JP3466523B2 - 板厚制御方法 - Google Patents
板厚制御方法Info
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- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，板厚制御方法に係
り，詳しくは，次パスの圧延に対して予測した圧下位置
補正量をフィードフォワードして被圧延材の板厚を制御
する板厚制御方法に関するものである。
り，詳しくは，次パスの圧延に対して予測した圧下位置
補正量をフィードフォワードして被圧延材の板厚を制御
する板厚制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】厚板圧延などの板圧延工程では，製品の
品質に大きな影響を与える，板材の長手方向の板厚変動
を低減するために，様々な種類の自動板厚制御（ＡＧ
Ｃ）が用いられてきた。前記ＡＧＣは，ＢＩＳＲＡ−Ａ
ＧＣや絶対値ＡＧＣに代表されるフィードバック制御
（ＦＢ−ＡＧＣ）とフィードフォワード制御（ＦＦ−Ａ
ＧＣ）とに大別される。前記ＦＢ−ＡＧＣのうち，前記
ＢＩＳＲＡ−ＡＧＣは，ロックオン値からの荷重変動に
比例ゲインを乗じてロールギャップを調整するＦＢ制御
であり，前記絶対値ＡＧＣは，実測荷重より出側板厚の
絶対値を予測し，目標板厚と予測板厚の差からＩ又はＰ
Ｉ制御器によってロールギャップを調整するものであ
る。過去，前記したＦＢ−ＡＧＣが基本的に用いられて
きたが，ＦＢ−ＡＧＣでは，ロールギャップを調整する
油圧系などの応答遅れにより，温度外乱を補償しきれな
かったり，圧延中に変態が起こるなどして荷重に急激な
変化があっても，その変化に追従できないなどの問題が
あり，近年ではその問題を解決するために前記ＦＦ−Ａ
ＧＣが採用されたり，前記ＦＦ−ＡＧＣと前記ＦＢ−Ａ
ＧＣとが併用されることが多くなった。前記ＦＦ−ＡＧ
Ｃは，入側板厚分布より補正するギャップ分布を実際の
圧延前に予め求めておき，トラッキング装置によって指
定のタイミングでギャップ分布に応じてギャップを調整
するものであり，前記ＦＦ−ＡＧＣにより，高周波板厚
変動を制御する場合には，高いトラッキング精度が必要
となる。例えば特開平６−３０４６３５号公報（以下，
参照公報１という）や，特開平９−２５３７２３号公報
（以下，参照公報２という）に記載の技術は，ＦＢ−Ａ
ＧＣとＦＦ−ＡＧＣとを組み合わせたものである。前記
参照公報１に記載の技術は，前々パスと前パスの板端部
の荷重とロールギャップから前パスの板端部の塑性係数
を求め，該求めた塑性係数から次パス噛み込み時の荷重
変動を予測し，さらにこの予測した荷重変動からＡＧＣ
の応答遅れを予測して，設定ギャップ及び定常部ギャッ
プに補正を加えるものである。前記参照公報２に記載の
技術は，予め求められた温度分布，及び板厚分布から荷
重分布を予測し，絶対値ＡＧＣの遅れを考慮してギャッ
プ補正量を算出するものである。
品質に大きな影響を与える，板材の長手方向の板厚変動
を低減するために，様々な種類の自動板厚制御（ＡＧ
Ｃ）が用いられてきた。前記ＡＧＣは，ＢＩＳＲＡ−Ａ
ＧＣや絶対値ＡＧＣに代表されるフィードバック制御
（ＦＢ−ＡＧＣ）とフィードフォワード制御（ＦＦ−Ａ
ＧＣ）とに大別される。前記ＦＢ−ＡＧＣのうち，前記
ＢＩＳＲＡ−ＡＧＣは，ロックオン値からの荷重変動に
比例ゲインを乗じてロールギャップを調整するＦＢ制御
であり，前記絶対値ＡＧＣは，実測荷重より出側板厚の
絶対値を予測し，目標板厚と予測板厚の差からＩ又はＰ
Ｉ制御器によってロールギャップを調整するものであ
る。過去，前記したＦＢ−ＡＧＣが基本的に用いられて
きたが，ＦＢ−ＡＧＣでは，ロールギャップを調整する
油圧系などの応答遅れにより，温度外乱を補償しきれな
かったり，圧延中に変態が起こるなどして荷重に急激な
変化があっても，その変化に追従できないなどの問題が
あり，近年ではその問題を解決するために前記ＦＦ−Ａ
ＧＣが採用されたり，前記ＦＦ−ＡＧＣと前記ＦＢ−Ａ
ＧＣとが併用されることが多くなった。前記ＦＦ−ＡＧ
Ｃは，入側板厚分布より補正するギャップ分布を実際の
圧延前に予め求めておき，トラッキング装置によって指
定のタイミングでギャップ分布に応じてギャップを調整
するものであり，前記ＦＦ−ＡＧＣにより，高周波板厚
変動を制御する場合には，高いトラッキング精度が必要
となる。例えば特開平６−３０４６３５号公報（以下，
参照公報１という）や，特開平９−２５３７２３号公報
（以下，参照公報２という）に記載の技術は，ＦＢ−Ａ
ＧＣとＦＦ−ＡＧＣとを組み合わせたものである。前記
参照公報１に記載の技術は，前々パスと前パスの板端部
の荷重とロールギャップから前パスの板端部の塑性係数
を求め，該求めた塑性係数から次パス噛み込み時の荷重
変動を予測し，さらにこの予測した荷重変動からＡＧＣ
の応答遅れを予測して，設定ギャップ及び定常部ギャッ
プに補正を加えるものである。前記参照公報２に記載の
技術は，予め求められた温度分布，及び板厚分布から荷
重分布を予測し，絶対値ＡＧＣの遅れを考慮してギャッ
プ補正量を算出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記参照公報１に記載
の技術では，全補償量をフィードフォワードで補償する
ためトラッキングがずれると板厚への影響が大きく，さ
らに塑性係数を介するため制御圧延時に変態を考慮でき
ないという問題がある。また，前記参照公報２に記載の
技術では，温度分布を精度良く予測する必要があるが，
前記参照公報２には，温度分布の同定については具体的
な開示がない。温度モデルにより計算を行ったり，温度
計で実測することのみが記載されているが，いずれの場
合でも精度の良い温度分布を得るのは容易ではない。本
発明は，このような従来の技術における課題を解決する
ために，板厚制御方法を改良し，次パスの圧延に対して
予測した圧下位置補正量をフィードフォワードして被圧
延材の板厚を制御するに際し，前記次パスの前パスの圧
延時の入側板厚，出側板厚，板温度の板長手方向分布を
定め，前記前パスについて定めた板温度の板長手方向分
布について，前記前パスと前記次パスの間のパス間時間
による空冷分を補正して，前記次パスに対する板温度の
長手方向分布を予測し，前記次パスに対する板温度の板
長手方向分布，前記前パスに対する出側板厚の板長手方
向分布に基づいて，前記次パスの圧延時の圧延荷重の板
長手方向分布を予測し，前記予測した次パスの圧延に対
する圧延荷重の板長手方向分布に基づいて，前記次パス
の圧延に対する前記圧下位置修正量を予測することによ
り，板温度の板長手方向分布を精度良く予測しながら圧
延中の変態にも対応し，またトラッキングのずれや荷重
変動予測の誤差に対する許容範囲が大きい板厚制御方法
を提供することを目的とするものである。
の技術では，全補償量をフィードフォワードで補償する
ためトラッキングがずれると板厚への影響が大きく，さ
らに塑性係数を介するため制御圧延時に変態を考慮でき
ないという問題がある。また，前記参照公報２に記載の
技術では，温度分布を精度良く予測する必要があるが，
前記参照公報２には，温度分布の同定については具体的
な開示がない。温度モデルにより計算を行ったり，温度
計で実測することのみが記載されているが，いずれの場
合でも精度の良い温度分布を得るのは容易ではない。本
発明は，このような従来の技術における課題を解決する
ために，板厚制御方法を改良し，次パスの圧延に対して
予測した圧下位置補正量をフィードフォワードして被圧
延材の板厚を制御するに際し，前記次パスの前パスの圧
延時の入側板厚，出側板厚，板温度の板長手方向分布を
定め，前記前パスについて定めた板温度の板長手方向分
布について，前記前パスと前記次パスの間のパス間時間
による空冷分を補正して，前記次パスに対する板温度の
長手方向分布を予測し，前記次パスに対する板温度の板
長手方向分布，前記前パスに対する出側板厚の板長手方
向分布に基づいて，前記次パスの圧延時の圧延荷重の板
長手方向分布を予測し，前記予測した次パスの圧延に対
する圧延荷重の板長手方向分布に基づいて，前記次パス
の圧延に対する前記圧下位置修正量を予測することによ
り，板温度の板長手方向分布を精度良く予測しながら圧
延中の変態にも対応し，またトラッキングのずれや荷重
変動予測の誤差に対する許容範囲が大きい板厚制御方法
を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に，請求項１に係る発明は，次パスの圧延に対して予測
した圧下位置補正量をフィードフォワードして被圧延材
の板厚を制御する板厚制御方法において，前記次パスの
前パスの圧延時の入側板厚，出側板厚，板温度の板長手
方向分布を定め，前記前パスについて定めた板温度の板
長手方向分布について，前記前パスと前記次パスの間の
パス間時間による空冷分を補正して，前記次パスに対す
る板温度の長手方向分布を予測し，前記次パスに対する
板温度の板長手方向分布，前記前パスに対する出側板厚
の板長手方向分布に基づいて，前記次パスの圧延時の圧
延荷重の板長手方向分布を予測し，前記予測した次パス
の圧延に対する圧延荷重の板長手方向分布に基づいて，
前記次パスの圧延に対する前記圧下位置修正量を予測し
てなることを特徴とする板厚制御方法として構成されて
いる。また，請求項２に係る発明は，前記請求項１に記
載の板厚制御方法において，前記次パスの前々パスの圧
延及び前パスの圧延それぞれにおける圧延荷重とロール
ギャップを実測し，該実測した圧延荷重とロールギャッ
プとに基づいて，前記前パスの圧延時の入側板厚，出側
板厚，板温度の板長手方向分布を定めてなることをその
要旨とする。前記請求項１又は２に記載の板厚制御方法
では，次パスの圧延に対して予測した圧下位置補正量を
フィードフォワードして被圧延材の板厚を制御するに際
し，前記次パスの前パスの圧延時の入側板厚，出側板
厚，板温度の板長手方向分布が定められる。次に，前記
前パスについて定めた板温度の板長手方向分布につい
て，前記前パスと前記次パスの間のパス間時間による空
冷分が補正され，前記次パスに対する板温度の長手方向
分布が予測される。そして，前記次パスに対する板温度
の板長手方向分布，前記前パスに対する出側板厚の板長
手方向分布に基づいて，前記次パスの圧延時の圧延荷重
の板長手方向分布が予測され，前記予測した次パスの圧
延に対する圧延荷重の板長手方向分布に基づいて，前記
次パスの圧延に対する前記圧下位置修正量が予測され
る。このように前記請求項１又は２に記載の板厚制御方
法では，圧延直前のプロセスデータを用いて前記次パス
に対する板温度の長手方向分布を予測することによっ
て，温度予測精度を高くすることができる。また，制御
圧延時に温度を介して変形抵抗を予測することが可能と
なり，変態塑性に対応することができる。しかも，全補
償量をフィードフォワードで補償する必要はなく，トラ
ッキングのずれや荷重変動予測の誤差に対する大きな許
容範囲を確保することができる。また，前記請求項２に
記載の板厚制御方法では，前記次パスの前々パスの圧延
及び前パスの圧延それぞれにおける圧延荷重とロールギ
ャップの実測データに基づいて，前記前パスの圧延時の
入側板厚，出側板厚，板温度の板長手方向分布が定めら
れるので，ＦＦ−ＡＧＣのために，圧延機に近接される
γ線板厚計を用いる必要がない。
に，請求項１に係る発明は，次パスの圧延に対して予測
した圧下位置補正量をフィードフォワードして被圧延材
の板厚を制御する板厚制御方法において，前記次パスの
前パスの圧延時の入側板厚，出側板厚，板温度の板長手
方向分布を定め，前記前パスについて定めた板温度の板
長手方向分布について，前記前パスと前記次パスの間の
パス間時間による空冷分を補正して，前記次パスに対す
る板温度の長手方向分布を予測し，前記次パスに対する
板温度の板長手方向分布，前記前パスに対する出側板厚
の板長手方向分布に基づいて，前記次パスの圧延時の圧
延荷重の板長手方向分布を予測し，前記予測した次パス
の圧延に対する圧延荷重の板長手方向分布に基づいて，
前記次パスの圧延に対する前記圧下位置修正量を予測し
てなることを特徴とする板厚制御方法として構成されて
いる。また，請求項２に係る発明は，前記請求項１に記
載の板厚制御方法において，前記次パスの前々パスの圧
延及び前パスの圧延それぞれにおける圧延荷重とロール
ギャップを実測し，該実測した圧延荷重とロールギャッ
プとに基づいて，前記前パスの圧延時の入側板厚，出側
板厚，板温度の板長手方向分布を定めてなることをその
要旨とする。前記請求項１又は２に記載の板厚制御方法
では，次パスの圧延に対して予測した圧下位置補正量を
フィードフォワードして被圧延材の板厚を制御するに際
し，前記次パスの前パスの圧延時の入側板厚，出側板
厚，板温度の板長手方向分布が定められる。次に，前記
前パスについて定めた板温度の板長手方向分布につい
て，前記前パスと前記次パスの間のパス間時間による空
冷分が補正され，前記次パスに対する板温度の長手方向
分布が予測される。そして，前記次パスに対する板温度
の板長手方向分布，前記前パスに対する出側板厚の板長
手方向分布に基づいて，前記次パスの圧延時の圧延荷重
の板長手方向分布が予測され，前記予測した次パスの圧
延に対する圧延荷重の板長手方向分布に基づいて，前記
次パスの圧延に対する前記圧下位置修正量が予測され
る。このように前記請求項１又は２に記載の板厚制御方
法では，圧延直前のプロセスデータを用いて前記次パス
に対する板温度の長手方向分布を予測することによっ
て，温度予測精度を高くすることができる。また，制御
圧延時に温度を介して変形抵抗を予測することが可能と
なり，変態塑性に対応することができる。しかも，全補
償量をフィードフォワードで補償する必要はなく，トラ
ッキングのずれや荷重変動予測の誤差に対する大きな許
容範囲を確保することができる。また，前記請求項２に
記載の板厚制御方法では，前記次パスの前々パスの圧延
及び前パスの圧延それぞれにおける圧延荷重とロールギ
ャップの実測データに基づいて，前記前パスの圧延時の
入側板厚，出側板厚，板温度の板長手方向分布が定めら
れるので，ＦＦ−ＡＧＣのために，圧延機に近接される
γ線板厚計を用いる必要がない。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照して，本発
明の実施の形態につき説明し，本発明の理解に供する。
尚，以下の実施の形態は，本発明の具体的な一例であっ
て，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。ここに，図１は本発明の実施の形態に係る板厚制御
方法を説明するためのフローチャート，図２は本発明の
実施の形態に係る板厚制御方法を実施するのに好適なＦ
Ｆ−ＡＧＣを説明するための構成図である。本発明の実
施の形態に係る板厚制御方法は，例えば次パスの圧延に
対して予測した圧下位置補正量をフィードフォワードし
て被圧延材の板厚を制御する可逆式圧延機の板厚制御方
法であって，その特徴とするところは，図１に示す如
く，前記次パスの前々パスの圧延と前パスの圧延それぞ
れにおける圧延荷重とロールギャップを実測し（Ｓ
１），前記次パスの前パスの圧延時の入側板厚，出側板
厚，板温度の板長手方向分布を定め（Ｓ２），前記前パ
スについて定めた板温度の板長手方向分布について，前
記前パスと前記次パスの間のパス間時間による空冷分を
補正して，前記次パスに対する板温度の長手方向分布を
予測し（Ｓ３），前記次パスに対する板温度の板長手方
向分布，前記前パスに対する出側板厚の板長手方向分布
に基づいて，前記次パスの圧延時の圧延荷重の板長手方
向分布を予測し（Ｓ４），前記予測した次パスの圧延に
対する圧延荷重の板長手方向分布に基づいて，前記次パ
スの圧延に対する前記圧下位置修正量を予測する（Ｓ
５）ところである。また，本発明の実施の形態に係る板
厚制御方法を実施するのに好適なフィードフォワード制
御装置（ＦＦ−ＡＧＣ）１は，図２に示す如く，例えば
絶対値ＡＧＣ２が圧下装置３に対して設定する圧下位置
について，本発明の実施の形態に係る板厚制御方法によ
り定めた圧下位置修正量をフィードフォワードするもの
である。前記絶対値ＡＧＣ２は，例えば板（被圧延材に
相当）４の仕上げ圧延を行う可逆式の仕上圧延機５を対
象とするものであり，上下ワークロール５ａ，５ｂ間の
ロールギャップを調整したり，ロール速度を設定するの
に用いられる。前記絶対値ＡＧＣ２の構成は周知である
のでその詳細な説明を省略する。前記仕上圧延機５の上
ワークロール５ａを支承するバックアップロール５１ａ
の上方には，ロードセル６，位置計７が設けられてお
り，それぞれから圧延荷重Ｐ，及びロールギャップＳ
（圧下位置に対応）が，前記ＦＦ−ＡＧＣ１へ供給され
る。
明の実施の形態につき説明し，本発明の理解に供する。
尚，以下の実施の形態は，本発明の具体的な一例であっ
て，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。ここに，図１は本発明の実施の形態に係る板厚制御
方法を説明するためのフローチャート，図２は本発明の
実施の形態に係る板厚制御方法を実施するのに好適なＦ
Ｆ−ＡＧＣを説明するための構成図である。本発明の実
施の形態に係る板厚制御方法は，例えば次パスの圧延に
対して予測した圧下位置補正量をフィードフォワードし
て被圧延材の板厚を制御する可逆式圧延機の板厚制御方
法であって，その特徴とするところは，図１に示す如
く，前記次パスの前々パスの圧延と前パスの圧延それぞ
れにおける圧延荷重とロールギャップを実測し（Ｓ
１），前記次パスの前パスの圧延時の入側板厚，出側板
厚，板温度の板長手方向分布を定め（Ｓ２），前記前パ
スについて定めた板温度の板長手方向分布について，前
記前パスと前記次パスの間のパス間時間による空冷分を
補正して，前記次パスに対する板温度の長手方向分布を
予測し（Ｓ３），前記次パスに対する板温度の板長手方
向分布，前記前パスに対する出側板厚の板長手方向分布
に基づいて，前記次パスの圧延時の圧延荷重の板長手方
向分布を予測し（Ｓ４），前記予測した次パスの圧延に
対する圧延荷重の板長手方向分布に基づいて，前記次パ
スの圧延に対する前記圧下位置修正量を予測する（Ｓ
５）ところである。また，本発明の実施の形態に係る板
厚制御方法を実施するのに好適なフィードフォワード制
御装置（ＦＦ−ＡＧＣ）１は，図２に示す如く，例えば
絶対値ＡＧＣ２が圧下装置３に対して設定する圧下位置
について，本発明の実施の形態に係る板厚制御方法によ
り定めた圧下位置修正量をフィードフォワードするもの
である。前記絶対値ＡＧＣ２は，例えば板（被圧延材に
相当）４の仕上げ圧延を行う可逆式の仕上圧延機５を対
象とするものであり，上下ワークロール５ａ，５ｂ間の
ロールギャップを調整したり，ロール速度を設定するの
に用いられる。前記絶対値ＡＧＣ２の構成は周知である
のでその詳細な説明を省略する。前記仕上圧延機５の上
ワークロール５ａを支承するバックアップロール５１ａ
の上方には，ロードセル６，位置計７が設けられてお
り，それぞれから圧延荷重Ｐ，及びロールギャップＳ
（圧下位置に対応）が，前記ＦＦ−ＡＧＣ１へ供給され
る。
【０００６】以下，上記板厚制御装置の動作，即ち本発
明の実施の形態に係る板厚制御方法の詳細について説明
する。前記ＦＦ−ＡＧＣ１は，圧下位置修正量ΔＳ
（ｉ）を予測しようとする次パスｉの前々パス（ｉ−
２）及び前パス（ｉ−１）の実績データと，その他計算
や設定から得たデータを用いて，前記圧下位置修正量Δ
Ｓ（ｉ）の計算を行う。前記圧下位置修正量ΔＳ（ｉ）
を予測しようとする次パスｉに先立って行われた２パス
の圧延のうち，前々パス（ｉ−２）の圧延において，ロ
ードセル６，及び位置計７により，圧延荷重Ｐ，及びロ
ールギャップＳの板長手方向分布がそれぞれ採取され
る。前々パス（ｉ−２）の圧延において採取された圧延
荷重Ｐ（ｉ−２），及びロールギャップＳ（ｉ−２）の
長手方向分布から，例えば次式（１）に従って，前々パ
ス（ｉ−２）の圧延における出側板厚ｈ（ｉ−２）の板
長手方向分布が求められる。 ｈ＝Ｓ＋Ｐ／Ｍ （１） ここで，Ｍはミル定数である。また，次の前パス（ｉ−
１）の圧延においても，ロードセル６，及び位置計７に
より，圧延荷重Ｐ（ｉ−１），及びロールギャップＳ
（ｉ−１）の板長手方向分布がそれぞれ採取される。前
々パス（ｉ−２）の場合と同様，前パス（ｉ−１）の圧
延において採取された圧延荷重Ｐ，及びロールギャップ
Ｓの板長手方向分布から，上式（１）に従って，前パス
（ｉ−１）の圧延における出側板厚ｈ（ｉ−１）の板長
手方向分布が求められる。前記２パスの圧延では，いず
れのパス（ｉ−２），（ｉ−１）でも，出側板厚ｈの板
長手方向分布が採取されているが，前々パス（ｉ−２）
の圧延において採取された出側板厚ｈ（ｉ−２）は，前
パス（ｉ−１）における入側板厚Ｈ（ｉ−１）として用
いられるものである。そして，前記圧延荷重Ｐ（ｉ−
１），入側板厚Ｈ（ｉ−１），出側板厚データｈ（ｉ−
１）の他，設定板幅Ｂ，ロール半径から，例えば次式
（２）で表されるような圧延荷重式を用いて，前パス
（ｉ−１）に対する変形抵抗Ｋｆ（ｉ−１）の板長手方
向分布が，解析的あるいは数値的に算出される。 Ｐ＝Ｂ・Ｑｐ・ｌｄ・Ｋｆ （２） ここで，Ｑｐは圧下力関数（板厚，ロール半径，荷重，
板幅の関数），ｌｄは接触弧長（荷重，ロール半径，板
厚の関数）である。次に，前パス（ｉ−１）に対する変
形抵抗Ｋｆ（ｉ−１）に基づいて，前パス（ｉ−１）に
対する板温度Ｔ（ｉ−１）の板長手方向分布が，解析的
あるいは数値的に算出される。変形抵抗Ｋｆと板温度Ｔ
との関係は，例えば次式（３）により表される。 Ｋｆ＝ｅｘｐ（ｃ１＋ｃ２／Ｔ）・εC3・ｈC4 （３） ここで，εは歪み（板厚，板幅の関数），ｃ１〜ｃ４は
鋼種毎に層別された係数である。尚，上式（２）及び
（３）で表されるような圧延荷重Ｐと板温度Ｔとの関係
は，板４と同じ材料の被圧延材に対して実際の圧延前に
行われた試験的な圧延によって予め求められる。このよ
うにして前々パス（ｉ−２）の圧延，前パス（ｉ−１）
の圧延それぞれにおける圧延荷重Ｐ（ｉ−２），Ｐ（ｉ
−１），ロールギャップＳ（ｉ−２），Ｓ（ｉ−１）の
実測が行われ（Ｓ１），前パス（ｉ−１）の圧延におけ
る入側板厚Ｈ（ｉ−１），出側板厚ｈ（ｉ−１），板温
度Ｔ（ｉ−１）が算出される（Ｓ２）。
明の実施の形態に係る板厚制御方法の詳細について説明
する。前記ＦＦ−ＡＧＣ１は，圧下位置修正量ΔＳ
（ｉ）を予測しようとする次パスｉの前々パス（ｉ−
２）及び前パス（ｉ−１）の実績データと，その他計算
や設定から得たデータを用いて，前記圧下位置修正量Δ
Ｓ（ｉ）の計算を行う。前記圧下位置修正量ΔＳ（ｉ）
を予測しようとする次パスｉに先立って行われた２パス
の圧延のうち，前々パス（ｉ−２）の圧延において，ロ
ードセル６，及び位置計７により，圧延荷重Ｐ，及びロ
ールギャップＳの板長手方向分布がそれぞれ採取され
る。前々パス（ｉ−２）の圧延において採取された圧延
荷重Ｐ（ｉ−２），及びロールギャップＳ（ｉ−２）の
長手方向分布から，例えば次式（１）に従って，前々パ
ス（ｉ−２）の圧延における出側板厚ｈ（ｉ−２）の板
長手方向分布が求められる。 ｈ＝Ｓ＋Ｐ／Ｍ （１） ここで，Ｍはミル定数である。また，次の前パス（ｉ−
１）の圧延においても，ロードセル６，及び位置計７に
より，圧延荷重Ｐ（ｉ−１），及びロールギャップＳ
（ｉ−１）の板長手方向分布がそれぞれ採取される。前
々パス（ｉ−２）の場合と同様，前パス（ｉ−１）の圧
延において採取された圧延荷重Ｐ，及びロールギャップ
Ｓの板長手方向分布から，上式（１）に従って，前パス
（ｉ−１）の圧延における出側板厚ｈ（ｉ−１）の板長
手方向分布が求められる。前記２パスの圧延では，いず
れのパス（ｉ−２），（ｉ−１）でも，出側板厚ｈの板
長手方向分布が採取されているが，前々パス（ｉ−２）
の圧延において採取された出側板厚ｈ（ｉ−２）は，前
パス（ｉ−１）における入側板厚Ｈ（ｉ−１）として用
いられるものである。そして，前記圧延荷重Ｐ（ｉ−
１），入側板厚Ｈ（ｉ−１），出側板厚データｈ（ｉ−
１）の他，設定板幅Ｂ，ロール半径から，例えば次式
（２）で表されるような圧延荷重式を用いて，前パス
（ｉ−１）に対する変形抵抗Ｋｆ（ｉ−１）の板長手方
向分布が，解析的あるいは数値的に算出される。 Ｐ＝Ｂ・Ｑｐ・ｌｄ・Ｋｆ （２） ここで，Ｑｐは圧下力関数（板厚，ロール半径，荷重，
板幅の関数），ｌｄは接触弧長（荷重，ロール半径，板
厚の関数）である。次に，前パス（ｉ−１）に対する変
形抵抗Ｋｆ（ｉ−１）に基づいて，前パス（ｉ−１）に
対する板温度Ｔ（ｉ−１）の板長手方向分布が，解析的
あるいは数値的に算出される。変形抵抗Ｋｆと板温度Ｔ
との関係は，例えば次式（３）により表される。 Ｋｆ＝ｅｘｐ（ｃ１＋ｃ２／Ｔ）・εC3・ｈC4 （３） ここで，εは歪み（板厚，板幅の関数），ｃ１〜ｃ４は
鋼種毎に層別された係数である。尚，上式（２）及び
（３）で表されるような圧延荷重Ｐと板温度Ｔとの関係
は，板４と同じ材料の被圧延材に対して実際の圧延前に
行われた試験的な圧延によって予め求められる。このよ
うにして前々パス（ｉ−２）の圧延，前パス（ｉ−１）
の圧延それぞれにおける圧延荷重Ｐ（ｉ−２），Ｐ（ｉ
−１），ロールギャップＳ（ｉ−２），Ｓ（ｉ−１）の
実測が行われ（Ｓ１），前パス（ｉ−１）の圧延におけ
る入側板厚Ｈ（ｉ−１），出側板厚ｈ（ｉ−１），板温
度Ｔ（ｉ−１）が算出される（Ｓ２）。
【０００７】次に，前パス（ｉ−１）に対する前記板温
度Ｔ（ｉ−１）のデータから，予測しようとする次パス
ｉに対する板温度Ｔ（ｉ）の長手方向分布が予測される
（Ｓ３）。例えば，一般的な放射伝熱や対流伝熱の式を
利用して，前パス（ｉ−１）と当該パスｉとの間のパス
間時間から空冷による温度低下を補正すればよい。前記
板温度Ｔのデータは，前パス（ｉ−１）の圧延における
ロールバイト直下の板幅厚方向の平均温度に相当するも
のであり，その算出には既述の通り，圧延直前のプロセ
スデータが使用されるため，次パスｉに対する板温度Ｔ
（ｉ）について高い予測精度を得ることができる。ま
た，出側板厚ｈや入側板厚Ｈは，圧延荷重Ｐ，及びロー
ルギャップＳから算出されるので，板温度Ｔ（ｉ）の予
測の際，仕上圧延機４に近接してγ線板厚計を設ける必
要はない。次に，前記予測された板温度Ｔ（ｉ）の板長
手方向分布，次パスｉに対する入側板厚Ｈ（ｉ）の板長
手方向分布（前パス（ｉ−１）の出側板厚ｈ（ｉ−１）
の板長手方向分布），次パスｉに対する出側板厚目標
値，設定板幅，ロール半径から，次パスｉの圧延におけ
る圧延荷重Ｐ（ｉ）の板長手方向分布が予測される（Ｓ
４）。前記次パスｉの圧延における圧延荷重Ｐの板長手
方向分布の予測は，例えば上式（３）に従って変形抵抗
Ｋｆを求め，該求めた変形抵抗Ｋｆから上式（２）に従
って行えばよい。このように板温度Ｔ（ｉ）の板長手方
向分布などから圧延荷重Ｐ（ｉ）を予測すれば，変形抵
抗計Ｋｆ（ｉ）から変態塑性に対応することも可能にな
る。そして，次パスｉに対して予測した圧延荷重Ｐ
（ｉ）と圧延荷重Ｐ（ｉ）の平均値Ｐave との差，ΔＰ
（ｉ）から，次式（４）に従って，次パスｉに対して長
手方向各点における圧下位置修正量ΔＳ（ｉ）が計算さ
れる（Ｓ５）。 ΔＳ（ｉ）＝ｇ・ΔＰ（ｉ）／Ｍ （４） ここで，ｇは制御ゲインである。このようにして求めら
れた次パスｉに対する圧下位置修正量ΔＳｉは，板長手
方向の各点を圧延速度等によってトラッキングして定め
た所定のタイミングで，圧下位置のフィードフォワード
修正量として次パスｉにおいて使用される。
度Ｔ（ｉ−１）のデータから，予測しようとする次パス
ｉに対する板温度Ｔ（ｉ）の長手方向分布が予測される
（Ｓ３）。例えば，一般的な放射伝熱や対流伝熱の式を
利用して，前パス（ｉ−１）と当該パスｉとの間のパス
間時間から空冷による温度低下を補正すればよい。前記
板温度Ｔのデータは，前パス（ｉ−１）の圧延における
ロールバイト直下の板幅厚方向の平均温度に相当するも
のであり，その算出には既述の通り，圧延直前のプロセ
スデータが使用されるため，次パスｉに対する板温度Ｔ
（ｉ）について高い予測精度を得ることができる。ま
た，出側板厚ｈや入側板厚Ｈは，圧延荷重Ｐ，及びロー
ルギャップＳから算出されるので，板温度Ｔ（ｉ）の予
測の際，仕上圧延機４に近接してγ線板厚計を設ける必
要はない。次に，前記予測された板温度Ｔ（ｉ）の板長
手方向分布，次パスｉに対する入側板厚Ｈ（ｉ）の板長
手方向分布（前パス（ｉ−１）の出側板厚ｈ（ｉ−１）
の板長手方向分布），次パスｉに対する出側板厚目標
値，設定板幅，ロール半径から，次パスｉの圧延におけ
る圧延荷重Ｐ（ｉ）の板長手方向分布が予測される（Ｓ
４）。前記次パスｉの圧延における圧延荷重Ｐの板長手
方向分布の予測は，例えば上式（３）に従って変形抵抗
Ｋｆを求め，該求めた変形抵抗Ｋｆから上式（２）に従
って行えばよい。このように板温度Ｔ（ｉ）の板長手方
向分布などから圧延荷重Ｐ（ｉ）を予測すれば，変形抵
抗計Ｋｆ（ｉ）から変態塑性に対応することも可能にな
る。そして，次パスｉに対して予測した圧延荷重Ｐ
（ｉ）と圧延荷重Ｐ（ｉ）の平均値Ｐave との差，ΔＰ
（ｉ）から，次式（４）に従って，次パスｉに対して長
手方向各点における圧下位置修正量ΔＳ（ｉ）が計算さ
れる（Ｓ５）。 ΔＳ（ｉ）＝ｇ・ΔＰ（ｉ）／Ｍ （４） ここで，ｇは制御ゲインである。このようにして求めら
れた次パスｉに対する圧下位置修正量ΔＳｉは，板長手
方向の各点を圧延速度等によってトラッキングして定め
た所定のタイミングで，圧下位置のフィードフォワード
修正量として次パスｉにおいて使用される。
【０００８】以降のパスにおいても，同様に圧下位置修
正量ΔＳが順次予測され，当該板４に対する全てのパス
が終了するまで，圧下装置３に対してフィードフォワー
ド制御が行われる。本発明の実施の形態に係る板厚制御
方法では，前記圧下位置修正量ΔＳ（ｉ）を圧延荷重の
差ΔＰ（ｉ）から求める際，調整要素である制御ゲイン
ｇが介され，この圧下位置修正量ΔＳ（ｉ）がフィード
フォワードされるため，トラッキングのずれや荷重変動
予測の誤差に対する大きな許容範囲を確保することがで
きる。ここで，図３に本発明の実施の形態に係る板厚制
御方法によるフィードフォワード制御を行った場合と行
わなかった場合とを比較した例を示す。尚，図３におけ
る縦軸は板厚を，横軸は板長手方向位置（又は時間）を
示す。図３（ａ）は，本発明の実施の形態に係る板厚制
御方法によるフィードフォワード制御を行わなかった場
合の例を示すものであるが，急激な温度変動によって板
厚が２回大きく変動してしまっている。一方，図３
（ｂ）は，同じ温度変動が加わった場合について，本発
明の実施の形態に係る板厚制御方法によるフィードフォ
ワード制御を行った場合の例を示すものであるが，図３
（ａ）の例と較べて，板厚の変動は大きく抑えられてい
る。このように本発明の実施の形態に係る板厚制御方法
では，圧延直前のプロセスデータを用いて前記次パスに
対する板温度の長手方向分布を予測することによって，
温度予測精度を高くすることができる。また，制御圧延
時に温度を介して変形抵抗を予測することが可能とな
り，変態塑性に対応することができる。しかも，全補償
量をフィードフォワードで補償する必要はなく，トラッ
キングのずれや荷重変動予測の誤差に対する大きな許容
範囲を確保することができる。また，前記次パスの前々
パスの圧延及び前パスの圧延それぞれにおける圧延荷重
とロールギャップの実測データに基づいて，前記前パス
の圧延時の入側板厚，出側板厚，板温度の板長手方向分
布が定められるので，ＦＦ−ＡＧＣのために，圧延機に
近接されるγ線板厚計を用いる必要がない。尚，前記実
施の形態では，本発明に係る板厚制御方法を，絶対値Ａ
ＧＣによるフィードバック制御と併用したが，他のＦＢ
−ＡＧＣと組み合わせるようにしてもよいし，単独で使
用するようにしてもよい。また，板厚計が既に用意され
いているのであれば，前記実施の形態のように前記前パ
スの圧延時の入側板厚，出側板厚を算出せず，その板厚
計により実測しても構わない。
正量ΔＳが順次予測され，当該板４に対する全てのパス
が終了するまで，圧下装置３に対してフィードフォワー
ド制御が行われる。本発明の実施の形態に係る板厚制御
方法では，前記圧下位置修正量ΔＳ（ｉ）を圧延荷重の
差ΔＰ（ｉ）から求める際，調整要素である制御ゲイン
ｇが介され，この圧下位置修正量ΔＳ（ｉ）がフィード
フォワードされるため，トラッキングのずれや荷重変動
予測の誤差に対する大きな許容範囲を確保することがで
きる。ここで，図３に本発明の実施の形態に係る板厚制
御方法によるフィードフォワード制御を行った場合と行
わなかった場合とを比較した例を示す。尚，図３におけ
る縦軸は板厚を，横軸は板長手方向位置（又は時間）を
示す。図３（ａ）は，本発明の実施の形態に係る板厚制
御方法によるフィードフォワード制御を行わなかった場
合の例を示すものであるが，急激な温度変動によって板
厚が２回大きく変動してしまっている。一方，図３
（ｂ）は，同じ温度変動が加わった場合について，本発
明の実施の形態に係る板厚制御方法によるフィードフォ
ワード制御を行った場合の例を示すものであるが，図３
（ａ）の例と較べて，板厚の変動は大きく抑えられてい
る。このように本発明の実施の形態に係る板厚制御方法
では，圧延直前のプロセスデータを用いて前記次パスに
対する板温度の長手方向分布を予測することによって，
温度予測精度を高くすることができる。また，制御圧延
時に温度を介して変形抵抗を予測することが可能とな
り，変態塑性に対応することができる。しかも，全補償
量をフィードフォワードで補償する必要はなく，トラッ
キングのずれや荷重変動予測の誤差に対する大きな許容
範囲を確保することができる。また，前記次パスの前々
パスの圧延及び前パスの圧延それぞれにおける圧延荷重
とロールギャップの実測データに基づいて，前記前パス
の圧延時の入側板厚，出側板厚，板温度の板長手方向分
布が定められるので，ＦＦ−ＡＧＣのために，圧延機に
近接されるγ線板厚計を用いる必要がない。尚，前記実
施の形態では，本発明に係る板厚制御方法を，絶対値Ａ
ＧＣによるフィードバック制御と併用したが，他のＦＢ
−ＡＧＣと組み合わせるようにしてもよいし，単独で使
用するようにしてもよい。また，板厚計が既に用意され
いているのであれば，前記実施の形態のように前記前パ
スの圧延時の入側板厚，出側板厚を算出せず，その板厚
計により実測しても構わない。
【０００９】
【発明の効果】以上説明した通り，前記請求項１又は２
に記載の板厚制御方法では，圧延直前のプロセスデータ
を用いて前記次パスに対する板温度の長手方向分布を予
測することによって，温度予測精度を高くすることがで
きる。また，制御圧延時に温度を介して変形抵抗を予測
することが可能となり，変態塑性に対応することができ
る。しかも，全補償量をフィードフォワードで補償する
必要はなく，トラッキングのずれや荷重変動予測の誤差
に対する大きな許容範囲を確保することができる。ま
た，前記請求項２に記載の板厚制御方法では，前記次パ
スの前々パスの圧延及び前パスの圧延それぞれにおける
圧延荷重とロールギャップの実測データに基づいて，前
記前パスの圧延時の入側板厚，出側板厚，板温度の板長
手方向分布が定められるので，ＦＦ−ＡＧＣのために，
圧延機に近接されるγ線板厚計を用いる必要がない。
に記載の板厚制御方法では，圧延直前のプロセスデータ
を用いて前記次パスに対する板温度の長手方向分布を予
測することによって，温度予測精度を高くすることがで
きる。また，制御圧延時に温度を介して変形抵抗を予測
することが可能となり，変態塑性に対応することができ
る。しかも，全補償量をフィードフォワードで補償する
必要はなく，トラッキングのずれや荷重変動予測の誤差
に対する大きな許容範囲を確保することができる。ま
た，前記請求項２に記載の板厚制御方法では，前記次パ
スの前々パスの圧延及び前パスの圧延それぞれにおける
圧延荷重とロールギャップの実測データに基づいて，前
記前パスの圧延時の入側板厚，出側板厚，板温度の板長
手方向分布が定められるので，ＦＦ−ＡＧＣのために，
圧延機に近接されるγ線板厚計を用いる必要がない。
【図１】 本発明の実施の形態に係る板厚制御方法を説
明するためのフローチャート。
明するためのフローチャート。
【図２】 本発明の実施の形態に係る板厚制御方法を実
施するのに好適なＦＦ−ＡＧＣを説明するための構成
図。
施するのに好適なＦＦ−ＡＧＣを説明するための構成
図。
【図３】 本発明の実施の形態に係る板厚制御方法を適
用しない場合と適用した場合の板厚の制御精度を比較し
た例を示す図。
用しない場合と適用した場合の板厚の制御精度を比較し
た例を示す図。
１…ＦＦ−ＡＧＣ
２…ＦＢ−ＡＧＣ
３…圧下装置
４…板
５…仕上圧延機
６…ロードセル
７…位置計
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 森本 禎夫
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社
神戸製鋼所 加古川製鉄所内
(72)発明者 前田 恭志
兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号
株式会社神戸製鋼所 神戸総合技術研
究所内
(72)発明者 大江 憲一
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社
神戸製鋼所 加古川製鉄所内
(72)発明者 島田 信太郎
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社
神戸製鋼所 加古川製鉄所内
(72)発明者 相楽 嘉一
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社
神戸製鋼所 加古川製鉄所内
(56)参考文献 特開 昭64−75113（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−26611（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−75709（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21B 37/00 - 37/78
Claims (2)
- 【請求項１】 次パスの圧延に対して予測した圧下位置
補正量をフィードフォワードして被圧延材の板厚を制御
する板厚制御方法において，前記次パスの前パスの圧延
時の入側板厚，出側板厚，板温度の板長手方向分布を定
め，前記前パスについて定めた板温度の板長手方向分布
について，前記前パスと前記次パスの間のパス間時間に
よる空冷分を補正して，前記次パスに対する板温度の長
手方向分布を予測し，前記次パスに対する板温度の板長
手方向分布，前記前パスに対する出側板厚の板長手方向
分布に基づいて，前記次パスの圧延時の圧延荷重の板長
手方向分布を予測し，前記予測した次パスの圧延に対す
る圧延荷重の板長手方向分布に基づいて，前記次パスの
圧延に対する前記圧下位置修正量を予測してなることを
特徴とする板厚制御方法。 - 【請求項２】 前記次パスの前々パスの圧延及び前パス
の圧延それぞれにおける圧延荷重とロールギャップを実
測し，該実測した圧延荷重とロールギャップとに基づい
て，前記前パスの圧延時の入側板厚，出側板厚，板温度
の板長手方向分布を定めてなる請求項１に記載の板厚制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33005399A JP3466523B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 板厚制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33005399A JP3466523B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 板厚制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001137922A JP2001137922A (ja) | 2001-05-22 |
| JP3466523B2 true JP3466523B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=18228262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33005399A Expired - Lifetime JP3466523B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 板厚制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3466523B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012161835A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Kobe Steel Ltd | 圧延機の板厚制御方法 |
-
1999
- 1999-11-19 JP JP33005399A patent/JP3466523B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012161835A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Kobe Steel Ltd | 圧延機の板厚制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001137922A (ja) | 2001-05-22 |
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