JPS5858919A - 連続式圧延機の制御装置 - Google Patents

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、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ｆ
ζ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＃１スタンド圧延機、（２）に＃２スタンド
圧延機、（３）は＃　−１−１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ＶＨ形圧延機を想定しているため、垂直
方向の圧延機（第１図の奇数゛スタンド）と水平方向の
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ミー１スタンド（３）は垂直方向の圧
延機で、Ｘ方向の圧延を行なう。ここで、ｂｉ−１はｉ
−１スタンド圧延機（３）出側での幅寸法、ｔｏ−＋は
天地方向寸法を表わす。又、＃１１スタンド圧延（４）
は水平方向の圧延機で、Ｙ方向の圧延を行なう。

ここで、ｂｌはｉスタンド圧延機（４）出側での幅寸法
、ｈｉは天地方向の寸法を表わす。

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無張力制御（ＡＭＴＣ）が
採用されているが、圧延材の寸法をダイナミックに制御
しようとするものは皆無であった。その理由としては、 （１）、非常に厳しい製品寸法が必要なかった。

（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、製品寸法の精度が良くなる。） などがあげられる。

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った。

本発明は、上記の欠点に鑑みてなされたものであり、第
ｉスタンド出側材料の幅寸法を検出し、基準幅寸法との
偏差が零となるように第ｉ−１スタンド及び第五スタン
ド間の材料張力を制御するものとし・寸法精度の高い圧
延を行なうことを目的としている。又、上記のように制
御するとともに、ｒ−１スタンドの寸法変更値を算出し
、ｉ−１スタンドの圧下位置及びｉ−２ス、タンド及び
ｉ−１スタンド間の材料張力を制御し、寸法精度の高い
圧延を円滑に行なうことを目的としている。

第２図に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）は圧延機、（７）　＋　
（ｓ）は各スタンドの圧下駆動用モータ、（９）ｌ　０
０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、　　”０υ、（ユは圧下駆動用モータ（７）
　ｒ　’ａ）に連結された圧下位置検出用パルス発信器
、（至）、　０４は圧下駆動用モータ（７）、　（８）
ｆこ電力を供給するモータ駆動用す寝すスタ装置、Ｏ１
２，０１は各スタンドのミル剛性制御装置、（２）はｉ
−１スタンド圧延機（３）の圧延ロールの駆動用モータ
、（２）は１スタンド圧延機（４）の圧延ロールの駆動
用モータ、（至）、　１２４１は各モータ（２）、＠の
駆動用サイリスク装置、（ホ）、翰は駆動用モータ？ｐ
。

（支）の速度を検出する速度検出器、ｆ３１１はｉスタ
ンド圧延機（４）出側材料の天地寸法を検出する天地寸
法検出器、□□□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器である。この幅寸法検出
器の謁の検出する幅寸法ｂｉとｉスタンド出側の基準幅
寸法１）ｉ　ＩＫＦとの偏差Δｂ、は、速度制御装置図
へ入力され、ｉスタンドの圧延速度が制御される。

又、上記天地寸法検出器（３Ｉ）の検出する天地寸法ｈ
ｉとｉスタンド出側の基準天地寸法１１Ｌｉｍｙとの偏
差Δ柚は形状補正装置（至）へ供給される。（至）は形
状補正装置で、ｉ−スタンド出側材料の寸法変動△ｈｉ
　１△ｂ、及び速度制御装置（財）の制御出力ΔＶｉを
入力し、所定のアルゴリズムｌこ従って△ｂｉ−を零と
スルｉ　−１スタンド圧延機（３）の天地寸法変更値へ
ｔＨ−を及び幅寸＊ 法変更値Δｂ１−１を導出する形状補正装置、−はこ＊ の形状補正装置の導出する天地寸法変更値△ｈｉ−１に
従ってｉ−１スタンドの圧下位置を修正する圧下制御装
置、（３ηは上記形状補正袋ｍ（至）の導出する幅寸法
変更値△豪１に従ってｉ−１スタンドの駆動用モータな
−）の速度を修正する速度制御装置である７゜以下、本
発明の一実施例における制御方式を説明する。

先ず、本発明では、ｉスタンド圧延機（４）出側材料の
幅寸法を制御するのにｉスタンドの圧延速度を制御する
が、その理由について述べる。

第８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ｉスタンド圧延機（４）出側の圧延
材（５）天地寸法ｈ１と幅寸法す、の変動を表わし、第
８＠（ｂ）はｉスタンド圧延機（４）の速度ΔＶＲ／Ｖ
Ｒを変化させた場合のｉ−１スタンドとｉスタンド間−
張力αとｉスタンド圧延機（４）出側の圧延材（５）天
地寸法ｈ（と幅寸法ｂｉの変動を表す。第８図（ｂ）か
ら明もかなようにｉスタンド圧延機（４）の速度を変化
させても天地寸法ｈｉの変動はほとんどなく幅寸法ｂ１
のみが変化する。このためｉスタンド圧延機（４）出側
の天地寸法ｈｉを変化させるためには第３図（ａ）に示
されるようにｉスタンド圧延機（４）の圧下位１１Ｓ＋
を制御する必要がある。

しかし、ｉスタンドの圧下位置Ｓｌを制御すれば幅寸法
ｂｉも変化するため、単に圧下位置Ｓ１のみを制御する
ことはできない。これに対し、第８図（ｂ）に示される
とおり、ｉスタンドの圧延速度ΔＶＲ／ＶＲを制御して
ｉスタンド出側材料の幅寸法を制御しても、天地寸法ｈ
１にはほとんど影響しない。

従って、幅寸法を制御するときには、ｉスタンドの速度
を制御し、ｉ−１スタンド及びｉスタンド間張力を制御
すれば良い訳である。

即ち、ｉスタンド圧延機（４）出側に設置された幅寸法
検出器（３２の検出する幅寸法す、とｉスタンド出側の
基準幅寸法ｂｉ　ＩＩＥνとの偏差Δｂ、は速度制御装
置−へ供給される。速度制御装−（財）では、第８′図
（ｂ）に示す関係に基づいて入力するｉスタンド出側の
幅寸法変動Δｂｉが零となるような速度修正信号ΔｖＩ
を発生し、ｉスタンド圧延機（４）を駆動する装置に４
１の発生する速度修正信号△Ｖｉはｉスタンドの速度基
準信号Ｎｉ　ＲＲｙとともにサイリスタ装置（財）へ入
力する。サイリスタ装置−は入力する速度信号に従って
モータ（２）を速度制御する。そして、この速度制御は
速度検出器−からのフィードバック信号が、上記サイリ
スタ装置（財）へ入力する速度信号と一致するまで行な
われる。

さて、速度制御装置（財）によりｉスタンドの速度が上
記のように修正されるが、この修正量が大きいとｉ−１
スタンド及びｉスタンド間の張力（または圧縮力）が過
大となり、圧延材（５）のくびれないし座屈の危険性が
ある。こｔを防ぐため、ｉスタンド出側圧延材の寸法偏
差△）１１＋△ｂｉ及びｉスタンド速度修正量△Ｖｉを
ｉ−１スタンド形状補正装置（至）に入力し、ｉ−１ス
タンド出側圧延材の形状を変えるため、ｉ−１スタンド
の圧下制御装ａＴ２４及び速度制御装置βηに圧下補正
及び速度補正を加える。

ｉ−１スタンド形状補正装置（至）の動作につき説明す
る。

ｉ−１スタンド形状補正装置（至）には、ｉスタンド圧
延機（４）出側圧延材の寸法変動Δｈｉ、ムｂｉが入力
されており、この変動が零となるようなｉ−１スタン＊ ド出側圧延材の天地寸法変更値△ｈ１１＋幅幅寸法変更 値Δｂｉ−１を演算する。この演算アルゴリズムは圧延
機の特性によって種々の形成が考えられるが、ここでは
代表的な二側について下記するが、これに限るものでは
ない。

演算アルゴリズムの一例として、ｉスタンド出側天地方
向寸法変動Δｈｉ及び幅方向寸法変動△ｂｉを零となる
ように、ｉ−１スタンド出側天地方向寸＊　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　＊法変更値△ｌｌｉ　１
＋幅方向寸法変更値Δｂｉ−１を演算する。

法変更のｉスタンド出側圧延材天地寸法に対する影響係
数である。

αｂ１ 薊はｉ−１スタンド出側圧延材天地寸法変更のｌスタン
ド出側圧延材幅寸法に対する影響係数である。

のｌスタンド出側圧延材幅寸法に対する影響係数である
。

演算アルゴリズムの他の例として、ｉ−１スタンドミル
剛性、ｉスタンドミル剛性が共に十分高く、天地方向寸
法変動△ｈｌが大きくなくそのため圧下変更量ΔＳｉも
大きくない時は、ｉ−１スタンド出側形状の補正は、幅
方向寸法変動△ｂｉを零となるように制御させる。その
とき１−１スタンド出側圧延材寸法ｈｉ　、　ｂｉのど
ちらを変更しても△ｂｉは変動するが、各々の変更量の
比率α＝ｔＡＩＩ−１／Δ１）ｉ−１を一定値となるよ
うに制御する。以下△１１ｉ１＋△ｂｉ−１の変更量を
導出する。

△ｈｉ−ｔ＝α・Δｂｊ−１・・・・・・・・・・・・
　　（７）（７）式を（６）式に代入し、ΔＩ）ｉ−１
を算出すると、指令値数符号反転し く８）式にで変更量Δｂｉｌ＋け）式にて変更量△）ｌ
ｉ−１を演算する。

＊ このときα＝０とすれば、Δｂ１−１だけの変更とな楕
円率が一定となる。

ｉ−１スタンド形状補正装置国の動作タイ又ングは、１
スタンド圧下修正量ム１　、１スタンド速度修正量△Ｖ
＋を監視しこれが制限値を超えた時のみ作動させても良
いし、ΔＳＩ、ΔＶｌの値に関係なく常に作動させても
良い。次にｉ、−１スタンド形状補正装ｍμｓよりの出
力劫１１　、　△ｂｌ　１　　は各々Ｓ−ｔスタンド圧
王制御装置鏝及びｉ−１スタンド速度制御装置ｃｔ７１
に入力される。

ｉ−１スタンドの圧下制御装置−では、Δｈｉ−１に基
すき、（９）式にて、圧下変更量を演算する。

ｉＬｉ ここでαｈ　ｉ−１／（ＸＳ　ｉ−１はｉ−１スタンド
圧下変更量のｉ−１スタンド出側圧延材天地方向寸法変
動に対する影響係数。

＊ 又・　ｉ−１スタンドの速度制御装置いηでは、Δｔ）
ｉ−１に基すき（６）式にて、速度変更量ΔＶ、／を演
算する。

△Ｖ、ヱｌ＝　　１　　、△ｂ＋−１・・・・・・・・
曲０Ｑｄｂ　１−１− 評笥 ここでａｂｉ　１はｉ−１スタンド速度変更量のｉ−１
αｖｉ−１ スタンド出側圧延材の幅方向寸法変動に対する影響係数
。

次に、圧下変更を行なうと、出側幅寸法も変化するため
、ｉ−１スタンドの圧下変更に伴なう速度−ｉ可　　　
　　　− ここで５１・”６は（υ、（２）式に示した影響係α５
ｉ−１αＶ１−１ 数のｉ−１スタンドに関するものである。

ΔＶｌ−４と△ｖｉ−１の両方の加算したものをト１負
タンド速度修正書ΔＶｔ−ｔとして、ｉ−１スタンド速
度及びｉスタンド速度を修正し、ｉ−１スタンド前方張
力を変更する。

以上のようにして、ｉ−１スタンド出側形状補正＊　　
　　＊ 装置−へ出力値△ｈヒ１＋４１１となるようにｉ−１ス
タンドの圧下及び速度が修正される。

ところで、ｉ−１スタンドの制御のため、影響係らかし
め決定しておく必要があるが、圧延スケジュールが決ま
れば測定できるものであり、また多少誤差があっても、
ｉスタンド出側では寸法検出器によるフィーだバック制
御をかけているため最終寸法形状の誤差とはならない。

なお、上記実施例では、ｉスタンド圧延機（４）出側に
天地寸法検出器１３１１を設置し、ｉスタンド出側材料
の天地寸法変動Δｈ１などを形状補正装置（至）へ入力
してｉ−１スタンドの天地寸法変更値Δｈｉ’ｉ及＊ び幅寸法変更値１）ｉ−１を算出するものとしているが
、天地寸法検出器０１）を省略し一１形状補正装置３麹
を幅寸法変動△ｂ、及び速度制御装置−の制御量△Ｖｉ
で＊ １１ｉ−１及びｂｉ−１を算出するものとしても良い。

又、上記実施例ではｉ−２スタンド及びｉ−ｓスタンド
間張力を変化させるのにｌｌ、ｌスタンドの速度、ｉ−
１スタンド及びｉスタンド間張力を変化させるのにｉス
タンドの速度を変更したが、これをｉ−２スタンドの速
度、１−２ｒｉ−１スタンドの速度を変更してもよい。

要はｉ−２スタンド及びｉ−１スタンド間張力とｉ−１
スタンド及びｉスタンド間張力を制御できれば良い。

以上のよケに、本発明によれば、第１スタンド出側材料
の幅寸法を検出し、基準幅寸法との偏差が零となるよう
に第Ｓ−ｔスタンド及び第ｉスタンド間の材料張力を制
御するものとしているので寸法精度の高い圧延を行なう
ことができる。又、上記制御を行なうとともに第ｉスタ
ンド出側の幅寸法変動が零となるような第ｉ−１スタン
ドの天地寸法変更値及び幅寸法変更値を導出して第ｉ−
１スタンドの圧下位置と第ｉ−２スタンド及び第ｉ＝１
スタンド間の材料張力を制御するものとしているので、
圧延材のくびれないし座屈の危険性もなく、円滑に、か
つ寸法精度の高い圧延を行なうことができる。

【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図は本発萌の一実施例の連続式圧延機における
寸法制御装置を示すブロック図、第８図（ａ）、　（ｂ
）は圧延機の圧下位置、速度に対する天地寸法、４１１
ｊＣ寸法の関係を示す特性図である。 図゛において、！３）ｔ　（４）は圧延機、（７Ｌ　（
８）は圧下駆動用モータ、（０）、　ＧＯはロード（Ｚ
　Ｊｌ／、Ｑ３　、（１４、Ｃ４、ｌ−２４１ｉよりイ
リスク装置、０重）は天地寸法検出―置、ａｔＺは幅寸
法検出装随、１３４１．ｔ３７１は速度制御装置、（至
）は形状補正装置、弼は圧下制御装置である。 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。 代理人　　葛　野　信　− 第１ ３１＃２ １　　　ン 図 ゴｔ’−ｔ　　　　　　：４ ｂｔ’−ｔ”ｌ− （（１２） 第３図 ｔｂ） ♂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）孔形を有する連続式圧延機を制御するものにおい
   て、第ｉスタンド圧延機出側材・料の幅寸法ｂｉを検出
   する幅寸法検出器、この幅寸法検出器の検出値す、＋と
   基準幅寸法ｂＩＲＩｌＦと偏差Δｂｉを入力し、該偏差
   が零となるように第ｉ−１スタンド及び第ｉスタンド間
   張力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。
2. （２）孔形を有する連続式圧延機を制御するものにおい
   て、第ｉスタンド圧延機出側材料の幅寸法ｂｉを検出す
   る幅寸法検出器、この幅寸法検出器の検出値ｂ１と基準
   幅寸法ｂＩＩＩＩＦと偏差６石を入力し、該偏差が零と
   なるように第ｉ−１スタンド及び第ｉスタンド間張力を
   制御する第１の装置、この第１の装置の制御出力及び上
   記幅寸法偏差△ｂ１を入力とし、Δｂｉが零となるよう
   な第ｉ−１スタンドの天＊　　　　　　　　　　　　　
   　　＊ 地寸法変更値ｈｉ−１及び幅寸法変更値１）ｉ−１を予
   め定められた所定のアルゴリズムに従って算出する形状
   補正装置、この形状補正装置の算出する天地寸法変更値
   ｈｉ　１に従って第ｉ−１スタンド圧延機の圧下位置を
   制御する圧下制御装置、上記形状補正装置の算出する幅
   寸法変更値ｋ）ｉ−１に従って第ｉ−２スタンド及び第
   ｉ−１スタンド間張カを制御する第２の装置を備えたこ
   とを特徴とする連続式圧延機の制御装置。