JPH11216510A - 鋼板の圧延における板厚制御方法 - Google Patents
鋼板の圧延における板厚制御方法Info
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- JPH11216510A JPH11216510A JP10017241A JP1724198A JPH11216510A JP H11216510 A JPH11216510 A JP H11216510A JP 10017241 A JP10017241 A JP 10017241A JP 1724198 A JP1724198 A JP 1724198A JP H11216510 A JPH11216510 A JP H11216510A
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Abstract
る過薄部の発生を低減して高い板厚精度を実現する。 【解決手段】 ゲージメータ方式に基づいて自動板厚制
御を行いつつ鋼板を圧延する方法において、鋼板の先端
が圧延ロールに噛み込んだ際に該圧延ロールに働く荷重
を検出し、この検出荷重から鋼板の先端が前記圧延ロー
ルに噛み込んだ際に該圧延ロールに働く慣性力を除外し
た推定荷重を求め、この推定荷重に基づいて前記鋼板の
先端部の自動板厚制御を行なう鋼板の圧延に於ける板厚
制御方法。
Description
の圧延ロール噛み込み端部の板厚制御方法であり、特に
圧延ロール噛込み端部で発生する過薄部を防止して厚み
偏差の少ない鋼板を得るための圧延方法に関するもので
ある。
開度Ｇを設定する為に、下記式（１）を用いるゲージメ
ータ方式を用いるのが一般的である。
るミル定数であり、Ｆ／Ｍは圧延荷重Ｆが作用する際の
ミルの変形量（ミルストレッチ）である。
板厚制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｇｅ Ｃｏｎｔｒ
ｏｌ）の原理は、ロール開度Ｇ0 で圧延を行なう際に圧
下量や変形抵抗から予め予測される目標圧延荷重Ｆ0 で
生じるミル変形量Ｆ0 ／Ｍと実際の圧延荷重Ｆa で生じ
るミル変形量Ｆa ／Ｍとの差である板厚偏差Δｈ＝（Ｆ
a ―Ｆ0 ）／Ｍを求め、板厚偏差Δｈが０になるように
下記式（２）でロール開度修正量Ｇを逐次計算しつつ、
油圧圧下装置を調整することでロール開度をフィードバ
ック制御するものである。
定性を考慮してη＜１．０が採用される。
常部では、噛込みの衝撃荷重により圧延ロールを含む圧
下機構に慣性力が作用する為、定常部に比較して急激な
変化を伴う過荷重が発生することにより、上記式（２）
に示す自動板厚制御（以下ＡＧＣと称す）の原理式から
ロール開度を締める方向に過大なロール開度修正が行な
われる。そのため、ロール噛込み直後からＡＧＣを行な
うと油圧圧下装置の応答遅延時間後に過薄部が発生す
る。これを防止するため、従来、例えば、特開平６―２
３８３１３号公報や特開平６―３０４６３５号公報に提
案されているように、噛込開始から所定の板長間だけロ
ール開度に予め定めた補正量を加算することによって過
薄部の低減が試みられている。また、ロール開度に補正
量を印加する方法とは別に、前記チューンング係数ηを
板先端の非定常部が圧延ロールを通過する所定の時間だ
け補正することで前述したＡＧＣの応答遅れによる過薄
部の発生を防止する方法も特開平６−６３６２７号公報
に提案されている。
板長間で局所的な過冷却が発生している板先端部の温度
を精度良く予測することは困難であり、しかも、板先端
部のクロップ形状によっても荷重の大きさや板長手方向
の変化が圧延条件毎に異なる為、板先端部の荷重予測精
度は極めて低い。従って、鋼板先端部の予測荷重に基づ
き前記式（１）から求められるロール開度補正の的中精
度も低く、前記特開平６―２３８３１３号公報や特開平
６―３０４６３５号公報で提案の方法では、過薄部を含
む板厚偏差を十分な精度で制御することができないとい
う問題がある。また、特開平６−６３６２７号公報のよ
うにチューニング係数ηを補正する方法もＡＧＣがロー
ル開度を解放する方向に作用する、即ち、Ｆa ＜Ｆ0 で
ある場合にはいたずらにＡＧＣの制御性能を低下させて
過薄部の距離を延長する問題がある。
先端部に於ける過薄部の発生を低減して高い板厚精度を
実現できる板厚の制御方法を提供することを目的とする
ものである。
を解決するため種々実験・検討した結果、鋼板が圧延ロ
ールに噛込む際、鋼板先端部において荷重計が検出する
荷重は圧延ロールに働く慣性力を含んでおり、この慣性
力を含んだ測定荷重値でＡＧＣがロール開度を制御する
ため、前記ＡＧＣがロール開度を締める方向に過大な修
正を行ない、油圧圧下装置の応答遅延時間後に過薄部が
発生することが判明した。このため、荷重計の検出荷重
値から慣性力を除外すればロール噛込み先端からＡＧＣ
を行なって板厚偏差を低減できる知見を得た。
であり、その手段は、ゲージメータ方式に基づいてＡＧ
Ｃを行いつつ鋼板を圧延する方法において、鋼板の先端
が圧延ロールに噛み込んだ際に該荷重計に働く荷重を検
出し、この検出荷重から、前記検出荷重から該慣性力を
除外した荷重を推定し、この推定荷重に基づいて前記鋼
板の先端部のＡＧＣを行なう方法である。
出値から圧下機構に作用する慣性力を除く圧延荷重を推
定することであり、以下にその詳細を述べる。図３の模
式図に示すように、被圧延材１は圧延ロール１４ａ、１
４ｂを含む上下の圧下機構２，３により圧延されるが、
この圧下機構２，３に被圧延材１が噛込む際の荷重の釣
り合いから、上部圧下機構２の運動方程式は下式（３）
となる。
圧延荷重、ＦL は上部圧延機構に設けた荷重計からの検
出荷重であり、ｘはミル変形量（ミルストレッチ）であ
る。また、左辺第１項は上部圧下機構に作用する慣性力
である。
Ｚ1 、ｘ＝Ｚ2 、ＦR ＝Ｚ3 と置き、ＦL を入力値ｕ、
出力値ｙ＝Ｚ2 とすると該式（３）は、下式（４）の状
態方程式で示される。
（４）で定義した状態変数Ｚ1 、Ｚ2 、Ｚ3 の時間微分
値である。
数の推定値を指標ｐを用いて表すと、これら状態変数の
推定値Ｚ1,P 、Ｚ2,P 、Ｚ3,P を求める状態観測式は下
記式（５）の関数形となる。
ゲインである。
ると下式（６）となる。
2 、Ｚ3 はそれぞれｄｘ／ｄｔ（＝ｖ）、ｘ、ＦR であ
り、入力値ｕ＝ＦL であることから、前記式（５）と同
様、それぞれの時間微分値を指標ｄ、推定値を指標ｐで
表わすと状態観測式は最終的に下記式（７）のようにな
る。
と置いてＳをラプラス演算子としてブロック図で表わす
と図２のような状態観測器に展開される。即ち、この状
態観測器の出力として得ようとする圧延荷重の推定値Ｆ
R,P は、式（７―ｃ）に従って荷重計９の検出荷重から
求めたミル変形量ｘ＝ＦL ／Ｍとミル変形量の推定値ｘ
P との差（ｘ―ｘP ）にゲインｇ3 を乗じて積分するこ
とで求められる。その際、この演算に必要なミル変形量
の推定値ｘP は式（７―ｂ）を積分することで求めら
れ、更には式（７−ｂ）の演算に必要なミル変形速度の
推定値ｖP は式（７−ａ）を積分することで求められ
る。尚、式（７）に於けるｍは前述した上部圧下機構の
質量であり、圧延機に応じて予め設定したものである。
器を荷重計の出力端に配置することで、荷重計からの検
出荷重ＦL を入力として上部圧下機構２に作用する慣性
力を除く圧延荷重の推定値ＦR,P をＡＧＣ制御装置に出
力する。ＡＧＣ制御装置では、前述の式（２）に示すＡ
ＧＣの原理式に於ける実績圧延荷重Ｆa を圧延荷重の推
定値ＦR,P に置き換えた下式（８）でロール開度の修正
量ΔＧが計算され、油圧圧下装置を駆動することでロー
ル開度のフィードバック制御が為される。
に基づいて説明する。図１は本発明例を適用した可逆式
圧延機に於ける自動板厚制御の構成図である。図に示す
ように、４は被圧延材である鋼板であり、上下一対のバ
ックアップロール５でバックアップされた上下一対のワ
ークロール６で圧延される。このワークロール６のロー
ル開度Ｇは油圧圧下シリンダー７によりシリンダー位置
検出器８で移動量を検出しながら制御される。
に荷重計９で測定した検出荷重ＦLとミル定数の逆数を
積算するミル定数積算部２０と、この積算値Ｘとミル変
形量の推定値ｘP をフィードバックして加減算する加減
算部２１と、この加減算値にゲインｇ1 を積算するゲイ
ン積算部２２と、前記荷重計９で測定した検出荷重ＦL
にフィードバックした圧延荷重の推定値ＦR,P を加算す
る加算部２４と、この加算値に上部圧下機構の質量ｍの
逆数を積算する質量積算部２５と、この質量積算部２
５、前記ゲイン積算部２２からの各演算値を加算してミ
ル変形速度の時間微分値（ミル変形加速度）の推定値Ｖ
d,P を演算する加算部２６と、該加算部２６の演算値を
積分してミル変形速度の推定値ｖP を求める積分器２７
と、加減算部２１からの加減算値にゲインｇ2 を積算す
るゲイン積算部２８と、ゲイン積算部２８からのゲイン
積算値と前記積分器２７で演算したミル変形量の推定値
ｖPを加減算する加減算部２９と、この加減算部２９の
演算値を積分してミル変形量の推定値ｘP を求める積分
器３０と、加減算部２１からの加減算値にゲインｇ3を
積算して圧延荷重の時間微分値（荷重変化率）の推定値
ＦR,d,P を求めるゲイン積算部３１と、該ゲイン積算部
３１からの圧延荷重の時間微分値の推定値ＦR,d,P を積
分して圧延荷重の推定値ＦR,P を求める積分器３２から
構成している。そして、この状態観測器１０は上バック
アップロール５の上部に設置した荷重計９で測定した検
出荷重ＦL を入力し、この検出荷重ＦL から慣性力を除
いた圧延荷重の推定値ＦR,P を求める。
１０からこの求めた圧延荷重の推定値ＦR,P 及びプロセ
スコンピュータ１２からＡＧＣに必要な目標圧延荷重Ｆ
0 、ミル定数Ｍ、更には、チューニング係数ηを入力
し、この入力した圧延荷重の推定値ＦR,P と目標圧延荷
重Ｆ0 から荷重偏差ΔＦ＝（ＦR,P ―Ｆ0 ）を求め、こ
の荷重偏差ΔＦからロール開度修正量ΔＧ＝―η・ΔＦ
／Ｍを演算する。そして、この求めたロール開度修正量
ΔＧに基づきサーボ弁１３により油圧圧下シリンダー７
の作動油の流量と方向を制御することによって板厚偏差
Δｈが０になるように制御する。
のロール噛込先端部に於ける荷重計９による検出荷重Ｆ
L 及び状態観測器１０を介した後の圧延荷重の推定値Ｆ
R,Pの推移を示したものである。ここで、ＡＧＣがロー
ル開度を解放方向に制御する場合において、目標圧延荷
重Ｆ0 は２２００ｔｏｎ、定常部圧延荷重は２５００ｔ
ｏｎ、ＡＧＣ開始位置は荷重５００ｔｏｎ検出時、ＡＧ
Ｃチューニング係数ηは０．９５である。
入力として、特開平６―２３８３１３号公報で提案の鋼
板４のロール噛込み先端部で外部からのロール開度補正
を必要とする従来ＡＧＣと、上記本発明例による圧延荷
重の推定値ＦR,P を入力としてＡＧＣを行なった場合の
ロール開度修正量ΔＧの推移を油圧圧下シリンダー位置
検出器８の出力値で比較したものである（尚、比較のた
めに外部からのロール開度補正は除いている）。
際の、従来ＡＧＣと本発明例のＡＧＣによる板厚偏差の
推移を比較したものである。
のロール噛込先端部では上部圧下機構２に作用する慣性
力の影響で荷重計９が過荷重を検出していることが分か
る。そして、図５から従来ＡＧＣでは過荷重の発生位置
からＡＧＣの応答遅れ距離後にロール開度が一旦開度を
締める方向に作用していることが判る。この結果、図６
に示すように、ＡＧＣの開始後に鋼板４の先端部（先端
から２００〜４５０ｍｍ部分に過薄部を発生させている
ことが分かる。
器１０を介して推定される圧延荷重は、図４に示すよう
に過荷重の原因となる上部圧下機構に作用する慣性力が
除去された圧延荷重となっており、これに基づいて行な
われるＡＧＣも図５に示すように従来に見られる過薄部
を発生させていたロール開度を締める方向の動作もなく
円滑に定常の制御状態に推移していることが分かる。そ
して、図６から分かるように前記従来ＡＧＣに比較し
て、ＡＧＣ開始後に発生する過薄部を大幅に低減できて
いることが明らかである。また、本発明はロール噛込先
端部に限らず、ロール噛込先端部を通過した後、圧延材
がロールを噛抜けるまで適用される。従って、圧延材の
板内厚偏差や変形抵抗誤差によって発生する荷重変動か
ら慣性力を除去した正味の荷重変動によりＡＧＣが行な
われることから、より高精度の板厚制御が実現できるこ
とは自明である。
あらゆる圧延条件に対応して、簡単に、しかも、高精度
で鋼板先端部に於ける過薄部の発生を大幅に低減させる
ことが可能となり、製品の歩留向上や板厚不足による降
格率減少が達成できる等の多大な効果を奏するものであ
る。
図である。
を示す模式図である。
力値の推移を示す図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 ゲージメータ方式に基づいて自動板厚制
御を行いつつ鋼板を圧延する方法において、鋼板の先端
が圧延ロールに噛み込んだ際に該圧延ロールに働く荷重
を検出し、この検出荷重から鋼板の先端が前記圧延ロー
ルに噛み込んだ際に該圧延ロールに働く慣性力を除外し
た推定圧延荷重を求め、この推定圧延荷重に基づいて前
記鋼板の先端部の自動板厚制御を行なうことを特徴とす
る鋼板の圧延に於ける板厚制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01724198A JP3542896B2 (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 鋼板の圧延における板厚制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01724198A JP3542896B2 (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 鋼板の圧延における板厚制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11216510A true JPH11216510A (ja) | 1999-08-10 |
| JP3542896B2 JP3542896B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=11938461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01724198A Expired - Fee Related JP3542896B2 (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 鋼板の圧延における板厚制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3542896B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100520044B1 (ko) * | 2001-12-20 | 2005-10-10 | 주식회사 포스코 | 비상 제어가 용이한 압연기 제어장치 |
| CN100354054C (zh) * | 2005-02-18 | 2007-12-12 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 串列轧机的板厚控制方法 |
| KR100957925B1 (ko) | 2003-07-08 | 2010-05-13 | 주식회사 포스코 | 강판 두께 제어방법 |
| CN105234190A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-01-13 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种利用矫直机出口辊缝控制钢板翘扣头的方法 |
-
1998
- 1998-01-29 JP JP01724198A patent/JP3542896B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100520044B1 (ko) * | 2001-12-20 | 2005-10-10 | 주식회사 포스코 | 비상 제어가 용이한 압연기 제어장치 |
| KR100957925B1 (ko) | 2003-07-08 | 2010-05-13 | 주식회사 포스코 | 강판 두께 제어방법 |
| CN100354054C (zh) * | 2005-02-18 | 2007-12-12 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 串列轧机的板厚控制方法 |
| CN105234190A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-01-13 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种利用矫直机出口辊缝控制钢板翘扣头的方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3542896B2 (ja) | 2004-07-14 |
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