JPH01228604A - 平坦度制御装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、平坦度制御装置、より詳細には、圧延機出側
における被圧延材の平坦度の検出値と目標平坦度に基づ
いて、平坦度制御のために設けられた複数の操作端の各
操作量に対する修正量を演算する修正量演算手段と、各
操作端ごとに修正量を入力し、比例・積分動作により各
操作端ごとの操作量を演算する操作量演算手段とを備え
、被圧延Ｈの平坦度が目標平坦度に一致するように制御
する平坦度制御装置に関する。

（従来の技術） 圧延機により板材の圧延を行う場合、製品品質　　・を
評価する重要な指標の１つに板平坦度がある。

従来から、多段圧延機、例えば４段圧延機における板東
粗度のフィートハック制御は圧延機出側において板平坦
度の幅方向分布を検出し、この検出値に基づいてベンダ
圧、圧下位置等を操作し、板′″［粗度がその［１標値
に一致するように制御することか行われている。

第３図はかかる従来の平坦度制御装置を示すものである
。同図に示すように、波圧延材３は）１ツクアンプロー
ルＩＡ、ＩＢおよびワークロール２Ａ、、２Ｂから成る
圧延機で圧延されるが、その板平坦度は圧延機出側に設
置された平坦度センサ４で検出される。平坦度演算制御
装置５は平坦度センサ４で検出された平坦度検出値と目
標平坦度を入力し、レベリング操作量ΔＤ　　　（ドラ
イブ側ｅｖ （ＤＳ）とワーク側（ＷＳ）との圧下位置差操作量）と
ベンダ圧操作量ΔＦ、。１．を出力する。平坦度演算制
御装置５は設定エラー演算装置６、ベンダ圧操作量演算
装置７およびレベリング操作量演算装置８から構成され
ている。設定エラー演算装置６は平坦度検出値と目標平
坦度を入力し、ベンダ圧とレベリングの設定エラーを演
算し、それぞれヘンダ圧修正二ΔＦおよびレベリング修
＋ＴｆｆｉΔＤとして出力する。この演算結果はベンダ
圧操作量演算装置７に入力される。ここではベンダ圧操
作量ΔＦｒｃｆを演算してベンダ制御装置９に送出する
。一方、レベリング操作量演算装置８は設定エラー演算
装置６からの入力によりレベリング操作量ΔＤ、。、を
演算してレベリング制御装置１０に送出する。ベンダ制
御装置９はベンダ圧操作量ΔＦｒｅｖに基づいてワーク
ロール２Ａ、２Ｂに作用するベンダ圧力を修正する。一
方、レベリング制御装置１０はレベリング操作量ΔＤｒ
ｅｒに基づいて圧下装置１１を駆動し、圧延機のレベリ
ングを修正する。

第３図の装置において、設定エラー演算装置６は、例え
ば特開昭５９−６１．５０８号公報の板平坦度制御方法
として提案されているところに従い、第一に、 −Ｉ　　　　　　　　Ｎ ・・・・・・・・・（１） ｔよる演算式に基づいてベンダ圧修ｉＥＲΔＦを計算す
る。たたし、ａ、はベンダ圧を単位量だけ修正したとき
に生じる板平坦度変化量の予測値、Ａ１は波圧延材３の
板中央からドライブ側板端までの平坦度評価位置におけ
る板平坦度偏差、Ｂ１は板中央からワーク側板端までの
平坦度評価位置における板平坦度偏差である。ｌは平坦
度評価位置に付けた通し番号であって、１からＮまでの
値をとるちのとする。

設定エラー演算装置６は、第二に、レベリング修ｔＥ量
ΔＤを、 に従って計算する。ただし、β、はレベリングを単位量
たけ修正したときに生じる板平坦度変化量のＦ　ｆｌｌ
ｌｌ値である。

（１）式、　（２）式におけるＡ、、Ｂ、は、Ａ、＝δ
　−δ　　、　（ドライブ側）　・・・（３）＋　　　
＋　　　ｒｅｒ、＋ Ｂ、＝δ　−６（ワーク側）　　・・・（４）＋　　　
＋　　　ｒｅｆ、＋ て表イリされる。ただし、添え字ｌは平坦度評価位置に
付けた通し番号であり、板中央を「１」とし、板両端を
ｒＮＪとするものである。δは平坦度評価位置における
平坦度検出値、δｒｅｆ’は目標平坦度である。

ドライブ側の評価位置Ｘは、 Ｘ−→′ｘ　　、　＋ｘ２．＋Ｘ３−　°“°゛°、＋
ＸＮ・・・・・・（５） であり、ワーク側の評価位置Ｘは ｘ−−ｘｌ、−ｘ２°−ｘ３．−−゛、−ｘＮ・・・・
・・（６） である。ただし、Ｘ、〉０である。

次に、ベンダ圧操作量演算装置７は設定エラー演算装置
６によって算出されたベンダ圧修正量ΔＦを入力腰ベン
ダ圧操作毒ΔＦｒｃｆ’を（７）式に従って演算し、出
力する。ベンダ圧操作量演算装置７は比例・積分動作に
よりフィードバック制御の安定性と連応性を確保するも
のであり、上述のベンダ圧操作量ΔＦｒｃｆは、 ・・・・・（７） で表わされる。たたし、Ｋ１□は積分ゲイン、Ｋ１２は
比例ケイン、ｔｏは制御開始時刻、ｔは現在時刻である
。

また、レベリング操作量演算装置８はレベリング修正量
ΔＤを入力し、レベリング操作量ΔＤｒｃｒを出力する
。レベリング操作量演算装置８は比例・積分動作により
フィードバンク制御の安定性と連応性を確保するもので
あり、その動作は、 ・・・・・・（８） て表イつされる。ここてに２Ｉは積分ゲイン、Ｋ２２は
比例ゲインである。

ベンダ制御装置９はワークロール２Ａ、２Ｂに作用する
ベンダ圧力をベンダ圧操作量ΔＦｖｅｒだけ修正する。

レベリング制御装置１０は圧下装置１１を駆動して圧延
機のレベリングをレベリング修正量ΔＤ、。、たけ修正
する。

（発明が解決しようとする課題） 第４図は従来の平坦度制御装置において積分ゲイン■り
１１’　　Ｋ２１を大きくした場合の模擬計算結果の説
明図であり、条件は平坦度センサ４の出力が１秒ごとで
ある場合を示す。ベンダ圧操作量ΔＦｒ０ｒおよびレベ
リング操作量ΔＤｒ８ｆが大きく変動しており、従って
平坦度（−差Ａ、、Ｂ、は］　　　　　　】 耳伸びや腹伸びを繰り返すばかりでなく、片伸びも敗訴
されていないことを認めることができる。

むだ時間を含む制御系の改善策としてスミスのむだ時間
補償法が知られているが、これは１入力１出力の系に限
られたものであり、平坦度制御のように板幅方向に複数
の出力（平坦度検出値）およびＪ５２数の入力（ベンダ
圧、レベリング）があるような制御系には、補償装置の
構成が明らかでなく、適用されていないのが現状である
。

平坦度制御における従来の技術においては、以上の説明
から明らかなように、平坦度制御の応答を速くすること
ができないという問題があった。

このため、加減速時のように圧延条件が大きく変化する
ような場合には、平坦度を目標値に一致させるように制
御することが困難であり、このため製品品質を低下させ
、さらには歩留まりを低下させていた。

従って本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、゛１
シ坦度制御の応答を速くすることを可能とし、圧延条件
が変化するような場合においても板平坦度を目標値に一
致させるように制御し、これにより製品の品質を向上さ
せ、歩留まりを一層向上させ得る平坦度制御装置を堤供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、冒頭に述べた型
の平坦度制御装置において、各操作端ごとに操作口を入
力し、演算制御系の伝達関数、平坦度センサの伝達関数
、および被圧延材が圧延機から平坦度検出位置に至るま
でのむだ時間を含むパラメータから操作量に対する各操
作端ごとの補正量を演算する補正量演算手段と、各操作
端ごとに修正量に補正量を加算して新たな修正量を演算
し、この新たな修正量を操作量演算手段に入力する加算
手段とを設けたことを特徴とする。

（作　用） 本発明の平坦度制御装置によれば、ベンダ圧操作量ΔＦ
ｒｏ「を入力し、ベンダ圧補正量ΔＦｏを演算する第１
の補正量演算手段は、伝達関数で表わすと次のような演
算動作を行う。

ΔＦ　　（ｓ）　−（ｃｘｐ（−ｒｓ）　−１）Ｇ　　
（ｓ）・ΔＦ　ｒｅｖ（Ｓ）　　−（９）τ＝　Ｌ／Ｖ
　　　　　　　　　　　　　・・・・・・（１０）たた
し、τは被圧延材が圧延機から平坦度検出位置に達する
までのむだ時間、Ｇ　　（ｓ）は平坦度センサの伝達関
数、Ｌは圧延機から平坦度センサまでの距離、■は、圧
延機出側の被圧延材３の搬送速度、Ｓはラプラス演算子
である。

同様にしてレベリング操作量ΔＤｒｅ［’を入力し、レ
ベリング補正量ΔＤ　を演算する第２の補正量演算手段
は次の演算動作を行う。

ΔＤ　　（ｓ）　＝　ｆｅｘｐ（−ｒｓ）　−１１Ｇ（
ｓ）・ΔＤｒｃｒ（ｓ）　　＝−（１１）ただし、Ｇ（
ｓ）、　　では（９）式の場合と同じで■ ある。

従ってベンダ圧操作量演算手段の入力ΔＦ　は、ΔＦ−
ΔＦ＋ΔＦ　　　　　・・・・・・・・・（■２）Ｏｅ となり、レベリング操作量演算手段の入力ΔＤ。

は ΔＤ　−ΔＤ＋ΔＤ　　　　　　　・・・・・・・・・
（１３）ＯＣ となる。

このような補正を加えた新たな修正量によって制御する
ことにより、被圧延材の搬送むだ時間や゛′１′−坦度
セン粗度検出むた時間か長い場合にも平坦度制御の応答
を速くすることかできるため、製品品質を向上させ、歩
留りを一層向上させることがＣきる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る平坦度制御装置を示す
ものである。この装置の、第３図の装置と異なる点は、
第３図の平坦度演算制御装置５（；代えて、第１の補正
量演算装置２０、第２の補正量演算装置２１、および加
算器２２．２３を付加的に有する平坦度演算制御装置２
５を設けたことである。

第１の補正量演算装置２０はベンダ圧操作量ΔＦ、。、
を入力し、（９）式に従ってベンダ圧補正量ΔＦ　を演
算する。加算器２２は設定エラー演算装置６から出力さ
れるベンダ圧修正量ΔＦと第１の補正量演算装置２０か
ら出力されるベンダ圧補正量ΔＦ　を加算して新たなベ
ンダ圧修正量ΔＦ　を得、それをベンダ圧操作量演算装
置７に入力する。また、第２の補正量演算装置２１はレ
ベリング操作量ΔＤｒｅｒを入力し、（１１）式に従っ
てレベリング補正量ΔＤ　を演算する。加算器２３は設
定エラー演算装置６から出力されるレベリング修正量Δ
Ｄと第２の補正量演算装置２１から出力されるレベリン
グ補正量ΔＤ　を加算して新たなレベリング修正量ΔＤ
　を得、それをしベリング操作量演算装置８に入力する
。

ベンダ圧修正量ΔＦ　を与えられたベンダ圧検作置演算
装置７はベンダ圧操作量ΔＦｒｅｄ’を、・・・・・・
（１４） に従って演算し、これをベンダ制御装置９に入力すると
共に、第１の補正量演算装置２０に入力する。

他方、レベリング修正量ΔＤ　を与えられたしベリング
操作量演算装置８はレベリング操作量ΔＤｒｅｌ’を・ ・・・・・・（１５） に従って演算し、これをレベリング制御装置１０に入力
すると共に、第２の補正量演算装置２１に入力する。

第１図に示された平坦度制御装置の作用を第２図を用い
て説明する。第２図は従来装置の作用を示す第４図の場
合と圧延条件を同じにして得た模擬計算結果を示すもの
である。

第２図は時刻０秒（時間Ｔ−０秒）で制御を開始した場
合を示している。ベンダ圧操作量ΔＦ　　およびレベリ
ング操作量ΔＤｒ８ｒは時間ｃｆ ０秒から変化し、平坦度偏差Ａ、、Ｂ、が時間と共に徐
々に小さくなっていく様子が分かる。そしてタイミング
ＴＡでは、設定エラー演算装置６から出力される各修正
量ΔＦ、ΔＤか０になる前にベンダ圧操作量ΔＦｒ０ｒ
およびレベリング操作量ΔＤ１．。「かｌ」４２値に達
してちり、安定でしかも連応性も向上していることを認
めることができる。

上記実施例においては４段圧延機のベンダ圧とレベリン
グを操作する場合を例示したが、本発明は６段圧延機で
ワークロールベンダ圧、中間ロールベンダ圧、およびレ
ベリングを操作する場合にも容易に適用することができ
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、むだ時間の長い制御
系の場合であっても制御応答を速くすることができ、圧
延中に加減速等の外乱が加わった場合にも平坦度を目標
値に迅速に一致させるように制御することがＦ＝Ｉ能で
あり、従って製品品質を一層向上させると共に、歩留り
を一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による平坦度制御装置の１実施例の構成
を示すブロック図、第２図は第１図の平坦度制御装置の
作用を説明する説明図、第３図は従来の平坦度制御装置
の構成を示すブロック図、第４図は第３図の平ｔ］１度
制御装置の作用を説明する説明図である。 ＩＡ、ＩＢ・・・バックアップロール、２Ａ、２Ｂ・・
・ワークロール、３・・・被圧延材、４・・・平坦度セ
ンサ、６・・・設定エラー演算装置、７・・・ベンダ圧
検作置演算装置、８・・・レベリング操作量演算装置、
９・・・ベンダ制御装置、１０・・・レベリング制御装
置、１１・・・圧下装置、２０・・・第１の補正量演算
装置、２１・・・第２の補正量演算装置、２２．２３・
・・加算器、２５・・・平坦度演算制御装置。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧延機出側における被圧延材の平坦度の検出値と目標平
   坦度に基づいて、平坦度制御のために設けられた複数の
   操作端の各操作量に対する修正量を演算する修正量演算
   手段と、各操作端ごとに修正量を入力し、比例・積分動
   作により各操作端ごとの操作量を演算する操作量演算手
   段とを備え、被圧延材の平坦度が目標平坦度に一致する
   ように制御する平坦度制御装置において、各操作端ごと
   に操作量を入力し、演算制御系の伝達関数、平坦度セン
   サの伝達関数、および被圧延材が圧延機から平坦度検出
   位置に至るまでのむだ時間を含むパラメータから前記操
   作量に対する各操作端ごとの補正量を演算する補正量演
   算手段と、各操作端ごとに前記修正量に前記補正量を加
   算して新たな修正量を演算し、この新たな修正量を前記
   操作量演算手段に入力する加算手段とを設けたことを特
   徴とする平坦度制御装置。