JP4260262B2 - Dimension control method and rolling apparatus for rolling wire or bar - Google Patents

Description

【００１１】
前記圧延材の第１及び第２の方向の寸法の実測は、圧延材の長手方向に沿って連続して行い、前記第１の方向の寸法の最小値を、第１方向寸法実測値とし、前記第１の方向の寸法の最小値となる点における第２の方向の寸法を第２方向寸法実測値とするのが好ましい。
前記ロール間隙の調整に際し、各圧延機のロール間隙操作量が所定値を越える場合は、前記予め設定したロール間隙調整方法に係わらず、各圧延機のロール間隙操作量を、前記所定値以内となるように、制約条件を付加することができる。
【００１２】
前記ロール間隙調整を行う際に、当該ロール間隙操作量の波及効果に相当する外乱抑制用補正を他の制御系に与えることができる。
前記第１圧延機の入側において、圧延材の第１及び第２方向の断面寸法を測定し、該測定結果が所定の範囲に入っている場合のみ、前記ロール間隙調整を行うのが好ましい。
前記ロール間隙の調整に際し、前記第１及び第２圧延機のロール間隙調整を行うアクチュエータの操作に要する時間を求め、該時間と間ピッチ時間との関係を考慮して、最終的なロール間隙操作量を、前記アクチュエータに出力することができる。
【００１３】
また、本発明の圧延装置の特徴とするところは、圧延材の走行方向に直角な断面における第１の方向に圧延材を圧下する第１の圧延機と、該第１圧延機の下流側に隣接して配置され前記第１方向に直角な第２の方向に圧延材を圧下する第２の圧延機とに圧延材を通して線材又は棒鋼製品を生産するタンデム式圧延設備において、予め、圧延材の断面形状を、前記第１及び第２の方向の断面寸法の許容値との関係において所定の類型にパターン化すると共に、各パターンにおいて実測値と目標寸法との関係に基づくロール間隙調整方法を予め設定しておき、前記第２圧延機の出側における圧延材の第１及び第２の方向の寸法を実測し、該実測値と前記許容値との関係により、当該圧延材の断面形状が前記どのパターンに属するかを決定し、該決定したパターンにおける前記予め設定したロール間隙調整方法に基づき、前記第１及び第２圧延機のロール間隙の調整を行うように構成した制御装置を備えている点にある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１において示すものは、線材又は棒鋼製品を生産するタンデム式圧延設備の一部分であり、圧延材の走行方向に直角な断面における第１の方向に圧延材を圧下する第１の圧延機1 と、該第１圧延機1 の下流側に隣接して配置され前記第１方向に直角な第２の方向に圧延材を圧下する第２の圧延機2 が示されている。
前記第１圧延機1 の具体例として、縦型圧延機が例示され、第２圧延機2 として横型圧延機が例示されている。従って、本発明で言うところの第１の方向は、この実施の形態では水平方向（以下、この方向の寸法を「オーバル寸法」という）であり、第２の方向は垂直方向（以下、この方向の寸法を「天地寸法」という）を指している。
【００１５】
前記第１圧延機1 は、電動機3 によって駆動される左右一対の縦ロール4 を有し、該縦ロール4 には、オーバル孔型が形成されている。前記第２圧延機2 には、電動機5 によって駆動される上下一対の水平ロール6 を有し、該水平ロール6 にラウンド孔型が形成されている。前記各圧延機1,2 の電動機3,5 には、各圧延機1,2 のロール回転速度を測定するためのロール回転速度測定装置7 が設けられている。前記第１圧延機1 及び第２圧延機2 には、各々のロール間隙を操作するためのアクチュエータ8,9 と、各々のロール間隙を測定するためのロール間隙測定装置10,11 とが設けられている。そして、前記第１圧延機1 の入側に圧延材の入側寸法測定装置12が設けられ、該装置12は、圧延材の天地寸法を測定する天地寸法測定装置13と、オーバル寸法を測定するオーバル寸法測定装置14とからなる。第２圧延機2 の出側にも同様の圧延材の出側寸法測定装置15が設けられ、該装置15も天地寸法測定装置16と、オーバル寸法測定装置17とからなる。
【００１６】
前記各装置は制御装置18に接続されている。この制御装置18は、入側圧延材寸法チェック装置19、出側圧延材形状パターン認識装置20、形状・寸法制御装置21、操作量リミッタ22、ロール間隙制御装置23、等から構成されている。
前記入側の圧延材寸法測定装置12は、入側圧延材寸法チェック装置19に接続されている。出側の圧延材寸法測定装置15は、圧延材形状パターン認識装置20に接続されている。そして、前記入側圧延材寸法チェック装置19と圧延材形状パターン認識装置20は、圧延材の形状・寸法制御装置21に接続されている。
【００１７】
前記形状・寸法制御装置21は、第１及び第２圧延機1,2 の操作量リミッタ22を介してロール間隙制御装置23に接続され、該ロール間隙制御装置23は、各々圧延機1,2 のロール間隙を操作するための前記アクチュエータ8,9 に制御量を出力するよう接続されている。前記各圧延機1,2 のロール間隙測定装置10,11 は、その測定結果を前記ロール間隙制御装置23にフィードバックするよう接続されている。
更に、前記形状・寸法制御装置21は、他制御系への外乱抑制装置24を介して、ロール回転数制御装置25に接続されている。このロール回転数制御装置25は、前記各電動機3,5 に回転指令を出力するとともに、ロール回転速度測定装置7 からの結果がフィードバックされるよう構成されている。
【００１８】
前記構成の圧延ラインにおいて、圧延材は、図１の矢印方向に進行し、第１圧延機1 のロール4 及び第２圧延機2 のロール6 により圧下・成形される。
入側圧延材寸法測定装置12及び出側圧延材寸法測定装置15は、第１圧延機1 の入側において又第２圧延機2 の出側において、圧延材の天地寸法とオーバル寸法を、その圧延材の長さ方向にわたって始端から終端まで連続して測定する。
入側圧延材寸法測定装置12にて測定した天地寸法値及びオーバル寸法値は、前記圧延材料寸法チェック装置19に入力され、該チェック装置19により、妥当なサイズの圧延材が入ってきたか否かをチェックし、このチェック結果を圧延材の形状・寸法制御装置21に送る。
【００１９】
出側圧延材寸法測定装置15にて測定した天地寸法値及びオーバル寸法値は、前記圧延材形状パターン認識装置20に入力され、該装置20において、圧延材の形状状態が、次表に示す「典型的な９種類の雛形パターン」のどのパターンに属するかを認識する。この認識結果は、圧延材の形状・寸法制御装置21に送られる。
【００２０】
【表３】

【００２１】
尚、図２に前記９種類のパターンが図示されている。
前記圧延材の形状・寸法制御装置21は、入側圧延材寸法チェック装置19のチェック結果、及び、出側圧延材形状パターン認識装置20の認識結果に基づいて、各圧延機1,2 のロール間隙補正量を演算し、本演算結果を各圧延機1,2 のロール間隙制御装置23に指示する。そして、各圧延機1,2 のロール間隙制御装置23は、ロール間隙測定装置10,11 により測定したロール間隙現在値に基づいて、位置偏差を演算し、補正量を各圧延機ロール間隙操作用アクチュエータ8,9 に出力し、各圧延機1,2 のロール間隙が制御される。
【００２２】
尚、圧延材は適切に調整されたガイド装置により、カリバ中心に正確に誘導されるものとする。そして、本発明では、「ロール違い」は考慮しないものとする。また、圧延材に作用する張力は、他の制御系（張力制御系、ループ制御系、等）により、無視できるレベル（≒０）に制御されているものとする。
次に、図３、４に示すフローチャートに基づき、本発明に係る制御方法を説明する。尚、フローチャート中の「エリア」とは、第１及び第２圧延機1,2 からなる領域を言い、「ｉ−１圧延機」と「ｉ圧延機」は、「第１圧延機1 」と「第２圧延機2 」を言う。また、「Ｗmin 値」とは、入側又は出側圧延材寸法測定装置12,15 により、圧延材の全長に渡って連続的に測定したオーバル寸法値の内の最小値を言い、「Ｈmin 値」とは、前記オーバル寸法が最小となるポイントでの天地寸法を言う。そして、本発明において、パターン認識に使用する実測値とは、出側圧延材寸法測定装置15により測定された前記「Ｗmin 値」と「Ｈmin 値」をいう。
【００２３】
先ず最初にパターン認識装置20に、前記表に示す９種類のパターンを記憶させておく。また、形状・寸法制御装置21に、前記９種類のパターンに基づく次の制御方法を記憶させておく。なお、目標天地寸法及び目標オーバル寸法も予め設定されている。
（１）パターン「１」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値＞天地寸法の許容最大値α）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値＞オーバル寸法の許容最大値γ）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００２４】
この場合、天地寸法Ｈmin 及びオーバル寸法Ｗmin を許容範囲に入れるために、第１圧延機1 及び第２圧延機2 を同時に圧下操作する必要がある。但し、このパターンの場合、第１圧延機ロール間隙と、第２圧延機ロール間隙とを個別に操作すると、圧延材に噛み出し等の現象が生じる可能性があるため、第１圧延機ロール間隙補正量ΔＷと、第２圧延機ロール間隙補正量ΔＨに相関を持たせる必要がある。この様な場合、現場サイドの操業ノウハウでは、（第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷ）：（第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ）＝２：１となるように操作している。
【００２５】
そこで、第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ及び第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷは、以下の式に基づいて決定する。
ΔＨ＝｜（天地寸法Ｈmin ）−（目標天地寸法）｜
ΔＷ＝ΔＨ×２
（２）パターン「２」と認識された場合
（天地寸法Ｈmin 値＞天地寸法の許容最大値α）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値は許容範囲内）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００２６】
このパターンの場合、許容範囲を外れている天地寸法Ｈmin を補正するために第２圧延機のみを圧下すると、圧延材の幅広がり量が変化し、オーバル寸法が許容範囲外になる。つまり寸法精度が悪化する可能性がある。従って、このパターンの場合も、第１圧延機1 及び第２圧延機2 を同時に圧下操作する必要がある。但し、このパターンの場合、第１圧延機ロール間隙と第２圧延機ロール間隙とを個別に操作すると、圧延材に噛み出し等の現象が生じる可能性があるため、第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷと第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨに相関を持たせる必要がある。この様な場合、現場サイドの操業ノウハウでは、（第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷ）：（第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ）＝２：１となるように操作している。
【００２７】
そこで、第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ及び第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷは、以下の式に基づいて決定する。
ΔＨ＝｜（天地寸法Ｈmin ）−（目標天地寸法）｜
ΔＷ＝ΔＨ×２
（３）パターン「３」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値＞天地寸法の許容最大値α）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値＜オーバル寸法の許容最小値δ）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００２８】
この場合、天地寸法Ｈmin を許容範囲に入れるために、第２圧延機2 のみを圧下操作する必要がある。第２圧延機2 を圧下すると、圧延材の幅広がり量が変化し、オーバル寸法も改善される。第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨは、以下の式に基づき決定される。
ΔＨ＝｜（天地寸法Ｈmin ）−（目標天地寸法）｜
（４）パターン「４」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値は許容範囲内）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値＞オーバル寸法の許容最大値γ）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００２９】
この場合、オーバル寸法Ｗmin を許容範囲に入れるために、第１圧延機1 のみを圧下操作する必要がある。第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷは、以下の式に基づき決定される。
ΔＷ＝｜（オーバル寸法Ｗmin ）−（目標オーバル寸法）｜
（５）パターン「５」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値は許容範囲内）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値は許容範囲内）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００３０】
この場合、第１圧延機1 及び第２圧延機2 の圧下・圧上操作を行う必要はない。
（６）パターン「６」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値は許容範囲内）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値＜オーバル寸法の許容最小値δ）の場合、本パターンに属すると認識される。
この場合、オーバル寸法Ｗmin を許容範囲に入れるために、第１圧延機1 のみを圧上操作する必要がある。第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷは、以下の式に基づき決定される。
ΔＷ＝｜（オーバル寸法Ｗmin ）−（目標オーバル寸法）｜
（７）パターン「７」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値＜天地寸法の許容最小値β）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値＞オーバル寸法の許容最大値γ）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００３１】
この場合、天地寸法Ｈmin を許容範囲に入れるために、第２圧延機2 のみを圧上操作する必要がある。第２圧延機2 を圧上すると、圧延材の幅広がり量が変化し、オーバル寸法も改善される。第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨは、以下の式に基づき決定される。
ΔＨ＝｜（天地寸法Ｈmin ）−（目標天地寸法）｜
（８）パターン「８」と認識された場合
（天地寸法Ｈmin 値＞天地寸法の許容最小値β）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値は許容範囲内）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００３２】
このパターンの場合、許容範囲を外れている天地寸法Ｈmin を補正するために第２圧延機2 のみを圧上すると、圧延材の幅広がり量が変化し、オーバル寸法が許容範囲外になる。つまり寸法精度が悪化する可能性がある。従って、このパターンの場合、第１圧延機1 及び第２圧延機2 を同時に圧上操作する必要がある。但し、このパターンの場合、第１圧延機ロール間隙と第２圧延機ロール間隙とを個別に操作すると、圧延材に痩せ細り等の現象が生じる可能性があるため、第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷと第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨに相関を持たせる必要がある。この様な場合、現場サイドの操業ノウハウでは、（第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷ）：（第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ）＝２：１となるように操作している。
【００３３】
そこで、第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ及び第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷは、以下の式に基づいて決定する。
ΔＨ＝｜（天地寸法Ｈmin ）−（目標天地寸法）｜
ΔＷ＝ΔＨ×２
（９）パターン「９」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値＜天地寸法の許容最小値β）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値＜オーバル寸法の許容最小値δ）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００３４】
この場合、天地寸法Ｈmin 及びオーバル寸法Ｗmin を許容範囲に入れるために、第１圧延機1 及び第２圧延機2 を同時に圧上操作する必要がある。但し、このパターンの場合、第１圧延機ロール間隙と、第２圧延機ロール間隙とを個別に操作すると、圧延材に痩せ細り等の現象が生じる可能性があるため、第１圧延機ロール間隙補正量ΔＷと、第２圧延機ロール間隙補正量ΔＨに相関を持たせる必要がある。この様な場合、現場サイドの操業ノウハウでは、（第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷ）：（第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ）＝２：１となるように操作している。
【００３５】
そこで、第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ及び第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷは、以下の式に基づいて決定する。
ΔＨ＝｜（天地寸法Ｈmin ）−（目標天地寸法）｜
ΔＷ＝ΔＨ×２
以上の初期設定がされたのち、制御が開始される。図３、４に示すフローチャートのステップ１では、次ビレットが当該エリアに到着したか否かが判断される。ｎｏの場合は、前記判断が繰り返される。ｙｅｓの場合、ステップ２に進む。
【００３６】
ステップ２では、入側寸法測定装置12及び出側寸法測定装置15で、エリア入側・出側の天地・オーバル寸法が測定される。そして、ステップ３で、入側圧延材寸法チェック装置19により、エリア入側のオーバル寸法最小値Ｗmin と、オーバル寸法が最小となるポイントでの天地寸法Ｈmin が求められ、また、圧延材形状パターン認識装置20により、エリア出側のオーバル寸法最小値Ｗmin と、オーバル寸法が最小となるポイントでの天地寸法Ｈmin が求められる。ステップ４では、ビレット１本が通過したか否かが判断され、ｙｅｓの場合、ステップ５に進み、ｎｏの場合、ステップ２に戻る。
【００３７】
ステップ５では、前記入側圧延材寸法チェック装置19により、エリア入側における圧延材寸法Ｈmin 、Ｗmin は許容範囲内か否かが判断される。この許容値は予め設定されている。（尚、この実施の形態では圧延材の最小値にてチェックする例を明示しているが、圧延材の最大値、平均値でチェックすることも可能である。）
前記判断においてｎｏの場合、本発明の処理を行わないで、ステップ１に戻る。ｙｅｓの場合、ステップ６に進む。
【００３８】
ステップ６において、前記圧延材形状パターン認識装置20により、エリア出側の寸法偏差の演算が行われる。即ち、エリア出側の圧延材寸法Ｈmin 、Ｗmin と、天地寸法の許容最大値α、最小値β、オーバル寸法の許容最大値γ、最小値δとの偏差を求める。これら許容値α、β、γ、δは予め設定されている。
そして、ステップ７では、前記偏差にもとづき、エリア出側における製品形状パターンが、前記「表３」のどのパターンに属するかを判別する。
ステップ８では、前記判別したパターンがパターン「５」かどうかを判断する。ｙｅｓの場合、即ち、パターン「５」の場合は、各圧延機1,2 のロール間隙量を調整する必要がないので、ステップ１に戻る。ｎｏの場合、ステップ９に進み、前記形状・寸法制御装置21において、当該パターンの制御方法に従い、ロール間隙補正量ΔＨ，ΔＷが演算される。
【００３９】
そして、ステップ１０では、前記操作量リミッタ22により前記求めたロール間隙補正量ΔＨ，ΔＷが許容値の範囲内か否かが判断される。例えば、１回の制御（圧延材非噛込毎）に於ける第１圧延機1 若しくは第２圧延機2 のロール間隙操作量ΔＨ，ΔＷが、０．２ｍｍを越える場合、前記判断はｎｏとなり、ステップ９に戻り、第１圧延機1 及び第２圧延機2 のロール間隙操作量が、両方とも０．２ｍｍ以内になるよう、前記操作量リミッタ22により制約条件が付加される。
但し、制約条件を付加する場合でも、ΔＨとΔＷの比は、一定のまま維持させる。
【００４０】
前記判断がｙｅｓの場合、更にステップ１１で「ロールキッス」が生じるかどうかが判断される。前記ロール間隙操作量ΔＨ，ΔＷによる操作により、ロールキッスが生じる場合（ｙｅｓ）は、ステップ１に戻り、ｎｏの場合は、ステップ１２に進む。
ステップ１２において、ロール間隙操作時間の推定演算を行う。即ち、前記決定されたロール間隙補正量の操作に要するロール間隙アクチュエータ8,9 の操作時間を推定計算する。そして、ステップ１３において、前記推定時間は、許容範囲内かどうかを判断する。尚、この許容範囲とは、間ピッチ時間以内とされている。
【００４１】
前記推定操作時間が許容範囲内でない場合（ｎｏ）、ステップ９に戻り、許容時間内になるようロール間隙補正量の計算をやり直す。但し、再計算の場合でも、ΔＨとΔＷの比は、一定のまま維持させる。または、間ピッチ時間の補正を行うことが可能な場合は、間ピッチ時間を補正してもよい。
前記判断がｙｅｓの場合、ステップ１４に進み、第１または第２圧延機1,2 の圧延材非噛込かどうかが判断される。圧延材が圧延機に噛み込んでいるとき（ｎｏ）は、ステップ１に戻り、圧延材が噛み込み状態でない場合（ｙｅｓ）は、ステップ１５と１６に並列的に進む。
【００４２】
ステップ１５では、第１または第２圧延機1,2 のロール間隙アクチュエータ8,9 の操作が、前記ロール間隙操作量ΔＨ，ΔＷに基づき、ロール間隙制御装置23を介して行われる。
前記ロール間隙調整と同時に、ステップ１６においては、他制御系への外乱抑制用補正量の演算が行われ、そしてステップ１７において、外乱抑制装置24やロール回転数制御装置25を介して他制御系アクチュエータ3 、5 の操作が行われる。
【００４３】
即ち、前記ロール間隙調整を行えば、圧延状態の変化が生じるため、他の制御系にとっては一つの外乱となる。例えば、圧延加工では、（圧延材断面積）×（圧延材速度）＝（一定）の関係が成り立つため、ロール間隙を調整すると、圧延材の面積が変化し、その結果、圧延材の速度も変化し、圧延機間において「張力」若しくは「たくれ」現象が生じる。この外乱による悪影響を低減するために、ロール間隙操作量の波及効果に相当する外乱抑制用補正を他制御系に与える。この他制御系としては、圧延ラインの速度制御系（カスケード速度制御系）、張力制御系、ループ制御系が挙げられる。
【００４４】
尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、第１圧延機を水平圧延機とし、第２圧延機を垂直圧延機としてもよい。また、圧延材噛み込み時にも、本発明を適用することは可能である。前記実施の形態では、圧延材非噛込時に、各ロール間隙操作用アクチュエータ8,9 に補正を与えるようにしているが、この方法では、１本のビレットに対して、各圧延機1,2 のロール間隙は一定となる。しかし、実際の圧延機では、上流側圧延機群での張力制御状態、加熱炉での加熱状態、スキッドマーク等の影響を受けるため、１本のビレット内においても、圧延材寸法は変化する。この寸法偏差を低減するためには、圧延材非噛込時のみでは無く、圧延材噛込時にも、圧延材の形状・寸法制御を行うのが好ましい。
【００４５】
前記圧延材噛込時の制御を行う場合は、前記実施の形態に示したフィードバック的な制御のみではなく、エリア入側の圧延材寸法結果に基づくフィードフォワード制御のような予測制御を適用するのが好ましい。
また、本発明で得られる圧延材寸法測定結果（特にオーバル寸法測定結果）を他の制御系（例えば、張力制御系、ループ制御系）に併用することができる。
即ち、通常、張力制御は、圧延機用電動機の電流値に基づいて、実施されている。しかし、電動機の電流値から圧延材に作用する張力を求めるには、精度的な限界もある。電動機の電流値よりも、直接的で高精度な圧延材寸法を張力制御系に適用すれば、張力制御精度を向上することが出来る。また、仕上列に採用されているループ制御に関しては、ループ高さを制御することではなく、張力を制御することが主目的である。間接的なループ高さではなく、圧延材寸法をループ制御系に適用すれば、張力制御精度を改善できるのみではなく、ループ高さを低くできる。即ち、ミスロールの可能性が低くなる等のメリットを得ることが出来る。また、最良の場合、ループ床を無くすることも可能である。
【００４６】
更に、本発明のシステムにて行うロール間隙の操作頻度を記録することにより、圧延に使用しているロールの摩耗特性を把握することができる。
即ち、ロール間隙調整が必要となる主原因は、ロールの摩耗である。従って、ロール間隙調整とロール磨耗とは相関関係があるので、ロール間隙の操作頻度を記録することにより、圧延に使用しているロールの摩耗特性を把握することができる。
ロールの摩耗特性を把握することができれば、ロールのメンテナンス用ガイダンス・ロール交換ガイダンスを行うことも可能である。これらのガイダンスシステムを確立することができれば、操業効率の向上（オペレータ負荷の低減）、生産安定性の向上、生産コストの低減などのメリットを得ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、制御アルゴリズム及びパラメータを単純化し、制御時間を短くし、且つ、高精度な制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施の形態を示す圧延装置の構成のブロック図である。
【図２】 図２は、圧延材の断面形状のパターン化図面である。
【図３】 図３は、本発明の実施の形態を示す制御方法のフローチャートのその１である。
【図４】 図４は、前記図３の続きのフローチャートその２である。
【符号の説明】
１ 第１圧延機
２ 第２圧延機
１５ 出側寸法測定装置
１８ 制御装置
２０ 出側圧延材形状パターン認識装置
２１ 形状・寸法制御装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for controlling the size of a wire rod or steel bar in a tandem type steel rolling facility and a rolling device using the method.
[0002]
[Prior art]
Tandem-type steel rolling facilities that produce wire rods and bar products are finished products such as deformed bars and materials such as bolts and nuts, which improves product quality, yield and operational efficiency. Reduction), improvement of production stability, reduction of production cost, improvement of work environment, etc. are required. In order to satisfy these requirements, it is desired to establish a method for controlling the shape and dimensions of the rolled material.
JP-A-51-111459, JP-B-56-52641, JP-B-2-59002, JP-B-4-49043, JP-B-6-49204 have been disclosed as related to this type of control method. The described techniques are known.
[0003]
However, the control algorithm in the conventional control method is very complicated and unrealistic.
That is, in the case of a rolling mill that produces plate-shaped products, the two-dimensional rolling theory is applied, the theoretical analysis of rolling deformation is performed, and the automatic shape control function based on the analysis result has already been applied. In the case of a rolling mill that produces a wire rod or steel bar product, the behavior of the material in the three-dimensional hole mold (cariba) is very complicated, and thus the theoretical clarification has not been made much. Various expedient methods for elucidating rolling deformation using the rectangular conversion method have been reported, but no method applicable to all steel types and product sizes has been reported at present.
[0004]
In addition, the expediently reported rolling deformation elucidation method includes many external factors (parameters), and it is necessary to determine parameters for every steel type and product size, which requires enormous labor. So it is not realistic.
As a control method in which the control algorithm is simplified as much as possible, there is a technique described in Japanese Patent Publication No. 57-60084.
In this conventional technique, in a strip rolling machine, the dimensions of the rolled strip are measured in four directions of horizontal, vertical, and 45 ° directions, and the rolled strip is measured from the measurement results. The distorted shape was classified into four patterns, and the roll gap was adjusted so as to obtain a strip having a desired cross-sectional shape and dimensions according to the pattern classification and dimensional errors.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The prior art described in Japanese Patent Publication No. 57-60084 classifies the cross-sectional shape of the pattern based on the measurement dimension, but does not consider the deviation from the target value.
For example, in the case of an elliptical “pattern 2” of “vertical diameter (d 1)> right and left diameter (d 2)” described in Japanese Patent Publication No. 57-60084, the value of d 1 −d 2 = Δ is set to “the amount of the neck” For round rolls (horizontal rolls), the above-mentioned scroll amount Δ is integrated over a certain period of time, and corrected so as to reduce the land roll gap in proportion to the integration result. Also, oval rolls (vertical rolls) ) Is integrated so that the amount Δ of the cone is integrated, and the gap of the oval roll is increased in proportion to the integration result.
[0006]
However, in relation to the target value, "1" d1 <target top (top and bottom) dimensions, “2” d1 = target vertical dimension, “3” d1> target vertical dimension, “4” d2 <target oval (left and right) dimensions, “5” d2 = target oval size, “6” d 2 > Target oval size, and the adjustment method described in the publication “1” to “6” In this case, the same adjustment method is used, and in all cases, it is difficult to obtain a product having a target dimension.
Furthermore, in the conventional technique, “proportional integral control” is performed. However, in the case of rolling material shape control, since control overshoot is not allowed, the proportional gain and integral gain cannot be increased too much. Therefore, when proportional integral control is applied under such conditions, there is a problem that the control time (the time required from the start to completion of control) becomes long.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for controlling the size of a wire rod or bar that can simplify the control algorithm and parameters, shorten the control time, and perform highly accurate control.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures. That is, a feature of the present invention is that a first rolling mill that reduces the rolled material in a first direction in a cross section perpendicular to the traveling direction of the rolled material, and adjacent to the downstream side of the first rolling mill. In the method for controlling the size of a wire or bar in a tandem rolling facility for producing a wire or bar product through the rolled material with a second rolling mill that is arranged and that rolls the rolled material in a second direction perpendicular to the first direction, In advance, the cross-sectional shape of the rolled material is patterned into a predetermined type in relation to the allowable values of the cross-sectional dimensions in the first and second directions, and the measured value and the target in each pattern. Size A roll gap adjusting method based on the relationship between the first and second rolls, and measuring the dimensions in the first and second directions of the rolled material on the exit side of the second rolling mill, According to the relationship, it is determined which pattern the cross-sectional shape of the rolled material belongs to, and the adjustment of the roll gap of the first and second rolling mills is performed based on the preset roll gap adjustment method in the determined pattern. There is in point to do.
[0009]
The patterning is preferably nine types shown in the following table.
[0010]
[Table 2]

[0011]
The actual measurement of the dimensions in the first and second directions of the rolled material is performed continuously along the longitudinal direction of the rolled material, and the minimum value of the dimension in the first direction is set as the first direction dimension actual measurement value, It is preferable that the dimension in the second direction at the point where the dimension in the first direction is the minimum value be the measured value in the second direction dimension.
When adjusting the roll gap, if the roll gap operation amount of each rolling mill exceeds a predetermined value, the roll gap operation quantity of each rolling mill is within the predetermined value regardless of the preset roll gap adjustment method. Thus, a constraint condition can be added.
[0012]
When the roll gap adjustment is performed, a disturbance suppression correction corresponding to the ripple effect of the roll gap operation amount can be given to another control system.
It is preferable that the roll gap adjustment is performed only when the cross-sectional dimensions of the rolled material in the first and second directions are measured on the entry side of the first rolling mill and the measurement result is within a predetermined range.
In adjusting the roll gap, the time required for operating the actuator for adjusting the roll gap of the first and second rolling mills is obtained, and the final roll gap operation is performed in consideration of the relationship between the time and the pitch time. The quantity can be output to the actuator.
[0013]
In addition, the rolling device of the present invention is characterized by a first rolling mill for rolling the rolled material in a first direction in a cross section perpendicular to the traveling direction of the rolled material, and a downstream side of the first rolling mill. In a tandem rolling facility for producing a wire rod or steel bar product through a rolled material to a second rolling mill that is arranged adjacent to and is rolled down in a second direction perpendicular to the first direction, The cross-sectional shape is patterned into a predetermined type in relation to the allowable values of the cross-sectional dimensions in the first and second directions, and the measured value and target in each pattern Size A roll gap adjusting method based on the relationship between the first and second rolls, and measuring the dimensions in the first and second directions of the rolled material on the exit side of the second rolling mill, According to the relationship, it is determined which pattern the cross-sectional shape of the rolled material belongs to, and the adjustment of the roll gap of the first and second rolling mills is performed based on the preset roll gap adjustment method in the determined pattern. It is in the point provided with the control apparatus comprised so that it might perform.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a part of a tandem rolling mill for producing wire rods or bar products, and a first rolling mill 1 for rolling the rolled material in a first direction in a cross section perpendicular to the traveling direction of the rolled material. A second rolling mill 2 is shown which is arranged adjacent to the downstream side of the first rolling mill 1 and presses the rolled material in a second direction perpendicular to the first direction.
A specific example of the first rolling mill 1 is a vertical rolling mill, and a second rolling mill 2 is a horizontal rolling mill. Therefore, in the present embodiment, the first direction referred to in the present invention is the horizontal direction (hereinafter, the dimension of this direction is referred to as “oval dimension”), and the second direction is the vertical direction (hereinafter, referred to as this direction). Is called “top and bottom dimensions”).
[0015]
The first rolling mill 1 has a pair of left and right vertical rolls 4 driven by an electric motor 3, and the vertical roll 4 is formed with an oval hole type. The second rolling mill 2 has a pair of upper and lower horizontal rolls 6 driven by an electric motor 5, and a round hole type is formed in the horizontal roll 6. The electric motors 3 and 5 of the rolling mills 1 and 2 are provided with a roll rotation speed measuring device 7 for measuring the roll rotation speed of the rolling mills 1 and 2. The first rolling mill 1 and the second rolling mill 2 are provided with actuators 8 and 9 for operating the respective roll gaps and roll gap measuring devices 10 and 11 for measuring the respective roll gaps. ing. An entry side dimension measuring device 12 for the rolled material is provided on the entry side of the first rolling mill 1, and the device 12 measures the top and bottom dimension measuring device 13 for measuring the top and bottom dimensions of the rolled material and the oval size. And an oval dimension measuring device 14. On the exit side of the second rolling mill 2, a similar rolled material exit side dimension measuring device 15 is provided. The device 15 also includes a top and bottom dimension measuring device 16 and an oval dimension measuring device 17.
[0016]
Each of the devices is connected to the control device 18. The control device 18 includes an entry-side rolled material size check device 19, an exit-side rolled material shape pattern recognition device 20, a shape / dimension control device 21, an operation amount limiter 22, a roll gap control device 23, and the like.
The entry-side rolled material size measuring device 12 is connected to an entry-side rolled material size checking device 19. The delivery-side rolled material dimension measuring device 15 is connected to the rolled material shape pattern recognition device 20. The entry-side rolled material size check device 19 and the rolled material shape pattern recognition device 20 are connected to a rolled material shape / size control device 21.
[0017]
The shape / size control device 21 is connected to a roll gap control device 23 via an operation amount limiter 22 of the first and second rolling mills 1 and 2, and the roll gap control device 23 is connected to each of the rolling mills 1 and 2. The actuators 8 and 9 for operating the roll gap are connected to output a control amount. The roll gap measuring devices 10 and 11 of the rolling mills 1 and 2 are connected to feed back the measurement results to the roll gap control device 23.
Further, the shape / size control device 21 is connected to a roll rotation speed control device 25 via a disturbance control device 24 to another control system. The roll rotation speed control device 25 is configured to output a rotation command to each of the electric motors 3 and 5 and to feed back a result from the roll rotation speed measurement device 7.
[0018]
In the rolling line configured as described above, the rolled material proceeds in the direction of the arrow in FIG. 1 and is reduced and formed by the roll 4 of the first rolling mill 1 and the roll 6 of the second rolling mill 2.
The entrance-side rolled material size measuring device 12 and the exit-side rolled material size measuring device 15 determine the vertical and oval dimensions of the rolled material on the entry side of the first rolling mill 1 and on the exit side of the second rolling mill 2, respectively. Measured continuously from the start to the end over the length of the rolled material.
The vertical dimension value and the oval dimension value measured by the entry-side rolled material dimension measuring device 12 are input to the rolling material dimension checking device 19, and whether or not a suitable size rolled material has entered by the checking device 19. The check result is sent to the shape / size control device 21 of the rolled material.
[0019]
The top and bottom dimension values and the oval dimension values measured by the delivery-side rolled material size measuring device 15 are input to the rolled material shape pattern recognition device 20, and the shape state of the rolled material in the device 20 is shown in the following table. It recognizes which pattern of “typical nine types of template patterns” belongs. This recognition result is sent to the shape / size control device 21 of the rolled material.
[0020]
[Table 3]

[0021]
FIG. 2 shows the nine types of patterns.
The rolled material shape / dimension control device 21 is configured to determine the rolls of the rolling mills 1 and 2 based on the check result of the entry-side rolled material size check device 19 and the recognition result of the exit-side rolled material shape pattern recognition device 20. The gap correction amount is calculated, and this calculation result is instructed to the roll gap control device 23 of each rolling mill 1, 2. Then, the roll gap control device 23 of each rolling mill 1, 2 calculates the position deviation based on the current value of the roll gap measured by the roll gap measuring devices 10, 11, and sets the correction amount for each rolling mill roll gap operation. The power is output to the actuators 8 and 9, and the roll gap between the rolling mills 1 and 2 is controlled.
[0022]
It is assumed that the rolled material is accurately guided to the center of the caliber by an appropriately adjusted guide device. In the present invention, “roll difference” is not considered. Further, it is assumed that the tension acting on the rolled material is controlled to a negligible level (≈0) by another control system (tension control system, loop control system, etc.).
Next, a control method according to the present invention will be described based on the flowcharts shown in FIGS. The “area” in the flowchart means an area composed of the first and second rolling mills 1 and 2, and “i-1 rolling mill” and “i rolling mill” are “first rolling mill 1”. Say "second rolling mill 2". The “Wmin value” means the minimum value of the oval dimension values continuously measured over the entire length of the rolled material by the inlet side or outlet side rolled material dimension measuring devices 12 and 15. "" Means the top-bottom dimension at the point where the oval dimension is minimum. In the present invention, the actual measurement values used for pattern recognition refer to the “Wmin value” and the “Hmin value” measured by the delivery-side rolled material dimension measuring device 15.
[0023]
First, the nine types of patterns shown in the table are stored in the pattern recognition device 20 first. Further, the shape / dimension control apparatus 21 stores the following control method based on the nine types of patterns. Note that the target vertical dimension and the target oval dimension are also set in advance.
(1) Pattern "1" Control method when recognized as
When (vertical dimension Hmin value> maximum allowable value α of vertical dimension) and (oval dimension Wmin value> maximum allowable value of oval dimension γ), it is recognized as belonging to this pattern.
[0024]
In this case, it is necessary to simultaneously reduce the first rolling mill 1 and the second rolling mill 2 so that the vertical dimension Hmin and the oval dimension Wmin fall within the allowable ranges. However, in the case of this pattern, if the first rolling mill roll gap and the second rolling mill roll gap are individually operated, a phenomenon such as biting may occur in the rolled material. It is necessary to correlate the correction amount ΔW with the second rolling mill roll gap correction amount ΔH. In such a case, the operation know-how on the site side is operated such that (first rolling mill roll gap operation amount ΔW) :( second rolling mill roll gap operation amount ΔH) = 2: 1.
[0025]
Therefore, the second rolling mill roll gap operation amount ΔH and the first rolling mill roll gap operation amount ΔW are determined based on the following equations.
ΔH = | (vertical dimension Hmin) − (target vertical dimension) |
ΔW = ΔH × 2
(2) Pattern “2” If it is recognized
When (vertical dimension Hmin value> maximum allowable value α of vertical dimension) and (the oval dimension Wmin value is within the allowable range), it is recognized as belonging to this pattern.
[0026]
In the case of this pattern, if only the second rolling mill is squeezed in order to correct the vertical dimension Hmin that is out of the allowable range, the width spread amount of the rolled material changes, and the oval dimension falls outside the allowable range. That is, the dimensional accuracy may be deteriorated. Therefore, also in this pattern, it is necessary to simultaneously reduce the first rolling mill 1 and the second rolling mill 2. However, in the case of this pattern, if the first rolling mill roll gap and the second rolling mill roll gap are individually operated, a phenomenon such as biting may occur in the rolled material. It is necessary to correlate the amount ΔW and the second rolling mill roll gap operation amount ΔH. In such a case, the operation know-how on the site side is operated such that (first rolling mill roll gap operation amount ΔW) :( second rolling mill roll gap operation amount ΔH) = 2: 1.
[0027]
Therefore, the second rolling mill roll gap operation amount ΔH and the first rolling mill roll gap operation amount ΔW are determined based on the following equations.
ΔH = | (vertical dimension Hmin) − (target vertical dimension) |
ΔW = ΔH × 2
(3) Pattern “3 Control method when it is recognized
When (vertical dimension Hmin value> maximum allowable value α of vertical dimension) and (oval dimension Wmin value <allowable minimum value δ of oval dimension), it is recognized as belonging to this pattern.
[0028]
In this case, only the second rolling mill 2 needs to be reduced in order to bring the top and bottom dimensions Hmin within the allowable range. When the second rolling mill 2 is rolled down, the amount of spread of the rolled material changes and the oval size is improved. The second rolling mill roll gap operation amount ΔH is determined based on the following equation.
ΔH = | (vertical dimension Hmin) − (target vertical dimension) |
(4) Pattern “4” Control method when recognized as
When (the vertical dimension Hmin value is within the allowable range) and (the oval dimension Wmin value> the allowable maximum value γ of the oval dimension), it is recognized that it belongs to this pattern.
[0029]
In this case, only the first rolling mill 1 needs to be subjected to a reduction operation in order to bring the oval dimension Wmin into an allowable range. The first rolling mill roll gap operation amount ΔW is determined based on the following equation.
ΔW = | (Oval dimension Wmin) − (Target oval dimension) |
(5) Pattern “5” Control method when recognized as
In the case of (the vertical dimension Hmin value is within the allowable range) and (the oval dimension Wmin value is within the allowable range), it is recognized as belonging to this pattern.
[0030]
In this case, it is not necessary to perform the rolling and rolling operations of the first rolling mill 1 and the second rolling mill 2.
(6) Pattern “6” Control method when recognized as
When (the vertical dimension Hmin value is within the allowable range) and (the oval dimension Wmin value <the allowable minimum value δ of the oval dimension), it is recognized that it belongs to this pattern.
In this case, in order to bring the oval dimension Wmin into an allowable range, it is necessary to carry out the uplift operation only for the first rolling mill 1. The first rolling mill roll gap operation amount ΔW is determined based on the following equation.
ΔW = | (Oval dimension Wmin) − (Target oval dimension) |
(7) Pattern “7” Control method when recognized as
When (vertical dimension Hmin value <allowable minimum value β of vertical dimension) and (oval dimension Wmin value> allowable maximum value γ of oval dimension), it is recognized as belonging to this pattern.
[0031]
In this case, only the second rolling mill 2 needs to be operated in order to bring the vertical dimension Hmin within the allowable range. When the second rolling mill 2 is raised, the amount of spread of the rolled material changes and the oval size is improved. The second rolling mill roll gap operation amount ΔH is determined based on the following equation.
ΔH = | (vertical dimension Hmin) − (target vertical dimension) |
(8) Pattern “8” If it is recognized
In the case of (vertical dimension Hmin value> allowable minimum value β of the vertical dimension) and (the oval dimension Wmin value is within the allowable range), it is recognized as belonging to this pattern.
[0032]
In the case of this pattern, if only the second rolling mill 2 is raised in order to correct the vertical dimension Hmin that is out of the allowable range, the amount of spread of the rolled material changes, and the oval dimension falls outside the allowable range. That is, the dimensional accuracy may be deteriorated. Therefore, in the case of this pattern, the first rolling mill 1 and the second rolling mill 2 need to be operated simultaneously. However, in the case of this pattern, if the first rolling mill roll gap and the second rolling mill roll gap are individually operated, a phenomenon such as thinning of the rolled material may occur. It is necessary to correlate the amount ΔW and the second rolling mill roll gap operation amount ΔH. In such a case, the operation know-how on the site side is operated such that (first rolling mill roll gap operation amount ΔW) :( second rolling mill roll gap operation amount ΔH) = 2: 1.
[0033]
Therefore, the second rolling mill roll gap operation amount ΔH and the first rolling mill roll gap operation amount ΔW are determined based on the following equations.
ΔH = | (vertical dimension Hmin) − (target vertical dimension) |
ΔW = ΔH × 2
(9) Pattern "9" Control method when recognized as
When (vertical dimension Hmin value <allowable minimum value β of vertical dimension) and (oval dimension Wmin value <allowable minimum value δ of oval dimension), it is recognized as belonging to this pattern.
[0034]
In this case, the first rolling mill 1 and the second rolling mill 2 need to be simultaneously pressed up so that the vertical dimension Hmin and the oval dimension Wmin fall within the allowable range. However, in the case of this pattern, if the first rolling mill roll gap and the second rolling mill roll gap are individually operated, a phenomenon such as thinning and thinning may occur in the rolled material. It is necessary to correlate the correction amount ΔW with the second rolling mill roll gap correction amount ΔH. In such a case, the operation know-how on the site side is operated such that (first rolling mill roll gap operation amount ΔW) :( second rolling mill roll gap operation amount ΔH) = 2: 1.
[0035]
Therefore, the second rolling mill roll gap operation amount ΔH and the first rolling mill roll gap operation amount ΔW are determined based on the following equations.
ΔH = | (vertical dimension Hmin) − (target vertical dimension) |
ΔW = ΔH × 2
After the above initial setting, control is started. In step 1 of the flowcharts shown in FIGS. 3 and 4, it is determined whether or not the next billet has arrived at the area. If no, the determination is repeated. If yes, go to Step 2.
[0036]
In step 2, the entrance-side dimension measuring device 12 and the exit-side dimension measuring device 15 measure the top and bottom dimensions of the area entrance and exit sides. Then, in step 3, the entry side rolled material dimension check device 19 obtains the area entry side minimum oval dimension Wmin and the top and bottom dimensions Hmin at the point where the oval dimension is minimized, and also recognizes the rolled material shape pattern. The apparatus 20 determines the minimum oval dimension Wmin on the area exit side and the top and bottom dimension Hmin at the point where the oval dimension is minimized. In step 4, it is determined whether or not one billet has passed. If yes, the process proceeds to step 5, and if no, the process returns to step 2.
[0037]
In step 5, it is determined by the entry-side rolled material size check device 19 whether the rolled material dimensions Hmin and Wmin on the area entry side are within an allowable range. This allowable value is set in advance. (In this embodiment, an example of checking with the minimum value of the rolled material is clearly shown, but it is also possible to check with the maximum value and average value of the rolled material.)
If the determination is no, the process of the present invention is not performed, and the process returns to step 1. If yes, go to Step 6.
[0038]
In step 6, the rolled material shape pattern recognition device 20 calculates the size deviation on the area exit side. That is, the deviations between the rolled material dimensions Hmin and Wmin on the area exit side and the allowable maximum value α and minimum value β of the top and bottom dimensions, the allowable maximum value γ and minimum value δ of the oval dimension are obtained. These allowable values α, β, γ, and δ are set in advance.
In step 7, based on the deviation, it is determined to which pattern in the “Table 3” the product shape pattern on the area exit side belongs.
In step 8, the determined Pa Turn is a pattern “5” Determine whether or not. If yes, ie pattern “5” In this case, since it is not necessary to adjust the roll gap amount of each rolling mill 1, 2, the process returns to step 1. In the case of no, the process proceeds to Step 9, and the shape / size control device 21 calculates roll gap correction amounts ΔH and ΔW according to the pattern control method.
[0039]
In step 10, it is determined by the operation amount limiter 22 whether or not the calculated roll gap correction amounts ΔH and ΔW are within the allowable range. For example, when the roll gap operation amounts ΔH and ΔW of the first rolling mill 1 or the second rolling mill 2 in one control (every rolling material is not bitten) exceed 0.2 mm, the above determination is no. Returning to Step 9, the operation amount limiter 22 adds a constraint condition so that the roll gap operation amounts of the first rolling mill 1 and the second rolling mill 2 are both within 0.2 mm.
However, even when a constraint condition is added, the ratio of ΔH and ΔW is kept constant.
[0040]
If the determination is yes, it is further determined in step 11 whether a “roll kiss” occurs. If a roll kiss is generated by the operation with the roll gap operation amounts ΔH and ΔW (yes), the process returns to step 1, and if no, the process proceeds to step 12.
In step 12, the roll gap operation time is estimated. That is, the operation time of the roll gap actuators 8 and 9 required for operating the determined roll gap correction amount is estimated and calculated. In step 13, it is determined whether the estimated time is within an allowable range. The allowable range is within the inter-pitch time.
[0041]
If the estimated operation time is not within the allowable range (no), the process returns to step 9 to recalculate the roll gap correction amount so that it is within the allowable time. However, even in the case of recalculation, the ratio of ΔH and ΔW is kept constant. Alternatively, when the pitch time can be corrected, the pitch time may be corrected.
If the determination is yes, the process proceeds to step 14 to determine whether the first or second rolling mill 1, 2 is not bitten by the rolling material. When the rolled material is caught in the rolling mill (no), the process returns to Step 1, and when the rolled material is not caught (yes), the process proceeds to Steps 15 and 16 in parallel.
[0042]
In step 15, the operation of the roll gap actuators 8, 9 of the first or second rolling mill 1, 2 is performed via the roll gap control device 23 based on the roll gap operation amounts ΔH, ΔW.
Simultaneously with the adjustment of the roll gap, in step 16, a disturbance suppression correction amount for the other control system is calculated, and in step 17, the other control system is connected via the disturbance suppression device 24 and the roll speed controller 25. Actuators 3 and 5 are operated.
[0043]
That is, if the roll gap adjustment is performed, a change in the rolling state occurs, which is a disturbance for other control systems. For example, in the rolling process, the relationship of (rolled material cross-sectional area) × (rolled material speed) = (constant) is established, so when the roll gap is adjusted, the area of the rolled material changes, and as a result, the speed of the rolled material also increases. It changes, and a “tension” or “pull” phenomenon occurs between the rolling mills. In order to reduce the adverse effects of this disturbance, disturbance control correction corresponding to the ripple effect of the roll gap manipulated variable is given to the other control system. Other control systems include a rolling line speed control system (cascade speed control system), a tension control system, and a loop control system.
[0044]
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, the first rolling mill may be a horizontal rolling mill and the second rolling mill may be a vertical rolling mill. Further, the present invention can be applied also when the rolled material is caught. In the above embodiment, the rolling gap operating actuators 8 and 9 are corrected when the rolled material is not bitten. In this method, each rolling mill 1 and 2 is applied to one billet. The roll gap is constant. However, the actual rolling mill is affected by the tension control state in the upstream rolling mill group, the heating state in the heating furnace, the skid mark, and the like, so that the dimensions of the rolled material also change within one billet. In order to reduce this dimensional deviation, it is preferable to control the shape and dimensions of the rolled material not only when the rolled material is not bitten but also when the rolled material is bitten.
[0045]
When controlling the rolling material bite, not only the feedback control shown in the above embodiment but also predictive control such as feed forward control based on the rolling material dimension result on the area entry side is applied. Is preferred.
Moreover, the rolling material dimension measurement result (especially the oval dimension measurement result) obtained in the present invention can be used in combination with other control systems (for example, a tension control system and a loop control system).
That is, the tension control is usually performed based on the current value of the electric motor for the rolling mill. However, there is an accuracy limit to obtain the tension acting on the rolled material from the current value of the electric motor. If a rolling material dimension that is more direct and highly accurate than the electric current value of the electric motor is applied to the tension control system, the tension control accuracy can be improved. The main purpose of the loop control employed in the finishing row is not to control the loop height but to control the tension. If the rolled material dimensions are applied to the loop control system instead of the indirect loop height, not only the tension control accuracy can be improved, but also the loop height can be lowered. That is, it is possible to obtain merits such as a low possibility of misrolling. In the best case, it is also possible to eliminate the loop floor.
[0046]
Furthermore, by recording the operation frequency of the roll gap performed in the system of the present invention, it is possible to grasp the wear characteristics of the roll used for rolling.
That is, the main cause that requires adjustment of the roll gap is wear of the roll. Therefore, since there is a correlation between the roll gap adjustment and the roll wear, the wear characteristics of the roll used for rolling can be grasped by recording the operation frequency of the roll gap.
If the wear characteristics of the roll can be grasped, it is also possible to provide roll maintenance guidance and roll replacement guidance. If these guidance systems can be established, it is possible to obtain merits such as improved operational efficiency (reduced operator load), improved production stability, and reduced production costs.
[0047]
【The invention's effect】
According to the present invention, the control algorithm and parameters can be simplified, the control time can be shortened, and highly accurate control can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a configuration of a rolling apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a pattern drawing of a cross-sectional shape of a rolled material.
FIG. 3 is a first flowchart of a control method showing an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart 2 continuing from FIG. 3;
[Explanation of symbols]
1 First rolling mill
2 Second rolling mill
15 Outgoing dimension measuring device
18 Control device
20 Outlet rolled material shape pattern recognition device
21 Shape / Dimension Control Device

Claims (8)

A first rolling mill for rolling the rolled material in a first direction in a cross section perpendicular to the travel direction of the rolled material, and a second rolling roller arranged adjacent to the downstream side of the first rolling mill and perpendicular to the first direction. In the dimensional control method of wire rod or bar rolling in a tandem rolling facility for producing a wire rod or steel bar product through the rolled material with a second rolling mill that reduces the rolled material in the direction of
A roll based on the relationship between the measured value and the target dimension in each pattern in advance while patterning the cross-sectional shape of the rolled material into a predetermined type in relation to the allowable values of the cross-sectional dimensions in the first and second directions. Set the gap adjustment method in advance,
Measure the dimensions of the rolled material in the first and second directions on the exit side of the second rolling mill, and which pattern the cross-sectional shape of the rolled material belongs to based on the relationship between the measured value and the allowable value Decide
A dimension control method for wire rod or bar rolling, wherein the roll gap of the first and second rolling mills is adjusted based on the preset roll gap adjustment method in the determined pattern. The dimensional control method for wire rod or bar rolling according to claim 1, wherein the patterning is made into nine types shown in the following table.

  The actual measurement of the dimensions in the first and second directions of the rolled material is performed continuously along the longitudinal direction of the rolled material, and the minimum value of the dimension in the first direction is the first direction dimension actual measurement value, The dimension control method for wire rod or steel bar rolling according to claim 1 or 2, wherein a dimension in the second direction at a point where the dimension in the first direction becomes the minimum value is set as a second direction dimension actual measurement value.   When adjusting the roll gap, if the roll gap operation amount of each rolling mill exceeds a predetermined value, the roll gap operation quantity of each rolling mill is within the predetermined value regardless of the preset roll gap adjustment method. The constraint condition is added so that it may become, The dimension control method of the wire rod or bar rolling as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.   The wire rod according to any one of claims 1 to 4, wherein, when the roll gap adjustment is performed, a disturbance suppression correction corresponding to the ripple effect of the roll gap operation amount is given to another control system. Or the dimension control method of steel bar rolling.   Only when the cross-sectional dimension of the rolling material in the first and second directions is measured on the entry side of the first rolling mill and the measurement result is within a predetermined range, any one of claims 1 to 5 A method for controlling the size of a wire rod or steel bar rolling, characterized in that the roll gap adjustment described in 1 is performed.   In adjusting the roll gap, the time required for operating the actuator for adjusting the roll gap of the first and second rolling mills is obtained, and the final roll gap operation is performed in consideration of the relationship between the time and the pitch time. The amount is output to the actuator, and the wire or bar rolling dimension control method according to any one of claims 1 to 6. A first rolling mill for rolling the rolled material in a first direction in a cross section perpendicular to the travel direction of the rolled material, and a second rolling roller arranged adjacent to the downstream side of the first rolling mill and perpendicular to the first direction. In a tandem rolling facility that produces a wire or steel bar product through a rolled material with a second rolling mill that reduces the rolled material in the direction of
A roll based on the relationship between the measured value and the target dimension in each pattern in advance while patterning the cross-sectional shape of the rolled material into a predetermined type in relation to the allowable values of the cross-sectional dimensions in the first and second directions. A gap adjusting method is set in advance, the dimensions in the first and second directions of the rolled material on the exit side of the second rolling mill are measured, and the rolled material is determined according to the relationship between the measured value and the allowable value. And a control configured to adjust the roll gap of the first and second rolling mills based on the preset roll gap adjustment method in the determined pattern. A wire rod or bar rolling apparatus comprising an apparatus.

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