JPH06218416A - 圧延機の速度制御方法及び装置 - Google Patents

圧延機の速度制御方法及び装置

Info

Publication number
JPH06218416A
JPH06218416A JP5008825A JP882593A JPH06218416A JP H06218416 A JPH06218416 A JP H06218416A JP 5008825 A JP5008825 A JP 5008825A JP 882593 A JP882593 A JP 882593A JP H06218416 A JPH06218416 A JP H06218416A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rolling
torque
rolling mill
speed
command value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5008825A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Kawase
隆志 川瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP5008825A priority Critical patent/JPH06218416A/ja
Publication of JPH06218416A publication Critical patent/JPH06218416A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単純な計算のみで被圧延材が圧延機に噛み込
まれるときにワークロールの回転速度が低下することを
確実に防止する。 【構成】 トルクアーム演算装置20でトルクアーム推
定値を演算し、それをメモリ22に格納し、ロードセル
で検出した圧延荷重と上記メモリに格納したトルクアー
ム推定値とを乗算器26で乗算し、得られた圧延トルク
を速度コントローラ10から出力されるトルク指令値に
加算し、そのトルク指令値を用いてトルクコントローラ
12で電源制御指令値を算出し、その指令値に基づいて
電源装置12からの電動機16に対する印加電圧を制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被圧延材を連続圧延す
る圧延機の制御に適用して好適な圧延機の速度制御方法
及び装置、特に被圧延材の先端部が圧延スタンドへ噛み
込まれるときのワークロールの回転速度の低下を防止
し、被圧延材を先端から目標寸法に正確に適中させるこ
とができる圧延機の速度制御方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、金属ストリップ等の被圧延材S
を、図2に模式的に示すようなワークロールWとバック
アップロールBとからなる圧延機(スタンド)が複数連
設されている連続圧延機(図には便宜上4連圧延機を示
してある)で圧延する場合、ワークロールWを電動機で
駆動し、該電動機の回転速度が所定の目標速度と一致す
るように該電動機のトルクを調節する、いわゆる速度制
御方式が広く用いられている。
【0003】この速度制御方式について、図3に示した
速度制御装置を用いる場合について以下に説明する。
【0004】上記速度制御装置は、速度コントローラ1
0、トルクコントローラ12、電動機電源装置14、電
動機16とを備えている。
【0005】ここでは、目標圧延速度に対応する速度指
令値と実測に基づく速度フィードバック値を比較し、そ
の偏差に応じて速度コントローラ10にてトルク指令値
を演算する。このトルク指令値を、電動機16からのト
ルクフィードバック値と比較して、その偏差に応じてト
ルクコントローラ12において電源制御指令値を求め、
それを電動機電源装置14に出力し、該電動機電源装置
14が前記電源制御指令値に応じて電動機16に印加す
る電圧を調節する。このようにすることにより、電動機
16の回転速度を速度指令値に一致させ、且つ該電動機
16で駆動されるワークロールによる圧延速度を目標値
に一致させるようにする。
【0006】ところが、電動機16の負荷トルクに圧延
トルク等の外乱が加わると、電動機の速度が変動する。
例えば、被圧延材が圧延機に噛み込まれる瞬間は、圧延
トルクが0から瞬時に立上るため、大きな速度低下を生
じることになる。特に、図3の装置を用いる速度制御方
法では、速度フィードバックが大きく落ち込んだ後でト
ルクを修正することになるので、修正動作が遅く、現在
の技術を用いても50〜200msec程度かかる。
【0007】このようにあるスタンドのワークロールに
速度低下が生じると、その上流のスタンドにおける被圧
延材の速度との同期がとれなくなるので、被圧延材に張
力変動が生じ、該変動が原因で製品の幅及び厚さが変化
する。このように製品の寸法が変化して公差から外れる
と、その製品は切り捨てなければならないため、歩留り
の低下につながることになる。
【0008】そこで、この問題を解決するための技術と
して、図4に示すように、前記図2に示した制御装置
に、検出速度とトルクフィードバック値からトルクの外
乱を推定するトルク外乱推定器18を付設し、ここで推
定したトルク外乱値をトルク指令値に反映させる制御方
式が提案されている。
【0009】上記トルク外乱推定器18で用いられる推
定方法としては種々知られているが、代表的なものにオ
ブザーバー理論を用いたものがある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ト
ルク外乱推定器18でも、速度フィードバックの落ち込
みを基にして外乱トルクを推定するので、修正動作には
30〜100msec程度の遅れが生じるため、十分な制御
精度が得られないのが実状である。
【0011】又、トルク外乱推定器18で、高速で複雑
な演算を実行する必要があるため、装置自体が高価にな
る上に、試運転調整やメンテナンスに多大な時間と労力
を要するという問題もある。
【0012】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
く成されたもので、単純な演算のみで、例えば被圧延材
がロールに噛み込まれるときなどにワークロールの回転
速度が低下することを確実に防止することができる、圧
延機の速度制御方法及び装置を提供することを課題とす
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の圧延機
が連設されてなる連続圧延機で被圧延材を圧延する際に
圧延機の速度を制御する圧延機の速度制御方法におい
て、圧延時に測定した圧延荷重と、トルクアームから求
めた圧延トルクにより圧延機の速度を制御することによ
り、前記課題を達成したものである。
【0014】本発明は、又、前記トルクアームを、少な
くとも圧延機入側及び出側の被圧延材の厚さ、並びに前
記圧延荷重を用いて求めるようにしたものである。
【0015】又、本発明は、複数の圧延機と、圧延機で
被圧延材を圧延した際の圧延荷重を測定する荷重測定手
段と、速度指令値に基づいてトルク指令値を算出する速
度コントローラと、トルク指令値に基づいて電動機の駆
動力を制御する電源制御指令値を算出するトルクコント
ローラとを備えた圧延機の速度制御装置において、トル
クアーム演算手段と、該トルクアーム演算手段により求
めたトルクアームと圧延荷重とに基づいて圧延トルクを
求めることにより、同様に前記課題を達成したものであ
る。
【0016】
【作用】本発明においては、圧延時に測定した圧延荷重
と、トルクアームから求めた圧延トルクにより圧延機の
速度を制御するようにしたので、トルク外乱の主たる要
因である圧延トルクを直接的に検出し、該圧延トルクに
応じて電動機のトルクを制御することが可能となり、そ
の結果、被圧延材が圧延機に噛み込まれるとき等に生じ
るワークロールの回転速度低下を防止することが可能と
なる。
【0017】従って、回転速度の低下を検出した後に電
動機のトルクを制御する従来の制御方法のように、修正
動作に遅れが生じることを防止できる。
【0018】以下、本発明の制御原理について詳細に説
明する。
【0019】本発明は、圧延トルクを直接的に検出する
が、その方法は以下の通りである。
【0020】無張力圧延時の圧延トルクは、次の(1)
式に示すように、圧延荷重とトルクアームの積項で表わ
されることが知られている。
【0021】 G=α×P …(1) G:圧延トルク [t-m ] α:トルクアーム [m ] P:圧延荷重 [t ]
【0022】上記圧延荷重は、圧延機に一般的に取付け
られている圧延荷重計(例えば、バックアップロールの
チョックとハウジングの間に取付けられたロードセル
等)により計測することが可能であるため、トルクアー
ムが分かれば圧延トルクを演算により求めることができ
る。
【0023】次に、トルクアームの求め方を説明する
が、トルクアームαは、一般に次の(2)式で与えられ
ることが知られている。
【0024】 α=λ×{R′×(H−h )}1/2 ×(R/R′) …(2) λ :トルクアーム係数 R :ワークロール半径[m ] R′:偏平ワークロール半径 [m ] H :入側板厚 [m ] h :出側板厚 [m ]
【0025】上記(2)式において、トルクアーム係数
λは、摩擦条件により決まる値であるが、熱間圧延の場
合は約0.5であることが知られている。
【0026】偏平ワークロール半径R′は、次のHitch
cockの式が知られている。
【0027】 R′=[1+{Co /(H−h )}×P]×R …(3) Co =16×(1−νo 2 )/(π×Eo ) …(4) R :ワークロール半径 [m ] νo :ロールポアッソン比 Eo :ロールヤング率 [t /m ]
【0028】上記(3)、(4)式より、圧延荷重Pを
用いることにより偏平ワークロール半径R′を求めるこ
とができる。この圧延荷重Pとしては、圧延時における
圧延荷重計の実測値を用いてもよいが、被圧延材噛み込
み時にワークロールの回転速度が低下することを防止す
るためには、圧延する前に、予測圧延荷重を用いてトル
クアームを予め演算しておく方がよい。ここでは予測圧
延荷重を用いる場合を説明する。
【0029】この予測圧延荷重は、次の(5)式で与え
られる。
【0030】 Pr =Q×{R′×(H−h )}1/2 ×K×W …(5) Pr :予測圧延荷重 [t ] K :金属材の変形抵抗 [t / m2 ] Q :圧下力関数 W :被圧延材の板幅[m ]
【0031】上記(5)式において、金属材(被圧延
材)の変形抵抗Kは材料の成分と、温度により決まる値
である。又、圧下力関数Qは、一般に広く知られている
志田の式等を用いることによって求めることができる。
【0032】上記(5)式は右辺にR′を含んでいるの
で、(3)式と連立させることによりR′とPr を求め
る必要があるが、この方法については、Newton 法等の
数値計算により求めることができる。一例としては、
「板圧延の理論と実際」社団法人 日本鉄鋼協会 昭和
59年9月発行の頁40に説明されている方法を挙げる
ことができる。
【0033】この方法は、Bland&Ford の方法であ
り、ロール偏平式として(3)式を用い、求めるべき未
知量はR′とPにとる。この場合、図5に示すようにP
−R′面内ではロール偏平式は直線になる。
【0034】まず最初はロール偏平がないとして圧延荷
重式によって点を得、そのPの値を用いて(3)式か
ら求めたR′に対応する点の圧延荷重を求める。ここ
で、圧延荷重式をほぼ直線で近似することを考えると、
これは点と点を結ぶ直線(図中の鎖線)で近似でき
るから、この直線と(3)式との交点によって新しい
R′の近似値が得られ、対応する点がPの近似値を与
える。
【0035】以下、点と点を結ぶ直線と(3)式と
の交点で次のR′の近似値を求めるというように十分収
束するまで続ければよい。この方法は非線形方程式の数
値解を得る場合に用いられるNewton 法の応用である
が、非常に高精度の解を短時間で求めることができる。
【0036】以上詳述した各式を用いることにより、入
側板厚H、出側板厚h 及び圧延荷重Pからトルクアーム
を計算することができる。
【0037】このようにして得られたトルクアームα
と、圧延荷重計で計測した圧延荷重Pとの積(前記
(1)式)をとることにより、圧延トルクGを求めるこ
とができる。得られた圧延トルクGを、電動機用の電源
を制御するためのトルクコントローラに対するトルク指
令値に加算することにより、被圧延材が圧延機に噛み込
まれるときに生じるワークロールの回転数低下を迅速に
且つ確実に防止することが可能となる。
【0038】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
【0039】図1は、本発明に係る一実施例である圧延
機の速度制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【0040】本実施例の圧延機の速度制御装置は、前記
図3に示した装置に、トルクアーム演算装置20と、該
演算装置20で演算したトルクアーム推定値を格納する
メモリ22と、該メモリ22から読み出された上記トル
クアーム推定値とロードセル24により検出された圧延
荷重との乗算を実行する乗算器26とを備えた以外は、
前記図3に示したものと実質的に同一である。従って、
共通する部分についての説明は省略する。なお、図中破
線で囲んだ部分は単一の計算機上に構成することができ
る。
【0041】本実施例においては、トルクアーム演算装
置20において、入力された入側板厚設定値、出側板厚
設定値、変形抵抗推定値及びワークロール径を用い、前
記(1)〜(5)式に従ってトルクアームを予め計算す
ると共に、計算で求めたトルクアームをメモリ22へ記
憶しておく。このトルクアームは、被圧延材の1単位毎
に固定した値として使用する。
【0042】次いで、上記メモリ22に記憶したトルク
アームと、ロードセル24で測定した圧延荷重との積か
ら圧延トルクを乗算器26で演算し、得られた圧延トル
クを速度コントローラ10からトルクコントローラ12
に出力されるトルク指令値に対して加算する。
【0043】上記のように圧延トルクを加算したトルク
指令値をトルクコントローラ12に入力し、そのトルク
指令値に基づいて算出された電源制御指令値を電動機用
の電源装置24に入力し、該電源装置24から電動機1
6に対して印加される電圧を適切に制御することによ
り、被圧延材がロールに噛み込まれるときに生じるワー
クロールの回転速度低下を確実に防止することが可能と
なる。
【0044】以上、詳述した如く、本実施例によれば、
圧延トルクを直接的に検出し、電動機のトルクを調節可
能としたので、被圧延材の圧延機噛み込み時におけるワ
ークロールの回転速度低下が生じることを確実に防止で
き、被圧延材の先端部から目的の寸法で圧延することが
可能となる。又、圧延中においても圧延トルクに応じた
トルク調節が可能となるので、極めて高精度な速度指令
値が得られるという利点もある。
【0045】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
【0046】本発明は、被圧延材が噛み込まれたときに
上流側スタンドと被圧延材を噛み込んだスタンドとにお
ける材料速度の同期をとるものであることから、2以上
のスタンドがあれば、冷間、熱間を問わず全ての連続圧
延機の速度制御に適用可能である。
【0047】又、前記実施例では、速度フィードバッ
ク、トルクフィードバックを行う場合を示したが、この
ようなフィードバックに限らず、演算値等に基づいて制
御する場合にも適用可能である。
【0048】又、実施例では、設定値を用いて予めトル
クアームを計算しておく場合を示したが、トルクアーム
を実測値を用いて演算するようにしてもよい。
【0049】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、単
純な計算のみで被圧延材が噛み込まれるときにワークロ
ールの回転速度が低下することを確実に防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施例の圧延機の速度制御装置
の概略構成を示すブロック図
【図2】連続圧延機の一例を模式的に示す説明図
【図3】従来の圧延機の速度制御装置の概略構成を示す
ブロック図
【図4】従来の他の圧延機の速度制御装置の概略構成を
示すブロック図
【図5】計算方法の一例を説明するための線図
【符号の説明】
10…速度コントローラ 12…トルクコントローラ 14…電動機電源装置 16…電動機 18…トルク外乱推定器 20…トルクアーム演算装置 22…メモリ 24…ロードセル 26…乗算器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の圧延機が連設されてなる連続圧延機
    で被圧延材を圧延する際に圧延機の速度を制御する圧延
    機の速度制御方法において、 圧延時に測定した圧延荷重と、トルクアームから求めた
    圧延トルクにより圧延機の速度を制御することを特徴と
    する圧延機の速度制御方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記トルクアームを、少なくとも圧延機入側及び出側の
    被圧延材の厚さ、並びに前記圧延荷重を用いて求めるこ
    とを特徴とする圧延機の速度制御方法。
  3. 【請求項3】複数の圧延機と、圧延機で被圧延材を圧延
    した際の圧延荷重を測定する荷重測定手段と、速度指令
    値に基づいてトルク指令値を算出する速度コントローラ
    と、トルク指令値に基づいて電動機の駆動力を制御する
    電源制御指令値を算出するトルクコントローラとを備え
    た圧延機の速度制御装置において、 トルクアーム演算手段と、該トルクアーム演算手段によ
    り求めたトルクアームと圧延荷重とに基づいて圧延トル
    クを求める圧延トルク演算手段とを備えたことを特徴と
    する圧延機の速度制御装置。
JP5008825A 1993-01-22 1993-01-22 圧延機の速度制御方法及び装置 Pending JPH06218416A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5008825A JPH06218416A (ja) 1993-01-22 1993-01-22 圧延機の速度制御方法及び装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5008825A JPH06218416A (ja) 1993-01-22 1993-01-22 圧延機の速度制御方法及び装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06218416A true JPH06218416A (ja) 1994-08-09

Family

ID=11703579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5008825A Pending JPH06218416A (ja) 1993-01-22 1993-01-22 圧延機の速度制御方法及び装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06218416A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2861360B1 (de) 2012-07-27 2016-11-02 Primetals Technologies Germany GmbH Verfahren zum bearbeiten von walzgut in einem walzwerk
CN116748311A (zh) * 2023-04-11 2023-09-15 首钢智新迁安电磁材料有限公司 一种轧机控制方法、装置、介质以及电子设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2861360B1 (de) 2012-07-27 2016-11-02 Primetals Technologies Germany GmbH Verfahren zum bearbeiten von walzgut in einem walzwerk
CN116748311A (zh) * 2023-04-11 2023-09-15 首钢智新迁安电磁材料有限公司 一种轧机控制方法、装置、介质以及电子设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3253438A (en) Automatic strip gauge control for a rolling mill
US4506532A (en) Method for controlling continuous rolling mill and control apparatus therefor
US5755128A (en) Method and apparatus for isothermally rolling strip product
US4236216A (en) Control system of interstand tension of continuous rolling mills
JPH06218416A (ja) 圧延機の速度制御方法及び装置
US6220068B1 (en) Process and device for reducing the edge drop of a laminated strip
JPH048122B2 (ja)
JP2547850B2 (ja) 冷間タンデム圧延機の板厚制御装置
JPH0141404B2 (ja)
JP2928653B2 (ja) 熱間圧延機の板厚制御方法及び板厚制御装置
JP3519857B2 (ja) 冷間タンデム圧延機の圧延方法
JP2763490B2 (ja) 圧延機のスタンド間張力制御方法
JP3040044B2 (ja) 熱延鋼板の板幅制御方法
JPS6243763B2 (ja)
JP3451919B2 (ja) 熱間連続圧延機におけるスタンド間張力制御方法
JPS6339322B2 (ja)
JPH0246284B2 (ja)
JP3508672B2 (ja) 連続圧延法
JP3071300B2 (ja) ルーパ高さ制御装置
JPH0292411A (ja) 冷間タンデム圧延機の制御方法
JP3617227B2 (ja) 連続式タンデム圧延機における板材の板厚制御方法
JPH0456687B2 (ja)
JPS6018499B2 (ja) ストリツプの蛇行修正方法
JPH06285525A (ja) 熱間自動板厚制御方法および装置
JPH08132114A (ja) 圧延制御方法