JPS59218209A - １スタンド多パス圧延機の板厚制御装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、少なくとも３個以上の作業ロールビ積重ねて
各作業ロール間に被圧延材料を連続的に通して該被圧延
材料を圧延するｌスタンド多・ゼス圧延機における板厚
制御装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来、一般の圧延機はｌスタンドｌノゼス圧延用に構成
されていた。しかし、この種の圧延機ではｌスタンド当
たりの圧下率は高々４０％程度であるため、タンデム圧
延機ではスタンド数を多くとることにより高圧下圧延を
行う必要があり、コスト増、スペース増の原因と人って
いた。

ところが、最近省コスト、省ス被−スを目的としたｌス
タンド多パス圧延機が注目されてきた。

これは従来２本しかなかった作業ロールを３本以上設け
、隣接する作業ロール全てに被圧延材料２通すことによ
シ、■スタンド多パス圧延を可能にしたものであシ、特
開昭５６−１７１０５号（特願昭Ｍ−９１４７８号）公
報で公知となっている。この種の１スタンド多パス圧延
機によれば、■スタンド当たシの圧下率が７０％もの高
圧下圧延が可能となる利点を有する。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、この種ｌスタンド多パス圧延における自
動板厚制御に関してはまだ有効な制御装置が見い出され
ていないのが現状である。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであって
、ｌスタンド多パス圧延機の最終バス出側で良好な板厚
精度を有する材料ン得るための板厚制御装置を提供する
ことを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明では、圧延前の被圧
延材料の厚みを検出する厚み計と、各圧延パスの入側と
出側の被圧延材料の走行速度を検出する複数の速度検出
器とを設けるとともに、圧延バスの入側に設けられた速
度検出器の検出信号に基づいて圧延バス入側における被
圧延材料の走行時間を求めこの走行時間だけ厚み計の検
出信号または後述する圧延バス出側板厚予測値信号を遅
延させて圧延バス入側板厚予測値として出力する遅延装
置と、との遅延装置の出力値と圧延会スの入側及び出側
の速度検出信号とに基づいて圧延バス出側板厚予測値を
演算する予測値演算装置と、この予測値演算装置の出力
値と圧延パスの出側板厚目標値との偏差値を求め圧延パ
スの上下作業ロール間のインクリース４ンダー圧設定値
の修正量を演算する修正量演算装置とを、圧延パスの筒
数だけ設けて板厚制御装置を構成するようにしている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第１図から第３図に示す一実施例につい
て説明する。

第１図は、本発明の制御対象となるｌスタンド多パス圧
延機の側面図、第２図は第１図の正面図である。なお、
説明の便宜上、ｌスタンド３パス圧延機について以下説
明するが、４パス以上の圧延機についても本発明が適用
できることはいうまでもない。

第１図において、第１．第２．第３及び第４作業ロール
１，２，３．４の４本の作業ロールが、下側控ロール５
と上側控ロール６との間に挾才れる形で積重ねて設けら
れ、被圧延材料（以下、［−材料」という）Ａが各作業
ロール間ケ矢印で示した向きに通過していく。なお、以
後の説明の便宜上、第１と第２の作業ロール１．２間で
行われる圧延パスを第１パス、第２と第３の作業ロール
２，３間で行われる圧延パス’に第２ノ”ス、第３と第
４の作業ロール３，４間で行われる圧延パスを第３パス
（または最終バス）と称することにする。そして第１パ
スと第２パスの間には第１・第２パス間引出しロール７
、第２パスと第３ノダスの間には第２・第３パス間引出
しロール８がそれぞれ設けらレル。なお、各パス間で材
料へを引出す必要のないときは第１及び第２引出しロー
ル７．８が移動して第１図の破線で示す状態で圧延する
構成になっている。第１パスの入側には入側材速検出ロ
ール９、第３・ゼス（最終パス）の出側には出側材速検
出ロール１０がそれぞれ設けられる。そして前記引出し
ロール７．８と検出ロール９，１０にはそれぞれ回転速
度検出器として・、例えばパルスジェネレータ１１　、
１２　、１３　、１４が接続されている。また第１パス
の入側には入側厚み計１５、第３パス（最終パス）の出
側には出側厚み計１６がそれぞれ設けられる。

第２図において、各作業ロール間にはベンダー圧制御装
置（図示せず）によシ所定のインクリース２ンダー圧が
加えられる。そして第２図中、ＦＩＤ　＋　Ｆ２Ｄ　＋
　Ｆ３Ｄ　ＩＦＩＷ　ＩＦ２Ｗ　Ｉ　Ｆ３Ｗは各作業０
一ル間に加わるインクリースベンダー圧設定値を表わし
ており、添字りはドライブサイド側、添字Ｗはワークサ
イド側をそれぞれ示している。

第３図は本発明に係る自動板厚制御装置の一実施例を示
すブロック線図である。第３図において、肋は遅延装置
であシ、この遅延装置かはパルスジェネレータ１３０発
生パルス数Ｎ１　を用い入側厚み計検出板厚ＭＩＸを所
定時間遅延させて第１　＝ｖス入側板厚予測値ＨＩＭと
して出力し、第１パスマスフロー板厚演算装Ｒ（予測値
演算装置）２］に与える。

この演算装置２ｊはパルスジェネレータ１３０発生パル
ス数Ｎ１　及び引出しロール７０位Ｒ（第１・第２ノゼ
ス間引出しロール７の中心と第２作業ロール２の中心と
の距離）Ｄ２’Ｙ用いて第１パス出側板厚予測値ｈ１Ｍ
を算出し、遅延装置廊に与える。以下同様にして、遅延
装置ｎは引出しロール７０位ｆｔＤ２　及びパルスジェ
ネレータ１１の発生パルス数Ｎ２　’ｌ用いて第２・４
ス入側板厚予測値Ｈ２Ｍ　Ｙ出力し、第２パスマスフロ
ー板厚演算装に２３に与える。

この板厚演算装置るはパルスジェネレータ１１．　、１
２の発生パルス数Ｎ２　ｒ　Ｎ３に基いて第２パス出側
板厚予測値ｈ２Ｍを算出し、遅延装置列に与える。遅延
装置列は引出しロール８の位置（第２・Ｍ３パス間引出
しロール８の中心と第３作業ロール３の中心との距離）
　Ｄ３　及びパルスジェネレータ１２の発生パルス数Ｎ
３　に基づいて第３パス入側板厚予測値Ｈ３Ｍを出力し
、この予測値Ｈ３Ｍが入力された第３バスマスフロー板
厚演ｙ装置　２５　ｉｌ：　ハルスジエネレータ１２　
、１４の発生パルス数Ｎ３．Ｎ４に基づいて第３パス出
側板厚予測値ｈ３ＭＹ算出する。また各第１．第２．第
３パス出側板厚予測値ｈ１Ｍｊｈ２Ｍ　ｒ　ｈ３Ｍは各
第１．第２．第３バスマスフロー自動利得制御装置（Ａ
ＧＣ）　２６　、２７　、２８に与えられる。各第１．
第２．第３バスマスフローＡＧＣ（修正量演算装置）　
２６　、２７　、２８は各々第１パス、第２パス、第３
パスの上下作業ロール間のインクリース２ンダー圧を修
正演算し、インダー圧制御装置（図示せず）を介して各
パス出側板厚を独立に制御する。すなわち第１バスマス
フローＡＧＣ２６では、第１パス出側板厚予測値ｈ１Ｍ
と第１パス出側板厚目標値ｈｌＲとの偏差ン比例・積分
動作（ＰＩ動作）を行なうＰＩ　調節計２９を通し、力
ｌ・第２作業ロール間インクリースＲンダー圧設定値修
正量ΔＦｌを計算し、第」・第２作業ロール間のドラ１
ブザイドとワークサイドのインクリースベンダー圧初期
設定値ＦＩＤ”ＴＦＩＶ？に加えることによシ、第１Φ
第２作業ロール間のドライブサイドとワークサイドのイ
ンクリースイングー圧設定値ＦＥＤ　、　ＦＩＷを計算
し、Ｒンタゝ−圧制御装置へ出力している。

ＰＩ　１１８計刃等を有する第２パスマスフローＡＧＣ
２７、及びＰＩ調節計３１等を有する第３パスマスフロ
ーＡＧＣ２８については、前記ｆＪｆｒ　ｌ　ノＷスマ
ス７０−ＡＧＣ２６とほぼ同一機能を持っている。さら
に、第３図中、３２は板厚モニタ装置であり、このモニ
タ装置３２は第３パス出側板厚予測値ｈ３Ｍの予測誤差
乞補正するための機能を有しており、このため該モニタ
装置３２は第３・ゼス出側板厚目標値ｈ３Ｒと出側厚み
計検出板厚ｈ３Ｘとの偏差ヲＰＩ動作乞行なうＰＩ　調
節計おに通し板厚モニタ機能出力Δｈ３Ｒとして第３バ
スマスフローＡＧＣ２８に送信している。

次に、第１図から第３図を参照して自動板厚制御装置の
動作について詳説する。

壕ず、入ψり厚み計１５で検出された入側厚み計検出板
厚ＨＩＸが遅延装置別に入力される。すると遅延装置別
は入側厚み計１５と第１パスとの間を材料Ａが走行する
に要する時間だけ入側厚み計検出板厚ＨＩＸを遅延させ
て第１パス入側板厚予測値ＨＩＭとして出力する。この
遅延演算を行う際は材料への第１パス入側での走行距離
を知ることが必要となるが、入側材速検出ロール９に接
続されたパルスジェネレータ１３の発生するノセルス数
（入側パルスジェネレータ発生パルス数）　Ｎ１　　を
計数することによシ、前記走行距離ケ算出している。そ
して第」パス入側板厚予測値ＨＩＭは第１バスマスフロ
ー板厚演算装置２】に入力される。

ここで、第１パスでは一定時間、すなわちサンプリング
ピッチ９内の材料流入体積と材料流出体積が等しいので
、次式が成シ立つ。

ＨＩＭ＠Ｂ１１Ｌｏ＝ｈＩＭ番Ｂ＋１Ｌ１・・・（１）
ただし、Ｂ　；材料Ａの板幅 Ｌｏ；第１バス入側でのサンプリング ピッチ間材料走行距離 Ｌｌ　　を第１バス出側でのサンプリングピッチ間材料
走行距離 この走行距離ＬＱ　、　Ｌｌについては入側パルスジェ
ネレータ発生パルス数Ｎ１　　と第１・第２パルス間パ
ルスジェネレータ発生パルス数Ｎ２　　とを用いて次式
で与えられる。力お、Ｎｌ　ｌ　Ｎ２ともにサンプリン
グピッチ間の発生パルス数を示している。

Ｌｏ　＝２　Ｋ　Ｒｏ　Ｘ　（Ｎ１　／ＮＩＲ）　　　
　　　−−−（２）Ｌｌ＝２πＲｔ　Ｘ　（Ｎ２／Ｎ２
Ｒ）　　　　　　・・・（３）ただし、Ｒｏ：入側材速
検出ロール半径Ｒ１：第１−第２バス間引出しロール 半径 ＮＩＲ；入側材速検出ロール９の１回転当たシにパルス
ジェネレータ１３ が発生するパルス数 Ｎ２Ｒｙ　第１・第２パルス間引出しロール７の１回転
当たシにパルスジ エネレータ１１が発生するパルス 数 第１バスマスフロー板厚演算装置２Ｊでは、前記（１１
、（２１、（３１式の関係を用い、次の（４）式に従っ
て第１−々ス出側板厚予測値ｈ１Ｍを算出し、遅延装置
ｎへ出力する。

遅延装置ｎは、第１パスと第２バスとの間を材料Ａが走
行するに要する時間だけ第１パス出側板厚予測値ｈ１Ｍ
’ａｌ”遅延させて第２パス入側板厚予測値Ｈ２Ｍとし
て出力する。この遅延演算を行う際は前記と同様に材料
への第１−第２バス間走行距離を知ることが必要となる
が、第１・第２バス間引出しロール７に接続されたパル
スジェネレータ１１の発生するパルス数（第」・第２バ
ス間）！　ルスｄエネレータ発生パルス数）Ｎｚ’Ｙ計
数することにより、前記走行距離を算出している。ただ
し、第１・第２バス間材料走行時間は、第１・第２間引
出しロール７の位置Ｄ２　によって左右されるので、遅
延装置ｎでは第１・第２バス間引出しロール７の位置Ｄ
２　によって遅延時間の補正を行ない、制御精度を向上
させている。

以下同様に第２バスマスフロー板厚演算装置乙、遅延装
置別及び第３・ぞスマスフロー板厚演算装置２５ヲ介し
て最終の第３パス出側板厚予測値ｈ３Ｍが算出される。

そして、各第１．第２．第３バス出側板厚予測値ｈＩＭ
　ｌ　ｈ２Ｍ　ｌ　ｈ３Ｍケ与えられる各第１．第２゜
第３バスマスフローＡＧＣ２６、２７、２８では、各々
第１、第２．第３バスの上下作業ロール間のインクリー
スＲンダー圧を修正することによシ、各パス出側板厚′
ｌｔ独立に制御する。すなわち、第１パスマスフローＡ
ＧＣ２６では、第１パス出側板厚目標値ｈｌＲと第１パ
ス出側板厚予測値ｈ１Ｍとの偏差（ｈＩＲ−ｈ３Ｍ）　
　ＹＰＩ　調節計四に通すことにより、第」・第２作業
ロール間インクリースインダー圧設定値修正量ΔＦ１を
算出する。さらに次式の演算を行い、第１・第２作業ロ
ール間ドライブサイドインクリースインダー圧設定値Ｆ
ＩＤ及び第１・第２作業ロール間ワークサイドインクリ
ースＲンダー圧設定値ＦＩＷをイングー圧制御装置（図
示せず）へ出力して第１パス出側板厚を目標値に制御す
る。

ＦｉＤ＝Ｆｘｎ”トΔＦ１　　　　　　　　　　”（５
）Ｆ’ｔｗ＝Ｆ”１Ｖ？＋ΔＦｌ−（６）ただし、ＦＩ
Ｄ“　；第１・第２作業ロール間ドライブサイドインク
リースＲン ダー圧初期設定値 Ｆ１ｖ？ｓ第１−第２作業ロール間ワーク丈イドインク
リ・−スシンプ ー圧初期設定値 丑だ、第２パスマスフローＡＧＣ２７、第３　ノ＜スマ
スフローＡＧＣ２８についても同様の処理が行われ、各
々第２・第３作業ロール間ドライブサイドインクリース
ベンダー圧設定値Ｆ２Ｄ、第２・第３作業ロール間ワー
クサイドインクリースＲンダー圧設定値Ｆ２Ｗと、第３
・第４作業ロール間ドライブサイドインクリースインダ
ー圧設定値Ｆ３Ｄ％第３・第４作業ロール間ワークサイ
ドインクリースＲンダー圧設定ｒｍＦｓｗとを出力し、
４ンダー圧制御装置を介して第２パスと第３パスの出側
板厚を独立に目標値に制御する。

なお、Ｍ記［１＋第２　、ｉ３パスマス７ｏ−ＡＧＣ２
６，２７，２８中における各Ｐｌ　調節計２９　、３０
　。

３１は、第ｊパス出側板厚目標値ｈｊＢと第３／ゼス出
側板厚予測値ｈ３Ｒとの関係が、 ｈＪＲ＞　ｈｊＭ　　　　　ただし、ｊ＝１，２．３の
ときは、第ｊから第（ｊ＋１）作業ロール間インクリー
スＲンダー圧設定値修正量ΔＦｊ’ｉ増加方向に変更し
、 Ｊｉ＜ＪＭ のときは、ΔＦｊ’ａ？減少方向に変更する。これは、
第ｊパス上下作業ロール間のインクリースＲンダー圧が
増加すると第１パス出側板厚が増加し、インクリースＲ
ンダー圧が減少すると第１パス出側板厚が減少するとい
う原理ン利用している。

また、前記第３パスマスフローＡＧＣ２８へは板厚モニ
タ装置３２の出力信号が与えられる。すなわち、該モニ
タ装置３２は出側厚み計１６に′よって実際に検出され
た出側厚み断検出板厚ｈ３ｘと第３／ゼス出側板厚予測
値ｈ３Ｒとを比較し、その偏差（ｈ３Ｒ−ｈｓｘ）ＹＰ
Ｉ　調節計おに通したものを板厚モニタ機能出力Δｈ３
Ｒとして第３バスマスフローＡＧＣ２８へ与える。これ
によシ第３パス出側板厚予測値ｈ３Ｈの予側課差が補正
される。

而して上記実施例においては、１スタンド多パス圧延に
おいて、第１ノｖス入側で検出された板厚を用いて順次
各バス出側板厚ケ予側し、この各バス出側板厚予測値を
もとに各バス上下作業ロール間インクリースＲンダー圧
ＦＩＤ　＋　ＦＩＶＦ　＋　Ｆ２Ｄ　＋　Ｆ’席ｔＦ３
Ｄ　Ｉ　ＦａＷを修正するので、各バス出側板厚を独立
にｔＮ度よく制御できる。さらに、各Ａス間の板厚遅延
演算を引出しロール位置Ｄ２１　Ｄ３によシ補正し、ま
た出側厚み断検出板厚を用いて最終パス出側板厚予測値
を補正するようにすれば、板厚精度、応答性をよシ向上
させることができる。

〔＠明の効！Ｆ！、、］ 以上説明したように、本発明では、ｌスタンド多パス圧
延において、最初の圧延バス入側で検出された板厚２用
いて順次谷圧延パス出側板厚を予測し、この各圧延バス
出側板厚予測値ンもとに谷圧延・Ｖス上下作業ロール間
インクリースインダー圧を修正するようにしたので、各
圧延パス出側板厚ケ独立に制御でき、これにより板厚精
度、応答性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御対象となるｌスタンド多バス圧延
機の側面図、第２図は第１図の正面図、第３図は本発明
の一実施例に係る板厚制御装置の構成図である。 １．２，３．４・・・作業ロール、５．６・・・控ロー
＃、７．８・・・引出しロール、９．１０・・・検出ロ
ーノへ１１　、１２　、１３　、１４・・・パルスジェ
ネレータ、１５　、１６・・・厚み計、２０，２２．２
４・・・遅延装置、２］　、　２３　、２５・・・マｘ
フｒ：ｒ−板厚演ｘ装置、２６，２７．２８・・・マス
フローＡＧＣ，２９、３０、３１・・・ＰＩ　調節計、
３２・・・板厚モニタ装置、お・・・ＰＩ調節計、Ａ・
・・被圧延材料。 出願人代理人　　猪　　股　　　　　清第１図 ６ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １３個以上の作業ロールを積重ねて少々くとも２個以上
   の圧延パスを形成し、これらの圧延パスに被圧延材料を
   連続的に通して該被圧延材料を圧延する１スタンド多ノ
   々ス圧延機において、圧延前における被圧延材料の厚み
   を検出する厚み計と、前記各圧延パスの入側と出側の被
   圧延材料の走行速度を検出する複数の速度検出器とを設
   け、最初の圧延パスの入側に設けられた速度検出器の検
   出信号に基づいて最初の圧延パス入側における被圧延材
   料の走行時間を演算しこの走行時間だけ前記厚み計の検
   出信号な遅延させて最初の圧延パス入側板厚予測値とし
   て出力する遅延装置と、この遅延装置の出力値と前記最
   初の圧延パスの入側及び出側の速度検出信号とに基づい
   て最初の圧延パス出側板厚予測値を演算する予測値演算
   装置と、この予測値演算装置の出力値と最初の圧延パス
   の出側板厚目標値との偏差値を算出して最初の圧延・闇
   スの上下作業ロール間のインクリースインダー圧設定値
   の修正量ン演算する修正量演算装置と乞設け、かつ他の
   圧延パスの入側に設けられた速度検出器の検出信号に基
   づいて他の圧延パス入側における被圧延材料の走行時間
   を演算しこの走行時間だけ前記予測値演算装置の出力信
   号を遅延させて他の圧延パス入側板厚予測値として出力
   する遅延装置と、この遅延装置の出力値と前記他の圧延
   パスの入側及び出側の速度検出信号とに基づいて他の圧
   延パス出側板厚予測値を演算する予測値演算装置と、こ
   の予測値演算装置の出力値と他の圧延パスの出側板厚目
   標値との偏差値な算出して他の圧延パスの上下作業ロー
   ル間のインクリースインダー圧設定値の修正量す演算す
   る修正量演算装置とを他の圧延パスの筒数だけ設けたこ
   とを特徴とするｌスタンド多パス圧延機の板厚制御装置
   。 ２特許請求の範囲第１項記載の制御装置において、前記
   修正量演算装置は、圧延Ａス出側板厚予測値と圧延ノｖ
   ス出側板厚目標値との偏差量を求め該偏差量を比例積分
   することにより圧延ノセス上下作業ロール間インクリー
   スＲンダー圧設定値の修正量を演算するようにしたｌス
   タンド多パス圧延機の板厚制御装置。