JPH02165809A - 圧延ストリップの速度検出ロールの制御方法 - 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、圧延機における速度検出ロールの駆動制御方
法に関する。

［従来の技術〕 従来、圧延工程における板速度検出は、マスフローＡＧ
Ｃのために用いられ、このために板速度検出用ロール（
デフレクタ−ロール）をストリップに当接して速度検出
するようにしている。この場合における板速度検出用ロ
ールは、大半がアイドル状態で使用しており、板とデフ
レクタ−ロール間の摩擦力が低下したとき、特に、前後
の張力が低い時、板と該ロール間の摩擦係数が低下した
時スリップが発生し、マスフローＡＧＣ等への悪影響を
及ぼす。特にライン加減速時においてその傾向が顕著に
現れる。

その対策として、デフレクタロールをモータで駆動し、
そのモータの制御を、電流制御またはドルーピング（垂
下特性）を付与した速度制御系にて行う方法がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記方法においては次記問題点がある。

（１）電流制御方式による場合の問題点第８図のように
、モータ駆動時、電流目標値としてメカニカルロスの関
数にて与えられる分と加減速電流分（加減速時のデフレ
クタ−ロールの慣性モーメント補償骨）との和が与えら
れる。しかし、メカニカルロスは種々の原因で変動し易
く、初期設定値での関数で電流目標値を与えた場合、ス
トリップとデフレクタ−ロール間の摩擦力が低下しスリ
ップが発生した場合、デフレクタ−ロールは加速（電流
目標値〉実メカニカルロス）または減速（電流目標値〈
実メカニカルロス）されてしまい、デフレクタ−ロール
の速度は、スピードリミット回路が動作し、ライン速度
子スピードリミットバイアスまで上昇してしまう。たと
えば、スピードリミットバイアスは最高速度の１０〜１
５％を持たせるため、最高１０００ｍｐｍのラインにお
いて、２００ｍｐｍで運転中にスリップが発生した場合
、２００＋１０００Ｘ　（１０〜１５％）〜３００〜３
５０ｍｐｍまで上昇する。このため、正確なストリップ
速度が測定できず、またその誤差も非常に大きい。

（２）ドルーピング＋速度制御方式の問題点デフレクタ
−ロールを駆動する場合、ストリップを搬送する等の外
部に対する仕事をする必要がないため、モータ容量は小
さくてよい。このため負荷側の負荷変動に対し、自己が
トリップしないようにするために、第９図のように、ド
ルーピングを付与することが必要となる。しかしながら
、第１０図のように、リード率がゼロのときは、定常部
では電流が流れない（トータル目標速度ｔｏｔａｌｖｔ
、ｌ＝フィードバック速度ＶＦＩＩとなるため）ので従
来のアイドルロールと同じ動きとなり、スリップに対し
全く効果がない。

また、加減速時は加速電流が流れるため、トータル目標
速度１０１ａｌＶｒ＝＋＝目標速度ｖｒ、、−■ｐｎ”
Ｘ８％となり、ストリップ速度より低いトータル目標速
度が与えられ、やはりスリップし易い状態となってしま
う。

この対策として、第１Ａ図のように、デフレクタ−ロー
ル単体で自己のメカニカルロス分を補償するためのリー
ド率を掛けることが考えられる。

リード率はストリップ速度にバイアスを加え、ドルーピ
ングにより打ち消される分を補償するものである。ただ
し、リード率はプリセット、ドルーピング量は負荷状態
により変化するため、両方無くして使用することは不可
能である。性格が全く異なるものであるからである。リ
ード率を入れることにより適正な値であれば、デフレク
タ−ロールは自己のメカニカルロス補償骨と加減速電流
分を流し、スリップに対し強い制御系とすることができ
る。

いずれにしても、従来は、電流制御か速度制御かの二者
択一であり、上記の点につき十分な配慮がなされていな
かった。

本発明の目的は、ストリップ速度を正確に検出すること
ができる速度検出ロールの制御装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明は、圧延機におけるそ
のバックテンション側およびフォワードテンション側に
、ストリップに当接してその移動速度を検出するデフレ
クタ−ロールをそれぞれ設けるとともに、各デフレクタ
−ロールをストリップの移動速度に合わせて駆動モータ
により回転駆動させるようにした設備において； バックテンション側の駆動モータをそこに与えられる電
流に基づいて制御する電流制御方式、フォワードテンシ
ョン側の駆動モータをデフレクタ−ロールの回転速度に
基づいて制御する速度制御方式によってそれぞれ制御す
るようにしたことを特徴とするものである。

［作　用］ 一般に、バックテンション側は常に高張力状態（通常１
３〜２５トン）となっているから、デフレクタ−ロール
〜ストリップ間の摩擦力は非常に大きくスリップしにく
い。また速度制御と電流制御では応答性が大きく異なり
、電流制御の方が早い。たとえば速度制御では、１０〜
３０ｒａｄ／ｓｅｃ、電流制御では、７０〜３００　ｒ
ａｄ／ｓｅｅである。またバックテンション側はＡＧＣ
補正によリ、先進率（リード率）より後進率の変動が大
きく、速度変動が激しい。本発明では、バックテンショ
ン側のデフレクタ−ロールの駆動制御を電流制御によっ
て行うから、応答が早く、しかもスリップのない安定な
制御が可能となる。

他方、フォワードテンション側は、コ゛イルの適正巻取
り張力の制限により低張力巻取りを行うため、スリップ
しやすい。さらにフォワードテンション側はリード率の
変動が小さく、速度としては安定している。本発明では
、このフォワードテンション側デフレクタ−ロールの駆
動制御をスリップに強い制御系を持つ、デフレクタ−ロ
ールの回転速度に基づいて行うから、安定にかつスリッ
プしないようにデフレクタ−ロールを制御できる。

［発明の具体的構成］ 以下本発明を図面に基づきさらに具体的に説明する。

第２図はリバース圧延の模式図である。入側リール１か
ら巻き戻されたストリップ２はバックテンション側速度
検出ロール３およびバックテンション側におけるＸ線な
どによる板厚検出装置４を介して圧延機５に供され、次
いでフォワードテンション側における板厚検出装置６お
よびフォワードテンション側速度検出ロール７により速
度を検出された後、出側リール８に巻き取られる。本発
明では両速度検出ロール３．７の駆動を次のように制御
する。

まず第１Ａ図はバックテンション側のデフレクタ−ロー
ル３の制御を示す図であり、まず目標速度Ｖ　ｒ　ｅ　
Ｉが与えられると、予め作成されたメカニカルロスＶＳ
速度のメカロス変換テーブルｌＯにおいて、第１Ｂ図に
示すスリップ検出器３０からのメカロス補正信号を受け
て目標電流■、８．を算定し、これに加減速補償信号を
加算して、全目標電流ｔｏｔａｌ　Ｉ　、。、を算定す
る。次いで上記目標電流信号ｔｏｔａｌ　Ｉ　、−ｔを
電流制御装置１１を介してモータＭＢに入力し、バック
テンション側デフレクタ−ロール３を駆動する。上記電
流制御装置１１゛とモータＭＢの間には電流検出器１２
を設け、現電流を全目標電流信号にフィードバックしな
がら電流制御する。

他方、フォワードテンション側の速度検出ロールの駆動
制御について第１Ｂ図により説明すると、まず与えられ
た目標速度Ｖ、＠、に対し、リード率と現速度との関係
を与えるリード率補正テーブル２０からリード率信号を
出力し、これと後述するドルーピング信号とを、上記目
標速度値Ｖ□、に加算し、全目標速度１ｏｔａｌｖ、ｓ
ｒを得る。次いでこの全目標速度信号ｔｏｔａｌ　ｖ　
ｒａｔを、デフレクタ−ロール７を駆動する駆動モータ
ＭＦの回転駆動装置を検出する回転発動機２１から得ら
れる速度フィードバック信号ＶＰ１１により減算し、そ
の後これを速度制御装置２２に入力し、目標電流値Ｉ、
。。

とした後、電流検出器２３からの電流フィードバック信
号Ｉ　ｒｎで減算し、次いで電流制御装置２４によりモ
ータＭＦを駆動し、フォワードテンション側デフレクタ
−ロール７を駆動させる。電流検出器２３からの信号は
前記目標電流値Ｉ、。、にフィードバックするとともに
前記全目標速度値ｔｏｔａｌｖｒｅ＋にドルーピング設
定器２５によりドルーピングを付与する。フォワードテ
ンション側回転発電機２１からの速度信号Ｖ□は全目標
速度値ｔｏｔａｌ　Ｖ　ｒｅ　Ｉにフィードバックする
ほか、上記リード率補正テーブル２０にもフィードバッ
クしてリード率の算定を図る。

ところで、リード率が一定であると、メカロスの変化が
発生した場合、全目標速度がストリップ速度とマツチン
グしなくなり、スリップし易くなってしまう。そこで、
リード率をメカロスの変化に応じて補正を行うのが望ま
しい。

このために、前記リード率補正テーブル２０には、リー
ド率補正信号を入力する。このリード率補正信号は、駆
動モータＭＢに付属する回転発電機１３からの駆動速度
゛、回転発電機２１からの駆動速度、板厚検出装置４．
６からの各板厚信号などに基づき得られるスリップ量や
メカニカルロス、リード率の補正量を演算するスリップ
検出器３０により与えられる。このスリップ検出器３０
により演算されたメカロス補正信号は、前記のメカロス
補正テーブル１０にメカロス補正信号として与えられる
。

速度制御系において、リード率が最適であれば、スリッ
プに対し非常に強い制御系となるが、不適正な場合はス
リップを起こす原因となる。本実施例では、上記したよ
うに、リード率をメカニカルロスの関数として補正した
後の与えている。

本来、リード率は、デフレクタ−ロールのメカニカルロ
ス分の電流により影響を受けるドルーピングによる目標
速度低下（ドルーピングａ％×メカニカルロス分の電流
）を補正することが最適である。しかしメカニカルロス
は一定である設備もあるけれども、通常はライン速度に
より変化し、一定ではない。

そこで、本実施例では、第３図のようにライン速度によ
りリードを変えるものである。なお最適リード率はメカ
ニカルロスＸ％×ａ（ドルーピング）％で与えられる。

さらに従来のように、リード率を一定とすると、最適リ
ード率より小さいリード率領域で必要とされるメカニカ
ルロス電流が流れないため、ストリップに引っ張られる
方向に動作するため、遅れ方向にスリップし易い。また
最適リード率より大きいリード率領域では、メカニカル
ロス電流以上の電流が流れ、ストリップ速度に対し、進
み方向にスリップし易くなる。かかるリード率補正によ
り、デフレクタ−ロールは自己のメカニカルロス分のみ
が流れ、常にスリップし難い制御系にすることができる
。

かくして、十分スリップに対して強い制御系を構成でき
たけれども、メカロスの経時変化などに対して補正能力
をもっていない。

そこで、次のようにマスフローＡＧＣに基づいて、スリ
ップを検出するとともに、メカロスおよびリード率の補
正を行うのが望まれる。

第２図において、圧延機の入口速度をＶＢ、出口速度を
ｖｌ、、入口板厚をＨＸとしたとき、出口マス７Ｏ−Ａ
ＧＣ板厚ｈＭは、ｈＭ＝Ｖｐ　ｘＨｘ／ｖｏで与えられ
る。このマスフローＡＧＣ板厚り、はミル圧下直下の板
厚であるため、この板厚をトラッキングして、第４図の
ように、出口板厚り、と比較することでスリップを検出
できる。

このようにして、スリップを検出したならば、第５図の
ように、Δεにゲインを乗じ、パックテンション側デフ
レクタ−ロールのメカロス変換テーブルｌＯおよびフォ
ワードテンション側のデフレクタ−ロールのリード率補
正テーブル２０に補正を加える。この場合、補正ゲイン
は、パックテンション側デフレクタ−ロールがスリップ
する可能性が少ないため、低ゲインとし、フォワードテ
ンション側デフレクタ−ロールにあっては、スリップす
る可能性が大であるため、高ゲインとするのが好ましい
。また、同図のように、テーブル値の前後速度において
、突発的変化を防止するために、スリップ発生速度の前
後１０％点でのテーブル値と直線近似して修正を行うの
が好ましい。

［実施例］ 次に、上記本発明と従来法との比較によって本発明装置
の効果を明らかにする。

すなわち、低炭素鋼冷延鋼板を得るにあたり、２．３正
の板を０．５ｍｍＸ　１００５ｍ幅にリバース圧延した
。パス数は５パスである。デフレクタ−ロールとしては
、径が３１３ｍｍ、長さ１２０（１ｍのものを用いた。

本発明の場合を第６図に、従来例を第７図に示す。最終
パスにおける出口板厚精度が、改善されていることが判
る。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、パックテンション側およ
びフォワードテンション側でそれぞれ制御方式を選定し
ているので、正確なストリップ速度の検出が可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明に係るパックテンション側速度検出ロ
ールの駆動モータの電流制御系の説明図、第１Ｂ図は同
フォワードテンション側の速度検出ロールの駆動モータ
の速度制御系の説明図、第２図はリバース圧延装置の模
式図、第３図はライン速度とリード率との関係図、第４
図はスリップ検出機構を示す図、第５図はリード率の補
正方法を示す図、第６図は本発明装置の効果を示す図、
第７図は従来装置の効果を示す図、第８図は従来の電流
制御図、第９図は従来の速度制御を示す図、第１Ｏ図は
ストリップ速度とリード率、電流との関係図である。 ■・・・入側リール、２・・・ストリップ、３−・・バ
ックテンション側デフレクタ−ロール、５・・・圧延ロ
ール、７・・・フォワードテンション側デフレクタ−ロ
ール、８・・・出側リール。 ライン、跋２度 第 第 図 第 図 図 Ｓ仄１７ＩＪ 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧延機におけるそのバックテンション側およびフ
   ォワードテンション側に、ストリップに当接してその移
   動速度を検出するデフレクターロールをそれぞれ設ける
   とともに、各デフレクターロールをストリップの移動速
   度に合わせて駆動モータにより回転駆動させるようにし
   た設備において；バックテンション側の駆動モータをそ
   こに与えられる電流に基づいて制御する電流制御方式、
   フォワードテンション側の駆動モータをデフレクターロ
   ールの回転速度に基づいて制御する速度制御方式によっ
   てそれぞれ制御するようにしたことを特徴とする圧延ス
   トリップの速度検出ロールの制御装置。