JPH1177128A - 圧延機の板厚制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易にキスロールをさせ得ない圧延機におい
ても、バックアップロールの偏芯に起因する出側板厚偏
差を低減することのできる圧延機の板厚制御装置を提供
する。 【解決手段】 圧延機の出側に設置され、設定値に対す
る板厚偏差を検出する厚み計と、バックアップロールの
１回転角度をｎ等分したｎ個の回転角度を検出する回転
角度検出手段と、一つの回転角度検出信号が出力された
タイミングでバックアップロールの１回転に相当する圧
延機の出側圧延材長を演算する圧延材長演算手段と、演
算された出側圧延材長と厚み計の圧延機からの距離との
差に相当する材料の移行時間だけ、厚み計の板厚偏差信
号を遅延させる板厚偏差遅延手段と、遅延せしめられた
板厚偏差信号を、回転角度検出手段で検出されたバック
アップロールの同一の回転角度毎に積分し、バックアッ
プロールの回転角度に対応させてそれぞれ圧延機のロー
ル開度操作量を演算するロール開度操作量演算手段とを
備え、演算されたロール開度操作量に従って圧延機のロ
ール開度を操作するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板等を圧延する
圧延機の出側板厚を制御する板厚制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板等を圧延する圧延機には、圧延ロー
ルの本数によっていろいろな種類の圧延機がある。本発
明は少なくとも上下一対のバックアップロールを備えた
圧延機を適用対象とし、以下の説明では一対のワークロ
ールとバックアップロールとを備えた４段圧延機を用い
て説明する。

【０００３】圧延材の板厚制御、あるいは、張力制御に
とって圧延機のロール偏芯は大きな外乱である。ロール
偏芯の主な原因として、 （ａ）バックアップロール軸受けのキーの影響 （ｂ）バックアップロールの軸芯の偏り （ｃ）ワークロールの真円度不良 などがある。このうち、（ａ）に起因する偏芯量が最も
大きいとされている。

【０００４】ロール偏芯を制御で低減する方法は種々提
案され、多くの圧延プラントに適用されている。その代
表的な方法が、例えば、特開昭５１−１３８４６８号公
報に示されている。この方法は、バックアップロールの
回転角に対応させて検出した圧延荷重信号をフーリェ変
換し、バックアップロールの回転に同期した周波数成分
を抽出し、これを用いてロール開度を操作している。

【０００５】この従来の方法においては、圧延していな
い状態でロールを回転させて上下のロールを接触させ
る、いわゆる、キスロールを行わせることによって発生
した荷重を検出し、この荷重をフーリェ変換してロール
偏芯を検出していた。この方法は、発生した荷重信号に
ロール偏芯しか現れないため検出精度は高いものと言え
る。しかし、圧延の進行と共にロールの状態が変化する
ことも考えられるため、この変化に対応するにはキスロ
ールを容易に行えることがその採用条件となっている。

【０００６】近年、冷間圧延プラントでは工程の連続化
が進み、これまで、１コイルずつのバッチ圧延を行って
いた既存設備も連続化のための改造を行う程になってき
ている。連続ミルではロールの組み替えもミル内に圧延
材がある状態で行われるのが一般的であり、この場合
は、前述のキスロールをさせることが不可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のロール
偏芯制御技術は、容易にキスロールをさせ得ない連続式
のタンデム冷間圧延機などには適用できず、適用しても
精度の良い制御は行えなかった。本発明は容易にキスロ
ールをさせ得ない圧延機においても、バックアップロー
ルの偏芯に起因する出側板厚偏差を低減することのでき
る圧延機の板厚制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の圧延機の板厚制御装置は、圧延機の出側に、圧延機の
バックアップロールの円周よりも短い距離だけ離隔した
位置に設置され、設定値に対する板厚偏差を検出する厚
み計と、ｎを正の整数として、バックアップロールの１
回転角度をｎ等分したｎ個の回転角度を検出する回転角
度検出手段と、回転角度検出手段から一つの回転角度検
出信号が出力されたタイミングで圧延機の先進率を演算
し、この先進率及びバックアップロールの円周又は円周
に関連する値に基づき、バックアップロールの１回転に
相当する圧延機の出側圧延材長を演算する圧延材長演算
手段と、圧延材長演算手段で演算された出側圧延材長
と、厚み計の圧延機からの距離との差に相当する材料の
移行時間だけ、厚み計の板厚偏差信号を遅延させる板厚
偏差遅延手段と、板厚偏差遅延手段で遅延せしめられた
板厚偏差信号を、回転角度検出手段で検出されたバック
アップロールの同一の回転角度毎に積分し、バックアッ
プロールの回転角度に対応させてそれぞれ圧延機のロー
ル開度操作量を演算するロール開度操作量演算手段と、
を備え、ロール開度操作量演算手段で演算されたロール
開度操作量に従って圧延機のロール開度を操作するもの
である。

【０００９】本発明の請求項２に記載の圧延機の板厚制
御装置は、圧延機の出側に、圧延機のバックアップロー
ルの円周よりも短い距離だけ離隔した位置に設置され、
設定値に対する板厚偏差を検出する厚み計と、ｎを正の
整数として、バックアップロールの１回転角度をｎ等分
したｎ個の回転角度を検出する回転角度検出手段と圧延
機のワークロールの速度を検出するワークロール速度検
出手段と、ｊをｎ以下の任意の整数として、回転角度検
出部からｊ番目のバックアップロールの回転角度検出信
号が出力されたタイミングで圧延機の先進率を演算し、
この先進率と圧延機のワークロールの速度とに基づいて
圧延機の出側の圧延材速度を演算し、この圧延材速度と
バックアップロールの（ｊ−１）番目の回転角度とｊ番
目の回転角度の間の経過時間とに基づいてｊ番目の圧延
機の出側圧延材長を演算して順次記憶する圧延材長演算
記憶手段と、圧延材長演算記憶手段に記憶された出側圧
延材長をｊ番目から過去にさかのぼって積算し、積算値
が圧延機と厚み計との間の距離に相当するバックアップ
ロールの回転角度数を検出する厚み計到達圧延材検出手
段と、ｎ個の記憶領域を有し、厚み計で検出された板厚
偏差をバックアップロールの回転角度に対応する記憶領
域に順次記憶させると共に、現在の記憶領域から見て厚
み計到達圧延材検出手段で検出された回転角度数だけ遅
れて記憶される記憶領域の前回の板厚偏差を出力する板
厚偏差記憶手段と、板厚偏差記憶手段から出力された板
厚偏差信号を回転角度検出手段で検出されたバックアッ
プロールの同一の回転角度毎に積分し、バックアップロ
ールの回転角度に対応させてそれぞれ圧延機のロール開
度操作量を演算するロール開度操作量演算手段と、を備
え、ロール開度操作量演算手段で演算されたロール開度
操作量に従って圧延機のロール開度を操作するものであ
る。

【００１０】本発明の請求項３に記載の圧延機の板厚制
御装置は、圧延機の出側に、圧延機のバックアップロー
ルの円周よりも短い距離だけ離隔した位置に設置され、
設定値に対する板厚偏差を検出する厚み計と、ｎを正の
整数として、バックアップロールの１回転角度をｎ等分
したｎ個の回転角度を検出する回転角度検出手段と圧延
機の出側の圧延材の速度を検出する圧延材速度検出手段
と、ｊをｎ以下の任意の整数として、回転角度検出部か
らｊ番目のバックアップロールの回転角度検出信号が出
力されたタイミングで圧延材速度検出手段で検出された
圧延材速度とバックアップロールの（ｊ−１）番目の回
転角度とｊ番目の回転角度の間の経過時間とに基づいて
ｊ番目の圧延機の出側圧延材長を演算し、順次記憶する
圧延材長演算記憶手段と、圧延材長演算記憶手段に記憶
された出側圧延材長をｊ番目から過去にさかのぼって積
算し、積算値が圧延機と厚み計との間の距離に相当する
バックアップロールの回転角度数を検出する厚み計到達
圧延材検出手段と、ｎ個の記憶領域を有し、厚み計で検
出された板厚偏差をバックアップロールの回転角度に対
応する記憶領域に順次記憶させると共に、現在の記憶領
域から見て厚み計到達圧延材検出手段で検出された回転
角度数だけ遅れて記憶される記憶領域の前回の板厚偏差
を出力する板厚偏差記憶手段と、板厚偏差記憶手段から
出力された板厚偏差信号を回転角度検出手段で検出され
たバックアップロールの同一の回転角度毎に積分し、バ
ックアップロールの回転角度に対応させてそれぞれ圧延
機のロール開度操作量を演算するロール開度操作量演算
手段と、を備え、ロール開度操作量演算手段で演算され
たロール開度操作量に従って圧延機のロール開度を操作
するものである。

【００１１】本発明の請求項４に記載の圧延機の板厚制
御装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載のものに
おいて、圧延機駆動電動機の回転数を検出する回転数検
出手段を備え、回転角度検出手段は回転数検出手段の出
力信号を積分し、積分値が所定値に到達する毎にバック
アップロールの回転角度検出信号を出力するものであ
る。

【００１２】本発明の請求項５に記載の圧延機の板厚制
御装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載のものに
おいて、バックアップロールが１回転する毎に一つのパ
ルスを発生する第１のパルス発生手段と、ｍをｎ以上の
整数とし、バックアップロールが１回転する毎にｍ個の
パルスを発生する第２のパルス発生手段と、を備え、回
転角度検出手段は第１のパルス発生手段がパルスを発生
するタイミングを基準にして、第２のパルス発生手段の
ｍ個のパルス信号を用いてｎ個のバックアップロールの
回転角度検出信号を出力するものである。

【００１３】本発明の請求項６に記載の圧延機の板厚制
御装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載のものに
おいて、圧延機駆動電動機の回転数を検出する回転数検
出手段と、バックアップロールが１回転する毎に一つの
パルスを発生するパルス発生手段と、を備え、回転角度
検出手段は、パルス発生手段がパルスを発生するタイミ
ングを基準にして、回転数検出手段の出力信号を積分
し、積分値が所定値に到達する毎にバックアップロール
の回転角度検出信号を出力するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第
１の実施形態の構成を、圧延系統と併せて示したブロッ
ク図である。同図において、一対のワークロール１の外
側にそれぞれバックアップロール２が配置されて圧延機
が構成され、圧延材３はこの圧延機によって圧延され
る。このうち、ワークロール１に圧延機駆動電動機４が
結合され、この圧延機駆動電動機４は速度制御装置５に
よって所定の回転数に制御される。また、圧延機のロー
ル開度を制御するために、ロール開度制御装置６が設け
られている。

【００１５】圧延機駆動電動機４にはその回転に応じて
パルスを発生し、ワークロールの速度検出にも利用する
ことが可能な回転数検出器７が結合され、さらに、圧延
機の出側には、この圧延機から見てバックアップロール
２の円周よりも短い距離だけ離隔した位置に、設定値に
対する板厚偏差を検出し得る厚み計８が設けられてい
る。回転数検出器７には回転角度検出部９が接続されて
いる。回転角度検出部９は回転数検出器７のパルス信号
を入力し、バックアップロール２の１回転角度をｎ等分
したｎ個の回転角度を検出するものである。圧延材長演
算部１０は回転角度検出部９から回転角度検出信号が出
力されたタイミングにて先進率を演算し、この先進率と
バックアップロール２の半径とに基づいて、バックアッ
プロール２の１回転に相当する圧延機の出側圧延材長を
演算するものである。

【００１６】板厚偏差遅延部１１は回転角度検出部９か
ら回転角度検出信号が出力されたタイミングにて、圧延
材長演算部１０で演算された出側圧延材長と厚み計８の
圧延機からの離隔距離との差に相当する圧延材の移行時
間だけ厚み計８で検出された板厚偏差信号を遅延させて
ロール開度操作量演算部１２に加えるものである。ロー
ル開度操作量演算部１２はバックアップロール２の回転
角度検出信号が出力されたタイミングにて、これに加え
られる板厚偏差信号を同一の回転角度毎に積分し、バッ
クアップロール２の回転角度に対応した圧延機のロール
開度操作量を演算してロール開度制御装置６に加えるも
のである。

【００１７】上記のように構成された第１の実施形態の
動作について、図２ないし図４をも参照して以下に説明
する。本実施形態は、ロール偏芯の殆どがバックアップ
ロール２の回転に同期していることに着目し、圧延機の
出側に設置した厚み計８でバックアップロール２の回転
角度に対応させて出側板厚偏差を検出し、その出側板厚
偏差信号を用いて圧延機のロール開度を操作して板厚偏
差を低減しようとするものである。

【００１８】この場合、圧延機からの距離がバックアッ
プロール２の円周より短くなる位置に厚み計８を設置し
たため、バックアップロール２が１回転し終わる前に、
バックアップロール２の回転角度に対応した出側板厚偏
差が検出でき、これをロール開度操作量の演算に用いる
ことによって、圧延中にロールの偏芯状態が変化した場
合にも対処できるようにしている。

【００１９】具体的にはバックアップロール２の１回転
の角度３６０度をｎ等分し、ｎ個の回転角度それぞれに
対応した出側板厚偏差を検出すると共に、各回転角度に
対応した板厚偏差を用いてその回転角度に対するロール
開度操作量を演算し、操作する。ここで、例えば、ｎ＝
１８０とすると２度間隔で制御することになる。

【００２０】いま、図２（ａ）に示すように、厚み計８
の圧延機からの距離をＬ_x とする。一方、バックアップ
ロール２の半径をＲ_BUR とすると、バックアップロール
２の円周Ｌ_BUR は次式で表される。

【００２１】 Ｌ_BUR ＝２・π・Ｒ_BUR …（１） 本実施形態では距離Ｌ_x と円周Ｌ_BUR との間に次式の関
係が成立するように厚み計８が設置されている。

【００２２】 Ｌ_x ≦Ｌ_BUR …（２） また、本実施形態では、圧延機から見てバックアップロ
ール２の１回転に相当する出側圧延材長だけ離隔した位
置、すなわち、先進率をｆとすればＬ_BUR （１＋ｆ）だ
け離隔した位置に恰も架空の厚み計８Ａが存在するもの
と考える。具体的には、厚み計８で検出した板厚偏差信
号を板厚偏差遅延部１１によって、距離｛Ｌ_BUR （１＋
ｆ）−Ｌ_x ｝だけ圧延材３が移行する時間だけ遅延させ
る。この板厚偏差遅延部１１の出力信号が架空の厚み計
８Ａの出力信号と見做される。

【００２３】図２（ｂ）は既に圧延されたバックアップ
ロール２の１回転分のロール偏芯による板厚偏差と、こ
れから圧延される圧延材に発生すると予測されるバック
アップロール２の１回転分のロール偏芯による板厚偏差
とを示している。前述したように、架空の厚み計８Ａの
圧延機からの距離はバックアップロール２の１回転に相
当する出側圧延材長に等しいので、図示した状態におけ
る板厚偏差遅延部１１の出力信号は、バックアップロー
ル２の１回転前の１番目の回転角度に対応した板厚偏差
信号となる。

【００２４】しかして、これ以降の圧延の進行に伴い、
２番目からｎ番目までバックアップロール２の回転角度
が等分した値だけずれる毎に板厚偏差遅延部１１の出力
を取り出すことにより、現在の圧延状態におけるバック
アップロール２の回転角度と等しい回転角度の１回転前
の板厚偏差信号が得られる。

【００２５】図１に示した第１の実施形態における回転
数検出器７は圧延機駆動電動機４の回転に応じたパルス
信号を出力する。この場合、圧延機駆動電動機４の回転
数検出値をＮ_M とすると、バックアップロール２の回転
角度Δθは次式で与えられる。

【００２６】

【数１】 この（３）式のΔθがバックアップロール１回転３６０
度をｎ等分した角度Δθ_A に等しくなった時点が次の回
転角度に達したタイミングであり、回転角度番号ｊを１
増やせば良い。

【００２７】図３は回転角度検出部９の処理手順を示す
フローチャートである。すなわち、ステップ101 にて回
転角度番号ｊを１に決定して１番目の回転角度検出信号
とする。次に、ステップ102 にて積分要素を初期化し、
ステップ103 にてバックアップロールの回転数の積分
（パルスの計数）を実行し、ステップ104 でその積分値
Δθがバックアップロールの１回転角度をｎ等分した値
Δθ_A に到達したか否かを判定し、到達した場合にはス
テップ105 で回転角度番号ｊを１だけインクリメントと
して２番目の回転角度検出信号とする。続いて、ステッ
プ106 で回転角度番号ｊが予め設定したｎ＋１に到達し
たか否かを判定し、到達していなればステップ102 以下
の処理を繰り返し、到達すればステップ101 以下の処理
に移る。以上の処理によって、バックアップロール２が
１回転する間にｎ個の回転角度検出信号が得られる。

【００２８】この回転角度検出信号は圧延材長演算部１
０、板厚偏差遅延部１１及びロール開度操作量演算部１
２に加えられる。圧延材長演算部１０は回転角度検出部
９から１番目の回転角度検出信号が出力されたタイミン
グにて、公知の圧延モデル式により先進率ｆを演算し、
この先進率ｆと上記（１）式で求めたバックアップロー
ル２の円周Ｌ_BUR とを用いてバックアップロール２の１
回転に相当する出側板厚材長Ｌ_BUR （１＋ｆ）を演算し
て板厚偏差遅延部１１に加える。そこで、板厚偏差遅延
部１１は厚み計８と架空の厚み計８Ａとの距離｛Ｌ_BUR
（１＋ｆ）−Ｌ_x ｝を演算し、圧延材がこの距離だけ移
行する時間を回転数検出器７の出力信号を用いて演算
し、この時間だけ遅延させて厚み計８の板厚偏差信号を
ロール開度操作量演算部１２に加える。

【００２９】図４はロール開度操作量演算部１２の機能
を示したブロック回路図である。これは、バックアップ
ロール２の１回転角度を等分したｎ個の板厚偏差信号Δ
ｈ₁〜Δｈ_n を回転角度検出部９の角度検出信号に応じ
て順次サンプリングする合計ｎ個のサンプラ２１と、こ
れら各サンプラを介して得られた信号を積分する合計ｎ
個の積分器２０と、これら各積分器の出力を、それぞれ
回転角度検出部９の角度検出信号に応じて順次サンプリ
ングする合計ｎ個のサンプラ２２と、これら各サンプラ
を通して得られた積分器の出力を入力してロール開度信
号に変換する変換係数設定器２３と、変換されたロール
開度信号に調整ゲインαを乗じてロール開度の操作量Δ
Ｓ_E を出力する調整ゲイン設定器２４とで構成されてい
る。

【００３０】ここで、サンプラ２１，２２は回転角度検
出部９から出力されるｉ番目（ｉ＝１〜ｎ）の回転角度
検出信号によって同一の積分器に接続されたものどうし
が同期してオン、オフ制御される。各積分器は前回まで
の板厚偏差信号の積分値に今回の板厚偏差信号を積分し
て出力する。この出力に対して変換係数設定器２３が変
換係数ＫＩを乗算して出力する。この変換係数ＫＩは次
式によって与えられる。

【００３１】

【数２】 ただし、 Ｍ：圧延機の弾性係数 Ｑ：圧延材の塑性係数 である。

【００３２】この変換係数ＫＩを乗じて得られたロール
開度に、さらに、調整ゲイン設定器２４の調整ゲインα
が乗じられてロール開度操作量ΔＳ_E とされるが、この
調整ゲインαは制御系の安定性を考慮して、通常０．３
〜０．５に設定される。このようにして、バックアップ
ロール２の１回転におけるｉ番目（ｉ＝１〜ｎ）の回転
角度における板厚偏差に対してロール開度を操作した結
果、次の１回転において板厚偏差があっても、さらに、
その偏差分が積分器２０で積分されてロール開度操作量
が修正されるため、板厚偏差は順次低減される。

【００３３】かくして、第１の実施形態によれば、容易
にキスロールをさせ得ない圧延機においても、バックア
ップロールの偏芯に起因する出側板厚偏差を低減するこ
とができる。

【００３４】図５は本発明に係る圧延機の板厚制御装置
の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。図
中、図１と同一の要素には同一の符号を付してその説明
を省略する。この実施形態は圧延機駆動電動機４の速度
変化等によりバックアップロール２が１回転する間に先
進率が変化しても、板厚偏差を高精度にて修正しようと
するもので、圧延材長演算記憶部１３は回転角度検出部
９が回転角度検出信号を出力する毎に、前回に回転角度
検出信号が出力されてから今回の回転角度検出信号が出
力されるまでの出側圧延材長を逐次演算して記憶するも
のである。この圧延材長演算記憶部１３に厚み計到達圧
延材検出部１４が接続されている。厚み計到達圧延材検
出部１４は、現在圧延中の出側圧延材長を順次過去にさ
かのぼって加算し、加算値が圧延機と厚み計８との間の
距離Ｌ_x になる出側圧延材長の数、すなわち、バックア
ップロール２の分割回転角度の数を検出し、板厚偏差記
憶部１５に加える。板厚偏差記憶部１５はバックアップ
ロール２の１回転の角度をｎ等分したそれぞれの回転角
度に対応した記憶領域を有し、回転角度検出部９が回転
角度検出信号を出力する毎にそれぞれ対応する記憶領域
に板厚偏差を更新記憶すると共に、最新の記憶領域から
厚み計到達圧延材検出部１４で検出された分割回転角度
の数だけ後に更新記憶されるべき領域の１回転前の板厚
偏差を出力してロール開度操作量演算部１２に加える構
成になっている。

【００３５】以下、この第２の実施形態の動作につい
て、特に、図１に示した実施形態と異なる部分を中心に
して図６をも参照して説明する。

【００３６】回転数検出器７は圧延機駆動電動機４の回
転に応じてパルス信号を出力して、回転角度検出部９及
び圧延材長演算記憶部１３に加える。回転角度検出部９
は回転数検出器７のパルスを計数して、バックアップロ
ール２の回転位置が等分した角度だけずれる毎に１〜ｎ
の回転角度信号を出力する。圧延材長演算記憶部１３
は、このうちの例えば（ｊ−１）番目の回転角度からｊ
番目の回転角度に移動するまでの出側圧延材長Ｌ_j を次
式によって演算する。

【００３７】

【数３】 ただし、 Ｌ_j ：ｊ番目の出側圧延材長 Ｎ_M ：電動機回転数 η ：ギヤー比 Ｒ_WR ：ワークロールの半径 Ｒ_BUR ：バックアップロールの半径 Δｔ_j ：（ｊ−１）番目からｊ番目の回転角度への圧延
材移動時間 ｆ_j ：ｊ番目の回転角度の圧延時の先進率 である。この場合、先進率ｆ_j は公知の圧延理論式を用
いて容易に計算できる。この圧延材長演算記憶部１３は
出側圧延材長を順次記憶する記憶領域を有し、最新の出
側圧延材長を順次更新記憶させる機能を有している。

【００３８】図６（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ圧延機に対
する厚み計８の設置位置、圧延材長演算記憶部１３及び
板厚偏差記憶部１５の関係を示した説明図である。ここ
で、厚み計８は圧延機から距離Ｌ_x だけ離隔して設置さ
れている。圧延材長演算記憶部１３はバックアップロー
ル２の各回転角度（１〜ｎ）にてそれぞれ演算した出側
圧延材長を記憶する最大でもｎ個あれば足りる記憶領域
を有し、板厚偏差記憶部１５はバックアップロール２の
各回転角度（１〜ｎ）にてそれぞれ検出した板厚偏差Δ
ｈ₁ 〜Δｈ_n を記憶するｎ個の記憶領域を有している。

【００３９】ここで、圧延材長演算記憶部１３は回転角
度の検出信号が加えられる毎に各記憶領域に記憶された
データを図面の右方向にシフトさせると共に、最新の出
側圧延材長Ｌ_j を図面の左端の記憶領域に記憶させる操
作を繰り返す。従って、図面の右端の出側圧延材長Ｌ_i
が過去に遡った最も古いものということができる。一
方、板厚偏差記憶部１５はバックアップロール２の等分
位置の１番目の回転角度の板厚偏差Δｈ₁ を図面の右端
の記憶領域に、…、ｎ番目の回転角度の板厚偏差Δｈ_n
を図面の左端の記憶領域にそれぞれ更新記憶する。

【００４０】厚み計到達圧延材検出部１４は圧延材長演
算記憶部１３に記憶された出側圧延材長をｊ番目から過
去に遡って加算し、その値が圧延機と厚み計８との間の
距離Ｌ_x に等しいか、又は、ちょうどＬ_x を越えた時点
で、出側圧延材長の加算数、すなわち、分割回転角度の
個数を板厚偏差記憶部１５に加える。図６ではｉ番目が
最後の加算値となっている。このとき、板厚偏差記憶部
１５にはｉ番目の板厚偏差Δｈ_i が更新記憶され、この
記憶領域から見て、図面の左側の領域には前回分の板厚
偏差が記憶されている。板厚偏差記憶部１５はｉ番目の
記憶領域から見て、厚み計到達圧延材検出部１４が演算
した出側圧延材長の加算数だけずれた記憶領域の板厚偏
差Δｈ_j を抽出し、ロール開度操作量演算部１２に加え
る。ロール開度操作量演算部１２においては、この板厚
偏差Δｈ_j がｊ番目の加算器に入力され、以下、図４を
用いて説明したように、ロール開度の操作量ΔＳ_E が演
算され、ロール開度が操作される。

【００４１】かくして、図５及び図６に示した第２の実
施形態によれば、各回転角度毎に先進率を予測して厚み
計８までの出側圧延材長を求めるため、圧延機駆動電動
機４の速度変化等によりバックアップロール２が１回転
する間に先進率が変化しても、板厚偏差を高精度にて修
正することができる。

【００４２】図７は本発明に係る圧延機の板厚制御装置
の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。図
中、図５と同一の要素には同一の符号を付してその説明
を省略する。この実施形態は圧延機の出側において圧延
材３の速度を検出する圧延材速度計１６を新たに設け、
この圧延材速度計１６の速度検出値に基づいて圧延材長
演算記憶部１３Ａが、前回に回転角度検出信号が出力さ
れてから今回の回転角度検出信号が出力されるまでの出
側圧延材長を逐次演算する点が図５と構成を異にし、従
って、回転数検出器７の出力信号を圧延材長演算記憶部
１３Ａに加えず、回転角度検出部９のみに加える構成に
なっている。

【００４３】ここで、圧延材速度計１６はバックアップ
ロール２の回転角度の例えばｊ番目にて、圧延材３の移
行速度の実績値Ｖ_ojを出力するものとする。このとき、
圧延材長演算記憶部１３Ａは回転角度検出部９から出力
される回転角度検出信号の出力間隔Δｔ_j を用いて次式
により出側圧延材長Ｌ_j を演算する。 Ｌ_j ＝Ｖ_oj・Δｔ_j …（６） そして、圧延材長演算記憶部１３Ａは、この出側圧延材
長Ｌ_j を図６（ｂ）に示した各記憶領域に記憶させる。

【００４４】すなわち、図５に示した第２の実施形態で
は圧延材長演算記憶部１３が（５）式に従って出側圧延
材長Ｌ_j を求めたのに対して、図７に示した第３の実施
形態では圧延材速度計１６で検出された材料速度の実績
値Ｖ_ojを用いて（６）式に従って出側圧延材長Ｌ_j を求
めている。これによって、バックアップロール２が１回
転する間に先進率が変化することがあっても、先進率を
求める操作が不要化されると同時に、材料速度の実績値
に基づいた出側圧延材長が演算されるため、板厚偏差の
検出精度をさらに向上させることができる。

【００４５】図８は本発明に係る圧延機の板厚制御装置
の第４の実施形態の部分構成図である。上述した第１な
いし第３の実施形態は、圧延機駆動電動機４に結合され
た回転数検出器７の出力に基づいて回転角度検出部９が
バックアップロール２の回転角度を検出したが、ここで
は、バックアップロール２に二つのパルス発生器１７，
１８を直接結合し、回転角度検出部９Ａがこれらのパル
ス発生器の出力に基づいてバックアップロール２の回転
角度検出信号を出力するものである。

【００４６】ここで、パルス発生器１７はバックアップ
ロール２が１回転する毎に一つのパルスを発生するもの
であり、パルス発生器１８はバックアップロール２が１
回転する毎にｎの整数倍ｍ個（ｍ＝ｋ×ｎ；ｋは整数）
のパルスを発生するものである。一方、回転角度検出部
９Ａはパルス発生器１７のパルス発生タイミングを１番
目のバックアップロール２の回転角度検出信号とし、２
〜ｎ番目の回転角度はパルス発生器１８のパルスを用い
て検出する。図９はこの関係を示したもので、特に、ｋ
＝３の場合を例示している。すなわち、パルス発生器１
７は（ａ）に示すようにバックアップロール２の１回転
に対して一つのパルスＰＧ１を発生する。パルス発生器
１８は（ｂ）に示すようにバックアップロール２の１回
転に対して３×ｎ個のパルスＰＧ２を発生する。回転角
度検出部９Ａは（ｃ）に示すように、パルスＰＧ１の発
生時に１番目の回転角度検出信号を出力し、その後、パ
ルスＰＧ２を３個カウントする毎に２番目ないしｎ番目
の回転角度検出信号を出力する。

【００４７】この第４の実施形態によれば、上述した各
実施形態と比較してバックアップロールの回転角度の検
出が高精度かつ容易に行える利点がある。

【００４８】図１０は本発明に係る圧延機の板厚制御装
置の第５の実施形態の部分構成図である。ここでは、バ
ックアップロール２に前述のパルス発生器１７が結合さ
れ、回転角度検出部９Ｂは、パルス発生器１７が発生す
るパルスと回転数検出器７が発生するパルスとに基づい
て回転角検出信号を出力する構成になっている。すなわ
ち、回転角度検出部９Ｂはパルス発生器１７がパルスＰ
Ｇ１を発生するタイミングにて１番目の角度検出信号を
出力し、２〜ｎ番目の回転角度はバックアップロール２
の回転に対応する回転数検出器７から発生するパルスを
用いて検出している。この場合、圧延機駆動電動機４の
回転数検出値をＮ_M とすると、バックアップロール２の
回転角度Δθは前述した（３）式で与えられる。

【００４９】（３）式のΔθがバックアップロール１回
転３６０度をｎ等分した角度Δθ_Aに等しくなった時点
が次の回転角度に達したタイミングであり、回転角度番
号ｊを１増やせば良い。

【００５０】図１１は回転角度検出部９Ｂの処理手順を
示すフローチャートである。すなわち、ステップ111 に
てパルス発生器１７の出力パルスＰＧ１を検出すると、
ステップ112 で１番目の回転角度検出信号とする。次
に、ステップ113 にて積分要素を初期化し、ステップ11
4 にてバックアップロールの回転数の積分（パルスの計
数）を実行し、ステップ115 でその積分値Δθがバック
アップロールの１回転角度をｎ等分した値Δθ_A に到達
したか否かを判定し、到達した場合にはステップ116 で
回転角度番号ｊを１だけインクリメントし、続いて、ス
テップ117 で回転角度番号が予め設定したｎに到達した
か否かを判定し、到達していなればステップ113 以下の
処理を繰り返し、到達すればステップ111 以下の処理に
戻る。

【００５１】かくして、第５の実施形態によれば、回転
角度の基準位置としてパルス発生器１７の出力パルスＰ
Ｇ１を用いるので、高精度にてバックアップロールの回
転角度を検出することができる。

【００５２】なお、上記の各実施形態はいずれも一対の
ワークロール１の外側に一対のバックアップロール２を
備えた４段圧延機を対象としたが、本発明はこれに適用
を限定されるものではなく、圧延ロールの本数がより多
い圧延機にも適用可能である。

【００５３】また、上記の各実施形態では回転数検出器
７や厚み計８の出力を処理する機能をコンピュータ等の
ディジタル信号処理装置に持たせる場合について説明し
たが、これらの機能の一部をハードウェアで構成するこ
とももちろん可能である。

【００５４】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の圧延機の板厚
制御装置によれば、バックアップロールの１回転に相当
する圧延機の出側圧延材長と、厚み計の圧延機からの距
離との差に相当する材料の移行時間だけ厚み計の板厚偏
差信号を遅延させ、その板厚偏差信号をバックアップロ
ールの同一の回転角度毎に積分し、各回転角度に対応さ
せてそれぞれ圧延機のロール開度操作量を演算するの
で、キスロールをさせ得ない圧延機においても、バック
アップロールの偏芯に起因する出側板厚偏差を低減する
ことができる効果がある。

【００５５】本発明の請求項２に記載の圧延機の板厚制
御装置によれば、圧延機の出側圧延材長をバックアップ
ロールの各回転角度毎に演算記憶し、これらの出側圧延
材長を過去に遡って積算し、積算値が圧延機と厚み計と
の間の距離に相当するバックアップロールの回転角度数
を検出し、この回転角度数を用いて今回圧延する位置の
前回分の板厚偏差を用いてロール開度操作量を演算する
ようにしたので、キスロールをさせ得ない圧延機におい
ても出側板厚偏差を低減できることに加えて、バックア
ップロールが１回転する間に先進率が変化しても、板厚
偏差を高精度にて修正することができる効果も得られ
る。

【００５６】本発明の請求項３に記載の圧延機の板厚制
御装置によれば、圧延機の出側の圧延材の速度を検出
し、その検出値に基づいて出側圧延材長を演算している
ので、キスロールをさせ得ない圧延機においても出側板
厚偏差を低減できることに加えて、先進率を求める操作
が不要化されると同時に、板厚偏差の検出精度をさらに
向上させることができる効果も得られる。

【００５７】本発明の請求項４に記載の圧延機の板厚制
御装置によれば、圧延制御に常用される回転数検出手段
の出力信号を積分してバックアップロール回転角度を検
出するので、回転検出のための新たな要素を付加する必
要がないという効果も得られる。

【００５８】本発明の請求項５に記載の圧延機の板厚制
御装置によれば、第１のパルス発生手段がパルスを発生
するタイミングを基準にして、第２のパルス発生手段の
パルス信号を用いてバックアップロールの回転角度を検
出するので、その検出が高精度かつ容易になるという効
果も得られる。

【００５９】本発明の請求項６に記載の圧延機の板厚制
御装置によれば、圧延制御に常用する圧延機の回転数検
出手段のほかにパルス発生手段を設けるだけでバックア
ップロールの回転角度を高精度にて検出できる効果も得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧延機の板厚制御装置の第１の実
施形態の構成を、圧延系統と併せて示したブロック図。

【図２】図１に示した第１の実施形態の動作を説明する
ために、厚み計の設置位置とロール偏芯による板厚偏差
との関係を示した説明図。

【図３】図１に示した第１の実施形態を構成する回転角
度検出部の処理手順を示すフローチャート。

【図４】図１に示した第１の実施形態を構成するロール
開度操作量演算部の機能を説明するためのブロック図。

【図５】本発明に係る圧延機の板厚制御装置の第２の実
施形態の構成を、圧延系統と併せて示したブロック図。

【図６】図５に示した第２の実施形態の動作を説明する
ために、厚み計の設置位置と記憶部の記憶領域との関係
を示した説明図。

【図７】本発明に係る圧延機の板厚制御装置の第３の実
施形態の構成を、圧延系統と併せて示したブロック図。

【図８】本発明に係る圧延機の板厚制御装置の第４の実
施形態の構成を、圧延系統と併せて示した部分構成図。

【図９】図８に示した第４の実施形態の動作を説明する
ために、パルス発生器の出力パルスと回転角度検出部の
出力パルスとの関係を示した図。

【図１０】本発明に係る圧延機の板厚制御装置の第５の
実施形態の構成を、圧延系統と併せて示した部分構成
図。

【図１１】図１０に示した第５の実施形態を構成する回
転角度検出部の処理手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

１ ワークロール ２ バックアップロール ３ 圧延材 ４ 圧延機駆動電動機 ５ 速度制御装置 ６ ロール開度制御装置 ７ 回転数検出器 ８ 厚み計 ８Ａ 架空の厚み計 ９，９Ａ，９Ｂ 回転角度検出部 １０ 圧延材長演算部 １１ 板厚偏差遅延部 １２ ロール開度操作量演算部 １３，１３Ａ 圧延材長演算記憶部 １４ 厚み計到達圧延材検出部 １５ 板厚偏差記憶部 １６ 圧延材速度計 １７，１８ パルス発生器 ２０ 積分器 ２１，２２ サンプラ ２３ 変換係数設定器 ２４ 調整ゲイン設定器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧延機の出側に、前記圧延機のバックアッ
   プロールの円周よりも短い距離だけ離隔した位置に設置
   され、設定値に対する板厚偏差を検出する厚み計と、 ｎを正の整数として、前記バックアップロールの１回転
   角度をｎ等分したｎ個の回転角度を検出する回転角度検
   出手段と、 前記回転角度検出手段から一つの回転角度検出信号が出
   力されたタイミングで前記圧延機の先進率を演算し、こ
   の先進率及び前記バックアップロールの円周又は円周に
   関連する値に基づき、前記バックアップロールの１回転
   に相当する前記圧延機の出側圧延材長を演算する圧延材
   長演算手段と、 前記圧延材長演算手段で演算された出側圧延材長と、前
   記厚み計の前記圧延機からの距離との差に相当する材料
   の移行時間だけ、前記厚み計の板厚偏差信号を遅延させ
   る板厚偏差遅延手段と、 前記板厚偏差遅延手段で遅延せしめられた板厚偏差信号
   を、前記回転角度検出手段で検出された前記バックアッ
   プロールの同一の回転角度毎に積分し、前記バックアッ
   プロールの回転角度に対応させてそれぞれ前記圧延機の
   ロール開度操作量を演算するロール開度操作量演算手段
   と、 を備え、前記ロール開度操作量演算手段で演算されたロ
   ール開度操作量に従って前記圧延機のロール開度を操作
   する圧延機の板厚制御装置。
2. 【請求項２】圧延機の出側に、前記圧延機のバックアッ
   プロールの円周よりも短い距離だけ離隔した位置に設置
   され、設定値に対する板厚偏差を検出する厚み計と、 ｎを正の整数として、前記バックアップロールの１回転
   角度をｎ等分したｎ個の回転角度を検出する回転角度検
   出手段と前記圧延機のワークロールの速度を検出するワ
   ークロール速度検出手段と、 ｊをｎ以下の任意の整数として、前記回転角度検出部か
   らｊ番目の前記バックアップロールの回転角度検出信号
   が出力されたタイミングで前記圧延機の先進率を演算
   し、この先進率と前記圧延機のワークロールの速度とに
   基づいて前記圧延機の出側の圧延材速度を演算し、この
   圧延材速度と前記バックアップロールの（ｊ−１）番目
   の回転角度とｊ番目の回転角度の間の経過時間とに基づ
   いてｊ番目の前記圧延機の出側圧延材長を演算して順次
   記憶する圧延材長演算記憶手段と、 前記圧延材長演算記憶手段に記憶された出側圧延材長を
   ｊ番目から過去にさかのぼって積算し、積算値が前記圧
   延機と厚み計との間の距離に相当する前記バックアップ
   ロールの回転角度数を検出する厚み計到達圧延材検出手
   段と、 ｎ個の記憶領域を有し、前記厚み計で検出された板厚偏
   差を前記バックアップロールの回転角度に対応する記憶
   領域に順次記憶させると共に、現在の記憶領域から見て
   前記厚み計到達圧延材検出手段で検出された回転角度数
   だけ遅れて記憶される記憶領域の前回の板厚偏差を出力
   する板厚偏差記憶手段と、 前記板厚偏差記憶手段から出力された板厚偏差信号を前
   記回転角度検出手段で検出された前記バックアップロー
   ルの同一の回転角度毎に積分し、前記バックアップロー
   ルの回転角度に対応させてそれぞれ前記圧延機のロール
   開度操作量を演算するロール開度操作量演算手段と、 を備え、前記ロール開度操作量演算手段で演算されたロ
   ール開度操作量に従って前記圧延機のロール開度を操作
   する圧延機の板厚制御装置。
3. 【請求項３】圧延機の出側に、前記圧延機のバックアッ
   プロールの円周よりも短い距離だけ離隔した位置に設置
   され、設定値に対する板厚偏差を検出する厚み計と、 ｎを正の整数として、前記バックアップロールの１回転
   角度をｎ等分したｎ個の回転角度を検出する回転角度検
   出手段と前記圧延機の出側の圧延材の速度を検出する圧
   延材速度検出手段と、 ｊをｎ以下の任意の整数として、前記回転角度検出部か
   らｊ番目の前記バックアップロールの回転角度検出信号
   が出力されたタイミングで前記圧延材速度検出手段で検
   出された圧延材速度と前記バックアップロールの（ｊ−
   １）番目の回転角度とｊ番目の回転角度の間の経過時間
   とに基づいてｊ番目の前記圧延機の出側圧延材長を演算
   し、順次記憶する圧延材長演算記憶手段と、 前記圧延材長演算記憶手段に記憶された出側圧延材長を
   ｊ番目から過去にさかのぼって積算し、積算値が前記圧
   延機と厚み計との間の距離に相当する前記バックアップ
   ロールの回転角度数を検出する厚み計到達圧延材検出手
   段と、 ｎ個の記憶領域を有し、前記厚み計で検出された板厚偏
   差を前記バックアップロールの回転角度に対応する記憶
   領域に順次記憶させると共に、現在の記憶領域から見て
   前記厚み計到達圧延材検出手段で検出された回転角度数
   だけ遅れて記憶される記憶領域の前回の板厚偏差を出力
   する板厚偏差記憶手段と、 前記板厚偏差記憶手段から出力された板厚偏差信号を前
   記回転角度検出手段で検出された前記バックアップロー
   ルの同一の回転角度毎に積分し、前記バックアップロー
   ルの回転角度に対応させてそれぞれ前記圧延機のロール
   開度操作量を演算するロール開度操作量演算手段と、 を備え、前記ロール開度操作量演算手段で演算されたロ
   ール開度操作量に従って前記圧延機のロール開度を操作
   する圧延機の板厚制御装置。
4. 【請求項４】圧延機駆動電動機の回転数を検出する回転
   数検出手段を備え、前記回転角度検出手段は前記回転数
   検出手段の出力信号を積分し、積分値が所定値に到達す
   る毎に前記バックアップロールの回転角度検出信号を出
   力する請求項１ないし３のいずれかに記載の圧延機の板
   厚制御装置。
5. 【請求項５】前記バックアップロールが１回転する毎に
   一つのパルスを発生する第１のパルス発生手段と、 ｍをｎ以上の整数とし、前記バックアップロールが１回
   転する毎にｍ個のパルスを発生する第２のパルス発生手
   段と、 を備え、前記回転角度検出手段は前記第１のパルス発生
   手段がパルスを発生するタイミングを基準にして、前記
   第２のパルス発生手段のｍ個のパルス信号を用いてｎ個
   のバックアップロールの回転角度検出信号を出力する請
   求項１ないし３のいずれかに記載の圧延機の板厚制御装
   置。
6. 【請求項６】圧延機駆動電動機の回転数を検出する回転
   数検出手段と、 前記バックアップロールが１回転する毎に一つのパルス
   を発生するパルス発生手段と、 を備え、前記回転角度検出手段は、前記パルス発生手段
   がパルスを発生するタイミングを基準にして、前記回転
   数検出手段の出力信号を積分し、積分値が所定値に到達
   する毎に前記バックアップロールの回転角度検出信号を
   出力する請求項１ないし３のいずれかに記載の圧延機の
   板厚制御装置。