JPH0373365B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0373365B2 JPH0373365B2 JP59147370A JP14737084A JPH0373365B2 JP H0373365 B2 JPH0373365 B2 JP H0373365B2 JP 59147370 A JP59147370 A JP 59147370A JP 14737084 A JP14737084 A JP 14737084A JP H0373365 B2 JPH0373365 B2 JP H0373365B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape
- rolled material
- rolling
- value
- detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
- B21B37/38—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll bending
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、熱間圧延機における圧延材の形状を
制御する制御方法に係り、特に圧延材の形状制御
を行う場合のセツトアツプ計算の学習制御による
制御精度向上に関する。
制御する制御方法に係り、特に圧延材の形状制御
を行う場合のセツトアツプ計算の学習制御による
制御精度向上に関する。
一般に、圧延材の品質は圧延方向の形状（以
下、形状と略記する。）、板厚、板幅で評価され
る。このうち、形状は第７図に示す如く圧延材３
の幅方向３ケ所（圧延材の両端部と中央部）の波
打度（ａ／ｌ、ｃ／ｌ、ｂ／ｌ）から次の計算式で求め
る 急峻度λで表わされる。
下、形状と略記する。）、板厚、板幅で評価され
る。このうち、形状は第７図に示す如く圧延材３
の幅方向３ケ所（圧延材の両端部と中央部）の波
打度（ａ／ｌ、ｃ／ｌ、ｂ／ｌ）から次の計算式で求め
る 急峻度λで表わされる。
λ＝｛（ａ／ｌ＋ｃ／ｌ）×1/2−ｂ／ｌ｝×100（％
） 圧延材の形状は平坦（λ＝０）であることが望
ましく、したがつて、高品質の製品を提供するた
めには圧延材の形状が平坦となるように最適な制
御を行う必要がある。
） 圧延材の形状は平坦（λ＝０）であることが望
ましく、したがつて、高品質の製品を提供するた
めには圧延材の形状が平坦となるように最適な制
御を行う必要がある。
この所定の品質を確保するための制御として、
従来では、圧延ラインのセツトアツプ（ロールギ
ヤツプ、圧延速度、作業ロールベンデイング力等
の設定）を行うセツトアツプ計算、圧延中に行う
制御（フイードバツク制御およびオペレータの手
動介入も含めて以下DDC（ダイレクト・デイジタ
ル・コントロール）と称す）およびセツトアツプ
計算を補正する学習制御を行つている。
従来では、圧延ラインのセツトアツプ（ロールギ
ヤツプ、圧延速度、作業ロールベンデイング力等
の設定）を行うセツトアツプ計算、圧延中に行う
制御（フイードバツク制御およびオペレータの手
動介入も含めて以下DDC（ダイレクト・デイジタ
ル・コントロール）と称す）およびセツトアツプ
計算を補正する学習制御を行つている。
制御装置は圧延ライン中の圧延機セツトアツプ
を行つたうえで、DDCを開始するが、セツトア
ツプ計算の計算結果が形状を平坦にする適正値に
なつていない場合は、DDCが動作してフイード
バツク制御により形状を平坦にするものの、平坦
になるまでの製品の品質が悪化してしまい、製品
歩留りが低下してしまう。
を行つたうえで、DDCを開始するが、セツトア
ツプ計算の計算結果が形状を平坦にする適正値に
なつていない場合は、DDCが動作してフイード
バツク制御により形状を平坦にするものの、平坦
になるまでの製品の品質が悪化してしまい、製品
歩留りが低下してしまう。
そこで、通常の形状制御においては第８図に示
すようにセツトアツプ時点の形状目標値λrefと、
この目標値λrefによりセツトアツプされた圧延ラ
インで圧延された圧延材の初期形状値λr（DDC開
始以前の形状）との偏差（λref−λr）に平滑処理
を施して平均値を求め、この平均値を次の圧
延材の目標値とする。いわゆる学習制御を行なつ
ている。
すようにセツトアツプ時点の形状目標値λrefと、
この目標値λrefによりセツトアツプされた圧延ラ
インで圧延された圧延材の初期形状値λr（DDC開
始以前の形状）との偏差（λref−λr）に平滑処理
を施して平均値を求め、この平均値を次の圧
延材の目標値とする。いわゆる学習制御を行なつ
ている。
この初期形状値λrとしては圧延ラインの出側に
設置された形状検出器により直接測定した値を用
いており、平均値は、 ＝（１−β）′＋β（λref−λr） として求めている。ここで、β：平滑定数（ノイ
ズの大きいとき０に近く、通常は0.3程度）、
λ′：前回学習値である。
設置された形状検出器により直接測定した値を用
いており、平均値は、 ＝（１−β）′＋β（λref−λr） として求めている。ここで、β：平滑定数（ノイ
ズの大きいとき０に近く、通常は0.3程度）、
λ′：前回学習値である。
しかしながら、熱間圧延材の形状検出器は次の
ような問題点から非接触の光学式のものしか使用
できず、検出精度が悪い。すなわち、熱間圧延材
は900〜1100℃の高温で圧延されているが、圧延
材に検出器を接触させて測定することは検出器に
加わる熱的なストレスにより不可能である。
ような問題点から非接触の光学式のものしか使用
できず、検出精度が悪い。すなわち、熱間圧延材
は900〜1100℃の高温で圧延されているが、圧延
材に検出器を接触させて測定することは検出器に
加わる熱的なストレスにより不可能である。
また、冷間圧延材の形状検出方法のように、圧
延材に張力を加え、振動させたうえで応力分布を
検出する方法は、熱間圧延材においては張力によ
る幅精度への影響が大きい（つまり、熱間ではた
やすく延びてしまう。）ことおよび圧延材が非磁
性体となつていることから不可能である。以上の
ことから、熱間圧延材の形状検出器には非接触型
の光学式の検出器しか使用できないのが現状であ
る。
延材に張力を加え、振動させたうえで応力分布を
検出する方法は、熱間圧延材においては張力によ
る幅精度への影響が大きい（つまり、熱間ではた
やすく延びてしまう。）ことおよび圧延材が非磁
性体となつていることから不可能である。以上の
ことから、熱間圧延材の形状検出器には非接触型
の光学式の検出器しか使用できないのが現状であ
る。
光学式形状検出器の測定原理は、第７図に示し
た圧延材の幅方向３ケ所に光を当て、圧延材で反
射した光の動きから圧延材の形状を求めるもので
ある。第９図を用いて形状検出器の動作を詳述す
る。形状検出器は圧延材の形状が正弦波であると
いう仮定の下に（正弦波近似）、以下に述べる方
法で波打度に換算している。
た圧延材の幅方向３ケ所に光を当て、圧延材で反
射した光の動きから圧延材の形状を求めるもので
ある。第９図を用いて形状検出器の動作を詳述す
る。形状検出器は圧延材の形状が正弦波であると
いう仮定の下に（正弦波近似）、以下に述べる方
法で波打度に換算している。
いま、圧延材の形状が第９図のに示すよう
に、 ｙ＝ａ／２sin2π／ｌｘ ……(1) である場合を考える。形状検出器の中では(1)式を
微分した信号を作り、 y′＝πa／ｌcos2π／ｌｘ ……(2) なる信号を得る。これがに示す波形である。こ
のの信号を全波整流して、サンプリング時間ｔ
の区間積分して波打度との対応較正を行い演算表
示している。（ｘ＝vt、ｖ：圧延材の速度） Ｆ＝∫t 0｜y′｜dt＝ｋ・（ａ／ｌ）・ｔ ……(3) ここにＫ：定数 であり、形状検出器の出力値は ａ／ｌ＝Ｆ／Ｋ・ｔ ……(4) なる演算結果である。
に、 ｙ＝ａ／２sin2π／ｌｘ ……(1) である場合を考える。形状検出器の中では(1)式を
微分した信号を作り、 y′＝πa／ｌcos2π／ｌｘ ……(2) なる信号を得る。これがに示す波形である。こ
のの信号を全波整流して、サンプリング時間ｔ
の区間積分して波打度との対応較正を行い演算表
示している。（ｘ＝vt、ｖ：圧延材の速度） Ｆ＝∫t 0｜y′｜dt＝ｋ・（ａ／ｌ）・ｔ ……(3) ここにＫ：定数 であり、形状検出器の出力値は ａ／ｌ＝Ｆ／Ｋ・ｔ ……(4) なる演算結果である。
形状検出器の出力値は、に示すようにサンプ
リング時間ｔ毎に更新される。以上が検出原理で
ある。
リング時間ｔ毎に更新される。以上が検出原理で
ある。
さらに、圧延材に機械的振動Ｚ（ｔ）が加わつ
た場合を考えると、(3)式の積分値は Ｆ＝Ｋ・（ａ／ｌ）・ｔ＋Ｚ（ｔ）−Ｚ（ｏ） となり、Ｚ（ｔ）−Ｚ（ｏ）の誤差が生じる。した
がつて、光学式の形状検出器は機械的振動を受け
ると正確に形状を求めることが極めて困難にな
る。なお、機械的振動とは、例えば圧延に伴う圧
延材のあばれなどのことである。
た場合を考えると、(3)式の積分値は Ｆ＝Ｋ・（ａ／ｌ）・ｔ＋Ｚ（ｔ）−Ｚ（ｏ） となり、Ｚ（ｔ）−Ｚ（ｏ）の誤差が生じる。した
がつて、光学式の形状検出器は機械的振動を受け
ると正確に形状を求めることが極めて困難にな
る。なお、機械的振動とは、例えば圧延に伴う圧
延材のあばれなどのことである。
以上述べたような形状検出器のの問題により圧
延材の初期形状λrの検出精度が悪くなるために、
熱間圧延ラインにおいては学習制御の効果がなか
なか現われずにセツトアツプ計算の精度を改善し
難いという問題があつた。
延材の初期形状λrの検出精度が悪くなるために、
熱間圧延ラインにおいては学習制御の効果がなか
なか現われずにセツトアツプ計算の精度を改善し
難いという問題があつた。
以上のことを要約すれば、熱間圧延において使
用可能な形状検出器は圧延材が非磁性体であるこ
と等により非接触型である光学式形状検出器に限
られる。しかし、光学式形状検出器は圧延材の振
動をも形状と認識するために精度は低い。このた
めに、形状の目標値と検出器の出力値との偏差を
学習する従来の学習制御では効果があがらずセツ
トアツプ精度が向上しないという問題点があると
いうことである。
用可能な形状検出器は圧延材が非磁性体であるこ
と等により非接触型である光学式形状検出器に限
られる。しかし、光学式形状検出器は圧延材の振
動をも形状と認識するために精度は低い。このた
めに、形状の目標値と検出器の出力値との偏差を
学習する従来の学習制御では効果があがらずセツ
トアツプ精度が向上しないという問題点があると
いうことである。
なお、６重圧延機における形状制御方法とし
て、特開昭55−128311号公報に示されたものがあ
る。
て、特開昭55−128311号公報に示されたものがあ
る。
また、特開昭55−68110号公報、特開昭55−
42188号公報、特開昭60−54217号公報には、先行
圧延材の圧延データ実績値を用いて、次圧延材の
セツトアツプ計算を補正する技術が開示されてい
るが、いずれも先行圧延材の圧延時の形状検出器
の検出値を用いて補正計算を行つており、前述に
ような形状検出器の検出精度が補正計算に影響す
るものであつた。
42188号公報、特開昭60−54217号公報には、先行
圧延材の圧延データ実績値を用いて、次圧延材の
セツトアツプ計算を補正する技術が開示されてい
るが、いずれも先行圧延材の圧延時の形状検出器
の検出値を用いて補正計算を行つており、前述に
ような形状検出器の検出精度が補正計算に影響す
るものであつた。
本発明は、熱間圧延における形状制御におい
て、形状検出器自体の精度に限界があつたり、精
度向上を期待できない場合であつても、その形状
検出器の精度の限界内において可能な限り圧延材
の形状品質を向上しうる形状制御方法を提供する
ことを目的とする。
て、形状検出器自体の精度に限界があつたり、精
度向上を期待できない場合であつても、その形状
検出器の精度の限界内において可能な限り圧延材
の形状品質を向上しうる形状制御方法を提供する
ことを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明による形状
制御方法は、圧延機の出側に設置された形状検出
器の信号に基づいて圧延機の形状をフイードバツ
ク制御する機能を有する圧延設備において、該形
状検出器の検出信号に基づいて圧延中の圧延材の
形状をフイードバツク制御し、該圧延材の圧延が
終了した時点における形状制御の操作量と、該操
作量による圧延材への形状影響係数とにより該圧
延材の初期形状を算出することを特徴とする。
制御方法は、圧延機の出側に設置された形状検出
器の信号に基づいて圧延機の形状をフイードバツ
ク制御する機能を有する圧延設備において、該形
状検出器の検出信号に基づいて圧延中の圧延材の
形状をフイードバツク制御し、該圧延材の圧延が
終了した時点における形状制御の操作量と、該操
作量による圧延材への形状影響係数とにより該圧
延材の初期形状を算出することを特徴とする。
より具体的にいうと、圧延材両端の波打度差の
絶対値｜ａ／ｌ−ｃ／ｌ｜が一定値以下の場合に形状検 出器の出力より急峻度λを計算し、その結果を第
４図に示す飽和型に認識するフイードバツク制御
により最終スタンドの作業ロールベンデイング力
を操作する。このフイードバツク制御が完了した
時点においては圧延材の形状が平坦になつている
という特徴を生かしフイードバツク制御完了時点
の操作量とセツトアツプに用いているモデル式よ
り算出される圧延材の形状に対する影響係数とに
より初期形状λrを計算し学習制御を行うことを特
徴とするものである。
絶対値｜ａ／ｌ−ｃ／ｌ｜が一定値以下の場合に形状検 出器の出力より急峻度λを計算し、その結果を第
４図に示す飽和型に認識するフイードバツク制御
により最終スタンドの作業ロールベンデイング力
を操作する。このフイードバツク制御が完了した
時点においては圧延材の形状が平坦になつている
という特徴を生かしフイードバツク制御完了時点
の操作量とセツトアツプに用いているモデル式よ
り算出される圧延材の形状に対する影響係数とに
より初期形状λrを計算し学習制御を行うことを特
徴とするものである。
次に、本発明による形状制御方法の好適な実施
例を図面に基づいて説明する。
例を図面に基づいて説明する。
第１図に本発明による形状制御方法を実施する
ための制御装置および制御装置と圧延ラインとの
関係を示す。
ための制御装置および制御装置と圧延ラインとの
関係を示す。
第１図において、圧延ラインは複数台の圧延機
スタンド（本実施例においては７台）S1，S2，…
…S7によつて構成される。この圧延ラインにおい
て、圧延材３の形状は各スタンドS1〜S7の圧延荷
重と補強ロール１、作業ロール２のロール形状お
よび作業ロールベンデイング力により決まる。こ
れらの要因のうち、圧延荷重は製品板厚により決
まる各スタンドのパワーバランスにより、ロール
形状は圧延スケジユールによりそれぞれ定まる量
である。このために作業ロールベンデイング力
は、各スタンド出側の圧延材３の形状を平坦とす
る条件の下に決定されて各スタンドS1〜S7のセツ
トアツプが行われる。
スタンド（本実施例においては７台）S1，S2，…
…S7によつて構成される。この圧延ラインにおい
て、圧延材３の形状は各スタンドS1〜S7の圧延荷
重と補強ロール１、作業ロール２のロール形状お
よび作業ロールベンデイング力により決まる。こ
れらの要因のうち、圧延荷重は製品板厚により決
まる各スタンドのパワーバランスにより、ロール
形状は圧延スケジユールによりそれぞれ定まる量
である。このために作業ロールベンデイング力
は、各スタンド出側の圧延材３の形状を平坦とす
る条件の下に決定されて各スタンドS1〜S7のセツ
トアツプが行われる。
さて、制御装置５は、第２図に示すように、次
に述べる３種類の処理を行う。第一に大型計算機
（図示せず）から与えられる圧延条件予測値（po
＊、ro *、bo *……）に基づいて各スタンドS1〜S7
の作業ロール２の最適ロールベンデイング力F1 *
〜F7 *を決定するセツトアツプ計算（セツトアツ
プ計算部８）、第二に圧延中における形状検出器
４の検出信号に基づいてロールベンデイング力を
フイードバツク制御する、DDC処理（DDC処理
部６）、第三に圧延材１本ごとに圧延終了時点で
急峻度値を計算して行う学習制御（学習制御部
７）を行うものである。
に述べる３種類の処理を行う。第一に大型計算機
（図示せず）から与えられる圧延条件予測値（po
＊、ro *、bo *……）に基づいて各スタンドS1〜S7
の作業ロール２の最適ロールベンデイング力F1 *
〜F7 *を決定するセツトアツプ計算（セツトアツ
プ計算部８）、第二に圧延中における形状検出器
４の検出信号に基づいてロールベンデイング力を
フイードバツク制御する、DDC処理（DDC処理
部６）、第三に圧延材１本ごとに圧延終了時点で
急峻度値を計算して行う学習制御（学習制御部
７）を行うものである。
ここで、第３図に、最終スタンドS7出側に設置
された形状検出器４の特性の１例を示す。この特
性は４種類の試験材により、試験材の移動速度を
変えて測定したものである。横軸に試験材の実形
状、縦軸に形状検出器４の出力値をとつている。
された形状検出器４の特性の１例を示す。この特
性は４種類の試験材により、試験材の移動速度を
変えて測定したものである。横軸に試験材の実形
状、縦軸に形状検出器４の出力値をとつている。
第３図に示すように、実形状と出力値には50％
程度の差がある。しかし、形状が平坦な場合は形
状検出器４の出力値も０±0.05％の値になり誤差
は小さくなつている。したがつて、DDCでは形
状検出器４の出力値がゼロとなるようにフイード
バツク制御を行い作業ロールベンデイング力を操
作すればよい。すなわち、形状検出器４の検出信
号はフイードバツク制御にのみ用い、学習制御に
は用いない。なお、形状が平坦な場合に、形状検
出器４の出力値がゼロでなく特定の値を示す場合
には、形状検出器４の出力値をその特定値となる
ようにフイードバツク制御を行えば同等の効果が
得られることは明らかである。
程度の差がある。しかし、形状が平坦な場合は形
状検出器４の出力値も０±0.05％の値になり誤差
は小さくなつている。したがつて、DDCでは形
状検出器４の出力値がゼロとなるようにフイード
バツク制御を行い作業ロールベンデイング力を操
作すればよい。すなわち、形状検出器４の検出信
号はフイードバツク制御にのみ用い、学習制御に
は用いない。なお、形状が平坦な場合に、形状検
出器４の出力値がゼロでなく特定の値を示す場合
には、形状検出器４の出力値をその特定値となる
ようにフイードバツク制御を行えば同等の効果が
得られることは明らかである。
次に、制御装置５で行うセツトアツプ計算、
DDC、学習制御の各内容を説明する（第２図、
参照）。セツトアツプ計算は、圧延条件予測値
（各スタンドの圧延荷重、板厚等）を別の制御装
置から受信した後にセツトアツプ計算部８で実施
される。セツトアツプ計算部８では、圧延条件予
測値の他に後述する学習制御の結果を用いて平
坦な圧延材が得られる条件の下でセツトアツプ計
算のモデル式に基づいた計算処理が行われる。モ
デル式は、各スタンド毎の圧延材の出側形状λ、
圧延荷重ｐ、作業ロールベンデイング力Ｆ、圧下
率ｒ、板幅ｂ等の関数で表わされており、スタン
ドNo.をｎと書くと、 λo＝ｆ（po、Fo、ro、bo、λo-1、……） ……(5) なる関係がある。
DDC、学習制御の各内容を説明する（第２図、
参照）。セツトアツプ計算は、圧延条件予測値
（各スタンドの圧延荷重、板厚等）を別の制御装
置から受信した後にセツトアツプ計算部８で実施
される。セツトアツプ計算部８では、圧延条件予
測値の他に後述する学習制御の結果を用いて平
坦な圧延材が得られる条件の下でセツトアツプ計
算のモデル式に基づいた計算処理が行われる。モ
デル式は、各スタンド毎の圧延材の出側形状λ、
圧延荷重ｐ、作業ロールベンデイング力Ｆ、圧下
率ｒ、板幅ｂ等の関数で表わされており、スタン
ドNo.をｎと書くと、 λo＝ｆ（po、Fo、ro、bo、λo-1、……） ……(5) なる関係がある。
さらに、(5)式中の入側形状λo-1は熱間圧延材に
おいては、第30回塑性加工学会連合溝演会「ホツ
トストリツプのクラウン・形状制御法に関する研
究（第５報）」にて報告されているように約10％
程度しか出側形状λoに影響しない（∂λo／∂λo-1 0.1）。したがつて、本実施例に示すような複数台
のタンデムミルにおいては、圧延母材の形状λ0が
最終スタンドS7出側の形状λ7に及ぼす影響は、 ∂λ7／∂λ0＝∂λ7／∂λ6・∂λ6／∂λ5……∂
λ1／∂λ00.17 であり無視できる値となる。したがつて、熱間タ
ンデム圧延を対象とした本実施例では圧延母材の
形状λ0を考慮することなくセツトアツプを行うこ
とができるので、後述する学習制御をバー間で行
うことが可能となる。
おいては、第30回塑性加工学会連合溝演会「ホツ
トストリツプのクラウン・形状制御法に関する研
究（第５報）」にて報告されているように約10％
程度しか出側形状λoに影響しない（∂λo／∂λo-1 0.1）。したがつて、本実施例に示すような複数台
のタンデムミルにおいては、圧延母材の形状λ0が
最終スタンドS7出側の形状λ7に及ぼす影響は、 ∂λ7／∂λ0＝∂λ7／∂λ6・∂λ6／∂λ5……∂
λ1／∂λ00.17 であり無視できる値となる。したがつて、熱間タ
ンデム圧延を対象とした本実施例では圧延母材の
形状λ0を考慮することなくセツトアツプを行うこ
とができるので、後述する学習制御をバー間で行
うことが可能となる。
各スタンドの最適な作業ロールベンデイング力
Foは、圧延荷重po、圧下率ro、板幅bo等の予測値
（po *、ro *、bo *……）と学習制御の結果である圧
延材の形状補正値λにより、 F7＝f-1（P7＊、λref＋、r7＊、b7＊、λ6＊…） F6＝f-1（P6＊、λ6、r6＊、b6＊、λ5＊、…） 〓 F1＝f-1（P1＊、λ1、r1＊、b1＊、λ0＊、…） ｜λn＊｜＜３ Fmin≦Fn≦Fmax（機械の仕様で決まる） ……(6) なる方程式を解き、最適な作業ロールベンデイン
グ力を求めている。ここに、Fnio：作業ロールベ
ンデイング力の最小値、Fnax：作業ロールベンデ
イング力の最大値であり、λ0＝０としている。ま
た、各値に附された〓印は予測値（セツトアツ
プ）を表わすものである。
Foは、圧延荷重po、圧下率ro、板幅bo等の予測値
（po *、ro *、bo *……）と学習制御の結果である圧
延材の形状補正値λにより、 F7＝f-1（P7＊、λref＋、r7＊、b7＊、λ6＊…） F6＝f-1（P6＊、λ6、r6＊、b6＊、λ5＊、…） 〓 F1＝f-1（P1＊、λ1、r1＊、b1＊、λ0＊、…） ｜λn＊｜＜３ Fmin≦Fn≦Fmax（機械の仕様で決まる） ……(6) なる方程式を解き、最適な作業ロールベンデイン
グ力を求めている。ここに、Fnio：作業ロールベ
ンデイング力の最小値、Fnax：作業ロールベンデ
イング力の最大値であり、λ0＝０としている。ま
た、各値に附された〓印は予測値（セツトアツ
プ）を表わすものである。
以上のセツトアツプ完了後に圧延が開始され、
圧延材３が形状検出器４の直下を通過した時点か
ら最終スタンドを抜けるまでDDC処理が行われ
る。
圧延材３が形状検出器４の直下を通過した時点か
ら最終スタンドを抜けるまでDDC処理が行われ
る。
次に、DDC処理は最終スタンドS7の作業ロー
ルベンデイング力F7を操作することにより行い、
形状検出器４の形状信号をゼロにするようにフイ
ードバツク制御を行つている。ロールベンデイン
グ力の操作は、上下作業ロール２の各軸受箱間に
設けられた油圧ジヤツキ１４等を伸縮させて行な
われる。しかし、圧延材３の状態により片伸び現
象が生じた場合にはフイードバツク制御を中止し
ている。片伸現象とは、圧延材の両端の波打度の
差（ａ／ｌ−ｃ／ｌ）が大きい場合を指す。片伸現象が 生じている場合にフイードバツク制御を行うと、
第６図に示すように（片伸び）→（複合伸び）→
（片伸び）というハンチング現象がおこる。この
ハンチング現象が生じる波打度の差は、圧延材の
条件（材質、板幅、板厚）および形状検出器の特
性により経済的に定められる値である。
ルベンデイング力F7を操作することにより行い、
形状検出器４の形状信号をゼロにするようにフイ
ードバツク制御を行つている。ロールベンデイン
グ力の操作は、上下作業ロール２の各軸受箱間に
設けられた油圧ジヤツキ１４等を伸縮させて行な
われる。しかし、圧延材３の状態により片伸び現
象が生じた場合にはフイードバツク制御を中止し
ている。片伸現象とは、圧延材の両端の波打度の
差（ａ／ｌ−ｃ／ｌ）が大きい場合を指す。片伸現象が 生じている場合にフイードバツク制御を行うと、
第６図に示すように（片伸び）→（複合伸び）→
（片伸び）というハンチング現象がおこる。この
ハンチング現象が生じる波打度の差は、圧延材の
条件（材質、板幅、板厚）および形状検出器の特
性により経済的に定められる値である。
第２図には、片伸び現象と判定する波打度差を
λEと記載している。片伸び現象が生じていない場
合には、最終スタンドS7の作業ロールベンデイン
グ力F7を操作するフイードバツク制御が行われ
る。
λEと記載している。片伸び現象が生じていない場
合には、最終スタンドS7の作業ロールベンデイン
グ力F7を操作するフイードバツク制御が行われ
る。
このフイードバツク制御においては、形状検出
器から得られた波打度から急峻度λを算出し、そ
の結果を第４図に示すように飽和型に認識してフ
イードバツク制御を実施している。第４図におけ
るｈの値は、圧延材３が平坦で張力が加わつてい
ない条件の下で形状検出器４が出力するノイズ幅
ｅおよびフイードバツク制御系の安定性を考慮し
て決定される値である。ここでノイズ幅ｅとは第
３図において実形状ゼロの時の検出器出力の示す
値の範囲をいう。ｄの値はフイードバツク制御系
の安定性を考慮して決定される値であり、本実施
例ではオーバーシユートが出ない範囲の最大値に
セツトしている。
器から得られた波打度から急峻度λを算出し、そ
の結果を第４図に示すように飽和型に認識してフ
イードバツク制御を実施している。第４図におけ
るｈの値は、圧延材３が平坦で張力が加わつてい
ない条件の下で形状検出器４が出力するノイズ幅
ｅおよびフイードバツク制御系の安定性を考慮し
て決定される値である。ここでノイズ幅ｅとは第
３図において実形状ゼロの時の検出器出力の示す
値の範囲をいう。ｄの値はフイードバツク制御系
の安定性を考慮して決定される値であり、本実施
例ではオーバーシユートが出ない範囲の最大値に
セツトしている。
以上のフイードバツク制御系は、第５図に示す
ブロツク図で表現することができる。この第５図
中に点線で囲んだ部分が第２図のDDC処理部６
で実行される内容である。但し目標値λrefは圧延
材を平坦にする目的のために、ゼロに固定されて
いる。ブロツク９は第３図に示した形状検出器の
出力値の認識方法を示す図であり、ブロツク１０
は積分器を示す。（Ｓはラプラス交換の演算子で
ある。）ブロツク１１は、最終スタンドの作業ロ
ールベンデイング力の応答を表わす伝達関数であ
り、ブロツク１２は作業ロールベンデイング力と
圧延材の形状との関係を表わす伝達関数である。
ブロツク１３は、最終スタンドの作業ロール直下
の圧延材の形状が、制御装置５に入力されるまで
の無駄時間τを表わしている。
ブロツク図で表現することができる。この第５図
中に点線で囲んだ部分が第２図のDDC処理部６
で実行される内容である。但し目標値λrefは圧延
材を平坦にする目的のために、ゼロに固定されて
いる。ブロツク９は第３図に示した形状検出器の
出力値の認識方法を示す図であり、ブロツク１０
は積分器を示す。（Ｓはラプラス交換の演算子で
ある。）ブロツク１１は、最終スタンドの作業ロ
ールベンデイング力の応答を表わす伝達関数であ
り、ブロツク１２は作業ロールベンデイング力と
圧延材の形状との関係を表わす伝達関数である。
ブロツク１３は、最終スタンドの作業ロール直下
の圧延材の形状が、制御装置５に入力されるまで
の無駄時間τを表わしている。
このフイードバツク制御系を安定とするために
は次式で示す条件を満足させることが必要であ
る。
は次式で示す条件を満足させることが必要であ
る。
∂λ7／∂F7・ｄ・ｋ≦ｈ（１≦ｋ≦３） ……(7)
かつ ｅ≦ｈ
この(7)式を満足するようにｈの値を定めること
により形状検出器４の特性によらず圧延材３を平
坦に修正するフイードバツク制御系を得ることが
できる。しかし、形状制御において最も望ましい
状態はセツトアツプ計算により求めた最適な作業
ロールベンデイング力Fnの下で圧延された圧延
材の初期形状が平坦になつており、DDCの操作
量ΔF7がゼロとなるものである。この状態を実現
するために次のような学習制御を行いセツトアツ
プ計算の精度向上を図つている。
により形状検出器４の特性によらず圧延材３を平
坦に修正するフイードバツク制御系を得ることが
できる。しかし、形状制御において最も望ましい
状態はセツトアツプ計算により求めた最適な作業
ロールベンデイング力Fnの下で圧延された圧延
材の初期形状が平坦になつており、DDCの操作
量ΔF7がゼロとなるものである。この状態を実現
するために次のような学習制御を行いセツトアツ
プ計算の精度向上を図つている。
学習制御は学習制御部７で行い、圧延中の圧延
実績値（前述の圧延条件予測値と同じ内容のも
の）と圧延材３が平坦になつた後のDDC操作量
を取り込むことにより圧延材の初期形状を求めセ
ツトアツプ計算の補正を行う。圧延材３の初期形
状を形状検出器４で求めることは、圧延材３の機
械的振動の影響に加え、圧延初期特有の現象であ
る圧延材の上送り、下送り、蛇行の影響が加わる
ためにより一層困難になる。したがつて、形状検
出器４の形状信号から初期形状を求めることはで
きないため、次に示す方法により初期形状を求め
る。
実績値（前述の圧延条件予測値と同じ内容のも
の）と圧延材３が平坦になつた後のDDC操作量
を取り込むことにより圧延材の初期形状を求めセ
ツトアツプ計算の補正を行う。圧延材３の初期形
状を形状検出器４で求めることは、圧延材３の機
械的振動の影響に加え、圧延初期特有の現象であ
る圧延材の上送り、下送り、蛇行の影響が加わる
ためにより一層困難になる。したがつて、形状検
出器４の形状信号から初期形状を求めることはで
きないため、次に示す方法により初期形状を求め
る。
すなわち、圧延材が平坦になつた時点のDDC
操作量ΔF7とセツトアツプ計算に用いている作業
ロールベンデイング力F7の圧延材の形状λ7への
影響係数 ∂λ7／∂F7＝∂f（p7、F7、r7、b7……）／∂F7……(8
) から次式により圧延材の初期形状λrを計算により
求める。ΔF7により変化した圧延材の形状変化量
Δλは、 Δλ＝∂λ7／∂F7・ΔF7 ……(9) である。初期形状の値がλrの時に操作量ΔF7を加
えた結果として圧延材の形状が平坦となつたこと
より、 λr＋∂λ7／∂F7・ΔF7＝０……(10) なる関係が得られる。なお、この値が０というこ
とは平坦を意味する。したがつて、(10)式より初期
形状λrは、 λr＝−∂λ7／∂F7・ΔF7 ……(11) として求められる。このようにすることにより、
形状検出器４からは求めることができなかつた初
期形状をDDCの操作量ΔF7と、板の形状に対す
る影響係数∂λ7／∂F7とから容易に求めることが可能 となつた。
操作量ΔF7とセツトアツプ計算に用いている作業
ロールベンデイング力F7の圧延材の形状λ7への
影響係数 ∂λ7／∂F7＝∂f（p7、F7、r7、b7……）／∂F7……(8
) から次式により圧延材の初期形状λrを計算により
求める。ΔF7により変化した圧延材の形状変化量
Δλは、 Δλ＝∂λ7／∂F7・ΔF7 ……(9) である。初期形状の値がλrの時に操作量ΔF7を加
えた結果として圧延材の形状が平坦となつたこと
より、 λr＋∂λ7／∂F7・ΔF7＝０……(10) なる関係が得られる。なお、この値が０というこ
とは平坦を意味する。したがつて、(10)式より初期
形状λrは、 λr＝−∂λ7／∂F7・ΔF7 ……(11) として求められる。このようにすることにより、
形状検出器４からは求めることができなかつた初
期形状をDDCの操作量ΔF7と、板の形状に対す
る影響係数∂λ7／∂F7とから容易に求めることが可能 となつた。
一方セツトアツプ計算に用いた圧延条件予測値
と圧延実績値とは必ず差があるので、セツトアツ
プ計算のみの補正を行うためには圧延実績値を用
いて(5)式により最終スタンド出側のモデル式に基
づく初期形状λcを再計算する。この計算結果λc
は、モデル式による圧延材の形状予想値で従来方
式のλrefに相当する量であり、 λ1＝ｆ（p1、F1、r1、b1、λ0、……） λ7＝ｆ（p7、F7−ΔF7、r7、b7、λ6、……） ……(12) なる計算により与えられる。
と圧延実績値とは必ず差があるので、セツトアツ
プ計算のみの補正を行うためには圧延実績値を用
いて(5)式により最終スタンド出側のモデル式に基
づく初期形状λcを再計算する。この計算結果λc
は、モデル式による圧延材の形状予想値で従来方
式のλrefに相当する量であり、 λ1＝ｆ（p1、F1、r1、b1、λ0、……） λ7＝ｆ（p7、F7−ΔF7、r7、b7、λ6、……） ……(12) なる計算により与えられる。
ここで、po、Fo、ro、bo、……No.ｎスタンドに
おける圧延実績値である。(11)式で求めた初期形状
λrと、圧延実績値よりモデル式で再計算して求め
た初期形状λcの差λc−λrを圧延材１本毎に指数平
滑した結果を次の圧延材のセツトアツプ計算に
おける形状目標値の補正値とすることにより初期
形状の良好な圧延材を得ることが可能となつた。
おける圧延実績値である。(11)式で求めた初期形状
λrと、圧延実績値よりモデル式で再計算して求め
た初期形状λcの差λc−λrを圧延材１本毎に指数平
滑した結果を次の圧延材のセツトアツプ計算に
おける形状目標値の補正値とすることにより初期
形状の良好な圧延材を得ることが可能となつた。
以上述べた如く、本発明による形状制御方法に
よれば、通常のフイードバツク制御には形状検出
器の検出出力値を用い、学習制御には形状検出器
の検出出力値を用いず、この圧延材の圧延が終了
した時点の形状制御操作量とこの操作量による圧
延材への形状影響係数を用いてセツトアツプ計算
値を補正して学習制御を行うので、形状検出器の
精度の限界内において可能な限りの圧延材の形状
品質を向上（具体的には従来との関係において約
３倍）させることができる。
よれば、通常のフイードバツク制御には形状検出
器の検出出力値を用い、学習制御には形状検出器
の検出出力値を用いず、この圧延材の圧延が終了
した時点の形状制御操作量とこの操作量による圧
延材への形状影響係数を用いてセツトアツプ計算
値を補正して学習制御を行うので、形状検出器の
精度の限界内において可能な限りの圧延材の形状
品質を向上（具体的には従来との関係において約
３倍）させることができる。
第１図は本発明の形状制御方法を実施するため
の制御装置を示すブロツク図、第２図は本発明の
制御方法の各処理を示すフローチヤート、第３図
は形状検出器の実形状に対する検出器出力の関係
を示す説明図、第４図は検出器出力に対する認識
値の関係を示す説明図、第５図は本発明における
フイードバツクループを示す説明図、第６図は圧
延材の変形状態を示す斜視図、第７図は圧延材の
形状の説明図、第８図は従来の形状検出信号の処
理の説明図、第９図は形状検出器の原理説明図で
ある。 １……補強ロール、２……作業ロール、３……
圧延材、４……形状検出器、５……制御装置、６
……DDC処理部、７……学習制御部、８……セ
ツトアツプ計算部、９，１０，１１，１２，１３
……ブロツク、Fo……No.ｎスタンドの作業ロー
ルベンデイング力。
の制御装置を示すブロツク図、第２図は本発明の
制御方法の各処理を示すフローチヤート、第３図
は形状検出器の実形状に対する検出器出力の関係
を示す説明図、第４図は検出器出力に対する認識
値の関係を示す説明図、第５図は本発明における
フイードバツクループを示す説明図、第６図は圧
延材の変形状態を示す斜視図、第７図は圧延材の
形状の説明図、第８図は従来の形状検出信号の処
理の説明図、第９図は形状検出器の原理説明図で
ある。 １……補強ロール、２……作業ロール、３……
圧延材、４……形状検出器、５……制御装置、６
……DDC処理部、７……学習制御部、８……セ
ツトアツプ計算部、９，１０，１１，１２，１３
……ブロツク、Fo……No.ｎスタンドの作業ロー
ルベンデイング力。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧延機の出側に設置された形状検出器の検出
信号に基づいて圧延機の形状をフイードバツク制
御する機能を有する圧延設備において、該形状検
出器の検出信号に基づいて圧延中の圧延材の形状
をフイードバツク制御し、該圧延材の圧延が終了
した時点における形状制御の操作量と、該操作量
による圧延材への形状影響係数とにより該圧延材
の初期形状を算出することを特徴とする圧延材の
形状制御方法。 ２ 特許請求の範囲第１項で求めた圧延材の形状
を用いて、次圧延材に対する圧延条件の初期設定
の補正を行うことを特徴とする圧延材の形状制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14737084A JPS6127111A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 圧延材の形状制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14737084A JPS6127111A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 圧延材の形状制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6127111A JPS6127111A (ja) | 1986-02-06 |
| JPH0373365B2 true JPH0373365B2 (ja) | 1991-11-21 |
Family
ID=15428689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14737084A Granted JPS6127111A (ja) | 1984-07-16 | 1984-07-16 | 圧延材の形状制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6127111A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE289229T1 (de) * | 1999-08-06 | 2005-03-15 | Muhr & Bender Kg | Verfahren zum flexiblen walzen eines metallbandes |
| EP1080800B1 (de) * | 1999-08-06 | 2005-01-12 | Muhr und Bender KG | Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes |
| JP6904314B2 (ja) * | 2018-07-17 | 2021-07-14 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 熱間圧延ラインのウェッジ制御装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5568110A (en) * | 1978-09-07 | 1980-05-22 | Nippon Steel Corp | Setting method for initial rolling of six-stage rolling mill |
| JPS5542188A (en) * | 1978-09-22 | 1980-03-25 | Nippon Steel Corp | Initial rolling setting method of six-highroll rolling mill |
| JPS6054217A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-03-28 | Hitachi Ltd | 圧延制御装置 |
-
1984
- 1984-07-16 JP JP14737084A patent/JPS6127111A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6127111A (ja) | 1986-02-06 |
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