JP3262486B2 - Control device for tandem hot rolling mill - Google Patents
Control device for tandem hot rolling millInfo
- Publication number
- JP3262486B2 JP3262486B2 JP29287995A JP29287995A JP3262486B2 JP 3262486 B2 JP3262486 B2 JP 3262486B2 JP 29287995 A JP29287995 A JP 29287995A JP 29287995 A JP29287995 A JP 29287995A JP 3262486 B2 JP3262486 B2 JP 3262486B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- looper
- value
- tension
- current reference
- rolled material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、タンデム熱間圧延
機の各スタンド間に配置されたルーパの高さと圧延材の
スタンド間張力を制御するタンデム熱間圧延機の制御装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a tandem hot rolling mill for controlling the height of a looper disposed between stands of a tandem hot rolling mill and the tension between stands of a rolled material.
【0002】[0002]
【従来の技術】熱間圧延や冷間圧延における最終製品の
評価基準の一部に板厚及び板幅があり、圧延中の材料に
かかる張力は板厚や板幅に影響するため、張力をある値
に保つ制御が行われている。とくに、熱間圧延における
圧延材料は加熱処理されて高温となり、その変形抵抗が
小さくなっており、張力が大きいと破断を起こし易くな
る。この破断を防止するべく張力を小さく設定すると外
乱や誤設定により無張力となることがあり、その状態が
長く続くと圧延機スタンド間で大きなループが発生して
事故を引き起こすことがある。そこで、熱間圧延ではと
くにルーパ装置を設け、スタンド間にループが発生する
ことを防止すると同時に、スタンド間の圧延材の張力制
御を行うほか、材料の通板性を良くする観点からルーパ
の高さ制御も行っている。2. Description of the Related Art Thickness and width are some of the evaluation criteria for final products in hot rolling and cold rolling. The tension applied to the material being rolled affects the thickness and width. Control to keep it at a certain value is performed. In particular, the rolling material in hot rolling is heated to a high temperature due to heat treatment, has a low deformation resistance, and is easily broken when the tension is large. If the tension is set low to prevent this breakage, the tension may become zero due to disturbance or erroneous setting. If the tension continues for a long time, a large loop may occur between the rolling mill stands and an accident may be caused. Therefore, a looper device is particularly provided in hot rolling to prevent loops from being generated between stands, while controlling the tension of the rolled material between stands and increasing the height of the looper from the viewpoint of improving the material passing property. Control.
【0003】このような、圧延材張力及びルーパ高さの
制御において、圧延材張力からルーパ高さへの干渉とル
ーパの回転速度から張力への干渉とがある。従来からの
張力制御には、それらの干渉を抑えることなくPID制
御によりルーパ高さを制御する方法がある。このルーパ
高さのPID制御において、ルーパがルーパ自体の重
さ、圧延材の重さ及び圧延材張力(張力指令値)から受
けるトルクと、ルーパが加減速する時のトルクを計算し
て、ルーパ電動機に電流指令値として設定することによ
り、ルーパが圧延材を押し上げる力を発生させ、圧延材
に張力を付与している。従って、張力値をフィードバッ
クするのではなく、設定のみのオープンループである。In such control of the rolled material tension and the looper height, there are interference from the rolled material tension to the looper height and interference from the looper rotation speed to the tension. Conventional tension control includes a method of controlling the looper height by PID control without suppressing such interference. In the PID control of the looper height, the looper calculates the torque received from the weight of the looper itself, the weight of the rolled material and the rolled material tension (tension command value), and the torque when the looper accelerates and decelerates. By setting the current command value in the electric motor, the looper generates a force for pushing up the rolled material, and imparts tension to the rolled material. Therefore, it is an open loop in which only the setting is performed without feeding back the tension value.
【0004】これに対して上記の干渉系を多変数として
扱い、それらの干渉を抑えるような非干渉化補償装置を
付加して圧延材張力とルーパ高さとを独立に制御するル
ーパ非干渉制御、ルーパと圧延材張力とを協調して制御
するように最適制御理論(LQ:Linear Quadratic)
を適用するルーパ最適制御、LQの逆問題を解いて制御
ゲインを数式で求めることのできるルーパILQ(Inv
erse Linear Quadratic)制御、制御系のロバスト性
を考慮することのできるH∞制御等の多変数制御があ
り、それぞれ実機に適用されている。ここで、ロバスト
性とは、制御系にノイズが加わったり、制御対象が変化
しても不安定になり難い性質のことである。On the other hand, a looper non-interference control which treats the above-mentioned interference system as a multivariable and adds a non-interference compensation device for suppressing the interference to independently control the tension of the rolled material and the height of the looper, Optimal control theory to control looper and rolled material tension in cooperation (LQ: Linear Quadratic)
The looper ILQ (Inv which can solve the inverse problem of LQ and obtain the control gain by a mathematical formula
There are multi-variable controls such as erse liner (Quadratic) control and H∞ control in which the robustness of the control system can be considered, and each is applied to an actual machine. Here, the robustness refers to a property that is hardly unstable even when noise is added to a control system or a control target changes.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】多変数制御は、それぞ
れの特徴を活かすために圧延材張力とルーパ角度の両方
を検出することを前提としている。このため、張力計の
ない圧延機では多変数制御は適用し難かった。また、圧
延機の第iスタンドと第i+1スタンドとの間の張力
は、圧延材の先端が第i+1スタンドに噛込まれてか
ら、すなわち、第i+1スタンド通板後に発生する。こ
の通板時は非常に外乱が大きく、第i+1スタンド通板
後しばらくしないと張力計による張力検出値は安定せ
ず、この間、多変数制御に必要な張力値を得ることがで
きないため、張力計を必要としないルーパ高さのPID
制御が必要になる。The multivariable control is based on the premise that both the rolled material tension and the looper angle are detected in order to take advantage of the respective characteristics. For this reason, it was difficult to apply multivariable control to a rolling mill without a tension meter. The tension between the i-th stand and the (i + 1) -th stand of the rolling mill is generated after the leading end of the rolled material is bitten by the (i + 1) -th stand, that is, after the (i + 1) -th stand passes. During this passing, the disturbance is very large, and the tension detection value obtained by the tension meter is not stabilized until a while after the i + 1st stand is passed. During this time, the tension value required for multivariable control cannot be obtained. Looper height PID that does not require
Control is needed.
【0006】さらに、圧延材料によっては多変数制御に
よる張力制御ではカバーしきれず、十分に調整されたル
ーパ高さのPID制御の方がより良い制御性能を示す場
合もあり、また、張力検出が良好に行われないと多変数
制御が誤動作することもあるため、ルーパ高さのPID
制御はルーパを良好に制御する上でも必要になる。Further, depending on the rolled material, tension control by multivariable control cannot cover all of them, and PID control of a sufficiently adjusted looper height may show better control performance, and tension detection is better. If this is not done, the multivariable control may malfunction, so the looper height PID
Control is also required for good control of the looper.
【0007】しかしながら、上述したルーパ高さのPI
D制御においては、フィードバック制御をしていないた
め、張力値が目標値どおりに制御されないことがあっ
た。また、ルーパ電動機に設定する電流基準値を計算す
る場合、ルーパを加減速する時に必要な電流値が正確に
は分からないため、今までは固定の電流値を加えるのが
一般的である。この場合、小断面積の圧延材に対して
は、圧延材の重さによるトルクや張力によるトルクに対
して、固定の電流値によるトルクの比重が大きくなり、
圧延材を持ち上げるルーパの力が大きくなって、圧延材
の張力値が目標値より大きくなり易いという問題があっ
た。However, the PI of the above-mentioned looper height is
In the D control, since the feedback control is not performed, the tension value may not be controlled to the target value. In addition, when calculating a current reference value to be set in the looper motor, a current value required when accelerating or decelerating the looper is not known accurately, and thus, a fixed current value is generally added until now. In this case, for a rolled material having a small cross-sectional area, the specific gravity of the torque due to the fixed current value is larger than the torque due to the weight of the rolled material or the torque due to the tension,
There is a problem that the force of the looper for lifting the rolled material increases, and the tension value of the rolled material tends to be larger than the target value.
【0008】さらに、ルーパ高さのPID制御は、圧延
材張力とルーパの相互干渉を抑える働きが無いため、即
応性や安定性の点で多変数制御に劣ることがあるが、こ
れは以下の理由により、ルーパ高さ制御の制御応答を十
分に上げられないためである。すなわち、張力とルーパ
系を伝達関数で表すと、二次の共振系を包含する形で表
される。二次共振系の特徴は共振周波数ωn の減衰定数
ζが小さいと振動的になる。このため、ルーパ高さの制
御の応答は共振周波数ωn の1/4程度以下に制限さ
れ、減衰定数ζの大きさによってはさらに低く抑えなけ
ればならない。Further, the PID control of the looper height has no function of suppressing the mutual interference between the rolled material tension and the looper, and thus may be inferior to multivariable control in terms of responsiveness and stability. This is because the control response of the looper height control cannot be sufficiently increased for a reason. That is, when the tension and the looper system are represented by a transfer function, they are represented in a form including the secondary resonance system. Wherein the secondary resonant system becomes oscillatory as ζ damping constant of the resonance frequency omega n is small. Therefore, the response of the control of the looper height is limited to less than about 1/4 of the resonance frequency omega n, it must be kept even lower depending on the size of the damping factor zeta.
【0009】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、タンデム圧延機の各スタンド間に配置さ
れたルーパの高さ及び圧延材のスタンド間張力を制御す
る場合、高精度で安定したルーパの制御を可能にするタ
ンデム熱間圧延機の制御装置を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to control the height of a looper disposed between stands of a tandem rolling mill and the tension between stands of a rolled material with high precision. An object of the present invention is to provide a control device for a tandem hot rolling mill that enables stable control of a looper.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、張力目標値と
ルーパ高さ検出値とに基づいてルーパ電流指令値を演算
し、このルーパ電流指令値をルーパ電動機のルーパ電流
制御器に設定して圧延材張力を制御するルーパ電流基準
発生器として、ルーパが圧延材から受けるトルク、圧延
材張力から受けるトルク及びルーパ自重分によるトルク
の和に釣り合うような主ルーパ電流基準を演算する主電
流基準発生手段と、ルーパを加減速させるのに必要なト
ルクと釣り合うような補助的なルーパ電流基準を演算す
る補助電流基準発生手段とを備え、この補助電流基準発
生手段は、圧延材の断面積に比例するようにルーパ電流
基準を演算するようにしたものを用いる。According to the present invention, a looper current command value is calculated based on a tension target value and a looper height detection value, and the looper current command value is set in a looper current controller of a looper motor. A main current reference that calculates a main looper current reference that balances the torque received by the looper from the rolled material, the torque received from the rolled material tension, and the torque due to the looper's own weight as the looper current reference generator that controls the rolled material tension. Generating means, and auxiliary current reference generating means for calculating an auxiliary looper current reference that balances the torque required for accelerating and decelerating the looper. A looper current reference is calculated so as to be proportional.
【0011】もう一つの発明は、補助電流基準発生手段
が、固定の電流基準又は圧延材の断面積に比例するよう
に定めたルーパ電流基準に、さらに、ルーパが上昇する
速度に比例した電流値を加算して補助的なルーパ電流基
準を演算するものである。According to another aspect of the present invention, the auxiliary current reference generating means includes a fixed current reference or a looper current reference determined so as to be proportional to the cross-sectional area of the rolled material, and a current value proportional to the speed at which the looper rises. To calculate an auxiliary looper current reference.
【0012】他の発明は、補助電流基準発生手段が、固
定の電流基準又は圧延材の断面積に比例するように定め
たルーパ電流基準に、さらに、ルーパ高さ制御器が演算
する圧延機主電動機の速度指令値の変化分に比例した電
流値を加算して補助的なルーパ電流基準を演算するもの
である。According to another aspect of the present invention, the auxiliary current reference generating means uses a fixed current reference or a looper current reference determined to be proportional to the cross-sectional area of the rolled material, and further calculates a roller height controller operated by a looper height controller. The auxiliary looper current reference is calculated by adding a current value proportional to the change in the speed command value of the motor.
【0013】もう一つ他の発明は、ルーパ高さ目標値と
ルーパ高さ検出値とに基づいて圧延機主電動機の速度指
令値を演算し、演算された速度指令値を圧延機主電動機
速度制御器に設定してルーパの高さを制御するルーパ高
さ制御器と、張力目標値とルーパ高さ検出値とに基づい
てルーパ電流指令値を演算し、演算されたルーパ電流指
令値をルーパ電動機のルーパ電流制御器に設定して圧延
材張力を制御するルーパ電流基準発生器とを備えると
き、ルーパに取付けた張力検出器が受ける力、もしく
は、ルーパ電動機が受けるトルクから圧延材の張力を演
算する張力演算手段と、演算された張力にゲインを乗じ
て得られた値をルーパ電流基準の補正値としてルーパ電
流基準発生器から出力されるルーパ電流基準から減算す
ると同時に、この減算により変化するルーパ高さ制御器
のゲインを補正することによって、ルーパ高さ制御系の
共振周波数及び減衰定数を変更する張力分トルク補正手
段とを備える。 According to another aspect of the present invention, a speed command value of a rolling mill main motor is calculated based on a looper height target value and a looper height detection value, and the calculated speed command value is used as the speed of the rolling mill main motor speed. A looper height controller configured to control the looper height by setting the controller, a looper current command value is calculated based on the tension target value and the looper height detection value, and the calculated looper current command value is output to the looper. When equipped with a looper current reference generator that controls the rolling material tension by setting the looper current controller of the electric motor, the tension received by the tension detector attached to the looper, or the torque received by the looper motor, the tension of the rolling material Tension calculating means for calculating and multiplying the calculated tension by a gain
The obtained value is used as the correction value based on the looper current.
From the looper current reference output from the current reference generator
At the same time, the looper height controller changes by this subtraction
By correcting the gain of the looper, the looper height control system
Tension compensation torque to change resonance frequency and damping constant
And a step.
【0014】もう一つの発明は、ルーパ高さ目標値とル
ーパ高さ検出値とに基づいて圧延機主電動機の速度指令
値を演算し、演算された速度指令値を圧延機主電動機速
度制御器に設定してルーパの高さを制御するルーパ高さ
制御器と、張力目標値とルーパ高さ検出値とに基づいて
ルーパ電流指令値を演算し、演算されたルーパ電流指令
値をルーパ電動機のルーパ電流制御器に設定して圧延材
張力を制御するルーパ電流基準発生器とを備えるとき、
ルーパに取付けた張力検出器が受ける力、もしくは、ル
ーパ電動機が受けるトルクから圧延材の張力を演算する
張力演算手段と、演算された張力にゲインを乗じて得ら
れた値を主機速度指令値の変更量としてルーパ高さ制御
器から出力される速度指令値に加算すると同時に、この
加算により変化するルーパ高さ制御器のゲインを補正す
ることによって、ルーパ高さ制御系の共振周波数及び減
衰定数を変更する張力分トルク補正手段とを備える。 Another invention calculates a speed command value of a rolling mill main motor based on a looper height target value and a looper height detection value, and uses the calculated speed command value as a rolling mill main motor speed controller. A looper height controller that controls the height of the looper by setting the looper current command value based on the tension target value and the looper height detection value, and calculates the calculated looper current command value of the looper motor. When equipped with a looper current reference generator to set the looper current controller to control the rolled material tension,
Tension calculating means for calculating the tension of the rolled material from the force received by a tension detector attached to the looper or the torque received by the looper motor, and a value obtained by multiplying the calculated tension by a gain.
Looper height control using the set value as the change amount of the main engine speed command value
At the same time as adding to the speed command value output from the
Corrects the gain of the looper height controller that changes due to addition
The resonance frequency of the looper height control system and the
A tension-dependent torque correcting means for changing the decay constant.
【0015】[0015]
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の第
1の実施形態の構成を、適用対象圧延機と併せて示した
ブロック図である。同図において、圧延材1は第iスタ
ンド圧延機2及び第i+1スタンド圧延機3の順に圧延
される。ここで、タンデム圧延機の全スタンド数をnと
すると、n=5〜7が一般的である。以下に示すルーパ
等の装置は各スタンド間に設置されるが、i〜i+1ス
タンドの2スタンド間の状態を考察すれば容易に他のス
タンドへも拡張できるので、ここでは2スタンド間のみ
を考える。なお、iは1≦i≦n−1の範囲である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention together with a rolling mill to which the invention is applied. In the figure, a rolled material 1 is rolled in the order of an i-th stand rolling mill 2 and an (i + 1) -th stand rolling mill 3. Here, assuming that the total number of stands of the tandem rolling mill is n, n = 5 to 7 is general. A device such as a looper described below is installed between the stands. However, if the state between the two stands i to i + 1 can be considered, it can be easily extended to other stands. . Note that i is in the range of 1 ≦ i ≦ n−1.
【0017】この第iスタンド及び第i+1スタンド間
にルーパ7が設けられているとき、ルーパアームの角度
に換算されるルーパの高さがルーパ高さ検出器10で検出
される。このルーパ7を駆動するルーパ電動機8の電流
検出値Iをルーパ電流制御器9に帰還する。ルーパ電流
制御器9では、ルーパ電流基準発生器12により設定され
る電流指令値Iref に電流検出値Iを追従させるように
制御する。一方、第iスタンド圧延機2及び第i+1ス
タンド圧延機3は、それぞれ圧延機主電動機(以下、主
機と言う)4及び5によって駆動される。第iスタンド
主機4の速度は、主機速度制御器6によって制御されて
いる。第i+1スタンド主機5も同様であるが、ここで
は省略する。When the looper 7 is provided between the i-th stand and the (i + 1) -th stand, the looper height converted into the angle of the looper arm is detected by the looper height detector 10. The detected current value I of the looper motor 8 that drives the looper 7 is fed back to the looper current controller 9. The looper current controller 9 controls the current detection value I to follow the current command value Iref set by the looper current reference generator 12. On the other hand, the i-th stand rolling mill 2 and the (i + 1) -th stand rolling mill 3 are driven by rolling mill main motors (hereinafter referred to as main machines) 4 and 5, respectively. The speed of the i-th stand main machine 4 is controlled by the main machine speed controller 6. The same applies to the (i + 1) -th stand main machine 5, which is omitted here.
【0018】ルーパ高さ制御器11は、ルーパ高さ検出器
10で検出されたルーパ高さ(ルーパ角度θで表し、以
下、ルーパ角度とも言う)をルーパ高さ目標値θref に
追従させるように主機速度指令値を演算し、主機速度設
定値に加算して第iスタンドの主機速度制御器6に設定
する。ルーパ電流基準発生器12は、主電流基準発生器13
と補助電流基準発生器14とから構成されている。第iス
タンドと第i+1スタンドとの間に電動機で駆動するル
ーパを配置し、このルーパによって圧延材を持ち上げた
場合の幾何形状を示すと図2のようになる。主電流基準
発生器13では図2の幾何形状に基づき、次式によって主
電流指令値Iref1を演算する。The looper height controller 11 is a looper height detector
The main engine speed command value is calculated so that the looper height (represented by the looper angle θ, hereinafter also referred to as looper angle) detected in step 10 follows the looper height target value θref , and is added to the main engine speed set value. To the main machine speed controller 6 of the i-th stand. The looper current reference generator 12 includes a main current reference generator 13
And an auxiliary current reference generator 14. A looper driven by an electric motor is arranged between the i-th stand and the (i + 1) -th stand, and the geometric shape when the rolled material is lifted by the looper is as shown in FIG. The main current reference generator 13 calculates the main current command value I ref1 by the following equation based on the geometric shape of FIG.
【0019】[0019]
【数1】 ただし、 g :重力の加速度(mm/s2 )=9800 R1 :ルーパの回転中心からルーパロールの中心までの
距離(mm) R3 :ルーパの回転中心からルーパの重心までの距離
(mm) gL :ルーパ機械とルーパ電動機との間のギヤ比 A :圧延材の断面積(板厚と板幅の積)(mm2 ) α :iスタンド側のパスラインと圧延材のなす角度
(rad) β :i+1スタンド側のパスラインと圧延材のなす角
度(rad) θ :ルーパ角度(rad) Ws :スタンド間の圧延材の質量(材料長、断面積、比
重の積)(kg) WL :ルーパ重量(kg)である。(1),(2)式に
よりルーパ角度θと張力目標値tfrefが設定されれば、
主電流指令値Iref1を計算することができる。(Equation 1) G: acceleration of gravity (mm / s 2 ) = 9800 R 1 : distance from the center of rotation of the looper to the center of the looper roll (mm) R 3 : distance from the center of rotation of the looper to the center of gravity of the looper (mm) g L : Gear ratio between looper machine and looper motor A: Cross-sectional area of rolled material (product of plate thickness and plate width) (mm 2 ) α: Angle formed between pass line on i-stand side and rolled material (rad) beta: i + 1 the angle of the stand side of the pass line and rolled material (rad) theta: looper angle (rad) W s: mass of the strip between stands (material length, cross sectional area, density product of) (kg) W L : Looper weight (kg). If the looper angle θ and the target tension value t fref are set by the equations (1) and (2),
The main current command value I ref1 can be calculated.
【0020】因みに、従来から実施されているタンデム
熱間圧延機の制御装置の構成例を図10に示す。主電流
基準発生器13は上記(1),(2)式を用いて主電流指
令値Iref1を演算する機能を有している。しかしなが
ら、図1に示した本実施形態の補助電流基準発生器14に
相当する固定電流基準発生器15は、固定の電流基準I0
を発生するだけの機能しかなかった。FIG. 10 shows a configuration example of a control device of a tandem hot rolling mill that has been conventionally implemented. The main current reference generator 13 has a function of calculating the main current command value I ref1 using the above equations (1) and (2). However, fixed current reference generator 15 corresponding to the auxiliary current reference generator 14 of this embodiment shown in FIG. 1, the current reference I 0 of the fixed
Had only the ability to generate
【0021】次に本実施形態の補助電流基準発生器14に
ついて以下に説明する。補助電流基準発生器14は、次の
a,b,cのいずれかの方法で補助電流基準ICOM を計
算する。 a.補助電流基準を、予め断面積により区分されたテー
ブルに格納しておき、使用時に取出す。この補助電流基
準は次のb項に記載の演算式を用いて決定しても良く、
また、調整しながらテーブルに格納してもよい。 b.次式を用いて計算する。Next, the auxiliary current reference generator 14 of this embodiment will be described below. The auxiliary current reference generator 14 calculates the auxiliary current reference ICOM by any one of the following methods a, b, and c. a. The auxiliary current reference is stored in advance in a table divided according to the sectional area, and is taken out at the time of use. This auxiliary current reference may be determined using the arithmetic expression described in the following item b.
Moreover, you may store in a table, adjusting. b. It is calculated using the following equation.
【0022】[0022]
【数2】 ただし、 ICOM :補助電流基準 IST :標準電流基準 AST :標準断面積 なお、上述した補助電流基準ICOM に上限及び下限を設
けることも可能である。(Equation 2) Here, I COM : auxiliary current reference I ST : standard current reference A ST : standard cross-sectional area It is also possible to set an upper limit and a lower limit for the above-described auxiliary current reference I COM .
【0023】図10に示した従来装置のように、固定の
電流基準I0 を用いた場合、圧延材の断面積によらずに
ほぼ一定の張力値が上乗せされることになり、大断面積
材に比べて小面積材の張力値が目標値より大きくなりや
すかった。しかし、上記a項又はb項に記載したよう
に、断面積に比例する補助電流基準ICOM を用いた場
合、小断面積の圧延材に対して張力値が目標値より大き
くなる現象を緩和することができる。 c.次式を用いて計算する。 ICOM =KCOM ×ωL +IBASE …(4) ただし、 ICOM :補助電流基準 KCOM :ゲイン ωL :ルーパ角速度 IBASE:a項又はb項の電流基準値、あるいは、固定の
電流基準値である。この場合、(4)式で与えられる補
助電流基準ICOM に上限及び下限を設けることも可能で
ある。[0023] As in the conventional apparatus shown in FIG. 10, when a current reference I 0 of the fixed, will be substantially constant tension value regardless of the cross-sectional area of the rolled material is plus, a large cross sectional area The tension value of the small area material was likely to be larger than the target value compared to the material. However, as described in the above item a or b, when the auxiliary current reference ICOM proportional to the cross-sectional area is used, the phenomenon that the tension value becomes larger than the target value for the rolled material having a small cross-sectional area is reduced. be able to. c. It is calculated using the following equation. I COM = K COM × ω L + I BASE (4) where I COM : auxiliary current reference K COM : gain ω L : looper angular velocity I BASE : current reference value of item a or b, or fixed current reference Value. In this case, it is possible to set upper and lower limits on the auxiliary current reference ICOM given by the equation (4).
【0024】上記(4)式を用いて補助電流基準ICOM
を計算することにより、スタンド間の圧延材にループが
発生している場合、等では、ルーパが急速に上昇して圧
延材のループを短時間で除去する必要があり、ルーパ角
速度に比例した補助電流基準を出力することによって、
より早くループを除去することができる。Using the above equation (4), the auxiliary current reference I COM
In the case where there is a loop in the rolled material between stands by calculating, it is necessary to quickly raise the looper and remove the loop of the rolled material in a short time, and the auxiliary in proportion to the looper angular velocity By outputting the current reference,
The loop can be eliminated faster.
【0025】図3は本発明の第2の実施形態の構成を示
すブロック図であり、特に、ルーパ高さと張力の制御系
をモデル化して表現したものである。ここで、ルーパの
高さ制御において、制御すべきルーパ角度と操作量であ
る主機速度とは非線形の関係にあり、主機速度と線形の
関係にあるスタンド間の圧延材ループ量lに変換し、ル
ープ量lを用いてルーパ高さの制御系を構成したもので
ある。ルーパ角度θをループ量lに変換する非線形の関
数F2 (θ)は次の(5)式で表される。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention, in which a control system for looper height and tension is modeled and expressed. Here, in the height control of the looper, the looper angle to be controlled and the main machine speed as an operation amount are in a non-linear relationship, and are converted into a rolled material loop amount 1 between stands having a linear relationship with the main machine speed, A looper height control system is configured using the loop amount l. A non-linear function F 2 (θ) for converting the looper angle θ into the loop amount l is represented by the following equation (5).
【0026】[0026]
【数3】 ループ量lは l=F2 (θ) …(6) ただし、 L :スタンド間距離(mm) L1 :ルーパ回転中心から第iスタンドまでの距離(m
m)である。(Equation 3) The loop amount l is: l = F 2 (θ) (6) where L: distance between stands (mm) L 1 : distance (m) from the center of rotation of the looper to the i-th stand
m).
【0027】図3において、ブロック20は図1中のルー
パ高さ制御器11に対応し、ルーパ角度目標値θref を、
(5)式を用いてループ量目標値lref に変換し、ま
た、ルーパ角度θをループ量lに変換する。ルーパ高さ
制御器21はPI制御系で構成され、比例制御ゲイン
KP 、積分制御ゲインKI 、トータルゲインKT で表さ
れ、ルーパ角度目標値θref とループ量lとの偏差分に
(KP +KI /s)KT を乗じて主機速度指令値VRref
を出力する。[0027] In FIG. 3, block 20 corresponds to the looper height control unit 11 in FIG. 1, the looper angle target value theta ref,
(5) into a loop amount target value l ref using, also converts the looper angle θ to the loop amount l. The looper height controller 21 is composed of a PI control system, and is represented by a proportional control gain K P , an integral control gain K I , and a total gain K T. The looper height controller 21 calculates the deviation between the looper angle target value θ ref and the loop amount l by ( K P + K I / s) KT multiplied by the main engine speed command value V Rref
Is output.
【0028】主機速度制御系22は主機の速度応答を一次
遅れ時定数Tv を用いて表したものであり、図1中の主
機速度制御器6及び第iスタンド主機4を組合わせたも
のの伝達関数として表している。この主機速度制御系22
の伝達関数を乗じて得られるロール周速変化分VR は先
進率fを用いて表されるブロック23によって材料速度V
s に変換される。この材料速度Vs と、ブロック26で表
されるルーパ角速度ωL による圧延材のループ速度変化
分ωL ×dF2 (θ)/dθと、ブロック25で表される
張力フィードバック係数K10による張力が与える材料速
度への変化分との和が、積分器を含むブロック24を通っ
て張力tf になる。なお、ブロック24中のEは圧延材の
ヤング率である。張力tf はルーパ電動機にかかる張力
分トルクTT として現れる。ブロック27はこれを表現す
るもので、その内部に記載されたF3 (θ)は次式で表
される。The main engine speed control system 22 expresses the speed response of the main engine using a first-order lag time constant T v , and is transmitted by a combination of the main engine speed controller 6 and the i-th stand main engine 4 in FIG. Expressed as a function. This main engine speed control system 22
Material speed V by a block 23 which is represented by using a transfer roll peripheral obtained by multiplying the function speed variation V R advanced rate f of
Converted to s . The material velocity V s , the loop velocity change ω L × dF 2 (θ) / dθ of the rolled material due to the looper angular velocity ω L represented by the block 26, and the tension by the tension feedback coefficient K 10 represented by the block 25 The sum of the change to the material velocity given by becomes the tension t f through the block 24 containing the integrator. E in the block 24 is the Young's modulus of the rolled material. The tension t f appears as a tension torque T T applied to the looper motor. The block 27 expresses this, and F 3 (θ) described therein is expressed by the following equation.
【0029】[0029]
【数4】 ブロック28はルーパ電動機に印加されるトルクからルー
パ電動機の回転速度ωL までの伝達関数であり、ωL は
積分されてルーパ角度θとなるため、これがブロック29
で表現される。ブロック30はルーパダンピングZを表現
するものであり、ブロック31はルーパ角度θからルーパ
電動機のトルクまでの関係を表す関数F1 (θ)であ
り、次式によって表される。(Equation 4) Block 28 is a transfer function from the torque applied to the looper motor to the rotational speed omega L of the looper motor, since omega L becomes looper angle θ is integrated, this block 29
Is represented by A block 30 represents the looper damping Z, and a block 31 is a function F 1 (θ) representing a relationship from the looper angle θ to the torque of the looper motor, and is represented by the following equation.
【0030】[0030]
【数5】 ブロック32は図1中のルーパ電流基準発生器12に相当し
ている。ブロック33はルーパ電流制御系を時定数Tccの
一次遅れで表したもので、ブロック34はルーパ電流Iが
トルクTになる場合の影響係数(トルク定数と呼ばれ
る)Φを表している。図3中のブロック28,33,34が図
1中のルーパ電流制御器9及びルーパ電動機8に相当し
ている。前述したように、補助電流基準が必要である理
由は、ルーパを加減速する場合のトルクを補償する必要
があるためであるが、一般に加減速に必要なトルクを予
め計算することは難しい。(Equation 5) Block 32 corresponds to looper current reference generator 12 in FIG. Block 33 is a representation of the looper current control system of the time constant T cc at a primary delay, block 34 represents the influence coefficient (referred to as torque constant) [Phi when the looper current I becomes the torque T. Blocks 28, 33, and 34 in FIG. 3 correspond to the looper current controller 9 and the looper motor 8 in FIG. As described above, the reason why the auxiliary current reference is required is that it is necessary to compensate for the torque when the looper is accelerated / decelerated. However, it is generally difficult to calculate the torque required for acceleration / deceleration in advance.
【0031】加減速トルクTA は次式で表される。The acceleration and deceleration torque T A is represented by the following formula.
【0032】[0032]
【数6】 ただし、 J:ルーパの慣性(kgm2 ) である。図3中のブロック22及び23を通して発生する圧
延材速度Vs の変化に追従する量を、ルーパ角速度ωL
からブロック26を通って変化する圧延材速度に等しくす
れば、張力は変化しないことになる。ブロック26を通っ
て変化する圧延材速度Vs は次式で表される。(Equation 6) Here, J is the inertia of the looper (kgm 2 ). The amount to follow the change of the rolled material speed V s generated through blocks 22 and 23 in FIG. 3, the looper angular velocity omega L
, Through the block 26, the tension is unchanged. The rolling material speed V s that changes through the block 26 is expressed by the following equation.
【0033】[0033]
【数7】 材料速度が変化すると、張力が変化し、ルーパに加わる
力も変化するため、ルーパは上昇または下降する。ルー
パの上昇、下降に必要なトルクが加減速トルクであり、
(10)式をルーパ角速度ωL について解いて両辺を時
間で微分し、さらに、両辺にJを乗算すると次式が得ら
れる。(Equation 7) As the material speed changes, the tension changes and so does the force on the looper, which raises or lowers the looper. The torque required for raising and lowering the looper is the acceleration / deceleration torque.
Solving equation (10) for the looper angular velocity ω L , differentiating both sides with time, and then multiplying both sides by J gives the following equation.
【0034】[0034]
【数8】 この結果、加減速トルクTA は、ルーパの慣性J、材料
速度の時間変化分及び関数F2 (θ)の角度微分値で表
されることが分かる。ただし、圧延材の速度を測定する
ことは難しいので、その代替として、ルーパ高さ制御器
が出力する主機速度指令値VRrefの時間変化分を用い
る。しかして、図1に示した補助電流基準発生手段14が
上述した補助電流基準ICO M の代わりに、次式に示す補
助電流基準ICOM を出力すれば良いことが分かる。(Equation 8) As a result, it can be seen that the acceleration / deceleration torque T A is represented by the inertia J of the looper, the time change of the material speed, and the angle differential value of the function F 2 (θ). However, since it is difficult to measure the speed of the rolled material, a time change of the main machine speed command value VRref output from the looper height controller is used as an alternative. Thus, instead of the auxiliary current reference I CO M auxiliary current reference generating means 14 shown in FIG. 1 has been described above, it can be seen that if the output of the auxiliary current reference I COM shown in the following equation.
【0035】[0035]
【数9】 図3中のブロック35は主機速度指令値VRrefの時間変化
分を生成し、ブロック36はゲインを表している。(Equation 9) A block 35 in FIG. 3 generates a time change of the main engine speed command value V Rref , and a block 36 represents a gain.
【0036】かくして、第2の実施形態によれば、従来
のルーパ高さのPID制御におけるルーパの加減速トル
クを補償することができ、一定の補助電流基準を設定し
たがために張力が目標値より大きくなることはなくな
る。この結果、過張力による板厚、板幅への悪影響を低
減することができる。Thus, according to the second embodiment, the acceleration / deceleration torque of the looper in the conventional PID control of the looper height can be compensated, and the tension is set to the target value because the constant auxiliary current reference is set. It will not be larger. As a result, it is possible to reduce the adverse effect on the plate thickness and the plate width due to over tension.
【0037】ところで、図3に示した第2の実施形態に
おいて、主機速度指令値VRrefからルーパ角度θへの伝
達関数G(s)は次式となる。In the second embodiment shown in FIG. 3, the transfer function G (s) from the main engine speed command value V Rref to the looper angle θ is as follows.
【0038】[0038]
【数10】 ただし、 ωn :共振周波数 ζ :減衰定数 である。共振周波数ωn は次式で表される。(Equation 10) Here, ω n : resonance frequency ζ: damping constant. The resonance frequency omega n is represented by the following equation.
【0039】[0039]
【数11】 また、減衰定数ζは次式で表される。[Equation 11] The attenuation constant ζ is expressed by the following equation.
【0040】[0040]
【数12】 ルーパ高さ制御では、共振を避けるため、共振周波数ω
n の1/3から1/5程度の応答に抑える必要がある。
一般的に共振周波数ωn =5〜10rad/sであり、
ルーパ高さの制御応答は2〜4rad/s程度になる。
ルーパ高さ制御系の応答を速くするためには、共振周波
数は高い周波数領域にある方が良く、また、減衰定数も
大きい方が振動し難くなる点で望ましい。(Equation 12) In the looper height control, the resonance frequency ω
It is necessary to suppress the response to about 1/3 to 1/5 of n .
Generally, the resonance frequency ω n = 5 to 10 rad / s,
The control response of the looper height is about 2 to 4 rad / s.
In order to speed up the response of the looper height control system, it is desirable that the resonance frequency be in a high frequency range, and that the larger the damping constant, the more difficult it is to vibrate.
【0041】共振周波数と減衰定数を変更する方法とし
て次のA,B,Cの方法が考えられる。 A.ルーパ速度から材料速度への影響係数F2 を変更す
る。 B.張力からルーパトルクへの影響係数F3 を変更す
る。 C.張力フィードバック係数K10を変更する。The following methods A, B, and C can be considered as methods for changing the resonance frequency and the attenuation constant. A. To change the influence coefficient F 2 to the material speed from the looper speed. B. To change the influence coefficient F 3 from the tension to Rupatoruku. C. To change the tension feedback coefficient K 10.
【0042】このうち、A項については、特開平7−1
6632号公報に開示されて公知であるので、B及びC
項について説明する。Among them, item A is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1.
No. 6632, the B and C
Items will be described.
【0043】前述したルーパ高さのPID制御は、ルー
パ多変数制御と併せて用いられることが多くなってきて
おり、また、圧延材の張力をモニタするために張力検出
器を設置する場合があり、ルーパ高さのPID制御でも
張力検出値が利用可能な場合が多い。The above-described looper height PID control is often used in conjunction with the looper multivariable control, and a tension detector may be installed to monitor the tension of the rolled material. In many cases, the tension detection value can be used even in the PID control of the looper height.
【0044】図4は上記B項の方法に対応する本発明の
第3の実施形態の構成を、適用対象圧延機と併せて示し
たブロック図である。図中、図1と同一の要素には同一
の符号を付してその説明を省略する。ここでは、ロード
セル等の張力検出器16の出力信号に基づいて、張力演算
手段17が圧延材の張力を演算する。張力分トルク補正手
段18は、演算された張力を用いて、ルーパ電動機の電流
制御器9に設定する電流基準Iref を補正する。この補
正方法について、図5及び図6をも参照して以下に説明
する。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention corresponding to the method of the above-mentioned item B, together with a rolling mill to be applied. In the figure, the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Here, the tension calculating means 17 calculates the tension of the rolled material based on the output signal of the tension detector 16 such as a load cell. The tension component torque correcting means 18 corrects the current reference Iref set in the current controller 9 of the looper motor using the calculated tension. This correction method will be described below with reference to FIGS.
【0045】(14)式から、影響係数F3 を変更する
ことができれば、共振周波数を変更することができる。
いま、ゲインKF3 * を加えてF3 を次式のように大きく
したとする。 F3 →F3 +KF3 * …(16) この場合の共振周波数ωn は次式のように大きくなる。From equation (14), if the influence coefficient F 3 can be changed, the resonance frequency can be changed.
Now, it is assumed that the gain K F3 * is added to increase F 3 as in the following equation. F 3 → F 3 + K F3 * (16) In this case, the resonance frequency ω n increases as in the following equation.
【0046】[0046]
【数13】 この関係を、モデル化して表現すると図5に示したよう
になる。すなわち、ブロック27と並列にブロック37が接
続されている。しかしながら、圧延材張力tfにゲイン
KF3 * を掛けたものを直接ルーパ電動機の負荷トルクT
に帰還することはできないので、図6に示すように圧延
材張力tf にブロック38のゲインKF3を掛けたものを電
流指令値Iref に帰還する。ただし、影響係数F3 を変
更すれば伝達関数G(s)のゲインも変わる。この場合
の伝達関数G(s)は次式のようになる。(Equation 13) This relationship is modeled and expressed as shown in FIG. That is, the block 37 is connected in parallel with the block 27. However, the product of the rolled material tension t f and the gain K F3 * is directly applied to the load torque T of the looper motor.
Therefore, as shown in FIG. 6, the value obtained by multiplying the rolled material tension t f by the gain K F3 of the block 38 is fed back to the current command value I ref as shown in FIG. However, also changes the gain of the transfer function G (s) by changing the impact factor F 3. The transfer function G (s) in this case is as follows.
【0047】[0047]
【数14】 ここで、Zの場合と同様に(14)式でF3 を変更する
と、G(s)のゲインが変化する。従って、F3 の変更
前と同じ高さ制御応答を得ようとすれば、ルーパ高さ制
御器のトータルゲインKT を次式の高さ制御器のトータ
ルゲインKT *に変更する必要がある。[Equation 14] Here, changing the F 3 with similarly (14) in the case of Z, the gain of G (s) is changed. Therefore, in order to obtain a flush control response as before the F 3, it is necessary to change the total gain K T of the looper height control to the total gain K T * follows the height control unit .
【0048】[0048]
【数15】 図4において、ブロック18からブロック11に向けた破線
は(19)式によりルーパ高さ制御のトータルゲインを
補正することを意味している。かくして、第3の実施形
態によれば、ルーパ高さ制御における共振周波数及び減
衰定数を変更して、ルーパ高さ制御応答を上げることが
可能となり、高速かつ安定したルーパの制御が可能にな
る。なお、圧延材の張力を演算するに当たり、第3の実
施形態では張力検出器16の出力に基づいて演算したが、
この代わりに、ルーパ電動機が受けるトルクから計算す
ることも可能である。(Equation 15) In FIG. 4, the broken line from block 18 to block 11 means that the total gain of the looper height control is corrected by equation (19). Thus, according to the third embodiment, it is possible to increase the response of the looper height control by changing the resonance frequency and the damping constant in the looper height control, and it is possible to control the looper with high speed and stability. In calculating the tension of the rolled material, the calculation was performed based on the output of the tension detector 16 in the third embodiment.
Alternatively, it can be calculated from the torque received by the looper motor.
【0049】図7は上記C項の方法に対応する本発明の
第4の実施形態の構成を、適用対象圧延機と併せて示し
たブロック図である。図中、図1又は図4と同一の要素
には同一の符号を付してその説明を省略する。ここで
も、ロードセル等の張力検出器16の出力信号に基づい
て、張力演算手段17は圧延材の張力を演算する。張力発
生ゲイン補正手段19はこの張力を用いて主機速度指令値
の変更量を計算して、主機速度指令値に加算するもので
ある。張力発生ゲイン補正手段19の主機速度指令値の変
更量の計算方法を、図8及び図9をも参照して以下に説
明する。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the fourth embodiment of the present invention corresponding to the method of the above-mentioned item C, together with a rolling mill to be applied. In the figure, the same elements as those in FIG. 1 or FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Also in this case, the tension calculating means 17 calculates the tension of the rolled material based on the output signal of the tension detector 16 such as a load cell. The tension generating gain correction means 19 calculates the change amount of the main engine speed command value using this tension, and adds it to the main engine speed command value. The calculation method of the change amount of the main engine speed command value by the tension generation gain correction means 19 will be described below with reference to FIGS.
【0050】(14)式から明らかなように、張力フィ
ードバック係数K10を変更することができれば、共振周
波数を変更することができる。すなわち、張力とルーパ
高さの制御系をモデル化した図8に示すように、K10の
ブロック25に対してブロック39を並列接続することによ
り間接的に変更できる。これはK10を次式のように大き
くしたことを意味している。 K10→K10+KK * …(20) K10を大きくすれば、共振周波数ωn は次式のように大
きくなる。[0050] (14) As is apparent from the equation, if it is possible to change the tension feedback coefficient K 10, it is possible to change the resonance frequency. That is, as shown in FIG. 8 that models the control system of the tension and the looper height can indirectly changed from a parallel connection of block 39 to the block 25 of K 10. This means that by increasing the K 10 as follows. By increasing the K 10 → K 10 + K K * ... (20) K 10, the resonance frequency ω n is increased as shown in the following equation.
【0051】[0051]
【数16】 また、減衰定数ζも次式のように大きくなる。(Equation 16) Further, the damping constant ζ also increases as in the following equation.
【0052】[0052]
【数17】 しかし、張力にゲインKK * を掛けたものを直接材料速
度に帰還することはできないので、図9に示すように、
ブロック40によって主機速度指令値VRrefに帰還する。
ここで、第3の実施形態と同様に(18)式でK10を大
きくすると、伝達関数G(s)のゲインが小さくなる。
従って、K10の変更前と同じルーパ高さの制御応答を得
ようとすれば、ルーパ高さ制御器のトータルゲインKT
を次式のKT *のように大きくする必要がある。[Equation 17] However, since the product of the tension and the gain K K * cannot be directly returned to the material speed, as shown in FIG.
Block 40 returns to the main engine speed command value V Rref .
Here, increasing the K 10 in the third likewise (18) in the embodiment of the gain of the transfer function G (s) is reduced.
Therefore, in order to obtain a control response for the same looper height as before the change of K 10, the total gain of the looper height controller K T
Needs to be increased as K T * in the following equation.
【0053】[0053]
【数18】 ここで、KT * は変更後の高さ制御のトータルゲインで
ある。図7において、ブロック19からブロック11に引い
た破線は、(23)式によるルーパ高さ制御トータルゲ
インの補正を行うことを示している。このように、K10
にKK * を加えることにより、次のイ,ロの効果が得ら
れる。 イ.K10が大きくなると、材料速度から張力へのゲイン
(1/K10)が小さくなり、張力変動が小さくなる。 ロ.張力が増加すれば、主機速度を増加させることにな
り、ルーパ電流による張力の制御以外の手段としての張
力制御として有効である。(Equation 18) Here, K T * is the total gain of the height control after the change. In FIG. 7, a broken line drawn from the block 19 to the block 11 indicates that the looper height control total gain is corrected by the equation (23). Thus, K 10
By adding K K * to the above, the following effects a and b can be obtained. I. When K 10 increases, the gain from the material velocity to tension (1 / K 10) is reduced, the tension fluctuation is reduced. B. If the tension increases, the speed of the main engine increases, which is effective as a tension control as a means other than the control of the tension by the looper current.
【0054】かくして、第4の実施形態によれば、ルー
パ高さ制御における共振周波数及び減衰定数を変更し
て、ルーパ高さ制御応答を上げることが可能となり、高
速かつ安定したルーパの制御が可能になる。Thus, according to the fourth embodiment, it is possible to increase the response of the looper height control by changing the resonance frequency and the damping constant in the looper height control, and it is possible to control the looper with high speed and stability. become.
【0055】以上、本発明を具体的な実施形態に基づい
て説明したが、これらの実施形態はそれぞれ単独に適用
するだけでなく、複数の実施形態を組合わせて使用する
こともできる。また、上記の各実施形態では、ルーパを
ルーパ電動機で駆動するものについて説明したが、本発
明はこれに適用を限定されるものではなく、油圧装置に
よる駆動方式のものにも適用可能である。As described above, the present invention has been described based on the specific embodiments. However, these embodiments can be used not only individually but also in combination with a plurality of embodiments. Further, in each of the above embodiments, the case where the looper is driven by the looper motor has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a system driven by a hydraulic device.
【0056】[0056]
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、ルーパの加減速トルクを設定する場合、
圧延材の断面積に比例する補助電流基準を用いたので、
従来のPID制御に顕著であった小断面積での張力増加
を防ぐことができ、これによって、小断面積材で過張力
による板厚、板幅への悪影響を除去することができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, when setting the acceleration / deceleration torque of the looper,
Since the auxiliary current criterion proportional to the cross-sectional area of the rolled material was used,
It is possible to prevent an increase in tension at a small cross-sectional area, which is remarkable in the conventional PID control, and thereby it is possible to eliminate an adverse effect on the sheet thickness and the sheet width due to excessive tension in a small cross-sectional area material.
【0057】もう一つの発明によれば、ルーパ角速度に
比例する補助電流基準を用いたので、スタンド間の圧延
材に発生したループを迅速に除去することが可能にな
り、安定した操業を行うことができる。According to another aspect of the present invention, since the auxiliary current reference proportional to the looper angular velocity is used, it is possible to quickly remove the loop generated in the rolled material between the stands, and to perform a stable operation. Can be.
【0058】また、他の発明によれば、従来のルーパ高
さのPID制御におけるルーパの加減速トルクを補償す
ることができ、一定の電流基準を常に設定して、張力が
目標値より大きくなることはなくなる。この結果、過張
力による板厚、板幅への影響を低減することができる。According to another aspect of the present invention, the acceleration / deceleration torque of the looper in the conventional PID control of the looper height can be compensated, and a constant current reference is always set so that the tension becomes larger than the target value. Will not be. As a result, it is possible to reduce the influence of the over tension on the plate thickness and the plate width.
【0059】もう一つ他の発明によれば、張力演算手段
で演算された張力にゲインを乗じて得られた値をルーパ
電流基準の補正値としてルーパ電流基準発生器から出力
されるルーパ電流基準から減算すると同時に、この減算
により変化するルーパ高さ制御器のゲインを補正するこ
とにより、ルーパ高さ制御における共振周波数及び減衰
定数を変更して、ルーパ高さ制御応答を上げることが可
能となり、高速かつ安定したルーパの制御が可能にな
る。さらに、もう一つの発明によれば、張力演算手段で
演算された張力にゲインを乗じて得られた値を主機速度
指令値の変更量としてルーパ高さ制御器から出力される
速度指令値に加算すると同時に、この加算により変化す
るルーパ高さ制御器のゲインを補正することにより、ル
ーパ高さ制御における共振周波数及び減衰定数を変更し
て、ルーパ高さ制御応答を上げることが可能となり、高
速かつ安定したルーパの制御が可能になる。According to another aspect of the present invention, tension calculating means
Multiply the gain calculated by
Output from looper current reference generator as current reference correction value
At the same time as subtracting from the looper current reference
The looper height controller gain
Thus, the resonance frequency and the damping constant in the looper height control can be changed to increase the looper height control response, and high-speed and stable looper control can be performed. Further, according to another invention, the tension calculating means
The value obtained by multiplying the calculated tension by the gain is the main engine speed.
Output from the looper height controller as the change amount of the command value
At the same time as adding to the speed command value,
By adjusting the gain of the looper height controller, the resonance frequency and damping constant in the looper height control can be changed, and the looper height control response can be increased, enabling high-speed and stable looper control. become.
【図1】本発明の第1の実施形態の構成を、適用対象圧
延機と併せて示したブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention, together with a rolling mill to be applied.
【図2】本発明の第1の実施形態の動作を説明するため
に、ルーパ角度と圧延材の通板形状との幾何学的関係を
示す図。FIG. 2 is a diagram showing a geometric relationship between a looper angle and a passing shape of a rolled material for explaining an operation of the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施形態の詳細な構成を示すブ
ロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施形態の構成を、適用対象圧
延機と併せて示したブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention, together with a rolling mill to which the invention is applied.
【図5】本発明の第3の実施形態の原理を説明するため
のブロック図。FIG. 5 is a block diagram for explaining the principle of the third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3の実施形態の詳細な構成を示すブ
ロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a detailed configuration of a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第4の実施形態の構成を、適用対象圧
延機と併せて示したブロック図。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention together with a rolling mill to which the present invention is applied;
【図8】本発明の第4の実施形態の原理を説明するため
のブロック図。FIG. 8 is a block diagram for explaining the principle of the fourth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第4の実施形態の詳細な構成を示すブ
ロック図。FIG. 9 is a block diagram showing a detailed configuration of a fourth embodiment of the present invention.
【図10】従来のタンデム熱間圧延機の制御装置の構成
を、適用対象圧延機と併せて示したブロック図。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a control device of a conventional tandem hot rolling mill together with a rolling mill to be applied.
1 圧延材 2 第iスタンド圧延機 3 第i+1スタンド圧延機 4 第iスタンド圧延機主電動機 5 第i+1スタンド圧延機主電動機 6 主機速度制御器 7 ルーパ 8 ルーパ電動機 9 ルーパ電流制御器 10 ルーパ高さ検出器 11 ルーパ高さ制御器 12 ルーパ電流基準発生器 13 主電流基準発生器 14 補助電流基準発生器 15 固定電流基準発生器 16 張力検出器 17 張力演算手段 18 張力分トルク補正手段 19 張力発生ゲイン補正手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolled material 2 i-th stand rolling machine 3 i + 1st stand rolling machine 4 i-th stand rolling machine main motor 5 i + 1st stand rolling machine main motor 6 main machine speed controller 7 looper 8 looper motor 9 looper current controller 10 looper height Detector 11 Looper height controller 12 Looper current reference generator 13 Main current reference generator 14 Auxiliary current reference generator 15 Fixed current reference generator 16 Tension detector 17 Tension calculation means 18 Tension torque correction means 19 Tension generation gain Correction means
Claims (8)
されたルーパの高さ及びスタンド間の圧延材張力を制御
するタンデム熱間圧延機の制御装置であって、 速度設定値に従ってスタンド圧延機主電動機の速度を制
御する主電動機速度制御器と、 ルーパ高さ検出値をルーパ高さ目標値に追随させる主電
動機速度指令値を演算し、この速度指令値によって前記
主電動機速度制御器に加えられる速度設定値を補正する
ルーパ高さ制御器と、 圧延材の張力目標値とルーパ高さ検出値とに基づき、圧
延材の張力を張力目標値に追随させるルーパ電流指令値
を演算するルーパ電流基準発生器と、 ルーパ電流指令値に従ってルーパ電動機の電流を制御す
るルーパ電流制御器と、 を備え、前記ルーパ電流基準発生器はルーパが圧延材か
ら受けるトルク、圧延材張力から受けるトルク及びルー
パ自重分によるトルクの和に釣り合うような主のルーパ
電流基準を、圧延材の断面積、ルーパの上昇速度及び前
記速度指令値の変化分のうち、いずれか一つ又は複数の
要件を加味して求めた補助的なルーパ電流基準によって
補正するものであるタンデム熱間圧延機の制御装置。1. A control device for a tandem hot rolling mill for controlling a height of a looper disposed between stands of a tandem hot rolling mill and a tension of a rolled material between the stands, wherein the stand rolling is performed according to a speed setting value. A main motor speed controller for controlling the speed of the main motor, and a main motor speed command value for causing the looper height detection value to follow the looper height target value are calculated, and the main motor speed controller is operated by the speed command value. A looper height controller for correcting the applied speed set value, and a looper for calculating a looper current command value for causing the tension of the rolled material to follow the tension target value based on the target tension value of the rolled material and the detected looper height value. A current reference generator, a looper current controller for controlling the current of the looper motor according to the looper current command value, wherein the looper current reference generator receives a torque that the looper receives from the rolled material, A main looper current reference that balances the sum of the torque received from the rolled material tension and the torque due to the looper's own weight is one of the cross-sectional area of the rolled material, the rising speed of the looper, and the change in the speed command value. Alternatively, a control device for a tandem hot rolling mill, wherein the correction is performed based on an auxiliary looper current reference obtained in consideration of a plurality of requirements.
延材から受けるトルク、圧延材張力から受けるトルク及
びルーパ自重分によるトルクの和に釣り合うような主の
ルーパ電流基準を演算する主電流基準発生手段と、圧延
材の断面積に比例するように定めた補助的なルーパ電流
基準を演算する補助電流基準発生手段とを備え、前記主
のルーパ電流基準と補助的なルーパ電流基準とを加算し
て得られた値をルーパ電流指令値として出力する請求項
1記載のタンデム熱間圧延機の制御装置。2. A main current reference for calculating a main looper current reference that balances a torque received by a looper from a rolled material, a torque received from a rolled material tension, and a torque due to the looper's own weight. Generating means, and auxiliary current reference generating means for calculating an auxiliary looper current reference determined to be proportional to the cross-sectional area of the rolled material, and adding the main looper current reference and the auxiliary looper current reference. 2. The control device for a tandem hot rolling mill according to claim 1, wherein the value obtained as a result is output as a looper current command value.
延材から受けるトルク、圧延材張力から受けるトルク及
びルーパ自重分によるトルクの和に釣り合うような主の
ルーパ電流基準を演算する主電流基準発生手段と、圧延
材の断面積に比例するように定めた値とルーパが上昇す
る速度に比例するように定めた値とを加算して補助的な
ルーパ電流基準を演算する補助電流基準発生手段とを備
え、前記主のルーパ電流基準と補助的な電流基準とを加
算して得られた値をルーパ電流指令値として出力する請
求項1記載のタンデム熱間圧延機の制御装置。3. A main current reference for calculating a main looper current reference that balances the sum of the torque received by the looper from the rolled material, the torque received from the rolled material tension, and the torque due to the looper's own weight. Generating means for calculating an auxiliary looper current reference by adding a value determined to be proportional to the cross-sectional area of the rolled material and a value determined to be proportional to the speed at which the looper rises; The control device for a tandem hot rolling mill according to claim 1, further comprising: outputting a value obtained by adding the main looper current reference and the auxiliary current reference as a looper current command value.
延材から受けるトルク、圧延材張力から受けるトルク及
びルーパ自重分によるトルクの和に釣り合うような主の
ルーパ電流基準を演算する主電流基準発生手段と、圧延
材の断面積に比例するように定めた値とルーパが上昇す
る速度に比例するように定めた値と前記ルーパ高さ制御
器が演算する速度指令値の変化分に比例する値とを加算
して補助的なルーパ電流基準を演算する補助電流基準発
生手段とを備え、前記主のルーパ電流基準と補助的なル
ーパ電流基準とを加算して得られた値をルーパ電流指令
値として出力する請求項1記載のタンデム熱間圧延機の
制御装置。4. A main current reference for calculating a main looper current reference such that the looper current reference generator balances a torque received by the looper from the rolled material, a torque received from the rolled material tension, and a torque due to the looper's own weight. Generating means, a value determined to be proportional to the cross-sectional area of the rolled material and a value determined to be proportional to the speed at which the looper rises and proportional to a change in a speed command value calculated by the looper height controller. And an auxiliary current reference generating means for calculating an auxiliary looper current reference by adding a value to the looper current command. A value obtained by adding the main looper current reference and the auxiliary looper current reference is referred to as a looper current command. The control device for a tandem hot rolling mill according to claim 1, which outputs the value as a value.
延材から受けるトルク、圧延材張力から受けるトルク及
びルーパ自重分によるトルクの和に釣り合うような主の
ルーパ電流基準を演算する主電流基準発生手段と、固定
の値とルーパが上昇する速度に比例するように定めた値
とを加算して補助的なルーパ電流基準を演算する補助電
流基準発生手段とを備え、前記主のルーパ電流基準と補
助的なルーパ電流基準とを加算して得られた値をルーパ
電流指令値として出力する請求項1記載のタンデム熱間
圧延機の制御装置。5. A main current reference for calculating a main looper current reference such that the looper current reference generator balances a torque received by the looper from the rolled material, a torque received from the rolled material tension, and a torque due to the looper's own weight. Generating means for calculating an auxiliary looper current reference by adding a fixed value and a value determined so as to be proportional to the speed at which the looper rises, the main looper current reference The control device for a tandem hot rolling mill according to claim 1, wherein a value obtained by adding the reference value and the auxiliary looper current reference is output as a looper current command value.
延材から受けるトルク、圧延材張力から受けるトルク及
びルーパ自重分によるトルクの和に釣り合うような主の
ルーパ電流基準を演算する主電流基準発生手段と、固定
の値とルーパが上昇する速度に比例するように定めた値
と前記ルーパ高さ制御器が演算する速度指令値の変化分
に比例する値とを加算して補助的なルーパ電流基準を演
算する補助電流基準発生手段とを備え、前記主のルーパ
電流基準と補助的なルーパ電流基準とを加算して得られ
た値をルーパ電流指令値として出力する請求項1記載の
タンデム熱間圧延機の制御装置。6. A main current reference for calculating a main looper current reference that balances the torque received by the looper from the rolled material, the torque received from the rolled material tension, and the torque due to the looper's own weight. Generating means for adding an auxiliary looper by adding a fixed value and a value determined so as to be proportional to the speed at which the looper rises and a value proportional to a change in the speed command value calculated by the looper height controller; 2. A tandem according to claim 1, further comprising auxiliary current reference generating means for calculating a current reference, wherein a value obtained by adding the main looper current reference and the auxiliary looper current reference is output as a looper current command value. Control device for hot rolling mill.
されたルーパの高さ及びスタンド間の圧延材張力を制御
するタンデム熱間圧延機の制御装置であって、 速度設定値に従ってスタンド圧延機主電動機の速度を制
御する主電動機速度制御器と、 ルーパ高さ検出値をルーパ高さ目標値に追随させる主電
動機速度指令値を演算し、この速度指令値によって前記
主電動機速度制御器に加えられる速度設定値を補正する
ルーパ高さ制御器と、 圧延材の張力目標値とルーパ高さ検出値とに基づき、圧
延材の張力を張力目標値に追随させるルーパ電流指令値
を演算するルーパ電流基準発生器と、 ルーパ電流指令値に従ってルーパ電動機の電流を制御す
るルーパ電流制御器と、 ルーパに取付けた張力検出器が受ける力、もしくは、ル
ーパ電動機が受けるトルクから圧延材の張力を演算する
張力演算手段と、演算された張力にゲインを乗じて得られた値をルーパ電
流基準の補正値として前記ルーパ電流基準発生器から出
力されるルーパ電流基準から減算すると同時に、この減
算により変化する前記ルーパ高さ制御器のゲインを補正
することによって、 ルーパ高さ制御系の共振周波数及び
減衰定数を変更する張力分トルク補正手段と、 を備えたタンデム熱間圧延機の制御装置。7. A control device for a tandem hot rolling mill for controlling a height of a looper disposed between respective stands of a tandem hot rolling mill and a tension of a rolled material between the stands, wherein the stand rolling is performed according to a speed setting value. A main motor speed controller for controlling the speed of the main motor, and a main motor speed command value for causing the looper height detection value to follow the looper height target value are calculated, and the main motor speed controller is operated by the speed command value. A looper height controller for correcting the applied speed set value, and a looper for calculating a looper current command value for causing the tension of the rolled material to follow the tension target value based on the target tension value of the rolled material and the detected looper height value. A current reference generator, a looper current controller for controlling the current of the looper motor in accordance with the looper current command value, and a force received by a tension detector attached to the looper, or a force received by the looper motor. Looper collector and tension calculating means, a value obtained by multiplying the gain of the calculated tension calculating the tension of the rolled material from the torque
Output from the looper current reference generator as a flow reference correction value.
Subtract from the applied looper current reference and at the same time
Corrects the gain of the looper height controller that changes due to the calculation
A tension-dependent torque correcting means for changing the resonance frequency and the damping constant of the looper height control system, thereby controlling the tandem hot rolling mill.
されたルーパの高さ及びスタンド間の圧延材張力を制御
するタンデム熱間圧延機の制御装置であって、 速度設定値に従ってスタンド圧延機主電動機の速度を制
御する主電動機速度制御器と、 ルーパ高さ検出値をルーパ高さ目標値に追随させる主電
動機速度指令値を演算し、この速度指令値によって前記
主電動機速度制御器に加えられる速度設定値を補正する
ルーパ高さ制御器と、 圧延材の張力目標値とルーパ高さ検出値とに基づき、圧
延材の張力を張力目標値に追随させるルーパ電流指令値
を演算するルーパ電流基準発生器と、 ルーパ電流指令値に従ってルーパ電動機の電流を制御す
るルーパ電流制御器と、 ルーパに取付けた張力検出器が受ける力、もしくは、ル
ーパ電動機が受けるトルクから圧延材の張力を演算する
張力演算手段と、演算された張力にゲインを乗じて得られた値を主機速度
指令値の変更量として前記ルーパ高さ制御器から出力さ
れる速度指令値に加算すると同時に、この加算により変
化する前記ルーパ高さ制御器のゲインを補正することに
よって、 ルーパ高さ制御系の共振周波数及び減衰定数を
変更する張力分トルク補正手段と、 を備えたタンデム熱間圧延機の制御装置。8. A control device for a tandem hot rolling mill for controlling a height of a looper disposed between stands of a tandem hot rolling mill and a tension of a rolled material between stands, wherein the stand rolling is performed according to a speed setting value. A main motor speed controller for controlling the speed of the main motor, and a main motor speed command value for causing the looper height detection value to follow the looper height target value are calculated, and the main motor speed controller is operated by the speed command value. A looper height controller for correcting the applied speed set value, and a looper for calculating a looper current command value for causing the tension of the rolled material to follow the tension target value based on the target tension value of the rolled material and the detected looper height value. A current reference generator, a looper current controller for controlling the current of the looper motor in accordance with the looper current command value, and a force received by a tension detector attached to the looper, or a force received by the looper motor. Main engine speed and tension calculating means for calculating the tension of the rolled material, a value obtained by multiplying the gain of the calculated tension from the torque
Output from the looper height controller as the change amount of the command value
At the same time as the speed command value
Compensating the gain of the looper height controller
Accordingly, a control device for a tandem hot rolling mill, comprising: a tension component torque correcting means for changing a resonance frequency and a damping constant of a looper height control system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29287995A JP3262486B2 (en) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | Control device for tandem hot rolling mill |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29287995A JP3262486B2 (en) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | Control device for tandem hot rolling mill |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09136108A JPH09136108A (en) | 1997-05-27 |
| JP3262486B2 true JP3262486B2 (en) | 2002-03-04 |
Family
ID=17787566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29287995A Expired - Lifetime JP3262486B2 (en) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | Control device for tandem hot rolling mill |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3262486B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100780424B1 (en) * | 2001-10-26 | 2007-11-28 | 주식회사 포스코 | Driving motor control device of looper and its control method |
| EP2926918B1 (en) * | 2014-04-01 | 2017-02-01 | Primetals Technologies Germany GmbH | Determination of web tension with modelling of web curvature |
| CN114833203B (en) * | 2022-03-25 | 2023-05-05 | 北京首钢股份有限公司 | Dynamic calibration method and system for loop gravity torque of finishing mill |
-
1995
- 1995-11-10 JP JP29287995A patent/JP3262486B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09136108A (en) | 1997-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3403863B2 (en) | Process line tension controller | |
| JPH08150408A (en) | Looper control device | |
| JPH07148518A (en) | Tension control device | |
| JP3262486B2 (en) | Control device for tandem hot rolling mill | |
| JP3456526B2 (en) | Rolling mill control method | |
| JP3278566B2 (en) | Looper multivariable controller | |
| JP3041155B2 (en) | Looper control device | |
| US4557126A (en) | Control device for continuous rolling machine | |
| JPH04187315A (en) | Method for controlling strip thickness and tension between stands of continuous rolling mill | |
| JP3041162B2 (en) | Control device for continuous hot rolling mill | |
| JPH07308706A (en) | Speed control method for tandem rolling mill | |
| JP3041134B2 (en) | Looper multivariable controller | |
| JPH0230766B2 (en) | ||
| JPS637846B2 (en) | ||
| JPS6343164B2 (en) | ||
| JP2899459B2 (en) | Looper multivariable controller | |
| JP2899458B2 (en) | Looper multivariable controller | |
| JP2839814B2 (en) | Tension control method for continuous hot rolling mill | |
| JP2909498B2 (en) | Motor control device | |
| JPH09141315A (en) | Control method of inter-stand tension and looper in continuous rolling mill | |
| JPH0859040A (en) | Controller for hot continuous rolling mill | |
| JP2823200B2 (en) | Motor speed control device | |
| JP3085851B2 (en) | Model identification device and control device for hot rolling mill | |
| JPS5944129B2 (en) | Tension control method between continuous rolling mill stands | |
| JP3071300B2 (en) | Looper height control device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| S631 | Written request for registration of reclamation of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313631 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071221 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081221 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091221 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091221 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101221 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101221 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111221 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111221 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121221 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121221 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131221 Year of fee payment: 12 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |