JPS6363517A - 蛇行制御方法 - 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〕 本発明は、圧延材の幅端部位置を検知することによって
蛇行量を求めながら蛇行制御を行う方法に関し、特に平
常時から手動介入に移行したときの制御に係る。

〔従来の技術〕

圧延作業においては、圧延中の条件によって圧延材がロ
ールの中央に留まることができずに第３図に示す如く圧
延の進行とともにロール端部の方へ移動してしまう現象
がよく知られており、蛇行と呼ばれている。

ここで、圧延材の蛇行について簡単に説明すると、第４
図のように、何等かの原因で圧延材ＭがワークロールＷ
の中央から右側へ寄ってしまった状態になると、第４図
のように、ロールギャップが左右で不均一となり、右側
のギャップが左側よりも広くなる。しかるにワークロー
ルＷの周速はその長手方向に一様であるにもかかわらず
右側の方のギャップが広いので、単位時間当りの圧延材
の体積流量は右側の方が大きくなる。また入側での圧延
材の厚さが左右対称であるとすれば、より大きい体積流
量の側では材料がより早く引込まれることになる。この
結果、第３図に示すように圧延材Ｍは入側で右側へ寄っ
てゆき（Δｘ）、出側ではキャンバ（Δｙ）が発生する
。そのため、ロールギャップの左右差も更に大きくなり
、圧延材Ｍは更に急速に右端へ近づいてゆき、蛇行とい
う現象が起る。それと共にキャンバも増大する。

かかる蛇行およびそれに伴うキャンバを防止するため、
圧延材に凸クラウンがつくような条件で圧延することが
効果的である。しかし、近年圧延材の品質向上、歩留り
向上の要求が厳しくなるとともに、凸クラウンをできる
だけ減らし長手方向、幅方向共に均一な厚さ分布をもつ
ように圧延することが要求されている。しかし、このよ
うな条件では圧延材の蛇行を発生させやすく、安定した
操業は難しい。

そこで、上記蛇行を防止する手段の１つとして、圧延材
が蛇行すると、左右のロードセルＲ１，Ｒ２（第４図参
照）にかかる力が変化するので、これを検出して蛇行を
知り、荷重の増えた側のロールギャップを狭くするよう
に圧下装置を動かして防止しようとする差荷重方式が提
案されている。

しかし、上述の手段では、蛇行による荷重出力変化と圧
下装置を操作したことによる荷重変化が重なってしまう
等の不具合があり、制御系が不安定で発散振動を起し易
く、又精度も不充分で、しかも制御範囲が狭く、実用に
耐えないという欠点がある。

そこで、本願発明者等は上記問題点を解消するために、
例えば、特願昭５８−６５１０９号明細書に示すような
蛇行制御手段を提案した。この蛇行制御手段では、圧延
機入側の作業側、駆動側に、圧延材の幅端部位置を検出
する蛇行量検出器の出力信号の差を演算して蛇行量を求
める演算器と、圧延材目標位置を与える設定器とを設け
、前記演算器の出力信号と設定器の目標信号とを比較演
算する装置と、該装置で得られた信号を処理して作業側
と駆動側の圧下修正信号として出力する装置とを備えて
成り、該圧下修正信号により作業側、駆動側の圧下位置
を変更させることとしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般に、自動蛇行制御を行っているとしても、オペレー
タが圧延材の左右形状を目視したり、蛇行状況を監視し
て、介入が妥当だと判断する結果、手動によってロール
のレベリング修正を行ったり、蛇行制御を一時的に停止
させたりすることがある。

しかるに、上記従来方式は、蛇行制御から手動介入に移
行したとき、何を基準として手動介入を行うか開示して
いない。

そこで、手動介入時において、蛇行調節器の出力である
左右圧下修正信号を一時手動介入終了時まで記憶し、こ
の左右圧下修正信号を基に手動介入を行うと、後記の理
由によって適切な蛇行制御を行い得ない。

なお、手動介入時には先の蛇行制御終了時における左右
圧下修正信号を基準として、手動介入による左右圧下位
置修正分を加えろように介入しないと、ロールギャップ
が急変しトラブルの原因となる。

この制御移行方法は、数式的に表現すると次の通りであ
る。すなわち蛇行制御中における蛇行調節器の出力であ
る左右の圧下修正信号を、Δ５ｄｔ（ｔ）とすると、左
右圧下制御装置での左右のレベリング修正による実際の
圧下位置の変化分（レベリング量）ΔＳイ、ΔＳ、（ｍ
は駆動側、ｆは作業側を意味する）は、それぞれ次の通
りとなる。

ΔＳイーΔ５ｄｆ（ｔ）　　　ΔＳ、−−Δｓ　ｄｔ　
（ｔ）・・・（１）そして、手動介入が１＝１０で行な
われたとすると、それ以降における左右圧下位置制御装
置での左右圧下位置の変化分（レベリング量）ΔＳ、。

ΔＳｆは（２＋、　ｆ３１弐のものとされる。

ΔＳ１−ΔＳｄど＋ΔＳ　　　・・・（２）ΔＳ、＝−
ΔＳ、げ一ΔＳ　　・・・（３）ただし、ΔＳは手動介
入による左右レベリング修正量であり、ΔＳｄｆ”−Δ
５ｄｆ（ｔｏ）である。

しかるに、上記蛇行調節器の出力信号には、蛇行検出器
からのノイズおよび蛇行調節器自身で生じた高周波信号
が含まれ、これは第２図（ａｌのように、数１０Ｈｚ以
上でかつ圧下位置として振幅５０〜１００μ前後になる
ことがある。これに対して、左右の油圧圧下シリンダ自
身はせいぜい１０〜２０Ｈｚ程度の追従性しか示さない
。

その結果、左右圧下制御装置が蛇行制御調節器の出力（
圧下修正出力信号）に追従できない条件の下で、手動介
入があると、手動介入開始のタイミングのわずかな（極
く短時間）違いによって、第２図のように、圧下修正出
力信号ΔＳｄげを手動介入後の基準のために保持すると
、本来の保持出力とならず（第２図（ａ）参照）、この
ために、実際の左右圧下ロールギャップも本来保持すべ
き圧下位置とならず（第２図０））参照）、本来の保持
圧下位置に対し、ΔＳｒだけ誤差が生じるため、結果的
に手動介入以後、全く安定した制御を行うことができな
い。このように、手動介入時に左右の圧下修正出力信号
を保持することは、以降の制御に悪影響を与えることに
なる。

そこで、本発明の主たる目的は、手動介入があっても安
定した蛇行制御を行うことができる制御方法を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための本発明は、タンデム圧延機
における所定の圧延機の入側または出側のうち少くとも
いずれか一方における圧延材幅端部位置から圧延材の蛇
行量を求め、この蛇行量と圧延材目標位置との差から当
該所定の圧延機の左右圧下修正信号を求め、この圧下修
正信号に基いて左右の圧下位置を調整して圧延材の蛇行
制御を行うに際し； 当該自動蛇行制御に対してオペレータによる手動介入が
あった場合には、その手動介入時に治ける実際の左右圧
下レベリング量を記憶しておき、この記憶した値を手動
介入終了まで、蛇行制御による左右圧下修正信号として
保持し、手動介入を行うことを特徴とするものである。

〔作　　用〕

本発明では、手動介入開始時において記憶しておくべき
出力として、前述のように問題の多い圧下修正出力信号
を用いるのではなく、実際の手動介入開始時の圧下レベ
リング量を記憶しておき、これを蛇行制御による左右圧
下修正信号として手動介入終了まで保持し、手動介入を
行う。

したがってノイズが乗りがちでありかつ高い周波数成分
を含む左右圧下修正信号に依存するのではなく、手動介
入時の実際の左右圧下位置信号を基準として手動介入を
行うものであるから、手動調整と干渉することなく、正
常に蛇行制御を中断することができる。

〔発明の具体例〕

次に、本発明を実施例によって説明する。

第１図は、本発明法を実施するための制御系を示したも
ので、図示の圧延機１および図示しない他の圧延機によ
ってタンデム圧延機が構成されている。各圧延機１．１
・・・は、ワークロールＷおよびバックアンプロールＢ
を備えており、各スタンドの下部バックアップロールＢ
は左右においてロールチョック２　Ａ　＋、　２　Ａ２
にそれぞれ回転自在に支持されている。ロールチョック
２　Ａ１．２　Ａ２　ハ、それぞれ油圧シリンダ３Ａ１
．３Ａ、の油圧力を受けて、ワークロールＷ、Ｗ間のロ
ールギャップを調整すべく、ハックアップロールＢ、Ｂ
に圧下刃を与える。

圧下位置の調整に際しては、各油圧シリンダ３Ａ、、３
Ａ２のピストンの位置の変位検出器４Ａ１゜４Ａｚによ
り現圧下位置を把えながら、後述する蛇行修正用圧下修
正信号を受けて、対応する圧油量のサーボ弁５　Ａ、、
５Ａ２が作動することによって行なわれる。

一方圧延機１の入側には、圧延材Ｍの両幅端部位置を把
えるべく、ＣＯＤカメラ等による蛇行量検出器６，７が
設けられている。これら蛇行量検出器６．７によって把
えられた圧延材Ｍの幅端部位置の差は、演算器８によっ
て求められ、次いでこの差は蛇行量として、比較演算器
９に与えられる。比較演算器９では、記憶装置ＩＯから
の圧延材Ｍの目標位置信号を受け、演算器８から与えら
れた現蛇行量と比較演算を行い、得られた蛇行量偏差信
号１１を、蛇行制御調節器１２へ出力する。

蛇行制御調節器１２は、当スタンドの機械的特性、圧延
材の特性等に基く蛇行制御モデルを保有しており、この
モデルに則って蛇行量偏差信号１１から、油圧シリンダ
に対する左右圧下修正信号１４として左右の加算アンプ
１ｓ　Ａ、、’ｌ　３　Ａ２に与える。この場合、左右
個別に制御量を変えて与えてもよいが、本例では、同一
量を＋ｘ、　　−ｘとして与えるようにしである。

加算アンプ１３Ａ＋、１３Ａ２は、対応する油圧シリン
ダ３Ａ１．３Ａ２の現ピストン変位と、蛇行制御調節器
１２からの左右圧下修正信号１４を受けて、サーボ弁５
Ａ、、５Ａ２を介して、油圧シリンダ３Ａ１．３Ａ２の
ピストン位置を変えることによって、圧延機１の左右の
圧下位置を調整するようになっている。

符号１５は蛇行制御装置で、記憶装置１６および加算ア
ンプ１７、ならびにスソチ１８．１９を含んでいる。２
０は手動レベリング調整器、２１はスイッチ、２２は圧
下制御装置である。

かくして、平常時は、スイッチ１８がオン、スイッチ１
９．２１がオフの状態で、上述の自動蛇行制御が行われ
る。

いま、オペレータによるレベリング手動調整がレヘリン
グ調整器２０を介してなされると、スイソチ１９に対し
てパルス信号が与えられ、スイッチ１９がオンとなり、
演算装置２５により求められた左右の変位検出器４Ａ、
、４Ａ２からの検出信号の差の１／２の値、すなわち実
際の圧下レベリング量が記憶装置１６に記憶される。こ
れとともに、スイッチ１８はオフとなる結果、記憶装置
１６からの圧下レベリング量が、加算アンプ１７を介し
て、蛇行調節器１２の出力として（左右圧下修正信号と
して）、加算アンプ１３　Ａ＋、　１３　Ａ２に与えら
れる。したがって、手動レヘリング調整器２０による左
右圧下位置調整は、手動介入時の実際の左右圧下レベリ
ング量を左右圧下修正信号とし、これを基準として行わ
れる。

手動介入終了時、ロックオンパルスがスイッチ２０に与
えられ、この時点での蛇行量が記憶装置１０に記憶され
、それ以降の蛇行制御の目標値となり、スイッチ１８が
オン、スイッチ１９がオフとなり、平常の蛇行制御が行
われる。

なお、上記実施例では、圧延材の目標位置を当初設定値
を与え、これを記憶させておく記憶装置１０で与える場
合について説明したが、圧延材Ｍの圧延機への初期噛み
込み位置をメモリーして、これを制御目標位置として与
えるようにすること；圧延材Ｍを圧延材幅方向の任意の
位置を通すように自由に設定変更しても実施できること
；圧延材が冷間圧延材の場合は圧延材の上方もしくは下
方に光源を設置して幅端位置を検出することにより本発
明の適用が可能なこと；四段圧延機に限らず蛇行が問題
となるすべての形式の圧延機へ適用できること；制御回
路はハードウェアでなくコンピュータを使ったソフトウ
ェアでも構成できること；蛇行量検出器を圧延機の入側
・出側の両方に付設し、両者の信号を基に本発明の制御
方法を実施できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、オペレータによる手動介
入があっても、手動調整と干渉することなく正常に蛇行
制御を中断でき、一連の安定した蛇行制御を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法を実施するための制御系の概要図、第
２図（ａｌ　（ｂｌは蛇行制御および手動介入時の圧下
修正信号および圧下位置の変化側図、第３図および第４
図は蛇行についての説明図である。 Ｍ・・・圧延材、１・・・圧延機、３Ａ＋、３Ａ２・・
・油圧シリンダ、６．７・・・蛇行量検出器、１０．１
６・・・記憶装置、１２・・・蛇行制御調節器、２０・
・・手動レベリング調整器、１８．１９．２１・・・ス
イッチ。 特許出願人　住友金属工業株式会社 石川島播磨重工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）タンデム圧延機における所定の圧延機の入側また
   は出側のうち少くともいずれか一方における圧延材幅端
   部位置から圧延材の蛇行量を求め、この蛇行量と圧延材
   目標位置との差から当該所定の圧延機の左右圧下修正信
   号を求め、この圧下修正信号に基いて左右の圧下位置を
   調整して圧延材の蛇行制御を行うに際し； 当該蛇行制御に対してオペレータによる手動介入があっ
   た場合には、その手動介入時における実際の左右圧下レ
   ベリング量を記憶しておき、この記憶した値を手動介入
   終了まで、蛇行制御による左右圧下修正信号として保持
   し、手動介入を行うことを特徴とする蛇行制御方法。