JPH0745052B2 - 平坦度制御装置 - Google Patents
平坦度制御装置Info
- Publication number
- JPH0745052B2 JPH0745052B2 JP63053233A JP5323388A JPH0745052B2 JP H0745052 B2 JPH0745052 B2 JP H0745052B2 JP 63053233 A JP63053233 A JP 63053233A JP 5323388 A JP5323388 A JP 5323388A JP H0745052 B2 JPH0745052 B2 JP H0745052B2
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- JP
- Japan
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- correction amount
- leveling
- amount
- control device
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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、平坦度制御装置、より詳細には、圧延機出側
における被圧延材の平坦度の検出値と目標平坦度に基づ
いて、平坦度制御のために設けられた複数の操作端の各
操作量に対する修正量を演算する修正量演算手段と、各
操作端ごとに修正量を入力し、比例・積分動作により各
操作端ごとの操作量を演算する操作量演算手段とを備
え、被圧延材の平坦度が目標平坦度に一致するように制
御する平坦度制御装置に関する。
における被圧延材の平坦度の検出値と目標平坦度に基づ
いて、平坦度制御のために設けられた複数の操作端の各
操作量に対する修正量を演算する修正量演算手段と、各
操作端ごとに修正量を入力し、比例・積分動作により各
操作端ごとの操作量を演算する操作量演算手段とを備
え、被圧延材の平坦度が目標平坦度に一致するように制
御する平坦度制御装置に関する。
(従来の技術) 圧延機により板材の圧延を行う場合、製品品質を評価す
る重要な指標の1つに板平坦度がある。従来から、多段
圧延機、例えば4段圧延機における板平坦度のフィード
バック制御は圧延機出側において板平坦度の幅方向分布
を検出し、この検出値に基づいてベンダ圧、圧下位置等
を操作し、板平坦度がその目標値に一致するように制御
することが行われている。
る重要な指標の1つに板平坦度がある。従来から、多段
圧延機、例えば4段圧延機における板平坦度のフィード
バック制御は圧延機出側において板平坦度の幅方向分布
を検出し、この検出値に基づいてベンダ圧、圧下位置等
を操作し、板平坦度がその目標値に一致するように制御
することが行われている。
第3図はかかる従来の平坦度制御装置を示すものであ
る。同図に示すように、被圧延材3はバックアップロー
ル1A,1Bおよびワークロール2A,2Bから成る圧延機で圧延
されるが、その板平坦度は圧延機出側に設置された平坦
度センサ4で検出される。平坦度演算制御装置5は平坦
度センサ4で検出された平坦度検出値と目標平坦度を入
力し、レベリング操作量ΔDref(ドライブ側(DS)とワ
ーク側(WS)との圧下位置差操作量)とベンダ圧操作量
ΔFrefを出力する。平坦度演算制御装置5は設定エラー
演算装置6、ベンダ圧操作量演算装置7およびレベリン
グ操作量演算装置8から構成されている。設定エラー演
算装置6は平坦度検出値と目標平坦度を入力し、ベンダ
圧とレベリングの設定エラーを演算し、それぞれベンダ
圧修正量ΔFおよびレベリング修正量ΔDとして出力す
る。この演算結果はベンダ圧操作量演算装置7に入力さ
れる。ここではベンダ圧操作量ΔFrefを演算してベンダ
制御装置9に送出する。一方、レベリング操作量演算装
置8は設定エラー演算装置6からの入力によりレベリン
グ操作量ΔDrefを演算してレベリング制御装置10に送出
する。ベンダ制御装置9はベンダ圧操作量ΔFrefに基づ
いてワークロール2A,2Bに作用するベンダ圧力を修正す
る。一方、レベリング制御装置10はレベリング操作量Δ
Drefに基づいて圧下装置11を駆動し、圧延機のレベリン
グを修正する。
る。同図に示すように、被圧延材3はバックアップロー
ル1A,1Bおよびワークロール2A,2Bから成る圧延機で圧延
されるが、その板平坦度は圧延機出側に設置された平坦
度センサ4で検出される。平坦度演算制御装置5は平坦
度センサ4で検出された平坦度検出値と目標平坦度を入
力し、レベリング操作量ΔDref(ドライブ側(DS)とワ
ーク側(WS)との圧下位置差操作量)とベンダ圧操作量
ΔFrefを出力する。平坦度演算制御装置5は設定エラー
演算装置6、ベンダ圧操作量演算装置7およびレベリン
グ操作量演算装置8から構成されている。設定エラー演
算装置6は平坦度検出値と目標平坦度を入力し、ベンダ
圧とレベリングの設定エラーを演算し、それぞれベンダ
圧修正量ΔFおよびレベリング修正量ΔDとして出力す
る。この演算結果はベンダ圧操作量演算装置7に入力さ
れる。ここではベンダ圧操作量ΔFrefを演算してベンダ
制御装置9に送出する。一方、レベリング操作量演算装
置8は設定エラー演算装置6からの入力によりレベリン
グ操作量ΔDrefを演算してレベリング制御装置10に送出
する。ベンダ制御装置9はベンダ圧操作量ΔFrefに基づ
いてワークロール2A,2Bに作用するベンダ圧力を修正す
る。一方、レベリング制御装置10はレベリング操作量Δ
Drefに基づいて圧下装置11を駆動し、圧延機のレベリン
グを修正する。
第3図の装置において、設定エラー演算装置6は、例え
ば特開昭59−61508号公報の板平坦度制御方法として提
案されているところに従い、 第一に、 なる演算式に基づいてベンダ圧修正量ΔFを計算する。
ただし、aiはベンダ圧を単位量だけ修正したときに生じ
る板平坦度変化量の予測値、Aiは被圧延材3の板中央か
らドライブ側板端までの平坦度評価位置における板平坦
度偏差、Biは板中央からワーク側板端までの平坦度評価
位置における板平坦度偏差である。iは平坦度評価位置
に付けた通し番号であって、1からNまでの値をとるも
のとする。
ば特開昭59−61508号公報の板平坦度制御方法として提
案されているところに従い、 第一に、 なる演算式に基づいてベンダ圧修正量ΔFを計算する。
ただし、aiはベンダ圧を単位量だけ修正したときに生じ
る板平坦度変化量の予測値、Aiは被圧延材3の板中央か
らドライブ側板端までの平坦度評価位置における板平坦
度偏差、Biは板中央からワーク側板端までの平坦度評価
位置における板平坦度偏差である。iは平坦度評価位置
に付けた通し番号であって、1からNまでの値をとるも
のとする。
設定エラー演算装置6は、第二に、レベリング修正量Δ
Dを、 に従って計算する。ただし、βiはレベリングを単位量
だけ修正したときに生じる板平坦度変化量の予測値であ
る。
Dを、 に従って計算する。ただし、βiはレベリングを単位量
だけ修正したときに生じる板平坦度変化量の予測値であ
る。
(1)式,(2)式におけるAi,Biは、 Ai=i−δref,i(ドライブ側) …(3) Bi=iδref,i(ワーク側) …(4) で表わされる。ただし、添え字iは平坦度評価位置に付
けた通し番号であり、板中央を「1」とし、板両端を
「N」とするものである。δは平坦度評価位置における
平坦度検出値、δrefは目標平坦度である。
けた通し番号であり、板中央を「1」とし、板両端を
「N」とするものである。δは平坦度評価位置における
平坦度検出値、δrefは目標平坦度である。
ドライブ側の評価位置xは、 x=+x1,+x2,+x3,……,+xN ……(5) であり、ワーク側の評価位置xは x=−x1,−x2,−x3,……,−xN ……(6) である。ただし、xi>0である。
次に、ベンダ圧操作量演算装置7は設定エラー演算装置
6によって算出されたベンダ圧修正量ΔFを入力し、ベ
ンダ圧操作量ΔFrefを(7)式に従って演算し、出力
する。ベンダ圧操作量演算装置7は比例・積分動作によ
りフィードバック制御の安定性と速応性を確保するもの
であり、上述のベンダ圧操作量ΔFerfは、 で表わされる。ただし、K11は積分ゲイン、K12は比例ゲ
イン、toは制御開始時刻、tは現在時刻である。
6によって算出されたベンダ圧修正量ΔFを入力し、ベ
ンダ圧操作量ΔFrefを(7)式に従って演算し、出力
する。ベンダ圧操作量演算装置7は比例・積分動作によ
りフィードバック制御の安定性と速応性を確保するもの
であり、上述のベンダ圧操作量ΔFerfは、 で表わされる。ただし、K11は積分ゲイン、K12は比例ゲ
イン、toは制御開始時刻、tは現在時刻である。
また、レベリング操作量演算装置8はレベリング修正量
ΔDを入力し、レベリング操作量ΔDrefを出力する。
レベリング操作量演算装置8は比例・積分動作によりフ
ィードバック制御の安定性と速応性を確保するものであ
り、その動作は、 で表わされる。ここでK21は積分ゲイン、K22は比例ゲイ
ンである。
ΔDを入力し、レベリング操作量ΔDrefを出力する。
レベリング操作量演算装置8は比例・積分動作によりフ
ィードバック制御の安定性と速応性を確保するものであ
り、その動作は、 で表わされる。ここでK21は積分ゲイン、K22は比例ゲイ
ンである。
ベンダ制御装置9はワークロール2A,2Bに作用するベン
ダ圧力をベンダ圧操作量ΔFrefだけ修正する。レベリン
グ制御装置10は圧下装置11を駆動して圧延機のレベリン
グをレベリング修正量ΔDrefだけ修正する。
ダ圧力をベンダ圧操作量ΔFrefだけ修正する。レベリン
グ制御装置10は圧下装置11を駆動して圧延機のレベリン
グをレベリング修正量ΔDrefだけ修正する。
(発明が解決しようとする課題) 第4図は従来の平坦度制御装置において積分ゲイン
K11,K12を大きくした場合の模擬計算結果の説明図であ
り、条件は平坦度センサ4の出力が1秒ごとである場合
を示す。ベンダ圧操作量ΔFrefおよびレベリング操作量
ΔDrefが大きく変動しており、従って平坦度偏差Ai,Bi
は耳伸びや腹伸びを繰り返すばかりでなく、片伸びも改
善されていないことを認めることができる。
K11,K12を大きくした場合の模擬計算結果の説明図であ
り、条件は平坦度センサ4の出力が1秒ごとである場合
を示す。ベンダ圧操作量ΔFrefおよびレベリング操作量
ΔDrefが大きく変動しており、従って平坦度偏差Ai,Bi
は耳伸びや腹伸びを繰り返すばかりでなく、片伸びも改
善されていないことを認めることができる。
むだ時間を含む制御系の改善策としてスミスのむだ時間
補償法が知られているが、これは1入力1出力の系に限
られたものであり、平坦度制御のように板幅方向に複数
の出力(平坦度検出値)および複数の入力(ベンダ圧、
レベリング)があるような制御系には、補償装置の構成
が明らかでなく、適用されていないのが現状である。
補償法が知られているが、これは1入力1出力の系に限
られたものであり、平坦度制御のように板幅方向に複数
の出力(平坦度検出値)および複数の入力(ベンダ圧、
レベリング)があるような制御系には、補償装置の構成
が明らかでなく、適用されていないのが現状である。
平坦度制御における従来の技術においては、以上の説明
から明らかなように、平坦度制御の応答を速くすること
ができないという問題があった。このため、加減速時の
ように圧延条件が大きく変化するような場合には、平坦
度を目標値に一致させるように制御することが困難であ
り、このため製品品質を低下させ、さらには歩留まりを
低下させていた。
から明らかなように、平坦度制御の応答を速くすること
ができないという問題があった。このため、加減速時の
ように圧延条件が大きく変化するような場合には、平坦
度を目標値に一致させるように制御することが困難であ
り、このため製品品質を低下させ、さらには歩留まりを
低下させていた。
従って本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、平坦
度制御の応答を速くすることを可能とし、圧延条件が変
化するような場合においても板平坦度を目標値に一致さ
せるように制御し、これにより製品の品質を向上させ、
歩留まりを一層向上させ得る平坦度制御装置を提供する
ことを目的とする。
度制御の応答を速くすることを可能とし、圧延条件が変
化するような場合においても板平坦度を目標値に一致さ
せるように制御し、これにより製品の品質を向上させ、
歩留まりを一層向上させ得る平坦度制御装置を提供する
ことを目的とする。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明は、冒頭に述べた型
の平坦度制御装置において、各操作端ごとに操作量を入
力し、演算制御系の伝達関数、平坦度センサの伝達関
数、および被圧延材が圧延機から平坦度検出位置に至る
までのむだ時間を含むパラメータから操作量に対する各
操作端ごとの補正量を演算する補正量演算手段と、各操
作端ごとに修正量に補正量を加算して新たな修正量を演
算し、この新たな修正量を操作量演算手段に入力する加
算手段とを設けたことを特徴とする。
の平坦度制御装置において、各操作端ごとに操作量を入
力し、演算制御系の伝達関数、平坦度センサの伝達関
数、および被圧延材が圧延機から平坦度検出位置に至る
までのむだ時間を含むパラメータから操作量に対する各
操作端ごとの補正量を演算する補正量演算手段と、各操
作端ごとに修正量に補正量を加算して新たな修正量を演
算し、この新たな修正量を操作量演算手段に入力する加
算手段とを設けたことを特徴とする。
(作用) 本発明の平坦度制御装置によれば、ベンダ圧操作量ΔF
refを入力し、ベンダ圧補正量ΔFcを演算する第1の補
正量演算手段は、伝達関数で表わすと次のような演算動
作を行う。
refを入力し、ベンダ圧補正量ΔFcを演算する第1の補
正量演算手段は、伝達関数で表わすと次のような演算動
作を行う。
ΔFc(s)={exp(−τs)−1} Gm(s)・ΔFref(s) …(9) τ=L/V ……(10) ただし、τは被圧延材が圧延機から平坦度検出位置に達
するまでのむだ時間(Gm(s)は平坦度センサの伝達関
数、Lは圧延機から平坦度センサまでの距離、Vは圧延
機出側の被圧延材3の搬送速度、sはラプラス演算子で
ある。
するまでのむだ時間(Gm(s)は平坦度センサの伝達関
数、Lは圧延機から平坦度センサまでの距離、Vは圧延
機出側の被圧延材3の搬送速度、sはラプラス演算子で
ある。
同様にしてレベリング操作量ΔDrefを入力し、レベリン
グ補正量ΔDcを演算する第2の補正量演算手段は次の演
算動作を行う。
グ補正量ΔDcを演算する第2の補正量演算手段は次の演
算動作を行う。
ΔDc(s)={exp(−τs)−1} Gm(s)・ΔDref(s) …(11) ただし、Gm(s),τは(9)式の場合と同じである。
従ってベンダ圧操作量演算手段の入力ΔFoは、 ΔFo=ΔF+ΔFc ………(12) となり、レベリング操作量演算手段の入力ΔDoは ΔDo=ΔD+ΔDc ………(13) となる。
このような補正を加えた新たな修正量によって制御する
ことにより、被圧延材の搬送むだ時間や平坦度センサの
検出むだ時間が長い場合にも平坦度制御の応答を速くす
ることができるため、製品品質を向上させ、歩留りを一
層向上させることができる。
ことにより、被圧延材の搬送むだ時間や平坦度センサの
検出むだ時間が長い場合にも平坦度制御の応答を速くす
ることができるため、製品品質を向上させ、歩留りを一
層向上させることができる。
(実施例) 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平坦度制御装置を示す
ものである。この装置の、第3図の装置と異なる点は、
第3図の平坦度演算制御装置5に代えて、第1の補正量
演算装置20、第2の補正量演算装置21、および加算器2
2,23を付加的に有する平坦度演算制御装置25を設けたこ
とである。
ものである。この装置の、第3図の装置と異なる点は、
第3図の平坦度演算制御装置5に代えて、第1の補正量
演算装置20、第2の補正量演算装置21、および加算器2
2,23を付加的に有する平坦度演算制御装置25を設けたこ
とである。
第1の補正量演算装置20はベンダ圧操作量ΔFrefを入力
し、(9)式に従ってベンダ圧補正量ΔFcを演算する。
加算器22は設定エラー演算装置6から出力されるベンダ
圧修正量ΔFと第1の補正量演算装置20から出力される
ベンダ圧補正量ΔFcを加算して新たなベンダ圧修正量Δ
Foを得、それをベンダ圧操作量演算装置7に入力する。
また、第2の補正量演算装置21はレベリング操作量ΔD
refを入力し、(11)式に従ってレベリング補正量ΔDc
を演算する。加算器23は設定エラー演算装置6から出力
されるレベリング修正量ΔDと第2の補正量演算装置21
から出力されるレベリング補正量ΔDcを加算して新たな
レベリング修正量ΔDoを得、それをレベリング操作量演
算装置8に入力する。
し、(9)式に従ってベンダ圧補正量ΔFcを演算する。
加算器22は設定エラー演算装置6から出力されるベンダ
圧修正量ΔFと第1の補正量演算装置20から出力される
ベンダ圧補正量ΔFcを加算して新たなベンダ圧修正量Δ
Foを得、それをベンダ圧操作量演算装置7に入力する。
また、第2の補正量演算装置21はレベリング操作量ΔD
refを入力し、(11)式に従ってレベリング補正量ΔDc
を演算する。加算器23は設定エラー演算装置6から出力
されるレベリング修正量ΔDと第2の補正量演算装置21
から出力されるレベリング補正量ΔDcを加算して新たな
レベリング修正量ΔDoを得、それをレベリング操作量演
算装置8に入力する。
ベンダ圧修正量ΔFoを与えられたベンダ圧操作量演算装
置7はベンダ圧操作量ΔFrefを、 に従って演算し、これをベンダ制御装置9に入力すると
共に、第1の補正量演算装置20を入力する。
置7はベンダ圧操作量ΔFrefを、 に従って演算し、これをベンダ制御装置9に入力すると
共に、第1の補正量演算装置20を入力する。
他方、レベリング修正量ΔDoを与えられたレベリング操
作量演算装置8はレベリング操作量ΔDrefを、 に従って演算し、これをレベリング制御装置10に入力す
ると共に、第2の補正量演算装置21に入力する。
作量演算装置8はレベリング操作量ΔDrefを、 に従って演算し、これをレベリング制御装置10に入力す
ると共に、第2の補正量演算装置21に入力する。
第1図に示された平坦度制御装置の作用を第2図を用い
て説明する。第2図は従来装置の作用を示す第4図の場
合と圧延条件を同じにして得た模擬計算結果を示すもの
である。
て説明する。第2図は従来装置の作用を示す第4図の場
合と圧延条件を同じにして得た模擬計算結果を示すもの
である。
第2図は時刻0秒(時間T=0秒)で制御を開始した場
合を示している。ベンダ圧操作量ΔFrefおよびレベリン
グ操作量Δrefは時間0秒から変化し、平坦度偏差Ai,B
iが時間と共に徐々に小さくなっていく様子が分かる。
そしてタイミングTAでは、設定エラー演算装置6から出
力される各修正量ΔF,ΔDが0になる前にベンダ圧操作
量ΔFrefおよびレベリング操作量ΔDrefが目標値に達し
ており、安定でしかも速応性も向上していることを認め
ることができる。
合を示している。ベンダ圧操作量ΔFrefおよびレベリン
グ操作量Δrefは時間0秒から変化し、平坦度偏差Ai,B
iが時間と共に徐々に小さくなっていく様子が分かる。
そしてタイミングTAでは、設定エラー演算装置6から出
力される各修正量ΔF,ΔDが0になる前にベンダ圧操作
量ΔFrefおよびレベリング操作量ΔDrefが目標値に達し
ており、安定でしかも速応性も向上していることを認め
ることができる。
上記実施例においては4段圧延機のベンダ圧とレベリン
グを操作する場合を例示したが、本発明は6段圧延機で
ワークロールベンダ圧、中間ロールベンダ圧、およびレ
ベリングを操作する場合にも容易に適用することができ
る。
グを操作する場合を例示したが、本発明は6段圧延機で
ワークロールベンダ圧、中間ロールベンダ圧、およびレ
ベリングを操作する場合にも容易に適用することができ
る。
以上述べたように本発明によれば、むだ時間の長い制御
系の場合であっても制御応答を速くすることができ、圧
延中に加減速等の外乱が加わった場合にも平坦度を目標
値に迅速に一致させるように制御することが可能であ
り、従って製品品質を一層向上させると共に、歩留りを
一層向上させることができる。
系の場合であっても制御応答を速くすることができ、圧
延中に加減速等の外乱が加わった場合にも平坦度を目標
値に迅速に一致させるように制御することが可能であ
り、従って製品品質を一層向上させると共に、歩留りを
一層向上させることができる。
第1図は本発明による平坦度制御装置の1実施例の構成
を示すブロック図、第2図は第1図の平坦度制御装置の
作用を説明する説明図、第3図は従来の平坦度制御装置
の構成を示すブロック図、第4図は第3図の平坦度制御
装置の作用を説明する説明図である。 1A,1B…バックアップロール、2A,2B…ワークロール、3
…被圧延材、4…平坦度センサ、6…設定エラー演算装
置、7…ベンダ圧操作量演算装置、8…レベリング操作
量演算装置、9…ベンダ制御装置、10…レベリング制御
装置、11…圧下装置、20…第1の補正量演算装置、21…
第2の補正量演算装置、22,23…加算器、25…平坦度演
算制御装置。
を示すブロック図、第2図は第1図の平坦度制御装置の
作用を説明する説明図、第3図は従来の平坦度制御装置
の構成を示すブロック図、第4図は第3図の平坦度制御
装置の作用を説明する説明図である。 1A,1B…バックアップロール、2A,2B…ワークロール、3
…被圧延材、4…平坦度センサ、6…設定エラー演算装
置、7…ベンダ圧操作量演算装置、8…レベリング操作
量演算装置、9…ベンダ制御装置、10…レベリング制御
装置、11…圧下装置、20…第1の補正量演算装置、21…
第2の補正量演算装置、22,23…加算器、25…平坦度演
算制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8315−4E B21B 37/00 116 B BBH
Claims (1)
- 【請求項1】圧延機出側における被圧延材の平坦度の検
出値と目標平坦度に基づいて、平坦度制御のために設け
られた複数の操作端の各操作量に対する修正量を演算す
る修正量演算手段と、各操作端ごとに修正量を入力し、
比例・積分動作により各操作端ごとの操作量を演算する
操作量演算手段とを備え、被圧延材の平坦度が目標平坦
度に一致するように制御する平坦度制御装置において、
各操作端ごとに操作量を入力し、演算制御系の伝達関
数、平坦度センサの伝達関数、および被圧延材が圧延機
から平坦度検出位置に至るまでのむだ時間を含むパラメ
ータから前記操作量に対する各操作端ごとの補正量を演
算する補正量演算手段と、各操作端ごとに前記修正量に
前記補正量を加算して新たな修正量を演算し、この新た
な修正量を前記操作量演算手段に入力する加算手段とを
設けたことを特徴とする平坦度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63053233A JPH0745052B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 平坦度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63053233A JPH0745052B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 平坦度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01228604A JPH01228604A (ja) | 1989-09-12 |
| JPH0745052B2 true JPH0745052B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=12937092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63053233A Expired - Lifetime JPH0745052B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 平坦度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0745052B2 (ja) |
-
1988
- 1988-03-07 JP JP63053233A patent/JPH0745052B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01228604A (ja) | 1989-09-12 |
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