JPH0390207A - 板圧延時の蛇行制御方法 - 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】 【産業上の利用分野コ 本発明は、板材の圧延時に蛇行状態と同時にキャンバを
も制御するための方法に関する。

［従来の技術］ 板材を圧延する際、圧延中に板材がミル中心から逃げる
現象を生じる場合がある。この板逃げ現象が起こると板
材がサイドガイドに当たって絞り込みが発生し、ロール
に傷を付けたり左右の板幅端の板厚差が生じたりして、
製品品質の劣化や生産性の低下などを招くことになる。

この現象は、板材の尻抜は時つまり入側の張力が存在し
ない時に起こり易い。

その制御手段としては、従来、蛇行相当量を測定しその
量に比例したレベリング量を操作する手段や、蛇行相当
量と微分値とを加えた量に相当するレベリング量を操作
する手段などがある。また、蛇行量を測定する手段とし
ては、圧延機の左右荷重差を測定する手段や、センサで
左右板幅端の動きを測定する手段などが提案されている
。

一方、板材のキャンバ量を制御する手段としては、従来
、圧延機の入側にキャンバ計を設置して。

進入してくる板材のキャンバ量を測定しレベリング量を
変更する手段が用いられている。この手段は、主に厚板
圧延に適用されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、蛇行量とキャンバ量とは相互に影響し合うも
のであり、上述した従来の制御手段のように蛇行量ある
いはキャンバ量を抑えることにのみ着眼していると、一
方を制御すれば一方が犠牲になってしまう。特に、熱延
での板材の厚さが薄い領域での圧延時には、２つの制御
の矛盾が大きくなる。

本発明は、上記課題を解決しようとするもので、蛇行を
抑えながら、圧延された板材のキャンバをも同時に抑え
ることができるようにして、製品品質の向上をはかった
板圧延時の蛇行制御方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を遠戚するために、本発明の板圧延時の蛇行制
御方法（請求項１）は、圧延機の入側もしくは出側にお
ける板材の蛇行量と該蛇行量の時間微分値とを測定し、
測定された蛇行量およびその時間微分値に基づき所定時
間経過後に板材の蛇行量が許容範囲内に入るように一定
のレベリング変更量を演算し、該レベリング変更量を圧
下系制御装置へ送り圧延機を制御することにより蛇行量
を制御することを特徴としている。

また、本発明の板圧延時の蛇行制御方法（請求項２）は
、所定時間経過後に板材の蛇行量が許容範囲内に入るよ
うに板材の蛇行量と該蛇行量の時間微分値とに応じた一
定のレベリング変更量を予め演算し、その演算結果をテ
ーブルとして保管しておいてから、圧延機の入側もしく
は出側における板材の蛇行量と該蛇行量の時間微分値と
を測定し、測定された蛇行量およびその時間微分値と前
記テーブルとに基づき一定のレベリング変更量を得て、
該レベリング変更量を圧下系制御装置へ送り圧延機を制
御することにより蛇行量を制御することを特徴としてい
る。

さらに、本発明の板圧延時の蛇行制御方法（請求項３）
は、板材の入側ウェッジ量を実測し、請求項１もしくは
２記載の方法において、一定のレベリング変更量を演算
する際に実測した入側ウェッジ量を用いることを特徴と
している。

［作　　　用］ 上述した請求項１記戦の方法では、まず、板材の蛇行量
とその時間微分値とが測定され、測定結果に基づいて、
板材の入側ウェッジ量や圧延機のレベリングオフセット
量などが演算されるとともに、その演算結果を用いて、
今後の指定された時刻（所定時間経過後）に蛇行量が許
容範囲内に入るような一定のレベリング変更量が演算さ
れる。そして、このレベリング変更量に基づいて、圧下
系制御装置により圧延機が制御され、板材の蛇行量が抑
制制御される。

上述した請求項２記戦の方法では、実際の制御を行なう
前に、板材の蛇行量と該蛇行量の時間微分値とに応じて
、所定時間経過後に板材の蛇行量が許容範囲内に入るよ
うな一定のレベリング変更量が、予め演算されテーブル
として保管されている。そして、請求頂上記載の方法と
同様に、蛇行制御を行なうが、一定のレベリング変更量
の演算時には、測定された蛇行量およびその時間微分値
を、保管されているテーブルにあてはめて一定のレベリ
ング変更量を得ている。

また、請求項１，２記載の方法において、演算により求
めている板材のウェッジ量を実測することにより、一定
のレベリング変更量をより厳密に演算することが可能に
なる（ｉｌ請求項）。

［発明の実施例コ 以下１図面により本発明の一実施例としての板圧延時の
蛇行制御方法について説明すると、第１図は本発明の方
法を実施するための装置構成を示すブロック図であり、
この第１図において、１は圧延機、１ａは圧延機１の圧
延ロール、１ｂは圧下装置で圧下系制御袋Ｗ１１ｃによ
り制御され圧延機１におけるレベリング調整を行なうも
のであるまた、２は圧延機１へ進入して圧延される圧延
材（板材）、３は圧延材２の圧延機１人側における蛇行
量を測定する蛇行検出器、４は蛇行検出器３からの検出
信号を受けて圧延材２の蛇行量およびその時間微分値を
演算・測定する蛇行量処理演算部５は蛇行量処理演算部
４からの測定結果に基づき後述する演算式（７）〜（１
０）を用いて所定時間経過後に圧延材２の蛇行量が許容
範囲内に入るように一定のレベリング変更量ΔＳｃを演
算するレベリング変更量演算部で、この演算部５による
演算結果（ΔＳｃ）は圧延機１の圧下系制御装置１ｃへ
送信され、圧下装置１ｂにてレベリング出力し圧延機１
を制御することにより圧延材２の蛇行量が制御されるよ
うになっている。

次に、上記レベリング変更量演算部５で用いられる演算
式について説明する。まず、圧延材２の入側ウェッジ量
（圧延材２の左右板幅端の板厚差）をΔＨ１入側蛇行量
をΔｙ０、圧延機１のレベリングオフセット量をΔＳ０
、操作したレベリング量をΔＳ、圧延材２の出側ウェッ
ジ量をΔｈ、左右圧下率差をΔｒとすると、この左右圧
下率差Δｒは、次式（１）で与えられる。

Δ　ｒ：ＡＨΔＨ＋ＡｖΔｙ−Ａｓ（ΔＳ０＋ΔＳ）　
　　　　　　　　　　−＜１）ここで−Ａｌｅ　ＡＹ＋
　Ａｓは正の係数、また、Δｒ。

ΔＨは作業側増加が正、Δｙは廓動側逃げが正、ΔＳは
作業側開けが正である。

また、蛇行量Δｙは次式（２）で与えられる。

Δｙ”　ＫＥ　ｆ’ｆ″Δｒ　ｄｔｄｔ＋Δｙ　ｏ　　
　−（２）Ｇ。

（１）式−を（２）式に代入することにより（３）式が
得られ、その両辺を２１Ｗ微分して（４）式が得られる
。

Δｙ＝Ｋｐ：　ｆ　’　ｆ　’（ＡＨΔＨ＋ＡｙΔｙ−
Ａｓ（ΔＳＱ＋ΔＳ）〕ｄｔｄｔＧ 十Δｙ８ ・・・（３） ・・・（４） ２Ｎ微分方程式である（４）式の一般解としては、α＝
Ｑとすると、次の（５）式が得られる。

Δｙ＝＝Ｉ）ｅｘｐ（ａｔ）＋Ｆ・ｅｘｐ（−ａｔ）　
　＝（５）上記（２）〜（５）式において、ＫＥ、Ｄ、
Ｆはいずれも係数である。

さて、現実的な問題として、ΔＨの変化は無視できるオ
ーダーであるので、ΔＨを一定と仮定し、またΔＳは一
定とすると、（４）式の特解は次式（６）で表される。

なお、ここで、Ｃ２，Ｃ３，Ｃ，は圧延材２の入側での
蛇行量を知ることにより求められる係数である。

特解を含めたΔｙの解は（５）式および（６）式により
次式（７）となる。

ここで、 と置き換えるとともに、 １＝１．でΔｙ＝Δｙｌ、、 １＝１工でΔｙ覧ΔＶｈ＋ ｄΔｙ／ｄｔ−ａΔｙ１と すると。

上記（７）式より、 ＫＥＡ。

＋□（ΔＳ＋Δ、Ｓ、）＋Ｃ（ｔｏ） α２ ・・・（８） ＥＡＨ Δｙ、＝Ｄ匈ｅｘｐ（αｔ、）＋Ｆ’ｅｘｐ（−αｔ、
）−□ΔＨα２ となる。ここで、 とおくと、上記（８）〜（ｌＯ）式から未知数り、Ｆお
よびＶが決まる。時刻ｔ＝ｔＡでΔｙ＝ΔｙＡにする一
定のレベリング変更量ΔＳｃ、即ち所定時間ｔＡ経過後
に圧延材２の蛇行量Δｙが許容範囲ΔｙＡ以内に入るよ
うな一定のレベリング変更量ΔＳｃは、決定された未知
数り、Ｆ、Ｖを（７）式に代入することにより求められ
る。なお、上記（８）〜（１０）式中、ΔｙｏｔΔｙ１
＋ａΔｙ１は、本実施例においていずれも蛇行検出器３
および蛇行量処理演算部４により演算・測定される既知
のものである。また、（７）〜（１０）式によるレベリ
ング変更量ΔＳｃの演算は、レベリング変更量演算部５
にて行なわれる。

また、本実施例では、圧延材２の入側ウェッジ量ΔＨを
Ｖに含めて未知数とし、（８）〜（１０）式の解として
求めているが、この入側ウェッジ量ΔＨを時間経過とと
もに測定すれば、（６）式と、この（６）式から導出さ
れる（７）式とにおいて、さらに厳密に一定のレベリン
グ変更量ΔＳｃを求めることができる。

上述のような演算機能を有するレベリング変更量演算部
５をそなえた本実施例の装置では、蛇行検出器３により
、時刻１＝１．での圧延材２の蛇行量Δｙ０を検出し、
蛇行量処理演算部４に記憶する。また、同様に微小時間
経過後（ｔ＝ｔｔ）の圧延材２の蛇行量Δｙユを検出し
蛇行量処理演算部４に送信し、記憶した蛇行量Δｙ　ｏ
　ｋΔｙ１とに基づき蛇行量の時間微分値ｄΔｙ／ｄｔ
＝ａΔｙ工を演算する０次に、蛇行量処理演算部４から
蛇行量Δ３’　ｏ　ｅΔｙユおよびその時間微分値ａΔ
ｙ工をレベリング変更量演算部５へ送信し、前述したよ
うに（７）〜（１０）式を用いてレベリング変更量ΔＳ
ｃを演算する。そして、演算されたレベリング変更量Δ
Ｓｏに基づいて、圧下系制御装置１ｃにより圧延機１の
圧下装置１ｂが制御され、圧延材２の蛇行量が抑制制御
されることになる。

本実施例の装置による具体的な効果を、従来制御、無制
御の場合と比較しながら第２図（ａ）〜（ｃ）に示す。

各図はそれぞれキャンバ曲率、板蛇行量、板ウェッジ量
の変化を示しているが、いずれの図からも明らかなよう
に、本実施例の装置を用いることで、キャンバ曲率、板
蛇行量、板ウェッジ量の変化がいずれも小さくなる。

このように、本実施例の蛇行制御方法によれば、板圧延
において圧延材２の蛇行を許容範囲に確実に抑えること
ができるとともに、圧延材２のキャンバやウェッジ量を
も同時に抑えることができるので、圧延工程および次工
程での圧延トラブルを著しく低減できるほか、製品品質
が大幅に向上するのである。

ところで、上述した実施例では、実際の蛇行制御中に測
定されたデータに基づき、（７）〜（１０）式を用いて
レベリング変更量演算部５においてリアルタイムで一定
のレベリング変更量ΔＳｃを演算しているが、請求項２
記載の方法に従い、実際の蛇行制御を行なう前に、圧延
材２の蛇行量Δｙとその時間微分値δΔｙとを適当に区
分し、各区分ごとに、所定時間経過後に圧延材２の蛇行
量が許容範囲内に入るような一定のレベリング変更量Δ
Ｓｃを、予め演算して、下表１のようなレベリング変更
テーブルとして図示しないメモリ等に保管してもよい。

このテーブル作成時には、基準鋼種の標準パスについて
所定時間経過後に蛇行量Δｙが許容範囲に入る一定のレ
ベリング変更量ΔＳｃが、蛇行量Δｙの範囲ａ　Ｎｄご
とに５個に区分した時間微分値δΔｙの２０区分それぞ
れについて、前述した（７）〜（１０）式に基づいて予
め演算され、下表１に示すごとく、テーブルに格納され
る。

なお、蛇行量Δｙの範囲ａ　＝　ｄは、例えば、第３図
（ａ）、（ｂ）に示すように殻定される。また、第３図
（ａ）中の矢印は、時間微分ベクトルを示している。

表 １ なお、範囲記号ｂ−ｄについては、蛇行量範囲が負（−
）側に対しても同様にテーブルをもつ。

そして、実際の蛇行制御時における一定のレベリング変
更量ΔＳｃの演算時には、蛇行検出器３および蛇行量処
理演算部４にて演算・測定された蛇行量Δｙおよびその
時間微分値δΔｙを、保管されている上記表１にあては
め、これらの値ΔｙおよびａΔｙ対応する基準レベリン
グ変更量ΔＳＣ。

を選択する。さらに、レベリング変更量演算部５におい
て、当該圧延材２の鋼種補正係数Ｋ　Ｋ　＋板厚補正係
数ＫＡおよび圧延速度補正係数Ｘ＜Ｓにより、選択した
基準レベリング変更量ΔＳＣｏに対して下記（１１）式
に基づく補正処理を施して、一定のレベリング変更量Δ
Ｓｃを求めている。

このようにして得られた一定のレベリング変更量ΔＳｃ
に基づいて、圧下系制御装置１ｃにより圧延機１の圧下
装置１ｂを制御し、圧延材２の蛇行量を抑制制御するこ
とで、上記実施例と同様の効果が得られる。

なお、上記実施例では、圧延＋１１の入側に設置した蛇
行検出器３により圧延材２０入側蛇行量を測定している
が、圧延機１の出側での圧延材２の蛇行量または圧延ロ
ールｌａ直下での圧延材２の蛇行量を測定することによ
っても、本発明の制御方法を実施できることはいうまで
もない。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の板圧延時の蛇行制御方法
（請求項１，２）によれば、蛇行量およびその時間微分
値に基づき所定時間経過後に板材の蛇行量が許容範囲内
に入るような一定のレベリング変更量を得て、このレベ
リング変更量に基づいて圧延機を制御するので、板材の
蛇行を許容範囲に確実に抑制できると同時に、板材のキ
ャンバやウェッジ量をも抑制でき、圧延工程および次工
程での圧延トラブルを著しく低減できるほか、製品品質
を大幅に向上できる効果がある。

また、板材の入側ウェッジ量の実測結果を、−定のレベ
リング変更量を演算する際に用いることにより（請求項
３）、一定のレベリング変更量を極めて厳密に求めるこ
とができ、制御精度をより向上させることができる効果
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての板圧延時の蛇行制御
方法を実施するための装置構成を示すブロック図、第２
図（ａ）〜（ｃ）はいずれも上記実施例の効果を説明す
るためのグラフ、第３図（ａ）。 （ｂ）はいずれも蛇行量の範囲記号を説明するための図
である。 図において、１−圧延機、１ａ−圧延ロール、１ｂ−圧
下装置、１ｃ−圧下系制御装置、２−圧延材（板材）、
３−蛇行検出器、４−蛇行量処理演算部、５−レベリン
グ変更量演算部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧延機の入側もしくは出側における板材の蛇行量
   と該蛇行量の時間微分値とを測定し、測定された蛇行量
   およびその時間微分値に基づいて、所定時間経過後に前
   記板材の蛇行量が許容範囲内に入るように一定のレベリ
   ング変更量を演算し、該レベリング変更量を前記圧延機
   の圧下系制御装置へ送り前記圧延機を制御することによ
   り前記板材の蛇行量を制御することを特徴とする板圧延
   時の蛇行制御方法。
2. （２）所定時間経過後に板材の蛇行量が許容範囲内に入
   るように前記板材の蛇行量と該蛇行量の時間微分値とに
   応じた一定のレベリング変更量を予め演算し、その演算
   結果をテーブルとして保管しておいてから、圧延機の入
   側もしくは出側における板材の蛇行量と該蛇行量の時間
   微分値とを測定し、測定された蛇行量およびその時間微
   分値と前記テーブルとに基づいて一定のレベリング変更
   量を得て、該レベリング変更量を前記圧延機の圧下系制
   御装置へ送り前記圧延機を制御することにより前記板材
   の蛇行量を制御することを特徴とする板圧延時の蛇行制
   御方法。
3. （３）前記板材のウェッジ量を実測し、前記一定のレベ
   リング変更量を演算する際に、実測したウェッジ量を用
   いることを特徴とする請求項１または２記載の板圧延時
   の蛇行制御方法。