JPS602926B2 - 圧延板の上反り・下反り修正制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧延機に係り、特に圧延時における板材の上下
反りを修正する上反り・下反り修正制御装置に関する。

一般に板材の圧延時において材料の表裏面の温度差、上
下ロールの径の差、上下ロールの周速の差、下作業ロー
ルのピックアップ量等により板材の先端部が上反りある
いは下反りを生じる。このような上反りや下反りを生じ
ると前者の場合は設備の破損、圧延能率の低下を来たし
、後者の場合には板に小波が生じ品質の低下を生じると
いった問題を有していた。すなわち第１図に示すように
上バックアップロール３１と下バックアップロール３２
によって上下に圧力を加え上ワーク。ール３３および下
ワークロール３４の間を圧延材３７が圧延されて所定の
板厚に形成される際たとえば上ワークロール３３の回転
よりも下ワークロール３４の回転が遠い場合及び圧延材
自体に上下面の温度偏差など反りを発生する要因が含ま
れている場合図に示す如く上反りを生じる。なお３５，
３６は上ワークロール３３、下ワークロール３４が駆動
するモータである。このような上反り・下反りといった
問題に対して従来より圧延機の上下ワークロールの回転
数差をコントロールする方法が従来よりよく知られてい
る。

しかしこの回転数差をコントロールする方法は従来上、
下いずれか一方のロール回転数を基準に他方のロールの
回転数を加減する方法がとられていたためたとえば、反
り修正のため加速しようとした場合圧延トルクの高いと
きには、ワークロールの駆動モータにはすでに電流制限
付近まで電流が流れているため加速できない状態となり
反りが修正できないといった欠点を有していた。そこで
一方のロールを加速する代りにもう一方のロールを減速
する方法が考案された。しかし、この方法によってもロ
ール回転数差をつけだ場合、上、下ロールのトルク差が
生じ上、下ロールのロードバランス制御が作動してしま
いこのロードバランス制御によって反りを直すためにつ
けたトルク差を減少させる方向に制御されてしまい、反
り修正のための回転数差を設けることができなくなって
しまうという欠点を有していた。したがって、材料温度
が表面の方が裏面より高い場合には変形抵抗は表面より
裏面の方が高くなり上ロール負荷は下ロール負荷より小
さくなるため、この状態では従来の上ロールと下ロール
を相反する方法に制御する方式によると材料は下反りに
なるにも拘らずロードバランス制御の作用によってさら
に下ロール回転数は下げられる下反りが助長されるとい
った不都合を生じることになる。これに対し上ロールと
下ロールとの負荷（トルク）の差がある定められた範囲
であればロードバランス制御を停止するいわゆるロード
バランス不惑帯を設ける方式が考えられている。

しかしこの方式によっても不感帯の領域が小さい場合に
は修正効果が顕著でなく、不惑帯の領域を大きくすると
片方のロールの駆動モータの負荷率が高くなってしまい
９０％〜１００％になってしまうという欠点を有してい
る。本発明の目的は駆動モータの負荷率の最大許容範囲
内で圧延時の上反り・下反りを適確に修正することので
きる圧延板の上反り・下反り修正制御装置を提供するこ
とにある。

本発明は、上ロールと下ロールの周速差による上下ロー
ルのトルク差をなくし負荷バランスを保持するロードバ
ランス制御機能を有し圧延時に圧延板に上反りまたは下
反りを生じた場合には前記ロードバランス制御動作を停
止する不惑帯を負荷率に対応した範囲内における上ロー
ルと下ロールのトルク差によって上ロールおよび下ロー
ルの回転数を相反する方法に制御することによって上反
りまたは下反りを適確に修正しようというものである。

以下、本発明の実施例について説明する。第２図には本
発明に係る圧延機の上反り・下反り修正制御装置の一実
施例が示されている。

図において上ロール速度設定回路１および下ロール速度
設定回路２には上下ロール回転数設定回路２０が接続さ
れている。この上下ロール回転数設定回路２川こは上下
ロール回転数指令回路１９が接続されている。この上下
ロール回転数指令回路１９は上下ロール回転数設定値を
上下ロール回転数段定回路２０に出力するものであり上
ロールおよび下ロールの径の値Ｋおよび圧延トルク時Ｊ
が入力するように構成されている。この上下ロール回転
数指令回路１９は上ロールおよび下ロール径の値Ｋと圧
延トルク時Ｊの値とによって上ロール回転数Ｖ，および
下ロール回転数Ｖ２の設定値を指令信号として上下ロー
ル回転数設定回路２０‘こ出力する。上下ロール回転数
設定回路２０上下ロール回転数指令回路１９からの指令
信号に基づき上ロール速度設定回路１下ロール速度設定
回路２にそれぞれ上ロール回転数設定値Ｖ，′および下
ロール回転数設定値Ｖ２′を出力するものである。上ロ
ール速度設定回路１の出力端には上ロール電流制御回路
３が接続されておりこの上ロール電流制御回路３には上
ロ−ル電圧制御回路５が接続されている。この上ロール
電圧制御回路５の出力機には上ロールサイリスタ装置７
が接続されており、この上ロールサィリスタ装置７には
上ロール駆動モータ９が接続されている。上ロール速度
設定回路１からは上下ロール回転数設定回路２０から出
力された上ロール回転数設定値Ｖ，′と後述するロード
バランス不感帯制御回路１２からの出力値△Ｎ，に基づ
き上ロール速度設定値として上ロール電流制御回路３に
出力するものである。上ロール電流制御回路３は上ロー
ル速度設定回路１からの信号に相当する電流値を上ロー
ル電圧制御回路５に出力するものであり、この上ロール
電圧制御回路５は上ロール電流制御回路３からの出力電
流値１，に相当する電圧値Ｖ，を上ロールサィリスタ装
置７に出力するものである。この上ロールサィリスタ装
置７は上ロール電圧制御回路５からの出力電圧に基づき
上ロールサィリスタ装置７を構成する複数のサィリスタ
のゲート開閉の点弧角を決めるパルスに変換し該パルス
によってサィリスタのゲートが開閉されその出力Ｎ，が
上ロール駆動モー外こ供給される。一方下ロール速度設
定回路２には上下ロール回転数設定回路２川こよって設
定された下ロール回転数設定値Ｖ２′が入力かれ他方後
述する。

−ドバランス不惑帯制御回路１２からの△Ｎ２が入力さ
れこの２つの入力値に基づき下ロール速度設定値として
下ロール電流制御回路４に出力する。この下ロール電流
制御回路４は下ロール速度設定回路２からの下ロール速
度設定値に対応した電流値１２を下ロール電圧制御回路
６に出力するものである。下ロール電圧制御回路６は下
ロール電流制御回路４からの出力電流値に対応した電圧
値として下ロールサイリスタ装置８に出力するものであ
る。下ロールサィリスタ装置８は下ロール電圧制御回路
６からの出力電圧に対応した通流率を有するパルスに変
換しこのパルスのオンデューティ−によってサィリスタ
のゲートが開閉されその出力値Ｎ２が下ロール駆動モ−
夕１０に出力される。この上ロール駆動ョータ９および
下ロール駆動モータ１０‘こはそれぞれ上ロール負荷率
計２１および下ロール負荷率計２２がそれぞれ設けられ
ている。この上ロール負荷率計２１および下ロール負荷
率計２２の出力端は負荷率判定論理回路１３に接続され
ている。この負荷率判定論理回路１３にはロードバラン
ス不惑帯設定回路１４が接続されており、このロードバ
ランス不感帯設定回路１４にはロードバランス不感帯修
正制御回路１６の比較器１８の一入力端子に接続されて
いる。この上ロール負荷率計２１と下ロール負荷率計２
２はそれぞれ上ロールおよび下ロールの駆動モータの負
荷率を検出するものでありその検出値はともに負荷率判
定論理回路１３に入力される。この負荷率判定論理回路
１３は上下ロール負荷率計２１，２２により出力される
負荷率値を予め区分されている複数個のレベル範囲のい
ずれに属するかを判別し、その所属する範囲をロードバ
ランス不惑帯設定回路１４に出力するものである。この
ロードバランス不感帯設定回路１４は負荷率判定論理回
路１３より出力された所属範囲の値に対応したロードバ
ランス不惑帯を決定するものでありこの決定値がロード
バランス不感帯制御修正回路１６の比較器１８の一入力
端子に入力される。したがってたとえば負荷率値をＡと
すると負荷率判定論理回路１３においてはＡＺ９０％、
８０％ＳＡ＜９０％、７０％ＳＡ＜８０％、Ａ＜７０％
の如く区分を設けておき上下負荷率計２１，２２より出
力される負荷率値がいずれの区分に属するかを判断しロ
ードバランス不感帯設定回路１４に出力しこのロードバ
ランス不感帯設定回路１４においては負荷率Ａ≧９０％
なら不感帯２５％、負荷率値Ａが８０％ＳＡ＜９０％で
あるならば不惑帯５０％、また負荷率値Ａが７０％ＳＡ
＜８０％ならば不感帯は７５％、負荷率ＡがＡ＜７０％
であれば不感帯は１００％に相当する値が比較器１８に
出力される。ロードバランス不惑帯修正回路１６はロー
ドバランス不惑帯検出回路１７と比較器１８とからなる
。

このロードバランス不惑帯検出回路１７は現在の不惑帯
領域を検出するものでありその検出値は比較器１８の他
の入力端子に入力される。この比較器１８はロードバラ
ンス不惑帯設定回路１４からの出力値とロードバランス
不惑帯検出回路１７からの検出値とを比較するものであ
りその差の信号が△ＤＺとしてロードバランス不惑帯制
御回路１２に出力される。このロードバランス不惑帯制
御回路１２はロードバランス不感帯修正制御回路１６か
らの出力制御値に基づき現在の不感帯領域を広くあるい
は狭く制御する機能を有している。またこのロードバラ
ンス不感帯制御回路１２にはロードバランス制御回路１
１が接続されておりこのロードバランス制御回路１１に
は上ロール速度設定回路１および下ロール速度設定回路
２からの出力信号が入力するように構成されている。こ
の上ロール速度設定回路１と下ロール速度設定回路２か
らの出力信号に基きロードバランス制御回路１１は上ロ
ールおよび下ロールのトルク差がなくなるように制御す
るものである。またロードバランス不惑帯制御回路１２
はロードバランス制御回路１１のロードバランス制御を
一時停止するためのものでありロードバランス不惑帯修
正制御回路１６からの出力信号に基づき不惑帯領域を広
くあるいは狭く可変する機能を有しその可変値に相当す
る速度設定値が△Ｎ，および△Ｎ２として上ロール速度
設定回路”および下ロール速度設定回路２の他入力端子
に入力されるように構成されている。このように構成さ
れるものであるから圧延板に反りが生じない場合には上
下ロール計によって予め設定された上下ロール回転数設
定値に基づき上下ロール速度設定回路１，２、上下ロー
ル電流制御回路３．４、上下ロール電圧制御回路５，６
、上下ロールサィリスタ装置７，８、上下ロール駆動モ
ー夕９，１０の系賂をもって設定値に上下ロールが回転
する。

いま、圧延板に反りを生じた場合には上下ロール負荷率
計２１，２２からの出力に基づき負荷率判定論理回路１
３において区分されたレベル範囲が検出されロードバラ
ンス不惑帯設定回路１４によってロードバランス不惑帯
領域がロードバランス不感帯修正制御回路１６に出力さ
れ現在のロードバランス不惑帯と比較されその比較値が
ロ−ドバランス不感帯制御回路１２に出力されロードバ
ランス不感帯制御回路１２においては現在のロードバラ
ンス不惑帯に対して疹正を加えその修正値が上ロール速
度設定回路１および下ロール速度設定回路２に出力され
る。その場合には上ロール速度設定回路１および下ロー
ル速度設定回路２からの出力信号はロ−ドバランス制御
回路１１に出力されてもロードバランス制御作用はロー
ドバランス不惑帯制御回路１２によってロックされてし
まう。したがって本実施例によれば上下ロール駆動モー
タの負荷率の許容範囲内において上反りおよび下反りを
修正制御することができる。

また本実施例によれば上反りによる設備の破損や圧延能
率の低下また下反りによる設備の破壊、圧延材の品質低
下といったことを大幅に改善することができる。

以上説明したように本発明によれば上下ロールの駆動モ
ータの負荷率の最大許容範囲内で圧延時の上反り・下反
りを適確に修正することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧延状況を示す漠式図、第２図は本発明の実施
例を示す回路図である。 １・・・上ロール速度設定回路、２・・・下ロール速度
設定回路、３・・・上ロール電流制御回路、４・・・下
ロール電流制御回路、５…上ロール電圧制御回路、Ｓ・
・・下ロール電圧制御回路、７・・・上ロールサィリス
タ装置、８・・・下ロールサィリスタ装置、９・・・上
ロール駆動モータ、１０・・・下ロール駆動モータ、１
１・・・ロードバランス制御回路、１２・・・〇ードバ
ランス不惑帯制御回路、１３・・・負荷率判定論理回礎
、１４・・・ロードバランス不惑帯設定回路、１５・・
・負荷率上昇警報器、１６・・・ロードバランス不感帯
修正制御回路、１７・・・ロードバランス不感帯検出回
路、１８・・・比較器、１９・・・上・下ロール回転数
指令回路、２０・・・上下ロール回転数設定回路、２１
・・・上ロール負荷率計、２２・・・下ロール負荷率計
。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上ロールと下ロールの周速差による上下ロールのト
   ルク差をなくし負荷バランスを保持するロードバランス
   制御機能を有し圧延時に圧延板に上反り又は下反りを生
   じた場合には上ロールと下ロールのトルク差の一定範囲
   内で前記ロードバランス制御動作を停止する不感帯を設
   け該不感帯において上ロール及び下ロールの回転数を相
   反する方向に制御することによって上反り又は下反りを
   修正する圧延板の上反り、下反り修正制御装置において
   、上記ロードバランス制御の不感帯を上下駆動モータの
   負荷率に対応して可変できるようにしたことを特徴とす
   る圧延板の上反り・下反り修正制御装置。