JP5838534B2 - Manufacturing method of hot-rolled steel strip - Google Patents
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Description
本発明は、熱延鋼帯の製造方法に係り、とりわけ仕上げミル出側にピンチロールを備え、ミルとピンチロールの間に備えた急冷装置で鋼帯を冷却する構成の熱間圧延設備において、鋼帯に発生する張力変動を抑制することで圧延の安定化を実現するとともに、良好な品質の鋼帯を得るために好適な熱延鋼帯の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a hot-rolled steel strip, and in particular, in a hot rolling facility having a configuration in which a pinch roll is provided on the finish mill exit side and the steel strip is cooled by a quenching device provided between the mill and the pinch roll. The present invention relates to a method for manufacturing a hot-rolled steel strip that is suitable for stabilizing the rolling by suppressing fluctuations in tension generated in the steel strip and obtaining a steel strip of good quality.
類似の設備を対象として張力変動を抑制する従来技術として、以下のものが知られている。第1の従来技術である特許文献1には、冷却の安定化を図るために仕上げミル出側のピンチロールと仕上げミルとの間で速やかに張力を張り、板の平坦度を高めた上で冷却する方法が示されている。
The following are known as conventional techniques for suppressing tension fluctuations for similar equipment. In
第2の従来技術である特許文献2には、ピンチロールを駆動するモータの電流から鋼帯の張力を推定し、推定張力と目標張力の偏差に基づいてピンチロールの速度制御を行う方法が示されている。
しかしながらこれら従来技術には以下の問題があった。特許文献1の手法では、冷却の前後や冷却中に発生する鋼板の張力変動を抑制する手法についての開示がなく、張力変動で通板が不安定になり、あるいは鋼板品質が低下するという問題があった。
However, these conventional techniques have the following problems. In the technique of
また特許文献2の手法では、張力制御の精度が、ピンチロールのモータ電流から推定した張力の精度に依存する問題があった。一般に仕上げミル出側の鋼板では板厚が薄く、ピンチロールに作用する力として大きな値ではない。この力に対応したモータ電流の変動から張力変動を推定するため、張力の値を適切に推定できない場合があり、張力制御を適切に行えない恐れがあった。
Further, the technique of
したがって、本発明が解決しようとする課題は、仕上げミル出側にピンチロールを備えた熱間圧延設備において、仕上げミルとピンチロールの間の張力を適切に制御することで圧延を安定化し、良好な品質の鋼帯を得ることにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to stabilize the rolling by properly controlling the tension between the finishing mill and the pinch roll in the hot rolling equipment having a pinch roll on the exit side of the finishing mill. It is to obtain a steel strip of a high quality.
この課題を解決するために本願では、仕上げミルと仕上げミル出側のピンチロールの間に張力検出用のルーパを備えるとともに、ピンチロールのモータ制御として、従来の待機中の速度制御手法とASR(Automatic Speed Regulator)と呼ばれる速度制御手法を切り替える方法に加えて、ピンチロールのモータ電流を一定にする電流制御手法と、検出した張力と目標張力の偏差を最小化する速度制御手法と、鋼帯の張力への作用を最小化する速度制御手法を備え、鋼帯の通板状態を検出した上で、各制御手法を鋼帯の張力変動抑制に最適となるように切り替えて、ピンチロールのモータ制御を行う構成とした。 In order to solve this problem, in the present application, a tension detecting looper is provided between the finishing mill and the pinch roll on the exit side of the finishing mill, and a conventional speed control method during standby and ASR ( In addition to the method of switching the speed control method called Automatic Speed Regulator, a current control method that keeps the pinch roll motor current constant, a speed control method that minimizes the deviation between the detected tension and the target tension, It has a speed control method that minimizes the effect on the tension, detects the state of the steel strip passing through, and switches each control method to be optimal for suppressing the tension fluctuation of the steel strip to control the motor of the pinch roll. It was set as the structure which performs.
熱間圧延ミル出側のピンチロールは、待機中の速度指令で速度制御されている状態から、鋼帯の先端がピンチロールに噛み込んだタイミングで、ピンチロール入側の鋼帯張力を所望となるようにモータ電流を制御する手法に切り替え、ルーパで張力検出が可能となったタイミングで検出した張力と目標張力の偏差を最小化する張力制御に切り替え、鋼帯の先端がダウンコイラに巻き取られたタイミングでピンチロールの鋼帯張力への作用が最小となる速度制御手法に切り替え、鋼帯の尾端が熱間圧延ミルを抜ける直前で鋼帯の移動速度を指令とした速度制御手法に切り替える。 The pinch roll on the exit side of the hot rolling mill has a desired steel strip tension on the entry side of the pinch roll at the timing when the tip of the steel strip is engaged with the pinch roll from the state where the speed is controlled by the waiting speed command. Switch to a method that controls the motor current so that the tension can be detected by the looper, and switch to tension control that minimizes the deviation between the detected tension and the target tension, and the tip of the steel strip is wound around the downcoiler. Switch to a speed control method that minimizes the effect of pinch rolls on the steel strip tension, and switch to a speed control method that uses the steel strip moving speed as a command immediately before the tail end of the steel strip exits the hot rolling mill. .
この結果、熱間圧延ミルとピンチロールとの間で、鋼帯の張力変動を最小化でき、圧延の安定化と鋼帯品質の向上を実現できる。 As a result, the tension fluctuation of the steel strip can be minimized between the hot rolling mill and the pinch roll, and the rolling can be stabilized and the steel strip quality can be improved.
以下、本発明の実施例を図に従って詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に本発明で実現された熱間圧延制御装置100とその制御対象150の構成を示す。熱間圧延制御装置100は制御対象150から種々の信号を受信し、制御信号を制御対象150に出力する。
FIG. 1 shows the configuration of a hot
まず制御対象150の構成を説明する。本実施例での制御対象150は、熱間圧延ミル151とその下流に備えられた直後急冷装置153、堰止めロール154、第1ピンチロール155、冷却装置158、第2ピンチロール159、ダウンコイラ160を含んで構成される。
First, the configuration of the
図1で熱間圧延ミル151は、単独圧延設備となっているが、通常は、このような圧延ミルを複数配置したタンデム圧延機の構成となっている。この場合、熱間圧延ミル151はタンデム圧延設備の最終段の圧延ミルとなる。また熱間圧延ミル151は、鋼帯170を直接圧延するワークロール152とこれを駆動するモータ180を含んで構成されている。
In FIG. 1, the hot rolling
図1で鋼板は図示の左から右に移動する。熱間圧延ミル151で最終圧延された1mm〜10mm程度の厚みの鋼帯170は、直後急冷装置153で急速冷却される。
In FIG. 1, the steel plate moves from left to right in the figure. The
堰止めロール154はモータ181で駆動され、直後急冷装置153の冷却水が下流に流れるのを防止する働きをする。
The
第1ピンチロール155はモータ182により駆動され、熱間圧延ミル151との間の鋼帯に張力170を張るとともに、張力の値が目標値と一致するように制御する。
The
ルーパ156は、鋼帯170を支持することで熱間圧延ミル151と第1ピンチロール155の間の張力変動を吸収するとともに、張力を検出する張力検出器157を備えている。ルーパ156の駆動方法はかつて電動方式であったが、近年は油圧方式が主流となっている。
The
冷却装置158は鋼帯170がダウンコイラ160に巻き取られるときの温度が目標値になるように冷却するための設備で、通常の熱延設備に備えられている。
The
第2ピンチロール159は、ダウンコイラ160の入側に近接して備えられ、ダウンコイラ160における鋼帯170の巻き付き性や巻取り性を高める働きをする。第2ピンチロール159はモータ183で駆動される。
The
ダウンコイラ160はモータ184で駆動され、鋼帯170を巻き取ってコイルにする。
The
なお、実際には制御対象150は、これ以外の多くの機器で構成されるが、本実施例では本発明を構成する機器に限定して説明する。
Note that the
次に熱間圧延制御装置100の構成を説明する。熱間圧延制御装置100は、制御対象150から各機器の状態や鋼帯170の先尾端位置等を取り込む入力手段101、制御対象150を動作させるために各機器に対する制御指令を算出する制御手段103、制御手段103の出力を制御対象150に実際に出力する出力手段102から構成される。
Next, the configuration of the hot
なお制御手段103は、圧延される鋼帯170のそれぞれについて、上位計算機50から、鋼種、目標板厚、目標板幅等の圧延に必要な情報を受信する。さらに入力手段101から制御対象150の状態情報を取り込む。そのうえで、これらの情報から、制御対象150を動作させるために必要な各機器に対する制御指令を算出する。
The control means 103 receives information necessary for rolling, such as a steel type, a target plate thickness, and a target plate width, from the
さらに制御手段103は、鋼種、目標板厚、目標板幅等からセットアップテーブル111の内容を参照して制御対象150の各機器の制御指令を算出するセットアップ手段110、セットアップ手段110から受信した速度指令にしたがってワークロール152の回転速度を制御するワークロールモータ制御手段113、第1ピンチロールの155の回転速度やモータ電流を制御する第1ピンチロールモータ制御手段114、第2ピンチロールの159の回転速度やモータ電流を制御する第2ピンチロールモータ制御手段116、ダウンコイラ160の回転速度やモータ電流を制御するダウンコイラモータ制御手段117、直後急冷装置153の冷却バルブの開閉や冷却水の流量を制御する直後急冷装置制御手段121、冷却装置158の冷却バルブの開閉を制御する冷却装置制御手段122を備えている。
Further, the control means 103 refers to the contents of the setup table 111 from the steel type, target plate thickness, target plate width, etc., and calculates the control command for each device of the
熱間圧延制御装置100は、実際にはこの他の多くの制御手段を含んで構成されるが、本実施例では、本発明を構成する制御手段に限定して説明する。
The hot
以下、各部の動作を詳細に説明する。図2にセットアップ手段101が実行する処理を示す。セットアップ手段101は、上位計算機50から、圧延される鋼帯の鋼種、目標板厚、目標板幅等の圧延に必要な情報を受信した後、この鋼帯の圧延に先だって、この鋼帯に対する制御指令を算出する。
Hereinafter, the operation of each unit will be described in detail. FIG. 2 shows processing executed by the
図2に示すセットアップ手段110の処理では、最初に処理ステップS11でセットアップテーブル111からテーブルデータを取り込む。セットアップテーブル111は、図3のように構成されている。 In the process of the setup means 110 shown in FIG. 2, first, table data is fetched from the setup table 111 in process step S11. The setup table 111 is configured as shown in FIG.
図3に示すセットアップテーブル111には、鋼帯170の鋼種、目標板厚、目標板幅が対応付けて記憶されている。さらに目標板幅に対して、鋼帯170の移動速度(鋼帯速度:熱間圧延ミル151を払い出された後、ダウンコイラ160までの間を進む速度)、ルーパ156の高さ、熱間圧延ミル151と第1ピンチロール155の間の鋼帯170の張力の目標値である張力指令1、第1ピンチロール155とダウンコイラ160の間の鋼帯170の張力の目標値である張力指令2が格納されている。
In the setup table 111 shown in FIG. 3, the steel type, target plate thickness, and target plate width of the
このテーブルは、例えば鋼種がSS400の鋼帯170について、目標板厚を2.0〜3,0(mm)、目標板幅を1000〜1400(mm)に圧延しようとする場合には、鋼帯速度を650(mpm)、ルーパ156の高さを15(deg)、張力指令1を1.5(kg/mm2)、張力指令2を1.5(kg/mm2)に制御すべきことを意味している。なお第1ピンチロールの入側と出側で張力の値を同じにする目的で、張力指令1と張力指令2は、通常は同一の値とする。
For example, when the
一般にセットアップ手段110は、熱間圧延ミルのワークロール152の圧下位置、圧延荷重、回転速度に加え、冷却装置の開放ノズルを特定する情報、ピンチロールの待機位置や押付け力、図1では省略したがサイドガイド等の付帯設備の動き方等、多くの制御指令を決定して、制御対象に出力する必要がある。本実施例では本発明に関連した指令に限定して説明しており、セットアップテーブル111も本発明に関連した指令のみが格納される構成となっている。
In general, the set-up means 110 is omitted from FIG. 1 in addition to the rolling position, rolling load and rotational speed of the
セットアップテーブル111を参照して、条件に応じて選択されたこれらの数値から各部の制御手段に対する指令信号を得る。このうち、最初に鋼帯速度について検討する。 With reference to the setup table 111, a command signal for the control means of each unit is obtained from these numerical values selected according to the conditions. First of all, the steel strip speed will be examined.
まず、ロールの外周速度をπ×(ロール径)で除すとロールの回転速度であり、両者は簡易に対応付けられるので、以下、本発明で速度指令と速度実績は、ロールの回転速度でなく周速を示すものとする。 First, when the outer peripheral speed of the roll is divided by π × (roll diameter), it is the rotational speed of the roll. Since both are simply associated with each other, the speed command and the actual speed in the present invention are the rotational speed of the roll. The peripheral speed shall be indicated.
係る前提に従いここでは、図1の第1ピンチロールモータ制御手段114、第2ピンチロールモータ制御手段116、ダウンコイラモータ制御手段117には速度指令として、セットアップテーブル111を参照して得た鋼帯速度をそのまま出力する。 In accordance with such premise, here, the steel strip obtained by referring to the setup table 111 as a speed command to the first pinch roll motor control means 114, the second pinch roll motor control means 116, and the down coiler motor control means 117 of FIG. The speed is output as it is.
これに対しワークロール152の速度指令は、鋼帯速度と異なるので、処理ステップS12においてワークロールモータ制御手段113に出力する速度指令を算出する。ワークロール152の速度VWは(1)式で計算できる。ただし、VSはセットアップテーブル111から得られた鋼板速度であり、fは先進率である。
On the other hand, since the speed command of the
先進率は、ワークロール152が回転したときの、ワークロール152の出側の鋼帯速度をワークロール152の外周速度で除した値から1を引いた値である。先進率の算出については「板圧延の理論と実際(日本鉄鋼協会)」の2章(2次元圧延理論)で詳しく述べられている。先進率は、熱間圧延ミル151の入側板厚、出側板厚、ロール径、入側張力、出側張力、鋼帯の変形抵抗等の関数で、計算することが出来る。
The advance rate is a value obtained by subtracting 1 from a value obtained by dividing the steel strip speed on the exit side of the
図2の処理ステップS13では、該当する鋼帯について、セットアップテーブル111から抽出した値と計算した値を、対応する各制御手段113〜122に出力する。 In the processing step S13 of FIG. 2, the value extracted from the setup table 111 and the calculated value are output to the corresponding control means 113 to 122 for the corresponding steel strip.
図4にワークロールモータ制御手段113の処理を示す。ここでは(1)式にしたがって計算したワークロール152の速度指令VW-refと、入力手段101から取り込んだワークロール152の速度実績VW-actの差分ΔVWに基づいて、自動速度調整器(以下ASR(Automatic Speed Regulator)という)401がモータ180へ出力する電流指令CW-refを算出する。自動速度調整器401は例えば(2)式に示す比例積分制御で、電流指令CW-refを算出する。なお、(2)式においてGwは比例ゲイン、Twは積分時間、Sはラプラス演算子である。
FIG. 4 shows the processing of the work roll motor control means 113. Here, based on the speed command V W-ref of the
なお、実際にはさらにマイナーループとして、モータ180の電流実績値を取り込み、電流指令CW-refとの間で閉ループの制御(自動電流調整器ACR:Automatic Current Regulator)が行われるが、本発明と直接関係ないので省略する。
Actually, the actual current value of the
図5に第1ピンチロールモータ制御手段114の処理を示す。第1ピンチロールモータ制御手段114は、第1の制御手段501〜第5の制御手段505の5つの制御手段を備えており、鋼帯170の第1ピンチロールの先端噛み込み前から尾端尻抜けの間の各タイミングで、そのうちのひとつを選択して実行する。第1の制御手段501〜第5の制御手段505の切り替えは、制御方式切替手段560により処理される。まず各制御手段の処理を説明した後、制御方式切替手段560の処理を説明する。
FIG. 5 shows processing of the first pinch roll motor control means 114. The first pinch roll motor control means 114 includes five control means of a first control means 501 to a fifth control means 505, and the tail edge of the
第1の制御手段501は、リード加算手段510とASR511を備えている。リード加算手段510はセットアップ手段110から受け取った速度指令Vp1-refに一定速度を加算し、新たな速度指令Vp1-ref+ΔVlp1を出力する。ここで速度指令Vp1-refは、セットアップ手段110から受け取った鋼帯速度Vsに対応した値である。この速度指令にΔVlp1を加算することにより、第1ピンチロール155は鋼帯速度Vsより幾分早い周速で回転している。
The
ASR511では、リード加算手段510で求めた速度指令Vp1-ref+ΔVlp1と、入力手段101から取り込んだ第1ピンチロール155の速度実績Vp1-actの差分ΔVp1に基づいて、モータ182へ出力する電流指令Cp1-refを算出する。ASR511は例えば(3)式に示す比例積分制御で、電流指令Cp1-refを算出する。なお、Gp1-1は比例ゲイン、Tp1-1は積分時間である。
The
第2の制御手段502は電流値変換手段521を備えている。電流値変換手段521は、例えば(4)式により電流指令Cp1-refを算出する。但し、Aは定数である。T1-refは熱間圧延ミル151と第1ピンチロール155間の鋼帯170の張力指令値であり、セットアップテーブル111から得られた張力指令値1がこれに相当する。C1は第1ピンチロール155を回転させるのに必要な電流、C2はメカロスの総和である。
The
(4)式は、熱間圧延ミル151と第1ピンチロール155間の張力指令値T1-refに定数Aを乗じて張力を確保するのに必要な電流を求め、さらに第1ピンチロール155とモータ182を含む系全体を回転させるのに必要な電流C1と機械系のメカロスC2を加算してCp1-refを算出するものである。
Equation (4) is obtained by multiplying the tension command value T 1-ref between the
第3の制御手段503は張力を制御するATR(Automatic Tension Regulator)として、ATR1(531)とATR2(532)、さらにASR533を備えている。 The third control means 503 is provided with ATR1 (531), ATR2 (532), and ASR533 as ATR (Automatic Tension Regulator) for controlling the tension.
このうちATR1(531)は、セットアップ手段110から受け取った熱間圧延ミル151と第1ピンチロール155の間の張力指令T1-refとルーパ156に備えられた張力検出器157からの検出値T1-actとの偏差ΔT1に対して、たとえば(5)式の比例積分制御により、ΔT1を減じるように第1ピンチロールの速度指令の補正量Vp1-modを算出する。なおGp1-2は比例ゲイン、Tp1-2は積分時間である。
Among them, ATR1 (531) is a tension command T 1-ref between the
次にASR533についてみると、ATR1(531)で求めた補正量Vp1-modに張力指令Vp1-refを加算した値を新たな速度指令とする。ASR533は、この新速度指令と、入力手段101から取り込んだ第1ピンチロール155の速度実績Vp1-actの差分ΔVp1に基づいて、たとえば(6)式の比例積分制御により、ΔT1を減じるように第1ピンチロールの第1の電流指令Cp1-ref1を算出する。なおGp1-3は比例ゲイン、Tp1-3は積分時間である。
Next, regarding
さらにATR2(532)は、たとえば(7)式の比例積分制御により、ΔT1を減じるように第1ピンチロールの第2の電流指令Cp1-ref2を算出する。なおGp1-4は比例ゲイン、Tp1-4は積分時間である。 Further, ATR2 (532) calculates the second current command C p1-ref2 of the first pinch roll so as to decrease ΔT 1 by, for example, proportional integral control of equation (7). G p1-4 is a proportional gain, and T p1-4 is an integration time.
第3の制御手段から第1ピンチロール155を駆動するモータ182に実際に出力される電流指令Cp1-refは、(6)式で求めたCp1-ref1と(7)式で求めたCp1-ref2を加算し、(8)式により算出される。
The current command C p1-ref that is actually output from the third control means to the
要するに第3の制御手段503では、熱間圧延ミル151と第1ピンチロール155の間の実績張力と目標張力の偏差を、ATR1(531)により第1ピンチロール155の速度指令を補正することで減少させる。一方、ASR533の閉ループ遅れを緩和する目的で、実績張力と目標張力の偏差に対応した値を、ATR2(532)により電流指令に直接加算する。このような2自由度の張力制御の結果、高応答で高精度な張力制御が可能となる。
In short, the third control means 503 corrects the speed command of the
第4の制御手段504は、ASR541とドループ制御手段542を備えている。ドループ制御手段542は(9)式にしたがって、ASR541の出力の大きさに対応したドループ量D1を算出する。但し、dsはドループ係数(定数)である。
The
本実施例では電流指令に定数を乗じてドループ量を求めたが、電流指令に対応した非線形の関係としてD1を算出する方法等、適切なドループ量の算出には種々の方法がある。 In the present embodiment has been sought droop amount is multiplied by a constant to the current command, and a method of calculating the D 1 as a nonlinear relationship corresponding to the current command, the calculation of the appropriate amount of droop There are various ways.
第4の制御手段504では、セットアップ手段110から受け取った速度指令Vp1-refからドループ量D1を減じて、新たな速度指令Vp1-ref2を算出する。そして新たな速度指令Vp1-ref2と入力手段101から取り込んだ第1ピンチロール155の速度実績Vp1-actの差分ΔVp1に基づいて、(10)式に示す比例積分制御で、電流指令Cp1-refを算出する。なおGp1-5は比例ゲイン、Tp1-5は積分時間である。
The fourth control means 504 calculates a new speed command V p1-ref2 by subtracting the droop amount D1 from the speed command V p1-ref received from the setup means 110. Then, based on the difference ΔV p1 between the new speed command V p1 -ref2 and the speed record V p1 -act of the
この制御では、電流指令Cp1-refが大きな値になると、対応して速度指令が小さな値になる。すなわち電流指令Cp1-refの大きな値が自律的に抑制されることから、鋼帯170の張力への作用を小さな値にとした上で、第1ピンチロール155を鋼帯速度と調和した速度で駆動できる。
In this control, when the current command C p1-ref becomes a large value, the speed command becomes a small value correspondingly. That is, since a large value of the current command C p1-ref is autonomously suppressed, the speed of the
第5の制御手段505はASR551を備えている。ASR551は、速度指令Vp1-refと入力手段101から取り込んだ第1ピンチロール155の速度実績Vp1-actの差分ΔVp1に基づいて、モータ182へ出力する電流指令Cp1-refを算出する。ASR551は例えば(11)式に示す比例積分制御で、電流指令Cp1-refを算出する。なおGp1-6は比例ゲイン、Tp1-6は積分時間である。
The
第1ピンチロールモータ制御手段114の場合もワークロールモータ制御手段113と同様に、実際にはさらにマイナーループとして、モータ182の電流実績値を取り込み、電流指令Cp1-refとの間で閉ループの制御(ACR)が行われるが、本発明と直接関係ないので省略する。
In the case of the first pinch roll motor control means 114, as in the work roll motor control means 113, the actual current value of the
図6に制御方式切替手段560の処理を示す。制御方式切替手段560は鋼帯170が第1ピンチロール155に噛み込まれる前の、第1ピンチロール155の待機中に起動される。たとえば鋼帯170の先端が熱間圧延ミル151に噛み込まれたタイミングで起動される。あるいは鋼帯170の尾端が第1ピンチロールを尻抜けしたタイミングで、次回の鋼帯170のために起動される。
FIG. 6 shows the processing of the control method switching means 560. The control method switching means 560 is activated during the standby of the
そして鋼帯170や制御対象150の関連した信号を入力手段101から取り込み、取り込み結果にしたがった計算で第1の制御手段501〜第5の制御手段505を切り替え、どの制御手段の出力を電流指令Cp1-refとして採用するかを決定する。最終的に第5の制御手段505を選択したことで処理を終了する。
Then, signals related to the
制御方式切替手段560は、まず処理ステップS21で第1の制御手段501を選択する。第1の制御手段501は第1ピンチロール155が待機中の処理で、鋼帯170の速度に対してリードを加算された速度で回転している。
The control
次に処理ステップS22で第1ピンチロール155の押し力であるPp1-actが一定値以上になったかどうかにより、ピンチロール155が鋼帯170を噛みこんだかどうかを検出する。噛み込んでいない場合には処理ステップS22の判定処理を継続し、噛み込んだと判定された場合には処理ステップS23で第2の制御手段502を選択する。
Next, whether or not the
処理ステップS24で張力検出器157から、熱間圧延ミル151と第1ピンチロール155の間の鋼帯171の張力T1-actを取り込み、張力検出器157で、張力T1-actが検出可能になったかどうかを判定する。検出可能でない場合には処理ステップS24の判定処理を継続し、検出可能と判定された場合には処理ステップS25で第3の制御手段503を選択する。
In process step S24, the
図5で示したように、第3の制御手段503では入力手段101から取り込んだ実績張力T1-actをセットアップ手段110から受け取った張力指令T1-refに一致させる制御を行う。
As shown in FIG. 5, the
さらに処理ステップS26でピンチロール155とダウンコイラ160の間の張力実績T2-actとセットアップ手段110から受け取った張力指令であるT2-refの差分が一定値以下かどうかを判定する。T2-actは入力手段101から取り込んだ、ダウンコイラを駆動するモータ184の電流の大きさに対応した値として、推定できる。
Further, in processing step S26, it is determined whether or not the difference between the actual tension T 2-act between the
差分が一定値以下でない場合には処理ステップS26の判定処理を継続し、T2-refとT2-actの差分が一定値以下と判定された場合には、処理ステップS27で第4の制御手段504を選択する。張力実績T2-actと張力指令T2-refの差分が一定値以下ということは、鋼帯170がダウンコイラ160に巻き付き、ダウンコイラ160によって十分な力で引張られ、第1ピンチロール155とダウンコイラ160の間で所望の張力が確立したことを示している。
If the difference is not less than or equal to a certain value, the determination process of processing step S26 is continued. If the difference between T 2- ref and T 2-act is determined to be less than or equal to a certain value, the fourth control is performed in process step S27. A means 504 is selected. The difference between the tension result T 2-act and the tension command T 2-ref is equal to or less than a predetermined value. The
この状態が確認された後、第4の制御手段504により第1ピンチロール155では、熱間圧延ミル151とダウンコイラ160の間の鋼帯張力に作用を施さない速度制御が選択される。
After this state is confirmed, the fourth control means 504 selects the speed control that does not act on the steel strip tension between the
処理ステップS28では、熱間圧延ミル151が圧延する鋼帯長さの残長Sres-wr-lenが、一定値以下かどうかが判定される。一定値以下でない場合には処理ステップS28の判定処理を継続し、一定値以下と判定された場合には、鋼帯170の尾端が熱間圧延ミル151を抜けるタイミング間近と判定され、処理ステップS29で第5の制御手段505を選択する。
In process step S28, it is determined whether the remaining length S res-wr-len of the steel strip length rolled by the
第5の制御手段505では第1ピンチロール155に対して速度制御が行われ、鋼帯170の尾端が熱間圧延ミル151を抜けた後に、第1ピンチロール155とダウンコイラ160の間で鋼帯170に所定の張力が確立される。その後、鋼帯170が第1ピンチロール155を尻抜けすると第5の制御手段505の処理を終了する。鋼帯170がダウンコイラ160に巻き取られて、圧延は待機中となる。
The fifth control means 505 performs speed control on the
図7にルーパ高さ制御手段115の処理を示す。図1に示したルーパ高さ制御手段115はルーパ位置指令切替手段701、APR(Automatic Position Regulator)702、ASR703を備えている。本実施例ではルーパ156が油圧駆動の場合を例としており、ルーパ高さ制御手段115の出力は油圧指令である。ルーパ156が電動駆動であれば、油圧指令の代わりに電流指令となる。
FIG. 7 shows the processing of the looper height control means 115. The looper height control means 115 shown in FIG. 1 includes a looper position command switching means 701, an APR (Automatic Position Regulator) 702, and an
ルーパ位置指令切替手段701は、ルーパの位置指令として待機位置と、セットアップ手段110から送られたルーパ高さ指令Prefを選択して、切り替える。図8にひとつの鋼帯170が圧延される場合についての、ルーパ位置指令切替手段701の処理を示す。
Looper position command switching means 701, and a standby position as the position command of the looper, by selecting the looper height command P ref sent from the
図8の初期状態の処理ステップS31で、ルーパ位置は待機位置が選択されている。鋼帯170が第1ピンチロール155に噛み込まれ、払い出し長さであるStop-p1-posを入力手段101から取り込み、処理ステップS32でStop-p1-posが一定値以上かどうかを判定する。一定値以上でない場合には処理ステップS32の判定処理を継続し、一定値以上と判定された場合には、処理ステップS33でルーパ高さ指令としてPrefを選択する。
In the processing step S31 in the initial state of FIG. 8, the looper position is selected as the standby position. The
処理ステップS34で熱間圧延ミル151が圧延する鋼帯170残長であるSres-wr-lenが一定値以下かどうかを判定する。一定値以下でない場合には処理ステップS34の判定処理が継続され、ルーパ高さ位置指令はPrefとなる。一定値以下と判定された場合には、鋼帯170の尾端抜けが間近なので、処理ステップS35でルーパ高さを下げる必要があり、高さ指令として待機位置が選択される。
In process step S34, it is determined whether or not S res-wr-len which is the remaining length of the
APR(Automatic Position Regulator)702では、ルーパ位置指令切替手段701が出力したルーパ位置指令Pref1と入力手段101から取り込んだルーパ位置指令実績値Pactの差分ΔPに基づいて、ルーパ156の速度指令Vl-refを算出する。APR702は例えば(12)式に示す比例積分制御で、速度指令Vl-refを算出する。なおGl-1は比例ゲイン、Tl-1は積分時間である。
In an APR (Automatic Position Regulator) 702, the speed command V of the
次にASR703では、APR702が出力したルーパ速度指令Vl-refと入力手段101から取り込んだルーパ速度実績値Vl-actの差分ΔVlに基づいて、ルーパ156の油圧指令Ol-refを算出する。ASR703は例えば(13)式に示す比例積分制御で、油圧指令Ol-refを算出する。なおGl-2は比例ゲイン、Tl-2は積分時間である。
Next, the
図9に、図1に示した第2ピンチロールモータ制御手段116の処理を示す。第2ピンチロールモータ制御手段116は、第1の制御手段901〜第3の制御手段903の三つの制御手段を備えており、制御方式切替手段940でそのうちのひとつが選択される。まず各制御手段の処理を説明した後、制御方式切り替え手段940の処理を示す。また第1ピンチロールモータ制御手段114と類似の機能は、簡単に説明する。 FIG. 9 shows the processing of the second pinch roll motor control means 116 shown in FIG. The second pinch roll motor control means 116 includes three control means of a first control means 901 to a third control means 903, one of which is selected by the control method switching means 940. First, the processing of each control means will be described, and then the processing of the control method switching means 940 will be shown. A function similar to that of the first pinch roll motor control means 114 will be briefly described.
第1の制御手段901は、リード加算手段910とASR911を備えている。リード加算手段910はセットアップ手段110から受け取った速度指令Vp2-refに一定速度を加算し、新たな速度指令Vp2-ref+ΔVlp2を出力する。
The
ASR911では、速度指令Vp2-ref+ΔVlp2と、入力手段101から取り込んだ第2ピンチロール159の速度実績Vp2-actの差分ΔVp2に基づいて、モータ183へ出力する電流指令Cp2-refを算出する。ASR911は例えば(14)式に示す比例積分制御で、電流指令Cp2-refを算出する。なおGp2-1は比例ゲイン、Tp2-1は積分時間である。
In the
第2の制御手段902は、ASR921とドループ制御手段922を備えている。ドループ制御手段922は(15)式にしたがって、ASR921の出力の大きさに対応したドループ量D2を算出する。なおdsはドループ係数(定数)である。
The
本実施例では電流指令に単純に定数を乗じてドループ量を求めたが、電流指令に対応した非線形の関係としてD1を算出しても良い。 In the present embodiment has been sought droop amount is multiplied by a simple constant to the current command, may be calculated D 1 as a nonlinear relationship corresponding to the current command.
第2の制御手段902では、セットアップ手段110から受け取った速度指令Vp1-refからドループ量D1減じて、新たな速度指令Vp1-ref2を算出する。そして新たな速度指令Vp1-ref2と入力手段101から取り込んだ第2ピンチロール159の速度実績Vp2-actの差分ΔVp2に基づいて、ASR921において(16)式に示す比例積分制御で、電流指令Cp2-refを算出する。なおGp2-2は比例ゲイン、Tp2-2は積分時間である。
In the second control means 902, and droop D 1 by subtracting from the speed command V p1-ref received from the
第2の制御手段902の制御では、第1ピンチロール155に施したドループ制御と同様、電流指令Cp2-refの大きな値が自律的に抑制されることから、鋼帯170の張力への作用を最小化し、第2ピンチロール159を鋼帯速度と調和した速度で駆動できる。
In the control of the second control means 902, as in the droop control applied to the
第3の制御手段903はASR931を備えている。ASR931は、速度指令Vp2-refと、入力手段101から取り込んだ第2ピンチロール159の速度実績Vp2-actの差分ΔVp2に基づいて、モータ183へ出力する電流指令Cp2-refを算出する。ASR931は例えば(17)式に示す比例積分制御で、電流指令Cp2-refを算出する。なおGp2-3は比例ゲイン、Tp2-3は積分時間である。
The
図10に制御方式切替手段940の処理を示す。制御方式切替手段940は鋼帯170が第2ピンチロール159に噛み込まれる前の、第2ピンチロール159の待機中に起動される。たとえば鋼帯170の先端が第1ピンチロール155に噛み込まれたタイミングで起動される。あるいは鋼帯170の尾端が第2ピンチロール159を尻抜けしたタイミングで、次回の鋼帯170のために起動される。
FIG. 10 shows the processing of the control method switching means 940. The control method switching means 940 is activated during the standby of the
そして鋼帯170や制御対象150の関連した信号を入力手段101から取り込み、取り込み結果にしたがった計算で第1の制御手段901〜第3の制御手段903を切り替え、どの制御手段の出力を電流指令Cp1-refとして採用するかを決定する。最終的に第3の制御手段505を選択したことで処理を終了する。
And the signal related to the
制御方式切替手段940は、まず処理ステップS41で第1の制御手段901を選択する。第1の制御手段901は第2ピンチロール159が待機中の処理で、鋼帯170の速度に対してリードを加算された速度で回転している。
The control method switching means 940 first selects the first control means 901 in processing step S41. The first control means 901 is a process in which the
次に処理ステップS42で、ダウンコイラ160に鋼帯170が巻き付き、ダウンコイラ160がロードオンしたかどうかを判定する。ダウンコイラ160のロードオンは、ダウンコイラ160の種々のロールの動作とモータ184の電流実績が一定値以上であることをもって判定するのが普通である。ロードオンしていない場合には処理ステップS42の判定処理を継続し、ロードオンと判定された場合には処理ステップS43で第2の制御手段902を選択する。
Next, in processing step S42, it is determined whether or not the
ダウンコイラ160がロードオンということは、鋼帯170がダウンコイラ160に巻き付き、ダウンコイラ160により十分な力で引張られていることを示している。
The fact that the
この状態が確認された後、第2の制御手段902により、第2ピンチロール159では熱間圧延ミル151とダウンコイラ160の間の鋼帯張力に施す作用を最小化した制御が選択される。
After this state is confirmed, the second control means 902 selects the control that minimizes the action applied to the steel strip tension between the
処理ステップS44では、第1ピンチロール155が挟んでいる鋼帯の残長Sres-p1-lenが一定値以下かどうかを判定する。一定値以下でない場合には処理ステップS44の判定処理を継続し、一定値以下と判定された場合には、鋼帯170の尾端が第1ピンチロール155を抜けるタイミング間近と判定され、処理ステップS45で第3の制御手段903を選択する。 In processing step S44, it is determined whether the remaining length S res-p1-len of the steel strip sandwiched between the first pinch rolls 155 is equal to or smaller than a certain value. If it is not less than a certain value, the determination process of the processing step S44 is continued. In S45, the third control means 903 is selected.
第3の制御手段では第2ピンチロール155に対して速度制御が行われ、第2ピンチロール159とダウンコイラ160の間で鋼帯170に張力が確立される。その後、鋼帯170が第2ピンチロール159を尻抜けし、第2ピンチロール159は待機中となる。
In the third control means, speed control is performed on the
図11に、図1に示したダウンコイラモータ制御手段117の構成を示す。ダウンコイラモータ制御手段117は、第1の制御手段1101〜第3の制御手段1103の三つの制御手段を備えており、制御方式切替手段1140でそのうちのひとつが選択される。まず各制御手段の処理を説明した後、制御方式切替手段1140の処理を示す。
FIG. 11 shows the configuration of the downcoiler motor control means 117 shown in FIG. The downcoiler motor control means 117 includes three control means of a first control means 1101 to a third control means 1103, one of which is selected by the control method switching means 1140. First, the processing of each control unit will be described, and then the processing of the control
本実施例でダウンコイラ160の速度とは、ダウンコイラ160の外周速度である。ダウンコイラ160の速度は、鋼帯170の巻き付きによりダウンコイラ160の外径が変化するので、その影響でモータ184の回転速度は変化する。すなわちダウンコイラ160外形が大きくなると、その影響でモータ184の回転速度は小さくなるという関係にある。
In this embodiment, the speed of the
第1の制御手段1101は、リード加算手段1110とASR1111を備えている。リード加算手段1110はセットアップ手段110から受け取った速度指令Vd-refに一定速度を加算し、新たな速度指令Vd-ref+ΔVldを出力する。
The
ASR1111では、速度指令Vd-ref+ΔVldと、入力手段101から取り込んだダウンコイラ160の速度実績Vd-actの差分ΔVdに基づいて、モータ184へ出力する電流指令Cd-refを算出する。ASR1111は例えば(18)式に示す比例積分制御で、電流指令Cd-refを算出する。なおGd-1は比例ゲイン、Td-1は積分時間である。
The ASR 1111 calculates a current command C d-ref to be output to the
第2の制御手段1102は、第1ピンチロール155とダウンコイラ160(または熱間圧延ミル151とダウンコイラ160)の間の鋼帯170の張力指令T2に対して、T2と釣り合うダウンコイラ160の電流値を算出する電流値算出手段1121、ダウンコイラ160に巻かれているコイル重量等からダウンコイラ160のイナーシャを算出するイナーシャ算出手段1122、算出されたイナーシャと釣り合う電流値を算出する電流値算出手段1123を備えている。
Second control means 1102, to the tension instruction T 2 of the
まず電流値算出手段1121は、例えば(19)式にしたがって、セットアップ手段110により設定された張力指令値T2-refと釣り合う電流の値Cdt1-refを算出する。なお、Wは板幅、tは板厚、Dはコイル径、Grはギア比、Ktはトルク−電流変換係数である。
First, the current
ここでコイル径Dは入力手段101から取り込んだ鋼帯170の板厚とダウンコイラ160に巻き取られた鋼帯170の長さから算出できる。またダウンコイラ160に巻き取られた鋼帯170の長さは、鋼帯170がダウンコイラ160に巻きついた後の鋼帯170の速度を積分することで得られる。
Here, the coil diameter D can be calculated from the plate thickness of the
すなわちコイル径Dは、(20)式と(21)式を解くことで得られる。但し、これらの式中、D0はダウンコイラ160の内筒径(マンドレル径)、tは板厚、Nはダウンコイラ160に巻かれた鋼帯170の巻き数、Vsは板速、t0は鋼帯170がダウンコイラ160に巻き付いた時刻、t1は現在時刻を意味している。
That is, the coil diameter D can be obtained by solving the equations (20) and (21). However, in these formulas, D 0 is the inner cylinder diameter of Daunkoira 160 (mandrel diameter), t is the plate thickness, N is the number of turns of the
イナーシャ算出手段1122は、例えば(22)式により、鋼帯170が巻き付いたダウンコイラ160のイナーシャJdを算出する。なお、ρは鋼帯170の比重である。
The inertia calculating means 1122 calculates the inertia Jd of the
電流値算出手段1123は(22)式で算出したイナーシャJdにダウンコイラ160自身のイナーシャJMを加えたトータルのイナーシャから加減速トルクを算出し、これを電流指令Cdt2-refに変換して出力する。なおAはダウンコイラ160の加減度または減速度、Ktはトルク−電流変換係数である。
The current value calculation means 1123 calculates the acceleration / deceleration torque from the total inertia obtained by adding the inertia JM of the
第2の制御手段1102はCdt1-refとCdt2-refを加算し、必要に応じてさらにロス電流を加算した値を、ダウンコイラ160への電流指令Cd-refとして出力する。
The
第3の制御手段1103は、ダウンコイラ160の回転の停止位置を制御する停止処理手段1131とASR1132を備えている。停止処理手段1131はダウンコイラ160に巻き取られた鋼帯170の尾端を所定の位置で巻取り完了するための(24)式の判定処理を行う。
The
すなわち、鋼帯170の残長Sres-d-lenが一定値Sres-d-len-ltd以上のときはセットアップ手段110から受け取った速度指令Vd-refを鋼帯170の速度指令として出力する。
That is, when the remaining length S res-d-len of the
また鋼帯170の残長がSres-d-len-ltd以下のときは、鋼帯170の尾端を所定の位置で巻取り完了するための位置制御を行う。ただしこの判定において、(Vd-ref-s)max =Vd-refであり、Gd-2は比例ゲイン、θ0は鋼帯170の尾端の停止角度である。
When the remaining length of the
そしてVd-ref-sをダウンコイラ160の速度指令として出力する。
Then, V d-ref-s is output as a speed command for the
ASR1132は、Vd-ref-sと入力手段101から受け取ったダウンコイラ160の速度実績から、例えば(25)式に示す比例積分制御で、電流指令Cd-refを算出する。なおGd-3は比例ゲイン、Td-3は積分時間である。
The
図12に制御方式切替手段1140の処理を示す。制御方式切替手段1140は鋼帯170の先端がダウンコイラ160に噛み込まれる前の、ダウンコイラ160の待機中に起動される。たとえば鋼帯170の先端が第1ピンチロール155に噛み込まれたタイミングで起動される。あるいは鋼帯170の尾端がダウンコイラ160を尻抜けしたタイミングで、次回の鋼帯170のために起動される。
FIG. 12 shows the processing of the control method switching means 1140. The control system switching means 1140 is activated during the standby of the
そして鋼帯170や制御対象150の関連した信号を入力手段101から取り込み、取り込み結果にしたがった計算で第1の制御手段1101〜第3の制御手段1103を切り替え、電流指令Cd-refとして採用する制御手段を決定する。最終的に第3の制御手段1103を選択したことで処理を終了する。
Then, signals related to the
制御方式切替手段1140は、まず処理ステップS51で第1の制御手段1101を選択する。第1の制御手段1101はダウンコイラ160が待機中の処理で、鋼帯170の速度指令に対応した速度指令の値であるVd-refに対してリードΔVdを加算された速度(Vd-ref+ΔVd)で回転している。
The control
次に処理ステップS52でダウンコイラ160に鋼帯170が巻き付いてダウンコイラ160がロードオンした後、第1ピンチロール155とダウンコイラ160の間の張力の目標値T2-refと実績値T2-actの差が一定値以下になったかどうかを判定する。張力の実績値はダウンコイラ160を駆動するモータ184の電流から(19)〜(23)式を用いて、推定できる。
Next, after the
第1ピンチロール155とダウンコイラ160の間の張力の目標値と実績値の差が一定値以下になっていない場合には処理ステップS52の判定処理を継続し、一定値以下と判定された場合には、処理ステップS53で第2の制御手段1102を選択し、第1ピンチロール155とダウンコイラ160の間の張力を目標値に維持する制御が選択される。
When the difference between the target value and the actual value of the tension between the
処理ステップS54では、第2ピンチロール159が挟んでいる鋼帯の残長Sres-p2-lenが一定値以下かどうかが判定される。一定値以下でない場合にはS12−4の判定処理を継続する。一定値以下と判定された場合には、鋼帯170の尾端が第2ピンチロール159を抜けるタイミング間近と判定され、処理ステップS55で第3の制御手段1203を選択する。
In processing step S54, it is determined whether or not the remaining length S res-p2-len of the steel strip sandwiched between the second pinch rolls 159 is equal to or less than a predetermined value. If it is not less than the predetermined value, the determination process of S12-4 is continued. When it is determined that the value is equal to or less than the predetermined value, it is determined that the tail end of the
第3の制御手段ではダウンコイラ160に対して巻き付いている鋼帯170の尾端が所定の位置に停止した状態でダウンコイラ160を停止させるための速度制御が行われる。その後、ダウンコイラ160が停止し、圧延は待機中となる。
The third control means performs speed control for stopping the
図13に直後急冷装置制御手段121の処理を示す。直後急冷装置制御手段121は、鋼帯170を熱間圧延ミル151で圧延した直後に、鋼帯170を冷却する直後冷却装置153に対して制御指令を出力する。
FIG. 13 shows the processing of the immediate quenching device control means 121. Immediately after the
熱間圧延ミル151が鋼帯170の圧延を終え、次に圧延される鋼帯170を待っている間、直後冷却装置153は冷却を停止している。処理ステップS61ではルーパ156で、熱間圧延ミル151と第1ピンチロールの間の張力T1-actが検出可能になったかどうかを判定する。すなわち、熱間圧延ミル151が次の鋼帯170の圧延を開始し、第1ピンチロール155が鋼帯170の先端を噛み込み、ルーパ156が立ち上って張力T1-actの検出を始めたかどうかを判定する。
While the
T1-actが検出可能になるまで判定を継続し、T1-actが検出可能になったら、処理ステップS62で直後冷却装置153に冷却開始指令を出力する。処理ステップS63では、熱間圧延ミル151で圧延する鋼帯170の残長Sres-w-lenを入力手段101から取り込み、Sres-w-lenが一定値以下になったかどうかを判定する。Sres-w-lenが一定値以下になっていなければ冷却を継続する。また処理ステップS63の判定処理を繰り返す。Sres-w-lenが一定値以下になると、処理ステップS64で冷却を停止する。通常Sres-w-lenは、ルーパ156の制御位置が下がるタイミングにあわせて設定され、張力T1-actが検出できなくなる前に、冷却を停止する。
T 1-act continues the judgment until detectable, when enabled detected T 1-act, and outputs a cooling start command immediately after the
本実施例では熱間圧延ミル151と第1ピンチロール155の間の張力が検出でき、検出値を用いて第1ピンチロールで張力が制御可能なことを条件に、直後冷却装置153が鋼帯170を冷却する場合を例に説明したが、本発明で実現した第1ピンチロール155〜ダウンコイラ160の制御方式は、直後冷却装置153の冷却仕様に係わらず適用できる。
In the present embodiment, the
例えば直後急冷装置153で、鋼帯170の先端から冷却を開始し、尾端まで冷却を継続する場合でも、同様に適用できる。また直後冷却装置153の制御としては、実施例で示した冷却の開始と終了だけでなく、直後冷却装置153に備えられている各ノズルの開閉や流量のそれぞれを操作端としてきめ細かく制御することが考えられる。また各ノズルの開閉や流量を鋼帯170の速度や検出温度に対応付けて、鋼帯170の移動とともに変化させ、鋼帯170の長手方向に均一な冷却特性を得ることも考えられる。
For example, the same can be applied to the case where the
図14に冷却装置制御手段122の処理を示す。冷却装置制御手段122は、鋼帯170を冷却する冷却装置158に対して制御指令を出力する。熱間圧延ミル151が鋼帯170の圧延を終え、次に圧延される鋼帯170を待っている間、冷却装置158は冷却を停止している。
FIG. 14 shows the processing of the cooling device control means 122. The cooling device control means 122 outputs a control command to the
処理ステップS71で、入力手段101から取り込んだ鋼帯170の先端位置の値から、鋼帯170の先端位置と冷却装置158までの距離を算出し、これが一定値以下かどうか判定する。すなわち鋼帯170が、冷却装置158に接近したかどうかを判定する。
In processing step S71, the distance between the tip position of the
鋼帯170の先端が冷却装置に接近したと判定されない場合には、処理ステップS71の判定処理を繰り返す。接近と判定された場合には、処理ステップS72で冷却装置158に冷却指令を出力する。
If it is not determined that the tip of the
処理ステップS73では鋼帯170の尾端が、冷却装置158の出口近傍の所定の位置を通過したかどうかを判定する。通過していなければ冷却を継続する。また処理ステップS73の判定処理を継続する。鋼帯170の尾端が、冷却装置158の出口近傍の所定の位置を通過すると、処理は処理ステップS74に進み、冷却を停止する。
In process step S73, it is determined whether the tail end of the
本実施例では冷却装置158の冷却開始と終了のタイミングとして、標準的な仕様にしたがって説明したが、ダウンコイラ160への巻き付き性や鋼帯170の品質上の理由で、鋼帯170の先端や尾端を冷却しない仕様も考えられる。この場合でも、処理ステップS71での鋼帯170の先端位置と冷却装置158までの距離の判定値や、処理ステップS73での、鋼帯170の尾端が通過する冷却装置158の出口近傍の所定の位置を適切に設定することで、本発明を同様に適用できる。
In this embodiment, the cooling start timing and end timing of the
また冷却装置158の制御としては、実施例で示した冷却の開始と終了だけでなく、冷却装置158に備えられている各ノズルの開閉や流量のそれぞれを操作端としてきめ細かく制御することが考えられる。また各ノズルの開閉や流量を鋼帯170の速度や検出温度に対応付けて、鋼帯170の移動とともに変化させ、鋼帯170の長手方向に均一な冷却特性を得ることも考えられる。
Further, as the control of the
図15に第1ピンチロール155が1本の鋼帯170を処理する流れを示す。処理ステップS81に示す第1の工程は、第1ピンチロール155が鋼帯170を噛み込む前の工程で、第1ピンチロール155は、第1の制御手段501で示すように、鋼帯170の移動速度にリード速度を加算した周速で速度制御されている。
FIG. 15 shows a flow in which the
第1ピンチロール155が鋼帯170の先端を噛み込むと、処理ステップS82で第1ピンチロール155の入側張力(熱間圧延ミル151と第1ピンチロール155の間の張力)を目標値にするために、第1ピンチロール155を入側張力が所望の値となるようなモータ182の電流値を電流指令として制御する第2の工程に処理が遷移する。すなわち、第2の制御手段502に示す制御が行われる。
When the
ルーパ156が立ち上り、張力検出器157で鋼帯170の張力が検出可能になると処理ステップS83に示す第3の工程に処理が遷移し、第1ピンチロール155は検出した張力を用いて、熱間圧延ミル151と第1ピンチロール155の間の張力を目標値とする張力制御により制御される。すなわち、第3の制御手段503に示す制御が行われる。
When the
鋼帯170がダウンコイラ160に噛み込まれ、熱間圧延ミル151とダウンコイラ160の間に張力が確立されると処理ステップS84で、第1ピンチロール155では第4の制御手段504で示したドループ機能を備えた速度制御が行われる第4の工程に、処理が遷移する。すなわち第1ピンチロール155は鋼帯170の速度と同調した周速で速度制御され、鋼帯170の張力への働きかけを最小とする制御が行われる。
When the
鋼帯170の尾端が熱間圧延ミル151を抜ける直前に、第1ピンチロール155の制御は処理ステップS85に示す第5の工程に遷移し、鋼帯170の移動速度に対応する速度指令にしたがった速度制御で運転される。すなわち、第5の制御手段505に示す制御が行われる。鋼帯170の尾端が第1ピンチロール155を抜けると、第5の工程を終了する。
Immediately before the tail end of the
熱間圧延ミル151が鋼帯170を圧延する度に、第1ピンチロール155では、図15の処理ステップS81〜処理ステップS85の工程が繰り返される。
Each time the
図16に、鋼帯170の張力変動が問題となる第2の工程と第3の工程に係わるシミュレーション結果の一例を示す。シミュレーションには各機器の応答を始めとして多くの前提が含まれているが、ひとつひとつの説明は省略する。
In FIG. 16, an example of the simulation result regarding the 2nd process and the 3rd process in which the tension | tensile_strength fluctuation | variation of the
結果横軸は経過時間、縦軸は熱間圧延ミル151と第1ピンチロール155の間の張力、1601は張力の値の遷移である。また直後急冷装置153は張力検出器157で鋼帯170の張力が検出された後、鋼帯170の冷却を開始し、熱間圧延ミル151のロール偏芯の影響でワークロール152を払い出される鋼帯170の板速が0.05%変動する場合を例として、シミュレーションしている。
Results The horizontal axis is the elapsed time, the vertical axis is the tension between the
1602は第1ピンチロール155が鋼帯170を噛み込んだタイミングで、ここまでの第1の工程で鋼帯170に張力は発生しない。第1ピンチロール155が鋼帯170を噛み込んだ後の第2の工程では、第1ピンチロール155電流値と対応した張力の値に、ロール偏芯による周期的な張力変動が重畳している。
1602 is the timing at which the
1604は張力検出器157による張力検出が可能となり、直後急冷装置153による鋼帯170の冷却が始まったタイミングで、第1ピンチロール155の制御は第3の工程に遷移する。直後急冷装置153の冷却により生じる急激な板縮みにより、熱間圧延ミル151と第1ピンチロール155の間に一時的に大きな張力が発生するが、第1ピンチロール155の処理工程を張力検出値を用いた張力制御に切替えることにより、発生した過大張力は500ms程度で抑制される。
In 1604, the
その後は、ロール偏芯を原因とする周期変動が残るが、張力制御により変動振幅は抑制される。結果は省略するが、その後の第4の工程と第5の工程で、鋼帯170の張力変動は小さな値となる。第1ピンチロールモータ制御手段114における第1の制御手段501〜第5の制御手段505の切替で、鋼帯170の圧延方向に図16のような張力変動分布が得られる。
Thereafter, periodic fluctuations due to roll eccentricity remain, but fluctuation amplitude is suppressed by tension control. Although the results are omitted, the tension fluctuation of the
本発明は、仕上げミル出側にピンチロールを備え、ミルとピンチロールの間に備えた急冷装置で鋼帯を冷却する構成の熱間圧延設備で製造される鋼帯の製造方法として、有効に適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is effective as a method for producing a steel strip produced by a hot rolling facility having a configuration in which a pinch roll is provided on the finish mill exit side and the steel strip is cooled by a quenching device provided between the mill and the pinch roll. Applicable.
100:熱間タンデム圧延ミルの制御装置
101:入力手段
102:出力手段
103:制御手段
110:セットアップ手段
111:セットアップテーブル
113:ワークロールモータ制御手段
114:第1ピンチロールモータ制御手段
115:ルーパ高さ制御手段
116:第2ピンチロールモータ制御手段
117:ダウンコイラモータ制御手段
121:直後急冷装置制御手段
122:冷却装置制御手段
150:制御対象
151:熱間圧延ミル
153:直後冷却装置
154:堰止めロール
155:弟1ピンチロール
156:ルーパ
157:張力検出器
158:冷却装置
159:弟2ピンチロール
160:ダウンコイラ
170:鋼帯
501:第1の制御手段
502:第2の制御手段
503:第3の制御手段
504:第4の制御手段
505:第5の制御手段
100: Control device for hot tandem rolling mill 101: Input means 102: Output means 103: Control means 110: Setup means 111: Setup table 113: Work roll motor control means 114: First pinch roll motor control means 115: Looper height Length control means 116: second pinch roll motor control means 117: downcoiler motor control means 121: immediately after quenching device control means 122: cooling device control means 150: controlled object 151: hot rolling mill 153: immediately after cooling device 154: weir Stop roll 155:
Claims (3)
前記ピンチロール入側の鋼帯張力が所望の値になるように前記ピンチロールを駆動するモータを電流制御する第2の工程と、
前記ルーパに備えられた張力検出器で計測した前記鋼帯の張力が所望の値になるように前記ピンチロールを張力制御する第3の工程と、
前記ピンチロールを駆動するモータへの電流指令に対応した値を速度補正量として算出し、前記鋼帯の移動速度と速度補正量から算出した値を速度指令として前記ピンチロールを速度制御する第4の工程と、
前記鋼帯の移動速度を速度指令として前記ピンチロールを速度制御する第5の工程とを有し、
前記ピンチロールが前記鋼帯を噛み込む前に前記第1の工程を開始し、
前記ピンチロールが前記鋼帯を噛み込んだ後に前記第2の工程に処理を移し、
前記ルーパに備えられた張力検出器で鋼帯の張力を検出可能になった後に前記第3の工程に処理を移し、
前記鋼帯の先端が前記ダウンコイラに巻きついた後に前記第4の工程に処理を移し、
前記鋼帯の尾端が前記熱間圧延ミルを抜ける前に前記第5の工程に処理を移し、
前記鋼帯の尾端が前記ピンチロールを抜けると前記第5の工程を終了し、
次々と製造される鋼帯のそれぞれに対して、前記第1の工程から第5の工程を施すことを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。 A hot rolling mill for rolling a steel strip, a pinch roll disposed on the outlet side of the hot rolling mill, a rapid cooling apparatus disposed immediately between the hot rolling mill and the pinch roll, and the pinch roll When manufacturing a hot-rolled steel strip with a control object equipped with a downcoiler disposed on the exit side of the pinch roll and a downcoiler that winds up the treated steel strip and forms a coil A first step of controlling the speed of the pinch roll using a value obtained by adding a predetermined read speed to the moving speed of the steel strip as a speed command;
A second step of controlling the current of a motor that drives the pinch roll so that the steel strip tension on the inlet side of the pinch roll becomes a desired value;
A third step of tension control the pinch rolls as the tension of the steel strip measured at a tension detector provided in the looper has a desired value,
A value corresponding to a current command to the motor that drives the pinch roll is calculated as a speed correction amount, and the speed of the pinch roll is controlled using a value calculated from the moving speed of the steel strip and the speed correction amount as a speed command. And the process of
A fifth step of controlling the speed of the pinch roll using the moving speed of the steel strip as a speed command ,
Start the first step before the pinch roll bites the steel strip,
After the pinch roll bites the steel strip, the process moves to the second step,
After the tension detector provided in the looper can detect the tension of the steel strip, the processing is transferred to the third step,
After the end of the steel strip is wound around the downcoiler, the process is transferred to the fourth step,
Before the tail end of the steel strip exits the hot rolling mill, the processing is transferred to the fifth step,
When the tail end of the steel strip passes through the pinch roll, the fifth step is terminated,
One after another for each strip to be manufactured, the manufacturing method of the hot rolled strip, wherein a call from the first step is subjected to the fifth step.
前記第3の工程は、前記ルーパに備えられた張力検出器で計測した前記鋼帯の張力と所望の値との張力偏差にしたがってピンチロールの速度指令を算出し、
該速度指令と前記ピンチロールの実績速度の偏差にしたがって算出した前記ピンチロールを駆動するモータ電流指令を第1の電流指令とし、
該張力偏差にしたがって算出した前記ピンチロールを駆動するモータ電流指令を第2の電流指令とし、
第1の電流指令と第2の電流指令を加算した値を電流指令として該ピンチロールを駆動するモータを電流制御すること
を特徴とする熱延鋼帯の製造方法。 In the manufacturing method of the hot-rolled steel strip according to claim 1 ,
The third step calculates a speed command of the pinch roll according to a tension deviation between the tension of the steel strip measured by a tension detector provided in the looper and a desired value,
A motor current command for driving the pinch roll calculated according to a deviation between the speed command and the actual speed of the pinch roll is a first current command,
A motor current command for driving the pinch roll calculated according to the tension deviation is set as a second current command,
A method for manufacturing a hot-rolled steel strip, comprising: controlling a current of a motor that drives the pinch roll using a value obtained by adding a first current command and a second current command as a current command.
前記第3の工程に処理が移った後、前記直後急冷装置による鋼帯の冷却を開始することを特徴とする熱延鋼帯の製造方法。 In the manufacturing method of the hot-rolled steel strip according to claim 1 or 2 ,
After the process moves to the third step, cooling of the steel strip is started by the quenching apparatus immediately after the rapid cooling apparatus.
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