JPS6316806A - 多段クラスタ圧延機における板形状制御方法 - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明は多段クラスタ圧延機おける板形状制御方法に関
する。

［従来の技術］ 多段クラスタ圧延機は大きな形状修正能力を有するため
、プリセット誤差が大きいと、逆に板形状不良、絞り込
み等の操業トラブルの原因となり、早期にプリセラ）ｆ
ｆ差を修正する必要がある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、圧延機の低速領域においてはロールバイ
ト部における板形状変化が形状検出器により検出される
まで、に板の移送時間を要するため、検出された板形状
と目標板形状の偏差により形状修正装置を操作すると、
ロールバイト内における板形状と検出される板形状が異
なるため、最悪の場合は逆方向の操作を行なうことにな
り、板形状不良、絞り込み等の操業トラブルを引き起こ
してしまう、このためゲインを小さくし、低い応答性に
て操業を行なっているのが現状である。

なお、従来の多段クラスタ圧！ＩＬ機における板形状制
御方法は、例えば特開昭５８−８１９０？号に示される
ように、圧延機出側に設けた板形状検出器が検出する板
形状とり、えられた１１標板形状および圧延条件により
、分割バックアップロールのロールクラウン、ワークロ
ールおよび中間ロールのロールペンディング力の修ｌＥ
μを演算するにすぎず、前記の移送時間による影響は考
慮されていない。

本発明は、前記の問題点に対処しようとするものであり
、広範囲の圧延条件に対応して、低速領域から速い応答
性を実現し、良好な板形状を得るような多段クラスタ圧
延機における板形状制御方法を提供することを目的とす
る。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明に係る多段クラスタ圧延機における板形状制御方
法は、板形状の検出装置と複数の形状修正装置とを備え
た多段クラスタ圧延機により金属板を圧延するに際し、
前記各形状修正装置の修正量を操作量とし、前記形状検
出器による形状検出値に基づいて形状演算部にて算出さ
れた複数の形状パラメータを出力として、制御回路を構
成するとともに、予め設定した板形状推定モデルにより
操作量から形状パラメータ推定値を出力し、前記制御回
路において、形状パラメータ実測値と、形状パラメータ
推定値を板がロールバイトから形状検出器に至るまでの
移送時間だけ遅らせた信号との差に基づいて、形状パラ
メータ推定値に補正を加え、該補正された形状パラメー
タ推定値と形状［目標値との偏差を操作量演算部に入力
し、その出力を操作量とするとともに、該出力を前記推
定モデルに入力することにより形状パラメータを各々の
目標値に一致させるようにしたものである。

［作用１ 本発明によれば、圧延中における修正装置の修正量を操
作量とし、形状検出器により検出される形状パラメータ
を出力として制御回路を構成し、個々の回路において形
状検出値と、形状推定モデルによる形状推定値を板がロ
ールバイトから形状検出器に至るまでの移送時間だけ遅
らせた値とを比較することにより、形状Ｍ１定が正しく
行なわれているかどうかの確認を行ない、推定誤差が生
じている場合、あるいは新たな外乱が加わった場合、両
者の差に基づいて該形状推定値に補正を加え、上記補正
を含んだ形状推定値と形状目標値との偏差を操作量演算
部に入力し、その出力を操作量とするとともに、形状検
定モデルに入力することにより形状パラメータを各々の
目標値に一致させることとなる。

したがって、広範囲の圧延条件に対応して、低速領域か
ら速い応答性を実現し、良好な板形状を（りることが可
能となる。

［実施例］ 本発明の詳細な説明にあたり、本出願人が先に提案した
特願昭８０−９７９８０号に係る発明中にて示した形状
パラメータを用いて説明する。

先ず、形状パラメータの算出方法について以下に説明す
る。板形状は、＆幅方向位置ｘでの板の伸び歪分布β（
冨）に対応する４次直交関数の各係数ＡＯ”Ａ４を（１
）式によって演算し、ＡＯ〜（ｉ＝０〜４） ただし、φ０〜φ４は４次直交関数であり、それぞれ（
２）弐〜（６）式で表わされる。

φ０　（重）＝ａ　　　　　　　　　　　　　　（２）
φ　１　　（冨）＝ｂｘ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　（３）φ２　　（ｘ）＝ｃｘ２＋
ｄ　　　　　　　　　　（４）φ　＊　　　（ｘ）＝＝
ｅｘ　　３　＋ｆｘ　　　　　　　　　　　　　　　　
　（５）φ　４　　　（ｘ）＝ｇｘ’　　＋ｈｘ　　２
　＋ｋ　　　　　　　　　　（６）また、（２）弐〜（
６）式中の係数ａ−にはのようになる。

β　（１）”Ｍ　　Ａ、φ、＋Ａ、φ、＋Ａ２φ２＋　
Ａ３φ３＋　Ａ４φｌｆ　　（８）（８）式から認めら
れるように、係数Ａ＋は片伸びの大きさを表わし、１次
モード係数と定義する。係数Ａ２は中伸びおよび端伸び
の大きさを表わし、２次モード係数と定義する。係数Ａ
３は非対称伸びの大きさを表わし、３次モード係数と定
義する。係数Ａ４は中端伸びおよびクォーターバックル
の大きさを表わし、４次モード係数と定義する。係数Ａ
ｏはここでは物理的意味を持たない。

以下、本発明について几体的に説明する。

前述したように、板形状制御においては、ロールバイト
内の板形状と形状検出器により検出される板形状の時間
的不・致により、制御を行なうとかえって形状を乱す場
合がある。

そこで未発Ｉ４では、形状を本出願人が先に提案した前
記特願昭６０−０９７９［１０号にて示した（１）式に
よって直交関数の各係数ＡＯ”　Ａ　４で表わし、Ａ＋
　、Ａ２．Ａ４を各々圧ドレベリング装置、中間ロール
ベンディング装置、バックアップロールクラウン調整装
置により以ドの操作を行なって、目標値Ａ１．Ａ２”、
Ａ４”に一致させる。

木 圧下レベリング装置、中間ロールベンディング装置およ
びバックアップロールクラウン調整装置の各操作量ｕ＋
、　２．ｕ４に対する、変形紙抗、板幅等の圧延材条件
および圧延荷重、圧延速度等の圧延条件下でのロールバ
イト部における板形状の変化量を推定できる形状推定モ
デルＧ１、Ｇ２．Ｇ４を数式モデルあるいは実験により
求め、例えば伝達関数で（９）式のように表現す（ここ
でＫｉは各操作量から形状への形状影響係は各形状パラ
メータＡｉが操作端よりロールバイト部で実現されるま
での時間遅れを表わす時定数である。） また、被圧延材の材質、板幅、板厚および圧下率と圧延
荷重との関係並びに圧延荷重、ワークロールクラウン量
、バックアップロールクラウン量、中間ロールペンディ
ングカとの関係をそれぞれ記憶しておき、圧延開始前に
は、被圧延材の情報、および前記関係に基づき、バック
アップロールのクラウン礒および中間ロールペンディン
グカの目標板形状に対する最適値を計算して、各々をプ
リセットする。

また、圧延中においては、修正装置の修正量を操作量と
し、形状検出器により検出される形状パラメータを出力
として、互いに重複しない操作量と出力とで制御回路を
構成し、個々の回路において形状検出値と、形状推定モ
デルによる形状推定値を板がロールバイトから形状検出
器に至るまでの移送時間だけ遅らせた値とを比較するこ
とにより、形状推定が正しく行なわれているかどうかの
確認を行ない、推定誤差が生じている場合、あるいは新
たな外乱が加わった場合、両者の差に基づいて該形状推
定値に補正を加え、上記補正を含んだ形状推定値と形状
目標値との偏差を操作量演算部に入力し、その出力を操
作量とするとともに、形状推定モデルに入力することに
より形状パラメータを各々の１１標偵に一致させる。

第１図は本発明による多段クラスタ圧延機の板形状制御
方法を中間ロールベンディング装置によるＡ２制御に実
施した例を示す、なお、ｌは圧延材、２はワークロール
、３は中間ロール、４はバックアップロールである。

５は形状検出器であり、圧延材１の形状を検出し、板幅
方向位置Ｘ（両端を±１に正規化）での伸び率分布β（
冨）を演算装置に２０に出力する。

演算装置２０の形状演算部２１は伸び率分布β（菫）を
直交関数の各係数ＡＯ”　Ａ　４　に変換する。

ｌＯは中間ロールベンディング制御装置であり、操作量
演算部２２およびプリセット演算部２６の指令によって
中間ロールペンディングカを任意の値に設定する０図示
してはいないが、圧延材ｌの情報、予測圧延荷重および
ワークロールクラウンにより、バックアップロールクラ
ウンをプリセットする。また、圧延条件によりプリセッ
ト演算部２６から中間ロールペンディングカＵ、をギ プリセットし、形状目標値Ａ２および形状推定モデルの
に２．Ｔ２を設定する。圧延を開始すると形状検出器５
から形状演算ｆｉ２１を通して板形状Ａ２が検出される
。制御開始時、形状推定値は、Ａ　２　＝　Ａ　２　Ｌ
　＝　０であるから加算点ｔｏｏ　、　ｔｏｔおよび補
正量修正演算部２５を通り、形状目標値へ−と加算点１
０２において比較される。補正量修正演算部２５は、圧
延機に加わる外乱を速く収束させるために設けたもので
ある。加算点１０２の偏差ｅ２を操作量演算ｉ’１１２
２に入力し、ＰＩ演算等を行なって操作量ｕ２を中間ロ
ールベンディング装［１０に出力する。ロールバイトか
ら形状検出器５までの距離を見、圧延速度をＶとすると
、該操作量ｕ２によるロールバイト部における形状変化
が形状検出器５において検出されるまでに１　／　ｖの
移送時間が存在する。したがってこの間、該操作５１　
ｕ　２により形状は変化しているが。

形状検出器５には検出されていないため、上記偏差ｅ２
が出力され時間とともに−に記ｕ２は過大な操作酸とな
る。この現象をなくすために、形状推定モデルＧ２に上
記操作にｕ２を入力し、形状推定値Ａ　２　＝　Ｇ　ｕ
　２を加算点１００に加えることにより、上記偏差ｅ２
を補正している。また、形状検出器５は一定時間間隔毎
に出力するため、遅延演算部２４において、前述の移送
時間１　／　ｖの間、形状推定値Ａ２を遅らすとともに
、形状検出器５の出力間隔に同期させて加算点１０１に
おいて、形状検出器と比較することにより、外乱による
新たな形状偏差および形状推定誤差を修正する。

なお、図において３１．３２は形状信号、３３は圧延条
件信号である。

なお、圧下レベリング装置によるＡ＋開制御よびバック
アップロールクラウン調整装置によるＡ４御制について
も、第１図と同様に、中間ロールベンディング装置およ
び形状推定モデルＧ２を、各々圧下レベリング装置、バ
ックアップロールクラウン調整装置およびＧ１．Ｇ４に
変更すればよい。

また、本発明は全圧延速度において有効であるが、高速
圧延時、たとえば２００■ｐ−以上においては従来技術
と比較し、顕著な効果は得られないので、高速圧延時に
おいては（９）式でｋｉ＝ｏとし、形状検出器より検出
される形状Ａｉを直接形状［１標値Ａｉと比較し、その
偏差により制御を行なってもよい。

［発明の効果］ 以にのように、未発１５１に係る多段クラスタ圧延機に
おける板形状制御方法は、板形状の検出装置と複数の形
状修１Ｆ装置とを備えた多段クラスタ圧延機により金属
板を用地するに際し、前記各形状修正装置の修正績を操
作酸とし、前記形状検出器による形状検出値にノ＾づい
て形状演算部にて算出された複数の形状パラメータを出
力として、制御回路を構成するとともに、予め設定した
板形状推定モデルにより操作にから形状パラメータ推定
値を出力し、前記制御回路において、形状パラメータ実
測値と、形状パラメータ推定値を板がロールバイトから
形状検出器に至るまでの移送時間だけ遅らせた信号との
差に基づいて、形状パラメータ推定値に補止を加え、該
補＋Ｆ、された形状パラメータ推定値と形状目標値との
偏差を操作量演算部に入力し、その出力を操作酸とする
とともに、故山力を前記推定モデルに入力することによ
り形状パラメータを各々の目標値に一致させるようにし
たものである。したがって、広範囲の圧延条件に対応し
て、低速領域から速い応答性を実現し、良好な板形状を
得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。 １・・・圧延材、５・・・形状検出器、ｌＯ・・・中間
ロールベンディング制御装置、２０・・・演算装置、２
１・・・形状演算部、２２・・・操作量演算部、２３・
・・形状推定演算部、２４・・・遅延演算部、２５・・
・補正量修正演算部、２６・・・プリセット演算部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）板形状の検出装置と複数の形状修正装置とを備え
   た多段クラスタ圧延機により金属板を圧延するに際し、
   前記各形状修正装置の修正量を操作量とし、前記形状検
   出器による形状検出値に基づいて形状演算部にて算出さ
   れた複数の形状パラメータを出力として、制御回路を構
   成するとともに、予め設定した板形状推定モデルにより
   操作量から形状パラメータ推定値を出力し、前記制御回
   路において、形状パラメータ実測値と、形状パラメータ
   推定値を板がロールバイトから形状検出器に至るまでの
   移送時間だけ遅らせた信号との差に基づいて、形状パラ
   メータ推定値に補正を加え、該補正された形状パラメー
   タ推定値と形状目標値との偏差を操作量演算部に入力し
   、その出力を操作量とするとともに、該出力を前記推定
   モデルに入力することにより形状パラメータを各々の目
   標値に一致させることを特徴とする多段クラスタ圧延機
   における板形状制御方法。