JPH0581326B2 - - Google Patents
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- JPH0581326B2 JPH0581326B2 JP63183191A JP18319188A JPH0581326B2 JP H0581326 B2 JPH0581326 B2 JP H0581326B2 JP 63183191 A JP63183191 A JP 63183191A JP 18319188 A JP18319188 A JP 18319188A JP H0581326 B2 JPH0581326 B2 JP H0581326B2
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- Japan
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- rolling
- width
- load
- rolling mill
- steel plate
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は熱間圧延工程、特に熱間連続圧延で製
造される鋼帯または鋼板の板幅制御特にフイード
フオワード制御方法および制御装置に関するもの
である。
造される鋼帯または鋼板の板幅制御特にフイード
フオワード制御方法および制御装置に関するもの
である。
熱間連続圧延の粗圧延工程および厚板圧延工程
において使用されている竪型圧延機と水平圧延機
を組み合わせた圧延設備における板幅制御は、古
くから行なわれている。その代表的なものとし
て、例えば特公昭50−24907号があり、その制御
技術のブロツク図を第７図に示す。その図では、
鋼板は左より右側に圧延されて行くものであり、
竪型圧延機EMの入側において、板幅計Ｗ１にて
板幅を測定し、２はその測定信号、１は目標板幅
であり、その偏差値に、ｆ１で竪型圧延機による
エツヂング効率を考慮し、次いでｆ２で水平圧延
機による幅拡がりを考慮した結果で竪型圧延機
EMの竪ロール位置を操作してフイードフオワー
ド制御して、水平圧延機HM出側の板幅を一定に
なるように制御している。また必要に応じてHM
出側の板幅計Ｗ２が測定した板幅偏差値３を制御
演算した補正値を加えてフイードフオワード制御
とフイードバツク制御を実現してもよい。また鋼
板の長さが短かくて、フイードバツク制御が有効
でない場合には、鋼板間フイードバツク制御とし
て前記公知例に開示されているような学習制御を
採用するのが望ましい。
において使用されている竪型圧延機と水平圧延機
を組み合わせた圧延設備における板幅制御は、古
くから行なわれている。その代表的なものとし
て、例えば特公昭50−24907号があり、その制御
技術のブロツク図を第７図に示す。その図では、
鋼板は左より右側に圧延されて行くものであり、
竪型圧延機EMの入側において、板幅計Ｗ１にて
板幅を測定し、２はその測定信号、１は目標板幅
であり、その偏差値に、ｆ１で竪型圧延機による
エツヂング効率を考慮し、次いでｆ２で水平圧延
機による幅拡がりを考慮した結果で竪型圧延機
EMの竪ロール位置を操作してフイードフオワー
ド制御して、水平圧延機HM出側の板幅を一定に
なるように制御している。また必要に応じてHM
出側の板幅計Ｗ２が測定した板幅偏差値３を制御
演算した補正値を加えてフイードフオワード制御
とフイードバツク制御を実現してもよい。また鋼
板の長さが短かくて、フイードバツク制御が有効
でない場合には、鋼板間フイードバツク制御とし
て前記公知例に開示されているような学習制御を
採用するのが望ましい。
次に、鋼板の板幅制御における特有な現象を説
明する。第８図は、鋼板の幅圧下を竪型圧延機お
よび水平圧延機で行なう例であり、同図中の記号
は、SLABは圧延すべき鋼板（または鋼帯）、
SLAB′は圧延後の同鋼板、Ｗ・ＡはSLABの長
手方向端部で、Ｗ・A′は圧延後の同位置、Ｗ・
ＢはSLABの局部的定温部で通称スキツドマーク
とも言われている所で、Ｗ・B′は圧延後の同位
置、Ｗ・ＣはSLABの局部的幅広部分で、Ｗ・
C′は圧延後の同位置を表わしている。更に、ER
は竪型圧延機、HRは水平圧延機で、SLAB″は
SLABのZZ点の厚み方向断面形状を示し、Ｗ０
はSLABの板幅、Ｗ１はERの実際のロールギヤ
ツプ、Ｗ２はERによる幅圧下及びHRによる厚
み圧下された後の矩形に圧延された実幅を示して
いる。
明する。第８図は、鋼板の幅圧下を竪型圧延機お
よび水平圧延機で行なう例であり、同図中の記号
は、SLABは圧延すべき鋼板（または鋼帯）、
SLAB′は圧延後の同鋼板、Ｗ・ＡはSLABの長
手方向端部で、Ｗ・A′は圧延後の同位置、Ｗ・
ＢはSLABの局部的定温部で通称スキツドマーク
とも言われている所で、Ｗ・B′は圧延後の同位
置、Ｗ・ＣはSLABの局部的幅広部分で、Ｗ・
C′は圧延後の同位置を表わしている。更に、ER
は竪型圧延機、HRは水平圧延機で、SLAB″は
SLABのZZ点の厚み方向断面形状を示し、Ｗ０
はSLABの板幅、Ｗ１はERの実際のロールギヤ
ツプ、Ｗ２はERによる幅圧下及びHRによる厚
み圧下された後の矩形に圧延された実幅を示して
いる。
この図の構成で鋼板を圧延する場合、竪型圧延
機ERで圧延後の鋼板には、幅方向の両端部に通
称ドツグボーンと呼ばれる局部的な肉厚部が発生
する。そして次の水平圧延機HRで圧延される
と、鋼板の幅はＷ２に拡がるので、そこにエツヂ
ング効率（W0−W2／W0−W1）なる概念を採用する必要 が生じてくることが板幅制御に特有な現象であ
る。
機ERで圧延後の鋼板には、幅方向の両端部に通
称ドツグボーンと呼ばれる局部的な肉厚部が発生
する。そして次の水平圧延機HRで圧延される
と、鋼板の幅はＷ２に拡がるので、そこにエツヂ
ング効率（W0−W2／W0−W1）なる概念を採用する必要 が生じてくることが板幅制御に特有な現象であ
る。
前記先行例による板幅制御では、入側板幅の変
化のみフイードフオワード制御されるが、外乱と
してはその他に、温度変化、板厚変化および成分
変化等数多くあり、それらによる影響はフイード
バツク制御あるいは板間フイードバツク制御であ
る為に、フイードバツク制御の場合でさえ、一般
的ミル配置上の制約からみて、鋼板上で数メート
ルの制御遅れが生じてしまつており、その効果は
限定されていた。
化のみフイードフオワード制御されるが、外乱と
してはその他に、温度変化、板厚変化および成分
変化等数多くあり、それらによる影響はフイード
バツク制御あるいは板間フイードバツク制御であ
る為に、フイードバツク制御の場合でさえ、一般
的ミル配置上の制約からみて、鋼板上で数メート
ルの制御遅れが生じてしまつており、その効果は
限定されていた。
そして、一般的にこの板幅制御は熱間圧延の粗
圧延段階で実施されるので、もし板幅変動が１メ
ートルのピツチで存在すると、仕上圧延後の熱間
鋼板の最終製品段階では数メートルから30数メー
トルにも拡大される宿命を持つている。
圧延段階で実施されるので、もし板幅変動が１メ
ートルのピツチで存在すると、仕上圧延後の熱間
鋼板の最終製品段階では数メートルから30数メー
トルにも拡大される宿命を持つている。
従つて、最近のように１つの熱間圧延機で、低
温圧延、極厚材圧延、極薄材圧延、形状厳格材圧
延および低ランク材圧延等の多様な圧延方法によ
つて多種の熱間圧延材を製造するようになると、
板幅制御は従来の能力を大幅に向上した高精度で
かつ高応答性のものが求められている。
温圧延、極厚材圧延、極薄材圧延、形状厳格材圧
延および低ランク材圧延等の多様な圧延方法によ
つて多種の熱間圧延材を製造するようになると、
板幅制御は従来の能力を大幅に向上した高精度で
かつ高応答性のものが求められている。
更に、できることなら、粗圧延後の鋼板の幅を
一定値に制御するのでなく、仕上圧延機での鋼板
の板幅変動の特性をも考慮して熱間最終製品での
板幅が一定になるような制御、つまり粗圧延後で
は鋼板の板幅が一定ではなく、仕上圧延後が一定
となる制御、換言すれば、略称、過補償制御も高
精度のものが求められてきた。
一定値に制御するのでなく、仕上圧延機での鋼板
の板幅変動の特性をも考慮して熱間最終製品での
板幅が一定になるような制御、つまり粗圧延後で
は鋼板の板幅が一定ではなく、仕上圧延後が一定
となる制御、換言すれば、略称、過補償制御も高
精度のものが求められてきた。
本発明は、入側での板幅変動および前段の竪型
圧延機の圧延荷重変動値を測定してそれぞれに応
じた制御ループを組み合わせた高精度の板幅フイ
ードフオワード制御方法および装置を提供するこ
とを目的とする。
圧延機の圧延荷重変動値を測定してそれぞれに応
じた制御ループを組み合わせた高精度の板幅フイ
ードフオワード制御方法および装置を提供するこ
とを目的とする。
前記課題を解決するための本発明の手段は以下
の通りである。
の通りである。
第１に、請求項１の竪型圧延機と水平圧延機を
組とする圧延設備を複数組配置し、制御対象とす
る制御竪型圧延機の入側に板幅計を設け、前記制
御竪型圧延機の前の組における前竪型圧延機に圧
延荷重計を設け、前記水平圧延機またはメジヤー
リングロールに鋼板のトラツキング装置を設けた
熱間圧延設備において、前記鋼板のトラツキング
装置で決めた前記鋼板上のある位置での圧延荷重
を前記圧延荷重計で測定し、その圧延荷重の測定
値と予め計算された予測値との偏差値を算出し、
前記圧延荷重の偏差値と、予め定められたエツヂ
ング効率と、前記制御竪型圧延機のミル剛性値に
基づいて荷重補正分を算出し、前記荷重補正分に
荷重制御ゲインを掛け合わせた荷重補正制御量
に、前記鋼板のトラツキング装置に基づいて、前
記鋼板上のある位置が前記板幅計の所に到達した
時に、鋼板の板幅を前記板幅計で測定し、その板
幅測定値と予め定められた入側板幅目標値との偏
差値と、予め定められたエツヂング効率に基づい
て板幅補正分を算出し、前記板幅補正分に板幅制
御ゲインを掛け合わせた板幅補正制御量を加算す
ることにより前記制御竪型圧延機の竪ロールの圧
下補正量を算出し、前記鋼板上のある位置が前記
制御竪型圧延機に到達した時に、前記制御竪型圧
延機の竪ロールの圧下位置を前記竪ロールの圧下
補正量に従つて調整することを繰り返すことを特
徴とする熱間圧延鋼板の板幅制御方法であり、 それを鋼板の所定長毎に制御させたのが請求項
２の、竪型圧延機と水平圧延機を組とする圧延設
備を複数組配置し、制御対象とする制御竪型圧延
機の入側に板幅計を設け、前記制御竪型圧延機の
前の組における前竪型圧延機に圧延荷重計を設
け、前記水平圧延機の水平ロールまたはピンチロ
ールに鋼板のトラツキング装置を設けた熱間圧延
設備において、前記鋼板上の所定長毎に圧延荷重
を前記圧延荷重計で測定し、その圧延荷重値を予
測し、その圧延荷重の測定値と予測値との偏差値
を算出し、前記圧延荷重の偏差値と、予め定めら
れたエツヂング効率と、前記制御竪型圧延機のミ
ル剛性値に基づいて荷重補正分を所定長毎に算出
し、前記荷重補正分に荷重制御ゲインを掛け合わ
せた荷重補正制御量に、前記鋼板のトラツキング
装置に基づいて、前記鋼板上の前記圧延荷重測定
位置が前記板幅計の所に到達した時に、鋼板の板
幅を前記板幅計で測定し、その板幅測定値と予め
定められた入側板幅目標値との偏差値と、予め定
められたエツヂング効率に基づいて板幅補正分を
算出し、前記板幅補正分に板幅制御ゲインを掛け
合わせた板幅補正量を加算することにより前記制
御竪型圧延機の竪ロールの圧下補正量を算出し、
前記鋼板上の圧延荷重測定位置が前記制御竪型圧
延機に到達した時に、前記制御竪型圧延機の竪ロ
ールの圧下位置を前記竪ロールの圧下補正量に従
つて調整することを特徴とする熱間圧延鋼板の板
幅制御方法であり、 それを可逆圧延式の圧延設備に適用した場合は
請求項３の、竪型圧延機と水平圧延機を組とする
圧延設備を可逆圧延可能に配置し、制御対象とす
る制御竪型圧延機の入側に板幅計を設け、前記制
御竪型圧延機に圧延荷重計を設け、前記水平圧延
機の水平ロールまたはピンチロールに鋼板のトラ
ツキング装置を設けた熱間圧延設備において、前
記鋼板上の所定長毎に圧延荷重を前記圧延荷重計
で測定して、順次記憶し、次の同じ方向の圧延パ
スに際して、前記鋼板上の所定長に相当する点毎
に、その点での圧延荷重値を予測し、その点の圧
延荷重の記憶値と予測値との偏差値を算出し、前
記圧延荷重の偏差値と、予め定められたエツヂン
グ効率と、前記制御竪型圧延機のミル剛性値に基
づいて荷重補正分を算出し、前記荷重補正分に荷
重制御ゲインを掛け合わせた荷重補正制御量に、
前記鋼板のトラツキング装置に基づいて、前記鋼
板上の前記所定長に相当する位置が前記板幅計の
所に到達した時、鋼板の板幅を前記板幅計で測定
し、その板幅測定値と予め定められた入側板幅目
標値との偏差値と、予め定められたエツヂング効
率に基づいて板幅補正分を算出し、前記板幅補正
分に板幅制御ゲインを掛け合わせた板幅補正制御
量を加算することにより前記制御竪型圧延機の竪
ロールの圧下補正量を算出し、前記鋼板上のある
位置が前記制御竪型圧延機に到達した時に、前記
制御竪型圧延機の竪ロールの圧下位置を前記竪ロ
ールの圧下補正量に従つて調整することを特徴と
する熱間圧延鋼板の板幅制御方法となる。
組とする圧延設備を複数組配置し、制御対象とす
る制御竪型圧延機の入側に板幅計を設け、前記制
御竪型圧延機の前の組における前竪型圧延機に圧
延荷重計を設け、前記水平圧延機またはメジヤー
リングロールに鋼板のトラツキング装置を設けた
熱間圧延設備において、前記鋼板のトラツキング
装置で決めた前記鋼板上のある位置での圧延荷重
を前記圧延荷重計で測定し、その圧延荷重の測定
値と予め計算された予測値との偏差値を算出し、
前記圧延荷重の偏差値と、予め定められたエツヂ
ング効率と、前記制御竪型圧延機のミル剛性値に
基づいて荷重補正分を算出し、前記荷重補正分に
荷重制御ゲインを掛け合わせた荷重補正制御量
に、前記鋼板のトラツキング装置に基づいて、前
記鋼板上のある位置が前記板幅計の所に到達した
時に、鋼板の板幅を前記板幅計で測定し、その板
幅測定値と予め定められた入側板幅目標値との偏
差値と、予め定められたエツヂング効率に基づい
て板幅補正分を算出し、前記板幅補正分に板幅制
御ゲインを掛け合わせた板幅補正制御量を加算す
ることにより前記制御竪型圧延機の竪ロールの圧
下補正量を算出し、前記鋼板上のある位置が前記
制御竪型圧延機に到達した時に、前記制御竪型圧
延機の竪ロールの圧下位置を前記竪ロールの圧下
補正量に従つて調整することを繰り返すことを特
徴とする熱間圧延鋼板の板幅制御方法であり、 それを鋼板の所定長毎に制御させたのが請求項
２の、竪型圧延機と水平圧延機を組とする圧延設
備を複数組配置し、制御対象とする制御竪型圧延
機の入側に板幅計を設け、前記制御竪型圧延機の
前の組における前竪型圧延機に圧延荷重計を設
け、前記水平圧延機の水平ロールまたはピンチロ
ールに鋼板のトラツキング装置を設けた熱間圧延
設備において、前記鋼板上の所定長毎に圧延荷重
を前記圧延荷重計で測定し、その圧延荷重値を予
測し、その圧延荷重の測定値と予測値との偏差値
を算出し、前記圧延荷重の偏差値と、予め定めら
れたエツヂング効率と、前記制御竪型圧延機のミ
ル剛性値に基づいて荷重補正分を所定長毎に算出
し、前記荷重補正分に荷重制御ゲインを掛け合わ
せた荷重補正制御量に、前記鋼板のトラツキング
装置に基づいて、前記鋼板上の前記圧延荷重測定
位置が前記板幅計の所に到達した時に、鋼板の板
幅を前記板幅計で測定し、その板幅測定値と予め
定められた入側板幅目標値との偏差値と、予め定
められたエツヂング効率に基づいて板幅補正分を
算出し、前記板幅補正分に板幅制御ゲインを掛け
合わせた板幅補正量を加算することにより前記制
御竪型圧延機の竪ロールの圧下補正量を算出し、
前記鋼板上の圧延荷重測定位置が前記制御竪型圧
延機に到達した時に、前記制御竪型圧延機の竪ロ
ールの圧下位置を前記竪ロールの圧下補正量に従
つて調整することを特徴とする熱間圧延鋼板の板
幅制御方法であり、 それを可逆圧延式の圧延設備に適用した場合は
請求項３の、竪型圧延機と水平圧延機を組とする
圧延設備を可逆圧延可能に配置し、制御対象とす
る制御竪型圧延機の入側に板幅計を設け、前記制
御竪型圧延機に圧延荷重計を設け、前記水平圧延
機の水平ロールまたはピンチロールに鋼板のトラ
ツキング装置を設けた熱間圧延設備において、前
記鋼板上の所定長毎に圧延荷重を前記圧延荷重計
で測定して、順次記憶し、次の同じ方向の圧延パ
スに際して、前記鋼板上の所定長に相当する点毎
に、その点での圧延荷重値を予測し、その点の圧
延荷重の記憶値と予測値との偏差値を算出し、前
記圧延荷重の偏差値と、予め定められたエツヂン
グ効率と、前記制御竪型圧延機のミル剛性値に基
づいて荷重補正分を算出し、前記荷重補正分に荷
重制御ゲインを掛け合わせた荷重補正制御量に、
前記鋼板のトラツキング装置に基づいて、前記鋼
板上の前記所定長に相当する位置が前記板幅計の
所に到達した時、鋼板の板幅を前記板幅計で測定
し、その板幅測定値と予め定められた入側板幅目
標値との偏差値と、予め定められたエツヂング効
率に基づいて板幅補正分を算出し、前記板幅補正
分に板幅制御ゲインを掛け合わせた板幅補正制御
量を加算することにより前記制御竪型圧延機の竪
ロールの圧下補正量を算出し、前記鋼板上のある
位置が前記制御竪型圧延機に到達した時に、前記
制御竪型圧延機の竪ロールの圧下位置を前記竪ロ
ールの圧下補正量に従つて調整することを特徴と
する熱間圧延鋼板の板幅制御方法となる。
更に、制御竪型圧延機の出側に熱間仕上圧延機
を配置した熱間圧延設備を対象とすると、請求項
４の、熱間圧延後の板幅を一定値に制御する通称
の過補償制御として、圧下補正量の計算におい
て、鋼板の温度変動にもとずく荷重補正制御量と
鋼板の板幅変動にもとずつ板幅補正制御量に、前
記荷重補正制御量に過補償ゲインを掛け合わせた
過補償補正制御量を加えさせるようにしたことを
特徴とする板幅制御方法、である。
を配置した熱間圧延設備を対象とすると、請求項
４の、熱間圧延後の板幅を一定値に制御する通称
の過補償制御として、圧下補正量の計算におい
て、鋼板の温度変動にもとずく荷重補正制御量と
鋼板の板幅変動にもとずつ板幅補正制御量に、前
記荷重補正制御量に過補償ゲインを掛け合わせた
過補償補正制御量を加えさせるようにしたことを
特徴とする板幅制御方法、である。
更に制御装置として、請求項５の、竪型圧延機
と水平圧延機を組とする圧延設備を、複数台配置
または可逆圧延可能に配置した熱間圧延設備にお
いて、制御対象とする制御竪型圧延機の入側に設
けた板幅計と、前記制御竪型圧延機の前の組にお
ける前竪型圧延機に設けた圧延荷重計と、前記水
平圧延機の圧延ロール、ピンチロールまたはメジ
ヤーリングロールに設けたパルス発振器とカウン
ターで構成されたトラツキング装置と、前記鋼板
上の所定長毎に、前記トラツキング装置からのパ
ルスに応じて前記圧延荷重計から測定する圧延荷
重測定部と、前記鋼板上の所定長毎に前記トラツ
キング装置からのパルスに応じて前記板幅計から
測定する板幅測定部と、前記圧延荷重測定部およ
び前記板幅測定部から測定値を伝達されて、その
測定値を測定時の鋼板上の位置に対応したメモリ
ーに記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された
圧延荷重の記憶値と、予め定められたエツヂング
効率、ミル剛性値および荷重制御ゲインに基づい
て荷重補正制御量を算出すると同時に、前記圧延
荷重の記憶値と同位置の板幅の記憶値と、予め定
められたエツヂング効率および板幅制御ゲインに
基づいて板幅補正制御量を算出して、前記荷重補
正制御量と前記板幅補正制御量を加算して前記制
御竪型圧延機の竪ロールの圧下補正量を算出した
後、前記トラツキング装置からのパルスに応じて
前記制御竪型圧延機の竪ロール位置決め装置に前
記圧下補正量を出力するフイードフオワード制御
部から構成されることを特徴とする熱間圧延鋼板
の板幅制御装置があり、また過補償制御を実現す
る制御装置として、請求項６の、前記フイードフ
オワード制御部にその手段を持たせたもの、もあ
る。
と水平圧延機を組とする圧延設備を、複数台配置
または可逆圧延可能に配置した熱間圧延設備にお
いて、制御対象とする制御竪型圧延機の入側に設
けた板幅計と、前記制御竪型圧延機の前の組にお
ける前竪型圧延機に設けた圧延荷重計と、前記水
平圧延機の圧延ロール、ピンチロールまたはメジ
ヤーリングロールに設けたパルス発振器とカウン
ターで構成されたトラツキング装置と、前記鋼板
上の所定長毎に、前記トラツキング装置からのパ
ルスに応じて前記圧延荷重計から測定する圧延荷
重測定部と、前記鋼板上の所定長毎に前記トラツ
キング装置からのパルスに応じて前記板幅計から
測定する板幅測定部と、前記圧延荷重測定部およ
び前記板幅測定部から測定値を伝達されて、その
測定値を測定時の鋼板上の位置に対応したメモリ
ーに記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された
圧延荷重の記憶値と、予め定められたエツヂング
効率、ミル剛性値および荷重制御ゲインに基づい
て荷重補正制御量を算出すると同時に、前記圧延
荷重の記憶値と同位置の板幅の記憶値と、予め定
められたエツヂング効率および板幅制御ゲインに
基づいて板幅補正制御量を算出して、前記荷重補
正制御量と前記板幅補正制御量を加算して前記制
御竪型圧延機の竪ロールの圧下補正量を算出した
後、前記トラツキング装置からのパルスに応じて
前記制御竪型圧延機の竪ロール位置決め装置に前
記圧下補正量を出力するフイードフオワード制御
部から構成されることを特徴とする熱間圧延鋼板
の板幅制御装置があり、また過補償制御を実現す
る制御装置として、請求項６の、前記フイードフ
オワード制御部にその手段を持たせたもの、もあ
る。
鋼板の板幅制御における外乱の主なものは、第
８図に示すように、Ｗ・Ａ点の鋼板端部、Ｗ・Ｂ
点の鋼板の低温部およびＷ・Ｃ点の幅変動部であ
る。それら外乱に対する制御的な考え方は、前記
Ｗ・Ｂ点では鋼板低温部の荷重増加に伴なう竪ロ
ールERの伸び補正した幅圧下を行ない、Ｗ・Ｃ
点では必要幅圧下量増分にエツチング効率を考慮
して荷重増加に伴なうER伸び補正した幅圧下を
行ない、Ｗ・Ａ点では鋼板端部のメタルフロー変
化に伴なうエツヂング効率の変化を補正した幅圧
下を行なうようにすることが必要である。
８図に示すように、Ｗ・Ａ点の鋼板端部、Ｗ・Ｂ
点の鋼板の低温部およびＷ・Ｃ点の幅変動部であ
る。それら外乱に対する制御的な考え方は、前記
Ｗ・Ｂ点では鋼板低温部の荷重増加に伴なう竪ロ
ールERの伸び補正した幅圧下を行ない、Ｗ・Ｃ
点では必要幅圧下量増分にエツチング効率を考慮
して荷重増加に伴なうER伸び補正した幅圧下を
行ない、Ｗ・Ａ点では鋼板端部のメタルフロー変
化に伴なうエツヂング効率の変化を補正した幅圧
下を行なうようにすることが必要である。
そうすると、板幅制御では、それらの外乱要因
別に制御ゲインを変えるべきであるのでかなり複
雑な制御系にしなければ高性能なものは達成でき
ない。
別に制御ゲインを変えるべきであるのでかなり複
雑な制御系にしなければ高性能なものは達成でき
ない。
少なくとも前記の鋼板の温度変動要因と鋼板の
板幅変動要因は分離を行ないそれぞれに対応した
独立の制御ゲインを掛け合わせた板幅制御システ
ムの確立が望まれていた。
板幅変動要因は分離を行ないそれぞれに対応した
独立の制御ゲインを掛け合わせた板幅制御システ
ムの確立が望まれていた。
それらのフイードフオワード制御はフイードバ
ツク制御と組み合わせるのが望ましいことは常識
である。
ツク制御と組み合わせるのが望ましいことは常識
である。
さて、本発明の板幅制御システムの一例を第１
図に示す。Ｅ２が制御竪型圧延機であり、Ｒ２は
圧延機Ｅ２と組をなす水平圧延機である。Ｅ１と
Ｒ１が圧延機Ｅ２の前の組をなす圧延設備で、Ｅ
１が前竪型圧延機で、竪ロールの圧延荷重値を測
定できる荷重計を備えており、Ｒ１は前水平圧延
機である。圧延機Ｒ１およびＲ２にはパルス発振
器およびカウンター等で構成されるトラツキング
装置Ｐ１およびＰ２が設けられており、鋼板が一
定長進むごとに起動パルス等を発生して、各制御
部での計算、指令等の開始信号とすると共に、Ｅ
１での鋼板上の圧延荷重測定点が板幅計Ｗ１の所
に到達した時およびＥ２の所に到達したタイミン
グにも起動パルス等のタイミングパルスを各制御
部に送つている。
図に示す。Ｅ２が制御竪型圧延機であり、Ｒ２は
圧延機Ｅ２と組をなす水平圧延機である。Ｅ１と
Ｒ１が圧延機Ｅ２の前の組をなす圧延設備で、Ｅ
１が前竪型圧延機で、竪ロールの圧延荷重値を測
定できる荷重計を備えており、Ｒ１は前水平圧延
機である。圧延機Ｒ１およびＲ２にはパルス発振
器およびカウンター等で構成されるトラツキング
装置Ｐ１およびＰ２が設けられており、鋼板が一
定長進むごとに起動パルス等を発生して、各制御
部での計算、指令等の開始信号とすると共に、Ｅ
１での鋼板上の圧延荷重測定点が板幅計Ｗ１の所
に到達した時およびＥ２の所に到達したタイミン
グにも起動パルス等のタイミングパルスを各制御
部に送つている。
Ｇ１は圧延荷重測定であり、そこでは、圧延荷
重系で圧延荷重値EF１を測定すると共に圧延ス
ケジユールにもとずいて圧延荷重の予測値Ｆ１を
次の第１式で算出する。
重系で圧延荷重値EF１を測定すると共に圧延ス
ケジユールにもとずいて圧延荷重の予測値Ｆ１を
次の第１式で算出する。
F1＝kn1×h1×Ld1×Qp1 ……(1)
ここで
kn1＝Ｅ１圧延時の鋼板の変形抵抗
h1＝ 〃の〃 の厚み
Ld１＝ 〃の〃 の接触弧長
Qp１＝ 〃の〃 の圧下力関数
Ｆ１＝ 〃の荷重予測値
そして、EF１とＦ１より圧延荷重の偏差値DF
を次の第２式で算出する。
を次の第２式で算出する。
DF＝EF1−F1 ……(2)
そのDFによる分がＥ２入側において幅変動と
なる量dBIFは、次の第３式で求まる。
なる量dBIFは、次の第３式で求まる。
dBIF＝a1×DF／M1 ……(3)
ここでＭ１はＥ１のミル剛性値であり、a1はＥ
１とＲ１の組のエツヂング効率である。次にその
dBIFが、Ｒ２出側において幅変動となる量
dBOFは第４式で求まる。
１とＲ１の組のエツヂング効率である。次にその
dBIFが、Ｒ２出側において幅変動となる量
dBOFは第４式で求まる。
dBOF＝（１−a2）dBIF ……(4)
ここでa2はＥ２とＲ２の組のエツヂング効率で
ある。
ある。
そのdBOFを相殺するためのＥ２圧下補正分dE
２Ｆは第５式で求まる。
２Ｆは第５式で求まる。
dE2F＝dB0F／a2 ……(5)
そうすると第３、４、５式より、dE２Ｆは第
６式でも求まる。
６式でも求まる。
dE2F＝a1（１−a2）DF／a2M１ ……(6)
第１制御ゲインをk1とすると圧延荷重の変動分
の補正量（第１の値）dEFは第７式で求まる。
の補正量（第１の値）dEFは第７式で求まる。
dEF＝k1a1（１−a2）／（a2M1） ……(7)
次に、圧延機Ｅ１での圧延荷重測定点がトラツ
キング装置により、板幅計Ｗ１に到達したタイミ
ングで、その板幅を測定し、予め定められた板幅
目標値WSとの偏差値をDWを表わすとする。
キング装置により、板幅計Ｗ１に到達したタイミ
ングで、その板幅を測定し、予め定められた板幅
目標値WSとの偏差値をDWを表わすとする。
そのDWが、Ｒ２の出側において幅変動となる
量dBOWは第８式で求まる。
量dBOWは第８式で求まる。
dB0W＝（１−a2）DW ……(8)
そのdB0Wを相殺するためのＥ２圧下補正分
dE２Ｗは第９式で求まる。
dE２Ｗは第９式で求まる。
dE2W＝dB0W／a2 ……(9)
以上よりdE２Ｗは次の第10式でも求まる。
dE2W＝（１−a2）DW／a2 ……(10)
第２制御ゲインをk2とすると板幅の変動分の補
正量dEWは第11式で求まる。
正量dEWは第11式で求まる。
dEW＝k2（１−a2）DW／a2 ……(11)
従つて圧延機Ｅ２の圧下補正量EXは上記の
dEFとdEWの和で表現される。
dEFとdEWの和で表現される。
EX＝dEF＋dEW＝k1a1（１−a2）DF／（a2M1）＋k2
（１−a2）DW／a2……(12) 所が、厳密に言えば、板幅変動分は荷重変動分
にも含まれているのでその分を除外すべきであ
る。そこで板幅変動の荷重変動への影響係数をｂ
とすると、EXは第13式となる。
（１−a2）DW／a2……(12) 所が、厳密に言えば、板幅変動分は荷重変動分
にも含まれているのでその分を除外すべきであ
る。そこで板幅変動の荷重変動への影響係数をｂ
とすると、EXは第13式となる。
EX＝（１−ｂ）k1a1（１−a2）DF／Ca2M1）
＋k2（１−a2）DW／a2……(13) ただし、（１−ｂ）をk1に含めて考えることに
すれば第12式をそのまま使用できる。
＋k2（１−a2）DW／a2……(13) ただし、（１−ｂ）をk1に含めて考えることに
すれば第12式をそのまま使用できる。
従つて、本発明の板幅制御は上記第12式または
第13式に従つて、タイミングを合わせてフイード
フオワード制御が行なわれる方法である。
第13式に従つて、タイミングを合わせてフイード
フオワード制御が行なわれる方法である。
本制御方法におけるタイミングの合わせ方とし
て、鋼板の所定長毎に行なう方法は圧延速度の影
響を排除できるので大変に有効な方法である。
て、鋼板の所定長毎に行なう方法は圧延速度の影
響を排除できるので大変に有効な方法である。
そして、この例では板幅計Ｗ１をＲ１とＥ２の
間に配置したがＥ１の前に配置してもよいのは勿
論であり、その場合上記第８式以降を多少変更す
る必要があるだけで、基本的には同じである。
間に配置したがＥ１の前に配置してもよいのは勿
論であり、その場合上記第８式以降を多少変更す
る必要があるだけで、基本的には同じである。
制御ゲインはプロセスの安定性および応答性を
考慮して定めるものであり、理想的には1.0にで
きるのが望ましい。
考慮して定めるものであり、理想的には1.0にで
きるのが望ましい。
また、フイードバツク制御系と組み合わせる場
合には、上記第12式を次の第14式に置換すればよ
い。
合には、上記第12式を次の第14式に置換すればよ
い。
dx＝k1a1（１−a2）DF／（a2M1）＋k2（１−
a2）DW／a2＋k3DW3／a2……(14) ここでk3＝フイードバツク制御ゲイン DW３＝Ｒ２出側における板幅偏差値である。
a2）DW／a2＋k3DW3／a2……(14) ここでk3＝フイードバツク制御ゲイン DW３＝Ｒ２出側における板幅偏差値である。
このk3には比例制御、比例積分制御、比例積分
微分制御等各種の汎用のものがそのまま利用でき
る。
微分制御等各種の汎用のものがそのまま利用でき
る。
以上に説明した板幅制御を実施すると、Ｒ２出
側における板幅が一定となるので厚板圧延等の場
合はそれでよいが、連続熱間圧延機の場合にはこ
の板幅制御で一定となるのは粗圧延であつて、そ
の後に仕上圧延機が配置されているのが当然であ
り、その仕上圧延機で圧延されると、入側で矩形
の鋼板でも、板幅が変動を持つことは知られてい
る。
側における板幅が一定となるので厚板圧延等の場
合はそれでよいが、連続熱間圧延機の場合にはこ
の板幅制御で一定となるのは粗圧延であつて、そ
の後に仕上圧延機が配置されているのが当然であ
り、その仕上圧延機で圧延されると、入側で矩形
の鋼板でも、板幅が変動を持つことは知られてい
る。
本発明者はこの点を種々検討した結果、各種の
外乱の内、鋼板の温度変動に基づく要因、例えば
スキツドマークによつて発生するものであること
に気づいた。更に、仕上圧延機で発生させる板幅
変動分は鋼板の鋼種および鋼板の幅および厚み寸
法によつてほぼ定まることをも見い出した。
外乱の内、鋼板の温度変動に基づく要因、例えば
スキツドマークによつて発生するものであること
に気づいた。更に、仕上圧延機で発生させる板幅
変動分は鋼板の鋼種および鋼板の幅および厚み寸
法によつてほぼ定まることをも見い出した。
これらの知見をベースにして、色々検討し、実
験した結果、Ｅ２の圧下補正量EXを上記第12式
を基本として次の第15式にすればよいことを確認
した。つまり、第12式のDFによつて幅が変動す
る成分と後工程の仕上圧延機で幅が変動する成分
は共に同じ温度変動によつて発生するものであ
り、同じ挙動を示すから12式DFの項に係数Ｇを
掛けたものを仕上幅変動量の補正として予め幅を
補正する。又この係数Ｇは実際の制御試験で合わ
せ込んだ経験値である。下記式のk1a1（１−a2）
DF×Ｇ／（a2M1）が仕上幅変動量の補正項を示
す。
験した結果、Ｅ２の圧下補正量EXを上記第12式
を基本として次の第15式にすればよいことを確認
した。つまり、第12式のDFによつて幅が変動す
る成分と後工程の仕上圧延機で幅が変動する成分
は共に同じ温度変動によつて発生するものであ
り、同じ挙動を示すから12式DFの項に係数Ｇを
掛けたものを仕上幅変動量の補正として予め幅を
補正する。又この係数Ｇは実際の制御試験で合わ
せ込んだ経験値である。下記式のk1a1（１−a2）
DF×Ｇ／（a2M1）が仕上幅変動量の補正項を示
す。
dx＝k1a1（１−a2）DF／（a2M1）＋k2（１−a2）DW／a2
＋k1a1（１ −a2）DF×Ｇ／（a2M1）＝k1a1（１−a2）DF（１＋Ｇ
）／（a2M1）＋k2（１−a2）DW／a2……(15) ここでＧを過補償ゲインという。
＋k1a1（１ −a2）DF×Ｇ／（a2M1）＝k1a1（１−a2）DF（１＋Ｇ
）／（a2M1）＋k2（１−a2）DW／a2……(15) ここでＧを過補償ゲインという。
Ｇは鋼板の種類、厚みおよび幅寸法によつて決
定するものとして、具体的な値は過去の実験等の
データに基づいて定めるのが通常の方法である。
以下に本発明の実施例に従つて詳細に説明する。
定するものとして、具体的な値は過去の実験等の
データに基づいて定めるのが通常の方法である。
以下に本発明の実施例に従つて詳細に説明する。
実施例 １
第１図に示すような２組の圧延設備を配置した
熱間圧延設備において制御竪型圧延機Ｅ２には竪
ロールの位置決め装置ES２が設けてあり、フイ
ードフオワード制御部Ｇ３から竪ロールの圧下補
正量信号ｆを位置決め修正量として受けてロール
位置を調整する。Ｒ２は制御水平圧延機であり、
この水平ロールにパルス発振器とカウンターによ
るトラツキング装置Ｐ２を備えて、板幅測定部Ｇ
２およびフイードフオワード制御部Ｇ３に起動ま
たは指令等のタイミングパルスｇを送つている。
Ｅ２の入側に板幅計Ｗ１が配置され、ｇまたはｃ
に応じて鋼板の板幅を測定して記憶部内のメモリ
ーにおける鋼帯の測定位置に合わせて、その測定
値を記憶するように送信するのが板幅測定部Ｇ２
である。圧延機Ｅ２の入側に前水平圧延機Ｒ１が
あり、その水平ロールにはＲ２と同様にトラツキ
ング装置Ｐ１が設けてあり、鋼帯の所定長毎にタ
イミングパルスｃを発生して圧延荷重測定部Ｇ１
と板幅測定部Ｇ２に送信している。圧延機Ｒ１の
入側に組をなす前竪型圧延機Ｅ１が配置されてお
り、Ｅ１には圧延荷重計EF１があつて、鋼帯の
圧延荷重を測定し、測定値ａをＧ１に送つてい
る。圧延荷重測定部Ｇ１はタイミングパルスｄに
応じて圧延荷重の測定値ａをサンプリングして記
憶部に測定値ｈとして送つている。記憶部では、
Ｇ１にて予め入力されている圧延荷重予測値信号
Ｆ１と第２式から計算し計算結果を信号ｈとし又
Ｇ２では入力されている板幅目標値WSと板幅計
Ｗ１からｄ信号として得られた実績幅との偏差を
計算しDWとする為に送り出された信号ｊを受信
して、鋼帯上の測定位置に合わせてそれら測定値
をDFとDWのメモリーに記憶する。
熱間圧延設備において制御竪型圧延機Ｅ２には竪
ロールの位置決め装置ES２が設けてあり、フイ
ードフオワード制御部Ｇ３から竪ロールの圧下補
正量信号ｆを位置決め修正量として受けてロール
位置を調整する。Ｒ２は制御水平圧延機であり、
この水平ロールにパルス発振器とカウンターによ
るトラツキング装置Ｐ２を備えて、板幅測定部Ｇ
２およびフイードフオワード制御部Ｇ３に起動ま
たは指令等のタイミングパルスｇを送つている。
Ｅ２の入側に板幅計Ｗ１が配置され、ｇまたはｃ
に応じて鋼板の板幅を測定して記憶部内のメモリ
ーにおける鋼帯の測定位置に合わせて、その測定
値を記憶するように送信するのが板幅測定部Ｇ２
である。圧延機Ｅ２の入側に前水平圧延機Ｒ１が
あり、その水平ロールにはＲ２と同様にトラツキ
ング装置Ｐ１が設けてあり、鋼帯の所定長毎にタ
イミングパルスｃを発生して圧延荷重測定部Ｇ１
と板幅測定部Ｇ２に送信している。圧延機Ｒ１の
入側に組をなす前竪型圧延機Ｅ１が配置されてお
り、Ｅ１には圧延荷重計EF１があつて、鋼帯の
圧延荷重を測定し、測定値ａをＧ１に送つてい
る。圧延荷重測定部Ｇ１はタイミングパルスｄに
応じて圧延荷重の測定値ａをサンプリングして記
憶部に測定値ｈとして送つている。記憶部では、
Ｇ１にて予め入力されている圧延荷重予測値信号
Ｆ１と第２式から計算し計算結果を信号ｈとし又
Ｇ２では入力されている板幅目標値WSと板幅計
Ｗ１からｄ信号として得られた実績幅との偏差を
計算しDWとする為に送り出された信号ｊを受信
して、鋼帯上の測定位置に合わせてそれら測定値
をDFとDWのメモリーに記憶する。
フイードフオワード制御部Ｇ３では、トラツキ
ング装置Ｐ２からのタイミングパルスｇに応じて
記憶部より圧延荷重の記憶値DFと板幅の記憶値
DWをｌ、ｍとして受信して、DFと予め定めら
れた圧延条件より圧延荷重の予測値を計算してそ
の偏差値を求め、それに、予め定められたエツヂ
ング効率、ミル剛性値および荷重制御ゲインに基
づいて荷重補正制御量を前記第７式に従つて計算
すると同時にDWと予め定められた、その目標
値、エツヂング効率および板幅制御ゲインに基づ
いて前記第11式に従つて計算する。その後、前記
第12式又は第13式に従つて計算されたEXが制御
竪型圧延機Ｅ２の竪ロールの圧下開度補正量とな
り信号ｆ＝EXとしてES２に出力する。ES２は
制御竪型圧延機Ｅ２の圧下開度調整装置であり信
号ｆ＝EXとして受けた圧下開度補正量に従つて
Ｅ２の圧下開度を調整する。
ング装置Ｐ２からのタイミングパルスｇに応じて
記憶部より圧延荷重の記憶値DFと板幅の記憶値
DWをｌ、ｍとして受信して、DFと予め定めら
れた圧延条件より圧延荷重の予測値を計算してそ
の偏差値を求め、それに、予め定められたエツヂ
ング効率、ミル剛性値および荷重制御ゲインに基
づいて荷重補正制御量を前記第７式に従つて計算
すると同時にDWと予め定められた、その目標
値、エツヂング効率および板幅制御ゲインに基づ
いて前記第11式に従つて計算する。その後、前記
第12式又は第13式に従つて計算されたEXが制御
竪型圧延機Ｅ２の竪ロールの圧下開度補正量とな
り信号ｆ＝EXとしてES２に出力する。ES２は
制御竪型圧延機Ｅ２の圧下開度調整装置であり信
号ｆ＝EXとして受けた圧下開度補正量に従つて
Ｅ２の圧下開度を調整する。
以上のように構成された板幅制御装置を使用し
て、普通鋼の下記寸法の鋼帯を圧延した結果、第
５図のａとｂの結果が得られた。ａでは本発明は
要求範囲である製品幅＋4.0〜5.0mmの範囲に100
％納まつているのに対し、比較例では20％のみが
その要求範囲に入つている。
て、普通鋼の下記寸法の鋼帯を圧延した結果、第
５図のａとｂの結果が得られた。ａでは本発明は
要求範囲である製品幅＋4.0〜5.0mmの範囲に100
％納まつているのに対し、比較例では20％のみが
その要求範囲に入つている。
(a) (b)
（厚み） （幅） （厚み） （幅）
スラブ寸法：250mm×900〜1200mm 250mm×6
00〜900mm 製品寸法：1.8〜4.5mm×900〜1200mm 1.8〜
4.5mm×600〜900mm 尚、比較例は前述した第７図の先行例である。
00〜900mm 製品寸法：1.8〜4.5mm×900〜1200mm 1.8〜
4.5mm×600〜900mm 尚、比較例は前述した第７図の先行例である。
実施例 ２
第２図に示されているように、第１図のフイー
ドフオワード制御にフイードバツク制御系を組み
合わせた板幅制御システムである。フイードバツ
ク制御系は、Ｒ２出側にある板幅計Ｗ２で鋼帯の
板幅偏差値を測定してその測定値ｎをフイードバ
ツク制御部GBに送る。GBでは測定値ｎにフイ
ードバツク制御ゲインとして汎用の比例制御、ま
たは比例積分制御を掛け合わせてフイードバツク
圧下補正書ｑを第14式の考え方にもとずいてｑ＝
k3・DW３／a2として計算するが、ここでk3はフ
イードバツクの制御ゲインで例えば0.6〜0.9の比
例係数を示し、DW３は上記の板幅計W2から測
定値ｎとして取り込んだ値と板幅目標値WS２の
差であり、a2は実施例１と同じくＥ２とＲ２の組
のエツジング効率である。このフイードバツク圧
下補正量ｑをES２に出力する。
ドフオワード制御にフイードバツク制御系を組み
合わせた板幅制御システムである。フイードバツ
ク制御系は、Ｒ２出側にある板幅計Ｗ２で鋼帯の
板幅偏差値を測定してその測定値ｎをフイードバ
ツク制御部GBに送る。GBでは測定値ｎにフイ
ードバツク制御ゲインとして汎用の比例制御、ま
たは比例積分制御を掛け合わせてフイードバツク
圧下補正書ｑを第14式の考え方にもとずいてｑ＝
k3・DW３／a2として計算するが、ここでk3はフ
イードバツクの制御ゲインで例えば0.6〜0.9の比
例係数を示し、DW３は上記の板幅計W2から測
定値ｎとして取り込んだ値と板幅目標値WS２の
差であり、a2は実施例１と同じくＥ２とＲ２の組
のエツジング効率である。このフイードバツク圧
下補正量ｑをES２に出力する。
この板幅制御装置を使用して、実施例１と同じ
条件で圧延した結果は、実施例１とほぼ同じであ
つた。
条件で圧延した結果は、実施例１とほぼ同じであ
つた。
実施例 ３
第３図に示すように構成した板幅制御システム
である。基本的には実施例１と同様にしているが
以下の点で異なる。まず板幅計Ｗ１が前竪型圧延
機Ｅ１の入側に配置されており、次にトラツキン
グ装置が水平圧延機Ｒ１とＲ２および前記板幅計
Ｗ１の入側のメジヤーリングロールMRに設け
て、それぞれＧ１，Ｇ３およびＧ２にタイミング
パルスを送つている。更に、フイードフオワード
制御部Ｇ３において、板幅計での測定値に対する
板幅の変動分の補正量dEWの演算方法は、前記
第11式にかわつて、次の第16式で行なう。
である。基本的には実施例１と同様にしているが
以下の点で異なる。まず板幅計Ｗ１が前竪型圧延
機Ｅ１の入側に配置されており、次にトラツキン
グ装置が水平圧延機Ｒ１とＲ２および前記板幅計
Ｗ１の入側のメジヤーリングロールMRに設け
て、それぞれＧ１，Ｇ３およびＧ２にタイミング
パルスを送つている。更に、フイードフオワード
制御部Ｇ３において、板幅計での測定値に対する
板幅の変動分の補正量dEWの演算方法は、前記
第11式にかわつて、次の第16式で行なう。
dEW＝k2（１−a1）（１−a2）DW／a2 ……(16)
第16式は第11式に（１−a1）をかけたものだ
が、前記のa2は第４式の説明と同じＥ２とＲ２の
組のエツジング効率であり、a1はＥ１とＲ１の組
のエツジング効率である。つまり第３図は板幅計
Ｗ１がＥ１の前にある為にＥ１によつて（１−
a1）比率だけ幅変動が小さくなるためである。
が、前記のa2は第４式の説明と同じＥ２とＲ２の
組のエツジング効率であり、a1はＥ１とＲ１の組
のエツジング効率である。つまり第３図は板幅計
Ｗ１がＥ１の前にある為にＥ１によつて（１−
a1）比率だけ幅変動が小さくなるためである。
従つて、Ｅ２の圧下補正量EXは第17式で計算
する。
する。
EX＝（１−ｂ）k1a1（１−a2）DF／（a2M1）＋k2
（１−a1）（１−a2）DW／a2……(17) 第17式は第13式のDWの項に（１−a1）をかけ
たものだが、前述の第11式が16式にかわつた為に
第13式も第17式の様になる。
（１−a1）（１−a2）DW／a2……(17) 第17式は第13式のDWの項に（１−a1）をかけ
たものだが、前述の第11式が16式にかわつた為に
第13式も第17式の様になる。
その他はすべて実施例１に同じである。
また、Ｒ２の出側に設けた板幅計Ｗ２の測定値
を使つて実施例２のようにフイードバツク制御系
を組み合わせてもよいことは当然である。
を使つて実施例２のようにフイードバツク制御系
を組み合わせてもよいことは当然である。
実施例 ４
第４図に示すように連続熱間圧延機の粗圧延機
に適用した過補償機能を持たせた板幅制御システ
ムの実施例である。板幅制御システムの各構成要
素の配置およびつながりは実施例３と同じである
が、フイードフオワード制御部Ｇ３におけるＥ２
の圧下補正量EXの計算は、前記第15式を用いて
行なう所が異なる所である。同図中のRFは加熱
炉、VSBは垂直スラブ圧延機、Ｒ０はVSB後面
の水平圧延機、FMは熱間仕上圧延機であり、Ｗ
１はＥ１入側の板幅計、Ｗ２はＲ２後面の板幅
計、Ｗ３はFM出側の板幅計である。
に適用した過補償機能を持たせた板幅制御システ
ムの実施例である。板幅制御システムの各構成要
素の配置およびつながりは実施例３と同じである
が、フイードフオワード制御部Ｇ３におけるＥ２
の圧下補正量EXの計算は、前記第15式を用いて
行なう所が異なる所である。同図中のRFは加熱
炉、VSBは垂直スラブ圧延機、Ｒ０はVSB後面
の水平圧延機、FMは熱間仕上圧延機であり、Ｗ
１はＥ１入側の板幅計、Ｗ２はＲ２後面の板幅
計、Ｗ３はFM出側の板幅計である。
当板幅制御システムの各点における鋼板内変動
を代表例で示すと、板幅系Ｗ１での板幅変動値
DW（測定値−目標値）を鋼板の先端をＴとして、
後端をＢとして表わした。圧延機Ｅ１における圧
延荷重計における圧延荷重変動値DF（測定値−予
測値）をＴからＢまで表わした。それらの変動を
考慮した当板幅制御結果であるＷ２の測定値を、
過補償ゲインを零にした場合をＷ２ａとして表わ
しており、この場合、Ｗ２での板幅を一定とする
制御であるので、ほぼ一定値になつている。その
Ｗ２ａの鋼板がFMで圧延された後のＷ３での測
定値をＷ３ａとして示されており、それを見てわ
かるように、Ｗ３ａでは板幅が一定とは言えな
い。一方、Ｇ３で過補償ゲインを適切な値にする
と、Ｒ２出側での板幅はＷ２ｂに示すように、圧
延荷重の変動値DFを過補償する変動が表われて
いる。そして、そのＷ２ｂの鋼板をFMで圧延す
ると、Ｗ３ｂに示すようにほぼ一定値となる。こ
れが過補償機能をＧ３に持たせる効果であり、過
補償ゲインＧは鋼板の鋼種、板厚および板幅等に
より決定するものである。
を代表例で示すと、板幅系Ｗ１での板幅変動値
DW（測定値−目標値）を鋼板の先端をＴとして、
後端をＢとして表わした。圧延機Ｅ１における圧
延荷重計における圧延荷重変動値DF（測定値−予
測値）をＴからＢまで表わした。それらの変動を
考慮した当板幅制御結果であるＷ２の測定値を、
過補償ゲインを零にした場合をＷ２ａとして表わ
しており、この場合、Ｗ２での板幅を一定とする
制御であるので、ほぼ一定値になつている。その
Ｗ２ａの鋼板がFMで圧延された後のＷ３での測
定値をＷ３ａとして示されており、それを見てわ
かるように、Ｗ３ａでは板幅が一定とは言えな
い。一方、Ｇ３で過補償ゲインを適切な値にする
と、Ｒ２出側での板幅はＷ２ｂに示すように、圧
延荷重の変動値DFを過補償する変動が表われて
いる。そして、そのＷ２ｂの鋼板をFMで圧延す
ると、Ｗ３ｂに示すようにほぼ一定値となる。こ
れが過補償機能をＧ３に持たせる効果であり、過
補償ゲインＧは鋼板の鋼種、板厚および板幅等に
より決定するものである。
ここで、普通鋼を対象とし、スラグサイズ250
mm厚×1650mm幅から熱間仕上圧延機入側サイズ40
mm厚×1597mm幅で仕上圧延機出側サイズ2.71mm厚
×1590mm幅に圧延させた。過補償ゲインＧ＝10と
して板幅制御した結果を第６図ａに示す。（Ｒ，
Ｗ）のＴからＢにＷ２の測定値のチヤートを参考
的に示し、（Ｆ，Ｗ）にＷ３の測定値を示してお
り、板幅変動が２mmに納まつている。一方、第６
図ｂは、実施例１の比較例と同じであり、過補償
機能を備えていないものであり、（Ｒ，Ｗ）と
（Ｆ，Ｗ）はａと同じものを表わしている。Ｗ３
における板幅変動は７mmと大きな値になつてい
る。
mm厚×1650mm幅から熱間仕上圧延機入側サイズ40
mm厚×1597mm幅で仕上圧延機出側サイズ2.71mm厚
×1590mm幅に圧延させた。過補償ゲインＧ＝10と
して板幅制御した結果を第６図ａに示す。（Ｒ，
Ｗ）のＴからＢにＷ２の測定値のチヤートを参考
的に示し、（Ｆ，Ｗ）にＷ３の測定値を示してお
り、板幅変動が２mmに納まつている。一方、第６
図ｂは、実施例１の比較例と同じであり、過補償
機能を備えていないものであり、（Ｒ，Ｗ）と
（Ｆ，Ｗ）はａと同じものを表わしている。Ｗ３
における板幅変動は７mmと大きな値になつてい
る。
過補償ゲインは通常５〜50の範囲に納まつてい
る。
る。
以上述べてきたように、本発明は板幅変動と竪
型圧延機の圧延荷重変動を分離して測定する共に
それぞれに独立した制御ゲインを設けたフイード
フオワード制御系の板幅制御システムを構築した
結果、圧延後の鋼板の板幅変動幅が小さくなり、
それが歩留りの向上になると共に板幅制御の対象
とする圧延機における圧延がより安定して作業率
も向上した。
型圧延機の圧延荷重変動を分離して測定する共に
それぞれに独立した制御ゲインを設けたフイード
フオワード制御系の板幅制御システムを構築した
結果、圧延後の鋼板の板幅変動幅が小さくなり、
それが歩留りの向上になると共に板幅制御の対象
とする圧延機における圧延がより安定して作業率
も向上した。
更に、過補償機能を圧延荷重変動系統にだけ投
与した板幅制御により、より一層の板幅精度が向
上し、歩留りが大きく向上する。
与した板幅制御により、より一層の板幅精度が向
上し、歩留りが大きく向上する。
第１図は本発明の第１実施例である板幅制御シ
ステム図であり、第２図は、その第１図にフイー
ドバツク制御系を追加した制御システム図であ
る。第３図は別の実施例を表わす板幅制御システ
ム図である。第４図は熱間仕上圧延機を有する連
続熱間圧延設備を対象とした過補償機能付き板幅
制御システム図である。第５図は、本発明の実施
例と比較例の板幅精度対比図である。第６図は第
４図の実施例と比較例の板幅分布の対比図であ
る。第７図は公知の板幅制御システム図であり、
第８図は竪型圧延機と水平圧延機を組み合わせた
板幅制御の各外乱毎の影響を表わす図である。 記号説明、Ｅ２＝制御竪型圧延機、Ｒ２＝制御
水平圧延機、Ｅ１＝前竪型圧延機、Ｒ１＝前水平
圧延機、MR＝メジヤーリングロール、Ｐ１，Ｒ
２，PM＝トラツキング装置、Ｗ１＝Ｅ２入側板
幅計、Ｗ２＝Ｒ２出側板幅計、Ｇ１＝圧延荷重測
定部、Ｇ２＝板幅測定部、Ｇ３＝フイードフオワ
ード制御部、SLAB＝熱間圧延鋼板、DW＝Ｗ１
による板幅変動分、DF＝Ｅ１の圧延荷重の変動
分、EP１＝Ｐ１故障時のバツクアツプ用でエツ
ジヤーＥ１のトラツキング装置、EP２＝Ｐ２故
障時のバツクアツプ用でエツジヤーＥ２のトラツ
キング装置、Ｆ１＝予め計算されたＥ１の圧延荷
重予測値、WS＝予め定められた板幅計Ｗ１の板
幅目標値、WS２＝予め定められた板幅計Ｗ２の
板幅目標値。
ステム図であり、第２図は、その第１図にフイー
ドバツク制御系を追加した制御システム図であ
る。第３図は別の実施例を表わす板幅制御システ
ム図である。第４図は熱間仕上圧延機を有する連
続熱間圧延設備を対象とした過補償機能付き板幅
制御システム図である。第５図は、本発明の実施
例と比較例の板幅精度対比図である。第６図は第
４図の実施例と比較例の板幅分布の対比図であ
る。第７図は公知の板幅制御システム図であり、
第８図は竪型圧延機と水平圧延機を組み合わせた
板幅制御の各外乱毎の影響を表わす図である。 記号説明、Ｅ２＝制御竪型圧延機、Ｒ２＝制御
水平圧延機、Ｅ１＝前竪型圧延機、Ｒ１＝前水平
圧延機、MR＝メジヤーリングロール、Ｐ１，Ｒ
２，PM＝トラツキング装置、Ｗ１＝Ｅ２入側板
幅計、Ｗ２＝Ｒ２出側板幅計、Ｇ１＝圧延荷重測
定部、Ｇ２＝板幅測定部、Ｇ３＝フイードフオワ
ード制御部、SLAB＝熱間圧延鋼板、DW＝Ｗ１
による板幅変動分、DF＝Ｅ１の圧延荷重の変動
分、EP１＝Ｐ１故障時のバツクアツプ用でエツ
ジヤーＥ１のトラツキング装置、EP２＝Ｐ２故
障時のバツクアツプ用でエツジヤーＥ２のトラツ
キング装置、Ｆ１＝予め計算されたＥ１の圧延荷
重予測値、WS＝予め定められた板幅計Ｗ１の板
幅目標値、WS２＝予め定められた板幅計Ｗ２の
板幅目標値。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 竪型圧延機と水平圧延機を組とする圧延設備
を複数組配置し、制御対象とする制御竪型圧延機
の入側に板幅計を設け、前記制御竪型圧延機の前
の組における前竪型圧延機に圧延荷重計を設け、
前記水平圧延機またはメジヤーリングロールに鋼
板のトラツキング装置を設けた熱間圧延設備にお
いて、 前記鋼板のトラツキング装置で決めた前記鋼板
上のある位置での圧延荷重を前記圧延荷重計で測
定し、その圧延荷重の測定値と予め計算された予
測値との偏差値を算出し、前記圧延荷重の偏差値
と、予め定められたエツヂング効率と、前記制御
竪型圧延機のミル剛性値に基づいて荷重補正分を
算出し、前記荷重補正分に荷重制御ゲインを掛け
合わせた荷重補正制御量に、前記鋼板のトラツキ
ング装置に基づいて、前記鋼板上のある位置が前
記板幅計の所に到達した時に、鋼板の板幅を前記
板幅計で測定し、その板幅測定値と予め定められ
た入側板幅目標値との偏差値と、予め定められた
エツヂング効率に基づいて板幅補正分を算出し、
前記板幅補正分に板幅制御ゲインを掛け合わせた
板幅補正制御量を加算することにより前記制御竪
型圧延機の竪ロールの圧下補正量を算出し、前記
鋼板上のある位置が前記制御竪型圧延機に到達し
た時に、前記制御竪型圧延機の竪ロールの圧下位
置を前記竪ロールの圧下補正量に従つて調整する
ことを繰り返すことを特徴とする熱間圧延鋼板の
板幅制御方法。 ２ 竪型圧延機と水平圧延機を組とする圧延設備
を複数組配置し、制御対象とする制御竪型圧延機
の入側に板幅計を設け、前記制御竪型圧延機の前
の組における前竪型圧延機に圧延荷重計を設け、
前記水平圧延機の水平ロールまたはピンチロール
に鋼板のトラツキング装置を設けた熱間圧延設備
において、 前記鋼板上の所定長毎に圧延荷重を前記圧延荷
重計で測定し、その圧延荷重値を予測し、その圧
延荷重の測定値と予測値との偏差値を算出し、前
記圧延荷重の偏差値と、予め定められたエツヂン
グ効率と、前記制御竪型圧延機のミル剛性値に基
づいて荷重補正分を所定生毎に算出し、前記荷重
補正分に荷重制御ゲインを掛け合わせた荷重補正
制御量に、前記鋼板のトラツキング装置に基づい
て、前記鋼板上の前記圧延荷重測定位置が前記板
幅計の所に到達した時に、鋼板の鋼板の板幅を前
記板幅計で測定し、その板幅測定値と予め定めら
れた入側板幅目標値との偏差値と、予め定められ
たエツヂング効率に基づいて板幅補正分を算出
し、前記板幅補正分に板幅制御ゲインを掛け合わ
せた板幅補正制御量を加算することにより前記制
御竪型圧延機の堅ロールの圧下補正量を算出し、
前記鋼板上の圧延荷重測定位置が前記制御竪型圧
延機に到達した時に、前記制御竪型圧延機の竪ロ
ールの圧下位置を前記竪ロールの圧下補正量に従
つて調整することを特徴とする熱間圧延鋼板の板
幅制御方法。 ３ 竪型圧延機と水平圧延機を組とする圧延設備
を可逆圧延可能に配置し、制御対象とする制御竪
型圧延機の入側に板幅計を設け、前記制御竪型圧
延機に圧延荷重計を設け、前記水平圧延機の水平
ロールまたはピンチロールに鋼板のトラツキング
装置を設けた熱間圧延設備において、 前記鋼板上の所定長毎に圧延荷重を前記圧延荷
重計で測定して、順次記憶し、次の同じ方向の圧
延パスに際して、前記鋼板上の所定長に相当する
点毎に、その点での圧延荷重値を予測し、その点
の圧延荷重の記憶値と予測値との偏差値を算出
し、前記圧延荷重の偏差値と、予め定められたエ
ツヂング効率と、前記制御竪型圧延機のミル剛性
値に基づいて荷重補正分を算出し、前記荷重補正
分に荷重制御ゲインを掛け合わせた荷重補正制御
量に、前記鋼板のトラツキング装置に基づいて、
前記鋼板上の前記所定長に相当する位置が前記板
幅計の所に到達した時に、鋼板の板幅を前記板幅
計で測定し、その板幅測定値と予め定められた入
側板幅目標値との偏差値と、予め定められたエツ
ヂング効率に基づいて板幅補正分を算出し、前記
板幅補正分に板幅制御ゲインを掛け合わせた板幅
補正制御量を加算することにより前記制御竪型圧
延機の竪ロールの圧下補正量を算出し、前記鋼板
上のある位置が前記制御竪型圧延機に到達した時
に、前記制御竪型圧延機の竪ロールの圧下位置を
前記竪ロールの圧下補正量に従つて調整すること
を特徴とする熱間圧延鋼板の板幅制御方法。 ４ 熱間仕上圧延機を備えた前記熱間圧延設備に
おいて、前記荷重補正制御量に予め定めた過補償
ゲインを掛けた過補償補正制御量を算出し、前記
荷重補正制御量に、前記板幅補正制御量と前記過
補償補正制御量を加算して前記制御竪型圧延機の
竪ロールの圧下補正量を算出し、その圧下補正量
に従つて鋼板の板幅を制御することを特徴とする
請求項第１項ないし第３項のいずれかに記載の熱
間圧延鋼板の板幅制御方法。 ５ 竪型圧延機と水平圧延機を組とする圧延設備
を、複数台配置または可逆圧延可能に配置した熱
間圧延設備において、 制御対象とする制御竪型圧延機の入側に設けた
板幅計と、 前記制御竪型圧延機の前の組における前竪型圧
延機に設けた圧延荷重計と、 前記水平圧延機の圧延ロール、ピンチロールま
たはメジヤーリングロールに設けたパルス発振器
とカウンターで構成されたトラツキング装置と、 前記鋼板上の所定長毎に、前記トラツキング装
置からのパルスに応じて前記圧延荷重計から測定
する圧延荷重測定部と、 前記鋼板上の所定長毎に前記トラツキング装置
からのパルスに応じて前記板幅計から測定する板
幅測定部と、 前記圧延荷重測定部および前記板幅測定部から
測定値を伝達されて、その測定値を測定時の鋼板
上の位置に対応したメモリーに記憶する記憶部
と、 前記記憶部に記憶された圧延荷重の記憶値と、
予め定められたエツヂング効率、ミル剛性値およ
び荷重制御ゲインに基づいて荷重補正制御量を算
出すると同時に、前記圧延荷重の記憶値と同位置
の板幅の記憶値と、予め定められたエツヂング効
率および板幅制御ゲインに基づいて板幅補正制御
量を算出して、前記荷重補正制御量と前記板幅補
正制御量を加算して前記制御竪型圧延機の竪ロー
ルの圧下補正量を算出した後、前記トラツキング
装置からのパルスに応じて前記制御竪型圧延機の
竪ロール位置決め装置に前記圧下補正量を出力す
るフイードフオワード制御部 から構成されることを特徴とする熱間圧延鋼板の
板幅制御装置。 ６ 熱間仕上圧延機を備えた前記熱間圧延設備に
おいて、 前記フイードフオワード制御部における竪ロー
ルの圧下補正量の計算に際して、前記荷重補正制
御量と前記板幅補正制御量に更に、前記荷重補正
制御量に予め定めた過補償ゲインを掛け合わせた
過補償補正制御量を加算して算出することを特徴
とする請求項５項に記載の熱間圧延鋼板の板幅制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183191A JPH0234210A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 熱間圧延鋼板の板幅制御方法および板幅制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183191A JPH0234210A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 熱間圧延鋼板の板幅制御方法および板幅制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0234210A JPH0234210A (ja) | 1990-02-05 |
| JPH0581326B2 true JPH0581326B2 (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=16131366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63183191A Granted JPH0234210A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 熱間圧延鋼板の板幅制御方法および板幅制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0234210A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102125934A (zh) * | 2009-12-31 | 2011-07-20 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 单机架粗轧减宽控制方法 |
| CN102225432B (zh) * | 2011-04-13 | 2012-12-05 | 南京钢铁股份有限公司 | 单机架炉卷轧机热轧平轧钢板性能控制工艺 |
| CN106290664B (zh) * | 2016-08-26 | 2019-07-02 | 台州市创导科学仪器有限公司 | 一种绝缘油中气体分离检测装置 |
| JP7342846B2 (ja) * | 2020-11-27 | 2023-09-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 被圧延材のトラッキング方法、トラッキング装置および搬送方法ならびにサイジングプレス装置およびサイジングプレス方法 |
-
1988
- 1988-07-22 JP JP63183191A patent/JPH0234210A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0234210A (ja) | 1990-02-05 |
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