JPS6182914A

JPS6182914A - 圧延ミル列における材料の連続的移動の自動制御方法および装置

Info

Publication number: JPS6182914A
Application number: JP60208570A
Authority: JP
Inventors: ワルター・オソイング
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1984-09-21
Filing date: 1985-09-20
Publication date: 1986-04-26
Also published as: EP0175679A3; ATA301084A; EP0175679A2; AT381250B

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、各圧延ミルスタンドを作動させるための自動
制御式回転油圧モータを有する圧延ミル列において、材
料の連続移動を自動的に制御する方法および装置に関し
、さらに詳細には、各圧延ミルスタンドに対して各スタ
ンドを出る材料の引張り力により変化する物理的パラメ
ータを決定するとともに、前記パラメータの目標値から
の偏差に従って回転油圧モータの速度を制御する前記方
法および装置に関する。

〔従来の技術〕

圧延ミル列においては、圧延ミルスタンドを駆動するの
に油圧モータを使用する方が電動機を使用するより好ま
しい。これは、はずみ車効果がはるかに小さく、そのた
めより迅速に自動制御ができるからである。

圧延中の材料の公差を最小にするためには、圧延ミルス
タンド間の材料の引張り力は最小としなければならない
。

圧延中の材料の引張り力を自動的に制御する方法につい
ては２種々提案されている。

たとえば、オーストリア国特許明細書第３５６．６２２
号に開示されている公知の方法では、各回転油圧モータ
はそれぞれポンプを有しているが、制御変数は回転油圧
モータの油圧であり、目標値との偏差に応じての制御は
１次続の圧延ミルスタンドを駆動するモータのポンプ排
出量を変えることによって行なわれる。

各回転油圧モータにそれぞれポンプを結合しなけばなら
ないこの方法は、多大の費用を要するものである。

そして、モータではなくポンプが制御されるよう構成さ
れているために、自動制御の力学は悪影響を受ける。

さらに、自動制御が２つの圧延ミルスタンド間ですなわ
ち−のミルスタンドと、そのつぎのミルスタンドにかけ
て行われるので、これらのミルスタンド間を移動してい
る材料は制御系の一部を構成することになる。

直流モータによって駆動される圧延ミルは、オーストリ
ア国特許明細書第３７１，０２９号において開示されて
いる。

この圧延ミルでは、材料速度とロールの周速との差が各
ミルスタンドで測定され、駆動装置の自動制御用パラメ
ータとして用いられる。

好ましくない長手方向の力が生じるのを避けるために、
圧延トルクと圧延荷重との商を自動制御のための制御変
数として用いることが、西ドイツ国特許公報第１２７９
５８９号に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、非常に信顔性が高（、かつ材料の目標
引張り力との偏差に対応してモータ速度を迅速に変更す
ることのできる自動制御方法および装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明は１回転油圧モータ
が一定の圧力下に流体の供給を受け、モータの調節、た
とえばモータの斜板カムの傾斜角度の調節によって自動
的に制御されるとともに。

各圧延ミルスタンドに結合されている回転油圧モータが
、該スタンドに対して予め定められている制御変数に従
って公知の方法で自動的に制御されることを特徴とする
ものである。

〔作　　用〕

本発明によれば、自動制御の力学が改善され。

その結果、圧延を受けた材料の品質はさらに均一なもの
となる。

特に好ましい効果は、使用される回転油圧モータがほん
の小さい駆動’ｊｒ、しか持たないという事実によるも
のである。

荷重ピークはアキュムレータの使用によって補償される
。したがって、荷重は均一化され、荷重変化に対する適
合が達成される。装置に要する費用も節約される。

前記ミルスタンドのそれぞれの自動制御に必要とされる
目標値は節単な方法で決定される。

′　すなわち、各ミルスタンドにおける圧延作業の□開
始時に決定されるパラメータは、そのミルスタンドのそ
れ以後の作業の間口動制御の目標値として公知の方法で
記憶される。

自動制御に対する温度の影響は、公知の方法と同じよう
に、制御変数を、圧延ミルスタンドの圧延ロールの周速
度と圧延ミルスタンドに入る材料の速度との差とするこ
とによって最小とすることができる。

本発明による方法は、自動的に制御可能な回転油圧モー
タを各圧延ミルスタンドと結合し、材料の引張り力によ
って変化する物理的パラメータを決めるセンナを設けた
装置によって実施される。

本発明によれば、この装置は、各圧延ミルスタンドがそ
れに結合された回転油圧モータを有し。

このモータが定圧の流体供給を受けるとともに該モータ
の調節、たとえばモータの斜板カム、傾斜角度の調節に
よって制御可能であり、各圧延ミルスタンドが該圧延ミ
ルスタンドに対して決められた制御変数に従って、圧延
ミルスタンドを駆動するモータ速度を自動制御するため
のフィードバックループを存していることを特徴とする
。

〔実　施　例〕

以下、添付の図面に基づいて２本発明の実施例を具体的
に説明する。

第１図は、圧延ミルスタンド１を示す。

この圧延ミルスタンド１は、圧下機構２とともに駆動軸
支持装置３．駆動軸４．ビニオン駆動装置５．中間伝動
装置、および回転油圧モータ７とから構成される。

この圧延ミルスタンドは、断面が円形または４角形の棒
状材料、あるいは、材料の断面または断面係数が過剰で
あるかまたはほんの限られた空間が使えるに過ぎないた
め、ループを形成することはなく圧延するのであれば偏
平または管状材料を圧延するために、ブレークダウン列
、圧延列、中間列および仕上げ列に使用することができ
る。

このような圧延ミルスタンドの作業において。

本発明による自動制御が使用される。

第２図に示す配列において２回転油圧モータ７は、中間
伝達装置６．ビニオン駆動装置５等を介して圧延ミルス
タンドｌのロールを駆動する。

速度は、モータ７の斜板カムの傾斜角を調整することに
よって制御される。

この目的のために、油圧アキュムレータが最終制御要素
８として設けられ、比例制御弁９により制御される。

回転油圧モータ７、最終制御要素８および比例制御弁９
は２図示のように、圧力ライン１０．吸込ライン１１お
よび漏出オイルライン１２に接続される。

圧力アキュムレータ１３は、圧力ライン１０に接続され
る。

モータ速度は、タコメータ・ジェネレータ１４により絶
えず測定される。

角度位置センサまたはシンクロ・トランスミッタ１５は
、絶えずモータ７の斜板カムの傾斜角を検出する。

検出されたパラメータを示す信号は、制御部１６に与え
られる。

この制御部１６は、設定点入力のための制御入力端子１
７を有し、これには目標値を示す信号が与えられる。

第３図に示す２つの圧延ミルスタンド１．ｌ。

は、矢印Ａで示されるように９図面の左から右へ連続的
に移動する材料１８を圧延する圧延ミル列の一部を構成
する。

各圧延ミルスタンドは、第２図に示すような制御可能な
駆動機構を有している。この駆動機構については、繰り
返し詳細を延べることはしない。

各圧延ミルスタンドは、それぞれ自動制御システテム１
９．１９’　を有する。

マスター制御システム２０は、圧延ミル列全体に結合さ
れている。

時々刻々の圧延荷重ｆｗを計測するピックアップ２１は
、圧延ミルスタンドｌ、１゛のそれぞれに設けられる。

このピックアップ２１によって検出したの出力信号は、
平均化回路２２を介して自動制御システム１９に与えら
れる。さらに、この自動制御システム１９は２乗算器２
３をも有している。

乗算器２３には５回転油圧モータ７の斜板カムの傾き角
度αの関数ｆ（α）である信号が与えられる。

乗算器２３に与えられる第２の入力系は９回転油圧モー
タ７の圧力差に比例する信号Δｐである。

乗算器２３は、圧延トルクＭｗの測度である信号Ｍ　Ｗ
　＝Δｐｘ巨α）を発生する。

この信号Ｍｗと、圧延荷重Ｆｗを示す信号は。

商形成回路２４に与えられ、商形成回路２４は。

商Ｑ　＝　Ｍ　ｗ　／　Ｆ　ｗを演算する。

圧延トルクＭｗは、極めて温度に左右され易いのに対し
、上記部から成る制御変数は、温度にほとんど影響され
ないので、この商は、材料の引張り力の自動制御用制御
変数として使用される。

信号Ｑは、メモリ２５と、スイッチ２６に与えられる。

メモリ２６の出力信号Ｑ８と、信号Ｑとは比較器２７に
与えられる。

この比較器２７の出力は、アナログ加算器２日を介して
制御部１６の制御入力端子１７に与えられる。

マスター自動制御システム２０は、アナログ加算器２８
，２８゛・・・を介して全てのモータ制御部１６．１６
”・・・に作用するようになっている。

本発明による自動制御システムの作用モードはつぎのよ
うに説明することができる。

すなわち、第１の圧延ミルスタンド１における棒状材料
の圧延開始時に、商Ｍ　ｗ　／　Ｆ　ｗが決定され、目
標値Ｑ、としてメモリ２５に記憶される。

圧延ミル列の作業の間、パラメータＱ＝ＭＷ／ＦＷは、
圧延ミルスタンドを出る材料が引張り力を受けない時の
目標値Ｑ、と絶えず比較される。

材料１８が引張り力、あるいは圧縮を受けると同時に、
商Ｑは変化し、比較器２７は出力信号を制御部１６に与
え、ついで商が長手方向の力がないことを示すまでモー
タ速度が変更されることになる。

このような自動制御は、圧延されている材料の長さに亘
って、各圧延ミルスタンドでおこなわれる。

必要であれば駆動手段を制御するためのマスター自動制
御システム２０に、各自動制御システム１９．１９′・
・の状態を伝え、アナログ加算器２８．２８’を介して
、より高度の制御または自動制御を行うようにしてもよ
い。

各圧延ミルスタンドには１分配制御システムを設けても
よい。これは、駆動手段用のマスター自動制御システム
２０に、さらに他のパラメータを導入し、自動制御にさ
らに他の影響う与えるために使用される。

第４図は、異なる制御変数を用いる点を除いては、第３
図のものと同様の自動制御システムを示す。同じ部分に
ついては、第３図と同一の符号で示す。

各圧延ミルスタンド１，１′において、材料１８の速度
は、好ましくは非接触型の速度検出センサ２９により計
測される。

この速度検出センサ２９により与えられる信号は、材料
が圧延ミルスタンドに入る時の時々刻々の速度■、を表
す。

乗算器３０では、圧延ロールの有効周速度Ｖｕが、圧延
ロール速度Ｎｏを示す信号と、圧延ロール径Ｄｗｅを示
す信号とから決定される。

演算回路３１では、正規化された速度差（Ｖｕ−ＶＨ）
／Ｖｕが計算される。

このパラメータは、自動制御のための制御変数として用
いられる。

速度差は、相隣る圧延ミルスタンド間の材料における引
張り力、あるいは圧縮力の測度である。

本発明による自動制御のこの実施例においても。

各圧延ミルスタンドのための目標値は、メモリ２５に記
憶される。

この目標値は、材料がつぎの圧延ミルスタンドに圧迫さ
れず未び圧延を受けていない、圧延ミルスタンドにおけ
る圧延作業の開始時に計測された値（Ｖｕ−Ｖ、）／Ｖ
ｕから成る。

任意の圧延ミルスタンドで圧延作業が開始されると、長
手方向の力がないことを示す記憶されている速度値が、
つぎの先行する圧延ミルスタンドで得られるよう、自動
制御システムによって該圧延ミルスタンドの速度が変更
される。

続く圧延ミルスタンドの速度は、他の圧延ミルスタンド
間で長手方向の引張り力、あるいは圧縮力が発生しない
ように、同様の方法（順次調整）で演算された速度差に
よって調整される。

この順次制御は、駆動手段用のマスター制御システム２
０によって行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、圧延ミル列の長手方向から見た圧延ミルスタ
ンドと関連駆動手段とを示す概要図、第２図は、公知の
一圧延ミルスタンドの駆動手段と制御手段とを示す基本
回路図、第３図は、制御量が圧延トルクと圧延荷重の商
から成る本発明の自動制御システムを示す基本回路図、
第４図は制御量が圧延ロールの周速と、圧延ミル列に入
る材料の速度との差から成る１本発明の他の実施例を示
す第３図と同様の図である。１．１′・圧延ミルスタンド。２・・・圧下機構、３・・・駆動軸支持装置４・・・駆
動軸、　　５・・・ビニオン駆動装置６・・・中間伝達
装置。７・・・回転油圧モータ。８・・・アキュムレータ。１４・・・タコメータ・ジェネレータ。１５・・・シンクロ・トランスミッタ。１６・・・制御部、１８・・・材料１９・・・自動制御システム。２０・・・マスター自動制御システム。２Ｉ・・・ピックアップ、２２・・・平均化回路２３・
・・乗算器、２４・・・商形成回路２５・・・メモリ、
２７・・・比較器２８・・・ア介ログ加算器。２つ・・・速度検出センサ特許出願人　フェーストーアルピーネ・アクチェンゲゼ
ルシャフト代　理　人　弁理士　幸　　１）　全　　弘２１コｔ５
６７

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被圧延材料の移動路に直列に配設されるとともに
、自動制御可能な回転油圧モータをそれぞれ備えた複数
個の圧延ミルスタンドから構成される圧延ミル列におけ
る、材料の連続的移動を自動的に制御する方法であって
、相隣る圧延ミルスタンド間の材料の引張り力によって
変化する物理的パラメータを、前記圧延ミルスタンドの
それぞれに対して決定し、かつ上記回転油圧モータの速
度を、前記パラメータの時々刻々の値の、各目標値から
の偏差によって自動的に制御するに際し、前記回転油圧モータのそれぞれに定圧流体を供給すると
ともに、前記回転油圧モータのそれぞれの速度を、該回転油圧モ
ータにより駆動される圧延ミルスタンドに対する前記パ
ラメータの目標値と時々刻々の値との間の差に従って前
記回転油圧モータを調節することより制御することを特
徴とする圧延ミル列における材料の連続的移動の自動制
御方法。
（２）前記回転油圧モータのそれぞれが調整可能な傾斜
角を持つ斜板カムを備えた圧延ミル列に適用され、前記
回転油圧モータのそれぞれの速度が前記傾斜角を調整す
ることによって制御される特許請求の範囲第１項に記載
の圧延ミル列における材料の連続的移動の自動制御方法
。
（３）前記パラメータは、前記圧延ミルスタンドのそれ
ぞれに対して、該圧延ミルスタンドにおける上記材料の
圧延開始時に決定され、前記圧延ミルスタンドのそれぞ
れにおいて上記材料の圧延開始時に決定される前記パラ
メータは、その後、該圧延ミルスタンドを駆動する前記
回転油圧モータの自動制御のための目標値として用いら
れる特許請求の範囲第１項に記載の圧延ミル列における
材料の連続的移動の自動制御方法。
（４）前記物理的パラメータは、圧延トルクと圧延荷重
の商である特許請求の範囲第１項に記載の圧延ミル列に
おける材料の連続的移動の自動制御方法。
（５）前記物理的パラメータは、圧延ミルスタンドの圧
延ロールの周速と、材料が該圧延ミルスタンドに入る時
の速度との差である特許請求の範囲第１項に記載の圧延
ミル列における材料の連続的移動の自動制御方法。
（６）前記物理的パラメータは、圧延ミルスタンドの圧
延ロールの周速と、材料が該圧延ミルスタンドに入る時
の速度との間の正規化された差である特許請求の範囲第
１項に記載の圧延ミル列における材料の連続的移動の自
動制御方法。
（７）被圧延材料の移動路に直列に配列されるとともに
、自動制御可能な回転油圧モータをそれぞれ備えた複数
個の圧延ミルスタンドから構成される圧延ミルスタンド
列における、材料の連続的移動を自動的に制御する装置
であって、前記圧延ミルスタンドのそれぞれに対して、
前記圧延ミルスタンドに隣接する前記材料の引張り力に
よって変化する物理的パラメータを決定するセンサと、
パラメータの目標値を示す信号を与えるための設定点記
号発生器とを含む自動制御装置において、前記圧延ミル
スタンドのそれぞれに結合されるとともに、それぞれが
該圧延ミルスタンドに結合された回転油圧モータの速度
を、該モータにより駆動される圧延ミルスタンドの前記
パラメータの目標値と、時々刻々の値との差に従って前
記回転油圧モータを調節することによって制御する複数
個のフィードバックループが設けられていることを特徴
とする圧延ミル列における材料の連続的移動の自動制御
装置。
（８）材料を連続的に圧延する圧延ミル列であって、該
材料の移動路に直列に配設される複数個の圧延ミルスタ
ンドと、前記圧延ミルスタンドのそれぞれを駆動するた
めの、複数個の自動制御可能な回転油圧モータと、前記
圧延ミルスタンドのそれぞれに結合され、結合されたス
タンドに対して、該スタンドを出る前記材料の引張り力
によって変化する物理的パラメータの時々刻々の値を決
定するようにされた複数個のセンサと、前記圧延ミルス
タンドのそれぞれに結合され、該結合されたスタンドに
対して前記パラメータの目標値を示す信号を与えるよう
にされた複数個の設定点発生器とを備えた圧延ミル列に
おける材料の連続的移動の自動制御装置において、油圧
システムが、流体を定圧下に前記回転油圧モータのそれ
ぞれに供給するために設けられるとともに、前記圧延ミ
ルスタンドのそれぞれに結合され、それぞれが該圧延ミ
ルタンドに結合された回転油圧モータの速度を、該回転
油圧モータにより駆動される圧延ミルスタンドの前記パ
ラメータの目標値と、時々刻々の値との差に従って前記
回転油圧モータを調整することによって制御する複数個
のフィードバックループが設けられていることを特徴と
する圧延ミル列における材料の連続的移動の自動制御装
置。