JPH04220109A - 複数スタンド連続圧延ライン用制御装置 - Google Patents
複数スタンド連続圧延ライン用制御装置Info
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- JPH04220109A JPH04220109A JP3032293A JP3229391A JPH04220109A JP H04220109 A JPH04220109 A JP H04220109A JP 3032293 A JP3032293 A JP 3032293A JP 3229391 A JP3229391 A JP 3229391A JP H04220109 A JPH04220109 A JP H04220109A
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- Japan
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
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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
- B21B37/48—Tension control; Compression control
- B21B37/52—Tension control; Compression control by drive motor control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、圧延プログラムに固
有な値例えば回転速度目標値、電機子電流、出口断面積
のための記憶装置を備え、かつ導出される値例えばスタ
ンド間の圧延物引張り応力を計算するコンピュータ部分
を備えた、複数スタンド連続圧延ライン特に棒鋼ライン
のための制御装置に関する。
有な値例えば回転速度目標値、電機子電流、出口断面積
のための記憶装置を備え、かつ導出される値例えばスタ
ンド間の圧延物引張り応力を計算するコンピュータ部分
を備えた、複数スタンド連続圧延ライン特に棒鋼ライン
のための制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許出願公開第280
0197 号公報から、関連する従来技術としてタンデ
ム圧延ラインのロールスタンド間の圧延物引張り応力を
制御するための方法と装置とが知られており、この場合
には圧延物中の引張り応力が検出されたロール反力及び
検出されたロールトルクに基づき計算され、引張り応力
の偏差を補償する引張り応力制御補償信号を介して一定
値に制御される。制御のためにi番目のロールスタンド
のための基準レバーアームが計算されて記憶装置中に記
憶され、i番目のロールスタンドと(i+1)番目のロ
ールスタンドとの間の圧延物長手方向応力の制御のため
に用いられる。その際基準レバーアームと、i番目のロ
ールスタンドの入口及び出口での圧延物厚さ、i番目の
ロールスタンドのロール間隙及びi番目のロールスタン
ドでのロール反力を含む圧延プロセスの物理量のうちの
二つ以上とが利用される。その際計算されたレバーアー
ム並びにロール反力及びロールトルクの検出された値に
基づいて引張り応力が計算される。
0197 号公報から、関連する従来技術としてタンデ
ム圧延ラインのロールスタンド間の圧延物引張り応力を
制御するための方法と装置とが知られており、この場合
には圧延物中の引張り応力が検出されたロール反力及び
検出されたロールトルクに基づき計算され、引張り応力
の偏差を補償する引張り応力制御補償信号を介して一定
値に制御される。制御のためにi番目のロールスタンド
のための基準レバーアームが計算されて記憶装置中に記
憶され、i番目のロールスタンドと(i+1)番目のロ
ールスタンドとの間の圧延物長手方向応力の制御のため
に用いられる。その際基準レバーアームと、i番目のロ
ールスタンドの入口及び出口での圧延物厚さ、i番目の
ロールスタンドのロール間隙及びi番目のロールスタン
ドでのロール反力を含む圧延プロセスの物理量のうちの
二つ以上とが利用される。その際計算されたレバーアー
ム並びにロール反力及びロールトルクの検出された値に
基づいて引張り応力が計算される。
【0003】この種の制御は或る種の用途に対して特に
形材又は棒の圧延の際に費用がかかり過ぎる。このこと
は既存の比較的低速で作動する圧延ミルの近代化に対し
て当てはまる。
形材又は棒の圧延の際に費用がかかり過ぎる。このこと
は既存の比較的低速で作動する圧延ミルの近代化に対し
て当てはまる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、公
知の最小張力制御装置より著しく安価であり特に棒鋼及
び形鋼圧延ラインに適し最小張力制御として働く構成の
圧延物引張り応力のための制御装置を提供することにあ
る。特に通常用いられる光電池及び電流電圧測定器以外
に例えばロール反力又はロール反力レバーアームのため
の高価な力測定センサを圧延ラインに装備しなければな
らないということを有利に回避しようとするものである
。
知の最小張力制御装置より著しく安価であり特に棒鋼及
び形鋼圧延ラインに適し最小張力制御として働く構成の
圧延物引張り応力のための制御装置を提供することにあ
る。特に通常用いられる光電池及び電流電圧測定器以外
に例えばロール反力又はロール反力レバーアームのため
の高価な力測定センサを圧延ラインに装備しなければな
らないということを有利に回避しようとするものである
。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき、最小張力制御のために圧延ラインの個々のスタン
ドの回転速度が回転速度補助目標値を介して制御され、
その際回転速度補助目標値が所定の計算規則に基づき、
記憶された経験値を考慮しながら形成されることにより
解決される。
づき、最小張力制御のために圧延ラインの個々のスタン
ドの回転速度が回転速度補助目標値を介して制御され、
その際回転速度補助目標値が所定の計算規則に基づき、
記憶された経験値を考慮しながら形成されることにより
解決される。
【0006】
【作用効果】この発明に基づく装置では、記憶装置を備
えた比較的簡単なコンピュータだけを必要とするにすぎ
ず、記憶装置は圧延ラインの運転時に生じる重要な電気
的値を記憶し利用のために評価し、その際評価が最小張
力制御法をもたらす。
えた比較的簡単なコンピュータだけを必要とするにすぎ
ず、記憶装置は圧延ラインの運転時に生じる重要な電気
的値を記憶し利用のために評価し、その際評価が最小張
力制御法をもたらす。
【0007】この発明の実施態様によれば、経験値が補
助プログラムにより算出され記憶されかつ絶え間なく修
正しながら圧延過程の制御のために用いられる。絶え間
ない修正すなわち学習法により、この発明に基づく制御
装置は閉じた制御回路を用いる制御法のように働き、そ
れにより圧延ラインの簡単な自動的な最適張力調節が達
成される。ただ制御の応答時間だけがセンサによる直接
制御の場合より大きいが、しかしこのことはしばしば特
に棒鋼及び形鋼ラインの場合には問題にならない。なぜ
ならばここでは最適な最小張力からの僅かな偏差が板圧
延ラインほどは妨げとならないからである。
助プログラムにより算出され記憶されかつ絶え間なく修
正しながら圧延過程の制御のために用いられる。絶え間
ない修正すなわち学習法により、この発明に基づく制御
装置は閉じた制御回路を用いる制御法のように働き、そ
れにより圧延ラインの簡単な自動的な最適張力調節が達
成される。ただ制御の応答時間だけがセンサによる直接
制御の場合より大きいが、しかしこのことはしばしば特
に棒鋼及び形鋼ラインの場合には問題にならない。なぜ
ならばここでは最適な最小張力からの僅かな偏差が板圧
延ラインほどは妨げとならないからである。
【0008】この発明の別の実施態様によれば、回転速
度補助目標値が次の計算規則すなわち、nZ*%=KE
・(JA1−JA2−ΔJA*)により計算され、そ
の際KE が記憶された経験値から算出される。その際
経験値KE はN/mm2 当たりのパーセントによる
回転速度変化の形で入力され、ΔJA*は同様にN/m
m2 による引張り応力の形で入力され、コンピュータ
で電流値へ変換される。そして棒中に生じる引張り応力
を考慮しながら張力制御特に最小張力制御が行われる。 値が数分の1パーセントの範囲で変動するパーセントに
よる回転速度変化により、特に棒鋼及び形鋼ラインの要
求を考慮ししかし板圧延ラインの場合にも用いることが
できる正確な制御が達成される。制御サイクルが比較的
長くなっても通常の条件のもとでは公差超過には至らな
いことが判明した。
度補助目標値が次の計算規則すなわち、nZ*%=KE
・(JA1−JA2−ΔJA*)により計算され、そ
の際KE が記憶された経験値から算出される。その際
経験値KE はN/mm2 当たりのパーセントによる
回転速度変化の形で入力され、ΔJA*は同様にN/m
m2 による引張り応力の形で入力され、コンピュータ
で電流値へ変換される。そして棒中に生じる引張り応力
を考慮しながら張力制御特に最小張力制御が行われる。 値が数分の1パーセントの範囲で変動するパーセントに
よる回転速度変化により、特に棒鋼及び形鋼ラインの要
求を考慮ししかし板圧延ラインの場合にも用いることが
できる正確な制御が達成される。制御サイクルが比較的
長くなっても通常の条件のもとでは公差超過には至らな
いことが判明した。
【0009】この発明を実施するために、電機子電流J
A が特にバターワースフィルタ又は類似のフィルタに
よりろ過される。それにより電機子電流の非常に有利な
平滑化が行われ、次の計算のための代表的な電流平均値
が容易に得られる。
A が特にバターワースフィルタ又は類似のフィルタに
よりろ過される。それにより電機子電流の非常に有利な
平滑化が行われ、次の計算のための代表的な電流平均値
が容易に得られる。
【0010】この発明における経験値KE を介して回
転速度追加目標値nZ*%を形成するための前記の簡単
な計算規則では、JA1は後続スタンドの噛み込み前す
なわち後続スタンドによる影響の無いときの電機子電流
を表し、JA2は後続スタンドに噛み込み後のすなわち
後続スタンドの影響のもとでの電機子電流を表し、ΔJ
A*は別個に一般にはあらかじめ算出される張力電流目
標値を表す。この算出は記憶された圧延データ及び減速
比、磁界弱め率のような一定の圧延ラインパラメータに
基づいて行われる。
転速度追加目標値nZ*%を形成するための前記の簡単
な計算規則では、JA1は後続スタンドの噛み込み前す
なわち後続スタンドによる影響の無いときの電機子電流
を表し、JA2は後続スタンドに噛み込み後のすなわち
後続スタンドの影響のもとでの電機子電流を表し、ΔJ
A*は別個に一般にはあらかじめ算出される張力電流目
標値を表す。この算出は記憶された圧延データ及び減速
比、磁界弱め率のような一定の圧延ラインパラメータに
基づいて行われる。
【0011】
【実施例】次にこの発明に基づく制御装置の一実施例を
示す図面により、この発明を詳細に説明する。
示す図面により、この発明を詳細に説明する。
【0012】図1には比較的高い圧延物速度を有する圧
延ラインの個々のロールスタンドが符号1とインデック
スにより示されている。これらのスタンドは次々に略示
された圧延物により矢印の方向に通過される。制御装置
2による最小張力制御がこの実施例ではロールスタンド
1m と1m+1 との間で示されている。ロールスタ
ンド1m では電機子電流JA1とJA2が測定され、
信号経路12を経て信号装置2に送られる。信号装置2
では回転速度補助目標値nZ*%が算出され、信号経路
13を経てスタンド1m+1 に送られる。スタンド1
m と1m+1 との間の圧延物の通過時間は、スタン
ド1m での噛み込み衝撃を安定化するための減衰時間
tA1と安全時間tS1とに分割され、その際減衰時間
tA1の後に次のスタンド1m+1 のための目標値変
更が算出される。制御方向は実線13により示され、し
かし破線14′に応じて従って逆向きに延びることもで
きる。個々のスタンドの調節は、圧延物速度が高い場合
に例えば1〜2秒以下のスタンドからスタンドへの圧延
物頭部走行時間の場合に、それぞれ回転速度補助目標値
が次の圧延物通過の際に初めて変更されるように行われ
る。従って制御サイクルは棒から棒へわたっている。
延ラインの個々のロールスタンドが符号1とインデック
スにより示されている。これらのスタンドは次々に略示
された圧延物により矢印の方向に通過される。制御装置
2による最小張力制御がこの実施例ではロールスタンド
1m と1m+1 との間で示されている。ロールスタ
ンド1m では電機子電流JA1とJA2が測定され、
信号経路12を経て信号装置2に送られる。信号装置2
では回転速度補助目標値nZ*%が算出され、信号経路
13を経てスタンド1m+1 に送られる。スタンド1
m と1m+1 との間の圧延物の通過時間は、スタン
ド1m での噛み込み衝撃を安定化するための減衰時間
tA1と安全時間tS1とに分割され、その際減衰時間
tA1の後に次のスタンド1m+1 のための目標値変
更が算出される。制御方向は実線13により示され、し
かし破線14′に応じて従って逆向きに延びることもで
きる。個々のスタンドの調節は、圧延物速度が高い場合
に例えば1〜2秒以下のスタンドからスタンドへの圧延
物頭部走行時間の場合に、それぞれ回転速度補助目標値
が次の圧延物通過の際に初めて変更されるように行われ
る。従って制御サイクルは棒から棒へわたっている。
【0013】比較的低い圧延物速度を有する圧延ライン
のロールスタンドが符号1n で示された図2では、制
御装置2の構成と作動方式とは原理的に図1に等しく、
しかしながらここでは次のスタンド1n+1 の制御が
既に同一の圧延物通過中に行われる。比較的低い圧延物
速度により可能となってここでは減衰時間tA1中にま
ずスタンド1n の噛み込み衝撃が安定化され、電流値
が制御装置2n−1 中に記憶され調節が実施される。 それにより生じる新しい負荷電流が減衰時間tB1中に
安定化され、電流JA1が最小張力制御装置2n の計
算のために記憶される。ここでも時間的重畳を防ぐ安全
時間tS1が設けられている。
のロールスタンドが符号1n で示された図2では、制
御装置2の構成と作動方式とは原理的に図1に等しく、
しかしながらここでは次のスタンド1n+1 の制御が
既に同一の圧延物通過中に行われる。比較的低い圧延物
速度により可能となってここでは減衰時間tA1中にま
ずスタンド1n の噛み込み衝撃が安定化され、電流値
が制御装置2n−1 中に記憶され調節が実施される。 それにより生じる新しい負荷電流が減衰時間tB1中に
安定化され、電流JA1が最小張力制御装置2n の計
算のために記憶される。ここでも時間的重畳を防ぐ安全
時間tS1が設けられている。
【0014】図3では符号2により同様にこの発明に基
づく制御装置が示され、そのコンピュータ部分2′中に
は圧延物経路シミュレーション回路がモデルとして含ま
れている。更に制御装置2は目標値設定部2″を有し、
この設定部内で回転速度目標値n* が形成され、この
信号は符号11で示されている。符号2′″は制御装置
2のパラメータ入力ユニットを示し、このユニットには
信号経路8を経て信号がキーボード又はモニタから送ら
れる。圧延物経路シミュレーション回路には種々の光電
池などを介して信号経路9を経て圧延物のそのつどの位
置が入力される。従って制御装置2は、望ましくは6極
のバターワースフィルタ10を経て入力される電機子電
流を、張力の無い状態及び張力の加えられた状態に分け
て記憶装置3、4中に位置に関連づけて入力することが
できる。
づく制御装置が示され、そのコンピュータ部分2′中に
は圧延物経路シミュレーション回路がモデルとして含ま
れている。更に制御装置2は目標値設定部2″を有し、
この設定部内で回転速度目標値n* が形成され、この
信号は符号11で示されている。符号2′″は制御装置
2のパラメータ入力ユニットを示し、このユニットには
信号経路8を経て信号がキーボード又はモニタから送ら
れる。圧延物経路シミュレーション回路には種々の光電
池などを介して信号経路9を経て圧延物のそのつどの位
置が入力される。従って制御装置2は、望ましくは6極
のバターワースフィルタ10を経て入力される電機子電
流を、張力の無い状態及び張力の加えられた状態に分け
て記憶装置3、4中に位置に関連づけて入力することが
できる。
【0015】記憶装置3、4から張力の無い及び張力の
加えられた状態に対する電機子電流の信号が差形成装置
5へ達し、差形成装置5には張力電流目標値ΔJA*並
びに回転速度と圧延プログラムとに関係する経験値がパ
ラメータ入力ユニット2′″から送られる。差形成装置
5ではこれらのデータから張力電流誤差ΔJA が算出
され、経験値KE と共に掛算器6に送られ、この掛算
器中で回転速度目標値n* が形成される。圧延物速度
に関係して図1に応じて圧延物の間隙で又は図2に応じ
て一つの棒の圧延中に、信号が調節指令として目標値設
定部2″を介して目標値n* として形成されるように
処理する中継ユニットが符号7で示されている。ユニッ
ト3〜7が一緒に回転速度目標値n* を絶えず算出し
適時に出力する制御装置の演算部を形成する。
加えられた状態に対する電機子電流の信号が差形成装置
5へ達し、差形成装置5には張力電流目標値ΔJA*並
びに回転速度と圧延プログラムとに関係する経験値がパ
ラメータ入力ユニット2′″から送られる。差形成装置
5ではこれらのデータから張力電流誤差ΔJA が算出
され、経験値KE と共に掛算器6に送られ、この掛算
器中で回転速度目標値n* が形成される。圧延物速度
に関係して図1に応じて圧延物の間隙で又は図2に応じ
て一つの棒の圧延中に、信号が調節指令として目標値設
定部2″を介して目標値n* として形成されるように
処理する中継ユニットが符号7で示されている。ユニッ
ト3〜7が一緒に回転速度目標値n* を絶えず算出し
適時に出力する制御装置の演算部を形成する。
【0016】その際引張り応力から電機子電流への換算
は次式すなわち、 ΔJA*=AZ* ・AA ・dW ・n* ・JAN
/(2・i・PN ・9555)により行われ、ここで
ΔJA*は張力電流目標値(A)、AZ* は圧延物中
の引張り応力(N/mm2 )、AA は出口断面積(
mm2 )、dW はロール直径(mm)、n* は現
在の回転速度目標値(rpm)、JANは電動機の電機
子定格電流(A)、iは減速比及びPN は電動機定格
出力(kW)を意味する。
は次式すなわち、 ΔJA*=AZ* ・AA ・dW ・n* ・JAN
/(2・i・PN ・9555)により行われ、ここで
ΔJA*は張力電流目標値(A)、AZ* は圧延物中
の引張り応力(N/mm2 )、AA は出口断面積(
mm2 )、dW はロール直径(mm)、n* は現
在の回転速度目標値(rpm)、JANは電動機の電機
子定格電流(A)、iは減速比及びPN は電動機定格
出力(kW)を意味する。
【図1】この発明に基づく制御装置を備え比較的圧延物
速度の高い圧延ラインの部分略示図である。
速度の高い圧延ラインの部分略示図である。
【図2】この発明に基づく制御装置を備え比較的圧延物
速度の低い圧延ラインの部分略示図である。
速度の低い圧延ラインの部分略示図である。
【図3】この発明に基づく制御装置の一実施例のブロッ
ク線図である。
ク線図である。
1 ロールスタンド
2 制御装置
2′ コンピュータ部分
2″ パラメータ入力ユニット
2′″ 目標値設定部
3、4 記憶装置
5 差形成装置
6 掛算器
Claims (9)
- 【請求項1】 圧延プログラムに固有な値のための記
憶装置を備え、かつ導出される値を計算するコンピュー
タ部分を有する複数スタンド連続圧延ラインのための制
御装置(2)において、最小張力制御のために圧延ライ
ンの個々のスタンド(1n )の回転速度が回転速度補
助目標値を介して制御され、その際回転速度補助目標値
が所定の計算規則に基づき記憶された経験値(KE )
を考慮しながら形成されることを特徴とする複数スタン
ド連続圧延ライン用制御装置。 - 【請求項2】 経験値が外乱量評価プログラムにより
算出され、記憶されかつ圧延過程の制御のために用いら
れることを特徴とする請求項1記載の制御装置。 - 【請求項3】 回転速度補助目標値が次の計算規則す
なわち、nZ*%=KE ・(JA1−JA2−ΔJA
*) により計算され、その際KE
が記憶された経験値から算出されることを特徴とする
請求項1又は2記載の制御装置。 - 【請求項4】 経験値KE がN/mm2 当たりの
パーセントによる回転速度変化の形で形成され、ΔJA
*がN/mm2 による引張り応力の形で形成されるこ
とを特徴とする請求項1ないし3の一つに記載の制御装
置。 - 【請求項5】 電機子電流JA*が特にバターワース
フィルタ又は類似のフィルタによりろ過されることを特
徴とする請求項1ないし4の一つに記載の制御装置。 - 【請求項6】 経験値KE が限界値を超える制御運
動の後に改めて算出されることを特徴とする請求項1な
いし5の一つに記載の制御装置。 - 【請求項7】 制御のために必要な張力目標値が複数
回の制御されない通過の際の張力実際値公差に基づき算
出されることを特徴とする請求項1ないし6の一つに記
載の制御装置。 - 【請求項8】 張力の無い及び張力の加わった状態に
おける電機子電流のための記憶装置(3、4)、記憶さ
れた電機子電流のための差形成装置(5)及び差形成装
置(5)の出力値に経験値(KE )を掛けるための掛
算器(6)を有することを特徴とする請求項1ないし7
の一つに記載の制御装置。 - 【請求項9】 圧延物経路シミュレーション回路を備
えたコンピュータ部分(2′)、パラメータ入力ユニッ
ト(2″)及び目標値設定部(2′″)を有することを
特徴とする請求項1ないし8の一つに記載の制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP90102109.7 | 1990-02-02 | ||
| EP90102109A EP0439663B1 (de) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | Verfahren zum Steuern einer kontinuierlichen, mehrgerüstigen Walzstrasse |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04220109A true JPH04220109A (ja) | 1992-08-11 |
Family
ID=8203579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3032293A Withdrawn JPH04220109A (ja) | 1990-02-02 | 1991-01-30 | 複数スタンド連続圧延ライン用制御装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0439663B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04220109A (ja) |
| AT (1) | ATE97838T1 (ja) |
| DE (1) | DE59003705D1 (ja) |
| ES (1) | ES2046545T3 (ja) |
| FI (1) | FI93805C (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10137246A1 (de) * | 2001-07-30 | 2003-02-20 | Siemens Ag | Walzstraße |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU475854B2 (en) * | 1972-09-06 | 1976-09-02 | Mitsubishi Electric Corporation | System for controlling rolling mills |
| JPS595364B2 (ja) * | 1977-01-07 | 1984-02-04 | 株式会社日立製作所 | 張力制御方法 |
| FR2399883A1 (fr) * | 1977-08-08 | 1979-03-09 | Siderurgie Fse Inst Rech | Procede de prereglage d'un train continu a cages tandem pour le laminage a chaud de produits metalliques |
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