JPH0362483B2 - - Google Patents

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JPH0362483B2
JPH0362483B2 JP58162318A JP16231883A JPH0362483B2 JP H0362483 B2 JPH0362483 B2 JP H0362483B2 JP 58162318 A JP58162318 A JP 58162318A JP 16231883 A JP16231883 A JP 16231883A JP H0362483 B2 JPH0362483 B2 JP H0362483B2
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JP
Japan
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strip
looper
tension
arm
stand
Prior art date
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JP58162318A
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English (en)
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JPS6054221A (ja
Inventor
Hirotoshi Domoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP58162318A priority Critical patent/JPS6054221A/ja
Publication of JPS6054221A publication Critical patent/JPS6054221A/ja
Publication of JPH0362483B2 publication Critical patent/JPH0362483B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/48Tension control; Compression control
    • B21B37/50Tension control; Compression control by looper control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は相隣スタンドのロール相対速度の調節
にてストリツプの張力を制御する速度制御装置、
並びにルーパを用いて、主として仕上げミル等に
おけるホツトストリツプの張力を制御する方法に
関する。
一般に仕上げミル等におけるスタンド間張力は
ルーパ及び/又は相隣スタンドのロール相対速度
を調節する速度制御装置等を用いて行なつてい
る。通常ルーパはスタンド間におけるストリツプ
張力、並びにストリツプ張力を安定維持するため
のループ量の制御機能を司どつており、ストリツ
プ張力はルーパ駆動装置の駆動トルクの制御によ
つて、またループ量はルーパにおけるアーム角度
をスタンドのロール相対速度を調節することによ
り制御されている。
ところでルーパとストリツプの関係はストリツ
プを完全な弾性体とみなし、その板伸びを無視す
るものとすると、一種のばね系と考えることが出
来るから、これを前提としてルーパとスタンド間
ストリツプとの動特性をみると、第1図に示す如
くになる。第1図はルーパのアーム角度θ、スト
リツプ張力σとストリツプ速度v(スタンドロー
ル速度)、ルーパ駆動トルクτとの関係を示すブ
ロツク線図であり、いまストリツプ速度をΔviだ
け変化させると、伝達要素からは伝達関数Ga
(S)に相応した張力変動が生じるが、この張力
変動は干渉係数γに相応してルーパ駆動トルクに
変動を与える。一方ルーパの駆動トルクをΔτだ
け変化させたときはこの変動分と前記ストリツプ
速度の変化に起因する変動分とが加え合わせられ
て伝達要素からその伝達関数Gθ(S)に相応して
ルーパのアーム角度にθの変動を生じさせるが、
同時にこのアーム角度の変動は干渉係数γに相応
した張力変動を生じさせる。この変動分は前記し
た伝達関数Ga(S)に相応した張力変動と加え合
されて張力σの変動を生じさせることとなる。従
つてアーム角度とストリツプ張力とのいずれか一
方の制御は他方にも変化を与えることとなり両者
を同時に安定させることは難しい。
このために近年にあつては多変数制御系の無干
渉化が試みられており、第2図はそのブロツク線
図である。これは下記(1)式の多変数制御系に対
し、θref,σrefとフイードバツクデータθ,σと
を加え合わせて、制御装置において比例、積分
し、伝達関数KG-1(0)の伝達要素から θ σ=G(w)Δv Δτ …(1) 但しG(w):伝達関数 下記(2)式で表わされるΔv,Δτを夫々伝達関数
G(w)のルーパ圧延系に入力することを特徴と
している(特開昭57−160510号)。
Δv Δτ=KG-1(o)Δx Δy …(2) 但し K:伝達係数 G-1(0):w=OにおけるG(w)の逆行 列 Δx,Δy:Δx Δy=F(s)・Δθ Δσ しかしこのような制御方法はルーパの動特性を
常に正確に把握しておくことがその前提となる
が、ルーパの動特性はストリツプの先、後進率、
ルーパのアーム角度、ストリツプ断面積、ストリ
ツプのヤング率等多くのパラメータを含む非線形
系であり、完全な非干渉状態は望み得ず、ルーパ
のアーム角度、ストリツプ張力の安定な制御には
限界があつた。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであつ
て、その目的とするところは相互に干渉し合うル
ーパのアーム角度とストリツプ張力のうち、一方
の要素、換言すればルーパのアーム角度を予め定
めた望ましい位置に固定し、その後はストリツプ
速度の調節によつてストリツプ張力を正確に制御
し得るようにしたストリツプ張力の制御方法を提
供するにある。
本発明に係るストリツプの張力制御方法は、速
度制御装置による相隣スタンドのロール相対速度
調節及びルーパのアーム角度の調節にてストリツ
プの張力を制御する方法において、ストリツプが
相隣するスタンドの下流側スタンドに噛み込まれ
た直後、両スタンド間に配設されたルーパのアー
ムをストリツプ通板時の待機位置から予め定めた
所定角度まで回動してその角度で固定し、その後
は前記速度制御装置にて張力を制御することを特
徴とする。
以下本発明方法をその実施状態を示す図面に基
づき具体的に説明する。第3図は本発明方法の実
施状態を示す模式図であり、図中1,2は仕上げ
ミルにおける相隣するスタンド、3はルーパ、4
はストリツプを示している。ルーパ3はスタンド
1,2の中間にあつて、白抜矢符方向から通され
たストリツプ4をその下面側から上方に向けて押
圧し、ストリツプ4に適切な張力を付与すると共
にスタンド1,2間に適正なストリツプのループ
量を確保するようになつている。ルーパ3は支持
台3aに下端を枢支したアーム3bの上端にロー
ル3cを軸支すると共に、アーム3bの中間部に
油圧シリンダ3dの作動杆を連結して構成されて
おり、油圧シリンダ3dの操作によつてアーム3
bを所要角度に移動し、且つその位置に設定維持
するようになつている。アーム3bにはロードセ
ル等の負荷検出器5、アーム角度の検出器6が設
けられ、また油圧シリンダ3dにはブレーキ等の
ロツク装置が設けられている。その他8はスタン
ド1のロール駆動モータMに付設されたパルスジ
エネレータ、9はスタンド2における圧下重検出
用ロードセルである。
そして10はルーパ3のアーム角度自動制御部
(APC)であつて、予め定めた所定のタイミング
でルーパ3をその待機位置から設定位置に移動
し、当該位置でルーパ3のアーム角度をロツクす
るようにしてある。また11はスタンド1のロー
ル速度制御部であつて、同じく予め定めた所定の
タイミングでストリツプの張力制御を開始し、ル
ーパ3のアーム角度をロツクした後は主としてス
タンドロールの相対速度の調節によりストリツプ
張力を制御するようになつている。
以下本発明方法を第4図イ〜ロに示す動作説明
図に基づき制御手順に従つて説明する。
(1) 仕上げミルに対する通板前(相隣するスタン
ド1,2のうち下流側スタンド2へのストリツ
プの噛込み前) 油圧シリンダ3dを操作して第4図イに示す如
くルーパ3のロール3cがストリツプ4のパス
ライン直下の待機位置、又はこれよりも低い最
下限位置に固定し、通板に際してストリツプ4
のトツプがルーパと衝突するのを防止し、また
後述するストリツプ4のトツプが下流側スタン
ド2に噛込まれると同時に開始されるロール速
度制御部11によるストリツプ張力制御のため
ストリツプ4が引張られたとき、ルーパロール
3cに対するストリツプの衝撃によつてロール
3cが曲がり、或いはストリツプ4に板伸びが
生ずるのを防止する。
(2) 通板後(下流側スタンド2にストリツプ4の
トツプが噛み込まれた後) スタンド2にストリツプ4のトツプが噛み
込まれたときのロードセルの出力信号変化を
夫々アーム角度自動制御部10、ロール速度
制御部11にて検知すると、アーム角度自動
制御部10から油圧シリンダ3dにその作動
杆を予め定めた一定の速度で伸長すべく、換
言すればルーパアーム3dを所定角速度で待
機位置からストリツプ4のパスライン側に向
けて回動起立させけるべく制御信号が出力さ
れ、ルーパ3のアーム3bが第4図ロに示す
如く上昇を開始し、また同時にロール速度制
御部11により、スタンド1のロール速度制
御によるストリツプの張力制御が開始され
る。このロール速度制御部11によるストリ
ツプ張力が有効に作用し始める時点でのスタ
ンド1,2間におけるストリツプ4の態様に
は第4図ハに示す如くストリツプ4が若干ル
ープした状態にある場合と、第4図ニに示す
如く(ストリツプ4がループせず、本来のパ
スライン上に位置する場合とが考えられる
が、ロール速度制御部11が有効に作用し始
めると、第4図ハに示す場合にあつてはスト
リツプ4のループが解消されて、また第4図
ニに示す場合にあつてはそのままストリツプ
4に予め定めた張力を付与すべく後述の如き
態様での制御が行なわれる。
ルーパ3のロール3cが上昇し〔第4図ハ
の場合にあつてはストリツプ4のループ解消
過程でのストリツプ4の加工と相俟つて〕、
ロール3cがストリツプ4の下面に当接し、
アーム3bに設けた負荷検出器からの負荷信
号をアーム角度自動制御部10が検知する
と、アーム角度の自動制御が開始され、アー
ム角度検出器から読み込んだアーム角度θが
予め入力した設定角度θ0に達する迄、所定の
制御信号を油圧シリンダ3dに出力し、第4
図ホの場合にあつてはルーパロール3cを緩
やかに下降し、また第4図ヘの場合にあつて
はルーパロール3cを緩やかに上昇し、ロー
ル速度制御部10にて制御されているストリ
ツプ張力に大きな外乱を与えないよう移動
し、アーム角度θが設定角度θ0に所定値内に
接近したときルーパロール3cの移動速度を
減速する。
アーム角度θが設定角度θ0に一致するとそ
の時点で油圧シリンダ3dを停止し、同時に
ロツク手段を作動させて、ルーパ3を第4図
トに示す如く当該位置に固定し、アーム角度
自動制御部10による制御を終了し、その後
はロール速度制御部11によるストリツプ張
力の制御を続行する。
このロール速度制御部11によるスタンド間ス
トリツプ張力の制御は具体的には次のように行わ
れる。即ち、ルーパアーム3dに付設されている
負荷検出器5から負荷、即ちルーパの駆動トルク
τを読み込み、また既にアーム角度が固定されて
いる状態では既知のアーム角度θ0、アーム3cの
長さr,アーム3c下端の枢支点からストリツ
プ4のパスライン迄の高さy、アーム3c下端
の枢支点から前スタンド中心迄の距離x、後ス
タンド中心迄の距離x′、スタンド1出側におけ
るパスラインに対するストリツプ4の出側角度
α、スタンド2入側におけるパスラインに対する
ストリツプ4の入側角度βに基づき下記(3)式に従
つてストリツプ4の張力Tを算出し、この算出値
Tが予め定めた設定張力T0に一致するようロー
ル速度を調節すべくスタンド1のモータMに制御
信号を出力する。なお(3)式は近似的に(4)式の如く
書き直せる。
T=τ−(W+W0)rcosθ/(yc
osβ+x′sinβ)−(ycosα+x・sinα)…(3)
T=τ−r(W+W0)cosθ/C/2r2(1/lx
−1/lx′)sin2θ…(4) 但し、W:スタンド間のストリツプの荷重 W0:ルーパの荷重 C:定数 スタンド1のロール回転数と、スタンド間のス
トリツプ張力との関係は従来行われている方法を
適宜採択すればよい。
以上の如く本発明方法にあつては、ストリツプ
が下流側のスタンドに噛み込まれると、ルーパを
ストリツプ通板時の待機位置から予め定めた所定
角度に回動し、その位置に固定することとしてい
るから、通板終了直後におけるルーパのアーム角
度とストリツプ張力との干渉を簡単に解消出来て
制御系の構成が簡略化され、制御精度が向上し、
また応答性も向上し、迅速に安定した定常運転状
態に移行し得るなど本発明は優れた効果を奏す
る。
なお、上述した実施例においては、ルーパのア
ームをロツクする手段としてブレーキを用いた構
成につき説明したが、油圧モータ、油圧シリンダ
等を用いる場合は油圧制御用のサーボバルブの閉
操作、或いはサーボバルブ操作用電源の遮断等の
手段でもブレーキを用いた場合と同様の効果を得
られる。またルーパモータを用いる場合はブレー
キを用いる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なストリツプ張力制御系のブロ
ツク線図、第2図は従来の制御系を示すブロツク
線図、第3図は本発明方法の実施状態をその制御
系と共に示す模式図、第4図イ〜トは本発明方法
におけるルーパの制御手順を示す説明図である。 1,2…スタンド、3…ルーパ、3b…アー
ム、3c…ロール、3d…油圧シリンダ、10…
アーム角度自動制御部、11…ロール速度制御
部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 速度制御装置による相隣スタンドのロール相
    対速度調節及びルーパのアーム角度の調節にてス
    トリツプの張力を制御する方法において、ストリ
    ツプが相隣するスタンドの下流側スタンドに噛み
    込まれた直後、両スタンド間に配設されたルーパ
    のアームをストリツプ通板時の待機位置から予め
    定めた所定角度まで回動してその角度で固定し、
    その後は前記速度制御装置にて張力を制御するこ
    とを特徴とするストリツプの張力制御方法。
JP58162318A 1983-09-02 1983-09-02 ストリツプの張力制御方法 Granted JPS6054221A (ja)

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JP58162318A JPS6054221A (ja) 1983-09-02 1983-09-02 ストリツプの張力制御方法

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JPS6054221A JPS6054221A (ja) 1985-03-28
JPH0362483B2 true JPH0362483B2 (ja) 1991-09-26

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