JPH0551369B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、圧延機における速度検出ロールの駆
動制御方法に関する。

［従来の技術］ 従来、圧延工程における板速度検出は、マスフ
ローAGCのために用いられ、このために板速度
検出用ロール（デフレクターロール）をストリツ
プに当接して速度検出するようにしている。この
場合における板速度検出用ロールは、大半がアイ
ドル状態で使用しており、板とデフレクターロー
ル間の摩擦力が低下したとき、特に、前後の張力
が低い時、板と該ロール間の摩擦係数が低下した
時スリツプが発生し、マスフローAGC等への悪
影響を及ぼす。特にライン加減速時においてその
傾向が顕著に現れる。

その対策として、デフレクタロールをモータで
駆動し、そのモータの制御を、電流制御またはド
ルーピング（垂下特性）を付与した速度制御系に
て行う方法がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記方法においては次記問題点
がある。

(1) 電流制御方式による場合の問題点 第８図のように、モータ駆動時、電流目標値
としてメカニカルロスの関数にて与えられる分
と加減速補償分（加減速時のデフレクターロー
ルの慣性モーメント補償分）との和が与えられ
る。しかし、メカニカルロスは種々の原因で変
動し易く、初期設定値での関数で電流目標値を
与えた場合、ストリツプとデフレクターロール
間の摩擦力が低下しスリツプが発生した場合、
デフレクターロールは加速（電流目標値＞実メ
カニカルロス）または減速（電流目標値＜実メ
カニカルロス）されてしまい、デフレクターロ
ールの速度は、スピードリミツト回路が動作
し、ライン速度＋スピードリミツトバイアスま
で上昇してしまう。たとえば、スピードリミツ
トバイアスは高速速度の10〜15％を持たせるた
め、最高1000mpmのラインにおいて、
200mpmで運転中にスリツプが発生した場合、
200＋1000×（10〜15％）＝300〜350mpmまで上
昇する。このため、正確なストリツプ速度が測
定できず、またその誤差も非常に大きい。

(2) ドルーピング＋速度制御方式の問題点 デフレクターロールを駆動する場合、ストリ
ツプを搬送する等の外部に等する仕事をする必
要がないため、モータ容量は小さくてよい。こ
のため負荷側の負荷変動に対し、自己がトリツ
プしないようにするために、第９図のように、
ドルーピングを付与することが必要となる。し
かしながら、第１０図のように、リード率がゼ
ロのときは、定常部では電流が流れない（トー
タル目標速度totalv_ref＝フイードバツク速度
v_FBとなるため）ので従来のアイドルロールと
同じ動きとなり、スリツプに対し全く効果がな
い。

また、加減速時は加速電流が流れるため、ト
ータル目標速度totalv_ref＝目標速度v_ref−I_FB ^*×
ａ％となり、ストリツプ速度より低いトータル
目標速度が与えられ、やはりスリツプし易い状
態となつてしまう。

この対策として、第１Ａ図のように、デフレク
ターロール単体で自己のメカニカルロス分を補償
するためのリード率を掛けることが考えられる。
リード率はストリツプ速度にバイアスを加え、ド
ルーピングにより打ち消される分を補償するもの
である。ただし、リード率はプリセツト、ドルー
ピング量は負荷状態により変化するため、両方無
くして使用することは不可能である。性格が全く
異なるものであるからである。リード率を入れる
ことにより適正な値であれば、デフレクターロー
ルは自己のメカニカルロス補償分と加減速電流分
を流し、スリツプに対し強い制御系とすることが
できる。

いずれにしても、従来は、電流制御か速度制御
かの二者択一であり、上記の点につき十分な配慮
がなされていなかつた。

本発明の目的は、ストリツプ速度を正確に検出
することができる速度検出ロールの制御方法を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明は、圧延機に
おけるそのバツクテンシヨン側およびフオワード
テンシヨン側に、ストリツプに当接してその移動
速度を検出するデフレクターロールをそれぞれ設
けるとともに、各デフレクターロールをストリツ
プの移動速度に合わせて駆動モータにより回転駆
動させる方法において バツクテンシヨン側の駆動モータをそこに与え
られる電流に基づいて制御する電流制御方式、フ
オワードテンシヨン側の駆動モータをデフレクタ
ーロールの回転速度に基づいて制御する速度制御
方式によつてそれぞれ制御することを特徴とする
ものである。

［作用］ 一般に、バツクテンシヨン側は常に高張力状態
（通常13〜25トン）となつているから、デフレク
ターロール〜ストリツプ間の摩擦力は非常に大き
くスリツプしにくい。また速度制御と電流制御で
は応答性が大きく異なり、電流制御の方が早い。
たとえば速度制御では、10〜30red／sec、電流制
御では、70〜300rad／secである。またバツクテ
ンシヨン側はAGC補正により、先進率（リード
率）より後進率の変動が大きく、速度変動が激し
い。本発明では、バツクテンシヨン側のデフレク
ターロールの駆動制御を電流制御によつて行うか
ら、応答が早く、しかもスリツプのない安定な制
御が可能となる。

他方、フオワードテンシヨン側は、コイルの適
正券取り張力の制限により低張力券取りを行うた
め、スリツプしやすい。さらにフオワードテンシ
ヨン側はリード率の変動が小さく、速度としては
安定している。本発明では、このフオワードテン
シヨン側デフレクターロールの駆動制御をスリツ
プに強い制御系を持つ、デフレクターロールの回
転速度に基づいて行うから、安定にかつスリツプ
しないようにデフレクターロールを制御できる。

［発明の具体的構成］ 以下本発明を図面に基づきさらに具体的に説明
する。

第２図はリバース圧延の模式図である。入側リ
ール１から巻き戻されたストリツプ２はバツクテ
ンシヨン側速度検出ロール３およびバツクテンシ
ヨン側におけるＸ線などによる板厚検出装置４を
介して圧延機５に供され、次いでフオワードテン
シヨン側における板厚検出装置６およびフオワー
ドテンシヨン側速度検出ロール７により速度を検
出された後、出側リール８に巻き取られる。本発
明では両速度検出ロール３，７の駆動を次のよう
に制御する。

まず第１Ａ図はバツクテンシヨン側のデフレク
ターロール３の制御を示す図であり、まず目標速
度v_refが与えられると、予め作成されたメカニカ
ルロスvs速度のメカロス変換テーブル１０におい
て、第１Ｂ図に示すスリツプ検出器３０からのメ
カロス補正信号を受けて目標電流I_refを算定し、
これに加減速補償信号を加算して、全目標電流
totalI_refを算定する。次いで上記目標電流信号
totalI_refを電流制御装置１１を介してモータMB
に入力し、バツクテンシヨン側デフレクターロー
ル３を駆動する。上記電流制御装置１１とモータ
MBの間には電流検出器１２を設け、現電流を全
目標電流信号にフイードバツクしながら電流制御
する。

他方、フオワードテンシヨン側の速度検出ロー
ルの駆動制御について第１Ｂ図により説明する
と、まず与えられた目標速度v_refに対し、リード
率と現速度との関係を与えるリード率補正テーブ
ル２０からリード率信号を出力し、これと後述す
るドルーピンク信号とを、上記目標速度値v_refに
加算し、全目標速度totalv_refを得る。次いでこの
全目標速度信号totalv_refを、デフレクターロール
７を駆動する駆動モータMFの回転駆動装置を検
出する回転発動機２１から得られる速度フイード
バツク信号v_FBにより減算し、その後これを速度
制御装置２２に入力し、目標電流値I_refとした後、
電流検出器２３からの電流フイードバツク信号
I_FBで減算し、次いで電流制御装置２４によりモ
ータMFを駆動し、フアワードテンシヨン側デフ
レクターロール７を駆動させる。電流検出器２３
からの信号は前記目標電流値I_refにフイードバツ
クするとともに前記全目標速度値totalv_refにドル
ーピング設定器２５によりドルーピングを付与す
る。フオワードテンシヨン側回転発電機２１から
の速度信号v_FBは全目標速度値totalv_refにフイー
ドバツクするほか、上記リード率補正テーブル２
０にもフイードバツクしてリード率の算定を図
る。

ところで、リード率が一定であると、メカロス
の変化が発生した場合、全目標速度がストリツプ
速度とマツチングしなくなり、スリツプし易くな
つてしまう。そこで、リード率をメカロスの変化
に応じて補正を行うのが望ましい。

このために、前記リード率補正テーブル２０に
は、リード率補正信号を入力する。このリード率
補正信号は、駆動モータMBに付属する回転発電
機１３からの駆動速度、回転発電機２１からの駆
動速度、板厚検出装置４，６からの各板厚信号な
どに基づき得られるスリツプ量やメカニカルロ
ス、リード率の補正量を演算するスリツプ検出器
３０により与えられる。このスリツプ検出器３０
により演算されたメカロス補正信号は、前記のメ
カロス変換テーブル１０にメカロス補正信号とし
て与えられる。

速度制御系において、リード率が最適であれ
ば、スリツプに対し非常に強い制御系となるが、
不適正な場合はスリツプを起こす原因となる。本
実施例では、上記したように、リード率をメカニ
カルロスの関数として補正した後の与えている。

本来、リード率は、デフレクターロールのメカ
ニカルロス分の電流により影響を受けるドルーピ
ングによる目標速度低下（ドルーピングａ％×メ
カニカルロス分の電流）を補正することが最適で
ある。しかしメカニカルロスは一定である設備も
あるけれども、通常はライン速度により変化し、
一定ではない。

そこで、本実施例では、第３図のようにライン
速度によりリードを変えるものである。なお最適
リード率はメカニカルロスｘ％×ａ（ドルーピン
グ）％で与えられる。

さらに従来のように、リード率を一定とする
と、最適リード率より小さいリード率領域で必要
とされるメカニカルロス電流が流れないため、ス
トリツプに引つ張られる方向に動作するため、遅
れ方向にスリツプし易い。また最適リード率によ
り大きいリード率領域では、メカニカルロス電流
以上の電流が流れ、ストリツプ速度に対し、進み
方向にスリツプし易くなる。かかるリード率補正
により、デフレクターロールは自己のメカニカル
ロス分のみが流れ、常にスリツプし難い制御系に
することができる。

かくして、十分スリツプに対して強い制御系を
構成できたけれども、メカロスの経時変化などに
対して補正能力をもつていない。

そこで、次のようにマスフローAGCに基づい
て、スリツプを検出するとともに、メカロスおよ
びリード率の補正を行うのが望まれる。

第２図において、圧延機の入口速度をV_E、出
口速度をV_D、入口板厚をH_Xとしたとき、出口マ
スフローAGC板厚h_Mは、h_M＝V_E×H_X／V_Dで与
えられる。このマスフローAGC板厚h_Mは圧下直
下の板厚であるため、この板厚をトラツキングし
て、第４図のように、出口板厚h_Xとの差Δεを演
算し、このΔεがあるレベル以上となつたことに
よりスリツプを検出できる。

このようにして、スリツプを検出したならば、
第５図のように、Δεにデツドバンドを持たせた
後の出力Δyにゲインを乗じ、バツクテンシヨン
側デフレクターロールのメカロス変換テーブル１
０およびフオワードテンシヨン側のデフレクター
ロールのリード率補正テーブル２０に補正を加え
る。この場合、補正ゲインは、バツクテンシヨン
側デフレクターロールがスリツプする可能性が少
ないため、低ゲインとし、フオワードテンシヨン
側デフレクターロールにあつては、スリツプする
可能性が大であるため、高ゲインとするのが好ま
しい。また、同図のように、テーブル値の前後速
度において、突発的変化を防止するために、スリ
ツプ発生速度の前後10％点でのテーブル値と直線
近似して修正を行うのが好ましい。

［実施例］ 次に実施例を示し、本発明の効果を従来法との
比較によつて明らかにする。

すなわち、低炭素鋼冷延鋼板を得るにあたり、
2.3mmの板を0.5mm×1005mm幅にリバース圧延し
た。パス数は５パスである。デフレクターロール
としては、径が313mm、長さ1200mmのものを用い
た。

本発明の場合を第６図に、従来例を第７図に示
す。最終パスにおける出口板厚精度が、改善され
ていることが判る。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、バツクテンシヨ
ン側およびフオワードテンシヨン側でそれぞれ制
御方式を選定しているので、正確なストリツプ速
度の検出が可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明に係るバツクテンシヨン側速
度検出ロールの駆動モータの電流制御系の説明
図、第１Ｂ図は同フオワードテンシヨン側の速度
検出ロールの駆動モータの速度制御系の説明図、
第２図はリバース圧延装置の模式図、第３図はラ
イン速度とリード率との関係図、第４図はスリツ
プ検出機構を示す図、第５図はリード率の補正方
法を示す図、第６図は本発明方法の制御特性を示
す図、第７図は従来法による制御特性を示す図、
第８図は従来の電流制御図、第９図は従来の速度
制御を示す図、第１０図はストリツプ速度とリー
ド率、電流との関係図である。 １……入側リール、２……ストリツプ、３……
バツクテンシヨン側デフレクターロール、５……
圧延ロール、７……フオワードテンシヨン側デフ
レクターロール、８……出側リール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧延機におけるそのバツクテンシヨン側およ
   びフオワードテンシヨン側に、ストリツプに当接
   してその移動速度を検出するデフレクターロール
   をそれぞれ設けるとともに、各デフレクターロー
   ルをストリツプの移動速度に合わせて駆動モータ
   により回転駆動させる方法において； バツクテンシヨン側の駆動モータをそこに与え
   られる電流に基づいて制御する電流制御方式、フ
   オワードテンシヨン側の駆動モータをデフレクタ
   ーロールの回転速度に基づいて制御する速度制御
   方式によつてそれぞれ制御することを特徴とする
   圧延ストリツプの速度検出ロールの制御方法。