JPH04200915A - Method for controlling plate thickness in rolling mill - Google Patents

Method for controlling plate thickness in rolling mill

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JPH04200915A
JPH04200915A JP2339100A JP33910090A JPH04200915A JP H04200915 A JPH04200915 A JP H04200915A JP 2339100 A JP2339100 A JP 2339100A JP 33910090 A JP33910090 A JP 33910090A JP H04200915 A JPH04200915 A JP H04200915A
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plate thickness
rolling
roll
disturbances
disturbance
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Ikuya Hoshino
星野 郁弥
Tatsuro Matsuura
松浦 達郎
Teiichi Abe
阿部 禎一
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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
    • B21B37/58Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/66Roll eccentricity compensation systems

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

Abstract

PURPOSE:To control plate thickness with high accuracy by operating controlling device for disturbance due to the eccentricity of a roll in addition to plate thickness controlling method by thickness indicators and rolling load meters on the outlet side and on the inlet side. CONSTITUTION:When disturbances given to a rolling mill are corrected, a rolling roll gap is not only adjusted but the disturbances are classified into a disturbance by the essentrically of the roll and a disturbance by thermal expansion and friction, etc., of the roll and a rolling roll gap adjusting device and a rolling roll or payoff reel speed adjusting device are operated respectively in accordance with the estimate of each those disturbance values and controlled to constrain the variation of plate thickness. Not only the plate thickness on the inlet side, the plate thickness on the outlet side, the tension, the rolling load which are conventionally signals for estimating and detecting the disturbances but the variation of the plate thickness by the eccentricity of the roll can be controlled. Consequently, high accuracy rolling of the plate thickness can be executed.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、圧延機における板厚制御方法の改良に係り、
特に周期的に発生ずる板厚変動を抑制して、より高い板
厚精度を得ることの出来る方法に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Technical Field) The present invention relates to an improvement in a method for controlling plate thickness in a rolling mill.
In particular, the present invention relates to a method that can suppress periodic plate thickness fluctuations and obtain higher plate thickness accuracy.

(背景技術) 従来から、圧延機の板厚制御においては、圧延ロールギ
ャップを変化させているが、この圧延ロールギャップ操
作のみにて板厚を制御しようとすると、そのロールギャ
ップ変更に伴なう張力変化、特に後方張力変化により、
所期の板厚精度が得られないところから、板厚制御を考
える上では、張力制御も同時に行なう必要があった。
(Background technology) Traditionally, the rolling mill roll gap has been changed to control the plate thickness of a rolling mill, but if you try to control the plate thickness only by operating the rolling roll gap, it will be difficult to control the plate thickness due to the change in the roll gap. Due to tension changes, especially rear tension changes,
Since the desired plate thickness accuracy could not be obtained, when considering plate thickness control, it was necessary to also perform tension control at the same time.

このため、そのような板厚制御と張力制御を共に行なう
べく、従来から、幾つかの手法が提案され、また本発明
者らにあっても、先に特願昭61−6014/I号や特
願昭62−2532/19号として、圧延ロールギャッ
プ制御と圧延ロール速度制御を連結させて同時に行ない
、高精度の板厚制御を行なう手法を提案した。
For this reason, several methods have been proposed in the past to perform both thickness control and tension control, and the inventors have previously proposed patent application No. 61-6014/I and In Japanese Patent Application No. 62-2532/19, we proposed a method in which rolling roll gap control and rolling roll speed control are connected and performed simultaneously to achieve highly accurate plate thickness control.

なかでも、本発明者らが、特願昭62−253249号
において明らかにした板厚制御手法は、圧延荷重変化、
入側板厚変化、出側板厚変化、張力変化の検出値に基づ
いて、圧延機に加わる外乱を圧延ロール速度調整(また
はペイオフリール電流調整、換言すればペイオフリール
電流の制御によるペイオフリール速度調整)のみにより
補正すべき外乱、圧延ロールギャップ調整のみにより補
正すべき外乱、及びそれらの両者により補正すべき外乱
に分類して、各外乱の値の推定を行ない、その推定値に
応して圧延ロールギャップ及び圧延ロール速度若しくは
ペイオフリール電流(速度)の調整装置をそれぞれ操作
して、板厚変動を抑制するようにしたものであるところ
から、それぞれの制御装置に不要な指令を与えることが
少なくなり、それ故に外乱が加わった場合の板厚張力の
変動が小さくなることに加えて、外乱推定に使用する検
出信号として、入側の板厚と出側の板厚と張力と圧延荷
重の4種類を使用するものであるところから、圧延機に
加わる外乱をより正確に推定することが可能となり、そ
して、それらの外乱に適した外乱補償を行なうことが出
来るところから、より高精度な板厚を得ることが出来る
特徴を発揮するものである。
Among them, the plate thickness control method disclosed by the present inventors in Japanese Patent Application No. 62-253249 is based on changes in rolling load,
Adjust the rolling roll speed (or adjust the payoff reel current, in other words, adjust the payoff reel speed by controlling the payoff reel current) to adjust the disturbance applied to the rolling mill based on the detected values of the change in the thickness of the inlet side, the change in the outlet side, and the tension change. Disturbances that should be corrected only by adjusting the rolling roll gap, disturbances that should be corrected only by adjusting the rolling roll gap, and disturbances that should be corrected by both of them are estimated. Since the gap and rolling roll speed or payoff reel current (speed) adjustment devices are operated to suppress plate thickness fluctuations, unnecessary commands are less likely to be given to each control device. Therefore, in addition to reducing the variation in plate thickness tension when a disturbance is applied, there are four types of detection signals used for disturbance estimation: inlet side plate thickness, outlet side plate thickness, tension, and rolling load. Since it uses a rolling mill, it is possible to more accurately estimate the disturbances applied to the rolling mill, and it is also possible to perform disturbance compensation suitable for those disturbances, which allows for more accurate plate thickness measurement. It shows the characteristics that can be obtained.

しかしながら、このような優れた特徴を発揮する板厚制
御方法にあっても、圧延時のロール偏心による周期的な
板厚変動に対して、それを抑制するという点においては
、全く無力なものであったのである。即ち、圧延機のロ
ール、特にバックアップロールの回転中心とロール軸心
とがずれており、そしてそのようなロール偏心状態下に
おいて、ロールが回転せしめられることにより、周期的
な板厚変動が惹起されることとなるのであるが、上記し
た特願昭62−253249号に示された板厚制御方法
においては、そのような周期的な板厚変動に対しては全
く顧慮されていなかったのである。
However, even with plate thickness control methods that exhibit such excellent characteristics, they are completely powerless in terms of suppressing periodic plate thickness fluctuations caused by roll eccentricity during rolling. There it was. In other words, the center of rotation of the rolling mill rolls, especially the backup roll, is misaligned with the roll axis, and when the rolls are rotated under such roll eccentricity, periodic sheet thickness fluctuations are caused. However, in the plate thickness control method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 62-253249, no consideration was given to such periodic variations in plate thickness.

(解決課題) ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであって、その課題とずろところは、先の特願
昭62−253249号に開示された圧延機の板厚制御
方法を改良して、圧延機に加わる外乱をより一層正確に
推定し、そしてそれらの外乱に適した外乱補償を行なう
ことによって、周期的に発生ずるロール偏心による板厚
変動を抑制し、より高精度の板厚を得ることが出来るよ
うにするごとにある。
(Problem to be solved) Here, the present invention has been made against the background of the above-mentioned circumstances, and the problem and problem lies in the plate thickness of the rolling mill disclosed in the earlier Japanese Patent Application No. 62-253249. By improving the control method, estimating the disturbances applied to the rolling mill more accurately, and performing disturbance compensation suitable for those disturbances, we can suppress plate thickness fluctuations caused by roll eccentricity that occur periodically, and improve This is done to ensure that highly accurate plate thickness can be obtained.

(解決手段) そして、本発明にあっては、上記の如き課題を解決する
ために、圧延ロールギャップ調整装置と圧延ロール若し
くはペイオフリール速度調整装置とを備えた圧延機にお
ける板厚制御方法にして、所定の圧延スタンドにおける
圧延荷重変化、入側板厚変化、出側板厚変化及び後方張
力変化を検出し、それらの検出値に基づいて、該圧延機
に加わる外乱を、圧延ロール速度調整のみにより補正す
べき外乱、圧延ロールギャップ調整のみにより補正すべ
き外乱、及び圧延ロール若しくはペイオフリール速度調
整と圧延ロールギャップ調整の両者により補正すべき外
乱に分類すると共に、該圧延ロールギャップ調整のみに
より補正すべき外乱を、更に、ロール偏心による外乱と
ロール偏心以外の、ロール熱膨張、ロール摩耗等による
外乱とに分類して、それら各外乱の値の推定を行ない、
その推定値に応じて前記圧延ロールギャップ調整装置及
び圧延ロール若しくはペイオフリール速度調整装置をそ
れぞれ操作して、かかる圧延機における板厚変動を抑制
するようにしたことを特徴とする圧延機における板厚制
御方法を、その要旨とするものである。
(Solution Means) In order to solve the above problems, the present invention provides a method for controlling plate thickness in a rolling mill equipped with a roll gap adjustment device and a roll or payoff reel speed adjustment device. , detect changes in rolling load, inlet side plate thickness, outlet side plate thickness changes, and rear tension changes in a predetermined rolling stand, and based on these detected values, correct disturbances applied to the rolling mill only by adjusting the rolling roll speed. Disturbances that should be corrected only by adjusting the roll gap, disturbances that should be corrected by adjusting the roll or payoff reel speed, and disturbances that should be corrected by adjusting the roll gap only. The disturbance is further classified into disturbance due to roll eccentricity and disturbance due to roll thermal expansion, roll wear, etc. other than roll eccentricity, and the value of each of these disturbances is estimated.
The plate thickness in the rolling mill is characterized in that the rolling roll gap adjusting device and the rolling roll or payoff reel speed adjusting device are respectively operated according to the estimated value to suppress plate thickness variation in the rolling mill. The gist is the control method.

要するに、本発明は、センサとして、入側板厚計、出側
板厚a1、圧延荷重計及び入側張力計を備えた圧延機を
用いる、特願昭62−253249号に従う板厚制御方
法において、圧延機に加わる外乱を三つに分類すると共
に、そのうちの圧延口−ルギャンプ調整のみにより補止
ずべき外乱を、更に、ロール偏心による外乱と、ロール
偏心以外のロール熱膨張、ロール摩耗等による外乱とに
分類して、それらの外乱の値の推定を行なうようにした
4)のであって、かかる先願特許方法に比べて、周期的
に板厚変動を惹起するロール偏心による外乱を推定し、
それに基づいて所定の調整装置の操作を行なうことによ
り、そのような周期的な板厚変動が抑制され得る分、よ
り−・層高精度の板厚を実現することが出来るのである
In short, the present invention provides a method for controlling a plate thickness according to Japanese Patent Application No. 62-253249, which uses a rolling mill equipped with an inlet plate thickness gauge, an outlet plate thickness a1, a rolling load meter, and an inlet tension gauge as sensors. Disturbances applied to the machine are classified into three types, and among these, disturbances that cannot be compensated for only by adjusting the rolling head and leg gap are classified into disturbances caused by roll eccentricity, and disturbances caused by roll thermal expansion, roll wear, etc. other than roll eccentricity. 4), and compared to the prior patented method, the disturbance due to roll eccentricity that periodically causes plate thickness fluctuations is estimated,
By operating a predetermined adjustment device based on this, such periodic plate thickness fluctuations can be suppressed, and it is therefore possible to realize a plate thickness with higher layer accuracy.

(具体的構成・実施例) 以下に、本発明について、更に具体的に説明することと
する。
(Specific Configuration/Examples) The present invention will be explained in more detail below.

先ず、冷間圧延機の数式モデルは、次式(1)〜(5)
にて表わされる。なお、ここでは、ジングルスタンドの
圧延機が対象とされ、従って圧延ロールのギャップ変更
指令:u9と、ペイオフリール(巻き戻しリール)電流
の変更指令:I、oR1換言すればペイオフリール速度
変更指令が求められることとなる。
First, the mathematical model of the cold rolling mill is expressed by the following equations (1) to (5).
It is expressed as Note that here, the rolling mill of the jingle stand is targeted, and therefore the rolling roll gap change command: u9 and the payoff reel (rewinding reel) current change command: I, oR1 In other words, the payoff reel speed change command is It will be required.

・ ・ ・(3) h−ε、・σ、モε、・(S十ds)」−ε1.・H−
1−dl。
・ ・ ・(3) h−ε,・σ,moε,・(S0ds)”−ε1.・H-
1-dl.

・ ・ ・(4) Po−ε、・ σ、+(εs−1)(S + ds)+
εo ’ H+ d h ・・ ・(5) これらの式において、各記号の意味は、次の通りであり
、それぞれの変数は、成る定常値からの微少偏差を定常
値で無次元化したものである。
・ ・ ・(4) Po−ε,・σ, +(εs−1)(S + ds)+
εo' H+ d h... (5) In these equations, the meaning of each symbol is as follows, and each variable is a non-dimensional value obtained by making a slight deviation from a steady-state value into a steady-state value. be.

σb =入側張力 H:入側板厚 PH:ミル伸び(−圧延荷重/ミル定数)h :出側板
厚 S :ロールギャップ us :ロールギャップ変更指令 N、。□ :ペイオフリール回転数 ■1・。、l :ペイオフリール電流(変更指令)d 
s、 d N、 d h  :外乱M1.MN、MS、
MH,Qe、Q+、ε1.ε8.ε□:圧延条件等で決
まる係数 また、圧延機の制御目的を数式で表すと、次のようにな
る。
σb = Entrance side tension H: Entrance side plate thickness PH: Mill elongation (-rolling load/mill constant) h: Output side plate thickness S: Roll gap us: Roll gap change command N,. □: Payoff reel rotation speed ■1. , l: Payoff reel current (change command) d
s, d N, d h: Disturbance M1. M.N., M.S.
MH, Qe, Q+, ε1. ε8. ε□: Coefficient determined by rolling conditions, etc. Also, the purpose of controlling the rolling mill can be expressed mathematically as follows.

h−σ、−0     ・・・(6) ここで、I PORからNPOR及びU、からSへの応
答性をそれぞれ調整するため、次のような操作を与える
h-σ, -0 (6) Here, in order to adjust the responsiveness from IPOR to NPOR and from U to S, the following operations are performed.

I POR−ω+ NPOR+ Ll +’     
・・・(7)us =ωsS 1−us’      
  ・・18)但し、ωI、ωS:フィードハックゲイ
ン、u、I 、 usl  、新たな操作量である。
I POR-ω+ NPOR+ Ll +'
...(7) us = ωsS 1-us'
...18) However, ωI, ωS: feed hack gain, u, I, usl, new manipulated variables.

そして、」二記(7)及び(8)式のフィードバックに
より、システムの極は、近似的に、 ・ ・ ・(9) から、次のように調整される。
Then, by the feedback of equations (7) and (8), the poles of the system are approximately adjusted as follows from (9).

ここにおいて、外乱を補償し、制御目的(6)式を達成
するフィードフォワード制御は、次のようになる。
Here, the feedforward control that compensates for the disturbance and achieves the control objective (6) is as follows.

・ ・ ・02) ここで、対処すべき外乱としては、次のようなものを考
える。
・ ・ ・02) Here, consider the following disturbances that should be dealt with.

ds =dsC4−d、S        −−−(+
3)・・・θつ at−acosωL      ・・・(15′)一−
−d、−0・・・06) at dN =0            ・ ・ ・(17
)L なお、かかる03)式におけるdsCは、ロール偏心以
外の、ロール熱膨張、ロール摩耗、圧延材料の変形抵抗
変化等による外乱を表し、またdSsは、ロール偏心に
よる外乱を表しており、更にωは、偏心角周波数である
ds = dsC4-d, S ---(+
3)...θat-acosωL...(15')-
-d, -0...06) at dN =0 ・ ・ ・(17
)L In this equation 03), dsC represents a disturbance other than roll eccentricity due to roll thermal expansion, roll wear, deformation resistance change of the rolled material, etc., and dSs represents a disturbance due to roll eccentricity, and ω is the eccentric angular frequency.

ところで、かかる03)〜0′7)式及び入側板厚変動
(H)の微分値が「0」であると考えると、フィードフ
ォワード制御は、次のように簡略化することが出来る。
By the way, if it is considered that the differential value of the equations 03) to 0'7) and the entrance side plate thickness variation (H) is "0", the feedforward control can be simplified as follows.

us’ =−Tsωd、′十(1−ω)・・・・08) 従って、」二記の(7)、 (8)、 08)及び09
)式より、操作量は次のように与えられる。
us' = -Tsωd,'10(1-ω)...08) Therefore, (7), (8), 08) and 09 of ``2''
), the manipulated variable is given as follows.

us =ω5S−TSωds’+(1−us) −・・
・C!([1 u +  = ω+ (NllOR+ d N)・ ・
 ・ (211 そして、このQO及び09式を実現するため、以下では
、オブザーバによる外乱推定の方法について述べる。
us = ω5S-TSωds'+(1-us) -...
・C! ([1 u + = ω+ (NllOR+ d N)・・
(211) In order to realize this QO and Equation 09, a method of estimating disturbance using an observer will be described below.

1i]」1−□ジ推冗オブ準二L ”&ss、 ”l、 f;:ds3.  dh ノ推定
値テ既知関数テあるとすると、前記(3)、 (4)、
 04)、 Ci1式より、ds′+S推定オブザーバ
は、次のように与えられる。
1i]" 1-□JijoobjunjiL "&ss, "l, f;:ds3. Assuming that the estimated value of dh is a known function, the above (3), (4),
04), From the Ci1 formula, the ds'+S estimation observer is given as follows.

・ ・ ・t22) y、−g+Ksc+’;JS” 十−ghε S ・ ・ ・@ ε 3          ε S         
 ε S・ ・ ・Q41 U、−us宮 Tsω’iss +(1−ωS)・ ・
 ・(2荀 但し、g、KsCは、S、dscの推定値である。3’
h  ?hが推定誤差、k、がオブザーバゲインである
・ ・ ・t22) y, -g+Ksc+';JS" 10-ghε S ・ ・ ・@ ε 3 ε S
ε S・・・Q41 U, −us Tsω'iss +(1−ωS)・・
・(2) However, g, KsC are estimated values of S, dsc. 3'
h? h is the estimation error and k is the observer gain.

そして、上記t22)〜I2ω式より、d、c、S推定
オブザーバは次のようになる。なお、推定誤差(yh’
S’h)において、hヶのみが若干の時間遅れ(ロール
スタンドと板厚計との間の材料移送時間)があるが、(
d/d t)・g、’=oという外乱を対象としている
ために、問題はない。また、hX番J板厚計で検出され
る出側板厚である。
From the above equations t22) to I2ω, the d, c, and S estimation observers are as follows. Note that the estimation error (yh'
S'h), only h has a slight time delay (material transfer time between roll stand and plate thickness gauge), but (
Since the target is the disturbance d/d t)・g,'=o, there is no problem. Also, it is the outlet side plate thickness detected by the hX No. J plate thickness gauge.

・ ・ ・(26) 但し、a、−(ω、−1,) /Ts a2−−−に5である。・ ・ ・(26) However, a, - (ω, -1,) /Ts a2--- is 5.

b  dss−Uニー推定−オブザーバ前記(4)、 
(5)及び09式より、d sS 、  a sS推定
オブザーバは、次のように与えられる。
b dss-U knee estimation-observer (4) above,
From (5) and Equation 09, the d sS and a sS estimation observers are given as follows.

ys(を−τ) =h、  P+4(t−τ)    
−−・Q81’Si’、(t−τ)−宮(を−τ) −
l−’JsS(t−τ)+fsc(t、−τ) ・・・e8) 上式で、τは、ロールスタンドと板厚計との間の材料移
送時間であり、τだけ時間をずらして考えているのは、
全てhX (板厚計検出による出側板厚)に時間を合わ
せるためである。また、上記(4)及び(5)式より、 hX=S(t−r) +ds”(t−r) +ds’(
t−T)十P。(を−τ) ・・・(30) であるから、(yS(t−τ) −ys(t−τ)〕は
、d sS、  d 5s(7)推定誤差となる。但し
、K SS+  、、sが推定値で、k El、  k
 E2はオブザーバゲインである。
ys(-τ) = h, P+4(t-τ)
--・Q81'Si', (t-τ)-Moya (-τ)-
l-'JsS(t-τ)+fsc(t,-τ)...e8) In the above formula, τ is the material transfer time between the roll stand and the plate thickness gauge, and if the time is shifted by τ, What I'm thinking is
This is to adjust the time to hX (the thickness of the exit side plate detected by the plate thickness gauge). Also, from the above equations (4) and (5), hX=S(t-r) +ds"(t-r) +ds'(
t-T) 10P. (−τ) ...(30) Therefore, (yS(t-τ) -ys(t-τ)] is the estimation error of d sS, d 5s (7). However, K SS+ , , s are estimated values, k El, k
E2 is an observer gain.

また、」−記(5)〜(29)式より、次式が得られる
Further, from equations (5) to (29), the following equation is obtained.

−g(t−r)−’Jsc(t−−r) 1・・・(3
D なお、 fss(t−τ) =a sin (ω(を−τ))=
a sinωt  −cos ωτ −a cos 6)t  °sin ωτ=cos ω
τ・dsS(t) ’iss(t−τ)  =a cos (ω(t−τ)
)=a  cosωt  ゝcos  ω τ+a  
sin  O)t  ・sin  ω τ=cos  
ωr  ・4 ss(t)+sin  ωr  ・ds
”(t) であるから、次式((財)及び03が成り立つ。
-g(t-r)-'Jsc(t--r) 1...(3
D Note that fss(t-τ) = a sin (ω(-τ))=
a sin ωt −cos ωτ −a cos 6) t °sin ωτ=cos ω
τ・dsS(t) 'iss(t-τ) = a cos (ω(t-τ)
)=a cos ωt ゝcos ω τ+a
sin O)t ・sin ω τ=cos
ωr ・4 ss(t)+sin ωr ・ds
”(t), so the following formula ((goods) and 03 hold true.

・ ・ ・((財) ・ ・ ・ (33 そして、これら(至)及び(31式より、前記(3D式
は次のように変形されるのである。
・ ・ ・(((goods) ・ ・ ・ 33 And from these (to) and (31 formula), the above (3D formula) is transformed as follows.

−宮(t−τ)−lsC(t−τ)) −a3C(を−τ))・・・G4 但し、a3−−に1.cosωτ−kE2sinωτa
a  =kE+  sinωr   k):2  cO
5ωrかかる0う式が、d、、S、a、Sの推定値を与
える弐である。
- Miya(t-τ)-lsC(t-τ)) -a3C(-τ))...G4 However, 1. cosωτ−kE2sinωτa
a = kE + sinωr k): 2 cO
The equation 0 that takes 5ωr is the one that gives the estimated values of d, , S, a, and S.

■斯1眺オブザーノ\ 前記(5)及び00式より、dh推定オブザーバは、次
のように得られる。
■1 View Observer From the above (5) and formula 00, the dh estimation observer is obtained as follows.

+kp(yp  Vp) ・ ・ ・ 四 Vp −PM          ・・・(30yP−
ε、σ5+(ε、−1)(宮+守S’+KS”)十ε+
+ H+K h ・・・(ロ) かかる(叫、@式を09式に代入して整理すると、次の
ようになる。
+kp(yp Vp) ・ ・ 4Vp -PM ・・・(30yP-
ε, σ5+ (ε, -1) (Miya+Kori S'+KS”) 1ε+
+ H + K h ... (b) It takes (scream) Substituting the @ expression into the 09 expression and rearranging it, we get the following.

−kP (εs−1,)(g+1s’+]ss)−9−
1kP(Pε、σ5+εHH) ・ ・ ・(38) −(リ−y」−土ボユ。1−雅淀j−ズ尖ニパ前記(I
C(2)及び(+7)式より、dN、:!:NPoRの
推定オブザーバを構成しようとしても、アンオブザーバ
プルになり、推定出来ない。しかし、前記(2++式か
ら理解されるように、(N r。□−1−dN)が分か
ればよいから、(NPOR+ d N )の推定オブザ
ーバを構成する。前記(])、 (2)及び07)式よ
り、(NPOR+dN)推定オブザーバは次のようにな
る。
-kP (εs-1,)(g+1s'+]ss)-9-
1 kP (Pε, σ5 + εHH) ・ ・ ・ (38)
From equations C(2) and (+7), dN, :! : Even if you try to configure an estimation observer for NPoR, it becomes unobservable and estimation cannot be performed. However, as understood from the above (2++ formula), since it is only necessary to know (N r. □ - 1 - dN), an estimation observer of (NPOR + d N ) is constructed. The above (]), (2) and From formula 07), the (NPOR+dN) estimation observer is as follows.

−Qc ・6b + Q+ ・I pot++kr(V
 e  V、)・ ・ ・ (38) ・・・0の ・・・(41) ここで、推定値を用いて実現される操作量2] (rp。R)は、前記09式より次のようになる。
-Qc ・6b + Q+ ・I pot++kr(V
e V, )・・・・(38) ...0...(41) Here, the manipulated variable 2] (rp.R) realized using the estimated value is calculated as follows from the above formula 09. become.

I POR−ω+ (N P、OR+K N)・・・(
42) そして、かかる(40)〜(42)弐を前記(39)弐
に代入して整理すると、次のようになる。
I POR-ω+ (NP, OR+K N)...(
42) Then, by substituting (40) to (42) 2 into the above (39) 2, we get the following.

この(43)式は、(N P。、+d、−に□/M、・
σ、)の値を推定することになる。
This equation (43) is (N P., +d, -, □/M, ・
The value of σ, ) will be estimated.

−い→JM−償」トす一孝3へ 以上、検討してきたように、(26) 、 (34) 
、 (38)及び(43)式が、外乱を推定するための
オブザーバであり、また(20)及び(21)式が、推
定された外乱に基づき操作量を与える制御式となるので
あり、これをまとめると、次のようになる。
-i→JM-Atonement"Tosuichiko 3As we have discussed above, (26), (34)
, Equations (38) and (43) are observers for estimating the disturbance, and Equations (20) and (21) are control equations that give the manipulated variable based on the estimated disturbance. To summarize, we get the following.

−y、 =Ar z 十A、 z (t−τ)d第5 + B P 3’ + E p V a    ・・・
(44)u−Cpz +Dpy +Fry、+   ・
・・(15)Z = (g、  ’1Jsc、 ”6s
” 、  7s” 、  Kh 。
-y, =Ar z 10A, z (t-τ)d 5th + B P 3' + E p V a ...
(44) u-Cpz +Dpy +Fry, + ・
...(15) Z = (g, '1Jsc, ``6s
”, 7s”, Kh.

FJrop +Ks−k T/ MN ・σb)Ty=
(σ−、hx、PM)” yd−(PM(t−τ)、Hl” u = (I POR,u s)T また、Ap、 Ad、 B p、 C2,Dp、 EP
、F pは、それぞれ、次のように示される。
FJrop +Ks−k T/ MN ・σb)Ty=
(σ-, hx, PM)" yd-(PM(t-τ), Hl" u = (I POR, u s) T Also, Ap, Ad, B p, C2, Dp, EP
, F p are respectively shown as follows.

a、、=(ωS  −])/T。a,, = (ωS -])/T.

a  +4”” −ω a15=、1.□/ε5 ezz−kh azs=  J/ε。a +4””-ω a15=,1. □/ε5 ezz-kh azs=  J/ε.

as+=−kp+cos  ωr−ktzsin  (
z)Ta33° a 3IcO3ω r a 3a=   a a+sin  ωτ+ωa<+=
kFIS:n  ωr   ktzcos  ωra 
43= a a1cO3(t)  r−6)aa4= 
  a 4+sin  ω Ta s + −k p 
(ε、−I) a s s −k p a b+ =  k TMS/ MN ab5−Q+ω+Ms/IVL+/ εsa7.6−−
に、+Q、o>。
as+=-kp+cos ωr-ktzsin (
z) Ta33° a 3IcO3ω r a 3a= a a+sin ωτ+ωa<+=
kFIS:n ωr ktzcos ωra
43= a a1cO3(t) r-6) aa4=
a 4+sin ω Ta s + −k p
(ε, -I) a s s -k p a b+ = k TMS/ MN ab5-Q+ω+Ms/IVL+/ εsa7.6--
To, +Q, o>.

bz+−khε、/ε3 b2□−kh/ε。bz+-khε, /ε3 b2□−kh/ε.

b3□−−C3゜ b42−  a4+ b、、、、−−に、ε。b3□--C3゜ b42- a4+ b, , , --, ε.

bs3=kp bb+−Q−ktM f/MN +kt/MN(kT+Q+ω1) e1□−(ωs  1)/T−・C0,/ε。bs3=kp bb+-Q-ktM f/MN +kt/MN(kT+Q+ω1) e1□-(ωs 1)/T-・C0,/ε.

ezz−khεH/ε5 e5z=   kpεH eb2=  Q+ωI(MS/M、 ・ε、/ε3MH
/M N)   kTMo/MN C+s−−ω+Ms/Ms/ εs C162ωI C21°ω5 C22−ωs1 G C24−−T3ω (zs−(ωS  ])/ε3 dll−ωI k T/ M 、。
ezz−khεH/ε5 e5z= kpεH eb2= Q+ωI(MS/M, ・ε,/ε3MH
/M N) kTMo/MN C+s−−ω+Ms/Ms/ εs C162ωI C21°ω5 C22−ωs1 G C24−−T3ω (zs−(ωS ])/ε3 dll−ωI k T/ M ,.

f 12−一ω+(Ms/MN ・ εu / εs 
 Mll/ MW)r2□−(ω、−1)εH/ε。
f12-1ω+(Ms/MN・εu/εs
Mll/MW)r2□−(ω,−1)εH/ε.

そして、このような式にて表わされる補償器の構成をブ
ロック図で示すと、第1図のようになるのである。
A block diagram of the configuration of the compensator expressed by such a formula is shown in FIG. 1.

また、第2図には、上述の如き、本発明に従う板厚制御
手法の概略がモデル的に示されている。
Further, FIG. 2 schematically shows a model of the plate thickness control method according to the present invention as described above.

すなわち、かかる第2図において、所定の被圧延材(金
属板)2をペイオフリール4から巻き戻して走行せしめ
つつ、圧延を行なう圧延機において、その圧延スタンド
6には、油圧圧下装置等の圧延ロールギャップ制御(調
整)装置8が設けられ、またその圧延荷重を検出するだ
めのロードセル10が設けられている。また、かかる圧
延スタンド6の出側には、出側板厚偏差を検出するだめ
の板厚計12が設けられている一方、その入側には、入
側板厚偏差を検出するための板厚計14及び後方張力変
化を検出するための張力計16が、それぞれ設けられて
いる。また、当該圧延スタンドの後方側となるペイオフ
リール4には、ペイオフリール速度制御(調整)装置1
8が設けられているのである。
That is, in FIG. 2, in a rolling mill that rolls a predetermined material to be rolled (metal plate) 2 while unwinding it from a payoff reel 4 and running it, the rolling stand 6 is equipped with a rolling device such as a hydraulic rolling device. A roll gap control (adjustment) device 8 is provided, and a load cell 10 for detecting the rolling load is also provided. Further, on the exit side of the rolling stand 6, a plate thickness gauge 12 for detecting the thickness deviation on the outlet side is provided, while on the inlet side, a plate thickness gauge 12 for detecting the thickness deviation on the input side is provided. 14 and a tension meter 16 for detecting changes in rear tension. In addition, a payoff reel speed control (adjustment) device 1 is provided on the payoff reel 4 on the rear side of the rolling stand.
8 is provided.

そして、かかる圧延スタントロにおiJる圧延荷重がロ
ードセル10にて検出される一方、出側板厚計12から
の出側板厚情報、入側板厚計14からの入側板厚情報、
張力側16による張力情報が、それぞれ取り出されて、
前記(44)式に基づいて外乱の推定が行なわれ、そし
て(45)式によって外乱補償操作量の計算が行なわれ
、それに基づいて圧延ロールギャップ制御装置8と、ペ
イオフリール速度制御装置18の操作制御が行なわれる
こととなるのである。
While the rolling load of iJ in the rolling stand roll is detected by the load cell 10, exit side plate thickness information from the exit side plate thickness gauge 12, inlet side plate thickness information from the inlet side plate thickness gauge 14,
Tension information from the tension side 16 is respectively retrieved,
The disturbance is estimated based on the equation (44), and the disturbance compensation operation amount is calculated based on the equation (45), and the operations of the rolling roll gap control device 8 and the payoff reel speed control device 18 are performed based on the calculation. Control will be carried out.

因みに、かかる本発明に従う圧延機における板厚制御方
式の効果を確認するために、下記第1表〜第2表に示さ
れるシミュレーション条件下において、偏心制御機能が
ある場合(ケース1:木発明)と偏心制御機能がある場
合(ケース2:比較例)における板厚変動を調べた結果
を、第3図(a)〜(f)及び第4図(a)〜(f)に
示した。
Incidentally, in order to confirm the effect of the plate thickness control method in the rolling mill according to the present invention, under the simulation conditions shown in Tables 1 and 2 below, when there is an eccentricity control function (Case 1: Wooden invention) The results of investigating plate thickness fluctuations in the case where there is an eccentricity control function (case 2: comparative example) are shown in FIGS. 3(a) to 4(f) and 4(a) to (f).

なお、下記第1表は、オブリ°−ハゲインとフィードバ
ックゲインを示し、また第2表は、モデルのパラメータ
を示す。そして、第2表の値は、圧延速度を] 000
 m /min としたときの値である。
Note that Table 1 below shows the oblique gain and feedback gain, and Table 2 shows the parameters of the model. And the values in Table 2 are the rolling speed] 000
This is the value when m /min.

また、シミュレーションで想定した外乱は、時刻0秒に
おける1%のステップ状入側板厚変化と、ロール偏心に
よる0、 5%のロールギャップ変化である。(44)
 、 (45)式にまとめた補償器は、入側板厚変動(
I])を実測して利用するフィードフォワード制御機能
も含んでいるが、ここでのシミュレーションでは、入側
板厚変動(H)は実測出来ないこととした。
In addition, the disturbances assumed in the simulation are a 1% step-like change in the entrance side plate thickness at time 0 seconds and a 0.5% change in the roll gap due to roll eccentricity. (44)
, The compensator summarized in Equation (45) is
Although the simulation includes a feedforward control function that actually measures and utilizes the change in thickness (I), it was decided that the entrance plate thickness variation (H) could not be actually measured in this simulation.

第3図及び第4図に示されるシミュレーション結果から
明らかなように、本発明に従って偏心制御機能を加える
ことにより、偏心による板厚変動は略100%除去され
(第3図参照)、偏心制御機能がない場合(第4図参照
)に比べて、板厚変動制御に関して優れた結果をもたら
しているのであり、また本発明手法に従えば、偏心制御
機能と他の機能の相互干渉は除去されており、制御系は
安定しているのであり、更に出側板厚と入側張力に定常
偏差が生じていないのである。
As is clear from the simulation results shown in Figures 3 and 4, by adding the eccentricity control function according to the present invention, plate thickness fluctuations due to eccentricity are almost 100% removed (see Figure 3), and the eccentricity control function Compared to the case where there is no eccentricity control function (see Fig. 4), superior results are obtained regarding plate thickness variation control, and according to the method of the present invention, mutual interference between the eccentricity control function and other functions is eliminated. Therefore, the control system is stable, and there is no steady deviation between the outlet side plate thickness and the input side tension.

なお、本発明は、−に記の説明に用いたシンゲルスタン
ドの圧延機だけでなく、タンデム圧延機にも適用可能で
あって、その場合においては、ペイオフリール・\の速
度変更指令か、上流スタンドの圧延ロールへの速度変更
指令となるのである。また、タンデム圧延機の場合にお
いては、任意のスタンドに対して適用され得るものであ
る。
The present invention is applicable not only to the Shingel stand rolling mill used in the explanation described in - but also to a tandem rolling mill, and in that case, the speed change command of the payoff reel This serves as a speed change command to the rolling rolls on the stand. Further, in the case of a tandem rolling mill, it can be applied to any stand.

その他、−々列挙はしないが、本発明には、本発明の趣
旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて
種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであり、そ
れらが何れも本発明の範暗に属するものであることが、
理解されるべきである。
In addition, although not listed, various changes, modifications, improvements, etc. can be made to the present invention based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, and any of these may be made. What is within the scope of the present invention is
should be understood.

(発明の効果) 以」二の説明から明らかなように、本発明に従う板厚制
御手法によれば、先に提案した特願昭62−25324
9号の手法によって奏され得る優れた効果を享受しつつ
、更に、補正すべき外乱として、ロール偏心による外乱
をも含んで、その推定をも行ない、そしてその推定値に
応じて、調整装置を操作するようにしたものであるとこ
ろから、かかる先に提案の手法に比べて、より一層高精
度な板厚制御を実現することが出来るのである。
(Effects of the Invention) As is clear from the following explanation, according to the plate thickness control method according to the present invention, the previously proposed patent application No. 62-25324
While enjoying the excellent effects that can be achieved by the method No. 9, we also include the disturbance due to roll eccentricity as the disturbance to be corrected, estimate it, and adjust the adjustment device according to the estimated value. Since this method is designed to be operated, it is possible to realize plate thickness control with higher precision than the previously proposed method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明に従う補償器の構成を示すブロック図
であり、第2図は、本発明に係る圧延制御手法の実施の
一例を示す圧延機の概略系統図であり、第3図(a)〜
(f)及び第4図(a)〜(f)は、それぞれ、偏心制
御機能がある場合とない場合における板厚制御のシミュ
レーション結3 ] 果を示すグラフである。 2:被圧延材     4:ペイオフリール6:圧延ロ
ールギャップ制御装置 10:ロードセル   12:出側板厚計14:入側板
厚計   16:張力計 18:ペイオフリール速度制御装置 出願人  住友軽金属工業株式会社
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a compensator according to the present invention, FIG. 2 is a schematic system diagram of a rolling mill showing an example of implementation of the rolling control method according to the present invention, and FIG. a)~
(f) and FIGS. 4(a) to 4(f) are graphs showing simulation results of plate thickness control with and without the eccentricity control function, respectively. 2: Rolled material 4: Payoff reel 6: Rolling roll gap control device 10: Load cell 12: Output side plate thickness gauge 14: Inlet side plate thickness gauge 16: Tension gauge 18: Payoff reel speed control device Applicant: Sumitomo Light Metal Industries, Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 圧延ロールギャップ調整装置と圧延ロール若しくはペイ
オフリール速度調整装置とを備えた圧延機における板厚
制御方法にして、所定の圧延スタンドにおける圧延荷重
変化、入側板厚変化、出側板厚変化及び後方張力変化を
検出し、それらの検出値に基づいて、該圧延機に加わる
外乱を、圧延ロール速度調整のみにより補正すべき外乱
、圧延ロールギャップ調整のみにより補正すべき外乱、
及び圧延ロール若しくはペイオフリール速度調整と圧延
ロールギャップ調整の両者により補正すべき外乱に分類
すると共に、該圧延ロールギャップ調整のみにより補正
すべき外乱を、更に、ロール偏心による外乱とロール偏
心以外の、ロール熱膨張、ロール摩耗等による外乱とに
分類して、それら各外乱の値の推定を行ない、その推定
値に応じて前記圧延ロールギャップ調整装置及び圧延ロ
ール若しくはペイオフリール速度調整装置をそれぞれ操
作して、かかる圧延機における板厚変動を抑制するよう
にしたことを特徴とする圧延機における板厚制御方法。
A plate thickness control method in a rolling mill equipped with a rolling roll gap adjustment device and a rolling roll or payoff reel speed adjustment device, which includes rolling load changes, entry side plate thickness changes, exit side plate thickness changes, and rear tension changes at a predetermined rolling stand. , and based on these detected values, the disturbances applied to the rolling mill are determined to be a disturbance that should be corrected only by adjusting the rolling roll speed, a disturbance that should be corrected only by adjusting the rolling roll gap,
Disturbances that should be corrected by both rolling roll or payoff reel speed adjustment and rolling roll gap adjustment are classified into disturbances that should be corrected by both rolling roll or payoff reel speed adjustment and rolling roll gap adjustment. Disturbances due to roll thermal expansion, roll wear, etc. are classified, and the values of each of these disturbances are estimated, and the roll gap adjustment device and the roll or payoff reel speed adjustment device are respectively operated according to the estimated values. A method for controlling plate thickness in a rolling mill, characterized in that variation in plate thickness in such a rolling mill is suppressed.
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