JPH038844B2 - - Google Patents
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- JPH038844B2 JPH038844B2 JP55057833A JP5783380A JPH038844B2 JP H038844 B2 JPH038844 B2 JP H038844B2 JP 55057833 A JP55057833 A JP 55057833A JP 5783380 A JP5783380 A JP 5783380A JP H038844 B2 JPH038844 B2 JP H038844B2
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 74
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y02T10/641—
-
- Y02T10/642—
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- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は圧延機の速度制御装置に係り、特に
熱間仕上圧延機におけるルーパなし圧延システム
の制御装置に関する。
熱間仕上圧延機におけるルーパなし圧延システム
の制御装置に関する。
従来、熱間仕上圧延機においては各スタンド間
にルーパを設置し、スタンド間に発生する張力を
制御するようにしている。この動作原理は、圧延
機にかかる張力が変動するとルーパ位置が変化し
て張力変動が吸収されることにある。しかし、こ
のようなルーパによる張力制御には次の如き問題
がある。その第１は、ルーパが常時圧延材に接触
しているため圧延材を傷つけ易いことである。特
に圧延開始時に圧延材のかみ込みによつて、モー
タにはステツプ状の負荷が印加され速度が一時的
に低下する（インパクトドロツプという）。ルー
パ立上り時には非接触状態から接触状態に移行す
るため、接触の瞬間に圧延材に傷をつける。この
立上り時の対策として、従来ソフトタツチ制御が
提案されているが、非接触時の圧延材のルーパ量
を正確に予測しなければならず実用化は困難であ
る。
にルーパを設置し、スタンド間に発生する張力を
制御するようにしている。この動作原理は、圧延
機にかかる張力が変動するとルーパ位置が変化し
て張力変動が吸収されることにある。しかし、こ
のようなルーパによる張力制御には次の如き問題
がある。その第１は、ルーパが常時圧延材に接触
しているため圧延材を傷つけ易いことである。特
に圧延開始時に圧延材のかみ込みによつて、モー
タにはステツプ状の負荷が印加され速度が一時的
に低下する（インパクトドロツプという）。ルー
パ立上り時には非接触状態から接触状態に移行す
るため、接触の瞬間に圧延材に傷をつける。この
立上り時の対策として、従来ソフトタツチ制御が
提案されているが、非接触時の圧延材のルーパ量
を正確に予測しなければならず実用化は困難であ
る。
第２の問題はメインテナンスの問題である。つ
まり、ルーパの機械的、電気的要素の故障、事故
等に対するメインテナンスが困難である。第３の
問題はスタンド間距離が長くなることである。つ
まり、スタンド間にルーパを設置するためスタン
ド間距離を余り短くすることはできない。しかし
て、圧延材の品質上、熱間圧延における圧延中の
温度降下は少ない程望ましく、そのためにはスタ
ンド間距離は短い程良い。また、省エネルギーの
点から考えると、圧延中の温度降下を減少できれ
ば加熱炉の温度を下げることができ、この点から
もスタンド間距離の縮小が望まれる。さらに、第
４の問題はルーパの張力検出精度である。すなわ
ち、ルーパは圧延機が張力状態で圧延されて始め
て有効となるが、熱間圧延等の低張力圧延におい
ては時々圧縮力を生じルーパの張力検出は不可能
となる。これがミスロールの原因の１つとなつて
いる。
まり、ルーパの機械的、電気的要素の故障、事故
等に対するメインテナンスが困難である。第３の
問題はスタンド間距離が長くなることである。つ
まり、スタンド間にルーパを設置するためスタン
ド間距離を余り短くすることはできない。しかし
て、圧延材の品質上、熱間圧延における圧延中の
温度降下は少ない程望ましく、そのためにはスタ
ンド間距離は短い程良い。また、省エネルギーの
点から考えると、圧延中の温度降下を減少できれ
ば加熱炉の温度を下げることができ、この点から
もスタンド間距離の縮小が望まれる。さらに、第
４の問題はルーパの張力検出精度である。すなわ
ち、ルーパは圧延機が張力状態で圧延されて始め
て有効となるが、熱間圧延等の低張力圧延におい
ては時々圧縮力を生じルーパの張力検出は不可能
となる。これがミスロールの原因の１つとなつて
いる。
よつて、この発明の目的は上述の如き問題点を
解決し、能率的な圧延作業及び良好な張力制御を
行ない得る熱間圧延システムの制御装置を提供す
ることにある。また、他の目的は熱間圧延機にお
けるルーパを排除し、スタンド間距離を縮めるこ
とにより圧延材の温度降下を少なくし、圧延工場
の敷地面積の縮少、圧延機システムの低価格化及
びメインテナンスを容易にすることにある。
解決し、能率的な圧延作業及び良好な張力制御を
行ない得る熱間圧延システムの制御装置を提供す
ることにある。また、他の目的は熱間圧延機にお
けるルーパを排除し、スタンド間距離を縮めるこ
とにより圧延材の温度降下を少なくし、圧延工場
の敷地面積の縮少、圧延機システムの低価格化及
びメインテナンスを容易にすることにある。
以下に、この発明を説明する。
この発明は上述の目的に基づき熱間仕上圧延機
のルーパを排除し、これに伴つて生ずる問題、つ
まり圧延材料かみ込時にいわゆるモータインパク
トドロツプの除去、スタンド間張力の制御によ
り、ループ形成の排除を達成する。
のルーパを排除し、これに伴つて生ずる問題、つ
まり圧延材料かみ込時にいわゆるモータインパク
トドロツプの除去、スタンド間張力の制御によ
り、ループ形成の排除を達成する。
すなわち、モータインパクトドロツプの除去に
対しては、圧延開始前にモータに加わる圧延負荷
値以上の値でモータ速度制御系の電流指令値及び
電圧指令値を補正しておき、圧延材が圧延機にか
み込むと圧延力から実負荷を検出し、前流及び電
圧の補正値を差引くようにする。これによりモー
タ速度のインパクト効果はなくなり、かみ込時に
圧延材がループを作ることも阻止できる。また、
スタンド間張力の制御は圧延理論に基づいてモー
タの実負荷と圧延力から張力を検出し、スタンド
の速度制御を行なうようにしている。これら２つ
の制御により安定した圧延を行なうことができ
る。
対しては、圧延開始前にモータに加わる圧延負荷
値以上の値でモータ速度制御系の電流指令値及び
電圧指令値を補正しておき、圧延材が圧延機にか
み込むと圧延力から実負荷を検出し、前流及び電
圧の補正値を差引くようにする。これによりモー
タ速度のインパクト効果はなくなり、かみ込時に
圧延材がループを作ることも阻止できる。また、
スタンド間張力の制御は圧延理論に基づいてモー
タの実負荷と圧延力から張力を検出し、スタンド
の速度制御を行なうようにしている。これら２つ
の制御により安定した圧延を行なうことができ
る。
次に、この発明の具体的実施例について説明す
る。
る。
第１図はこの発明を熱間６タンデム仕上圧延機
に適用した場合の実施例であり、第３スタンド
F3における制御系のみを示している。図におい
て、１は矢印方向に圧延される圧延材、２はスタ
ンドF1〜F6で成る圧延機、３は圧延機のロール
駆動用のモータ、４はモータ３に取り付けられた
速度検出器、５は速度制御装置、６は主回路の電
流を制御する電流制御装置、７はモータ３の端子
電圧を制御する電圧調整装置、８はインパクトド
ロツプ等の負荷変化によつて生ずる速度変化を補
償する負荷補償装置、９は各スタンドにおけるモ
ータの電流、電圧、速度等から検出されるモータ
負荷トルク及び各スタンドの圧延力を圧延力検出
器（たとえばロードセルで成る）１１から入力
し、各スタンド間張力を所定の値に保つべく各ス
タンドの速度設定値ω1を補正する張力制御装置、
１０は相隣なるスタンドの速度比を調整し、スタ
ンド間で圧延材１がループ状にならないようにす
る速度比調整装置である。
に適用した場合の実施例であり、第３スタンド
F3における制御系のみを示している。図におい
て、１は矢印方向に圧延される圧延材、２はスタ
ンドF1〜F6で成る圧延機、３は圧延機のロール
駆動用のモータ、４はモータ３に取り付けられた
速度検出器、５は速度制御装置、６は主回路の電
流を制御する電流制御装置、７はモータ３の端子
電圧を制御する電圧調整装置、８はインパクトド
ロツプ等の負荷変化によつて生ずる速度変化を補
償する負荷補償装置、９は各スタンドにおけるモ
ータの電流、電圧、速度等から検出されるモータ
負荷トルク及び各スタンドの圧延力を圧延力検出
器（たとえばロードセルで成る）１１から入力
し、各スタンド間張力を所定の値に保つべく各ス
タンドの速度設定値ω1を補正する張力制御装置、
１０は相隣なるスタンドの速度比を調整し、スタ
ンド間で圧延材１がループ状にならないようにす
る速度比調整装置である。
また、その一部を詳細に示す第２図において、
１２は電圧調整装置７の出力をゲート制御してモ
ータ３を駆動するためのサイリスタブリツジ、１
３はモータ３に流れる電流を検出する電流検出
器、１４は負荷補償装置８内における電圧補償の
ゲインを調整するゲイン調整器、１５は負荷補償
装置８内における電流補償のゲインを調整するゲ
イン調整器、１６は乗算器、１７はモータ３の速
度信号から界磁の強さ（誘起電圧係数）ζΦの逆
数を求める関数発生器、１８は圧延力の最大予測
値P3Xと実際の圧延力との差をトルク信号に変換
するトルク変換器である。
１２は電圧調整装置７の出力をゲート制御してモ
ータ３を駆動するためのサイリスタブリツジ、１
３はモータ３に流れる電流を検出する電流検出
器、１４は負荷補償装置８内における電圧補償の
ゲインを調整するゲイン調整器、１５は負荷補償
装置８内における電流補償のゲインを調整するゲ
イン調整器、１６は乗算器、１７はモータ３の速
度信号から界磁の強さ（誘起電圧係数）ζΦの逆
数を求める関数発生器、１８は圧延力の最大予測
値P3Xと実際の圧延力との差をトルク信号に変換
するトルク変換器である。
このような構成において、圧延が開始される前
に圧延力の最大予測値P3Xを与えておく。圧延材
１が圧延機で圧延中か否かを問わず圧延力検出器
１１から無負荷時又は負荷時の圧延力が入力さ
れ、最大予測値P3Xとの差分ΔP3をトルク変換器
１８に供給する。トルク変換器１８はこの圧延力
差ΔP3に、通常トルクアームと称されるトルク変
換係数K1を乗じ、トルク偏差Δτを求める。すな
わち Δτ＝K1・ΔP3 ……(1) となる。
に圧延力の最大予測値P3Xを与えておく。圧延材
１が圧延機で圧延中か否かを問わず圧延力検出器
１１から無負荷時又は負荷時の圧延力が入力さ
れ、最大予測値P3Xとの差分ΔP3をトルク変換器
１８に供給する。トルク変換器１８はこの圧延力
差ΔP3に、通常トルクアームと称されるトルク変
換係数K1を乗じ、トルク偏差Δτを求める。すな
わち Δτ＝K1・ΔP3 ……(1) となる。
一方、関数発生器１７は速度検出器４の出力信
号ω3により ζΦ-1＝K2〓B（ωBωB） ＝K2ω3（ω3＞ωB） ……(2) の値を出力する。ただし、K2は定数、ωBはベー
ス速度（rad／sec）、ω3は実速度（rad／sec）で
ある。しかして、トルク偏差Δτと関数発生器１
７の出力信号ζΦ-1との積を乗算器１６で求め、
この積値をそれぞれゲイン調整器１４及び１５に
よつて高圧値及び電流値に変換する。かくして、
これらゲイン調整器１４及び１５の出力信号はそ
れぞれ速度制御装置５及び電流制御装置６の出力
を補正する。
号ω3により ζΦ-1＝K2〓B（ωBωB） ＝K2ω3（ω3＞ωB） ……(2) の値を出力する。ただし、K2は定数、ωBはベー
ス速度（rad／sec）、ω3は実速度（rad／sec）で
ある。しかして、トルク偏差Δτと関数発生器１
７の出力信号ζΦ-1との積を乗算器１６で求め、
この積値をそれぞれゲイン調整器１４及び１５に
よつて高圧値及び電流値に変換する。かくして、
これらゲイン調整器１４及び１５の出力信号はそ
れぞれ速度制御装置５及び電流制御装置６の出力
を補正する。
しかして、この負荷補償装置８により、速度制
御系全体に入力される外乱はモータ３にかかる実
負荷と、圧延力の実測値から入力した実負荷が相
殺されるため常に一定となり、負荷の急激な変
動、たとえばインパクトドロツプ時にもモータ３
の速度は変化しない。
御系全体に入力される外乱はモータ３にかかる実
負荷と、圧延力の実測値から入力した実負荷が相
殺されるため常に一定となり、負荷の急激な変
動、たとえばインパクトドロツプ時にもモータ３
の速度は変化しない。
一方、張力制御装置９は圧延中の各スタンドに
おける圧延力Pi、モータ３の電流Ii、電圧Vi及び
速度wiを入力し、下記式により第ｉスタンド出側
の張力Tiを演算する。
おける圧延力Pi、モータ３の電流Ii、電圧Vi及び
速度wiを入力し、下記式により第ｉスタンド出側
の張力Tiを演算する。
Gi＝AiViIi／wi−Aidwi／dt−A3wi ……(3)
ただし、A1、A2、A3は定数である。
−Ri／PiTi-1＋（Ri／Pi＋Ri+1／Pi+1）Ti−Ri+1／Ri+1
Ti+1 ＝（ai−Gi／Pi）−（ai+1−Gi+1／Pi+1） ……(4) ただし、aiは基準張力時の圧延トルクGiと圧延
力Piの比であり、圧延材１が第ｉスタンドにかみ
込んだときの圧延トルク、圧延力及び基準張力か
ら演算される。ところで前記張力関係式(4)は全ス
タンドについて成立するため、これをまとめてマ
トリツク形式で表わすと次のようになる。
Ti+1 ＝（ai−Gi／Pi）−（ai+1−Gi+1／Pi+1） ……(4) ただし、aiは基準張力時の圧延トルクGiと圧延
力Piの比であり、圧延材１が第ｉスタンドにかみ
込んだときの圧延トルク、圧延力及び基準張力か
ら演算される。ところで前記張力関係式(4)は全ス
タンドについて成立するため、これをまとめてマ
トリツク形式で表わすと次のようになる。
PT＝Ｇ ……(5)
ただし、Ｐは(4)式左辺の係数（ロール半径Riと
圧延力Piの比）で形成されるｎ×ｎ元マトリツク
ス、Ｔは各スタンドの張力Tiで構成されるベクト
ル、すなわち Ｔ＝（T1、T2、……、To） ……(6) で表わされるベクトル、Ｇは(4)式右辺の値で構成
されるベクトルである。(5)式のＰ、Ｇはいずれも
実測圧延力、実測圧延トルクで演算される値であ
り、(5)式のマトリツクス演算を行なうことによつ
て各スタンドの張力Tiは Ｔ＝P-1G ……(7) により演算される。(7)式で演算された張力Tiは基
準張力Tiからの偏差であり、この張力値にしたが
つて各スタンドのモータ速度を補正する。
圧延力Piの比）で形成されるｎ×ｎ元マトリツク
ス、Ｔは各スタンドの張力Tiで構成されるベクト
ル、すなわち Ｔ＝（T1、T2、……、To） ……(6) で表わされるベクトル、Ｇは(4)式右辺の値で構成
されるベクトルである。(5)式のＰ、Ｇはいずれも
実測圧延力、実測圧延トルクで演算される値であ
り、(5)式のマトリツクス演算を行なうことによつ
て各スタンドの張力Tiは Ｔ＝P-1G ……(7) により演算される。(7)式で演算された張力Tiは基
準張力Tiからの偏差であり、この張力値にしたが
つて各スタンドのモータ速度を補正する。
その補正量をΔωiとするとき、次式でΔωiを求
める。
める。
Δω＝BT ……(8)
ただし、Δω＝（Δω1、Δω2、……Δωo-1）Ｂは
影響係数マトリツクスである。
影響係数マトリツクスである。
以上のように、この発明装置によればスタンド
間にループを設置する必要がなくなると共に、ス
タンド間に厚み計、形状検出器等の検出器、スプ
レー等の温度制御装置を設置することができるよ
うになる。また、スタンド間距離を短くすること
ができこれによつて圧延機の温度降下を小さくす
ることができると共に、圧延機の設置面積を縮少
することができ圧延工場設置に当つての経済的メ
リツトは非常に大きい。さらにインパクトドロツ
プを解消しているので圧延材先端部から安定した
圧延を実施することができ歩留り、品質が向上す
ると共に、圧延機のメンテナンスも容易である。
さらにまた、ルーパが除去されたことにより圧延
材に傷をつけることがなく、圧延材の形状がよく
なる。
間にループを設置する必要がなくなると共に、ス
タンド間に厚み計、形状検出器等の検出器、スプ
レー等の温度制御装置を設置することができるよ
うになる。また、スタンド間距離を短くすること
ができこれによつて圧延機の温度降下を小さくす
ることができると共に、圧延機の設置面積を縮少
することができ圧延工場設置に当つての経済的メ
リツトは非常に大きい。さらにインパクトドロツ
プを解消しているので圧延材先端部から安定した
圧延を実施することができ歩留り、品質が向上す
ると共に、圧延機のメンテナンスも容易である。
さらにまた、ルーパが除去されたことにより圧延
材に傷をつけることがなく、圧延材の形状がよく
なる。
なお、上述の各装置はそれぞれ独立に実施する
ことができ、電算機によつても実施可能である。
ことができ、電算機によつても実施可能である。
第１図はこの発明の一実施例を示す系統ブロツ
ク図、第２図はその詳細を示す系統ブロツク図で
ある。各図を通し、同一部材同一装置には同一符
号を付す。 １……圧延材、２……圧延機、３……モータ、
４……速度検出器、５……速度制御装置、６……
電流制御装置、７……電圧調整装置、８……負荷
補償装置、９……張力制御装置、１０……速度比
調整装置、１１……圧延力検出器、１２……サイ
リスタブリツジ、１３……電流検出器、１４，１
５……ゲイン調整器、１６……乗算器、１７、…
…関数発生器、１８……トルク変換器。
ク図、第２図はその詳細を示す系統ブロツク図で
ある。各図を通し、同一部材同一装置には同一符
号を付す。 １……圧延材、２……圧延機、３……モータ、
４……速度検出器、５……速度制御装置、６……
電流制御装置、７……電圧調整装置、８……負荷
補償装置、９……張力制御装置、１０……速度比
調整装置、１１……圧延力検出器、１２……サイ
リスタブリツジ、１３……電流検出器、１４，１
５……ゲイン調整器、１６……乗算器、１７、…
…関数発生器、１８……トルク変換器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の圧延スタンドを有する連続圧延機であ
つて前記圧延スタンド間張力を検出し圧延スタン
ドの駆動電動機の制御をおこなう連続圧延機の制
御方法において、 圧延スタンドの圧延力と前記圧延スタンドの駆
動電動機の速度を検出し、 前記検出された圧延力と速度から前記圧延スタ
ンドの出側張力を演算し、前記演算された張力信
号により前記駆動電動機の速度設定値を補正し、 前記補正された速度設定値により制御される駆
動電動機の速度と、前記駆動電動機を有する圧延
スタンドの圧延力を検出し、当該検出値の変化に
応じて前記圧延スタンドの駆動電動機の電圧又は
電流値を補正することを特徴とする連続圧延機の
制御方法。 ２ 複数の圧延スタンドを有する連続圧延機であ
つて前記圧延スタンド間張力を検出し圧延スタン
ドの駆動電動機の制御をおこなう連続圧延機の制
御装置において、 圧延スタンドの圧延力を検出する圧延力検出手
段と、 前記駆動電動機の速度を検出する速度検出手段
と、 前記圧延力検出手段と速度検出手段による検出
値から前記圧延スタンドの出側張力を演算し、前
記演算された張力信号により前記駆動電動機の速
度設定値を補正する速度設定値補正手段と、 前記補正された速度設定値により制御される駆
動電動機の検出速度と、前記駆動電動機を有する
圧延スタンドの検出圧延力の変化に応じて前記圧
延スタンドの駆動電動機の電圧又は電流を補正す
る負荷補償手段とを備え、前記圧延スタンドの駆
動電動機を制御することを特徴とする連続圧延機
の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5783380A JPS55149716A (en) | 1980-05-02 | 1980-05-02 | Method and apparatus for controlling continuous rolling mill |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5783380A JPS55149716A (en) | 1980-05-02 | 1980-05-02 | Method and apparatus for controlling continuous rolling mill |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50035400A Division JPS6143121B2 (ja) | 1975-03-26 | 1975-03-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55149716A JPS55149716A (en) | 1980-11-21 |
| JPH038844B2 true JPH038844B2 (ja) | 1991-02-07 |
Family
ID=13066939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5783380A Granted JPS55149716A (en) | 1980-05-02 | 1980-05-02 | Method and apparatus for controlling continuous rolling mill |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55149716A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5930694U (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-25 | 株式会社東芝 | 圧延機の速度補償制御装置 |
-
1980
- 1980-05-02 JP JP5783380A patent/JPS55149716A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55149716A (en) | 1980-11-21 |
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