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JPS58141807A - 自動板厚制御装置 - Google Patents

自動板厚制御装置

Info

Publication number
JPS58141807A
JPS58141807A JP57023905A JP2390582A JPS58141807A JP S58141807 A JPS58141807 A JP S58141807A JP 57023905 A JP57023905 A JP 57023905A JP 2390582 A JP2390582 A JP 2390582A JP S58141807 A JPS58141807 A JP S58141807A
Authority
JP
Japan
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rolling
speeds
mill
thickness
rate
Prior art date
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Application number
JP57023905A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0218168B2 (ja
Inventor
Keiichi Miura
敬一 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to KR1019830000256A priority patent/KR880002504B1/ko
Priority to AU11439/83A priority patent/AU560048B2/en
Priority to US06/466,469 priority patent/US4512169A/en
Priority to GB08304112A priority patent/GB2118332B/en
Priority to DE19833305132 priority patent/DE3305132A1/de
Publication of JPS58141807A publication Critical patent/JPS58141807A/ja
Publication of JPH0218168B2 publication Critical patent/JPH0218168B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • B21B37/18Automatic gauge control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/04Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring thickness, width, diameter or other transverse dimensions of the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2261/00Product parameters
    • B21B2261/02Transverse dimensions
    • B21B2261/04Thickness, gauge

Landscapes

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

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】 この発明は上下ロール個別駆動方式の圧延機に於て、上
下圧延ロールの速度差を調整することにより板厚を制御
する異周速圧延による自動板厚制御装置に関するもので
ある。
一般に厚板ミル、ホットストリップミル等の圧延機に於
ては材料の塑性変形特性の変化及び圧延機の弾性変形、
例えば伸びのために、圧延機ロール開度の設定値は一定
であっても材料の圧延機出側板厚が変動することは広く
知られている3、弟1図は材料の塑性変形特性と圧延機
の弾性変形符性を示すグラフであり、PI − Ptは
材料塑性曲線、MltMtは圧延機弾性変形曲線である
圧延材料の塑性変形特性は入側板厚H1出側板厚4、平
均変形抵抗4、材料板中W等に依存し、圧延荷重Fと、
それらの変数との関数関係で表わされる。((1)式) %式%() 第1図の暖性曲岸は(1)式を描いたものであるがいま
圧延時点1での入側板厚なHl,とし塑性曲線及び圧延
機弾性曲線なPly M!、ロール開度設定値を81と
すると、圧延荷重はFlとなり又出側板厚は6となる。
(動作点■) 圧延が進んだ時点2に於て(1)式の変数のうち入側板
厚がHa ( iL( As ) −  ( Hs< 
Ha)に変化し、他のパラメータが一定とすれば塑性曲
線はほぼP2に変化しその結果圧延荷重はFi ( F
x<Ft )に増大し圧延機の伸びに従い出側板厚はL
2となる。(動作点り) この様に材料の塑性特性変化を放置すると一定厚みの製
品が得られないため、何らかの手段で出−側板厚を一定
とする機能が必要であるが従来の板厚一定制御(AGC
:Automatic Gage Control )
として一般的に用いられるものにBISRA AGCが
あっ。
た。BISRA AGCは圧延荷重の変化による圧延機
の伸びを打消す様ロール開度を修正する方法であり、以
下に説明する原理に基いている。
即ち圧延機の弾性特性を直線で近似し、その傾き(以下
ミル定数という)をM (Tos/as )とすれば、
圧延機出側板厚1は第1図より下記となる。
M(2) 但し 4:圧延機出側の材料板厚(惰鵠)S:ロール開
度設定値(−) F:圧延荷重(Ton ) M:ミル定数(To%/惰悔) (2)式より出側板厚の変動は ΔF Δ4=Δs + y       (3)従ってロール
開度設定値を次の(4)弐により修正すれば出側板厚変
化は零に出来る。
ΔF ΔS = −−(4) 閘 第2図はこの従来のBISRA AGCのブロック回で
あり図において、(1)は圧延機のワークロール、(2
)はバックアップロール、(3)は圧下スクリュー、(
4)は圧延機ハウジング、(6)はロール開度な調整す
るため圧下電動機及びその速度制御装置、(6)はロー
ル開度自動位置、決め装置(APC)、(7)はロール
開度検出器、―)はロードセル(圧延荷重検出器)、(
9)は記憶装置、輪は圧延機の伸び量の演算ブロック、
alはチェー二ング率、(S)は被圧延材料である。
次に動作について説明する。材料Sが圧延機(4)に噛
込まれるとその時点での圧延荷重が記憶器(9)にメモ
リーFoされBI8RA AGCが開始される。即ち圧
延の進行に伴5圧蔦荷重Fの変化は記憶値F。
どの差として検出され(至)の伸び演算ブロックにより
(4)式の演算が行われAPC装置(6)に指令値とし
て与えられる。
この結果圧延機ロール開度は第1図に示す動作点■の位
置に修正される。第2図のブロックにあ。
る、チューニング率のα傘は圧延機の伸びをどの程度修
正するかを決定する定数であり0≦α≦1の範囲でセッ
トされる。α=lであれば伸び量″をioo 。
%補正することであり、α=OであればAGCを動作さ
せないことになる。
従来のBISRAAGCは上記の様に構成されている為
まず第1&CAGCの動作により圧電荷重の変化を助長
する欠点があった。第1図でみるとAGCが動作しない
場合の圧延荷重変化がΔFz = Fl−Flであるの
に対しAGCを動作させると荷重変化はΔFs=Fs 
 Flとなり1ΔFgl<IΔFslである。
しかるに圧延荷重が変化すると圧延ロールのたわみが変
化するため、製品の平坦度が変動し、板巾方向の製品品
質が悪化し【しまう。このため従来の装置ではホラトス
) IJツブミルに′1にCは薄物、広巾材では轍路ス
タンドのBISRA AGCは適用出来ない場合が多く
又厚板ミルに於てはAGCを使用した最終パスの後に形
状修正パスと呼ばれる軽圧下の特殊パスを追加すること
を余儀なくされる場合があった。
BISRA AGC・チューニング率α=1とした時の
圧電荷重変化(Δps)とAGOを動作させない場合の
圧電荷重変化(ΔFs)の比率は第1図より求められ下
記となる。
但し M : Mill定m1(To、/、 )Q:履
性声数(T・、/鵠) (m性−纏の動作点近傍での傾き) 通常のホットストリップミル最終スタンドを例にとれば
振巾1500集僑、製品厚1.6mmの材料でQ= 3
000 ’1’軸/as、M = 600 TI%/1
11集程度であるから(5)式の比率はΔFm/ΔF3
=6倍にも及ぶ。又当該スケジュールでの実測データで
はα=1としてAGCを動作させた時の圧電荷重変化は
スキッドマーク部分で約300 Tea’ 9度であり
、当該部分で耳波な生じた。
又、第2の欠点としてBISRA AGCでは第2図の
様にミル伸び量の演算のためにミル(弾性)定数Mをモ
デルとして持つ必要があるがミル定数Mは板巾、ロール
径、圧延反力等の複雑な関数となるため、その推定精度
には限界があり従ってAGC精度向上にも限界があった
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めなされたもので、圧延時の上下ワークロールに速度差
を与えることによって圧延荷重を操作し圧延する精度の
高い圧延制御が行なえる自動圧延制御装置を提供するこ
とを目的としている。
先ず圧延時に上下ワークロール速度差を与えることKよ
り圧延荷重が操作出来ることについて第3図を用いて説
明する。
第3図は異周速率と圧延荷重及び先進率の関係を示す、
グラフであり、異周速率を変化させることKより圧延力
を操作出来るこ□とが示されている。
ここに異周速率Xは高速側ロール速度VHと低速側ロー
ル速度VLとにより下記で定義される。
異周速率Xが変化すると、材料の塑性特性が変化する訳
であるから(1)式の関数関係には新変数Xが導入され
次の(7)式となる。
F = F(Ht At 41 W、 X)   −−
−(7)(7)式を動作点近傍で一次展開すれば(2)
式よりロール開度Sを固定すれば従って板厚偏差Δ4を
零にするKは(9)式よりΔF=0とすれば良くそのた
めには(8)式よりパ F aw”ΔW)      −m−(ト)(ト)式右辺の
カッコ内は外記による圧延力変化であるからこれをΔF
Dとすると 即ち(ハ)式により異周速率を制御すれば板厚偏差を零
に出来る。
以下、第4図に示すこの発明の一実施例を説明する。第
4図において、(ロ)は上下のワークルール、輪は上下
のバックアップロール、榊は上下のロールを駆動する電
動機、−はその速度制御装置、(至)はロードセル、−
は記憶器、−はゲイン調整ブロック、−は上下ロールへ
の異周速分配器、(6)9輪は検出器、輪はタイミング
演算器、輪は上下ロール速度検出器、瞬は異周速率演算
器、−は圧延機ハウジング、■は上下圧延ロールの初期
速度設定器、Sは被圧蔦材料である。
次に動作について説明する。材料Sが圧延機−に接近す
ると上、・下ロール速度は所定の初期異周速率Xoを与
える様な速度VoH、VOLに設定される。
材料S先端が圧延機出側に設ゆられた検出器−に到達す
ると、その時の圧延荷重F0が記憶器−に記憶される。
材料に入側板厚変動等の外乱があると、荷重変化ΔF=
F−Foが検出されゲイン調整ブロックに)に与えられ
る。ゲイン調整ブロックに)は圧延を異周速率Xの関数
として記憶したものであり、予め圧延スケジュール(入
・出側板厚、鋼種等)により、最適値を求め層別化し記
憶してお(。ゲイン調整ブロック(ロ)の出力として異
周速率修正量ΔXが得られると異周速分配器−により上
・下ロール速度修正量を定め上・下ロール速度制御装置
−により、上・下ロール速度を修正する。異周速分配器
輔は材料Sの圧延機出側速度を所定の値としたまま異周
速率を変更する様演算する装置であり、タンデム圧延機
である。ホットストリップミル等に於ては特に重要であ
る。材料の圧延機出側速度VBと高速側、低速側の各ワ
ー゛クロール速度VHpVLとの関係は Vs=(1+fH)Va=(1+fL)Vb     
 O−1#□、1カ・36つあうぇあ□よ。よよ、(4
)ΔfH・VHO+ (1+ fm )ΔVHx O−
一α◆ΔfL11VLo+(1+j”t、)ΔVt、 
= 0    −−01第3図よりわかる様に先進率は
異屑速率Xにより変化するから一次変化分を求めると Δfu =L匡・aX       −一(ロ)ax lhfL=堕−ax ax            −一(ロ)α→〜輔式よ
り下記の比率でvHs Vx−を修正すればストリップ
速度はそのままにして異周速率を修正出来る。
1   afm ΔVu=−1+九−HeVuo−AX  −−04A 
v、、x −」−m !!!−@ Vl、o II A
 X  −++。
1+fL aX 上記の構成により圧延力Fが変化すると圧延力変化分Δ
Fを打消し、零に近づける様異屑速率Xが調整されるた
め圧延力は一定となり、従って材料Sの出側板厚は一定
に制御される。この板厚制御は材料S尾端が圧延機直前
に配置される検出器輪に達すると制御完了とされる。
なお以上の実施例においては出側板厚偏差の検出端とし
て圧延荷重を用いているが、検出端として圧延機出側に
厚み針を設けその信号を用いても良く、検出端の如何は
特に問題にされない。
また本発明の具体的制御装置として小形計算機、アナロ
グ演算増幅器等を使用することができその手段は特に問
題とされない。
以上のよ5にこの発明によれば、異周速の11111を
行なうととにより圧延荷重の変化が極小に保たれる為、
成品形状に悪影響を及ぼすことなく AGCを行うこと
が可能であり1.又制御方式がツイードバック制御とな
るためBISRA AGCに於る、ミル定数推定誤差等
に伴5制御残差(=板厚偏差)は存在せず成品板厚、形
状等の面で効果の高いAGCとすることが出来る。本方
式のAGCを適用すれば゛ホットストリップミルに於る
最終スタンドでのAGCが可能となり、又、厚板ミルに
於ては、形状調整バスが不要となる勢品質改善、操業度
向上の両面で改善することが出来る等効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は材料の型性変形特性と圧延機の弾性変形特性を
示すグラフ図、第2図は従来のBISRAAGCのブロ
ック図、第3図は異周速圧延時の圧延荷重、先進率の例
を示すグラフ図、第4図は本発明の一実施例を示すブロ
ック図である。 図におい【、鵠はワークロール、に)はバックアップロ
ール、(I4は電動機、−は速度制御装置9輪はロード
セル、@は記憶器、v)はゲイン調整ブロック、輪は異
周速分配器、−9■は検出器、 El)はタイミング演
算器2輪は速度検出器、t4は異周速演算器、@は初期
速度設定器である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (す圧延機の上下一対の圧延ロールの速度差を調整する
    調整装置と、被圧延材料の圧延機出側板厚偏差を検出す
    る検出装置とを備え、上記検出装置の検出信号に応じて
    上記調整装置を制御し上下圧延ロールの速度差を調整す
    るようにしたことを特徴とする自動板厚制御装置。 (2)圧延機出側板厚偏差を圧延荷重変化により検出す
    ることを特徴とする請求 載の自動板厚制御装置。
JP57023905A 1982-02-15 1982-02-15 自動板厚制御装置 Granted JPS58141807A (ja)

Priority Applications (6)

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JP57023905A JPS58141807A (ja) 1982-02-15 1982-02-15 自動板厚制御装置
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JPH0218168B2 JPH0218168B2 (ja) 1990-04-24

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JP (1) JPS58141807A (ja)
KR (1) KR880002504B1 (ja)
AU (1) AU560048B2 (ja)
DE (1) DE3305132A1 (ja)
GB (1) GB2118332B (ja)

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