JPS6010808B2

JPS6010808B2 - 可逆圧延機の形状制御装置

Info

Publication number: JPS6010808B2
Application number: JP54013867A
Authority: JP
Inventors: 克志藤岡; 敏彦中西
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1979-02-08
Filing date: 1979-02-08
Publication date: 1985-03-20
Also published as: JPS55106613A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は可逆圧延機の形状制御装置に係り、可逆圧延機
と圧下装置により圧延材の平面形状を改善する形状制御
装置に関する。

可逆圧延機（以下ミルという）と圧下装置によって圧延
材の平面形状改善をする方法は、油圧圧下、プロコン制
御等によって複雑な制御によってなされている。

特に、平面形状改善における圧延方法において、ミルは
通常圧延速度より低領域で、かつｌｒｐｍ単位の段階的
な回転速度が必要となる。

また、ミル用モータの圧延速度制御装置（ＡＳＲ）にお
いては、鞠振動及び制御系保護、圧延技術等により垂下
特性（ＤｒＭｐ）を持たせるためドル−プ（Ｄｒｏｏｐ
）回路を備えている。可逆圧延機では、垂下特性はモー
タ等電気的、機械的保護のため１〜５％を入れており、
式で示すと、次の通りである。Ｄｒのｐ（％）＝Ｔ舎藷
舞ｍＸ萱費電霧Ｘ・ｏｏ‐‐‐ｔ・１第１図にはミル用
モータの垂下特性が示され、Ａは基準電圧制御ユニット
における電圧特性、Ｂはミル用モータの回転速度、Ｃは
圧延材（メタル）の動きを示し、ＣにおいてＣ，，Ｃ３
はメタルアウト、Ｃ２はメタルインである。

このように圧延材がミルに噛み込み中はＢに示すように
、指定速度Ｑｒｐｍが保持できず、△ｒｐｍだけ降下す
る。この△ｒｐｍは△■ｍ＝三等器≧ＸＴ■ｒｐｍＸ憲
藷霊イ２１以上となる。

ここに、△ｒｐｍは或る負荷における降下回転速度であ
り、Ｔｏｐｒｍｐはミル用モータの定格最大回転速度で
ある。この△ｒｐｍは負荷電流（＝負荷トルク）及びＤ
ｒ伽ｐ（％）により変化する。ＤｒＭｐ（％）は現状で
はある値で一定で、運転に際し、任意に可変不可能であ
り「又、トルク（蟹流）により速度が変化する。従って
、被圧延材の圧延方向断面に板厚変化を与えた後、この
被圧延材を９００転回して圧延することにより、圧延後
の圧延材の平面形状（矩形形状にする）を改善する平面
形状（制御）圧延を行うが「この平面形状（制御）圧
延を行う場合、ミルの速度変化によりその効果が悪化す
る欠点がある。本発明の目的は、圧下制御と極低遠圧延
において、あらゆる圧延材に対して形状改善ができる可
逆圧延機の形状制御装置の提供にある。

本発明は、可逆圧延機と圧下装置により圧延材の平面形
状改善を行なう圧延制御であって、圧延機側においては
、通常ノッチ指令から切り離し、圧延機用モータの圧延
速度制御回路に対し極低遠速度制御回路で極低遼遠度設
定を段階的に行ない、さらに、圧延速度制御回路には垂
下特性制御回路によって圧延材に応じた予測トルクと回
転速度指令に基づき一定の垂下特性を設定し、また、圧
下装置側においては、圧下装置の圧下用モータを駆動す
る圧下速度制御回路に対して圧下制御回路から圧下装置
の下降、停止、上昇の指令を出力するようにしたことを
特徴とする。

以下、本発明を図面に示した実施例に基づき詳細に説明
する。

第２図には本発明の可逆圧延機の形状制御装置が適用さ
れる可逆圧延機の構成が示されている。

図において、ミル１はミル用モータ２で回転され、この
回転によって、テーブル３から搬入される圧延材は圧延
された後テーブル４へ送出される。ミル１には氏下装置
５が設けられ、圧下装置５は圧下モータ６の回転によっ
て駆動され、これによって、ミル１に圧下動作が与えら
れる。圧下装置５の圧下敷作は、圧下装置５に付設した
ロードセル７で検知される。第３図には前記可逆圧延機
に適用される本発明の可逆圧延機の形状制御装置の実施
例が示されている。

図において、前記ミル用モータ２は速度制御装置１０で
駆動制御がなされる。圧延速度制御装置１川ま速度コン
トローラー１１、電流コントローラー１２、電圧コント
ローラー１３、サィリスタのゲート制御回路１４及びサ
イリスタ制御回賂１５から構成されている。この圧延速
度制御装置１川こは基準電圧制御ユニット２０から基準
電圧が入力されるようになっている。基準電圧制御ユニ
ット２０には通常／ッチ指令２１が運転条件信号接点２
２を介して入力されるとともに、極低速速度設定回路３
０からの極低速速度設定信号が運転条件信号接点２３を
介して入力されるようになっている。後点２２は常開接
点であり、接点２３は常開接点で構成されている。運転
条件信号接点２２，２３は、運転条件信号２４の成立に
よってオン、又はオフする接点であるが、ここで運転条
件信号２４とは形状制御を行なうための運転条件信号の
仮称である。

即ち、運転条件信号２４の構成要素としては、例えば、
１本の圧延材に対して数パスのみこの圧延を行なうため
のモード選択信号、圧下装置における圧下設定完了信号
、各電気設備における正常でかつ投入されている条件信
号その他の諸条件によって成立する信号がある。極低遠
速度設定回路３０はミル用モー夕２の速度設定をするた
めに設けられている。

即ち、極低遠速度設定回路３０においては、極低遠速度
設定器３１はプッシュボタン（ＰＢ）又はプロコン等に
より後」点信号として回転速度指令を作るために設けら
れ、具体的には１、２、４、８、１＆Ｐｍの５ポイント
指令の組合せに係る段階的な回転速度指令を発生する。
この極低遼遠度設定器３１の出力は、Ｄ／Ａ（ディジタ
ルアナログ）変換器３２に入力され、Ｄ／Ａ変換器３２
は可変抵抗で構成されている。このＤ／Ａ変換器３２に
は直流定電圧コントロールアンプ３３より定電圧出力が
入力されている。このアンプ３３の入力端子には、ミル
用モータ正転指令接点３４Ｆを介して正電圧が入力され
るとともに、ミル用モータ逆転指令接点３４Ｒを介して
負電圧が入力されている。従って、アンプ３３から回転
方向により極性の異なる電圧が○／Ａ変換器３２に入力
され、Ｄ／Ａ変換器３２からは極低遠速度設定器３１で
指定された回転速度（ｒｐｍ）に応じて基準電圧が極性
反転増幅アンプ３５に入力されている。この極性反転増
幅アンプ３５で極性反転増幅された基準電圧は可変抵抗
器３６を介して基準電圧制御ユニット２０に付与される
。以上が速度制御装置１０及び極低遠速度設定回路３０
の構成であるが、圧延速度制御装置１０には垂下特性制
御回路４０が付加されている。

垂下特性制御回路４０はロジック変換器４１及びＤ／Ａ
変換式可変抵抗ユニット４２から構成されている。即ち
、ロジック変換器４１には予測トルク信号４３、回転速
度指令信号４４及び運転条件信号２４が入力され、ロジ
ック変換器４１は各信号から圧延材に応じたＤｒｏｏｐ
量を論理変換し、Ｄ／Ａ変換式可変抵抗ユニット４２に
接点信号として与える。Ｄ／Ａ変換式可変抵抗ユニット
４２においては、入力信号に対応した抵抗選択がなされ
「Ｄｒｏｏ幅設定として速度コントローラー１１に入
力される。Ｄｒｏｏｐ量の設定を具体的に説明すると、
速度コントローラー１１の基準電圧制御ユニット２０か
らの指定回転速度に相当する入力電圧をＶ，、功のｐ用
入力電圧をＶ２、速度コントローラーアンプ１１の出
力電圧をＶ３とし、また、０／Ａ変換式可変抵抗ユニッ
ト４２の定格抵抗をＲ，、この．設定抵抗をＲ２とすれ
ば、Ｄｒｏｏｐ用入力電圧Ｖ２はＶ２＝Ｖ３×Ｒ２／Ｒ
．・・・‘３’となり、又、電流コントローラ１２はＶ
３の入力において電流を定格電流の２．２５％迄制御し
うろことから、ＤｒＯ。

Ｐ（％）はＤｒｏｏｐ（％）＝守Ｘ宏刈。

となり、設定抵抗Ｒ２を可変することによって、入力電
圧Ｖ２が変化し、この結果Ｄｒ皿ｐ（％）が変わる。

従って、本実施例の回路のようにすれば、回転速度指令
、トルクにより△ｒｐｍを一定にするために、Ｄ／Ａ変
換式可変抵抗ユニット４２により抵抗値を変化でき、Ｄ
ｒＭｐ（％）を可変に制御することができ、従って、△
ｒｐｍを一定にできる。垂下特性制御回路４０‘よ具体
的には、第４図に示すような回路から構成されている。

即ち、ロジック変換器４１はァンド回路４１１，４１
２，４１３など複数のアンド回路からなり、各アンド回
路４１１，４１２，４１３には図示しないプロコンから
予測トルク信号４３、回転速度指令信号４４が入力され
るとともに運転条件信号４５が入力されている。Ｄ／Ａ
可変式可変抵抗ユニット４２は速度コントローラー１１
の入出力端子間に接続された複数の接点４２１，４２２
，４２３及び可変抵抗４６１，４６２，４６３・・・か
ら構成され、各接点４２１，４２２，４２３はアンド回
路４１１，４１２，４１３の出力でオン、オフされるよ
うになっている。即ち、垂下特性制御回路４０によって
、Ｄｒｏｏｐ蔓は、ブロコンによる予測トルク信号４３
及び回転速度指令信号４４と運転条件信号４５の各々の
組合せにより垂下特性用の可変抵抗４６１，４６２，４
６３・・・を選択して決定される。つぎに、圧下装置５
の制御について説明すると、圧下用モータ６は圧下速度
制御装置５０で駆動制御がなされる。

この庄下速度制御装置５川ま前記速度制御装置１０と同
一の構成である。この圧下速度制御袋贋５０１こは圧下
制御指令を圧下速度制御装置５０に入力するために圧下
制御回路６０が接続されている。この圧下制御回路６０
には前記ロードセル７が含まれ、このロードセル７から
メタルイン信号７Ａ及びメタルアウト信号７Ｂが出力さ
れる。メタルィン信号７Ａの１つはアンド回路６１に入
力され、アンド回路６１はこのメタルイン信号７Ａとと
もに、ミル用モータ２に連結したパルス発振器６２から
のパルス６２Ａの成立によって、パルス出力を発生し、
このパルス出力６１Ａはカウンタ６３に入力される。カ
ウンタ６３は２設定カウンタで構成され、設定１は圧下
装置５の下降終了点に、また設定２は氏下装置５の上昇
開始点にそれぞれ対応し、各設定は形状圧延モード選択
時に圧延材に応じてセットされるようになっている。こ
のカウンタ６３は、出力信号６３Ａ，６３Ｂを発生し、
かつ、ロードセル７からのメタルアウト信号７Ｂでリセ
ツトされる。出力信号６３Ａは設定１がステップアップ
（ｓｔｅｐｕｐ）するまで出力され、また、出力信号６
３Ｂは設定２がステップアップ（ｓｔｅｐｕｐ）するま
で出力される信号である。アンド回路６４は圧下装置５
の下降指令信号を出力させるために設けられ、このアン
ド回路６４には前記出力信号６３Ａ、ロードセル７から
のメタルィン信号７Ａ及び運転条件信号２４が入力され
ている。

下降指令６９Ａはこれら全ての信号の成立により出力さ
れる。また、アンド回路６６は庄下装置５の上昇指令信
号を出力させるために設けられ、このアンド回路６６に
は前記カウンタ６３の出力信号６３Ｂ、ロードセル７か
らのメタルアウト信号７８及び運転条件信号２４が入力
されている。

上昇指令６９Ｂはこれら全ての信号の成立によって出力
される。アンド回路６４にはオア回路６７が接続され、
また、アンド回路６６にはオア回路６８が接続されてい
る。オァ回路６７から手動下降指令６７Ａ又はァンド回
路６４の出力６４Ａに基って下降指令信号６９Ａが出力
され、一方オア回路６８から手鰯指令６８Ａ又はァンド
回路６６の出力６６Ａに基づく上昇指令信号６９Ｂが出
力されるようになっている。以上の構成に基づき、形状
制御動作を説明する。

ミル用モータ２の運転は通常圧延の場合、通常、／ッチ
指令２１により運転条件信号接点２３のオフで、基準電
圧（Ｒｅｆ）が基準電圧制御ユニット２０を経て速度制
御装置１川こ付与されることによって行なわれる。

つぎに、形状制御圧延モード選択の場合には、運転条件
信号接点２２がオフとなり、運転条件信号接点２３がオ
ンとなる結果、通常ノッチ指令２２より基準電圧制御ユ
ニット２０が切り離される。

この場合、ミル用モータ２の速度設定は、極低速速度設
定回路３０の出力によってなされることになる。直流定
電圧コントロールアンプ３３には、正転指令鞍′点３４
Ｆを介して正電圧が入力され、また逆転指令接点３４Ｒ
を介して負電圧が入力され、出力は回転方向により極性
の異なる電圧がＤ／Ａ変換器３２を構成する可変抵抗器
に入力される。

このＤ／Ａ変換器３２からは、極低遠速度設定器３１よ
り１、２、４、８、１６ｒｐｍの５ポイント指令の組合
せに基き、指定された回転速度（ｒｐｍ）に応じた基準
電圧が出力され、この基準電圧はアンプ３５で極性反転
増幅された後、可変抵抗器３６を介して基準電圧制御ユ
ニット２０１こ入力される。この制御ユニット２０の出
力に基づき、速度制御回路１０からミル用モータ２に制
御駆動出力が入力され、ミル用モータ２は回転される。
垂下特性制御回路４川こおいては、ロジック変換器４１
に予測トルク信号４３、回転速度指令信号４４及び運転
条件信号２４が入力され、ロジック変換器４１から圧延
材に応じたＤｒ肌ｐ量出力がロジック変換出力として発
生され、Ｄ／Ａ変換式可変抵抗ユニット４２に入力され
ている。この抵抗ユニット４２では、入力信号に対応し
た抵抗選択がなされ、Ｄｒ肌ｐ設定として速度制御回路
１０の速度コントローラー１１に入力される。つぎに、
圧下装置５の制御パターンを第５図に基づき説明すると
、Ａに示す運転条件信号２４を示し、この信号の成立に
よって形状制御圧延モードとなり、この運転条件信号２
４は前記ロジック変換器４１とともにアンド回路６６に
入力される。

カウンタ６３は形状制御圧延モード選択時に、設定１（
下降終了点）及び設定２（上昇開始点）を圧延材に応じ
て予めセットする。

Ｂはメタルイン信号７Ａ及びメタルアウト信号７Ｂを示
し、メタルイン信号７Ａは圧延材がミル１‘こ噛み込む
ことによってロードセル７から出力され、メタルアウト
信号７Ｂは圧延材がミル１から外れている場合の信号で
ある。

Ｃは圧下装置５の下降、上昇を示し、Ｃ，が下降、Ｃ２
が上昇である。

即ち、圧下装置５の下降は第５図Ｄに示すようにカウン
タ６３のカウントステップとともになされ設定１のステ
ップアップ（ｓｔｅｐｕｐ）で停止され、一方上昇は第
５図Ｅに示すように設定２のステップアップ（ｓｔｅｐ
ｕｐ）の後カウンタ６３のリセツトまでなされている。
この下降「上昇動作を詳述すれば次のようになる。カウ
ンタ６３の入力パルス６１Ａはアンド回路６１から出力
され、アンド回路６１の出力パルス６１Ａはパルス発生
器６２の発生パルス６２Ａ及びロードセル７のメタルィ
ン信号７Ａの成立によって発生される。

カウンタ６３はこれをカウントする。アンド回路６４か
らオア回路６７を介して出力される下降指令信号６９Ａ
は、メタルィン信号７Ａ、カウンタ６３の説定１がステ
ップアップしない前の条件及び運転条件信号２４の成立
によって、出力される。この出力される下降指令信号６
９Ａは速度制御装置５川こ入力され、この結果、圧下用
モータ６は駆動され、圧下装置７は下降を開始する。そ
して、カゥンタ６３の設定１がステップアップ（ｓｔｅ
ｐｕｐ）すると、アンド回路６４のアンド条件が不成立
となり、圧下用モータ６は停止する。ついで、カウンタ
６３の設定２がステップアップ（ｓｔｅｐｕｐ）すると
、この信号６３Ｂと、運転条件信号２４及びメタルアウ
トでない条件信号のアンド条件の成立によって、アンド
回路６６からオア回路６８を介して上昇指令信号６９８
が圧下速度制御装置５０に入力される。

この結果、圧下用モータ６は回転され、圧下装置７は上
昇され、この上昇はメタルアウト信号７Ｂによりアンド
回路６６のアンド条件が不成立となることにより停止さ
れる。なお、カウンタ６３のリセットは、メタルアウト
信号７Ｂで設定１、２共になされる。

ミル用モータ２は圧延終了によるメタルアウトで、通常
ノツチ指令に従うこととなる。

以上説明したように、極低遠速度設定回路３１によって
ｌｒｐｍ単位の回転速度に対応する基準電圧出力の発生
を可能としたので、平面形状圧延を行なう場合、従釆の
ミル用モータ速度設定の最小ノッチ以下でしかもｌｒｐ
ｍ単位の速度要求に応ずることができる。

これは、従来回路の最４・／ツチにおける基準電圧が最
大ノッチに対して２０％程度として構成されているのに
対し、本実施例では大幅に改善されている。また、垂下
特性制御回路４川こおいては、圧延材に応じた予測トル
クと回転速度指令によってロジック変換後、Ｄｒｏｏｐ
用の可変抵抗ユニット４２を変化させ、極低遠圧延時の
垂下特性を一定にすることによって、被圧延材の圧延方
向断面を設定した圧延速度及び圧下速度で所定の下降勾
配及び上昇勾配を得、目標とする板厚断面変化を与付し
た後、９ぴ被圧延材を転回して圧延することにより、目
標とする矩形の平面形状にすると云う効果を得ることが
できる。

すなわち、メタルィン時負荷の変動（高負荷→軽負荷）
があると、△ｒｐｍが高負荷時よりも△，ｒｐｍだけ低
下して速度変動をきたし、第５図の破線で示される如く
、所定の下降、上昇ポイントが得られない。

このため、圧延機に対して、圧下装置による氏下が変動
することとなり、形状制御が十分に行なえず、平面形状
の改善がなされない。しかも、庄下制御はパルス発振器
６２のパルスをカウンタ６３へ入力させる制御のため、
ミルモータ速度が変動すると、平面形状の改善がなされ
ない。そこで、本実施例においては、負荷の変動があっ
ても△ｒｐｍを一定にすることによって、第５図に示さ
れる目的とする圧下パターン（下降、上昇のタイミング
制御）を得ることがなされている。

例えば、極低速圧延時の速度指令が１比ｐｍの時、Ｄｒ
ｏｏｐ３％、Ｔｏｐｒｐｍｌｏ仇ｐｍ、負荷電流１００
％とすると、△的ｍ＝三等器拳ＸＴ。

ｐ■ｍＸ員蜜電霊＝志。

ｘｌｏｏ総旨＝３ｐｍ但し、定格電流１００％とする。

前記式から、この時の圧延速度は１比ｐｍ−３ｐｍ＝７
ｒｐｍとなる。

上記条件で負荷電流だけが２００％になると、△ｒｐｍ
こびｐｍとなる。

そして圧延速度は１仇ｐｍ−＆Ｐｍ＝４ｒｐｍとなり、
同一速度指令でも速度が変化する。そこで、△ｒｐｍを
一定にする方法として、負荷トルクを予測して、ロジッ
クに入力する。

上記の場合、負荷が２００％になることが予測されるた
め、３ｐｍ（△ｒｐｍ）を一定にしようとすれ‘ま、Ｄ
ｒｏｏｐを１．５％にすることで可能となる。

この結果、本実施例においては、第５図に示されるよう
に、圧下の上昇、下降のポイントが破線のようにずれな
くなり、形状制御を所定のパターン通り行なえ、平面形
状の改善が図れる。さらに、圧下制御回路６川こおいて
は、カウンタ６３を用いた制御を行い、ロードセル７と
の組合せで、氏下装置５の下降終了点、上昇開始点を任
意に設定でき、比較的簡単な構成で平面形状の改善を可
能にしている。

なお、圧下装置５の上昇、下降動作は圧下用モータ６の
最大速度で行なうこととしているが、その効果は実験で
実証されている。

以上説明したように本発明によれば、あらゆる圧延材に
応じて目標とする平面形状の改善ができ、しかも、簡単
な構成で形状効果の増大を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は垂下特性を示すタイムチャート、第２図は本発
明の適用される圧延装置の構成説明図、第３図は本発明
の可逆圧延装置の形状制御装置の実施例を示すブロック
図、第４図は垂下特性制御回路の具体的構成を示す回路
図、第５図は圧下制御回路の動作パターンを示すタイム
チャートである。１…・・・ミル、２・・・・・・ミル用モータ、５・…
・・圧下装置、６…・・・圧下用モータ、１０，５０…
・・・速度制御回路、３０・・・・・・極低遠速度設定
回路、４０・・・・・・垂下特性制御回路、６０・・・
・・・圧下制御回路、６２…・”パルス発振器。第１図第２図第５図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１圧延機用モータを駆動する圧延速度制御回路と、こ
の圧延速度制御回路に形状制御圧延時に切り換る運転条
件信号接点を介して接続され形状制御圧延時に極低速圧
延速度設定を段階的に行う極低速速度設定回路と、前記
速度制御回路に付加され圧延材に応じた予測トルク及び
回転速度に基づき垂下特性を一定する垂下特性制御回路
と、圧下装置の圧下用モータを駆動する圧下速度制御回
路と、前記圧延機用モータの回転に応動してパルスを発
生するパルス発振器と、前記圧下速度制御回路に接続さ
れるとともに前記パルス発振器の出力パルスが入力され
、任意にパルスのカウント数を設定できる第１及び第２
の設定値を有し、圧延材の圧延開始によって圧下装置の
下降指令信号を出力しパルスのカウント数が第１の設定
値に到達したとき下降指令信号の出力を停止し、第２の
設定値にパルスのカウント数が到達したとき圧下装置の
上昇指令信号を出力する圧下制御回路とを具備し、圧延
材に応じて形状制御をすることを特徴とする可逆圧延機
の形状制御装置。