 및 최초로 압연되는 피압연재에 대한 상기 액츄에이터의 설정값을 포함한 압연조건을 설정 계산하고,
    피압연재의 압연중에 압연하중, 판폭 및 판크라운을 포함한 압연상태를 측정하고,
    상기 압연기에 의해 순차적으로 압연되는 피압연재중, 시간적으로 먼저 압연되는 피압연재를 선행재, 시간적으로 후에 압연되는 피압연재를 후행재로 하고, 선행재에 대한 압연상태의 각 측정값과, 이 측정값에 대응하는 후행재에 대한 압연조건의 각 설정 계산값과의 편차를 계산하고,
    선행재의 압연후에 후행재를 압연할 때, 선행재의 판크라운의 목표값과 후행재의 판크라운의 목표값과의 편차가 0일 때, 선행재에 대한 압연상태의 각 측정값과 후행재에 대한 압연조건의 각 설정 계산값과의 편차에 기초하여 후행재에 대한 상기 액츄에이터의 설정값을 차례로 수정하는 것을 특징으로 하는 압연기의 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    최종 압연기의 출구측에서의 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 목표값과의 편차가 0인 것을 조건으로 하는 대신에 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 측정값과의 편차가 0인 것을 조건으로 하는 압연기의 제어방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    선행재에 대한 압연 상태의 각 측정값과 후행재에 대한 압연 조건의 각 설정 계산값과의 편차에 각각 판크라운에 대한 영향계수를 곱하고, 곱하여 얻어진 값을 더하고, 더해 얻어진 값을 판크라운에 대한 상기 액츄에이터의 영향계수로 나눠 상기 액츄에이터의 설정값의 수정량으로 하는 것을 특징으로 하는 압연기의 제어방법.
  4. 직렬로 배치되어 각각 판크라운을 제어하기 위한 액츄에이터를 갖는 복수의 압연기의 제어방법에 있어서,
    외부로부터 부여된 압연 정보에 기초하여 피압연재의 압연전에 압연하중, 판폭, 판크라운의 목표값 및 최초로 압연되는 피압연재에 대한 상기 액츄에이터의 설정값을 포함한 압연조건을 설정 계산하고,
    피압연재의 압연중에 압연하중, 판폭 및 판크라운을 포함한 압연상태를 측정하고,
    상기 압연기에 의해 순차적으로 압연되는 피압연재중, 시간적으로 먼저 압연되는 피압연재를 선행재, 시간적으로 후에 압연되는 피압연재를 후행재로 하고, 선행재에 대한 압연상태의 각 측정값과, 이 측정값에 대응하는 후행재에 대한 압연조건의 각 설정 계산값과의 편차를 계산하고,
    선행재의 압연후에 후행재를 압연할 때, 최종 압연기의 출구측에서의 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 목표값과의 편차가 0이 아닐 때, 이 편차에 미리 설정한 조정계수를 곱하고, 또 최종 압연기의 출구측의 판두께에 대한 해당 압연기의 출구측의 판두께의 비로 나타내어지는 판두게비를 곱해 해당 압연기까지의 판크라운의 설정값의 수정량으로 하고, 이 수정량에서 해당 압연기의 전단계 압연기까지의 판크라운의 설정값의 수정량에 해당 압연기의 유전계수를 곱한 값을 빼 해당 압연기의 판크라운의 수정량으로 하고, 이 판크라운의 수정량에 기초하여 상기 액츄에이터의 설정값을 차례로 수정하는 것을 특징으로 하는 압연기의 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    최종 압연기의 출구측에서의 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 목표값과의 편차가 0이 아닌 것을 조건으로 하는 대신에 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 측정값과의 편차가 0이 아닌 것을 조건으로 하는 압연기의 제어방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상부 워크롤과 상부 백업롤을 쌍으로 함과 동시에 하부 워크롤과 하부 백업롤을 쌍으로 하고, 이 롤 쌍을 압연방향으로 서로 교차시키는 수단으로 이루어지며, 그 설정값 및 수정량이 롤 쌍의 크로스각인 것을 특징으로 하는 압연기의 제어방법.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 워크롤을 벤딩시키는 수단으로 이루어지며, 그 설정값 및 수정량이 벤딩력인 것을 특징으로 하는 압연기의 제어방법.
  8. 직렬로 배치되어 각각 판크라운을 제어하기 위한 액츄에이터를 갖는 복수의 압연기의 제어장치에 있어서,
    외부로부터 부여된 압연정보에 기초하여 피압연재의 압연전에 압연하중, 판폭 및 판크라운의 목표값 및 최초로 압연되는 피압연재에 대한 상기 액츄에이터의 설정값을 포함한 압연조건을 설정 계산하는 제 1 설정계산수단;
    피압연재의 압연중에 압연하중, 판폭 및 판크라운을 포함한 압연상태를 측정하는 압연상태 측정수단;
    상기 압연기에 의해 차례로 압연되는 피압연재중, 시간적으로 먼저 압연되는 피압연재를 선행재, 시간적으로 후에 압연되는 피압연재를 후행재로 하고, 선행재에 대한 압연상태의 각 측정값과 이 측정값에 대응하는 후행재에 대한 압연조건의 각 설정 계산값과의 편차를 계산하고, 선행재의 압연 후에 후행재를 압연할 때, 선행재의 판크라운의 목표값과 후행재의 판크라운의 목표값과의 편차가 0일 때, 선행재에 대한 압연 상태의 각 측정값과 후행재에 대한 압연 조건의 각 설정계산값과의 편차에 기초하여 후행재에 대한 상기 액츄에이터의 설정값을 차례로 수정하는 제 2 설정 계산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 압연기의 제어장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    최종 압연기의 출구측에서의 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 목표값과의 편차가 0인 것을 조건으로 하는 대신에 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 측정값과의 편차가 0인 것을 조건으로 하는 것을 특징으로 하는 압연기의 제어장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 설정 계산수단은 계산된 상기 각 편차에 각각 판크라운에 대한 영향계수를 곱하고, 이 곱하는 것에 의해 얻어진 값을 더하고, 더해 얻은 값을 판크라운에 대한 상기 액츄에이터의 영향계수로 나눠 상기 액츄에이터의 설정값의 수정량을 구하는 것을 특징으로 하는 압연기의 제어장치.
  11. 직렬로 배치되어 각각 판 크라운을 제어하기 위한 액츄에이터를 갖는 압연기의 제어장치에 있어서,
    외부로부터 부여된 압연 정보에 기초하여 피압연재의 압연전에 압연하중, 판폭 및 판크라운의 목표값 및 최초로 압연되는 피압연재에 대한 상기 액츄에이터의 설정값을 포함한 압연 조건을 설정 계산하는 제 1 설정 계산수단;
    피압연재의 압연중에 압연하중, 판폭 및 판크라운을 포함한 압연상태를 측정하는 압연상태 측정수단;
    상기 압연기에 의해 차례로 압연되는 피압연재중, 시간적으로 먼저 압연되는 피압연재를 선행재, 시간적으로 후에 압연되는 피압연재를 후행재로 하고, 선행재에 대한 압연 상태의 각 측정값과, 이 측정값에 대응하는 후행재에 대한 압연조건의 각 설정계산값과의 편차를 계산하고, 선행재의 압연후에 후행재를 압연할 때, 최종 압연기의 출구측에서의 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 목표값의 편차가 0이 아닌 것을 조건으로 하여 이 편차에 미리 설정한 조정계수를 곱하고, 또 최종 압연기의 출구측의 판두께에 대한 해당 압연기의 출구측의 판두께의 비로 나타내어지는 판두께비를 곱해 해당 압연기까지의 판크라운의 설정값의 수정량으로 하고, 이 수정량에서 해당 압연기의 전단계 압연기까지의 판 크라운의 설정값의 수정량에 해당 압연기의 유전계수를 곱한 값을 빼 해당 압연기의 판크라운의 추가의 수정량으로 하고, 이 판크라운의 수정량에 기초하여 상기 액츄에이터의 설정값을 차례로 수정하는 제 2 설정계산수단을 구비한 것을 특징으로 하는 압연기의 제어장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    최종 압연기의 출구측에서의 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 목표값과의 편차가 0이 아닌 것을 조건으로 하는 대신에 후행재의 판크라운의 목표값과 선행재의 판크라운의 측정값과의 편차가 0이 아닌 것을 조건으로 하는 압연기의 제어장치.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상부 워크롤과 상부 백업롤을 쌍으로 함과 동시에 하부 워크롤과 하부 백업롤을 쌍으로 하고, 이 롤 쌍들을 압연 방향으로 서로 교차시키는 수단으로 이루어지며, 그 설정값 및 수정량이 롤 쌍의 크로스각인 것을 특징으로 하는 압연기의 제어장치.
  14. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 워크롤을 벤딩시키는 수단으로 이루어지며, 그 설정값 및 수정량이 밴딩력인 것을 특징으로 하는 압연기의 제어장치.
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