JPS602123B2 - 自動板厚制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動板厚制御方法に係り、特に、ロックオン
位置からの板厚偏差を零とするようロール関度を制御す
るロックオン方式の自動板厚制御方法の改良に関する。

被圧延材の長手方向の板厚偏差をなくすいわゆる自動板
厚制御方法には種々あるが、中でも、被圧延材先端部の
ある位置の厚みを目標値として、その状態に合わせてそ
れ以後の厚み制御を行なうロックオン方式の自動板厚制
御方法が広く採用されている。このロックオン方式の自
動板厚制御方法において、従来は、目標値とされる基準
板厚（以下ロックオン板厚と称する）が、被圧延材噛み
込み後一定時間（厚板圧延の場合通常０．３〜０．５秒
）経過後の被圧延材の板厚とされている。この所定時間
は、板形状の不安定なクロップ部を避け、被圧延材端部
近傍の板の薄い部分でロックオンされるよう実験等によ
り決められているが、加熱炉炉構造の違いによるスキツ
ド位置の違い、加熱炉のスラブの焼け具合の違い、圧延
速度等圧延方法の違い等の理由により、被圧延材端部近
傍の板の薄い部分が、常に被圧延材の先端から同じ位置
にあるとは限らない。特に、厚板圧延のように、被圧延
材の長さが短い時には、被圧延材が噛み込まれてから０
．２〜０．９砂程度にタイマーが設定されているため、
板形状の不安定な板端部でロックオンすることになる。
即ち、第１図ａに示されるような実圧延圧力変動が生ず
る場合、最適なロックオン点は最小板厚点Ａであるが、
一定タイマにより、被圧延材の最小板厚点でないＢ点で
ロックオンされると、ロックオン板厚が適切な板厚とな
らない。この場合、圧下スクリューは、本来第１図ｂに
破線Ｃで示す如く、ロックオン点Ｂよりも板厚の薄い部
分○では、大きく開放される必要があるが、一方、通常
圧延機においては、ロールはずれ防止のため、薄物圧延
の際にはロックオンスクリュー位置よりスクリューが所
定量Ｅ以上上昇することを禁止するスクリュー移動制限
機構が設けられている。従って、このような条件で圧延
した場合、第１図ａのロックオン点Ｂでロックオンする
と、スクリューの動きは、第１図ｂに実線Ｆで示される
如くとなり、スクリュー移動量が制限される部分が生じ
、第１図ｃに実線Ｇに示すごとく、板厚の薄い部分が生
じてしまうという欠点を有する。又従来の固定タイマー
によるロックオン方式の自動板厚制御方法においては、
被圧延材のランダゥン変化及びラインスピード等を考慮
せず、被圧延材噛み込み後０．４秒程度のところを板厚
の安定したところとみなしロックオン点としているため
、パスごとにロックオン点がずれてしまい、狙い厚みに
対するスクリュー移動量の挙動の予測が困難であり、狙
い厚みとロック点が板厚を一致させることが難しいとい
う問題点もがあった。

ところで、加熱炉から抽出されたばかりの被圧延材は、
一般にスキッドマーク部が硬く、先端及び後端はよく焼
けていて軟らかいので、第２図の実線印こ示すような硬
さ分布を有し、この被圧延材を圧延すると、パスを重ね
る度に先端及び後端は他の部分に比べ早く冷えるためそ
の部分に角が形成され、通常この角の根本が、破線１に
示す如く、全体で一番柔らかく薄い場所となる。そこで
、本発明は前記場所でロックオンさせると、被圧延材の
ほぼ全長に渡って有効な自動板厚制御を′掛けることが
できるという点に着目してなされたものである。本発明
の目的は、自動板厚制御の効果が十分に発揮される自動
板厚制御方法を提供することである。本発明の自動板厚
制御方法は、クロップ部を除く被圧延材端部近傍での圧
延圧力勾配がマイナスからプラスに変化する部分を最小
板厚部として検出し、前記最小板厚部をｏックオン位置
とし、この位置から板厚偏差を零とするようにロール関
度を制御することを特徴とするものである。

上記の構成によると、ロール開度を制御するスクリュー
の移動量が制限値以内に収まり、被圧延材の全長に亘つ
て目標板厚に対する出側板厚の偏差の小さい自動板厚制
御が行なわれる。

以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

本発明に係る自動板厚制御方法が採用された自動板厚制
御装置の第１実施例を第３図に示す。図において、１０
は被圧延材、１２はワークロール、１４はバックアップ
ロール、１６は圧延圧力Ｆを検出するロ−ドセル、１７
は、ロードセル１６出力の圧延圧力Ｆからワークロール
１２に被圧延材１０が噛み込まれたことを検知するため
のコンパレータ１８、ロードセル１６出力の圧延圧力Ｆ
をデジタル信号に変換するアナログーデジタル変換回路
（以下Ａ／Ｄ変換回路と称する）２０、アナログーデジ
タル変換された圧延圧力Ｆから、ワークロール偏心によ
る影響分を除去するためのロール偏○除去回路２２、ロ
ール偏○の影響が除去された圧延圧力からその変動の頂
点、即ち、谷部中央点を検出するための微分回路２４、
微分回路２４出力から圧延圧力変動の最初の谷部中央点
を検出するためのロックオン位置判断回路２６、被圧延
材端部の形状不良により、ロックオンが許される時点よ
り早いタイミングでロックオンされるのを防止するため
のタイマー２８、同じく被圧延材端部の形状不良により
、被圧延材噛み込み後から所定時間経過したのちにおい
てもロックオン位置判断回路２６出力が出力されない場
合に、強制的にロックオンを掛けるためのタイマー３０
からなるロックオン位置検出装置である。以下動作を説
明する。被圧延材１０が圧延スタンド‘こ到達すると、
ロードセル１６出力の圧延圧力Ｆから、まずコンパレー
タ１８により被圧延材がワークロール１２に噛み込まれ
たことが検出される。これによりタイマー２８，３０が
それぞれ動作を開始し、タイマー２８に設定された最短
時間Ｔｍｉｎ（例えば０．２５秒）以前でロックオンさ
れることあるいは、ロックオン点がタイマー３０で設定
された最長時間Ｔｍａｘ（例えば１．の酸）以降となる
ことが防止される。ロードセル１６出力の圧延圧力は同
時にＡ／Ｄ変換回路２川こ入力されデジタル信号化され
る。デジタル信号化された圧延圧力Ｆは、ロール偏心除
去回路２２に入力され、ロール偏心の影響による板厚変
動分が除去される。ロール偏心除去回路２２出力は微分
回路２４に入力され、圧延圧力変動の頂上、谷部中央点
が検出される。ロックオン位置判断回路２６は、ロール
マーク等による短時間の勾配の樋性変化による誤動作を
防止するため、同方向の勾配継続時間が所定時間（例え
ば０．１秒）以上経過した後の極性変化から圧延圧力変
動の最初の谷部中央点を検出し、ロックオン信号として
出力する。このようにしてクロップ部を除く被圧延材端
部近傍での圧延圧力勾配がマイナスからプラスに変化す
る部分を最小板厚部として検出し、該最小板厚部をロッ
クオン位置とすることにより、第１図ａに示すＡ点がロ
ックオン位置となり、その時における圧下スクリューの
動きは同じく第１図ｂに，一点鎖線Ｋで示すごとくなる
。

従って、スクリューの移動量が制限値以内に収まり、自
動板厚制御が板の被圧延材の全長に渡って動作され、出
側板厚が第１図ｃに一点鎖線Ｌで示す如く平坦となる。
本実施例においては、実圧延圧力変動より、微分回路に
て被圧延材端部近傍の最小板厚部を検出するようにして
いるため、最小板厚部の検出が極めて容易である。

又、本実施例においては、ロール偏心除去回路を設け、
圧延圧力Ｆからロール偏心による影響を除去したのち、
微分回路で勾配を判定するようにしているため、ロール
偏心等による微少変動により、微分回路、あるいはロッ
クオン位置判断回路が誤動作してしまうことがない。

なお前記実施例においては、クロップ部を除く被圧延材
端部近傍での圧延圧力勾配がマイナスからブラスに変化
する部分を最小板厚部として検出し、該最小板厚部をロ
ックオン位置とすることにより、出側板厚が平坦となる
ようにしていたが、この最小板厚部の板厚貝０ちロック
オン板厚が、予め被圧延材を圧延機に噛み込ませる前に
、計算機等で設定されている目標狙い厚とは一致しない
恐れがある。

一方、設定計算の狙い厚と、自動板厚制御方法のロック
オン板厚を一致させるものとして、従来は、元々互いに
独立であった設定計算の狙い厚と自動板厚制御のロック
オン板厚を強制的に一致させる、いわゆる絶対値方式の
自動板厚制御が行なわれている。この絶対値方式の自動
板厚制御方法においては、設定計算での狙い厚が自動板
厚制御装置に出力され、この厚みが自動板厚制御装置の
ロックオン板厚とされ、自動板厚制御装置は、これから
の板厚偏差を修正する形で動作するようにされている。
しかしこの場合、従来は、全長の平均板厚が狙い厚とさ
れ、噛込後一定時間がロックオン点とされていたため、
自動板厚制御の動作開始のタイミングにおいて、目標板
厚と実際の板厚の間に一定値以上の誤差がある時、ある
いは、製品板厚が薄く（例えば８肌以下）、目標板厚が
実際板厚よりある程度以上厚い時においては、自動板厚
制御が大きく動いたり、あるいはスクリューが上昇する
ことによる、形状不良あるし、はロールはずれを防止す
るため、自動板厚制御を使用することができなかった。
このような問題点をも解決した、本発明に係る自動板厚
制御方法が採用された自動板厚制御装置の第２実施例を
第４図に示す。

図において、４０は圧下スクリュー、４２は、該圧下ス
クリュー４０を駆動するためのモータ、４４は、前記圧
下スクリュー４０の圧下量を検出するためのスクリュー
位置検出器、４６は、該スクリュー位置検出器４４出力
を後段の入力に通した形にするスクリュー位置用ェンコ
ーダ、４８は計算機、５０は、自動板厚制御及び圧下ス
ケジュールの自動計算を行なう自動板厚・プログラム制
御装置、５２は、圧下スクリュー４０を駆動するモータ
４２を制御するスクリュー圧下モータ制御装置である。
本実施例は、ロックオン位置を、クロップ部を除く被圧
延材端部近傍の最づ・板厚部とすると共に、該ロックオ
ン位置における基準板厚を、計算機による設定計算の狙
い厚と一致するよう、前パスの最小板厚部における板厚
及び変形抵抗を実測し、それを基に設定計算を行なうよ
うにしたのである。

以下動作を説明する。

まず第ｉパスにおける具体的な制御は次の通りに行なわ
れる。即ち、計算機４８では、第５図に示すごとく、第
（ｊ−２）、第（ｉ−１）パスの圧延の際に、各パスに
おける最小板厚部Ａｉ−２、Ａｉ−１、における板厚を
、ゲージメータ式で測定しておき、これをｈａｉ−２、
ｈａｉ−１とする。又、山一１点の圧延圧力Ｆａｊ−１
を測定する。これらに基づいて、次式によりＡｉ−１点
の変形抵抗Ｋａｉ−１を求める。Ｋａｉ−１＝Ｆ‐１（
ｈａｉ−１，ｈａｉ−１，Ｆａｉ−１）・・・｛１にの
変形抵抗Ｋａｉ−１と、板厚ｈａｉ−１の被圧延材で目
標板厚ｈａｉが出るように、予測圧力Ｆａｊを計算する
。Ｆａｉ＝Ｆ（ｈａｉ−１，ｈａｉ，Ｋａｉ−１）…【
２にの予測圧力Ｆａｉから、ゲージメータ式によりスク
リュー位置を計算し、その値を自動板厚・プログラム制
御装置５０でプリセットする。

自動板厚制御は、ｉパス目のＡｉ点をロックオン位置検
出装置１７で検出すると同時に動作開始する。

この時の板厚としては、ｈａｉが採用される。又第（ｉ
＋１）パスにおいては、計算機４８で、Ｂｉ＋１点で目
標板厚が出るように計算し、自動板厚制御もこの点から
動作開始する。

その他は前記ｉパスの場合と同様である。本実施例にお
いては、自動板厚制御動作開始タイミングの板厚自身が
、目標板厚として設定計算されるため、目標板厚と実際
の板厚の誤差が少なく、従来のように自動板厚制御動作
開始の時に圧下スクリュー位置が大きく動くことはなく
なり、使いやすくなる。

なお本発明によれば、スキッド部も検出可能であり、ス
キッド部の温度、板厚制御にも利用できる。

上述のとおり、本発明によれば、加熱炉炉構造（主にス
キツド位置）の違い、被圧延材の焼け具合、圧延方法の
違い等による最適ロックオン板厚の変動が吸収され、圧
下スクリューがほとんどロックオンスクリュー位置より
小さい位置で動作するようになるため、ロールはずれ防
止のためにスクリュー移動量制限値が設けられている場
合においても、自動板厚制御が被圧延材全長に渡って正
常に動作し、自動板厚制御の効果が大となる。

又、狙い厚みとロックオン点の板厚を一致させるのが容
易となる等の優れた効果を有する。本発明者等の実験に
よると、従釆のロックオンタイマー一定方式による自動
板厚制御においては、第６図に示すごとく、出側板厚偏
差の変動がかなり大であったものが、本発明に係る自動
板厚制御方法を採用したものにおいては、第７図に示す
ごとく、出側板厚偏差の変動が解消されることが確認さ
れた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のロックオンタィマー一定方式及び本発
明の実施例の自動板厚制御方法の作用の相異を示す線図
、第２図は、本発明の原理を示す糠図、第３図は、本発
明に係る自動板厚制御方法が採用された自動板厚制御装
置の第１実施例の構成を示すブロック線図、第４図は、
同じく第２実施例の構成を示すブロック線図、第５図は
、前記第２実施例における動作を示す線図、第６図及び
第７図は、従来のロックオンタィマー一定方式及び本発
明の実施例の自動板厚制御方法の効果の相異をそれぞれ
示す線図である。 １０・・・被圧延材、１２・・・ワークロール、１６・
・・ロードセル、１７…ロックオン位置検出装置、１８
…コンパレータ、２０…アナログーデジタル変換回路、
２２…ロール偏○除去回路、、２４…微分回路、２６・
・・ロックオン位置判断回路、２８，３０…タイマー。 第２図第１図 第４図 第３図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロツクオン位置からの板厚偏差を零とするようロー
   ル開度を制御する自動板厚制御方法において、クロツプ
   部を除く被圧延材端部近傍での圧延圧力勾配がマイナス
   からプラスに変化する部分を最小板厚部として検出し、
   前記最小板厚部をロツクオン位置とすることを特徴とす
   る自動板厚制御方法。