JPS5916614A - 板厚制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、主として金属帯を冷間圧延する際に適用さ
れる自動板厚制御装置に関するものである。

従来、この種の装置として第１図に示すものがあった。

図において、（１）は巻戻機で、この巻戻機（１）から
巻戻された金属帯（２）は入側誘導ロール（３）を経由
してＮＯ，１スタンド圧延台（４）に入り、゛圧延効果
によって板厚が減ぜられ、次いで、ＮＯ，２スタンド圧
延台（５）に入り、ここでも更に圧延効果によって板厚
が減ぜられて所望の板厚となり、出側誘導ロール（６）
を経由して巻取機（７）に巻取られる。

（８）はＮ０１１　　スタンド圧延台（４）を駆動する
電動機であり、この電動機（８）は回転数制御を行う電
源装置（９）によって給電される。すなわち、電動機（
８）に図示されていない回転数検出器を付属して回転数
をフィードバックさせることにより、所望の回転数とな
るような制御が電源装置（９）によって行われる。

この制御により、Ｎ００１　　スタンド圧延台（４）を
抜ける金属帯（２）の速度が制御される。ＮＯ１２スタ
ンド圧延台（５）に対しても図示されない同様の回路が
装備されており、同様の駆動制御が行なわれる。

従って、ＮＯ，１スタンド圧延台（４）およびＮＯ，２
スタンド圧延台（５）は共に速度制御方式にて駆動され
る。そして、ＮＯ，２スタンド圧延台（５）の出口側に
て金属帯（２）が正確に所望の板厚になることを監視す
るために、厚み計（１０が設置される。この厚み計００
は設定値である所望の目標板厚値と、計測値である金属
帯（２）の厚みとの差、すなわち板厚偏差信号０りを発
生する。この板厚偏差信号０◇は自動板厚制御装置０に
入力される。

自動板厚制御装置０■は、板厚偏差信号（１１）を入力
とする２１円　またはＰＩＤ形制御器であり、この出力
ａ″４は前記Ｎ００１　　スタンド圧延台（４）の電源
装置（９）へ入力される。

以下、自動板厚制御の動作を、前記自動板厚制御装置＠
がＰ形制御器である□場合について説明する。いま、板
厚偏差信号Ｑｌ）の極性が負符号であるとする。すなわ
ち、この場合は菊、２　スタンド圧延台（５）の出口側
における金属帯（２）の板厚が所望の板厚よりも小さい
。この場合、板厚制御装置＠の出力Ｑｉは正符号、すな
わちＮ００１　　スタンド圧延台（４）の速度を増加さ
せる方向の制御信号である。従って、Ｎ０９１　　スタ
ンド圧延台（４）の速度は増加し、ＮＯ，２スタンド圧
延台（５）の速度は一定であるから、両圧延台（４）、
（５）間における金属帯（２）の張力は減少する。この
ことは、圧延現象上、ＮＯ，２スタンド圧延台（５）の
出口側における金属帯（２）の厚み増加につながる。こ
の結果、板厚偏差信号αηは零に近づいて行き、所望の
板厚が得られることになる。

前記説明は自動板厚制御装置（ハ）がＰ形制御器の場合
であったが、ＰＩもしくはＰＩＤ形であっても前記の制
御動作は同様である。ただし、定常偏差を零にする目的
でＰＩ形が使用され、またＮ００２　　スタンド圧延台
（５）と厚み計ａＯとの間に発生する検出むだ時間おく
れを補償する目的でＤ形要素が付加されるのである。

前記に説明したように、自動板厚制御装置α路の制御出
力（至）は、Ｎ０１１　　スタンド圧延台（４）の速度
を制御する電源装置（９）に入力される。従って、電源
装置（９）の行う速度制御は、制御出力α葎に完全に追
随して速度を変更する制御性能が要請される。

ところが、一般には前記要請は満足されない。

何故なら、前記の速度制御系内には自動板厚制御系と独
立した垂下特性が存在するからである。

たとえば、第１図に示すような圧延機における垂下特性
の必要性は、特願昭５６−２．０８６５１号明細書にも
明らかなように、板切れ防止の観点からは極めて強く要
請されている。

しかしながら、自動板厚制御の観点からみれば、速度制
御系は自動板厚制御装置の指令する速度変更指令に十分
追随しておらず、制御効果を減殺してしまう欠点を有す
ることになる。

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、自動板厚制御装置の制御ゲイン
と速度制御系の中の垂下特性とを連動させて任意に選択
することにより、自動板厚制御の効果を増大させること
を目的としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第２
図は、第１図に対応して本発明の一実施例の概略制御ブ
ロック図を描いたものであって、自動板厚制御装置（Ｉ
２は、電源装置（９）内の速度制御装置への出力０埠を
出力するとともに速度制御装置の垂下特性の信号α→を
受信して制御信号を補正するものである。従って、電源
装置（９）が自動板厚制御装置θ陣に連動動作を行わせ
ることが本発明の特徴と言いうる。

第８図は、前記第２図の電源装置（９）及び自動板厚制
御装置＠の信号受渡し部分を詳細に記載したものであっ
て、図中ハツチングで囲んだものが自動板厚制御装置＠
と電源装置（９）の一部、すなわち速度制御機能の部分
とを示す。

第８図において、Ｑ◇はＰ形（もしくはＰＩ、ＰＩＤ形
）制御器、（１２１）〜（１２５）はり１ノー、（１２
１ａ）〜（１’２５ａ）はそれぞれ前記リレー（１２１
）〜（１２５）に対応したａ接点を示す。従って、一点
鎖線内の回路（１２０）はリレー（１２１）〜（１２５
）の何れかの選択に従って制御ゲイン６１〜Ｇ５　　の
変化の生ずるゲイン変更回路であり、電源装置（９）よ
り何れか一つが与えられる信号（１４−１）〜（１４−
５）により変更が行われる。この信号（１４−１）〜（
１４−５）が、第２図において符号σ→で総称して示し
たものである。

前記信号（１４−１）〜（１４−５）の源は、第８図に
おける信’５’（１０１）〜（１０５）である。この信
号源は図示しないが、圧延操業条件に基いて操作者もし
くは制御用計算機により設定され与えられる。信号（１
０１）〜（１０５）は電源装置（９）内においてリレー
（１１１）〜（１１５）を励磁し、従って接点（ｌｌｌ
ａ）〜（１１５ａ）の何れかが導通する。従って、一点
鎖線内の回路（１１０）はゲインに、−Ｋ５　　変更回
路である。

第３図において、０追は基準速度発生回路、（至）は速
度制御器、（至）は速度検出信号、０℃は電流制御器、
θ諺は電流検出信号をそれぞれ示す。同図において、回
路（８２）　−（１１０）　　は公知の垂下特性回路で
ある。

この回路の動作は、電流基準信号、すなわち回路に）の
出力が増えれば、回路（１１０）を経由して速度基準信
号を減らすから、負荷の増大とともに速度の減少が発生
するものと説明される。そして、その速度減少の度合い
、すなわち垂下特性の変更が回路（１１０）におけるゲ
イン変更により行いうるので、信号（１０１）〜（１０
５）を操業条件に照らして選択することにより所望の垂
下特性が得られるのである。

速度制御が垂下特性を有することは、前記のごとく、板
切れ防止という圧延操業上の観点からは極めて有用では
あるが、自動板厚制御の観点からは好ましいものではな
い。

その理由を第４図によって説明する。第４図は横軸に負
荷（Ｌ）、縦軸に速度（Ｎ）をとって垂下特性のある場
合の負荷−速度特性を描いたものである。

この図をＮＯ，１スタンド圧延台にあてはめ、ＮｏＮＬ
及びＮＩＮＬ　　なる速度をそれぞれ自動板厚制御によ
る速度変更指令信号「なし、および「有すョに対応する
無負荷速度とすると、自動板厚制御による速度変更指令
信号は図の△Ｎにて示される。一方、実際の負荷に対応
する速度をそれぞれＮ６　Ｌ　Ｎ　Ｎ１Ｌとし、その差
をΔＮ１とすれば、図より判る様にこの理由は、第２図
において、ＮＯ，１スタンド圧延台（４）の速度が上昇
すると、ＮＯ１２スタンド圧延台（５）との間にある金
属帯の張力が減少し、このためＮ００１　　スタンド圧
延台部動電動機（８）の負荷が増加するためである。

従って、第２図の場合は自動板厚制御装置（２）が本来
出力すべき値△Ｎをそのまま出力すると過制御となって
しまう。従って、この補正回路が必要である。第８図に
おけるゲイン変更回路（１２０）はこの補正のために設
けたものであり、電源装置（９）の内部にて信号（１０
１）〜（１０５）によって選択される垂下特性に連動し
て自動板厚制御側のゲインを補正し、常に最適なループ
ゲインにおいて自動板厚制御が動作するように決められ
る。

従って、この実施例より明らかなように、速度制御系の
持つ垂下特性の如何にかかわらず、正確に自動板厚制御
を行うことができる。

なお、前記実施例においてはスタンド圧延台が２台の場
合についてのものを示したが、８台以上の場合について
も同様に本発明が適用できる。

また、前記実施例においてはフィードバック形の板厚制
御への適用を示したが、フィードフォワード形の板厚制
御に対しても全く同様に本発明を適用することができる
。

以上のように、この発明によれば、自動板厚制御装置の
制御ゲインと速度制御器の垂下特性とを連動させて選択
するようにしたので、自動板厚制御の効果を増大させ、
もって製品板厚精度を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の板厚制御装置の簡略ブロック図、第２図
は本発明の一実施例の簡略ブロック図、第８図は前記第
２図における信号の受渡し部分の詳細ブロック図、第４
図は垂下特性の説明図である。 （１）・・・巻戻機、（２）・・・金属帯、（３）・・
・入側誘導ロール、（４）・・・Ｎ０１１　　スタンド
圧延台、（５）・・・ＮＯ，２スタンド圧延台、（６）
・・・出側誘導ロール、（７）・・・巻取機、（８）・
・・駆動電動機、（９）・・・電源装置、ＯＱ・・・厚
み計、αつ・・・板厚偏差信号、０埠・・・自動板厚制
御装置、０・・・自動板厚制御信号、Ｑ→・・・垂下特
性連動信号、（１４−１）〜（１４−５）・・・同上、
Ｑ追・・・制御器、０η・・・基準速度信号発生回路、
（イ）・・・速度制御器、に）・・速度検出信号、θ◇
・・・電流制御器、（６）・・・電流検出信号、（１０
１）〜（１０５）・・・垂下特性選択信号、（１１０）
・・・ゲイン変更回路、（１１１）〜（１１５）・・・
リレー、（ｌｌｌａ）−（１１５ａ）−同上ａ接点、（
１２０）−・・ゲイン変更回路、（１２１）〜（１２５
）・・・リレー、（１２１ａ）〜（１２５ａ）・・・同
上ａ接点、なお、図中、同一符号は同一、または相当部
分を示す。 代理人　葛野信− Ｑ◇ 第１図 Ｚ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被圧延材を圧延する圧延台を駆動する電動機、所定の垂
   下特性を選択し得、選択された垂下特性のもとに上記電
   動機を速度制御する速度制御器、任意の制御ゲインを有
   し、上記被圧延材の厚みと目標板厚との偏差信号を入力
   として該偏差信号を零とする速度修正信号を上記制御器
   へ出力する自動板厚制御装置、上記速度制御器の垂下特
   性の選択動作に連動して上記自動板厚制御装置の制御ゲ
   インを選択する回路を備えたことを特徴とする板厚制御
   装置。