JPH0440083B2 - - Google Patents
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- JPH0440083B2 JPH0440083B2 JP61238865A JP23886586A JPH0440083B2 JP H0440083 B2 JPH0440083 B2 JP H0440083B2 JP 61238865 A JP61238865 A JP 61238865A JP 23886586 A JP23886586 A JP 23886586A JP H0440083 B2 JPH0440083 B2 JP H0440083B2
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- JP
- Japan
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- stand
- rolling
- dimension
- rolled
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は圧延機制御方法および装置に係り、特
に孔型ロールを備えた圧延機群によりビレツトを
圧延して所定の寸法および形状の鋼棒や線材の製
品を得るに当り、圧延機群の構成やロールバイト
内の変形形態を考慮して鋼棒や線材の寸法精度を
向上するに好適な圧延機制御方法および装置に関
する。
に孔型ロールを備えた圧延機群によりビレツトを
圧延して所定の寸法および形状の鋼棒や線材の製
品を得るに当り、圧延機群の構成やロールバイト
内の変形形態を考慮して鋼棒や線材の寸法精度を
向上するに好適な圧延機制御方法および装置に関
する。
(従来の技術)
一般に、鋼棒や線材製品は孔型ロールを備えた
圧延機群により連続圧延することにより得られ
る。この孔型ロールを有する圧延機は多種類の孔
型によつて構成されるタンデムミルであり、孔型
の代表的なものとしてはダイヤ孔型、スクエアー
孔型、ヘキサ孔型、オーバル孔型およびラウンド
孔型等が知られている。このタンデムミルでは圧
延粗材としてのビレツトを種々の孔型を備えた圧
延機群を順次通過させることにより、最終製品と
しての鋼棒や線材を得ている。
圧延機群により連続圧延することにより得られ
る。この孔型ロールを有する圧延機は多種類の孔
型によつて構成されるタンデムミルであり、孔型
の代表的なものとしてはダイヤ孔型、スクエアー
孔型、ヘキサ孔型、オーバル孔型およびラウンド
孔型等が知られている。このタンデムミルでは圧
延粗材としてのビレツトを種々の孔型を備えた圧
延機群を順次通過させることにより、最終製品と
しての鋼棒や線材を得ている。
ところで、孔型ロールを用いた圧延は、三次元
変形が主体であり、しかも圧延が被圧延材に対し
て順次直交する方向にされる等、複雑な工程を要
する。このため、板材の圧延のように二次元変形
を主体とする圧延と異なり、被圧延材の塑性変形
を含めた圧延諸特性値を精度よく計算するのに十
分な理論が確立されているとは云えず、圧延設定
計算や圧延制御において、より一層の精度の向上
を計る必要のある技術分野とされている。
変形が主体であり、しかも圧延が被圧延材に対し
て順次直交する方向にされる等、複雑な工程を要
する。このため、板材の圧延のように二次元変形
を主体とする圧延と異なり、被圧延材の塑性変形
を含めた圧延諸特性値を精度よく計算するのに十
分な理論が確立されているとは云えず、圧延設定
計算や圧延制御において、より一層の精度の向上
を計る必要のある技術分野とされている。
一方、孔型ロールによる圧延ではロールバイト
内での三次元変形が主体であり、従つて、圧下方
向寸法と同時にこの圧下方向と直交する方向(以
下、幅方向と称する)の寸法を考慮する必要があ
る。しかしながら、孔型ロールによる鋼棒や線材
の圧延においては、ホリゾンタルスタンドとバー
チカルスタンドが交互に配列される等のミル構成
の複雑さや、スタンドに組み込まれた圧延ロール
に施されている孔型形状自体の複雑さ等により、
板材の圧延と比較して制御レベルの高い積極的な
寸法制御はほとんど行なわれていないのが実情で
あり、製品の品質面においても改善が必要とされ
ている。
内での三次元変形が主体であり、従つて、圧下方
向寸法と同時にこの圧下方向と直交する方向(以
下、幅方向と称する)の寸法を考慮する必要があ
る。しかしながら、孔型ロールによる鋼棒や線材
の圧延においては、ホリゾンタルスタンドとバー
チカルスタンドが交互に配列される等のミル構成
の複雑さや、スタンドに組み込まれた圧延ロール
に施されている孔型形状自体の複雑さ等により、
板材の圧延と比較して制御レベルの高い積極的な
寸法制御はほとんど行なわれていないのが実情で
あり、製品の品質面においても改善が必要とされ
ている。
また、単なる圧下制御や張力制御による従来概
念のAGC(自動利得制御)を実施した場合にも、
圧下方向の寸法制御は当然板材並に可能であつて
も幅方向の寸法は三次元変形が主体の圧延であ
り、圧下方向と同時に幅方向へのメタルフローが
大きいことを考慮するならば、必ずしも寸法精度
が保証されるとは限らない。即ち、圧下方向寸法
制御を実施した場合に幅方向の寸法はその圧下
量、ロールギヤツプおよび張力により変動するも
のであり、ここに鋼棒や線材製品を圧延製造する
圧延機における寸法精度の保証の難しさがある。
念のAGC(自動利得制御)を実施した場合にも、
圧下方向の寸法制御は当然板材並に可能であつて
も幅方向の寸法は三次元変形が主体の圧延であ
り、圧下方向と同時に幅方向へのメタルフローが
大きいことを考慮するならば、必ずしも寸法精度
が保証されるとは限らない。即ち、圧下方向寸法
制御を実施した場合に幅方向の寸法はその圧下
量、ロールギヤツプおよび張力により変動するも
のであり、ここに鋼棒や線材製品を圧延製造する
圧延機における寸法精度の保証の難しさがある。
(発明が解決しようとする問題点)
従つて、本発明の目的は上記従来技術の問題点
を解消し、孔型ロールによる鋼棒や線材の圧延に
おいて、鋼棒や線材の縦方向とあわせて幅方向の
寸法制御も同時にしかも同等のレベルで実施し得
る圧延機制御方法および装置を提供するにある。
を解消し、孔型ロールによる鋼棒や線材の圧延に
おいて、鋼棒や線材の縦方向とあわせて幅方向の
寸法制御も同時にしかも同等のレベルで実施し得
る圧延機制御方法および装置を提供するにある。
(問題点を解決するための手段)
上記問題点を解決するための手段として、本発
明は第1の方向と第2の方向に交互に連続圧延す
るに当り、第1のスタンドの圧下制御は出側圧下
方向寸法が所定の一定値になるよう圧下制御を実
施し、隣接する上流側の第2のスタンドは入側圧
下方向寸法の目標値からの偏差と出側圧下方向寸
法の目標値からの偏差との和が零となるべく圧下
制御を実施し、第1のスタンドと第2のスタンド
が一定張力もしくは無張力となるべく張力制御を
実施することにより第1のスタンドの出側におけ
る圧下方向寸法とこの圧下方向寸法に直交する幅
方向寸法を同時に制御する圧延機制御方法を提供
するものである。
明は第1の方向と第2の方向に交互に連続圧延す
るに当り、第1のスタンドの圧下制御は出側圧下
方向寸法が所定の一定値になるよう圧下制御を実
施し、隣接する上流側の第2のスタンドは入側圧
下方向寸法の目標値からの偏差と出側圧下方向寸
法の目標値からの偏差との和が零となるべく圧下
制御を実施し、第1のスタンドと第2のスタンド
が一定張力もしくは無張力となるべく張力制御を
実施することにより第1のスタンドの出側におけ
る圧下方向寸法とこの圧下方向寸法に直交する幅
方向寸法を同時に制御する圧延機制御方法を提供
するものである。
さらに、本発明は被圧延材を第1の方向に圧延
する第1のスタンドと、第1のスタンドの上流側
に隣接し圧延材を第2の方向に圧延する第2のス
タンドと、第1のスタンドの圧下量を調節する第
1の圧下制御手段と、第2のスタンドの圧下量を
調節する第2の圧下制御手段と、第2のスタンド
の入側の圧下方向寸法を計測する寸法計と、寸法
計による検出値と目標値の差分を演算する第1の
演算手段と、第1の演算手段の出力に応じて第2
のスタンドの出側の圧下方向寸法と圧下方向寸法
の目標値の差分が変化するよう第2の圧下制御手
段に制御信号を与える第2の演算手段と、第1の
スタンドの出側の圧下方向寸法が一定値となるよ
う第1の圧下制御手段に制御信号を与える手段を
備える圧延機制御装置を提供するものである。
する第1のスタンドと、第1のスタンドの上流側
に隣接し圧延材を第2の方向に圧延する第2のス
タンドと、第1のスタンドの圧下量を調節する第
1の圧下制御手段と、第2のスタンドの圧下量を
調節する第2の圧下制御手段と、第2のスタンド
の入側の圧下方向寸法を計測する寸法計と、寸法
計による検出値と目標値の差分を演算する第1の
演算手段と、第1の演算手段の出力に応じて第2
のスタンドの出側の圧下方向寸法と圧下方向寸法
の目標値の差分が変化するよう第2の圧下制御手
段に制御信号を与える第2の演算手段と、第1の
スタンドの出側の圧下方向寸法が一定値となるよ
う第1の圧下制御手段に制御信号を与える手段を
備える圧延機制御装置を提供するものである。
(作用)
上記手段に基づき、本発明の圧延機制御方法お
よび装置においては、被圧延材を第1の方向、第
2の方向と交互に3次元的に圧延するに当り、各
方向における圧下制御を効果的に実施することに
より各方向の寸法を精度よく制御することを可能
としている。
よび装置においては、被圧延材を第1の方向、第
2の方向と交互に3次元的に圧延するに当り、各
方向における圧下制御を効果的に実施することに
より各方向の寸法を精度よく制御することを可能
としている。
(実施例)
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説
明する。
明する。
第1図は本発明の一実施例に係る圧延機制御方
法を実現するための装置の概略構成図であり、特
に、#i-2,#i-1,#iの3スタンド構成の場合を
例示するものである。同図に示すように、各スタ
ンド#i-2,#i-1,#iは圧延ロール14,13,
12を備え、被圧延材11を連続的に圧延する。
各圧延ロール14,13,12には駆動モータ1
が設けられ、これらの駆動モータ1は回転速度計
2、計算機4、回転速度制御装置3からなるモー
タ制御系によつて回転制御される。さらに、スタ
ンド#iの圧延ロール12のロールギヤツプは計
算機140、圧下制御装置15、圧下装置16に
よつて制御される。一方、スタンド#i-1の圧延
ロール13のロールギヤツプはスタンド#i-2と
#i-1の間の被圧延材11の寸法Bi-2′を計測する
寸法計23と、スタンド#i-2の圧延後の幅方向
寸法Bi-2を設定する設定器20と、寸法の計測値
Bi-2′と設定値Bi-2の差を演算する演算器21と、
スタンド#i-1の圧延後の圧下方向寸法hi-1を設定
する設定器19と、演算器21の出力である
Bi-2′−Bi-2と設定器19の設定値hi-1の差を演算
してhi-1′を送出する演算器22と、演算器22
からの信号hi-1′に基づいて圧延ロール13の圧
下を行なう圧下装置18を制御する圧下制御装置
17とによつて制御される。ここで、設定器19
の設定値hi-1と設定器20の設定値Bi-2は、圧延
前の素材の材質、寸法、温度等のデータから、目
標の製品寸法、形状にするための設定計算により
予め算出されているものである。この計算、所定
の設定計算モデル式或いは過去の操業実績に基づ
く経験式を用いて行なう。これは、圧延の分野で
は一般的に行われていることであるため、詳細な
説明は省略する。なお、第1図からも明らかなよ
うに、スタンド#i-1の圧延ロール13は垂直に
配置され、スタンド#i-2,#iの圧延ロール14,
12は水平に配置される。このため、被圧延材1
1は第1の方向および第2の方向に交互に圧延さ
れる。
法を実現するための装置の概略構成図であり、特
に、#i-2,#i-1,#iの3スタンド構成の場合を
例示するものである。同図に示すように、各スタ
ンド#i-2,#i-1,#iは圧延ロール14,13,
12を備え、被圧延材11を連続的に圧延する。
各圧延ロール14,13,12には駆動モータ1
が設けられ、これらの駆動モータ1は回転速度計
2、計算機4、回転速度制御装置3からなるモー
タ制御系によつて回転制御される。さらに、スタ
ンド#iの圧延ロール12のロールギヤツプは計
算機140、圧下制御装置15、圧下装置16に
よつて制御される。一方、スタンド#i-1の圧延
ロール13のロールギヤツプはスタンド#i-2と
#i-1の間の被圧延材11の寸法Bi-2′を計測する
寸法計23と、スタンド#i-2の圧延後の幅方向
寸法Bi-2を設定する設定器20と、寸法の計測値
Bi-2′と設定値Bi-2の差を演算する演算器21と、
スタンド#i-1の圧延後の圧下方向寸法hi-1を設定
する設定器19と、演算器21の出力である
Bi-2′−Bi-2と設定器19の設定値hi-1の差を演算
してhi-1′を送出する演算器22と、演算器22
からの信号hi-1′に基づいて圧延ロール13の圧
下を行なう圧下装置18を制御する圧下制御装置
17とによつて制御される。ここで、設定器19
の設定値hi-1と設定器20の設定値Bi-2は、圧延
前の素材の材質、寸法、温度等のデータから、目
標の製品寸法、形状にするための設定計算により
予め算出されているものである。この計算、所定
の設定計算モデル式或いは過去の操業実績に基づ
く経験式を用いて行なう。これは、圧延の分野で
は一般的に行われていることであるため、詳細な
説明は省略する。なお、第1図からも明らかなよ
うに、スタンド#i-1の圧延ロール13は垂直に
配置され、スタンド#i-2,#iの圧延ロール14,
12は水平に配置される。このため、被圧延材1
1は第1の方向および第2の方向に交互に圧延さ
れる。
かかる構成において、その作用の説明に先立つ
て、原理的な面を説明する。
て、原理的な面を説明する。
先ず、第1図構成において、スタンド#iでは
圧下制御により出側圧下方向の寸法偏差が零とな
るように計算機140、圧下制御装置15、圧下
装置16により圧下制御が実施される。これは、
従来のAGCと同様である。
圧下制御により出側圧下方向の寸法偏差が零とな
るように計算機140、圧下制御装置15、圧下
装置16により圧下制御が実施される。これは、
従来のAGCと同様である。
これに対して、隣接上流側のスタンド#i-1で
は、当該スタンド#i-1対する圧下方向の入側寸
法、すなわち隣接する上流側のスタンド#i-2の
出側幅方向寸法のBi-2′設定器20による目標値
Bi-2からの偏差Bi-2′−Bi-2を寸法計23と演算器
21により知り、この偏差に応じてスタンド#i-
1出側の圧下方向寸法が当該スタンド#i-1出側の
設定器19による目標値hi-1と偏差を持つように
スタンド#i-1の圧下制御を圧下制御装置17、
圧下装置18を通じて実施している。このとき、
スタンド#iおよびスタンド#i-1の前後方向の張
力は一定値もしくは無張力状態に制御されている
ことが前提となるが、これには周知の張力制御の
技術が適用可能である。さて、かかる圧延スタン
ド構成において、孔型ロールによる圧延では幅方
向の寸法は圧下方向の圧下量と張力レベルにより
変化する。
は、当該スタンド#i-1対する圧下方向の入側寸
法、すなわち隣接する上流側のスタンド#i-2の
出側幅方向寸法のBi-2′設定器20による目標値
Bi-2からの偏差Bi-2′−Bi-2を寸法計23と演算器
21により知り、この偏差に応じてスタンド#i-
1出側の圧下方向寸法が当該スタンド#i-1出側の
設定器19による目標値hi-1と偏差を持つように
スタンド#i-1の圧下制御を圧下制御装置17、
圧下装置18を通じて実施している。このとき、
スタンド#iおよびスタンド#i-1の前後方向の張
力は一定値もしくは無張力状態に制御されている
ことが前提となるが、これには周知の張力制御の
技術が適用可能である。さて、かかる圧延スタン
ド構成において、孔型ロールによる圧延では幅方
向の寸法は圧下方向の圧下量と張力レベルにより
変化する。
先ず、スタンド#iに関しては、その出側の幅
方向寸法Biは、圧延中にスタンド#iに働く前方
張力tifと後方張力tibとにより変化する。つまり、
前方又は後方張力が働く場合は、張力がゼロの場
合と比較して、出側幅方向寸法Biは小さくなる。
また、この幅方向寸法Biはスタンド#iの圧下量
(=ロールギヤツプ=スタンド#iの圧下方向の圧
延後寸法hi)によつても変化する。つまり、圧下
量が大きいほど幅寸法Biは大きくなる。以上の原
理を、影響係数の考え方を入れて数式化すると(1)
式が得られる。
方向寸法Biは、圧延中にスタンド#iに働く前方
張力tifと後方張力tibとにより変化する。つまり、
前方又は後方張力が働く場合は、張力がゼロの場
合と比較して、出側幅方向寸法Biは小さくなる。
また、この幅方向寸法Biはスタンド#iの圧下量
(=ロールギヤツプ=スタンド#iの圧下方向の圧
延後寸法hi)によつても変化する。つまり、圧下
量が大きいほど幅寸法Biは大きくなる。以上の原
理を、影響係数の考え方を入れて数式化すると(1)
式が得られる。
ΔBi/Bi=−(αifΔtif/ki+αibΔtib/ki)+γi
Δhi/Bi…(1) が成立する。ただし、 ΔBi=Bi′−Bi …(2) Δhi=(Bi-1′−Bi-1)+(hi′−hi) …(3) である。なお、(1)、(2)、(3)式を通じて、ΔBiはス
タンド#i出側の幅方向寸法偏差、Bi′はスタンド
#i出側幅寸法、Biはスタンド#i出側目標幅寸法、
Δhiはスタンド#i圧下量偏差、Bi-1′はスタンド
#i-1出側幅寸法、Bi-1はスタンド#i-1出側目標寸
法、hi′はスタンド#i出側圧下方向寸法、hiはス
タンド#i出側目標圧下方向寸法、αifはスタンド
#i前方張力の幅寸法に対する影響係数、αibはス
タンド#i後方張力の幅寸法に対する影響係数、
Δtifはスタンド#i前方張力(応力)偏差、Δtibは
スタンド#i後方張力(応力)偏差、γiはスタンド
#iの圧下量の幅寸法に対する影響係数、kiはスタ
ンド#iの被圧延材の変形抵抗である。そして、
(1)式の右辺の第1項は前方張力tifの偏差(つまり
張力変動)Δtifにより幅方向寸法Biが変化する割
合を、第2項は後方張力偏差Δtibにより幅方向寸
法Biが変化する割合を意味し、これらはマイナス
符号が付く。なお、張力偏差Δtif′Δtibは、これを
被圧延材の変形抵抗kiで除して無次元化してい
る。また、(1)式右辺第3項は、圧下量偏差Δhiに
より幅方向寸法Biが変化する割合を意味する。
Δhi/Bi…(1) が成立する。ただし、 ΔBi=Bi′−Bi …(2) Δhi=(Bi-1′−Bi-1)+(hi′−hi) …(3) である。なお、(1)、(2)、(3)式を通じて、ΔBiはス
タンド#i出側の幅方向寸法偏差、Bi′はスタンド
#i出側幅寸法、Biはスタンド#i出側目標幅寸法、
Δhiはスタンド#i圧下量偏差、Bi-1′はスタンド
#i-1出側幅寸法、Bi-1はスタンド#i-1出側目標寸
法、hi′はスタンド#i出側圧下方向寸法、hiはス
タンド#i出側目標圧下方向寸法、αifはスタンド
#i前方張力の幅寸法に対する影響係数、αibはス
タンド#i後方張力の幅寸法に対する影響係数、
Δtifはスタンド#i前方張力(応力)偏差、Δtibは
スタンド#i後方張力(応力)偏差、γiはスタンド
#iの圧下量の幅寸法に対する影響係数、kiはスタ
ンド#iの被圧延材の変形抵抗である。そして、
(1)式の右辺の第1項は前方張力tifの偏差(つまり
張力変動)Δtifにより幅方向寸法Biが変化する割
合を、第2項は後方張力偏差Δtibにより幅方向寸
法Biが変化する割合を意味し、これらはマイナス
符号が付く。なお、張力偏差Δtif′Δtibは、これを
被圧延材の変形抵抗kiで除して無次元化してい
る。また、(1)式右辺第3項は、圧下量偏差Δhiに
より幅方向寸法Biが変化する割合を意味する。
スタンド#i-1およびスタンド#i-2に関しても、
同様にして以下の関係式が成り立つ。
同様にして以下の関係式が成り立つ。
先ず、スタンド#i-1に関しては、
ΔBi-1/Bi-1=−(α(i-1)fΔt(i-1)f/ki-1+α(i-1)
bΔt(i-1)b/ki-1)+γi-1Δhi-1/Bi-1…(4) となる。ただし、 ΔBi-1=Bi-1′−Bi-1 …(5) Δhi-1=(Bi-2′−Bi-2)+ (hi-1′−hi-1) …(6) である。一方、スタンド#i-2に関しては、 ΔBi-2/Bi-2=−(α(i-2)fΔt(i-2)f/ki-2+α(i-2)
bΔt(i-2)b/ki-2)+γi-2 Δhi-2/Bi-2…(7) となる。ただし、 ΔBi-2=Bi-2′−Bi-2 …(8) Δhi-2=(Bi-3′−Bi-3) +(hi-2′−hi-2) …(9) である。なお、(4)〜(9)式中、各記号のサフイツク
ス(i−1)、(i−2)および(i−3)はスタ
ンド番号を示すもので、各記号の意味するところ
は(1)〜(3)式の記号と同様である。
bΔt(i-1)b/ki-1)+γi-1Δhi-1/Bi-1…(4) となる。ただし、 ΔBi-1=Bi-1′−Bi-1 …(5) Δhi-1=(Bi-2′−Bi-2)+ (hi-1′−hi-1) …(6) である。一方、スタンド#i-2に関しては、 ΔBi-2/Bi-2=−(α(i-2)fΔt(i-2)f/ki-2+α(i-2)
bΔt(i-2)b/ki-2)+γi-2 Δhi-2/Bi-2…(7) となる。ただし、 ΔBi-2=Bi-2′−Bi-2 …(8) Δhi-2=(Bi-3′−Bi-3) +(hi-2′−hi-2) …(9) である。なお、(4)〜(9)式中、各記号のサフイツク
ス(i−1)、(i−2)および(i−3)はスタ
ンド番号を示すもので、各記号の意味するところ
は(1)〜(3)式の記号と同様である。
さて、スタンド#iの出側方向寸法偏差が零で
あるためには、スタンド#iの出側圧下方向寸法
制御およびスタンド#iの張力制御が実施されれ
ば、 ΔBi=0 Δtif=Δtib=0 …(10) hi′−hi=0 なる条件が必要である。従つて、(1)、(2)、(3)、(10)
式から Bi-1′−Bi-1=0 …(11) であればよい。次に、スタンド#i-1の張力制御
が実施されれば、 Δt(i-1)f=Δt(i-1)b=0 …(12) である。従つて、(4)、(5)、(6)、(11)、(12)式から hi-1′−hi-1=−(Bi-2′−Bi-2) …(13) であればよいことになる。即ち、スタンド#i-1
の圧下制御を(13)式を満足するように実施すれば、
スタンド#iの出側の幅方向寸法偏差は零(ΔBi=
0)になる。(13)式の右辺はスタンド#i-1の入側
の圧下方向寸法偏差、つまりスタンド#i-2の出
側の幅方向寸法偏差であり、この値を知ればスタ
ンド#iの出側の圧下方向寸法が hi-1′=hi-1−(Bi-2′−Bi-2) …(14) となるようにスタンド#i-1の圧下制御を実施す
ることにより、スタンド#iの出側圧下方向寸法
と同時に幅方向寸法の制御を実施できることとな
る。
あるためには、スタンド#iの出側圧下方向寸法
制御およびスタンド#iの張力制御が実施されれ
ば、 ΔBi=0 Δtif=Δtib=0 …(10) hi′−hi=0 なる条件が必要である。従つて、(1)、(2)、(3)、(10)
式から Bi-1′−Bi-1=0 …(11) であればよい。次に、スタンド#i-1の張力制御
が実施されれば、 Δt(i-1)f=Δt(i-1)b=0 …(12) である。従つて、(4)、(5)、(6)、(11)、(12)式から hi-1′−hi-1=−(Bi-2′−Bi-2) …(13) であればよいことになる。即ち、スタンド#i-1
の圧下制御を(13)式を満足するように実施すれば、
スタンド#iの出側の幅方向寸法偏差は零(ΔBi=
0)になる。(13)式の右辺はスタンド#i-1の入側
の圧下方向寸法偏差、つまりスタンド#i-2の出
側の幅方向寸法偏差であり、この値を知ればスタ
ンド#iの出側の圧下方向寸法が hi-1′=hi-1−(Bi-2′−Bi-2) …(14) となるようにスタンド#i-1の圧下制御を実施す
ることにより、スタンド#iの出側圧下方向寸法
と同時に幅方向寸法の制御を実施できることとな
る。
さて、第1図の構成において、被圧延材11の
スタンド#i-2,#i-1,#i間の張力は駆動モータ
1の回転速度を制御装置3を通じて制御すること
により、一定張力または無張力状態に制御され
る。即ち、(1)、(4)、(7)式のΔtif′Δtib=
Δt(i-1)f′Δt(i-1)b=Δt(i-2)fが零となるように制
御さ
れる。
スタンド#i-2,#i-1,#i間の張力は駆動モータ
1の回転速度を制御装置3を通じて制御すること
により、一定張力または無張力状態に制御され
る。即ち、(1)、(4)、(7)式のΔtif′Δtib=
Δt(i-1)f′Δt(i-1)b=Δt(i-2)fが零となるように制
御さ
れる。
なお、第1図の構成において、スタンド#iが
最終スタンドの場合も、もちろんΔtif=0であ
り、スタンド間でループ量制御が実施される場合
もスタンド間の張力は零である。このスタンド間
張力制御を実施しながら、スタンド#iの圧延ロ
ール12は圧下制御装置15および圧下装置16
によりロールギヤツプ制御が実施され、スタンド
#iの出側で被圧延材11の圧延ロール12によ
る圧下方向寸法偏差が零となるよう、つまりhi′
−hi=0となるよう制御される。これらの張力制
御および圧下制御は周知の制御方法で十分に可能
である。
最終スタンドの場合も、もちろんΔtif=0であ
り、スタンド間でループ量制御が実施される場合
もスタンド間の張力は零である。このスタンド間
張力制御を実施しながら、スタンド#iの圧延ロ
ール12は圧下制御装置15および圧下装置16
によりロールギヤツプ制御が実施され、スタンド
#iの出側で被圧延材11の圧延ロール12によ
る圧下方向寸法偏差が零となるよう、つまりhi′
−hi=0となるよう制御される。これらの張力制
御および圧下制御は周知の制御方法で十分に可能
である。
一方、スタンド#iの上流スタンドであるスタ
ンド#i-1とスタンド#i-2の間に設置された寸法
計23はスタンド#i-2で圧延された被圧延材1
1の幅方向寸法Bi-2′、つまりスタンド#i-1にと
つては入側圧下方向寸法を検出する。演算器21
はこの検出値Bi-2′と設定器20で設定されたス
タンド#i-2の圧延後の被圧延材11の幅方向寸
法の目標値Bi-2により(8)式の演算を実施する。一
方、設定器19は被圧延材11のスタンド#i-1
による圧延後の圧下方向寸法の目標値hi-1、つま
りスタンド#iにとつては入側幅方向寸法の目標
値を設定する。演算器22は(14)式で示されたスタ
ンド#i-1での圧延後の圧下方向寸法hi-1′を演算
する。この圧下方向寸法hi-1′は圧下制御装置1
7によりスタンド#i-1の圧下装置18を制御す
ることにより、即ちスタンド#i-1のロールギヤ
ツプを制御することにより実施される。
ンド#i-1とスタンド#i-2の間に設置された寸法
計23はスタンド#i-2で圧延された被圧延材1
1の幅方向寸法Bi-2′、つまりスタンド#i-1にと
つては入側圧下方向寸法を検出する。演算器21
はこの検出値Bi-2′と設定器20で設定されたス
タンド#i-2の圧延後の被圧延材11の幅方向寸
法の目標値Bi-2により(8)式の演算を実施する。一
方、設定器19は被圧延材11のスタンド#i-1
による圧延後の圧下方向寸法の目標値hi-1、つま
りスタンド#iにとつては入側幅方向寸法の目標
値を設定する。演算器22は(14)式で示されたスタ
ンド#i-1での圧延後の圧下方向寸法hi-1′を演算
する。この圧下方向寸法hi-1′は圧下制御装置1
7によりスタンド#i-1の圧下装置18を制御す
ることにより、即ちスタンド#i-1のロールギヤ
ツプを制御することにより実施される。
かかる制御を実施することにより、即ち当該ス
タンドの隣接上流スタンドの圧下量を入側の寸法
偏差に応じて出側圧下方向寸法に偏差値を持たせ
るように制御し、当該スタンドでは出側圧下方向
寸法に偏差値が無いように圧下量を制御すること
により、結果して当該スタンド出側の被圧延材1
1の圧下方向寸法と幅方向寸法を同時に制御する
ことを可能としている。
タンドの隣接上流スタンドの圧下量を入側の寸法
偏差に応じて出側圧下方向寸法に偏差値を持たせ
るように制御し、当該スタンドでは出側圧下方向
寸法に偏差値が無いように圧下量を制御すること
により、結果して当該スタンド出側の被圧延材1
1の圧下方向寸法と幅方向寸法を同時に制御する
ことを可能としている。
第2図はスタンド#iに被圧延材11が到達し
てない通棒状態を示す説明図である。第2図にお
いて点線で囲んだ部分は第1図で示した設定器1
9,20、加算器21,22を一括して示す制御
部24を示すもので、計算機にその機能を持たせ
ることも可能な部分である。
てない通棒状態を示す説明図である。第2図にお
いて点線で囲んだ部分は第1図で示した設定器1
9,20、加算器21,22を一括して示す制御
部24を示すもので、計算機にその機能を持たせ
ることも可能な部分である。
さて、第2図のh(i-1)0′とB(i-1)0′は第2図の状
態におけるスタンド#i-1の出側の圧下方向寸法
と幅方向寸法であり、スタンド#i-1の前方張力
は無い。B(i-2)0′はスタンド#i-2での圧延後の幅
寸法、t(i-1)b0はスタンド#i-2とスタンド#i-1間の
張力である。
態におけるスタンド#i-1の出側の圧下方向寸法
と幅方向寸法であり、スタンド#i-1の前方張力
は無い。B(i-2)0′はスタンド#i-2での圧延後の幅
寸法、t(i-1)b0はスタンド#i-2とスタンド#i-1間の
張力である。
次に、第3図は第2図の状態からスタンド#i
に被圧延材11が到達した状態を示し、スタンド
#i-1とスタンド#iの間の張力がtibとなり、この
張力発生によりスタンド#i-1出側の圧下方向寸
法がh(i-1)0″、B(i-1)0″になり、スタンド#i-2出側
の幅方向寸法がB(i-2)″、スタンド#i-2とスタンド
#i-1の間の張力がti-1)b′になつたことを示してい
る。第2図におけるスタンド#i-1および第3図
におけるスタンド#i-1とスタンド#iの圧下制御
は第1図の構成と全く同様に実施される。
に被圧延材11が到達した状態を示し、スタンド
#i-1とスタンド#iの間の張力がtibとなり、この
張力発生によりスタンド#i-1出側の圧下方向寸
法がh(i-1)0″、B(i-1)0″になり、スタンド#i-2出側
の幅方向寸法がB(i-2)″、スタンド#i-2とスタンド
#i-1の間の張力がti-1)b′になつたことを示してい
る。第2図におけるスタンド#i-1および第3図
におけるスタンド#i-1とスタンド#iの圧下制御
は第1図の構成と全く同様に実施される。
即ち、第2図の状態においてスタンド#i-1の
出側は ΔBi-1/Bi-1=−(α(i-1)bt(i-1)b/ki-1+γi-1Δh(
i-1)0/Bi-1 ΔBi-1=B(i-1)0′−Bi-1 …(4)′ Δh(i-1)0=(B(i-2)0′−Bi-2)+(h(i-1)0′−hi-1
) 第3図の状態においてスタンド#i-1の出側は、 ΔBi-1′/Bi-1=−(α(i-1)bt(i-1)b′/ki-1+α(i-
1)ftib/ki-1) +γi-1Δh(i-1)0′/Bi-1 …(4)″ ΔBi-1′=B(i-1)0″−Bi-1 Δh(i-1)0′=(B(i-2)0″−Bi-2)+(h(i-1)0″−hi-
1) であり、スタンド#iの出側は ΔBi/Bi=−αibtib/ki =γiΔhi/Bi …(1)′ ΔBi=Bi′−Bi である。ただし、(1)′式中Δhiは第2図の状態で圧
延された被圧延材11に対しては Δhi=(B(i-1)0′−Bi-1) +(hi′−hi) …(14) であり、第3図の状態、つまり被圧延材11がス
タンド#iにかみ込まれた後に圧延された被圧延
材11に対しては Δhi=(B(i-1)0″−Bi-1) +(hi′−hi) …(15) である。スタンド#iの圧下制御によりhi′−hi=
0でなおかつΔBi=0であるためには、(1)′式と
(14)式から −αibtib/ki+γiB(i-1)0′−Bi-1/Bi=0 …(16) となり、(1)′式と(15)式から −αibtib/ki+γiB(i-1)0″−Bi-1/Bi=0 …(17) となるように制御すればよい。(4)′と(16)式から 1/Bi-1・Bi/γiαibtib/ki=−α(i-1)bt(i-1)b/k
i-1+γ(i-1)0Δh(i-1)0/Bi-1…(18) Δh(i-1)0=(B(i-2)0′−Bi-2)+(h(i-1)0′−hi-1
) となる。ここで、第1図に説明したように、スタ
ンド#i-1の圧下制御によりΔh(i-1)0=0とするこ
とは可能であるので、結局(18)式は tib/t(i-1)b=−α(i-1)b/ki-1 1/Bi-1・Bi/γiα
ib1/ki…(19) となる。次に、(4)″と(17)式から 1/Bi-1・Bi/γiαibtib/ki=−α(i-1)bt(i-1)b′
/ki-1 −α(i-1)ftib/ki-1+γi-1Δh(i-1)0′/Bi-1…(20
) Δh(i-1)0′=(B(i-2)0″−Bi-2)+(h(i-1)0″−hi-
1) となる。ここで、第1図で説明したように、スタ
ンド#i-1の圧下制御によりΔh(i-1)0′=0とするこ
とは可能であるので、結局(20)式は tib/t(i-1)b′=−α(i-1)b/ki-1(1/Bi-1・Bi/γ
iαib1/ki+α(i-1)f/ki-1)…(21) となる。
出側は ΔBi-1/Bi-1=−(α(i-1)bt(i-1)b/ki-1+γi-1Δh(
i-1)0/Bi-1 ΔBi-1=B(i-1)0′−Bi-1 …(4)′ Δh(i-1)0=(B(i-2)0′−Bi-2)+(h(i-1)0′−hi-1
) 第3図の状態においてスタンド#i-1の出側は、 ΔBi-1′/Bi-1=−(α(i-1)bt(i-1)b′/ki-1+α(i-
1)ftib/ki-1) +γi-1Δh(i-1)0′/Bi-1 …(4)″ ΔBi-1′=B(i-1)0″−Bi-1 Δh(i-1)0′=(B(i-2)0″−Bi-2)+(h(i-1)0″−hi-
1) であり、スタンド#iの出側は ΔBi/Bi=−αibtib/ki =γiΔhi/Bi …(1)′ ΔBi=Bi′−Bi である。ただし、(1)′式中Δhiは第2図の状態で圧
延された被圧延材11に対しては Δhi=(B(i-1)0′−Bi-1) +(hi′−hi) …(14) であり、第3図の状態、つまり被圧延材11がス
タンド#iにかみ込まれた後に圧延された被圧延
材11に対しては Δhi=(B(i-1)0″−Bi-1) +(hi′−hi) …(15) である。スタンド#iの圧下制御によりhi′−hi=
0でなおかつΔBi=0であるためには、(1)′式と
(14)式から −αibtib/ki+γiB(i-1)0′−Bi-1/Bi=0 …(16) となり、(1)′式と(15)式から −αibtib/ki+γiB(i-1)0″−Bi-1/Bi=0 …(17) となるように制御すればよい。(4)′と(16)式から 1/Bi-1・Bi/γiαibtib/ki=−α(i-1)bt(i-1)b/k
i-1+γ(i-1)0Δh(i-1)0/Bi-1…(18) Δh(i-1)0=(B(i-2)0′−Bi-2)+(h(i-1)0′−hi-1
) となる。ここで、第1図に説明したように、スタ
ンド#i-1の圧下制御によりΔh(i-1)0=0とするこ
とは可能であるので、結局(18)式は tib/t(i-1)b=−α(i-1)b/ki-1 1/Bi-1・Bi/γiα
ib1/ki…(19) となる。次に、(4)″と(17)式から 1/Bi-1・Bi/γiαibtib/ki=−α(i-1)bt(i-1)b′
/ki-1 −α(i-1)ftib/ki-1+γi-1Δh(i-1)0′/Bi-1…(20
) Δh(i-1)0′=(B(i-2)0″−Bi-2)+(h(i-1)0″−hi-
1) となる。ここで、第1図で説明したように、スタ
ンド#i-1の圧下制御によりΔh(i-1)0′=0とするこ
とは可能であるので、結局(20)式は tib/t(i-1)b′=−α(i-1)b/ki-1(1/Bi-1・Bi/γ
iαib1/ki+α(i-1)f/ki-1)…(21) となる。
即ち、第2図および第3図で示した通棒状態に
おいて、当該スタンドであるスタンド#iの出側
の圧下方向および幅方向の寸法精度を保証するた
めには、第2図の状態で圧延された被圧延材1
1、つまりスタンド#i-1とスタンド#iの間にあ
つて、#i-1と#iの各スタンド間の張力が無い状
態でスタンド#i-1を通過した被圧延材11に対
しては(19)式を満足するよう、即ち被圧延材11の
先端がスタンド#iにかみ込まれた後、(19)式のtib
がスタンド#i-1とスタンド#i間の張力となるよ
うに張力制御を実施し、第3図の状態で圧延され
た被圧延材11、つまりスタンド#iに先端がか
み込まれスタンド#i-1とスタンド#i間の張力が
tibの状態でスタンド#i-1を通過した被圧延材11
に対しては、(21)式を満足するよう、即ち(21)式
により演算されるtibがスタンド#i-1とスタンド
#i間の張力となるよう張力制御を実施すれば良
い。
おいて、当該スタンドであるスタンド#iの出側
の圧下方向および幅方向の寸法精度を保証するた
めには、第2図の状態で圧延された被圧延材1
1、つまりスタンド#i-1とスタンド#iの間にあ
つて、#i-1と#iの各スタンド間の張力が無い状
態でスタンド#i-1を通過した被圧延材11に対
しては(19)式を満足するよう、即ち被圧延材11の
先端がスタンド#iにかみ込まれた後、(19)式のtib
がスタンド#i-1とスタンド#i間の張力となるよ
うに張力制御を実施し、第3図の状態で圧延され
た被圧延材11、つまりスタンド#iに先端がか
み込まれスタンド#i-1とスタンド#i間の張力が
tibの状態でスタンド#i-1を通過した被圧延材11
に対しては、(21)式を満足するよう、即ち(21)式
により演算されるtibがスタンド#i-1とスタンド
#i間の張力となるよう張力制御を実施すれば良
い。
つまり、第2図と第3図では、被圧延材11の
かみ込み時、つまり通棒時において圧下方向寸法
と幅方向寸法を同時に保証する手段と方法を例示
したが、逆に被圧延材のしり抜けた時においても
同様に各方向の寸法を制御することが可能であ
る。
かみ込み時、つまり通棒時において圧下方向寸法
と幅方向寸法を同時に保証する手段と方法を例示
したが、逆に被圧延材のしり抜けた時においても
同様に各方向の寸法を制御することが可能であ
る。
また、スタンド#i-1をスタンド#iと同様に圧
下制御しながら(1)〜(9)式を基本演算式としてスタ
ンド間の張力を制御することにより、寸法制御を
実施することも可能である。
下制御しながら(1)〜(9)式を基本演算式としてスタ
ンド間の張力を制御することにより、寸法制御を
実施することも可能である。
以上述べたように、本発明によれば、被圧延材
を天地方向および左右方向から交互に圧延するよ
うな鋼棒や線材ミルにおいて、圧下方向と同時に
幅方向の寸法精度を被圧延材の圧延開始から終了
まで保証し、鋼棒や線材の寸法精度と歩留りを向
上させることを可能とした圧延機制御方法および
装置を得ることができるものである。
を天地方向および左右方向から交互に圧延するよ
うな鋼棒や線材ミルにおいて、圧下方向と同時に
幅方向の寸法精度を被圧延材の圧延開始から終了
まで保証し、鋼棒や線材の寸法精度と歩留りを向
上させることを可能とした圧延機制御方法および
装置を得ることができるものである。
第1図は本発明の一実施例に係る圧延機制御方
法を実現するための装置の概略構成図、第2図お
よび第3図は被圧延材のかみ込み時の寸法制御を
実施する場合の説明図である。 11…被圧延材、12,13,14…圧延ロー
ル、15,17…圧下制御装置、16,18…圧
下装置、19,20…設定器、21,22…演算
器、23…寸法計、24…計算機。
法を実現するための装置の概略構成図、第2図お
よび第3図は被圧延材のかみ込み時の寸法制御を
実施する場合の説明図である。 11…被圧延材、12,13,14…圧延ロー
ル、15,17…圧下制御装置、16,18…圧
下装置、19,20…設定器、21,22…演算
器、23…寸法計、24…計算機。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 棒鋼圧延又は線材圧延において、被圧延材の
搬送方向に直交する面内における互いに直交する
第1の方向と第2の方向に連続圧延するに当り、
第1のスタンドの圧下制御は出側圧下方向寸法が
所定の一定値になるよう圧下制御を実施し、隣接
する上流側の第2のスタンドは入側圧下方向寸法
の目標値からの偏差と出側圧下方向寸法の目標値
からの偏差との和が零となるべく圧下制御を実施
し、第1のスタンドと第2のスタンドが一定張力
もしくは無張力となるべく張力制御を実施するこ
とにより第1のスタンドの出側における圧下方向
寸法とこの圧下方向寸法に直交する方向の寸法を
同時に制御することを特徴とする圧延機制御方
法。 2 棒鋼圧延又は線材圧延において、被圧延材の
搬送方向に直交する面内における互いに直交する
第1の方向と第2の方向に連続圧延する装置にお
いて、被圧延材を第1の方向に圧延する第1のス
タンドと、第1のスタンドの上流側に隣接し被圧
延材を第2の方向に圧延する第2のスタンドと、
第1のスタンドの圧下量を調節する第1の圧下制
御手段と、第2のスタンドの圧下量を調節する第
2の圧下制御手段と、第2のスタンドの入側の圧
下方向寸法を計測する寸法計と、寸法計による検
出値とその目標値との差分を演算する第1の演算
手段と、第1の演算手段により演算された差分
と、第2のスタンドの出側の圧下方向寸法とその
目標値との差分との和が零になるよう第2の圧下
制御手段に制御信号を与える第2の演算手段と、
第1のスタンドの出側の圧下方向寸法が一定値と
なるよう第1の圧下制御手段に制御信号を与える
手段を備えることを特徴とする圧延機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61238865A JPS6393416A (ja) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | 圧延機制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61238865A JPS6393416A (ja) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | 圧延機制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6393416A JPS6393416A (ja) | 1988-04-23 |
| JPH0440083B2 true JPH0440083B2 (ja) | 1992-07-01 |
Family
ID=17036408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61238865A Granted JPS6393416A (ja) | 1986-10-07 | 1986-10-07 | 圧延機制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6393416A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6076213A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-04-30 | Kawasaki Steel Corp | 条鋼圧延機の制御方法 |
-
1986
- 1986-10-07 JP JP61238865A patent/JPS6393416A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6393416A (ja) | 1988-04-23 |
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