JPH07265929A - 熱間連続圧延機におけるスタンド間張力制御方法 - Google Patents
熱間連続圧延機におけるスタンド間張力制御方法Info
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- JPH07265929A JPH07265929A JP6057019A JP5701994A JPH07265929A JP H07265929 A JPH07265929 A JP H07265929A JP 6057019 A JP6057019 A JP 6057019A JP 5701994 A JP5701994 A JP 5701994A JP H07265929 A JPH07265929 A JP H07265929A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱間連続圧延機におけるスタンド間張力制御
方法を提供する。 【構成】 スタンド間張力検出器12で検出されるスタン
ド間張力が所定のスタンド間張力第１下限値を下回る値
になった場合は、下記(1) 式のスタンド間張力モデルを
用いてスタンド間張力σi を推定し、スタンド間張力検
出器12で検出されるスタンド間張力が所定のスタンド間
張力第２下限値となるまで、該スタンド間張力推定値と
スタンド間張力目標値が一致するように上流側ミル速度
を制御することにより、手動介入や接合点、走間板幅変
更部での急激で大きなスタンド間張力変動を抑制し、安
定でかつ高応答のスタンド間張力制御を行うことを可能
とする。 σi ＝σmi0 ＋ｅ・｛∫（ΔＶin(i+1) −ΔＶout(i))d
t ＋ｇ（θi )−ｇ（θi0）｝
……………(1)
方法を提供する。 【構成】 スタンド間張力検出器12で検出されるスタン
ド間張力が所定のスタンド間張力第１下限値を下回る値
になった場合は、下記(1) 式のスタンド間張力モデルを
用いてスタンド間張力σi を推定し、スタンド間張力検
出器12で検出されるスタンド間張力が所定のスタンド間
張力第２下限値となるまで、該スタンド間張力推定値と
スタンド間張力目標値が一致するように上流側ミル速度
を制御することにより、手動介入や接合点、走間板幅変
更部での急激で大きなスタンド間張力変動を抑制し、安
定でかつ高応答のスタンド間張力制御を行うことを可能
とする。 σi ＝σmi0 ＋ｅ・｛∫（ΔＶin(i+1) −ΔＶout(i))d
t ＋ｇ（θi )−ｇ（θi0）｝
……………(1)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間連続圧延機におけ
るスタンド間張力制御方法に係り、従来の張力制御が追
従できない急激な張力変動を発生させる手動介入や接合
部、走間板厚変更部での好適なスタンド間張力制御方法
に関する。
るスタンド間張力制御方法に係り、従来の張力制御が追
従できない急激な張力変動を発生させる手動介入や接合
部、走間板厚変更部での好適なスタンド間張力制御方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱間連続圧延機においては、スタ
ンド間張力が過大となると板幅が狭くなったりして最悪
の場合は板破断を引き起こし、逆に、過小となると板形
状不良が顕在化して板の２枚噛みが発生したり、蛇行に
より板がガイドに接触して疵が生じるなどのトラブルが
発生するため、スタンド間張力制御は重要な制御項目と
なっている。
ンド間張力が過大となると板幅が狭くなったりして最悪
の場合は板破断を引き起こし、逆に、過小となると板形
状不良が顕在化して板の２枚噛みが発生したり、蛇行に
より板がガイドに接触して疵が生じるなどのトラブルが
発生するため、スタンド間張力制御は重要な制御項目と
なっている。
【０００３】スタンド間張力を制御するために、従来技
術では、たとえばスタンド間張力変動が生じた場合、ま
ずスタンド間に設置したルーパの角度が変化してスタン
ド間張力を吸収し、次に、変化したルーパ角度を目標ル
ーパ角度と一致させるべくミル速度を変えるという操作
が行われているのが一般的であり、従来型制御と呼ばれ
て広く使用されている。
術では、たとえばスタンド間張力変動が生じた場合、ま
ずスタンド間に設置したルーパの角度が変化してスタン
ド間張力を吸収し、次に、変化したルーパ角度を目標ル
ーパ角度と一致させるべくミル速度を変えるという操作
が行われているのが一般的であり、従来型制御と呼ばれ
て広く使用されている。
【０００４】このような従来型制御方式の場合は、ルー
パと圧延材が離れてしまう危険が少なくて制御が安定的
ではあるが、スタンド間張力とルーパ動特性に干渉が発
生するため、高い張力制御性能が得られないという欠点
がある。そのため、たとえば特公昭59− 44129号公報で
は、ルーパおよびスタンド間張力を一つの制御対象とみ
なして最適制御理論を適用することにより、安定で、か
つ、高応答のスタンド間張力制御を実現しようとしてい
る。
パと圧延材が離れてしまう危険が少なくて制御が安定的
ではあるが、スタンド間張力とルーパ動特性に干渉が発
生するため、高い張力制御性能が得られないという欠点
がある。そのため、たとえば特公昭59− 44129号公報で
は、ルーパおよびスタンド間張力を一つの制御対象とみ
なして最適制御理論を適用することにより、安定で、か
つ、高応答のスタンド間張力制御を実現しようとしてい
る。
【０００５】しかし、急激な手動介入がなされるとか、
接合部や走間板厚変更部が通過する時点では、スタンド
間において急激でかつ大きな張力変動が発生する。この
スタンド間張力変動は、場合によってはミル速度や圧下
装置などのアクチュエータ自体の制御能力を越えるもの
であり、最適制御理論を適用した高応答の張力制御によ
っても、追従できない場合がある。
接合部や走間板厚変更部が通過する時点では、スタンド
間において急激でかつ大きな張力変動が発生する。この
スタンド間張力変動は、場合によってはミル速度や圧下
装置などのアクチュエータ自体の制御能力を越えるもの
であり、最適制御理論を適用した高応答の張力制御によ
っても、追従できない場合がある。
【０００６】このような最適制御理論を適用した高応答
の張力制御では、スタンド間張力をロードセルなどを用
いて検出することが必須であるが、スタンド間に圧延材
が急激に蓄積され、圧延材とルーパが離れる場合におい
ては、正確にスタンド間張力を検出することができない
ため、応答性が低下することになる。また、上記した条
件での制御によりスタンド間張力が目標値へ近づく過程
において、圧延材とルーパが接触するとき、衝撃的に変
化する張力値を検出してしまい、ミル速度に対してかえ
ってスタンド間のマスフローバランスを乱す指令値を出
力してしまう場合も生じる。
の張力制御では、スタンド間張力をロードセルなどを用
いて検出することが必須であるが、スタンド間に圧延材
が急激に蓄積され、圧延材とルーパが離れる場合におい
ては、正確にスタンド間張力を検出することができない
ため、応答性が低下することになる。また、上記した条
件での制御によりスタンド間張力が目標値へ近づく過程
において、圧延材とルーパが接触するとき、衝撃的に変
化する張力値を検出してしまい、ミル速度に対してかえ
ってスタンド間のマスフローバランスを乱す指令値を出
力してしまう場合も生じる。
【０００７】一方、特公平３− 11847号公報において
は、注目するスタンド間の同時刻における第ｉスタンド
出側板速度と第（ｉ＋１）スタンドの入側板速度が一致
するように、下記(2) 式に基づいて第ｉスタンドのミル
速度を変更することにより、スタンド間張力の変動を予
測的に防止しようとしている。 ΔＶRi／ＶRi＝−Δｆi ／（１＋ｆi) ＋Δｆi+1 ／（１＋ｆi+1） ＋Δｈi+1 ／ｈi+1 −ΔＨi+1 ／Ｈi+1 ＋ΔＶRi+1／ＶRi+1 …(2) ここで、ＶR ；ミル速度、ｈ；出側板厚、ｆ；先進率、
Ｈ；入側板厚、ｉ，ｉ＋１；スタンド番号、Δ；微小変
化である。
は、注目するスタンド間の同時刻における第ｉスタンド
出側板速度と第（ｉ＋１）スタンドの入側板速度が一致
するように、下記(2) 式に基づいて第ｉスタンドのミル
速度を変更することにより、スタンド間張力の変動を予
測的に防止しようとしている。 ΔＶRi／ＶRi＝−Δｆi ／（１＋ｆi) ＋Δｆi+1 ／（１＋ｆi+1） ＋Δｈi+1 ／ｈi+1 −ΔＨi+1 ／Ｈi+1 ＋ΔＶRi+1／ＶRi+1 …(2) ここで、ＶR ；ミル速度、ｈ；出側板厚、ｆ；先進率、
Ｈ；入側板厚、ｉ，ｉ＋１；スタンド番号、Δ；微小変
化である。
【０００８】しかし、操業を阻害するスタンド間張力変
動やルーパ角度変動などは、上記した上流側と下流側の
板速度差が蓄積（積分）された結果であり、たとえば大
きな板速度差が発生していても、板速度差が短時間で解
消されなければ小さなスタンド間張力変動にしかならな
いが、小さな板速度差でも長い時間継続すれば大きなス
タンド間張力変動となる。
動やルーパ角度変動などは、上記した上流側と下流側の
板速度差が蓄積（積分）された結果であり、たとえば大
きな板速度差が発生していても、板速度差が短時間で解
消されなければ小さなスタンド間張力変動にしかならな
いが、小さな板速度差でも長い時間継続すれば大きなス
タンド間張力変動となる。
【０００９】また、この特公平３− 11847号の方式で
は、制御したいスタンド間張力変動に対する微分量であ
る速度バランスだけを考慮し、上記のような時間の観点
が欠けているため、スタンド間張力の変動に対しては効
率的であるが、スタンド間張力を一定に維持する効果は
小さい。したがって、スタンド間張力が計測できない圧
延材とルーパが離れる場合においては、十分な制御性能
を発揮することができないのである。
は、制御したいスタンド間張力変動に対する微分量であ
る速度バランスだけを考慮し、上記のような時間の観点
が欠けているため、スタンド間張力の変動に対しては効
率的であるが、スタンド間張力を一定に維持する効果は
小さい。したがって、スタンド間張力が計測できない圧
延材とルーパが離れる場合においては、十分な制御性能
を発揮することができないのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の張力制御では追従できない、急激でかつ大きな
張力変動が発生する手動介入や接合部、走間板厚変更部
において、特に圧延材とルーパが離れる場合においても
安定操業が可能な熱間連続圧延機におけるスタンド間張
力制御方法を提供することを目的とする。
な従来の張力制御では追従できない、急激でかつ大きな
張力変動が発生する手動介入や接合部、走間板厚変更部
において、特に圧延材とルーパが離れる場合においても
安定操業が可能な熱間連続圧延機におけるスタンド間張
力制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、スタンド間に
ルーパを配置してルーパ角度を一定に保ちつつスタンド
間張力を所望値に制御する複数の圧延スタンドを備えた
熱間連続圧延機におけるスタンド間張力制御方法におい
て、スタンド間張力検出器で検出されるスタンド間張力
が所定のスタンド間張力第１下限値を下回る値になった
場合は、下記(1) 式のスタンド間張力モデルを用いてス
タンド間張力σi を推定し、前記スタンド間張力検出器
で検出されるスタンド間張力が所定のスタンド間張力第
２下限値となるまで、該スタンド間張力推定値とスタン
ド間張力目標値が一致するように上流側ミル速度、下流
側圧下位置、上流側圧下位置のいずれかを単独であるい
は複数で制御することを特徴とする。
ルーパを配置してルーパ角度を一定に保ちつつスタンド
間張力を所望値に制御する複数の圧延スタンドを備えた
熱間連続圧延機におけるスタンド間張力制御方法におい
て、スタンド間張力検出器で検出されるスタンド間張力
が所定のスタンド間張力第１下限値を下回る値になった
場合は、下記(1) 式のスタンド間張力モデルを用いてス
タンド間張力σi を推定し、前記スタンド間張力検出器
で検出されるスタンド間張力が所定のスタンド間張力第
２下限値となるまで、該スタンド間張力推定値とスタン
ド間張力目標値が一致するように上流側ミル速度、下流
側圧下位置、上流側圧下位置のいずれかを単独であるい
は複数で制御することを特徴とする。
【００１２】記 σi ＝σmi0 ＋ｅ・｛∫（ΔＶin(i+1) −ΔＶout(i))dt ＋ｇ（θi) −ｇ（θi0）｝ ……………(1)
【００１３】
【作 用】まず、図５を用いて、本発明に用いられる第
ｉスタンドと第（ｉ＋１）スタンドとの間でのスタンド
間張力モデルの説明を行う。一般的に、スタンド間張力
σi は、定常圧延時にスタンド間に存在する圧延材Ｓの
幾何学的な長さ（すなわち、張力により伸びを含んだス
トリップ長さ）ＬS、無張力時の圧延材長さＬ0 および
ヤング率Ｅを用いて下記(3) 式で近似することができ
る。
ｉスタンドと第（ｉ＋１）スタンドとの間でのスタンド
間張力モデルの説明を行う。一般的に、スタンド間張力
σi は、定常圧延時にスタンド間に存在する圧延材Ｓの
幾何学的な長さ（すなわち、張力により伸びを含んだス
トリップ長さ）ＬS、無張力時の圧延材長さＬ0 および
ヤング率Ｅを用いて下記(3) 式で近似することができ
る。
【００１４】 σi ＝Ｅ・（ＬS −Ｌ0 ）／Ｌ0 ……………(3) この式において、（ＬS −Ｌ0）／Ｌ0 は分母に比べて
分子が非常に小さいため、分母を一種の固定値と仮定す
ることができる。この固定値としては、たとえばスタン
ド間距離とか、あるいは基準ルーパ角度における圧延材
長さなどを選択するようにしてもよい。その結果、前記
した(3) 式は下記(4) 式に近似して表すことができる。
分子が非常に小さいため、分母を一種の固定値と仮定す
ることができる。この固定値としては、たとえばスタン
ド間距離とか、あるいは基準ルーパ角度における圧延材
長さなどを選択するようにしてもよい。その結果、前記
した(3) 式は下記(4) 式に近似して表すことができる。
【００１５】 σi ＝ｅ・（ＬS −Ｌ0 ） ……………(4) ここで、ｅは係数である。また、圧延材の幾何学的な長
さＬS は、スタンド間に設置されたルーパＲの幾何学的
条件およびルーパ角度θi より一意的に決定できるた
め、次の(5) 式で表される。
さＬS は、スタンド間に設置されたルーパＲの幾何学的
条件およびルーパ角度θi より一意的に決定できるた
め、次の(5) 式で表される。
【００１６】 ＬS ＝ｇ（θi ） ……………(5) 一方、無張力時の圧延長さＬ0 は、スタンド間に供給さ
れる圧延材長さとスタンド間から出ていく圧延材長さの
差であるから、上流側の第ｉスタンド出側の板速度変化
値をΔＶout(i)とし、下流側の第（ｉ＋１）スタンドの
入側板速度変化値をΔＶin(i+1) とすると、下記(6) 式
で表される。
れる圧延材長さとスタンド間から出ていく圧延材長さの
差であるから、上流側の第ｉスタンド出側の板速度変化
値をΔＶout(i)とし、下流側の第（ｉ＋１）スタンドの
入側板速度変化値をΔＶin(i+1) とすると、下記(6) 式
で表される。
【００１７】 Ｌ0 ＝∫（ΔＶout(i)−ΔＶin(i+1) ）dt＋Ｌ00 ……………(6) ここで、Ｌ00は初期値である。これら(5) 式および(6)
式を前記(4) 式に代入して、適当に数値を置き換えると
前出の(1) 式が得られる。なお、板速度Ｖout(i)、Ｖ
in(i+1) は、下記(7) ，(8) 式によりそれぞれ演算して
求められる。
式を前記(4) 式に代入して、適当に数値を置き換えると
前出の(1) 式が得られる。なお、板速度Ｖout(i)、Ｖ
in(i+1) は、下記(7) ，(8) 式によりそれぞれ演算して
求められる。
【００１８】 Ｖout(i)＝（１＋ｆi ) ・ＶRi ……………(7) Ｖin(i+1) ＝（ｈi+1 ／Ｈi+1 ）・（１＋ｆi+1 ) ・ＶRi+1 ………(8) ここで、第ｉスタンドの出側板厚ｈi は圧下位置Ｓi 、
圧延荷重Ｐi などを用いて、たとえばゲージメータ板厚
を計算する下記(9) 式を用いる。 ｈi ＝Ｓi ＋Ｐi ／Ｍi ……………(9) （Ｍi ；ミル常数） また、入側板厚Ｈi は当該スタンドの一つ上流側スタン
ド出側板厚値ｈi-1 、あるいは入側スタンド厚み計検出
値をトラッキングして用いる。
圧延荷重Ｐi などを用いて、たとえばゲージメータ板厚
を計算する下記(9) 式を用いる。 ｈi ＝Ｓi ＋Ｐi ／Ｍi ……………(9) （Ｍi ；ミル常数） また、入側板厚Ｈi は当該スタンドの一つ上流側スタン
ド出側板厚値ｈi-1 、あるいは入側スタンド厚み計検出
値をトラッキングして用いる。
【００１９】さらに、先進率ｆi については、たとえ
ば、論文「吉田ら著：熱間タンデムミルにおける非定常
圧延現象のシミュレーション（塑性と加工, vol.23, n
o.258 (982-7), p.691-699)」に記載の先進率式（論文
中の(16)式) を用いる。この先進率式を下記(10)式に示
す。
ば、論文「吉田ら著：熱間タンデムミルにおける非定常
圧延現象のシミュレーション（塑性と加工, vol.23, n
o.258 (982-7), p.691-699)」に記載の先進率式（論文
中の(16)式) を用いる。この先進率式を下記(10)式に示
す。
【００２０】
【数１】
【００２１】このとき、先進率式(10)中の偏平ロール半
径Ｒi ′は(11)式より求める。また、変形抵抗ｋmiは設
定計算において予測した値を用いる。なお、前出特公平
３− 11847号の（16）式に示されているように、先進率
の変化Δｆi を用いて先進率基準値ｆ0iと加算して、下
記(12)式により先進率ｆi を求めてもよい。ここで、先
進率の変化Δｆi は(13)式で表される。
径Ｒi ′は(11)式より求める。また、変形抵抗ｋmiは設
定計算において予測した値を用いる。なお、前出特公平
３− 11847号の（16）式に示されているように、先進率
の変化Δｆi を用いて先進率基準値ｆ0iと加算して、下
記(12)式により先進率ｆi を求めてもよい。ここで、先
進率の変化Δｆi は(13)式で表される。
【００２２】
【数２】
【００２３】そこで、このような上記の式を用いて、制
御開始時点から得られた各変数の差を前出(1) 式に代入
することによって、スタンド間張力σi を推定する。な
お、このスタンド間張力推定値σi は、圧延材とルーパ
が離れる場合においてはマイナスの値となる。さらに、
このスタンド間張力推定値σi とスタンド間張力目標値
を比較し、スタンド間張力推定値σi とスタンド間張力
目標値と一致するように、上流側スタンドミル速度、下
流側スタンド圧下位置、上流側スタンド圧下位置のいず
れかを単独であるいは複数で制御して修正する。
御開始時点から得られた各変数の差を前出(1) 式に代入
することによって、スタンド間張力σi を推定する。な
お、このスタンド間張力推定値σi は、圧延材とルーパ
が離れる場合においてはマイナスの値となる。さらに、
このスタンド間張力推定値σi とスタンド間張力目標値
を比較し、スタンド間張力推定値σi とスタンド間張力
目標値と一致するように、上流側スタンドミル速度、下
流側スタンド圧下位置、上流側スタンド圧下位置のいず
れかを単独であるいは複数で制御して修正する。
【００２４】なお、スタンド間張力所望値とスタンド間
張力目標値は、通常においては一致するものであるが、
本制御実施時にはスタンド間張力目標値を所望値とは異
なる値に設定してもよい。
張力目標値は、通常においては一致するものであるが、
本制御実施時にはスタンド間張力目標値を所望値とは異
なる値に設定してもよい。
【００２５】
【実施例】以下に、本発明の実施例について、図１を参
照して詳しく説明する。図において、１は圧延材で、第
（ｉ−１）スタンドの圧延ロール２によって出側板厚ｈ
i- 1 に、第ｉスタンドの圧延ロール３によって出側板厚
ｈi に、さらに第（ｉ＋１）スタンドの圧延ロール４に
よって出側板厚ｈi+1 にそれぞれ圧延される。５は第
（ｉ−１）スタンドと第ｉスタンドの間に設置されるル
ーパ、６は第ｉスタンドと第（ｉ＋１）スタンドの間に
設置されるルーパである。７は各スタンドの圧延ロール
を駆動するモータ、８はミル速度制御装置である。
照して詳しく説明する。図において、１は圧延材で、第
（ｉ−１）スタンドの圧延ロール２によって出側板厚ｈ
i- 1 に、第ｉスタンドの圧延ロール３によって出側板厚
ｈi に、さらに第（ｉ＋１）スタンドの圧延ロール４に
よって出側板厚ｈi+1 にそれぞれ圧延される。５は第
（ｉ−１）スタンドと第ｉスタンドの間に設置されるル
ーパ、６は第ｉスタンドと第（ｉ＋１）スタンドの間に
設置されるルーパである。７は各スタンドの圧延ロール
を駆動するモータ、８はミル速度制御装置である。
【００２６】９は各スタンドにおけるミルの圧延荷重Ｐ
を検出するロードセル、10は各圧延ロールの圧下位置Ｓ
を検出する圧下位置検出器、11は各ルーパのルーパ角度
θを検出するルーパ角度検出器、12は各ルーパに取付け
られてスタンド間の実張力σ m を検出するロードセルな
どのスタンド間張力検出器、13は演算制御装置である。
を検出するロードセル、10は各圧延ロールの圧下位置Ｓ
を検出する圧下位置検出器、11は各ルーパのルーパ角度
θを検出するルーパ角度検出器、12は各ルーパに取付け
られてスタンド間の実張力σ m を検出するロードセルな
どのスタンド間張力検出器、13は演算制御装置である。
【００２７】以下に、本発明に用いられる演算制御装置
13における処理手順について、図２に基づいて説明す
る。 第（ｉ−１）スタンド、第ｉスタンド、第（ｉ＋
１）スタンドの各スタンドに取付けたロードセル９、圧
下位置検出器10によって検出された圧延荷重信号
Ｐ i-1 ，Ｐi ，Ｐi+1 および圧下位置信号Ｓi-1 ，
Ｓi ，Ｓi+1 により、(9) 式のゲージメータ板厚演算式
を用いて、各スタンドの出側板厚ｈi-1 ，ｈi ，ｈi+1
を演算する。 ステップで求められた各スタンドの出側板厚ｈ
i-1 ，ｈi をトラッキングして、各スタンド直後の下流
スタンドの入側板厚Ｈi ，Ｈi+1 を算出する。 (11)式を用いて偏平ロール半径Ｒi ′，Ｒi+1 ′を
演算する。 (10)式を用いて、先進率ｆi ，ｆi+1 を演算する。 (7) ，(8) 式を用いて、板速度Ｖout(i)，Ｖ
in(i+1) を演算する。 ステップで求められた板速度Ｖout(i)，Ｖ
in(i+1) およびルーパ６に取付けられたルーパ角度検出
器11からのルーパ角度θi を用いて、(1) 式により、ス
タンド間張力推定値σi を演算する。 ルーパ６に取付けられたスタンド間張力検出器12に
より検出されたスタンド間実張力σmiが、所定のスタン
ド間張力第１下限値σL1を下回る場合は、ステップで
求められたスタンド間張力推定値σi とスタンド間張力
目標値σref とを比較して、スタンド間張力推定値σi
がスタンド間張力目標値σref になるように、第ｉスタ
ンドのミル速度制御装置８を介して圧延ロール３の回転
速度を操作してミル速度を制御する。 ステップでの制御を行った結果、スタンド間張力
検出器12により検出されたスタンド間実張力σmiが所定
のスタンド間張力第２下限値σL2を超える場合は、この
張力制御を停止する。
13における処理手順について、図２に基づいて説明す
る。 第（ｉ−１）スタンド、第ｉスタンド、第（ｉ＋
１）スタンドの各スタンドに取付けたロードセル９、圧
下位置検出器10によって検出された圧延荷重信号
Ｐ i-1 ，Ｐi ，Ｐi+1 および圧下位置信号Ｓi-1 ，
Ｓi ，Ｓi+1 により、(9) 式のゲージメータ板厚演算式
を用いて、各スタンドの出側板厚ｈi-1 ，ｈi ，ｈi+1
を演算する。 ステップで求められた各スタンドの出側板厚ｈ
i-1 ，ｈi をトラッキングして、各スタンド直後の下流
スタンドの入側板厚Ｈi ，Ｈi+1 を算出する。 (11)式を用いて偏平ロール半径Ｒi ′，Ｒi+1 ′を
演算する。 (10)式を用いて、先進率ｆi ，ｆi+1 を演算する。 (7) ，(8) 式を用いて、板速度Ｖout(i)，Ｖ
in(i+1) を演算する。 ステップで求められた板速度Ｖout(i)，Ｖ
in(i+1) およびルーパ６に取付けられたルーパ角度検出
器11からのルーパ角度θi を用いて、(1) 式により、ス
タンド間張力推定値σi を演算する。 ルーパ６に取付けられたスタンド間張力検出器12に
より検出されたスタンド間実張力σmiが、所定のスタン
ド間張力第１下限値σL1を下回る場合は、ステップで
求められたスタンド間張力推定値σi とスタンド間張力
目標値σref とを比較して、スタンド間張力推定値σi
がスタンド間張力目標値σref になるように、第ｉスタ
ンドのミル速度制御装置８を介して圧延ロール３の回転
速度を操作してミル速度を制御する。 ステップでの制御を行った結果、スタンド間張力
検出器12により検出されたスタンド間実張力σmiが所定
のスタンド間張力第２下限値σL2を超える場合は、この
張力制御を停止する。
【００２８】７スタンドの熱間圧延機で仕上寸法が板厚
1.6 mm×板幅1250mmの鋼帯を圧延する際に本発明法を用
いた。このときの第６スタンドと第７スタンドとの間の
スタンド間張力目標値σref を15 MPaとし、スタンド間
張力第１下限値σL1を0.1MPa、スタンド間張力上限値σ
L2を0.2MPaとしてそれぞれ設定した。そして、第７スタ
ンドでの板噛み後0.5 秒の時点で、入側板厚を1.6 mmか
ら1.7 mmにステップ状に変化させた。このときのスタン
ド間張力の変動の推移を図３に、またスタンド間に蓄積
された圧延材長さの変化状況を図４に、それぞれ従来法
の結果と併せて示した。なお、従来法には、前出の特公
平３− 11847号に示される最適制御理論を適用した高応
答なスタンド間張力制御法を用いた。
1.6 mm×板幅1250mmの鋼帯を圧延する際に本発明法を用
いた。このときの第６スタンドと第７スタンドとの間の
スタンド間張力目標値σref を15 MPaとし、スタンド間
張力第１下限値σL1を0.1MPa、スタンド間張力上限値σ
L2を0.2MPaとしてそれぞれ設定した。そして、第７スタ
ンドでの板噛み後0.5 秒の時点で、入側板厚を1.6 mmか
ら1.7 mmにステップ状に変化させた。このときのスタン
ド間張力の変動の推移を図３に、またスタンド間に蓄積
された圧延材長さの変化状況を図４に、それぞれ従来法
の結果と併せて示した。なお、従来法には、前出の特公
平３− 11847号に示される最適制御理論を適用した高応
答なスタンド間張力制御法を用いた。
【００２９】これらの図から明らかなように、従来法に
よる場合はスタンド間張力変動が継続する時間およびス
タンド間に蓄積される圧延材長さのいずれも大きいのに
対し、本発明法ではいずれも小さいことがわかる。特
に、スタンド間に蓄積される圧延材長さが小さくなり、
圧延材が２枚の状態でスタンドに噛み込むというような
大きなトラブルを防止できる効果が大きい。
よる場合はスタンド間張力変動が継続する時間およびス
タンド間に蓄積される圧延材長さのいずれも大きいのに
対し、本発明法ではいずれも小さいことがわかる。特
に、スタンド間に蓄積される圧延材長さが小さくなり、
圧延材が２枚の状態でスタンドに噛み込むというような
大きなトラブルを防止できる効果が大きい。
【００３０】なお、本実施例では、(1) 式を用いてスタ
ンド間張力を推定するとして説明したが、スタンド間に
蓄積される圧延材長さとスタンド間張力は係数ｅが関与
するだけであるため、スタンド間に蓄積される圧延材長
さを用いた手法を適用することも、本発明法の範囲に含
まれるものである。たとえば、(1) 式の代わりに下記(1
4)式 Ｌi ＝Ｌ00＋∫｛ΔＶin(i+1) −ΔＶout(i)｝dt＋ｇ（θi ) −ｇ（θi0） ……………(14) を用いて、該スタンド間蓄積圧延長さ推定値がスタンド
間張力目標値と係数ｅにより、下記(15)式で求まるスタ
ンド間蓄積圧延材長さ目標値と一致するように操作端を
操作する。
ンド間張力を推定するとして説明したが、スタンド間に
蓄積される圧延材長さとスタンド間張力は係数ｅが関与
するだけであるため、スタンド間に蓄積される圧延材長
さを用いた手法を適用することも、本発明法の範囲に含
まれるものである。たとえば、(1) 式の代わりに下記(1
4)式 Ｌi ＝Ｌ00＋∫｛ΔＶin(i+1) −ΔＶout(i)｝dt＋ｇ（θi ) −ｇ（θi0） ……………(14) を用いて、該スタンド間蓄積圧延長さ推定値がスタンド
間張力目標値と係数ｅにより、下記(15)式で求まるスタ
ンド間蓄積圧延材長さ目標値と一致するように操作端を
操作する。
【００３１】 Ｌref(i)＝σref(i)／ｅ ……………(15) また、本実施例においては上流側スタンドのミル速度を
制御するとしたが、本発明はこれに限るものではなく、
上流側スタンドの圧下位置または下流側スタンドの圧下
位置のいずれかを単独で制御してもよく、あるいはそれ
らを複数組み合わせて同時に操作するようにしてもよ
い。
制御するとしたが、本発明はこれに限るものではなく、
上流側スタンドの圧下位置または下流側スタンドの圧下
位置のいずれかを単独で制御してもよく、あるいはそれ
らを複数組み合わせて同時に操作するようにしてもよ
い。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
手動介入や接合部あるいは走間板厚変更部などの急激で
かつ大きなスタンド間張力変動が発生して、圧延材とル
ーパが離れた場合であっても、安定でかつ高応答のスタ
ンド間張力制御を実現することができるから、圧延製品
の品質向上や歩留り向上に寄与する。
手動介入や接合部あるいは走間板厚変更部などの急激で
かつ大きなスタンド間張力変動が発生して、圧延材とル
ーパが離れた場合であっても、安定でかつ高応答のスタ
ンド間張力制御を実現することができるから、圧延製品
の品質向上や歩留り向上に寄与する。
【図１】本発明の実施例の構成を示す概念図である。
【図２】本発明に用いられる演算制御装置の処理手順を
示す流れ図である。
示す流れ図である。
【図３】本発明法と従来法とのスタンド間張力の時間的
推移を示す特性図である。
推移を示す特性図である。
【図４】本発明法と従来法とのスタンド間に蓄積された
圧延材長さの時間的推移を示す特性図である。
圧延材長さの時間的推移を示す特性図である。
【図５】本発明の原理の説明図である。
１ 圧延材 ２，３，４ 圧延ロール ５，６ ルーパ ７ モータ ８ ミル速度制御装置 ９ ロードセル 10 圧下位置検出器 11 ルーパ角度検出器 12 スタンド間張力検出器 13 演算制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 スタンド間にルーパを配置してルーパ
角度を一定に保ちつつスタンド間張力を所望値に制御す
る複数の圧延スタンドを備えた熱間連続圧延機における
スタンド間張力制御方法において、 スタンド間張力検出器で検出されるスタンド間張力が所
定のスタンド間張力第１下限値を下回る値になった場合
は、下記(1) 式のスタンド間張力モデルを用いてスタン
ド間張力σi を推定し、前記スタンド間張力検出器で検
出されるスタンド間張力が所定のスタンド間張力第２下
限値となるまで、該スタンド間張力推定値とスタンド間
張力目標値が一致するように上流側ミル速度、下流側圧
下位置、上流側圧下位置のいずれかを単独であるいは複
数で制御することを特徴とする熱間連続圧延機における
スタンド間張力制御方法。 記 σi ＝σmi0 ＋ｅ・｛∫（ΔＶin(i+1) −ΔＶout(i))dt ＋ｇ（θi) −ｇ（θi0）｝ ……………(1) ここで、σi ；スタンド間張力推定値、σmi0 ；演算開
始時のスタンド間張力実績値、ｅ；係数、ΔＶout(i)；
演算開始時からの上流側スタンド出側板速度変化値、Δ
Ｖin(i+1) ；演算開始時からの下流側スタンド入側板速
度変化値、ｇ（θi ）；ルーパ角度による圧延材の幾何
学的長さ、θi0；演算開始時のルーパ角度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6057019A JPH07265929A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 熱間連続圧延機におけるスタンド間張力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6057019A JPH07265929A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 熱間連続圧延機におけるスタンド間張力制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07265929A true JPH07265929A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13043731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6057019A Pending JPH07265929A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 熱間連続圧延機におけるスタンド間張力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07265929A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010058139A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 接触判定方法及び接触判定装置、ルーパ制御方法及びルーパ制御装置、並びに、熱延鋼板の製造方法及び熱延鋼板の製造装置 |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP6057019A patent/JPH07265929A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010058139A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 接触判定方法及び接触判定装置、ルーパ制御方法及びルーパ制御装置、並びに、熱延鋼板の製造方法及び熱延鋼板の製造装置 |
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