JPH02137607A - 熱間連続圧延機のルーパー制御方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱間連続圧延機における各圧延スタンド間に
配置され被圧延材の張力を調整するルーパーの制御方法
に関するものである。

［従来の技術］ 従来の熱間連続圧延機のルーパー制御装置は、例えば、
第８図に示すように構成されている。ここでは、第８図
に示すように、第ｎ−１段の圧延スタンドＦｎ−１と第
ｎ段の圧延スタンドＦｎとの間に配置されるルーパー４
の制御について説明する。

第８図において、１は各圧延スタンドＦ　ｎ−ｘ　ｙ　
Ｆ　Ｏのワークロール、２はこのワークロール１を回転
駆動する駆動モータ、３は各圧延スタンドＦ、１゜Ｆｎ
により連続熱間圧延される鋼板（被圧延材）、４は圧延
スタンドＦ　ｒｌ−１＋　Ｆ　０間に配置されこれらの
圧延スタンドＦ　［１−１＋　Ｆ　０間の鋼板３の張力
を調整するためのルーパー、５はルーパー４に駆動トル
クを作用させるための駆動モータ、６は駆動モータ２の
回転状態を調整して圧延スタンドＦｎ−１の圧延速度を
制御する圧延速度制御装置、７は駆動モータ５の駆動ト
ルクを調整してルーパー４を位置決めし鋼板３の張力を
制御するルーパー駆動トルク制御装置、８はルーパー４
の位置を検出するルーパー位置検出器、９はルーパー４
を介して鋼板３の張力を検出する鋼板張力検出器、１０
１ｉルーパー位置検出器８および鋼板張力検出器９から
の検出信号を受けて圧延速度制御装置６およびルーパー
駆動トルク制御装Ｗ７へ制御指令を与えてルーパー４の
位置や鋼板３の張力を制御するルーパー制御系コントロ
ーラである。

このような装置において、ルーパー制御系コントローラ
１０は、まず、ルーパー位置検出器８および鋼板張力検
出器９からの検出信号を、それぞれ予め与えられたルー
パー位置設定値、鋼板張力設定値と比較して、各設定値
からのルーパー位置偏差、鋼板張力偏差を求める。そし
て、各偏差に応じて、ワークロール速度（圧延速度）補
正量とルーパー駆動トルク補正量とを一定の制御ゲイン
で算出し、各補正量に基づいて制御指令を圧延速度制御
装置６およびルーパー駆動トルク制御装置７へ出力して
、ルーパー４の位置および鋼板３の張力を制御している
。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、一般に、被圧延材は、第２図に示すごとく、
温度によりその変形抵抗が変動し、鋼種。

サイズ、設定張力が同一でも、変形抵抗に応じて、ルー
パー制御系の特性が変化する。特に、変形抵抗の温度依
存性が高い被圧延材では、前述のようにルーパー制御系
コントローラ１０の制御ゲインが、被圧延材の温度（例
えば、各圧延スタンド間や連続圧延機入側の被圧延材温
度）にかかわらず一定であると、そのゲイン余裕２泣相
余裕が温度により大きく変動し、制御系全体が不安定に
なったり、また、ゲイン不足で応答性が悪くなることも
ある。第５図は、このように被圧延材温度により、ルー
パー制御系（ルーパー位置および鋼板張力）が満足に制
御できなくなった状態をタイミングチャートにて示して
いる。また、第６図（ａ）。

（ｂ）は粗ミル出側（連続圧延機入側）の被圧延材の温
度平均値ｔが９５０℃の場合、また、第７図（ａ）、（
ｂ）は粗ミル出側（連続圧延機入側）の被圧延材の温度
平均値ｔが１０２０℃の場合について、ルーパー制御系
（ルーパー位置および鋼板張力）が満足に制御できなく
なった状態を示している。

つまり、ルーパー制御精度は被圧延材の変形抵抗に大き
く依存しており、特に変形抵抗の温度依存性が高い被圧
延材では、ルーパー制御系に、圧延スタンド間における
被圧延材の温度が大きな影響を及ぼすため、その温度を
考慮することなくルーパー制御系の制御精度向上を達成
することはできない。

本発明は、上述のような課題を解決しようとするもので
、被圧延材の温度変動にも追従してルーパー制御精度の
向上をはかり、張力変動による板幅変動を低減するとと
もに圧延操業の安定性を確保した熱間連続圧延機のルー
パー制御方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の熱間連続圧延機の
ルーパー制御方法は、被圧延材の温度を測定し、測定さ
れた温度実測値と上記被圧延材の温度−変形抵抗関係と
に基づいて所定の制御ゲインを圧延中常時補正しながら
、ルーパーの位置と上記被圧延材の張力とを制御するこ
とを特徴としている。

［作　　　用］ 上述した本発明の熱間連続圧延機のルーパー制御方法で
は、被圧延材の温度実測値と、被圧延材の温度−変形抵
抗関係（変態温度、温度実測値付近の変形抵抗傾きなど
）とに基づいて、ルーパーの位置と被圧延材の張力とを
制御するための所定の制御ゲインが圧延中常時補正され
る。従って、被圧延材の温度を制御に反映することがで
き、ルーパー制御系の特性が、被圧延材温度の影響を受
けることなく常に最適に保持される。

［発明の実施例］ 以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１図は本発明の第１実施例としての熱間連続圧延機の
ルーパー制御方法を適用される装置を示す全体構成図で
あり、本実施例では、第１段の圧延スタンドＦ□〜第ｎ
段の圧延スタンドＦｎまでのｎ台をそなえた熱間連続圧
延機において、各圧延スタンド間に配置されるルーパー
４の制御について説明する。なお、第１図には、最終２
段の圧延スタンドＦ　ｎ−１ｒ　Ｆ　ｎと、これらの圧
延スタンドＦ　ｎ−１＋　Ｆ　１間にそなえられたルー
パー４とが示されている。

第１図において、第８図に示す従来のものと同様に、１
は各圧延スタンドＦ１〜Ｆｎのワークロール、２はこの
ワークロール１を回転駆動する駆動モータ、３は圧延ス
タンドＦ工〜Ｆｏにより連続熱間圧延される鋼板（被圧
延材）、４は連続する圧延スタンドＦ工〜Ｆｎの相互間
に配置され圧延スタンドＦ１〜Ｆｎ相互間の鋼板３の張
力を調整するためのルーパー、５はルーパー４に駆動ト
ルクを作用させるための駆動モータ、６は駆動モータ２
の回転状態を調整して前段圧延スタンドの圧延速度を制
御する圧延速度制御装置、７は駆動モータ５の駆動トル
クを調整してルーパー４を位置決めし鋼板３の張力を制
御するルーパー駆動トルク制御装置、８はルーパー４の
位置を検出するルーパー位置検出器、９はルーパー４を
介して鋼板３の張力を検出する鋼板張力検出器である。

そして、本実施例において、１１はルーパー制御系コン
トローラであり、ルーパー位置検出器８および鋼板張力
検出器９からの検出信号を受け、各検出信号の基準設定
値（予め設定）からの偏差に応じ、所定の制御ゲインに
基づいて制御量を演算し、圧延速度制御装置６およびル
ーパー駆動トルク制御装置７へ制御指令を与えてルーパ
ー４の位置や鋼板３の張力を制御するものである。

また、ＴＭ１〜ＴＭ、はそれぞれ圧延スタンドＦ工〜Ｆ
ｎ間の鋼板３の温度を測定する温度計、１２は温度計Ｔ
Ｍ□〜ＴＭ口からの温度実測値と後述する各種データ設
定装置１３からのデータとに基づきルーパー制御系コン
トローラ１１における所定の制御ゲインを後述の（１）
式に基づき補正・演算して出力するゲイン補正演算装置
、１３は各種データ、例えば、各ルーパー４についての
制御ゲイン初期値ベクトルａｉｏ（，１−＝　１〜ｎＬ
被圧延材（鋼板）変態温度Ｔ′１．被圧延材（鋼板）の
温度変形抵抗関係などをルーパー制御系コントローラ１
１およびゲイン補正演算装置１２へ入力する各種データ
設定装置である。

このように構成された装置において、本実施例によるル
ーパー制御方法は、次のようにして行なわれる。

基本的には、従来と同様に、まず、ルーパー制御系コン
トローラ１１において、ルーパー位置検出器８および鋼
板張力検出器９からの検出信号が、それぞれ予め与えら
れたルーパー位置設定値、鋼板張力設定値と比較され、
各設定値からのルーパー位置偏差、鋼板張力偏差を求め
る。そして、各偏差に応じて、ワークロール速度（圧延
速度）補正量とルーパー駆動トルク補正量とを所定の制
御ゲインで算出し、各補正量に基づいて制御指令を圧延
速度制御装置６およびルーパー駆動トルク制御装置７へ
出力して、ルーパー４の位置および鋼板３の張力を制御
している。

このとき、本実施例では、常時、温度計ＴＭ□〜ＴＭｎ
により各圧延スタンドＦ□〜ｐ　ｎ出側の鋼板３の温度
が測定されており、その温度実測値Ｔ１〜Ｔｏがゲイン
補正演算装置１２へ入力される。

そして、鋼板３が第１段の圧延スタンドＦｉに噛み込む
と、ゲイン補正演算装置１２において、温度計ＴＭ工か
らの温度実測値Ｔ３により、下式（１）に基づいて、制
御ゲイン初期値ベクトルＧ１゜を補正し最適な制御ゲイ
ンベクトル訂が演算され、この制御ゲインバク１−ル訂
が、ルーパー制御系コントローラ１１へ出力され、上記
所定の制御ゲインに代えて用いられる。

Ｔ“ ただし、艙は第ｊ番目のルーパー（圧延スタンドＦｉと
Ｆお１との間に配置されたルーパー）４についての制御
ゲインベクトル、丁−は第ｊ番目のルーパー４について
の制御ゲイン初期値ベクトル、Ｔｉは温度計ＴＭｉで測
定した鋼板３の温度実測値、Ｔ１は鋼板３の変態温度（
第２図参照）、ｋｌは鋼板温度実測値付近の変形抵抗傾
き（第２図参照）であり、ｉ＝１〜ｎである。

圧延が続行される間、温度計ＴＭ、〜ＴＭｎにより リ、各圧延スタンドＦ１〜Ｆｎ出側の鋼板３の温度は、
絶えず測定されフィードバックされて、上記（１）式に
よる制御ゲイン初期値ベクトル丁−を最適な制御ゲイン
ベクトル剪に補正する演算が行なわれ、最適な制御ゲイ
ンベクトルＣによって、ルーパー４の位置および鋼板３
の張力が制御される。

なお、このような本実施例の制御方法を各種鋼板に適用
した結果、ルーパー４の制御精度が向上することを確認
できた。下表は、従来法（制御ゲインを初期値のまま一
定として行なう制御方法）と、本実施例の制御方法との
精度比較を、ルーパー位置変動量および鋼板張力変動量
について示したものである。

このように、本発明の第１実施例のルーパー制御方法に
よれば、各圧延スタンドＦ工〜Ｆ、出側の鋼板３の温度
を制御に反映することができ、ルーパー制御系の特性が
、鋼板３の温度の影響を受けることなく常に最適に保持
されるので、鋼板３の温度変動にも追従できルーパー制
御精度が大幅に向上し、張力変動による板幅変動を低減
できるとともに圧延操業の安定性が確保される。

次に、本発明の第２実施例としての熱間連続圧延機のル
ーパー制御方法について説明すると、第３図は上記第２
実施例の方法を適用される装置を示す全体構成図、第４
図はその動作を説明するためのフローチャートである。

なお、図中、既述の符号と同一の符号は同様の部分を示
しているので。

その説明は省略する。

この第２実施例では、上記第１実施例が圧延スタンドＦ
□〜Ｆｎ相互間における鋼板３の温度を測定していたの
に対し、熱間連続圧延機の入側（圧延スタンドＦ１の入
側）における鋼板３の温度を測定して制御に反映してい
る。

第３図において、ＴＭは粗ミル１４の出側つまり圧延ス
タンドＦ１の入側の鋼板３の温度を測定する温度計、１
２Ａは温度計ＴＭからの温度実測値の平均値でと各種デ
ータ設定袋Ｗ１３からのデータとに基づきルーパー制御
系コントローラ１１における所定の制御ゲインを後述す
る（２）式に基づき補正・演算して出力するゲイン補正
演算装置である。また、本実施例では、圧延スタンドＦ
ｎ−１とＦｎとの間に配置されたルーパー４に、本実施
例の方法を適用した例を示しており、各種データ設定装
置１３により、このルーパー４についての制御ゲイン初
期値ベクトルで等を第１実施例と同様にルーパー制御系
コントローラ１１およびゲイン補正演算装置１２へ入力
する。

上述の構成により、この第２実施例でも、前記第１実施
例とほぼ同様にしてルーパー制御が実施されるが、本実
施例では、常時、温度計ＴＭにより圧延スタンドＦ１人
側（粗ミル１４の出側）の鋼板３の温度が測定されて（
第４図のステップＳＬ）、その温度実測値がゲイン補正
演算装置１２へ入力されて、その測定温度の平均値でか
計算される（第４図のステップＳ２）。そして、ゲイン
補正演算装置１２において、温度計ＴＭからの温度実測
値に基づく温度平均値τにより、下式（２）に基づいて
、制御ゲイン初期値ベクトルＧ０を補正し最適な制御ゲ
インベクトルでか演算され（第４図のステップＳ３）、
この制御ゲインベクトル−ｄ−が、ルーパー制御系コン
トローラ１１へ出力され、所定の制御ゲインに代えて用
いられる。

ここで、αは補正係数である。

圧延が続行される間、温度計ＴＭにより、圧延スタンド
Ｆ□入側の鋼板３の温度は、絶えず測定されフィードバ
ックされて、上記（２）式による制御ゲイン初期値ベク
トルてを最適な制御ゲインベクトルでに補正する演算が
行なわれ、最適な制御ゲインベクトルでによって、ルー
パー４の位置および鋼板３の張力が制御され、圧延が行
なわれる（第４図のステップＳ４）。

なお、このような第２実施例の制御方法を各種鋼板に適
用した結果、ルーパー４の制御精度が向上することを確
認できた。下表は、従来法（制御ゲインを初期値のまま
一定として行なう制御力Ｙ人）と、本実施例の制御方法
との精度比較を、ルーパー位置変動量および鋼板張力変
動量について示したものである。

このように、本発明の第２実施例のルーパー制御方法に
よっても、前述した第１実施例と同様の作用効果が得ら
れる。

［発明の効果］ 以上詳述したように１本発明の熱間連続圧延機のルーパ
ー制御方法によれば、被圧延材の温度実測値と、被圧延
材の温度−変形抵抗関係とに基づいて、ルーパーの位置
と被圧延材の張力とを制御するための所定の制御ゲイン
が圧延中常時補正されるため、被圧延材の温度を制御に
反映することができ、被圧延材温度変動に追従できルー
パー制御精度が大幅に向上する。従って、張力変動によ
る板幅変動を低減できるとともに、圧延操業の安定性が
確保されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例としての熱間連続圧延機の
ルーパー制御方法を適用される装置を示す全体構成図、
第２図は被圧延材（鋼板）の温度−変形抵抗関係を示す
グラフ、第３，４図は本発明の第２実施例としての熱間
連続圧延機のルーパー制御方法を示すもので、第３図は
本実施例の方法を適用される装置を示す全体構成図、第
４図はその動作を説明するためのフローチャートであり
、第５図、第６図（ａ）、（ｂ）および第７図（ａ）、
（ｂ）はいずれも被圧延材温度によりルーパー制御系が
不安定になった状態を示すタイミングチャート、第８図
は従来の熱間連続圧延機のルーパー制御装置を示す全体
構成図である。 図において、■・−・ワークロール、２・・−駆動モー
タ、３・−・鋼板（被圧延材）、４・−ルーパー、５・
・・駆動モータ、６・・・圧延速度制御装置、７・・・
ルーパー駆動トルク制御装置、８・・・ルーパー位置検
出器、９・・・・鋼板張力検出器、１１−・・ルーパー
制御系コントローラ、１２・・・・ゲイン補正演算装置
、１３・・各種データ設定装置、１４・・−組ミル、Ｆ
０〜Ｆｎ・圧延スタンド、ＴＭ、ＴＭ工〜ＴＭｎ−温度
計。 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の圧延スタンドを有してなる熱間連続圧延機により
   被圧延材の熱間連続圧延を行なうに際し、上記の各圧延
   スタンド間に配置されたルーパーの位置および上記被圧
   延材の張力それぞれの基準設定値からの偏差に応じ、所
   定の制御ゲインに基づいて上記ルーパーの位置と上記被
   圧延材の張力とを制御する熱間連続圧延機のルーパー制
   御方法において、上記被圧延材の温度を測定し、測定さ
   れた温度実測値と上記被圧延材の温度−変形抵抗関係と
   に基づいて上記所定の制御ゲインを圧延中常時補正しな
   がら、上記ルーパーの位置と上記被圧延材の張力とを制
   御することを特徴とする熱間連続圧延機のルーパー制御
   方法。