JPH0585251B2 - - Google Patents

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JPH0585251B2
JPH0585251B2 JP62071187A JP7118787A JPH0585251B2 JP H0585251 B2 JPH0585251 B2 JP H0585251B2 JP 62071187 A JP62071187 A JP 62071187A JP 7118787 A JP7118787 A JP 7118787A JP H0585251 B2 JPH0585251 B2 JP H0585251B2
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JP
Japan
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tension
rolling
plate thickness
load
stand
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JP62071187A
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JPS63238917A (ja
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Shinichi Morita
Sumyasu Kodama
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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  • Control Of Metal Rolling (AREA)

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、張力補正自動板厚制御装置に関し、
より詳しくは、圧延中の圧延材における前方側及
び後方側の張力の変化に着目して圧延荷重を補正
するようにした張力補正自動板厚制御装置に関す
る。
(従来の技術) 従来から、圧延設備においては、圧延材の板厚
を目標とする板厚に制御するために、絶対値
AGC(Automatic Gauge Control)が用いられ
てきた。その絶対値AGCは、圧延機において定
常部圧延荷重を予測演算し、これを基準として目
標板厚を設定し、圧延材の目標板厚と実板厚の差
をなくすように板厚制御する制御である。
第4図は、かかる従来の自動板厚制御装置を示
すものである。同図に示すように、圧延材1は圧
延機2により圧延される。圧下装置3は、圧延機
2の上下ロール2a,2a間のギヤツプを調整す
る。圧延機2のロール・ギヤツプSは、圧下装置
3から自動板厚制御装置4に送出される。一方、
圧延荷重Pは、圧延荷重検出器5から自動板厚制
御装置4に送出される。圧延機2の上下ロール2
a,2a間のギヤツプSは、自動板厚制御装置4
からの制御出力ΔS、つまり目標板厚と実際の板
厚の差である板厚偏差Δh(第5図参照)に従つて
圧下装置3により制御される。圧下装置3の圧延
中のギヤツプ調整は、高速応答及びパワーの関係
から油圧によつて行なわれる。
さて、先にも述べたように、自動板厚制御装置
4は、圧下装置3からロール・ギヤツプS、圧延
荷重検出器5から圧延荷重Pを入力され、その出
力である制御出力ΔS(板厚偏差Δh)を圧下装置
3に送出して、絶対値AGCによる板厚制御を行
なうが、ここで絶対値AGCの原理について説明
する。
まず、圧延機2における出側板厚hは次式で求
めることができる。
h=S+(P/M)(mm) ……(1) S:ロールギヤツプ(mm) P:圧延荷重(ton) M:圧延機2の固有の定数であるミル定数 (1)式の右辺第2項のP/Mは圧延機2の荷重に
よるたわみ量でミルの延びと呼ばれる項である。
絶対値AGCでは、(1)式を使用して、絶対値AGC
における目標板厚hABを(2)式により設定する。
hAB=Sp+(PAB/M)(mm) ……(2) Sp:ロール・ギヤツプ初期設定値 PAB:絶対値荷重(ton) 圧延荷重式PCALについては、例えば(3)式のよう
なものがある。
PCAL=B・Kp・(1−α・tb+(1−α)・tf/Kp
X√′・(−)・QpX10-3(ton)……(3) B:圧延材幅設定値(mm) Kp:材料変形抵抗(Kg/mm2) α:重み係数 tb:後方板張力(Kg/mm2) tf:前方板張力(Kg/mm2) R′:偏平ロール半径(mm) H:入側板厚(mm) h:圧側板厚(mm) Qp:厚下力関数 ここで、絶対値荷重PABを(3)式から求める。圧
延スケジユールより圧延材幅設定値B、材料変形
抵抗Kp、後方張力基準tREF(i-1)、前方張力基準
tREFi、偏平ロール半径R′、入側板厚基準HREF、出
側板厚基準hREF、圧下力関数Qpが設定されるの
で、これらを用いて(4)式のように予測演算でき
る。
PAB=B・KP・(1−α・tREF(i-1)+(1−α)・tREF
i
/KP)X√′・(HREF−hREF)・QPX10-3(ton)…
…(4) hREF=hAB(mm) ……(5) 絶対値AGCでは、目標板厚hABになるように板
厚制御を行なう。従つて、圧延中の実際の出側板
厚hとの板厚偏差Δhは(1)、(2)式より Δh=hAB−h ={Sp+(PAB/M)}−{S+(P/M)} =(Sp−S)+{(PAB−P)/M} =Δp+(ΔP/M)(mm) ……(6) ΔSp=Sp−S(mm) ……(7) ΔP=PAB−P(ton) ……(8) となり、この板厚偏差Δhを“0”とするように、
圧下装置3を制御することによつて、目標板厚
hABを得ることができる。
第5図は、第4図の自動板厚制御装置4の絶対
値AGC部のブロツク図を示すものである。同図
において、比較器11は、ロール・ギヤツプSと
ロールギヤツプ初期設定値Spを入力され、ロール
ギヤツプ偏差ΔSpを送出する。一方、比較器12
は、圧延荷重Pと絶対値荷重PABを入力され、圧
延荷重偏差ΔPを送出する。ミルの延び演算器1
3は、圧延荷重偏差ΔPに1/Mを掛算してΔP/
Mを送出する。加算器14は、ミルの延び演算器
13の出力ΔP/Mと、比較器11の出力ΔSp
を加算して、板厚偏差Δhを求め、板厚制御調整
器15に送出する。板厚制御調整器15は、板厚
偏差Δhにギヤツプへの変換及び板厚制御のため
のゲイン(比例積分ゲイン)Cを掛算して、圧延
中に閉接点するスイツチAを介して制御出力ΔS
として送出される。
かかる構成において、現在のロール・ギヤツプ
S及び圧延荷重Pを入力すると、ロール・ギヤツ
プ偏差ΔSpを求めるべく、ロール・ギヤツプ初期
設定値Spと現在のロール・ギヤツプSが比較器1
1にて比較される。一方、圧延荷重偏差ΔPを求
めるべく、絶対値荷重PABと圧延荷重Pが比較器
12に入力される。ミルの延び演算器13は、比
較器12からの圧延荷重偏差ΔPを入力され、ミ
ルの延び偏差ΔP/Mを出力する。ミルの延び偏
差ΔP/Mは、ロール・ギヤツプ偏差ΔSpと共に
加算器14に入力され、加算されて板厚偏差Δh
として板厚制御調整器15に入力される。ここ
で、板厚偏差Δhには比例積分ゲインGが掛算さ
れ、制御出力ΔS(mm)として出力される。この制
御出力ΔSの有効期間は材料圧延中の接点Aの閉
期間である。
(発明が解決しようとする問題点) 第3図は、圧延工程の説明図で、同図は圧延
材1の先端部1aの(+1)スタンドST+1
への噛み込み前、同図は圧延材1の先端部1a
が(+1)スタンドST+1に噛み込まれた後、
同図は圧延材1の後端部1bがまだ(−1)
スタンドST-1に噛み込まれている状態、同図
は圧延材1の後端部1bが(−1)スタンド
ST-1から抜け出した後の状態をそれぞれ示す
ものである。
第3図の状態では、圧延材のスタンド
STと(+1)スタンドST+1の間の前方張
力tは零である。次に、同図の状態に進むと、
前方張力tが発生するが、張力制御が実施され
ているので、前方張力tは前方張力基準tREFi
傍にある。つまり、第3図との間には状態遷
移があるので、絶対値AGCでは(4)式の絶対値荷
重PABが圧延定常状態で一定値であることから、
圧延材1の先端部では板厚が増大する方向の誤差
が生ずる。
同様に、圧延材1の後端が(−1)スタンド
ST-1を抜ける第3図から同図への状態遷
移においては、後方張力t-1が変動し、圧延材
1の後端部1bの板厚が増大する方向の誤差を生
ずる。
以上のように、圧延材1の先後端において、前
方及び後方張力の変動が板厚精度に与える影響に
は大きなものがある。一方、圧延定常部において
も、張力制御によつて張力基準近傍で圧延してい
るといつても、圧延材1の特性変化等により大き
く張力基準から外れることもあるので、この場合
も絶対値AGCにおける板厚精度は低下すること
になる。
近年における、圧延設備の制御板厚精度は十数
ミクロンから数ミクロンと厳しく、しかも圧延材
1の全長に亘つてその精度をカバーしなければな
らない。従つて、このような張力変動による板厚
精度の悪化は設備運用上致命的である。
本発明の目的は、圧延材の圧延時の先後端部に
おける張力変動に起因する板厚精度の悪化を阻止
可能とした張力補正自動板厚制御装置を提供する
ことにある。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) 本発明は、圧延荷重を与えて圧延材を圧延する
複数のスタンドと、前記スタンドのうちある任意
のスタンドとその上流位置及び下流位置にそれぞ
れ隣接する上流側スタンド及び下流側スタンドと
の間における前記圧延材の前方スタンド間張力及
び後方スタンド間張力をそれぞれ検出する張力検
出手段と、前記張力検出手段によつて検出した前
方及び後方スタンド間張力と予測演算した前方及
び後方スタンド間張力基準との偏差に基づいて前
記任意のスタンドの圧延荷重を補正する圧延荷重
補正手段と、を備えるものとして構成される。
(作用) 圧延材はある任意のスタンドで圧延される。そ
の際における圧延材の前方スタンド間張力及び後
方スタンド間張力が張力検出手段で検出される。
一方、前方及び後方スタンド間張力基準が予測演
算される。上記前方及び後方スタンド間張力と、
前方及び後方スタンド間張力基準との偏差が求め
られる。その偏差に基づいて上記任意のスタンド
の圧延荷重が補正される。これにより、圧延材の
圧延板厚が調整される。
(実施例) 本発明の実施例を説明するに先立ち、理論的背
景について説明する。
従来の絶対値AGCにおける問題は、絶対値荷
重PABが圧延定常状態での予測演算値であるとい
うことから、実際の張力変動に対して誤差を生ず
ることにある。従つて、絶対値荷重PABの代りに
張力変動分で補正した張力補正絶対値荷重PAB′を
用いればよいことになる。
張力補正絶対値荷重PAB′は次のようにして求め
る。
先ず、(3)式を前後方張力でそれぞれ微分するこ
とにより、各張力が圧延荷重に及ぼす度合を表わ
す影響係数を定式化する。
(∂P/∂tbi=−B√i′・(ii)・Q
piX10-3(ton/Kg/mm2)……(9) (∂P/∂tfi=−B√i′・(ii)・Q
piX10-3(ton/Kg/mm2)……(10) これらの(9)、(10)式を用いて、iスタンドSTi
絶対値荷重PABを張力により補正し、張力補正絶
対値荷重PAB′を次式により求める。
PAB′=PAB−(∂P/∂tb)i・Δti-1 −(∂P/∂tf)・Δti(ton) ……(11) ti-1=ti-1tREF(i-1)(Kg/mm2) ……(12) Δti=ti−tREFi(Kg/mm2) ……(13) (12)式はiスタンドSTi後方張力の後方張力基準
(後方スタンド間張力基準)tREF(i-1)からの偏差
Δt(i-1)であり、(13)式はiスタンドSTi前方張力の
前方張力基準(前方スタンド間張力基準)tREFi
らの偏差Δtiである。
(11)式で求めた張力補正絶対値荷重PAB′を絶対値
荷重PABの代りに使用することにより、例えば、
(i+1)スタンドSTi+1に噛み込むまでは圧延材
1の先端1aでは前方張力ti=0であるから、(13)
式は、 Δti=−tREFi ……(14) となる。また、(i−1)スタンドSTi-1では、後
端1bが抜けた時には後方張力ti-1=0であるか
ら、(12)式は、 Δti-1=−tREF(i-1) ……(15) となり、張力変動による補正をする。
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説
明する。
第1図は、本発明の一実施例に係る張力補正自
動板厚制御装置の全体構成図である。同図の構成
が第4図のものと異なる点は、(i−1)スタン
ドSTi-1とiスタンドSTiとの間に後方板張力
(後方スタンド間張力)検出器8を、iスタンド
STiと(i+1)スタンドSTi+1との間に前方板
張力(前方スタンド間張力)検出器7をそれぞれ
設け、検出値(後方張力)ti-1及び検出地(前方
張力)tiを張力補正自動板圧制御部6に送出する
ように構成した点にある。
第2図は、第1図の張力補正自動板圧制御部6
の詳細を示すブロツク図であり、特に絶対値
AGC部を示すもものである。同図において、目
標荷重張力補正器16は、前方板張力検出器7及
び後方板張力検出器8の各検出値ti,ti-1が入力さ
れ、張力補正絶対値荷重PAB′を比較器12へ送出
する。比較器12は、張力補正絶対値荷重PAB′と
圧延荷重Pとが入力され、圧延荷重偏差ΔPを出
力する。その他の構成については第5図と同様で
あり、第5図と同等の構成要素には同一の符号を
付している。
第1図及び第2図の各図において、張力補正自
動板圧制御部6には、現在のロール・ギヤツプ
S、圧延荷重P、前方張力ti及び後方張力ti-1が入
力されている。ロール・ギヤツプ偏差ΔSpを求め
るため、第2図に示すように、ロール・ギヤツプ
初期設定値Spと現在のロール・ギヤツプSを比較
器11にて比較する。一方、圧延荷重偏差ΔPを
求めるため、前方張力tiと後方張力ti-1を目標荷重
張力補正器16に入力し、(11)式にて求めた張力補
正絶対値荷重PAB′を演算し、出力する。次に、こ
の張力補正絶対値荷重PAB′と圧延荷重Pとを比較
器12にて比較し、ミルの延び演算器13に圧延
荷重偏差ΔPを入力する。圧延荷重偏差ΔPを入力
されたミルの延び演算器13は、ミルの延び偏差
ΔP/Mを加算器14に出力し、そこでロール・
ギヤツプ偏差ΔSpと加算させる。その結果、板厚
偏差Δhが演算され板厚制御調整器15に入力さ
れる。ここでは、板厚偏差Δhにギヤツプへの変
換及び板厚制御のためのゲイン(比例積分ゲイ
ン)が掛算され、制御出力ΔSを得る。なお、こ
の出力ΔSの有効期間は接点Aの閉じている間で
ある。
従つて、張力変動分は(12)式及び(13)式にて求まる
ので、(11)式のように、絶対値荷重PABを補正して
張力補正絶対値荷重PAB′として用いることにより
誤差の少ない基準を得ることができる。その結
果、絶対値AGCにおいてiスタンドSTi出側の板
厚hiの制御精度が向上し、圧延材1の全長に亘り
高精度で高品質な板材の圧延が可能となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、絶対値荷重に代えて、張力変
動分で補正した張力補正絶対値荷重を用いるよう
にしたので、絶対値AGCによる板厚制御の精度
向上を可能とした張力補正自動板厚制御装置を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る張力補正自動
板厚制御装置の全体構成図、第2図は第1図の装
置における張力補正自動板圧制御部のブロツク
図、第3図〜は圧延工程の説明図、第4図は
従来の自動板厚制御装置の全体構成図、第5図は
第4図の自動板厚制御装置の絶対値AGC部のブ
ロツク図である。 1……圧延材、2……圧延機、3……圧下装
置、5……圧延荷重検出器、6……張力補正自動
板圧制御部、7……前方板張力検出器、8……後
方板張力検出器、11,12……比較器、13…
…ミルの延び演算器、14……加算器、15……
板厚制御調整器、16……目標荷重張力補正器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 圧延荷重を与えて圧延材を圧延する複数のス
    タンドと、前記スタンドのうちある任意のスタン
    ドとその上流位置及び下流位置にそれぞれ隣接す
    る上流側スタンド及び下流側スタンドとの間にお
    ける前記圧延材の前方スタンド間張力及び後方ス
    タンド間張力をそれぞれ検出する張力検出手段
    と、前記張力検出手段によつて検出した前方及び
    後方スタンド間張力と予測演算した前方及び後方
    スタンド間張力基準との偏差に基づいて前記任意
    のスタンドの圧延荷重を補正する圧延荷重補正手
    段と、を備えることを特徴とする張力補正自動板
    厚制御装置。
JP62071187A 1987-03-25 1987-03-25 張力補正自動板厚制御装置 Granted JPS63238917A (ja)

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JP62071187A JPS63238917A (ja) 1987-03-25 1987-03-25 張力補正自動板厚制御装置

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JP62071187A JPS63238917A (ja) 1987-03-25 1987-03-25 張力補正自動板厚制御装置

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JP2962382B2 (ja) * 1992-08-03 1999-10-12 三菱電機株式会社 圧延機の自動板厚制御装置
JP6091411B2 (ja) * 2013-12-27 2017-03-08 株式会社神戸製鋼所 圧延機の板厚制御方法
MX2023008387A (es) * 2021-01-18 2023-07-31 Primetals Technologies Germany Gmbh Reduccion de cambios de espesor inducidos por la fuerza de traccion durante el laminado.

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JPS58199611A (ja) * 1982-05-17 1983-11-21 Nippon Kokan Kk <Nkk> オフゲ−ジ圧延方法

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