JPH02165807A - 鋼帯の圧延機における板厚制御方法 - Google Patents

鋼帯の圧延機における板厚制御方法

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JPH02165807A
JPH02165807A JP63316772A JP31677288A JPH02165807A JP H02165807 A JPH02165807 A JP H02165807A JP 63316772 A JP63316772 A JP 63316772A JP 31677288 A JP31677288 A JP 31677288A JP H02165807 A JPH02165807 A JP H02165807A
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sheet thickness
rolling
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Eisuke Kawasumi
河澄 英輔
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Kawasaki Steel Corp
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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、鋼帯の圧延機における板厚制御方法に係り、
更に詳しくは、圧延機を用いた狽帯の圧延に際して、該
鋼帯の厚さを測定する板厚計から送出される板厚偏差信
号に基づき圧下装置を操作して前記鋼帯の厚さをフィー
ドバック制御する板厚制御方法に関する。
【従来の技術】
従来、鋼帯の圧延機における板厚制御は、第7図に示す
ような方法で行なわれていた。即ち、第7図において、
鋼帯10の出側に設置された板厚計12で鋼帯10の厚
さを測定し、該板厚計12から送出される板厚偏差信号
Δhに基づき比例・積分制御回路14で比例・積分制御
を行ない、該制御回路14から送出される指令信号ΔS
で圧下装置16を操作して圧延ロール18a、18bの
位置を変化させ、究極的に鋼帯10の板厚をフィードバ
ック制御するようにしていた。 しかし、第7図のような従来例においては、圧延ロール
18cの直下(即ち、圧延ロール18b、18cが鋼帯
10を押圧する部分の中立点)から板厚計12まで一定
の距離があるため、その間の11%F移送時間が無駄時
間となっていた。又、このような無駄時間があるため、
上記比例・積分制御を開始してから、鋼帯10が目標の
板厚となるまで一定の時間を要し、この時間中に圧延さ
れる鋼帯10の板厚がオフゲージ(板厚外れ)になると
いう問題があった。しかも、上記無駄時間が制御系の応
答に及ぼす上述のような悪い影響は、特に、鋼帯10を
低速で圧延するときに蓮著に現われていた。 一方、上述のような無駄時間の制御系への影響を回避し
制御系の応答性を改善するため、第8図に示すようなス
ミス補償法による制御も試みられていた。即ち、スミス
補償法による制御のゲインをC,BI 5RA−AGC
(自動厚み制御)のチューニング率をα、ミル定数をM
、圧延材(#!J帯10)の塑性定数をQ、圧延ロール
18b、18Cと板厚計12の間の鋼帯移送時間をTL
、比例制御のゲインをKP、積分制御のゲインをXt、
比例項の一次遅れ時定数をT、ロードセル20によって
検出される圧延荷重をP、圧延荷重設定値をPo、圧延
ロール18b、18C間のギャップ設定値をSoとする
とき、スミス補償法による制御の構成は第8図のように
なり、板厚計12で鋼帯10の板厚偏差Δhが検出され
てから圧下装置16を指令信号ΔSが制御するまでの遅
れを予め見込んで一定の補正を加えることによって、リ
アルタイムな板厚制御を行なうようになっている。 然し乍ら、上記スミス補償法による制御には次のような
問題が存在していた。 即ち、第、1に、スミス補償法において使用されるミル
定数Mは実測可能であるが、圧延材の塑性定数Qは、材
料によって異なるにも拘らず圧延時に実測するのが不可
能なため、推定値を用いざるを得ない、しかし、この推
定値が塑性定数Qの実際の値と必ずしも一致せず、両者
の差(即ち、塑性定数Qの誤差)が存在すると、スミス
補償法による制御の誤差を招き、前記比例、積分制御の
場合よりも板厚精度に大きな誤差を生じさせるという問
題があった。 第2に、第8図における圧延ロール18b、18cの直
下から板厚計12までの鋼帯移送時間TLは下式(1)
から求められるが、鋼帯10の移送速度(収速)を実測
しない限り、先進率fを実測するのは不可能であり、推
定値を用いざるを得ない。 TL=L/V (1+f)   −(1)ここで、Lは
圧延ロール18b、18cと板厚計12の間の距離、■
は圧延ロールの周速、では先進率である。 しかしながら、圧延速度が変化すると、鋼帯10と圧延
ロール18b、18cの間の摩擦係数が変化し、これに
応じて先進率でも変化する。このため、先進率fの推定
値が実際の値と必ずしも一致せず、両者の差(即ち、先
進率fの誤差)がそのまま制御の誤差を招くという問題
もあった。
【発明が達成しようとする課題】
本発明は、かかる従来例の間窟に鑑みてなされたもので
あり、その課題は、圧延機を用いて鋼帯の圧延を行なう
に際して、応答が早く且つ安定的に板厚を制御できるよ
うな板厚制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧延機を用いた鋼帯の圧延に際し、該鋼帯の
厚さを測定する板厚計から送出される板厚清差信号に基
づき圧下装置を操作して前記鋼帯の厚さをフィードバッ
ク制御する板厚制御方法において、前記板厚偏差が予め
設定された上下限値を越えたときはスミス補償法による
制卸を行ない、前記板厚偏差が前記上限値と下限値の間
にあるときは比例・積分制御を行なうことにより、前記
課題を解決したものである。
【作用】
本発明は、鋼帯の圧延に際して板厚偏差の上下限値を予
め設定しておき、板厚偏差が上限値より大きい値となっ
たり、下限値より小さい値となった場合は、スミス補償
法による制御を行なって、上記上下限値内に板厚を早期
に修正すると共に、前記板厚偏差が上記上下限値内の値
となった場合は比例・積分H′lIJを行なって、板厚
の安定した制御を行なうものである。 即ち、鋼帯の圧延機における板厚制御方法において、ス
ミス補償法による制御の方が比例・積分制御よりも応答
が速いことに着目し、板厚計で検出される鋼帯の板厚偏
差が予め設定された上下限値を越えた場合はスミス補償
法による制御を行ない、該板厚偏差が上下限値内に入っ
ている場合には比例・積分制御を行なうことにより応答
が早くしかも安定的に板厚制御を行なう。
【実施例】
以下、本発明の実施例について図を用いて詳しく説明す
る。 第1図は、本発明の詳細な説明するための構成説明図で
ある。 この図において、板厚計12をセンサとして含む、例え
ばD D C(Direct Digital Con
trol)のような板厚制御装置(装置の外形は図示せ
ず)内に、比例・積分制御回路14とスミス補償法制御
回路20が並列的に設けられると共に、板厚計12から
送出される板厚偏差信号Δhを受けて板厚偏差の判定を
行なう判定回路22が設けられている。 該判定回路22の出力によってスイッチ回路24a、2
4bのいずれか一方がオンとされ、比例・積分制御回路
14若しくはスミス補償法i9J御回路20の出力ΔS
が圧下装置16に送出されるようになっている。 第2図及び第3図は、上記判定回路22のロジックを示
す論理回路図及びその動作説明図である。 この図において、第1図の板厚計12から送出された板
厚偏差Δhの値が予め設定される上々限値Δhu1と下
々限値ΔhL1の間の値となっている場合は、上記板厚
薄着Δhにより、論理積回路100の一方(図の上方)
に入力される論理信号が高レベルとなり、後述の論理積
回路106の出力が反転された信号との間で論理積演算
され、その後、比例・積分制御を行うための回路108
(更に詳しくは第1図のスイッチ回路24a)に送出さ
れて比例・積分制御を行なわせる。ここで、スミス補償
法による制御を行わせるための論理積回路106の出力
の否定との論理積をとっているのは、第3図に示した如
く、板厚偏差Δhが上々限値Δhulと下々限値ΔhL
1の間の値であっても、スミス補償法による制御を実行
中であれば、これを優先してヒステリシスを持たせ、制
御の切換えが過度に頻繁に行われるのを防止するためで
ある。 一方、上記板厚偏差Δhの値が上々限値ΔhU1より大
きい値となっている場合、又は、下々限値ΔhL1より
小さい値となっている場合には、板厚偏差Δhにより論
理和回路102に入力される論理信号のいずれか一方が
高レベルとなり、該論理和回路102の出力が論理和回
路104に入力されて、後述の論理積回路106の出力
が反転された信号との間で論理S演算される。これによ
って、板厚偏差Δhが上々限値ΔhU1より大きいか、
下々@値ΔhL1より小さい場合には、比例・積分制御
の実行中の如何を問わず、スミス補償法による制御への
切換えが行われる。 更に、板厚偏差Δhの値が上限値hu2と下限値hL2
の間の値となっている場合は、板厚偏差Δhにより、論
理積回路106の一方(図の下方)に反転入力される理
論信号が低レベルとなり、上記論理和回路104の出力
との間で論理積演算される。この論理積回路106の出
力は論理和回路104に入力されると共に、・論理積回
路100に反転入力され、且つ、スミス補償法による制
御を行うための回路110(更に詳しくは第1図のスイ
ッチ回路24b)に送出されてスミス補償法による制御
を行なわせる。 即ち、第2図を用いて詳述した第1図の判定回路22は
、制御開始時に比例・積分制御回路108に比例・積分
制御を行なわせ、鋼帯10の板厚偏差Δhが上々限値Δ
hu1より大きい値となったり下々限値ΔhLiより小
さい値となった場合、スミス補償法制御回路110に切
換えてスミス補償法制御を行なわせる。又、このような
スミス補償法制御によって鋼帯10の板厚偏差Δhが上
限値Δhu2と下限値ΔhL2の間に入ると、再び比例
・積分制御回路108に切換えて比例・積分制御を行な
わせる。 上述のような実施例において、第1図の板厚計12から
送出される板厚偏差Δhにステップ状の外乱を与えた場
合、比例・積分制御回路14による比例・積分制御のス
テップ応答は例えば第4図のようになり、スミス補償法
制御回路20によるスミス補償法制御のステップ応答は
例えば第5図のようになる。この第4図と第5図を比較
すれば明らかなように、スミス補償法による制御の方が
比例・積分制御よりも応答が速いことが分る。従って、
本実施例のように、鋼帯10の板厚偏差Δhが上限値Δ
hu2  (Δhu1)より大きい値となったとき(若
しくは下限値ΔhL2  (ΔhL1 )より小さい値
となったとき)に、比例・積分制御からスミス補償法制
御に切換えれば、比例・積分制御単独の場合よりも応答
性が向上し、第6図に示す如く、全体を通じて制御の応
答性が早く且つ安定的となることがわかる。
【発明の効果】
以上詳しく説明したような本発明によれば、板厚偏差に
予め上下限値を設定しておき、実測された板厚層差が該
上下限値の範囲外となったときはスミス補償法による*
1flJを行なって早急に板厚を修正し、該板厚備差が
上下限値の範囲内に入ると比例・積分制御を行なって安
定した板厚制御を行なうような構成であるため、圧延機
を用いて鋼帯の圧延を行なうに際し、応答が早く且つ安
定的に板厚を制御できるようになる。 ちなみに、本発明を完全連続式冷間タンデム圧延機の第
1スタンドに適用したところ、走間板厚変更後の早期オ
ンゲージ化が可能となり、Δ5i/コイル程度のオフゲ
ージ減少を達成することができた。 又、本発明をバッチ式冷間タンデム圧延機の第1スタン
ドに適用したところ、コイル先後端の低速圧延部のオフ
ゲージ発生を防止することによって、Δ1311/コイ
ル程度のオフゲージ減少を達成することができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実・雄側を説明するための構成説明
図、 第2図゛は、板厚計から送出される板厚漏差信号を判定
する判定回路のロジックを示す論理回路図、第3図は、
前記判定回路の動作説明図、第4図は、従来の比例・積
分制御のステップ応答の例を示す線図、 第5図は、スミス補償法による制御のステップ応答の例
を示す線区、 第6図は、本発明の実施例による板厚制御のステップ応
答の例を示す線図、 第7図は、板厚制御の従来例を説明するための構成説明
図、 第8図は、スミス補償法による制御を説明するための構
成説明図である。 第7図 10・・・鋼帯、     12・・・板厚計、14・
・・比例・積分制御回路、 16・・・圧下装置、 18a〜18d・・・圧延ロール、 20・・・スミス補償法制御回路、 22・・・判定回路、 24a、24b・・・スイッチ回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧延機を用いた鋼帯の圧延に際し、該鋼帯の厚さ
    を測定する板厚計から送出される板厚偏差信号に基づき
    圧下装置を操作して前記鋼帯の厚さをフィードバック制
    御する板厚制御方法において、前記板厚偏差が予め設定
    された上下限値を越えたときはスミス補償法による制御
    を行ない、前記板厚偏差が前記上限値と下限値の間にあ
    るときは比例・積分制御を行なうことを特徴とする鋼帯
    の圧延機における板厚制御方法。
JP63316772A 1988-12-15 1988-12-15 鋼帯の圧延機における板厚制御方法 Expired - Lifetime JPH0815608B2 (ja)

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CN116550765A (zh) * 2023-05-12 2023-08-08 北京冶自欧博科技发展有限公司 一种高精度快响应的热连轧设备厚度控制方法

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