JPH0687012A - 連続式圧延機の速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延開始時、フィードフォワード的に各圧延
機の速度を制御して、圧延材先端部の寸法精度の向上を
図る。 【構成】 連続式圧延機の速度制御装置は、圧延開始
時、ループ検出手段7 によるループ検出量と目標ループ
量との差ΔＬに基づき、該第２圧延機1 よりも下流側の
各圧延機1 の初期設定速度を、ΔＶ_i+1 ＝α・｛（１＋
Ｆ_i ）／（１−Ｇ_{i+ 1} ）｝・ΔＶ_i だけ速度補正を行う
補正装置8 が、前記各駆動装置2 に接続されている。但
し、ΔＶ₂ ＝｛１／（１−Ｇ₂ ）｝・ΔＬ／ΔＴ。添字
ｉは、圧延機番号を示し、ｉ≧２。Ｆ_i は、第ｉ圧延機
の鋼板先進率。Ｇ_i+1 は、第(i+1) 圧延機の後進率。Δ
Ｔは、ループ検出時間。αは、補正係数。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続式圧延機の速度制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続式圧延機は、図２に示すように、複
数の圧延機20が直列状に配置され、各圧延機20は独立し
た駆動装置21により同期駆動されており、前記圧延機列
内の上流側の圧延機20とその下流側の圧延機20の間に圧
延材22のループ検出手段23が設けられ、該ループ検出手
段23によるループ検出量と目標ループ量との差に基づ
き、該検出手段23よりも上流側の圧延機20の速度をコン
トローラ24により補正し、前記ループ量を目標値に近づ
けるようフィードバック制御していた。

【０００３】このフィードバック制御は、圧延開始から
圧延が安定する数百ミリ秒の間は無制御状態であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のフィードバ
ック制御装置では、圧延開始時の数百ミリ秒の間は無制
御状態であり、しかも、検出部よりも上流側の速度を制
御するフィードバック制御では、圧延材( 鋼板) の最先
端部分が下流側圧延機を通過するとき、その下流側圧延
機の速度を制御することができないので、圧延材先端部
の板厚、板幅精度は、予め設定された主機速度設定値の
的中率に依存することになる。

【０００５】しかし、圧延材の温度変化、或いは、予測
モデルに誤差を含んだ場合、設定値との間に誤差が生
じ、目標とする寸法精度が得られないと言う問題があっ
た。そこで、本発明は、圧延開始時、フィードフォワー
ド的に各圧延機の速度を制御して、圧延材先端部の寸法
精度の向上を図った連続式圧延機の速度制御装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴と
するところは、複数の圧延機が直列状に配置され、該各
圧延機は独立した駆動装置により同期駆動されており、
前記圧延機列内の上流側の第１圧延機とその下流側の第
２圧延機の間に圧延材のループ検出手段が設けられ、圧
延開始時、前記ループ検出手段によるループ検出量と目
標ループ量との差ΔＬに基づき、該第２圧延機よりも下
流側の各圧延機の初期設定速度を、

【０００７】

【数２】 ΔＶ_i+1 ＝α・｛（１＋Ｆ_i ）／（１−Ｇ_i+1 ）｝・ΔＶ_i 但し、ΔＶ₂ ＝｛１／（１−Ｇ₂ ）｝・ΔＬ／ΔＴ 添字ｉは、圧延機番号を示し、ｉ≧２ Ｆ_i は、第ｉ圧延機の鋼板先進率 Ｇ_i+1 は、第(i+1) 圧延機の後進率 ΔＴは、ループ検出時間 αは、補正係数 だけ速度補正を行う補正装置が、前記各駆動装置に接続
されている点にある。

【０００８】

【作用】本発明によれば、圧延開始後、圧延材の先端が
第１圧延機を通過し、第２圧延機に入った直後から、ル
ープ検出手段により圧延材のループ量が検出される。そ
して、目標ループ量Ｌ₀ と検出ループ量Ｌとの差ΔＬ
が、 ΔＬ＝Ｌ−Ｌ₀ ……(1) として求められる。

【０００９】更に、圧延材の先端が第２圧延機に入った
直後から、ループ量の誤差が前記ΔＬに達するまでの時
間ΔＴがカウントされる。即ち、圧延材の先端が第２圧
延機に入った直後から、ΔＴ分間で、ΔＬのループ量の
誤差が発生したことになる。このループ量誤差ΔＬは、
第２圧延機の初期設定速度が不適切なために生じたので
ある。この初期設定値は、予測モデルに従って設定され
ているため、第２圧延機以降の下流側の圧延機の初期設
定速度も不適切になっている筈である。

【００１０】そこで、下流側の圧延機の初期値を補正す
る必要がある。しかし、各圧延機の速度は一定ではな
く、下流側ほど高速になっているので、前記ループ量誤
差ΔＬの発生比率に従って、その下流側の各圧延機の初
期値を、全て一律に同じ量だけ補正しても高精度な補正
にならない。即ち、各圧延機毎に異なった補正をしなけ
ればならない。

【００１１】そこで、本発明では、各圧延機の初期設定
速度を

【００１２】

【数３】 ΔＶ_i+1 ＝α・｛（１＋Ｆ_i ）／（１−Ｇ_i+1 ）｝・ΔＶ_i ……(2) 但し、ΔＶ₂ ＝｛１／（１−Ｇ₂ ）｝・ΔＬ／ΔＴ ｉ≧２ に基づき補正する。

【００１３】ここで、前記補正式の導入根拠を説明す
る。一般に、圧延機の速度Ｖ_m 、圧延材の入側速度
Ｖ_in、圧延材の出側速度Ｖ_out、先進率Ｆ、後進率Ｇと
すると、

【００１４】

【数４】Ｖ_in＝（１−Ｇ）Ｖ_m ……(3) Ｖ_out ＝（１＋Ｆ）Ｖ_m ……(4) が成立する。また、上流側の圧延機の出側速度Ｖ_out と
その下流側の入側速度Ｖ_inは等しいので、一般にｉ番目
の圧延機の速度をＶ_i 、その先進率をＦ_i とし、その下
流側の（ｉ＋１）番目の圧延機の速度をＶ_i+1 、その後
進率をＧ_i+1 とすると、前記(3)(4)式から一般式とし
て、

【００１５】

【数５】 Ｖ_i+1 ＝｛（１＋Ｆ_i ）／（１−Ｇ_i+1 ）｝・Ｖ_i ……(5) が成立する。前記第ｉ圧延機の速度Ｖ_i に速度誤差ΔＶ
_i があれば、この誤差は、第（ｉ＋１）圧延機のに対し
て

【００１６】

【数６】 ｛（１＋Ｆ_i ）／（１−Ｇ_i+1 ）｝・ΔＶ_i ……(6) だけの速度誤差を与えることになる。即ち、一般式とし
て

【００１７】

【数７】 ΔＶ_i+1 ＝｛（１＋Ｆ_i ）／（１−Ｇ_i+1 ）｝・ΔＶ_i ……(7) が成立する。一方、第１番目の圧延機と第２番目の圧延
機との間では、前記ループ量の誤差ΔＬが生じるのは、
第２圧延機の速度Ｖ₂ に、ΔＶ₂ の速度誤差が有るため
である。従って、

【００１８】

【数８】（１−Ｇ₂ ）・ΔＶ₂ ・ΔＴ＝ΔＬ……(8) が成立する。従って、ΔＶ₂ については、

【００１９】

【数９】 ΔＶ₂ ＝｛１／（１−Ｇ₂ ）｝・ΔＬ／ΔＴ……(9) が成立する。第３圧延機においては、前記一般式より

【００２０】

【数１０】 ΔＶ₃ ＝｛（１＋Ｆ₂ ）／（１−Ｇ₃ ）｝・ΔＶ₂ ……(10) が成立し、(10)式に(9) 式を代入すると、

【００２１】

【数１１】 ΔＶ₃ ＝｛（１＋Ｆ₂ ）／（１−Ｇ₃ ）｝・｛１／（１−Ｇ₂ ）｝・ΔＬ／ΔＴ ……(11) となる。従って、一般式として

【００２２】

【数１２】 ΔＶ_i+1 ＝α・｛（１＋Ｆ_i ）／（１−Ｇ_i+1 ）｝・ΔＶ_i ……(2) 但し、ΔＶ₂ ＝｛１／（１−Ｇ₂ ）｝・ΔＬ／ΔＴ ｉ≧２ αは補正係数 が成立する。

【００２３】以上の如く、上流側の圧延機の速度誤差
が、先進率と後進率を介して下流側に伝播されるので、
この関係を用いて各圧延機の初期設定速度を補正するこ
とにより、各圧延機の初期速度が正しく補正される。即
ち、各圧延機の初期設定速度は、或る予測モデルに従っ
て、設定されるので、各圧延機毎に独立した誤差が生じ
るのではなく、予測モデルからの一定の偏差率として生
じるので、各圧延機間の誤差には相関関係がある。従っ
て、第２圧延機における誤差を測定することにより、そ
の下流の圧延機の誤差を前記(2) 式で予測することが出
来る。即ち、前記(2) 式により各圧延機の速度を補正す
れば良いことが分かる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１において、複数の圧延機1 が直列状に配置さ
れ、該各圧延機1 は独立したモータからなる駆動装置2
により同期駆動される。各駆動装置2 には、速度設定装
置3 が夫々接続されている。各速度設定装置3 はコント
ローラ4 に接続されている。このコントローラ4 にデー
タ設定装置5 が接続されている。

【００２５】前記圧延機列内の上流側の第１圧延機1 と
その下流側の第２圧延機1 の間に圧延材6 のループ量を
検出するループ検出手段7 が設けられている。この検出
手段7 は速度補正装置8 に接続され、該速度補正装置8
は前記コントローラ4 及びデータ設定装置5 に接続され
ている。前記データ設定装置5 には、各圧延機1 の初期
設定速度Ｖ_i 、各圧延機1 における圧延材6 の先進率Ｆ
_i 、後進率Ｇ_i 、目標ループ量Ｌ₀ 等の各種データが予
めインプットされている。このデータ設定装置5 のデー
タにより前記各圧延機1の初期速度Ｖ_i が、コントロー
ラ4 を介して各速度設定装置3 に出力される。尚、図１
においては、第１及び第２圧延機1 の駆動装置および速
度設定装置が図示省略されているが、これら圧延機1 に
も同様に初期速度が設定される。

【００２６】圧延開始後、圧延材6 の先端が第１圧延機
1 を通過し、第２圧延機1 に入った直後から、ループ検
出手段7 により圧延材6 のループ量が検出される。そし
て、目標ループ量Ｌ_o と検出ループ量Ｌとの差ΔＬが、 ΔＬ＝Ｌ−Ｌ₀ ……(1) として、前記補正装置8 で求められる。

【００２７】更に、圧延材の先端が第２圧延機に入った
直後から、ループ量の誤差が前記ΔＬに達するまでの時
間ΔＴがカウントされる。そして、前記補正装置8 にお
いて、前記ループ量差ΔＬに基づき、該第２圧延機より
も下流側の各圧延機の初期設定速度の補正値が、下記式
に従って演算される。

【００２８】

【数１３】 ΔＶ_i+1 ＝α・｛（１＋Ｆ_i ）／（１−Ｇ_i+1 ）｝・ΔＶ_i ……(2) 但し、ΔＶ₂ ＝｛１／（１−Ｇ₂ ）｝・ΔＬ／ΔＴ 添字ｉは、圧延機番号を示し、ｉ≧２ Ｆ_i は、第ｉ圧延機の鋼板先進率 Ｇ_i+1 は、第(i+1) 圧延機の後進率 ΔＴは、ループ検出時間 αは、補正係数 そして、前記補正値がコントローラ4 を介して速度設定
装置3 に出力され、各圧延機1 の初期設定速度を前記補
正値だけ補正する。

【００２９】従って、圧延開始時、圧延材6 の最先端部
が第２圧延機1 以降の下流側の各圧延機1 を通過すると
き、それらの各圧延機1 の初期設定速度は、前記補正値
だけ補正された速度で駆動される。前記本発明の実施例
によるフィードフォアード制御を行った結果、圧延材の
最先端部の板幅、板厚の制御精度が向上した。

【００３０】表１は、従来方法に比べ、本発明で制御精
度が向上した向上分を示したものである。ここで言う従
来方法とは、圧延開始時の数百ミリ秒間、制御を行わな
いものを言う。

【００３１】

【表１】

【００３２】尚、本発明は、前記実施例に限定されるも
のでない。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、連続式圧延機におい
て、圧延開始時の圧延材最先端部の板幅、板厚精度が向
上するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す全体構成図である。

【図２】従来の制御を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 圧延機 ２ 駆動装置 ７ ループ検出手段 ８ 補正装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の圧延機が直列状に配置され、該各
   圧延機は独立した駆動装置により同期駆動されており、
   前記圧延機列内の上流側の第１圧延機とその下流側の第
   ２圧延機の間に圧延材のループ検出手段が設けられ、 圧延開始時、前記ループ検出手段によるループ検出量と
   目標ループ量との差ΔＬに基づき、該第２圧延機よりも
   下流側の各圧延機の初期設定速度を、 【数１】 ΔＶ_i+1 ＝α・｛（１＋Ｆ_i ）／（１−Ｇ_i+1 ）｝・ΔＶ_i 但し、ΔＶ₂ ＝｛１／（１−Ｇ₂ ）｝・ΔＬ／ΔＴ 添字ｉは、圧延機番号を示し、ｉ≧２ Ｆ_i は、第ｉ圧延機の鋼板先進率 Ｇ_i+1 は、第(i+1) 圧延機の後進率 ΔＴは、ループ検出時間 αは、補正係数 だけ速度補正を行う補正装置が、前記各駆動装置に接続
   されていることを特徴とする連続式圧延機の速度制御装
   置。