JP7701607B2 - Method for controlling meandering of rolled material - Google Patents
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Description
本発明は、被圧延材の尾端部の蛇行制御方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling the meandering of the tail end of a rolled material.
例えば鉄鋼等の被圧延材を圧延スタンドにより圧延する際、被圧延材の幅方向の中心が、ミルセンター(圧延機の幅方向の中心位置、すなわち、ワークロールの回転軸方向の中心位置)からずれてしまい、被圧延材がワークロールの端部の方向に移動してしまう、いわゆる蛇行と呼ばれる現象が生じることがある。蛇行が生じると、被圧延材の平坦度が低下し、製品品質の低下につながる可能性がある。また、蛇行量が大きい場合には、被圧延材の尾端部がサイドガイドに接触して屈曲してしまい、被圧延材が二重に折れ込まれた状態で圧延機に咬み込まれる、絞りと呼ばれる不良が生じ得る。絞りが生じると、屈曲した圧延材によってワークロールの表面が傷付けられるため、生産ラインを停止して、ワークロールの点検、手入れ又は交換等の保守作業を行う必要があり、生産ラインの稼働率を低下させてしまう恐れがある。 For example, when rolling a material to be rolled, such as steel, using a rolling stand, the center of the width of the material to be rolled may shift from the mill center (the center position of the rolling mill in the width direction, i.e., the center position in the direction of the rotation axis of the work roll), causing the material to move toward the end of the work roll, a phenomenon known as meandering. When meandering occurs, the flatness of the material to be rolled decreases, which may lead to a decrease in product quality. In addition, if the amount of meandering is large, the tail end of the material to be rolled may come into contact with the side guide and bend, causing the material to be bitten into the rolling mill in a double-folded state, a defect known as squeezing. When squeezing occurs, the surface of the work roll is damaged by the bent rolled material, so it is necessary to stop the production line and perform maintenance work such as inspection, maintenance, or replacement of the work roll, which may reduce the operating rate of the production line.
被圧延材の蛇行を抑制するための制御手法は、従来から検討されている。例えば、特許文献1には、ストリップの連続仕上圧延機のうちの最終仕上圧延機をのぞく任意の圧延スタンド(N-1)のロードセルもしくは該圧延スタンドの前面に設けた圧延材検出器で、前段圧延スタンドの圧延材の尻抜けを検出し、前段圧延スタンドに隣接する次段の制御対象圧延スタンドNのロールギャップを広げて被圧延材尾部を厚くすることで、尻絞りを防止する手法が開示されている。また、特許文献2には、圧延材後端部の通過時に、ロールベンディング装置によりワークロールの胴長方向端部を狭めて、圧延材の板端方向移動を抑制することで、サイドガイドとの干渉による被圧延材の絞り込みを防止する手法が開示されている。
Control methods for suppressing meandering of the rolled material have been studied for some time. For example,
しかし、上記特許文献1、2に記載の手法のように、被圧延材の尾端部が圧延機を通過する際にロールギャップを開放もしくはベンディング力を負荷することにより蛇行を制御する方法では、操作量が過小で絞りに至る場合や、操作量が過大で被圧延材の尾端部が所望の板厚もしくは形状に圧延されず、生産歩留を低下させてしまう恐れがある。
However, in the methods described in
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、被圧延材の尾端部における蛇行量を低減させ、絞りの発生を抑止するとともに、被圧延材の尾端部における厚み不良及び形状不良に起因する歩留落ちを低減させることが可能な、被圧延材の蛇行制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and the object of the present invention is to provide a method for controlling the meandering of a rolled material, which reduces the amount of meandering at the tail end of the rolled material, prevents the occurrence of constriction, and reduces yield loss due to poor thickness and shape at the tail end of the rolled material.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、N個(Nは自然数)の圧延スタンドによる被圧延材の圧延において、第Mスタンド(1≦M≦N)における被圧延材の蛇行を制御する、被圧延材の蛇行制御方法であって、制御パラメータとして、ロール速度V、潤滑剤供給量Q、ロールクロス角θ、ロールシフト量L、及び、ロールクラウンCのうち、少なくともいずれか1つを用いて、予め、第Mスタンドにおける、被圧延材の蛇行量が許容値未満となる第一種平行剛性の閾値ETHを設定する閾値設定ステップと、第Mスタンドでの第一種平行剛性実績計算値Ebを算出する第一種平行剛性算出ステップと、第一種平行剛性実績計算値Ebが閾値ETH以下である場合は、蛇行制御を行わず、第一種平行剛性実績計算値Ebが閾値ETHより大きい場合は、第一種平行剛性実績計算値Ebに基づいて、第一種平行剛性を閾値ETH以下とするための、第Mスタンドの制御パラメータの変更量を算出し、被圧延材の尾端部が第Mスタンドを通過する間、算出された制御パラメータの変更量に基づいて、変更量に対応する第Mスタンドの制御パラメータを制御する、制御ステップと、を含む、被圧延材の蛇行制御方法が提供される。 In order to solve the above-mentioned problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a method for controlling meandering of a rolled material in an M-th stand (1≦M≦N) in rolling of the rolled material by N rolling stands (N is a natural number), the method including a threshold setting step of setting in advance a threshold value E TH of a first type parallel stiffness at which the meandering amount of the rolled material in the M-th stand is less than an allowable value using at least one of a roll speed V, a lubricant supply amount Q, a roll cross angle θ, a roll shift amount L, and a roll crown C as a control parameter, a first type parallel stiffness calculation step of calculating a first type parallel stiffness actual calculation value E b in the M-th stand, and a step of not performing meandering control when the first type parallel stiffness actual calculation value E b is equal to or less than the threshold value E TH , and setting the first type parallel stiffness to the threshold value E b based on the first type parallel stiffness actual calculation value E b when the first type parallel stiffness actual calculation value E b is greater than the threshold value E TH . The present invention provides a method for controlling the meandering of a rolled material, the method including a control step of calculating an amount of change in a control parameter of the Mth stand so as to make the tail end of the rolled material below TH , and controlling the control parameter of the Mth stand corresponding to the amount of change based on the calculated amount of change in the control parameter while the tail end of the rolled material passes through the Mth stand.
制御パラメータとして、圧下位置またはベンディング力のうち少なくともいずれか一方をさらに用いてもよい。 At least one of the pressing position and bending force may be further used as a control parameter.
第一種平行剛性算出ステップでは、被圧延材の先端が第Mスタンドに噛み込んでから被圧延材の尾端部が第Mスタンドで圧延される前までの間において同時に取得した、第Mスタンドにおける圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbと、制御パラメータの実績値とに基づいて、第Mスタンドでの第一種平行剛性実績計算値Ebを算出してもよい。 In the first type parallel stiffness calculation step, a first type parallel stiffness actual calculation value Eb at the M stand may be calculated based on the rolling load actual value Pb and bending force actual value Fb at the M stand, which are simultaneously obtained during the period from when the leading end of the rolled material is bitten into the M stand until before the tail end of the rolled material is rolled by the M stand, and the actual values of the control parameters.
あるいは、第一種平行剛性算出ステップでは、セットアップ計算により、第Mスタンドにおける圧延荷重設定値Pt及びベンディング力設定値Ftと、制御パラメータの設定値とを算出し、第Mスタンドでの第一種平行剛性設定計算値Etに対する、圧延荷重の影響係数∂E/∂P、ベンディング力の影響係数∂E/∂Fと、制御パラメータの影響係数とを算出し、被圧延材の先端が第Mスタンドに噛み込んでから被圧延材の尾端部が第Mスタンドで圧延される前までの間において同時に取得した、第Mスタンドにおける圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbと、制御パラメータの実績値とに基づいて、設定値と実績値との差分値をそれぞれ算出し、差分値と影響係数とに基づいて、第Mスタンドでの第一種平行剛性実績計算値Ebを算出してもよい。 Alternatively, in the first type parallel stiffness calculation step, a rolling load set value Pt and a bending force set value Ft at the M stand and set values of the control parameters may be calculated by a setup calculation, an influence coefficient ∂E/ ∂P of the rolling load, an influence coefficient ∂E/∂F of the bending force and influence coefficients of the control parameters for the first type parallel stiffness set calculated value Et at the M stand may be calculated, and based on the rolling load actual value Pb and bending force actual value Fb at the M stand and the actual values of the control parameters which are simultaneously obtained during the period from when the front end of the rolled material is bitten into the M stand to before the tail end of the rolled material is rolled by the M stand, difference values between the set values and actual values may be calculated, and a first type parallel stiffness actual calculated value Eb at the M stand may be calculated based on the difference value and the influence coefficient.
以上説明したように本発明によれば、被圧延材の尾端部における蛇行量を低減させ、絞りの発生を抑止することができるとともに、被圧延材の尾端部における厚み不良及び形状不良に起因する歩留落ちを低減させることができる。 As described above, the present invention can reduce the amount of meandering at the tail end of the rolled material, prevent the occurrence of narrowing, and reduce yield loss due to poor thickness and shape at the tail end of the rolled material.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 The preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings. Note that in this specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals to avoid redundant description.
[1.圧延スタンドの構成]
まず、図1に基づいて、本発明の一実施形態に係る圧延スタンド10の概略構成について説明する。図1は、本実施形態に係る圧延スタンド10の一構成例を示す模式図である。図1では、圧延スタンド10をロール胴長方向の作業側から見た状態を示しており、被圧延材Sの通板方向(圧延方向)は紙面右から左に向かっているとする。
[1. Configuration of the rolling stand]
First, a schematic configuration of a
なお、図1では、1基の圧延スタンド10のみを図示しているが、かかる圧延スタンド10は、例えば、熱間圧延における仕上タンデム圧延機を構成する一圧延機であり得る。仕上タンデム圧延機は、複数の圧延スタンド10を一方向に配列して構成されている。被圧延材は、各圧延スタンドを連続的に通過しながら段階的に薄く延ばされることにより、最終的に所望の板厚とされる。なお、本技術は、1基の圧延スタンド10を備える単スタンドの圧延機にも適用可能である。
Note that while FIG. 1 illustrates only one
本実施形態に係る圧延スタンド10は、図1に示すように、一対の作業ロール1、2と、これを支持する一対の補強ロール3、4とを有する4段の圧延機を有する。上作業ロール1は上作業ロールチョック5により支持されており、下作業ロール2は下作業ロールチョック6により支持されている。なお、上作業ロールチョック5及び下作業ロールチョック6は、図1紙面奥側(駆動側)にも同様に設けられており、それぞれ上作業ロール1、下作業ロール2を支持している。上補強ロール3は上補強ロールチョック7により支持されており、下補強ロール4は下補強ロールチョック8により支持されている。上補強ロールチョック7及び下補強ロールチョック8は、図1紙面奥側(駆動側)にも同様に設けられており、それぞれ上補強ロール3、下補強ロール4を支持している。上作業ロールチョック5、下作業ロールチョック6、上補強ロールチョック7、及び下補強ロールチョック8は、ハウジング9により保持されている。
As shown in FIG. 1, the
ハウジング9は、当該ハウジング9から各ロールチョック5~8が配置される内側に突出した入側プロジェクトブロック9a及び出側プロジェクトブロック9bを有する。入側プロジェクトブロック9a及び出側プロジェクトブロック9bは、インクリースベンディング装置11a~11dを介して、作業ロールチョック5、6を支持している。また、作業ロールチョック5、6と補強ロールチョック7、8との間には、ディクリースベンディング装置12a~12dが設けられてもよい。
The
インクリースベンディング装置11a~11dは、ロール開度を大きくする方向の力を作業ロールチョック5、6に与える装置である。インクリースベンディング装置11a~11dは、例えば油圧シリンダー等の駆動装置によって構成される。ディクリースベンディング装置12a~12dは、ロール開度を小さくする方向の力を作業ロールチョック5、6に与える装置である。ディクリースベンディング装置12a~12dは、例えば油圧シリンダー等の駆動装置によって構成される。
The
圧下装置13は、最上部のロールである上補強ロール3の上方に設置され、上補強ロール3及び上作業ロール1の圧下方向における位置(以下、「圧下位置」ともいう。)を調整することで、上作業ロール1と下作業ロール2との間隙を調整する。圧下装置13は、例えば油圧シリンダー等の駆動装置により構成される。圧下装置13と上補強ロールチョック7との間には、圧下方向の荷重(すなわち、圧延荷重)を検出する圧延荷重検出装置14が設けられている。圧延荷重検出装置14は、例えばロードセルであってもよい。
The roll-down
作業ロール1、2は、所定のロール速度で回転するとともに上下から所定の圧力で被圧延材Sを圧下することにより、被圧延材Sを一方向に通板しながら所定の板厚とする。作業ロール1、2の圧下位置(すなわち、ロールギャップ)は、圧延後の被圧延材Sの板厚の目標値や圧下率等の圧延条件に応じて、圧下装置13によって適宜調整される。作業ロール1、2のロール速度は、モータ等の駆動装置(図示せず。)によって変更可能である。また、圧延スタンド10の入側には、圧延時に被圧延材Sに対して潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置(図示せず。)が設置されていてもよい。
The work rolls 1 and 2 rotate at a predetermined rolling speed and reduce the material S to a predetermined thickness from above and below, passing the material S in one direction. The reduction position (i.e., roll gap) of the
なお、圧延スタンド10は、例えばペアクロス圧延機のように、ロールチョック5~8を移動させてロールクロス角を変更可能であってもよい。または、圧延スタンド10は、例えばCVC(continuous variable crown)圧延機、6段圧延機のように、作業ロール1、2、もしくは、中間ロールを軸方向にシフト可能であってもよい。さらに、圧延スタンド10は、例えばVC(variable crown)圧延機のように、作業ロール1、2のロールクラウンを変更可能であってもよい。ロールクラウンは、例えばロールの胴長中央の内部に膨張用の油圧室を有する可変クラウンロールを作業ロール1、2として用いることにより、変更することが可能となる。
The
圧延スタンド10では、蛇行制御装置100により、被圧延材Sの尾端部が圧延スタンド10を通過するときの蛇行制御が実施される。蛇行制御装置100は、被圧延材Sの尾端部での蛇行しやすさの指標である第一種平行剛性に応じて、ロール速度、潤滑剤供給量、ロールクロス角、ロールシフト量、及び、ロールクラウンのうち、少なくともいずれか1つの制御パラメータを変更する。なお、ロールシフト量は、作業ロールシフト量だけでなく、6段圧延機のように中間ロールがある場合には中間ロールシフト量も含む。蛇行制御装置100は、これらの制御パラメータに加え、さらにインクリースベンディング装置11a~11dあるいは圧下装置13を駆動させ、必要な量だけベンディング力を負荷したり圧下位置を変更したりしてもよい。これにより、被圧延材Sの尾端部における蛇行量を低減させ、絞りの発生を抑制する。なお、ベンディング力は、インクリースベンディング装置11a~11dだけでなく、ディクリースベンディング装置12a~12dも駆動させて負荷してもよい。
In the rolling
蛇行制御装置100は、例えばCPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等の各種のプロセッサによって構成され、蛇行制御装置100の機能は、当該プロセッサが所定のプログラムにしたがって動作されることにより実現され得る。
The
また、蛇行制御装置100により蛇行制御を実施するか否かは、上述したように、第一種平行剛性実績計算値に基づき決定される。第一種平行剛性実績計算値の算出は、演算処理装置(後述する図4または図12の演算処理装置200)により行われる。演算処理装置も、例えばCPUやDSP等の各種のプロセッサによって構成される。演算処理装置の機能は、当該プロセッサが所定のプログラムにしたがって動作されることにより実現され得る。
As described above, whether or not to perform meandering control by the meandering
なお、蛇行制御装置100は、圧延スタンド10の動作を制御する機能を有すればよく、その具体的な構成は限定されない。演算処理装置も同様に、第一種平行剛性実績計算値の算出機能を有すればよく、その具体的な構成は限定されない。例えば、蛇行制御装置100及び演算処理装置は、上述したような各種のプロセッサであってもよいし、プロセッサとメモリ等の記憶装置とが一体的に構成されたいわゆるマイコンであってもよい。あるいは、蛇行制御装置100及び演算処理装置は、PC(Personal Computer)やサーバ等の各種の情報処理装置であってもよい。
The
[2.尾端部の蛇行制御]
本実施形態に係る蛇行制御装置100による被圧延材の尾端部の蛇行制御は、第一種平行剛性実績計算値を算出し、算出した第一種平行剛性実績計算値に応じて、必要な場合に必要な量だけロール速度、潤滑剤供給量、ロールクロス角、ロールシフト量、及び、ロールクラウンのうち、少なくともいずれか1つの制御パラメータを変更することにより行われる。
[2. Controlling the wobble of the tail end]
The meandering control of the tail end of the rolled material by the meandering
第一種平行剛性は、被圧延材の先端から尾端までの圧延荷重やベンディング力の変化に応じて、変化する。被圧延材の先端部での第一種平行剛性は、圧延前の設定計算により得られる第一種平行剛性に対応するものであり、被圧延材の尾端部の蛇行とは比較的相関が弱い。これに対して、図2に示す被圧延材の尾端部直前(図10の(測定タイミング2))での第一種平行剛性は、先端部に比べて被圧延材の尾端部の蛇行と比較的高い相関がある。そこで、本実施形態では、好ましくは、被圧延材の尾端部直前での第一種平行剛性を算出し、これに基づき蛇行制御を行うことで、被圧延材の尾端部の蛇行を抑制する。
The first type parallel stiffness changes according to the change in the rolling load and bending force from the front end to the tail end of the rolled material. The first type parallel stiffness at the front end of the rolled material corresponds to the first type parallel stiffness obtained by the setting calculation before rolling, and has a relatively weak correlation with the meandering of the tail end of the rolled material. In contrast, the first type parallel stiffness just before the tail end of the rolled material shown in Figure 2 (
ここで、被圧延材の蛇行は、圧延スタンド出側での被圧延材の左右(幅方向)の板厚差(すなわち、出側ウェッジ量)hdfに起因する。出側ウェッジ量hdfは、下記式(1)により表される(例えば、非特許文献1参照)。 Here, the meandering of the rolled material is caused by the difference in thickness between the left and right (width direction) of the rolled material at the exit of the rolling stand (i.e., the exit wedge amount h df ). The exit wedge amount h df is expressed by the following formula (1) (see, for example, Non-Patent Document 1).
上記式(1)において、Sdfは左右のロール開度差、Pdfは左右の圧延荷重差、aはロール支点間距離、bは板幅である。また、Eは第一種平行剛性、Dは第二種平行剛性であり、これらは蛇行現象に関する圧延機の基本定数である。 In the above formula (1), Sdf is the difference in roll gap between the left and right rolls, Pdf is the difference in rolling load between the left and right rolls, a is the distance between the roll supports, and b is the plate width. In addition, E is the first parallel stiffness, D is the second parallel stiffness, and these are basic constants of the rolling mill related to the meandering phenomenon.
被圧延材の蛇行量の方程式は、最終的に下記式(2)の微分方程式に帰着する(例えば、非特許文献1参照)。 The equation for the amount of meandering of the rolled material ultimately reduces to the differential equation shown in Equation (2) below (see, for example, Non-Patent Document 1).
なお、v1は圧延材入側速度、ycは蛇行量、ξは先進定数、hは出側板厚、mは塑性係数、Perturbationは左右非対称な外乱項(例えば、入側ウェッジ、左右変形抵抗差、レベリング等の影響項)である。 In addition, v1 is the inlet speed of the rolled material, yc is the amount of meandering, ξ is the forward constant, h is the outlet thickness, m is the plasticity coefficient, and Perturbation is an asymmetric disturbance term (for example, an influence term of an inlet wedge, a difference in deformation resistance between the left and right, leveling, etc.).
ここで、上記式(2)の各項の係数を、以下のようにM、kとする。 Here, the coefficients of each term in the above equation (2) are M and k as follows:
Mを質量、kをばね定数とみなすと、上記式(2)はマスバネ系の運動方程式と同じ形式をしていることがわかる。ばね定数であるkは、ほとんど負の値をとるため、蛇行は本質的に不安定な現象(発散系)である。蛇行を抑止するには、大きく以下の3通りのアプローチがある。 If we consider M to be the mass and k to be the spring constant, we can see that the above equation (2) has the same format as the equation of motion for a mass-spring system. Since the spring constant k is almost always a negative value, meandering is an inherently unstable phenomenon (divergent system). There are three main approaches to suppressing meandering:
(a)各種左右非対称な外乱を小さくする(すなわち、Perturbationを最小化する)
(b)操作可能な左右非対称な外乱(レベリング)を用いて他の外乱を相殺する
(すなわち、Perturbationを最小化する)
(c)外乱発生時の蛇行の発散速度をできるだけ小さくする
(すなわち、kの絶対値を最小化する)
(a) Minimize various asymmetric disturbances (i.e., minimize perturbations)
(b) Using steerable asymmetric disturbances (leveling) to cancel other disturbances
(i.e. minimize perturbation)
(c) Minimize the speed of meandering divergence when disturbance occurs
(i.e., minimize the absolute value of k)
本実施形態に係る蛇行制御方法は、上記(c)のアプローチによるものである。ただし、(a)や(b)のアプローチとの併用も可能である。また、蛇行の程度を評価するにあたっては、上記式(1)より、第一種平行剛性Eだけでなく、第二種平行剛性Dも含めて行うのが物理的には妥当である。しかし、第二種平行剛性Dは、圧延荷重やベンディング力によって圧延中に変動する第一種平行剛性Eと比較して、圧延中に大きく変化することがない。換言すれば、第二種平行剛性Dは変化させることができない。このため、本実施形態に係る蛇行制御方法においては、実用的に簡単のために第一種平行剛性Eのみに基づき、蛇行の程度を評価している。 The meandering control method according to this embodiment is based on the approach (c) above. However, it can also be used in combination with approaches (a) and (b). In addition, when evaluating the degree of meandering, it is physically appropriate to include not only the first parallel stiffness E but also the second parallel stiffness D, based on the above formula (1). However, the second parallel stiffness D does not change significantly during rolling, compared to the first parallel stiffness E, which fluctuates during rolling due to the rolling load and bending force. In other words, the second parallel stiffness D cannot be changed. For this reason, in the meandering control method according to this embodiment, the degree of meandering is evaluated based only on the first parallel stiffness E for practical simplicity.
具体的には、N個(Nは自然数)の圧延スタンドによる被圧延材の圧延において、第Mスタンド(1≦M≦N)における被圧延材の蛇行を制御する際、被圧延材の蛇行を制御するための制御パラメータを用いて、予め、第Mスタンドにおける、被圧延材の蛇行量が許容値未満となる第一種平行剛性の閾値ETHを設定する(閾値設定ステップ)。また、圧延前に、第Mスタンドでの第一種平行剛性実績計算値Ebを算出する(第一種平行剛性算出ステップ)。そして、第一種平行剛性の閾値ETHと第一種平行剛性実績計算値Ebとを比較する。 Specifically, in rolling a material by N rolling stands (N is a natural number), when controlling the meandering of the material at the Mth stand (1≦M≦N), a first type parallel stiffness threshold value ETH at which the amount of meandering of the material at the Mth stand is less than an allowable value is set in advance using control parameters for controlling the meandering of the material (threshold value setting step). In addition, before rolling, a first type parallel stiffness actual calculation value Eb at the Mth stand is calculated (first type parallel stiffness calculation step). Then, the first type parallel stiffness threshold value ETH and the first type parallel stiffness actual calculation value Eb are compared.
第一種平行剛性実績計算値Ebが閾値ETH以下である場合は、蛇行制御を行わない。一方、第一種平行剛性実績計算値Ebが閾値ETHより大きい場合は、第一種平行剛性実績計算値Ebに基づいて、第一種平行剛性を閾値ETH以下とするための、第Mスタンドの制御パラメータの変更量を算出する。そして、被圧延材の尾端部が第Mスタンドを通過する間、制御パラメータの変更量に基づいて、第Mスタンドにおける制御パラメータを制御する(制御ステップ)。 When the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is equal to or less than the threshold value ETH , meandering control is not performed. On the other hand, when the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is greater than the threshold value ETH , a change amount of the control parameter of the Mth stand is calculated based on the first type parallel stiffness actual calculation value Eb in order to make the first type parallel stiffness equal to or less than the threshold value ETH . Then, while the tail end of the rolled material passes through the Mth stand, the control parameter at the Mth stand is controlled based on the change amount of the control parameter (control step).
ここで、第Mスタンドでの第一種平行剛性実績計算値Ebの算出は、例えば、セットアップ計算により算出された被圧延材の第一種平行剛性設定計算値Etに対する影響係数を算出し、当該影響係数を用いて第一種平行剛性実績計算値Ebを算出する方法や、モデルを用いて圧延条件に基づき第一種平行剛性実績計算値Ebを算出する方法が考えられる。以下、本実施形態に係る被圧延材の尾端部の蛇行制御について、詳細に説明する。 Here, the calculation of the first type parallel stiffness actual calculation value Eb at the Mth stand may be performed, for example, by calculating an influence coefficient for the first type parallel stiffness set calculation value Et of the material to be rolled calculated by the setup calculation and using the influence coefficient to calculate the first type parallel stiffness actual calculation value Eb , or by using a model to calculate the first type parallel stiffness actual calculation value Eb based on the rolling conditions. Hereinafter, the meandering control of the tail end of the material to be rolled according to this embodiment will be described in detail.
なお、本実施形態において、被圧延材の尾端部とは、尾端から所定の長さまでの範囲を指す。ここで、所定の長さとは、被圧延材の尾端部として設定されたその範囲に本発明に係る被圧延材の蛇行制御方法を適用した場合に、蛇行低減の効果が発揮できる長さとする。この長さは、圧延機の仕様並びに被圧延材の寸法及び被圧延材の材質によっても異なるので、例えば、所定の長さの初期値として被圧延材の板幅を設定し、実操業で、調整の上、求めればよい。 In this embodiment, the tail end of the material being rolled refers to the range from the tail end to a predetermined length. Here, the predetermined length refers to the length at which the effect of reducing meandering can be achieved when the method for controlling meandering of the material being rolled according to the present invention is applied to the range set as the tail end of the material being rolled. This length differs depending on the specifications of the rolling mill, the dimensions of the material being rolled, and the material of the material being rolled, so for example, the plate width of the material being rolled can be set as the initial value of the predetermined length, and adjustments can be made during actual operation to determine the length.
タンデム圧延の第2スタンド以降の場合には、被圧延材の尾端部は、例えば「被圧延材の尾端が制御対象である第Mスタンドの1つ上流側の圧延スタンド(すなわち、第(M-1)スタンド)を抜けた時点での、尾端から制御対象である第Mスタンドにて噛み込まれた位置までの範囲」としてもよい。あるいは、「第(M-1)スタンドと第Mスタンドとのスタンド間距離」を、タンデム圧延の第2スタンド以降の場合における被圧延材の尾端部としてもよい。 In the case of the second or subsequent stand in tandem rolling, the tail end of the rolled material may be, for example, "the range from the tail end of the rolled material when it leaves the rolling stand one upstream of the Mth stand that is the object of control (i.e., the (M-1)th stand) to the position where it is caught in the Mth stand that is the object of control." Alternatively, the tail end of the rolled material in the case of the second or subsequent stand in tandem rolling may be "the stand-to-stand distance between the (M-1)th stand and the Mth stand."
[2-1.蛇行制御例1(セットアップ計算における第一種平行剛性設定計算値及び影響係数を用いた第一種平行剛性実績計算値の算出)]
まず、図3~図11Bに基づき、蛇行制御例1として、セットアップ計算における第一種平行剛性設定計算値及び影響係数を用いて第一種平行剛性実績計算値を算出し、被圧延材の尾端部の蛇行制御を行う場合について説明する。図3は、蛇行制御例1の処理を示すフローチャートである。図4は、蛇行制御例1における第一種平行剛性実績計算値Ebの算出処理の概要を示す模式図である。図5は、被圧延材の圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbから一次近似により第一種平行剛性実績計算値Ebを算出するイメージを示す模式図である。図6は、第一種平行剛性の圧延荷重に対する影響係数の算出方法を説明する説明図である。図7は、第一種平行剛性のベンディング力に対する影響係数の算出方法を説明する説明図である。図8は、第一種平行剛性実績計算値(モデル利用)と第一種平行剛性実績計算値(影響係数利用)との相関の一例を示すグラフである。図10は、本実施形態に係る被圧延材の蛇行制御方法の制御対象となる圧延スタンドと、そのときの圧延荷重及びベンディング力の測定タイミングを示す説明図である。図11A及び図11Bは、蛇行制御例1の処理の変形例を示すフローチャートである。
[2-1. Example 1 of meandering control (calculation of the first type parallel stiffness actual calculation value using the first type parallel stiffness setting calculation value and the influence coefficient in the setup calculation)]
First, based on Fig. 3 to Fig. 11B, a case where a first type parallel stiffness actual calculation value is calculated using a first type parallel stiffness set calculation value and an influence coefficient in the setup calculation, and meandering control of the tail end of the rolled material is performed will be described as a meandering control example 1. Fig. 3 is a flowchart showing the processing of the meandering control example 1. Fig. 4 is a schematic diagram showing an outline of the calculation processing of the first type parallel stiffness actual calculation value Eb in the meandering control example 1. Fig. 5 is a schematic diagram showing an image of calculating the first type parallel stiffness actual calculation value Eb by first-order approximation from the rolling load actual value Pb and the bending force actual value Fb of the rolled material. Fig. 6 is an explanatory diagram explaining a calculation method of the influence coefficient of the first type parallel stiffness on the rolling load. Fig. 7 is an explanatory diagram explaining a calculation method of the influence coefficient of the first type parallel stiffness on the bending force. Fig. 8 is a graph showing an example of the correlation between the first type parallel stiffness actual calculation value (using a model) and the first type parallel stiffness actual calculation value (using an influence coefficient). 10 is an explanatory diagram showing the rolling stands to be controlled by the method for controlling the meandering of the rolled material according to the present embodiment, and the timing of measuring the rolling load and bending force at that time.
(S100:制御パラメータの選定)
蛇行制御例1では、図3に示すように、まず、制御パラメータとして、ロール速度V、潤滑剤供給量Q、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCのうち少なくとも1つを用いることとする(S100)。制御パラメータは、被圧延材の尾端部における蛇行制御において蛇行量の低減(絞りの発生防止)とともに重視する目的や、圧延スタンド10の設備構成上の制約等に基づいて選定し得る。蛇行量の低減とともに重視する目的としては、例えば、被圧延材の尾端部における板厚不良による歩留落ちの低減、形状不良による歩留落ちの低減等がある。
(S100: Selection of control parameters)
In the meandering control example 1, as shown in Fig. 3, first, at least one of the roll speed V, the lubricant supply amount Q, the roll cross angle θ, the roll shift amount L, and the roll crown C is used as the control parameter (S100). The control parameters can be selected based on the purpose to be emphasized in addition to the reduction of the meandering amount (prevention of the occurrence of the narrowing) in the meandering control at the tail end of the rolled material, and the constraints on the equipment configuration of the rolling
制御パラメータの選定は、例えばオペレータが行い、入力装置等を用いて後述する演算処理装置へ入力することにより行ってもよい。あるいは、圧延スタンド10の設備構成に基づき、演算処理装置が制御パラメータを自動的に選定してもよい。この際、圧延スタンド10それぞれについて、予め、蛇行量の低減とともに重視する目的の優先度を決めておき、それに応じて選定する制御パラメータの組合せを演算処理装置の記憶部に記憶しておいてもよい。これにより、オペレータが蛇行量の低減とともに重視する目的の優先度を演算処理装置に入力すれば、演算処理装置は制御パラメータを自動的に選定することができる。
The control parameters may be selected, for example, by an operator who inputs the control parameters to the arithmetic processing device described below using an input device or the like. Alternatively, the arithmetic processing device may automatically select the control parameters based on the equipment configuration of the rolling
例えば、ロール速度Vまたは潤滑剤供給量Qを制御パラメータとした場合、形状制御と干渉しないため、形状不良による歩留落ちの低減に有効である。ロール速度Vまたは潤滑剤供給量Qの制御は圧延スタンドの形式によらずに実施することができるというメリットもある。また、ロールクロス角θ、ロールシフト量LまたはロールクラウンCを制御パラメータとした場合は、形状制御と干渉するため、形状不良による歩留落ちが生じやすいが、板厚不良による歩留落ちの低減に有効である。また、ロール速度Vまたは潤滑剤供給量Qを制御する場合、圧延条件によっては十分な絞りの発生防止効果が出にくいケースが存在するが、ロールクロス角θ、ロールシフト量LまたはロールクラウンCを制御する場合は、安定した絞りの発生防止効果が得られるというメリットがある。ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCは、圧延スタンドの形式によって制御可能なパラメータが限られる。 For example, when the roll speed V or the lubricant supply amount Q is used as a control parameter, it is effective in reducing the yield loss due to shape defects because it does not interfere with shape control. Control of the roll speed V or the lubricant supply amount Q has the advantage that it can be performed regardless of the type of rolling stand. In addition, when the roll cross angle θ, the roll shift amount L, or the roll crown C is used as a control parameter, it interferes with shape control, so yield loss due to shape defects is likely to occur, but it is effective in reducing the yield loss due to plate thickness defects. In addition, when the roll speed V or the lubricant supply amount Q is controlled, there are cases where it is difficult to achieve a sufficient effect of preventing the occurrence of narrowing depending on the rolling conditions, but when the roll cross angle θ, the roll shift amount L, or the roll crown C is controlled, there is the advantage that a stable effect of preventing the occurrence of narrowing can be obtained. The parameters that can be controlled for the roll cross angle θ, the roll shift amount L, and the roll crown C are limited depending on the type of rolling stand.
条件によって優先度が変わる場合は、複数の制御パラメータを組み合わせて利用し、圧延条件に応じて制御パラメータの制御量のバランスを調整することも可能である。また、制御パラメータを多く利用することで制御可能範囲が拡大(絞り抑止効果増大)する。したがって、例えば、形状不良による歩留落ちの低減は優先する前提で絞りの発生をできるだけ抑制したい場合は、ロール速度V及び潤滑剤供給量Qをともに制御パラメータとして選定するのが望ましい。また、例えば、板厚不良による歩留落ちの低減を優先する前提で絞りの発生をできるだけ防止したい場合は、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCのうち制御可能な制御パラメータをすべて用いるのが望ましい。 When the priority changes depending on the conditions, it is possible to use multiple control parameters in combination and adjust the balance of the control amount of the control parameters depending on the rolling conditions. In addition, the controllable range is expanded (the effect of suppressing shrinkage is increased) by using many control parameters. Therefore, for example, if it is desired to suppress the occurrence of shrinkage as much as possible while giving priority to reducing the yield loss due to defective shape, it is desirable to select both the roll speed V and the lubricant supply amount Q as control parameters. In addition, for example, if it is desired to prevent the occurrence of shrinkage as much as possible while giving priority to reducing the yield loss due to defective plate thickness, it is desirable to use all of the controllable control parameters among the roll cross angle θ, roll shift amount L, and roll crown C.
(S110:閾値設定ステップ)
ステップS100にて制御パラメータが選定されると、圧延前に予め被圧延材の蛇行量が許容値未満となる第一種平行剛性の閾値ETHが設定される(S110)。例えば、過去の操業実績に基づき、好ましくは、図2に示したような尾端部直前の第一種平行剛性と尾端蛇行量との相関を予め取得し、蛇行量が許容値未満となる第一種平行剛性の値を閾値ETHとして設定すればよい。
(S110: Threshold setting step)
When the control parameters are selected in step S100, a threshold value ETH of the first type parallel stiffness at which the meandering amount of the rolled material becomes less than the allowable value is set in advance before rolling (S110). For example, based on past operational results, preferably, a correlation between the first type parallel stiffness immediately before the tail end and the tail end meandering amount as shown in Fig. 2 may be obtained in advance, and the value of the first type parallel stiffness at which the meandering amount becomes less than the allowable value may be set as the threshold value ETH .
(S120~S130:第一種平行剛性算出ステップ)
次いで、第一種平行剛性実績計算値Ebが算出される。蛇行制御例1では、第一種平行剛性設定計算値Et及び影響係数を用いて第一種平行剛性実績計算値Ebを算出する。図4に示す第一種平行剛性算出ステップの概要とともに説明すると、まず、制御対象である第Mスタンドについてモデルを用いたセットアップ計算が行われ、第一種平行剛性設定計算値Et及び影響係数が算出される(S120)。かかる演算は、圧延直前に実施される。
(S120 to S130: First type parallel stiffness calculation step)
Next, a first type parallel stiffness actual calculation value Eb is calculated. In meandering control example 1, the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is calculated using the first type parallel stiffness set calculation value Et and the influence coefficient. To explain this together with the outline of the first type parallel stiffness calculation step shown in Fig. 4, first, a setup calculation using a model is performed for the Mth stand to be controlled, and the first type parallel stiffness set calculation value Et and the influence coefficient are calculated (S120). This calculation is performed immediately before rolling.
第一種平行剛性設定計算値Et及び影響係数を算出するためのモデルとしては、例えばミルストレッチモデルを用いることができる(例えば、非特許文献2参照)。演算処理装置200には、圧延条件として、セットアップ計算で求めた被圧延材の圧延荷重設定値Pt及びベンディング力設定値Ftと、ロールクロス角設定値θt、ロールシフト量設定値Lt、及び、ロールクラウン設定値Ctのうち、ステップS100にて選定された制御パラメータの設定値と、その他の各種圧延条件とが入力される。ロール速度設定値Vb、潤滑剤供給量設定値Qbについては、圧延荷重を介して第一種平行剛性へ影響するので、圧延荷重設定値Ptにその影響が含まれるため入力する値からは省いている。ここで、圧延荷重設定値Pt及びベンディング力設定値Ftとした圧延荷重及びベンディング力は、オンラインでの変動が大きく、第一種平行剛性に影響するパラメータである。
As a model for calculating the first parallel stiffness setting calculation value E t and the influence coefficient, for example, a mill stretch model can be used (see, for example, Non-Patent Document 2). The rolling load setting value P t and bending force setting value F t of the rolled material obtained by the setup calculation, the roll cross angle setting value θ t , the roll shift amount setting value L t , and the roll crown setting value C t , among which the control parameter setting values selected in step S100, and other various rolling conditions are input to the
そして、演算処理装置200は、ミルストレッチモデルを用いてセットアップ計算を行い、第一種平行剛性設定計算値Etと、第一種平行剛性設定計算値Etに対する圧延荷重Pの影響係数∂E/∂P及びベンディング力Fの影響係数∂E/∂Fを算出する。さらに、演算処理装置200は、ステップS100にて選定された制御パラメータの影響係数、すなわち、第一種平行剛性設定計算値Etに対するロール速度Vの影響係数∂E/∂V、潤滑剤供給量Qの影響係数∂E/∂Q、ロールクロス角θの影響係数∂E/∂θ、ロールシフト量Lの影響係数∂E/∂L、及び、ロールクラウンCの影響係数∂E/∂Cのうち少なくともいずれか1つを算出する。各影響係数は下記式(4-1)~(4-7)により表される。
Then, the
なお、ステップS120の演算は、ミルストレッチモデル以外のモデルを用いて行ってもよい。 The calculation in step S120 may be performed using a model other than the mill stretch model.
セットアップ計算により第一種平行剛性設定計算値Et及び影響係数が算出されると、次に、被圧延材の圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbと、ロールクロス角実績値θb、ロールシフト量実績値Lb、及び、ロールクラウン実績値Cbのうち、ステップS100にて選定された制御パラメータの実績値に基づき、下記一次近似式(5)を用いて、第一種平行剛性実績計算値Ebが算出される(S130)。一次近似式(5)において、Xは、ロールクロス角実績値θb、ロールシフト量実績値Lb、及び、ロールクラウン実績値Cbのうち、ステップS100にて選定された制御パラメータを表す。ここで、ロール速度実績値Vb、潤滑剤供給量実績値Qbについては、圧延荷重を介して第一種平行剛性へ影響するので、Xからは省いている。 When the first type parallel stiffness setting calculation value Et and the influence coefficient are calculated by the setup calculation, next, based on the rolling load actual value Pb and bending force actual value Fb of the rolled material, and the actual values of the control parameters selected in step S100 from the roll cross angle actual value θb , the roll shift amount actual value Lb , and the roll crown actual value Cb , a first type parallel stiffness actual calculation value Eb is calculated (S130) using the following linear approximation formula (5). In the linear approximation formula (5), X represents the control parameter selected in step S100 from the roll cross angle actual value θb , the roll shift amount actual value Lb , and the roll crown actual value Cb . Here, the roll speed actual value Vb and the lubricant supply amount actual value Qb are omitted from X because they affect the first type parallel stiffness via the rolling load.
圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbは実測値を用いればよい。圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbは、被圧延材の先端が第Mスタンドに噛み込んでから被圧延材の尾端部が第Mスタンドで圧延される前までの間において同時に取得される。ロールクロス角実績値θb、ロールシフト量実績値Lb、及び、ロールクラウン実績値Cbは、現在設定されている値を用いればよい。例えば、制御開始時は、初期設定値が用いられ、後述するステップS150にて値が変更された場合には、変更後の値が用いられる。 The rolling force actual value Pb and the bending force actual value Fb may use actual measured values. The rolling force actual value Pb and the bending force actual value Fb are simultaneously acquired during the period from when the leading end of the rolled material is bitten into the M stand until before the tail end of the rolled material is rolled by the M stand. The roll cross angle actual value θb , the roll shift amount actual value Lb , and the roll crown actual value Cb may use currently set values. For example, when control starts, initial set values are used, and when the values are changed in step S150 described later, the changed values are used.
上記一次近似式(5)は、第一種平行剛性E、圧延荷重P、ベンディング力F、及び、選定された制御パラメータの関係を表す多次元曲面において、第一種平行剛性設定計算値Etから第一種平行剛性実績計算値Ebへの変化を一次近似により表したものとみなすことができる。例えば、説明を簡単にするため、図5に示す、第一種平行剛性E、圧延荷重P及びベンディング力Fの関係を表す曲面Cを考えると、当該曲面Cにおいては、一次近似式(5)は、第一種平行剛性設定計算値Et(点A)から第一種平行剛性実績計算値Eb(点B)への変化を一次近似により表したものとみなすことができる。これは以下のことからいえる。 The linear approximation formula (5) can be regarded as a linear approximation of the change from the first parallel stiffness set calculation value Et to the first parallel stiffness actual calculation value Eb on a multidimensional curved surface representing the relationship between the first parallel stiffness E, the rolling load P, the bending force F, and the selected control parameters. For example, for the sake of simplicity, when considering a curved surface C representing the relationship between the first parallel stiffness E, the rolling load P, and the bending force F shown in Fig. 5, the linear approximation formula (5) can be regarded as a linear approximation of the change from the first parallel stiffness set calculation value Et (point A) to the first parallel stiffness actual calculation value Eb (point B) on the curved surface C. This can be said from the following.
まず、第一種平行剛性Eと圧延荷重Pとの関係は、例えば図6のように示される。このとき、被圧延材の圧延荷重設定値Ptが、任意の値hpだけ増加したと考えると、そのときの第一種平行剛性Eの増加量をhpで割ることで、第一種平行剛性Eに対する圧延荷重Pの一次近似の影響係数∂E/∂Pは下記式(6)で表すことができる。第一種平行剛性Eと圧延荷重Pとの相関に線形性が強ければ、このような一次近似で十分であるが、非線形性が強い場合は、二次近似等により厳密に影響係数を求めればよい。 First, the relationship between the first parallel stiffness E and the rolling load P is shown, for example, in Fig. 6. In this case, if it is considered that the rolling load set value Pt of the rolled material has increased by an arbitrary value h p , the increase in the first parallel stiffness E at that time can be divided by h p to obtain the first-order approximation influence coefficient ∂E/∂P of the rolling load P on the first parallel stiffness E, as shown in the following formula (6). If the correlation between the first parallel stiffness E and the rolling load P is highly linear, such a first-order approximation is sufficient, but if it is highly nonlinear, the influence coefficient can be obtained more strictly by a second-order approximation or the like.
また、第一種平行剛性Eとベンディング力Fとの関係は、例えば図7のように示される。このとき、被圧延材のベンディング力設定値Ftが、任意の値hFだけ増加したと考えると、そのときの第一種平行剛性Eの増加量をhFで割ることで、第一種平行剛性Eに対するベンディング力Fの一次近似の影響係数∂E/∂Fは下記式(7)で表すことができる。これを影響係数∂E/∂Fとする。第一種平行剛性Eとベンディング力Fとの相関に線形性が強ければ、このような一次近似で十分であるが、非線形性が強い場合は、二次近似等により影響係数を求めればよい。 The relationship between the first parallel stiffness E and the bending force F is shown, for example, in FIG. 7. In this case, if it is assumed that the bending force setting value Ft of the rolled material has increased by an arbitrary value hF , the increase in the first parallel stiffness E at that time is divided by hF , and the first-order approximation influence coefficient ∂E/∂F of the bending force F on the first parallel stiffness E can be expressed by the following formula (7). This is the influence coefficient ∂E/∂F. If the correlation between the first parallel stiffness E and the bending force F is highly linear, such a first-order approximation is sufficient, but if it is highly nonlinear, the influence coefficient can be obtained by a second-order approximation or the like.
ロール速度V、潤滑剤供給量Q、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCの制御パラメータXについても同様であり、第一種平行剛性Eと各制御パラメータXとの関係は、図8のように表すことができる。制御パラメータの設定値Xtが、任意の値hXだけ増加したと考えると、そのときの第一種平行剛性Eの増加量をhXで割ることで、第一種平行剛性Eに対する制御パラメータXの一次近似の影響係数∂E/∂Xは下記式(8)で表すことができる。これを影響係数∂E/∂Xとする。第一種平行剛性Eと各制御パラメータXとの相関に線形性が強ければ、このような一次近似で十分であるが、非線形性が強い場合は、二次近似等により影響係数を求めればよい。 The same is true for the control parameters X of the roll speed V, the lubricant supply amount Q, the roll cross angle θ, the roll shift amount L, and the roll crown C, and the relationship between the first parallel stiffness E and each control parameter X can be expressed as shown in FIG. 8. If it is considered that the set value Xt of the control parameter has increased by an arbitrary value hX , the increase in the first parallel stiffness E at that time is divided by hX , and the influence coefficient ∂E/∂X of the first approximation of the control parameter X on the first parallel stiffness E can be expressed by the following formula (8). This is the influence coefficient ∂E/∂X. If the correlation between the first parallel stiffness E and each control parameter X is highly linear, such a first approximation is sufficient, but if it is highly nonlinear, the influence coefficient may be obtained by a second approximation or the like.
すなわち、上記式(6)で表される第一種平行剛性Eに対する圧延荷重Pの影響係数∂E/∂P、上記式(7)で表される第一種平行剛性Eに対するベンディング力Fの影響係数∂E/∂F、及び、上記式(8)で表される第一種平行剛性Eに対する制御パラメータXの影響係数∂E/∂Xは、圧延荷重P、ベンディング力F及び制御パラメータXの変化による第一種平行剛性Eへの影響を表している。これらを用いることで、第一種平行剛性実績計算値Ebは上記一次近似式(5)で表すことができる。 That is, the influence coefficient ∂E/∂P of the rolling load P on the first parallel stiffness E expressed by the above formula (6), the influence coefficient ∂E/∂F of the bending force F on the first parallel stiffness E expressed by the above formula (7), and the influence coefficient ∂E/∂X of the control parameter X on the first parallel stiffness E expressed by the above formula (8) represent the influence on the first parallel stiffness E of the changes in the rolling load P, the bending force F, and the control parameter X. By using these, the first parallel stiffness actual calculation value Eb can be expressed by the above linear approximation formula (5).
図9に、圧延条件の実績値を基にミルストレッチモデルを用いて算出される第一種平行剛性実績計算値(モデル利用)と、上記一次近似式(5)を用いて算出された第一種平行剛性実績計算値(影響係数利用)との相関の一例を示す。ここで、圧延条件の実績値は、図10の(測定タイミング2)に示すように、被圧延材Sの尾端部Sbが当該スタンドで圧延される直前に測定した値を用いた。図9に示すように、第一種平行剛性実績計算値(モデル利用)と第一種平行剛性実績計算値(影響係数利用)との相関係数はおよそ1.00であり、第一種平行剛性実績計算値(モデル利用)と第一種平行剛性実績計算値(影響係数利用)とは一致する。これより、蛇行制御例1のように、圧延荷重P、ベンディング力F及び制御パラメータXに対する一次近似の影響係数を用いて第一種平行剛性実績計算値Ebを算出することで、モデル演算により計算した厳密解と同等の精度で第一種平行剛性を算出できることがわかる。 FIG. 9 shows an example of the correlation between the first-kind parallel stiffness actual calculation value (using a model) calculated using a mill stretch model based on the actual values of the rolling conditions, and the first-kind parallel stiffness actual calculation value (using an influence coefficient) calculated using the above-mentioned linear approximation formula (5). Here, as shown in FIG. 10 (measurement timing 2), the actual values of the rolling conditions were measured just before the tail end Sb of the rolled material S was rolled in the stand. As shown in FIG. 9, the correlation coefficient between the first-kind parallel stiffness actual calculation value (using a model) and the first-kind parallel stiffness actual calculation value (using an influence coefficient) is approximately 1.00, and the first-kind parallel stiffness actual calculation value (using a model) and the first-kind parallel stiffness actual calculation value (using an influence coefficient) are consistent. From this, it can be seen that, as in the meandering control example 1, by calculating the first-kind parallel stiffness actual calculation value Eb using the influence coefficient of linear approximation for the rolling load P, bending force F, and control parameter X , the first-kind parallel stiffness can be calculated with the same accuracy as the strict solution calculated by the model calculation.
このように、蛇行制御例1では、高負荷演算であるモデル演算を圧延前に予め実施して蛇行への影響を表す第一種平行剛性設定計算値Et、第一種平行剛性設定計算値Etに対する圧延荷重Pの影響係数∂E/∂P、ベンディング力Fの影響係数∂E/∂F、及び、ステップS100にて選定された制御パラメータの影響係数∂E/∂Xを求めておき、圧延中の圧延荷重P、ベンディング力Fの変化実績から、簡易演算により第一種平行剛性実績計算値Ebを求めるようにする。これにより、圧延時の計算負荷を低減することができ、実機への適用を容易に実現することができる。 In this way, in meandering control example 1, a model calculation which is a high-load calculation is performed in advance before rolling to obtain the first type parallel stiffness setting calculated value Et which represents the influence on meandering, the influence coefficient ∂E/∂P of the rolling load P on the first type parallel stiffness setting calculated value Et, the influence coefficient ∂E/∂F of the bending force F, and the influence coefficient ∂E/∂X of the control parameters selected in step S100, and the first type parallel stiffness actual calculated value Eb is obtained by a simple calculation from the actual changes in the rolling load P and bending force F during rolling. This makes it possible to reduce the calculation load during rolling and to easily realize application to an actual machine.
ここで、ステップS130における圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fb、その他の制御パラメータの実績値の取得は、上述したように、被圧延材の先端が制御対象とする第Mスタンドに噛み込んでから被圧延材の尾端部が第Mスタンドで圧延される前までの間において同時に取得される。具体的には、圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbの測定タイミングは、図10に示すようになる。 Here, as described above, the rolling force actual value Pb and bending force actual value Fb in step S130, as well as the actual values of the other control parameters, are acquired simultaneously from the time when the leading end of the rolled material is bitten into the Mth stand to be controlled until the tail end of the rolled material is rolled by the Mth stand. Specifically, the measurement timing of the rolling force actual value Pb and bending force actual value Fb is as shown in FIG.
まず、N個(N≧2)の圧延スタンドを備えるタンデム圧延機であるとき、第Mスタンドが第2スタンド~第Nスタンドのいずれかである場合には、図10上部に示すように、圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbは、被圧延材Aの先端Tが第Mスタンド(#M)に噛み込んだタイミング(測定タイミング1)から、被圧延材Sの尾端部Sbが第Mスタンド(#M)で圧延される前まで(測定タイミング2)の間に測定される。尾端部Sbは、上述したように、尾端Tから所定の長さまでの範囲である。また、タンデム圧延機の第1スタンド(#1)が制御対象である場合には、図10中央に示すように、圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbは、被圧延材Aの先端Tが第1スタンド(#1)に噛み込んだタイミング(測定タイミング1)から、被圧延材Sの尾端部Sbが第1スタンド(#1)で圧延される前まで(測定タイミング2)の間に測定される。 First, in the case of a tandem rolling mill having N (N≧2) rolling stands, when the Mth stand is any one of the second stand to the Nth stand, the rolling load actual value Pb and the bending force actual value Fb are measured from the timing (measurement timing 1) when the leading end T of the material A to be rolled is bitten into the Mth stand (#M) until the tail end Sb of the material S to be rolled is rolled by the Mth stand (#M) (measurement timing 2), as shown in the upper part of Fig. 10. The tail end Sb is in the range from the tail end T to a predetermined length, as described above. Furthermore, when the first stand (#1) of the tandem rolling mill is the object to be controlled, as shown in the center of FIG. 10, the rolling force actual value Pb and the bending force actual value Fb are measured during the period from the timing when the leading end T of the material A to be rolled is bitten into the first stand (#1) (measurement timing 1) to the time before the tail end Sb of the material S to be rolled is rolled by the first stand (#1) (measurement timing 2).
また、単スタンドの圧延機の場合には、図10下部に示すように、圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbは、被圧延材Aの先端Tが第1スタンド(#1)に噛み込んだタイミング(測定タイミング1)から、被圧延材Sの尾端部Sbが第1スタンド(#1)で圧延される前まで(測定タイミング2)の間に測定される。 In the case of a single-stand rolling mill, as shown in the lower part of FIG. 10, the rolling force actual value Pb and the bending force actual value Fb are measured during the period from the timing when the leading end T of the rolled material A is bitten into the first stand (#1) (measurement timing 1) to the timing before the tail end Sb of the rolled material S is rolled by the first stand (#1) (measurement timing 2).
なお、圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbは、計算時間に余裕があればなるべく尾端部Sbに近い部分が制御対象である第Mスタンドによって圧延されるときに測定することが好ましい。 If there is sufficient time for calculation, it is preferable to measure the rolling load actual value Pb and the bending force actual value Fb when a portion as close as possible to the tail end portion Sb is rolled by the Mth stand, which is the object of control.
(S140~S160:制御ステップ)
ステップS130にて第一種平行剛性実績計算値Ebが算出されると、蛇行制御装置100は、第Mスタンドで被圧延材の尾端部の蛇行制御を実施するか否かを第一種平行剛性実績計算値Ebと閾値ETHとを比較することにより判定する(S140)。
(S140 to S160: control steps)
When the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is calculated in step S130, the meandering
第一種平行剛性実績計算値Ebが閾値ETH以下である場合(すなわち、Eb≦ETHの場合)は、被圧延材の尾端部が蛇行する程度は小さいため、蛇行制御は行わず、後述するステップS170の処理へ進む。 If the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is equal to or less than the threshold value ETH (i.e., if Eb ≦ ETH ), the degree of meandering of the tail end of the rolled material is small, so meandering control is not performed and the process proceeds to step S170 described later.
一方、第一種平行剛性実績計算値Ebが閾値ETHより大きい場合(すなわち、Eb>ETHの場合)は、被圧延材の尾端部が蛇行する程度が大きいため、蛇行制御が行われる。このため、まず、蛇行制御装置100は、第一種平行剛性実績計算値Ebを閾値ETH以下とするための、第Mスタンドにおける、ステップS100にて選定された制御パラメータの変更量ΔXを算出する(S150)。
On the other hand, when the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is greater than the threshold value ETH (i.e., when Eb > ETH ), the tail end of the rolled material meanders to a large extent, so meandering control is performed. Therefore, first, the meandering
具体的には、蛇行制御装置100は、蛇行制御の制御パラメータに応じてその制御量(変更量)を算出する。どのように蛇行制御を行うかは、設備上の制約や形状制御上の制約を満たす範囲内で任意に設定すればよい。
Specifically, the meandering
モータ等の駆動装置によって作業ロール1、2のロール速度を変更して蛇行制御を行う場合には、下記式(9)を満たすロール速度変更量ΔVが算出される。 When meandering control is performed by changing the roll speed of the work rolls 1 and 2 using a driving device such as a motor, the roll speed change amount ΔV that satisfies the following formula (9) is calculated.
潤滑剤供給装置により潤滑剤供給量Qのみを変更して蛇行制御を行う場合には、下記式(9)を満たす潤滑剤供給量変更量ΔQが算出される。 When the lubricant supply device performs meandering control by changing only the lubricant supply amount Q, the lubricant supply amount change amount ΔQ that satisfies the following formula (9) is calculated.
ロールチョックを移動させてロールクロス角θのみを変更して蛇行制御を行う場合には、下記式(11)を満たすロールクロス角変更量Δθが算出される。 When meandering control is performed by moving the roll chocks to change only the roll cross angle θ, the roll cross angle change amount Δθ that satisfies the following formula (11) is calculated.
作業ロールを軸方向にシフトさせてロールシフト量Lのみを変更して蛇行制御を行う場合には、下記式(12)を満たすロールシフト量変更量ΔLが算出される。 When meandering control is performed by shifting the work rolls in the axial direction and changing only the roll shift amount L, the roll shift amount change amount ΔL that satisfies the following formula (12) is calculated.
作業ロールのロールクラウンCのみを変更して蛇行制御を行う場合には、下記式(13)を満たすロールクラウン変更量ΔCが算出される。 When meandering control is performed by changing only the roll crown C of the work roll, the roll crown change amount ΔC that satisfies the following formula (13) is calculated.
制御パラメータとして、ロール速度V、潤滑剤供給量Q、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCのうち、複数の制御パラメータが選定されている場合には、下記式(14)に示すように、選定された制御パラメータXの変更量ΔXと影響係数∂E/∂Xとの積の総和が、第一種平行剛性実績計算値Ebと閾値ETHとの差分以下となるように、各制御パラメータXの変更量ΔXが制御量として算出される。 When a plurality of control parameters are selected as the control parameters from among the roll speed V, the lubricant supply amount Q, the roll cross angle θ, the roll shift amount L, and the roll crown C, as shown in the following formula (14), the change amount ΔX of each control parameter X is calculated as a control amount so that the sum of the products of the change amounts ΔX of the selected control parameters X and the influence coefficient ∂E/∂X is equal to or smaller than the difference between the first type parallel stiffness actual calculation value Eb and the threshold value ETH .
ステップS150にて変更量が算出されると、蛇行制御装置100は、算出された制御パラメータXの変更量ΔXに基づき、制御パラメータXを制御する(S160)。これにより、第Mスタンドでの被圧延材の尾端部の蛇行制御が実施される。
When the change amount is calculated in step S150, the meandering
(S170:制御量の変更確認)
その後、尾端部の蛇行制御における制御量(変更量)の変更の有無が確認される(S170)。例えば、制御対象である第Mスタンドにて被圧延材の尾端部を圧延する間に鋼板温度が変動すると、圧延荷重が変化し、第一種平行剛性実績計算値の値も変わる。このような場合には、再度、第一種平行剛性実績計算値Ebを計算し直し、制御量を修正することが望ましい。
(S170: Check for change in controlled variable)
Thereafter, whether or not there is a change in the control amount (change amount) in the meandering control of the tail end portion is confirmed (S170). For example, if the steel plate temperature fluctuates while rolling the tail end portion of the rolled material in the Mth stand, which is the controlled object, the rolling load changes and the value of the first type parallel stiffness actual calculation value also changes. In such a case, it is desirable to recalculate the first type parallel stiffness actual calculation value Eb and correct the control amount.
そこで、ステップS170において、蛇行制御装置100は、制御量の変更の有無を確認し、制御量の変更がない場合にはこのまま図3の処理を終了する。一方、制御量の変更がある場合は、蛇行制御装置100は演算処理装置200に対して、ステップS130からの処理を再度実行するよう指示する。再度のステップS130からの処理は、例えば、被圧延材の先端が制御対象とする第Mスタンドに噛み込んでから被圧延材の尾端部が第Mスタンドで圧延される前までの間の任意のタイミングで、随時実行すればよい。
Therefore, in step S170, the meandering
例えば、まず、被圧延材の尾端が第1スタンドを抜けたときにステップS130~S160の処理を実施し、次に、第2スタンドを抜けたときにステップS130~S160の処理を実施し、さらに、第3スタンドを抜けたときにステップS130~S160の処理を実施する、といったように、被圧延材の先端が制御対象とする第Mスタンドに噛み込んでから被圧延材の尾端部が第Mスタンドで圧延される前までの間に複数回、第Mスタンドでの蛇行制御の要否を確認し、蛇行の程度が大きい場合には蛇行制御を実施することを行う。これにより、より確実に蛇行の発生を抑制することができる。 For example, first, steps S130 to S160 are performed when the tail end of the rolled material leaves the first stand, then steps S130 to S160 are performed when it leaves the second stand, and then steps S130 to S160 are performed when it leaves the third stand. In this way, the need for meandering control at stand M is checked multiple times between when the tip of the rolled material bites into stand M, which is the control target, and before the tail end of the rolled material is rolled at stand M, and meandering control is performed if the degree of meandering is large. This makes it possible to more reliably suppress the occurrence of meandering.
(変形例)
図3に示した蛇行制御例1では、ステップS100にて、ロール速度V、潤滑剤供給量Q、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCのうち少なくとも1つを制御パラメータとして選定したが、さらに、圧下位置Sまたはベンディング力Fのうち少なくともいずれか一方を制御パラメータとして選定してもよい。以下、図11A及び図11Bに基づいて、ロール速度V、潤滑剤供給量Q、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCのうち少なくとも1つと、圧下位置Sまたはベンディング力Fのうち少なくともいずれか一方とを、制御パラメータとして選定する場合の処理を説明する。なお、以下の説明において、図3の処理と同様の処理については詳細な説明を省略する。
(Modification)
In the meandering control example 1 shown in Fig. 3, at least one of the roll speed V, the lubricant supply amount Q, the roll cross angle θ, the roll shift amount L, and the roll crown C is selected as the control parameter in step S100, but at least one of the rolling position S and the bending force F may be selected as the control parameter. Hereinafter, a process in which at least one of the roll speed V, the lubricant supply amount Q, the roll cross angle θ, the roll shift amount L, and the roll crown C and at least one of the rolling position S and the bending force F are selected as the control parameters will be described with reference to Figs. 11A and 11B. In the following description, detailed description of the same process as that in Fig. 3 will be omitted.
(S200:制御パラメータの選定)
図11Aに示すように、まず、制御パラメータとして、ロール速度V、潤滑剤供給量Q、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCのうち少なくとも1つと、圧下位置Sまたはベンディング力Fのうち少なくともいずれか一方とを用いることとする(S200)。制御パラメータは、上述したように、被圧延材の尾端部における蛇行制御において蛇行量の低減とともに重視する目的や、圧延スタンド10の設備構成上の制約等に基づいて選定し得る。また、制御パラメータの選定は、オペレータが行ってもよく、演算処理装置が制御パラメータを自動的に選定してもよい。
(S200: Selection of control parameters)
11A, first, at least one of the roll speed V, the lubricant supply amount Q, the roll cross angle θ, the roll shift amount L, and the roll crown C, and at least one of the rolling position S and the bending force F are used as the control parameters (S200). As described above, the control parameters can be selected based on the purpose to be emphasized in addition to the reduction of the amount of meandering in the meandering control at the tail end of the rolled material, constraints on the equipment configuration of the rolling
例えば、圧下位置Sを制御パラメータとした場合、形状制御と干渉しないため、形状不良による歩留落ちの低減に有効である。また、ベンディング力Fを制御パラメータとした場合は、形状制御と干渉するため、形状不良による歩留落ちが生じやすいが、板厚不良による歩留落ちの低減に有効である。圧下位置Sまたはベンディング力Fの制御は、ほとんどの圧延スタンドにおいて一般的に制御装置が備わっており、簡便に実施することもできる。 For example, when the reduction position S is used as the control parameter, it does not interfere with shape control and is therefore effective in reducing yield loss due to poor shape. When the bending force F is used as the control parameter, it interferes with shape control and is therefore more likely to result in yield loss due to poor shape, but it is effective in reducing yield loss due to poor plate thickness. Control of the reduction position S or bending force F is generally provided in most rolling stands using a control device, and can be easily performed.
圧下位置Sまたはベンディング力Fのうち少なくともいずれか一方を、ロール速度V、潤滑剤供給量Q、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCのうち少なくとも1つと組み合わせ、制御パラメータとして利用することで、それぞれの制御パラメータの特性を活かした蛇行制御が可能となる。 By combining at least one of the pressing position S or bending force F with at least one of the roll speed V, lubricant supply amount Q, roll cross angle θ, roll shift amount L, and roll crown C and using them as control parameters, it becomes possible to control the meandering by taking advantage of the characteristics of each control parameter.
例えば、ロール速度V及び潤滑剤供給量Qと、圧下位置Sとの、3つの制御パラメータを用いる場合を考えると、これらはいずれも圧延荷重Pを変化させることで、第一種平行剛性Eを小さくする制御パラメータである。ロール速度V、潤滑剤供給量Q、圧下位置Sは、被圧延材の形状不良に影響しないため、他のパラメータ(ロールクロス角θ、ロールシフト量L、ロールクラウンC、ベンディング力F)に比べて、形状不良による歩留落ちの低減効果が高い。なお、圧下位置Sは、油圧圧下装置を備えている場合には高応答に制御可能であることから、ロール速度Vまたは潤滑剤供給量Qに比べて、絞りの発生防止効果が高い。一方、ロール速度V及び潤滑剤供給量Qは、圧下量を大きく変更することなく第一種平行剛性Eを小さくすることから、圧下位置Sに比べて、板厚不良による歩留落ちの低減効果は高い。 For example, when three control parameters, roll speed V, lubricant supply amount Q, and roll down position S, are used, these are all control parameters that reduce the first parallel stiffness E by changing the rolling load P. Since the roll speed V, lubricant supply amount Q, and roll down position S do not affect the shape defects of the rolled material, they are more effective in reducing the yield loss due to shape defects than other parameters (roll cross angle θ, roll shift amount L, roll crown C, bending force F). In addition, the roll down position S can be controlled with high responsiveness when a hydraulic roll down device is provided, so it is more effective in preventing the occurrence of squeezing than the roll speed V or lubricant supply amount Q. On the other hand, the roll speed V and lubricant supply amount Q reduce the first parallel stiffness E without significantly changing the roll down amount, so they are more effective in reducing the yield loss due to plate thickness defects than the roll down position S.
また、例えば、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCと、ベンディング力Fとの、4つの制御パラメータを用いる場合を考えると、これらはいずれも板クラウンを大きくすることで、第一種平行剛性Eを小さくする制御パラメータである。ロールクロス角θ、ロールシフト量L、ロールクラウンC、及び、ベンディング力Fは、被圧延材の平均板厚に影響しないため、他のパラメータ(ロール速度V、潤滑剤供給量Q、圧下位置S)に比べて、板厚不良による歩留落ちの低減効果が高い。 For example, when considering the case where four control parameters, the roll cross angle θ, the roll shift amount L, the roll crown C, and the bending force F, are used, these are all control parameters that reduce the first type parallel stiffness E by increasing the sheet crown. The roll cross angle θ, the roll shift amount L, the roll crown C, and the bending force F do not affect the average sheet thickness of the rolled material, and therefore are more effective at reducing yield loss due to poor sheet thickness than the other parameters (roll speed V, lubricant supply amount Q, and reduction position S).
さらに、他のパラメータ(ロール速度V、潤滑剤供給量Q、圧下位置S)を使用する場合、圧延荷重を変化させても第一種平行剛性Eが大きく変化しない場合がある。例えば、圧延荷重Pの変化に起因する圧延スタンドの伸び変形が及ぼす第一種平行剛性Eへの影響と、圧延荷重Pの変化に起因する圧延スタンドのたわみ変形が及ぼす第一種平行剛性Eへの影響とが相殺される場合、等である。この場合、十分な絞り発生防止効果は得られないが、制御パラメータとして、ロールクロス角θ、ロールシフト量L、ロールクラウンC、及び、ベンディング力Fを用い、板クラウンが大きくなるように制御すれば、上述のような場合を含むほとんどの条件においても第一種平行剛性Eを小さくすることが可能となる。したがって、ロールクロス角θ、ロールシフト量L、ロールクラウンC、及び、ベンディング力Fは、他のパラメータ(ロール速度V、潤滑剤供給量Q、圧下位置S)に比べて、絞り発生防止効果が大きい。 Furthermore, when other parameters (roll speed V, lubricant supply amount Q, rolling position S) are used, there are cases where the first parallel stiffness E does not change significantly even if the rolling load is changed. For example, there are cases where the effect on the first parallel stiffness E of the elongation deformation of the rolling stand caused by the change in rolling load P and the effect on the first parallel stiffness E of the bending deformation of the rolling stand caused by the change in rolling load P are offset. In this case, a sufficient effect of preventing the occurrence of squeezing cannot be obtained, but if the roll cross angle θ, roll shift amount L, roll crown C, and bending force F are used as control parameters and the sheet crown is controlled to be large, it is possible to reduce the first parallel stiffness E under most conditions, including the above-mentioned case. Therefore, the roll cross angle θ, roll shift amount L, roll crown C, and bending force F have a greater effect of preventing the occurrence of squeezing than other parameters (roll speed V, lubricant supply amount Q, rolling position S).
なお、ベンディング力Fは、ほとんどの圧延スタンドにおいて一般的に制御装置が備わっており、圧延スタンドの設備構成によらず利用可能な制御パラメータであるため、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCより簡便に制御できる。一方、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCは、制御可能範囲が比較的大きい場合が多いことから、ベンディング力Fより絞り発生防止効果が少し大きい。 Most rolling stands are generally equipped with a control device, and the bending force F is a control parameter that can be used regardless of the equipment configuration of the rolling stand, so it can be controlled more easily than the roll cross angle θ, roll shift amount L, and roll crown C. On the other hand, the controllable range of the roll cross angle θ, roll shift amount L, and roll crown C is often relatively large, so they are slightly more effective at preventing the occurrence of squeezing than the bending force F.
以上を踏まえると、例えば、以下のケースa~fのような制御パラメータの利用が考えられる。なお、目的の優先度の記載においては、形状不良による歩留落ちの低減を「形状」、板厚不良による歩留落ちの低減を「板厚」、絞りの発生防止を「絞り」と記載する。また、ケースc、d、fについては、圧延スタンドの設備構成に応じて、使用可能な制御パラメータを選定してもよい。 In light of the above, it is possible to use control parameters such as the following cases a to f. In describing the priority of objectives, reduction of yield loss due to poor shape is described as "shape", reduction of yield loss due to poor thickness is described as "thickness", and prevention of reduction in thickness is described as "reduction in thickness". For cases c, d, and f, usable control parameters may be selected depending on the equipment configuration of the rolling stand.
(ケースa:形状>板厚>絞り)→ロール速度V、潤滑剤供給量Q
(ケースb:形状>絞り>板厚)→圧下位置S
(ケースc:板厚>形状>絞り)
→ロールクロス角θ、ロールシフト量L、ロールクラウンC、ベンディング力F
(ケースd:板厚>絞り>形状)
→ロールクロス角θ、ロールシフト量L、ロールクラウンC、ベンディング力F
(ケースe:絞り>形状>板厚)→圧下位置S
(ケースf:絞り>板厚>形状)
→ロールクロス角θ、ロールシフト量L、ロールクラウンC、ベンディング力F
(Case a: Shape > Plate thickness > Drawing) → Roll speed V, Lubricant supply amount Q
(Case b: Shape > Drawing > Plate thickness) → Pressing position S
(Case C: Plate thickness > Shape > Drawing)
→ Roll cross angle θ, roll shift amount L, roll crown C, bending force F
(Case d: Plate thickness > Drawing > Shape)
→ Roll cross angle θ, roll shift amount L, roll crown C, bending force F
(Case e: Drawing > Shape > Plate thickness) → Pressing position S
(Case F: Drawing > Plate thickness > Shape)
→ Roll cross angle θ, roll shift amount L, roll crown C, bending force F
条件によって優先度が変わる場合、例えばケースaとケースbとがある場合には、圧下位置Sと、ロール速度Vまたは潤滑剤供給量Qとのうち少なくともいずれか一方と、を組み合わせて利用し、圧延条件に応じて制御パラメータの制御量のバランスを調整することも可能である。また、制御パラメータを多く利用することで制御可能範囲が拡大(絞り発生防止効果増大)する。したがって、例えば、形状不良による歩留落ちの低減は優先する前提で絞りの発生をできるだけ抑制したい場合は、圧下位置S、ロール速度V及び潤滑剤供給量Qをすべて制御パラメータとして選定するのが望ましい。また、例えば、板厚不良による歩留落ちの低減を優先する前提で絞りの発生をできるだけ防止したい場合は、ベンディング力Fロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCのうち制御可能な制御パラメータをすべて用いるのが望ましい。 In cases where the priority level changes depending on the conditions, for example, when there are cases a and b, it is possible to use a combination of the reduction position S and at least one of the roll speed V and the lubricant supply amount Q, and adjust the balance of the control amount of the control parameters according to the rolling conditions. In addition, by using many control parameters, the controllable range is expanded (the effect of preventing the occurrence of squeezing is increased). Therefore, for example, if it is desired to suppress the occurrence of squeezing as much as possible while giving priority to reducing the yield loss due to poor shape, it is desirable to select all of the reduction position S, roll speed V, and lubricant supply amount Q as control parameters. In addition, for example, if it is desired to prevent the occurrence of squeezing as much as possible while giving priority to reducing the yield loss due to poor plate thickness, it is desirable to use all of the controllable control parameters among the bending force F, roll cross angle θ, roll shift amount L, and roll crown C.
(S210:閾値設定ステップ)
ステップS200にて制御パラメータが選定されると、圧延前に予め被圧延材の蛇行量が許容値未満となる第一種平行剛性の閾値ETHが設定される(S210)。ステップS210は、図3のステップS110と同様に実施すればよい。
(S210: Threshold setting step)
When the control parameters are selected in step S200, a threshold value ETH of the first type parallel stiffness at which the amount of meandering of the rolled material is less than the allowable value is set in advance before rolling (S210). Step S210 may be performed in the same manner as step S110 in FIG.
(S220~S230:第一種平行剛性算出ステップ)
次いで、第一種平行剛性実績計算値Ebが算出される。蛇行制御例1では、第一種平行剛性設定計算値Et及び影響係数を用いて第一種平行剛性実績計算値Ebを算出する。基本的には、図11AのステップS220は、図3のステップS120と同様に実施すればよい。本変形例では、圧下位置Sまたはベンディング力Fのうち少なくともいずれか一方も制御パラメータとして選定される。このため、ステップS220では、さらに、追加された制御パラメータの影響係数が算出される。
(S220 to S230: First type parallel stiffness calculation step)
Next, a first type parallel stiffness actual calculation value Eb is calculated. In meandering control example 1, the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is calculated using the first type parallel stiffness set calculation value Et and the influence coefficient. Basically, step S220 in FIG. 11A may be performed in the same manner as step S120 in FIG. 3. In this modified example, at least one of the pressing position S and the bending force F is also selected as a control parameter. Therefore, in step S220, the influence coefficient of the added control parameter is further calculated.
すなわち、ステップS220では、第一種平行剛性設定計算値Etと、第一種平行剛性設定計算値Etに対する圧延荷重Pの影響係数∂E/∂P及びベンディング力Fの影響係数∂E/∂Fを算出する。さらに、演算処理装置200は、ステップS200にて選定された制御パラメータの影響係数、すなわち、第一種平行剛性設定計算値Etに対するロール速度Vの影響係数∂E/∂V、潤滑剤供給量Qの影響係数∂E/∂Q、ロールクロス角θの影響係数∂E/∂θ、ロールシフト量Lの影響係数∂E/∂L、及び、ロールクラウンCの影響係数∂E/∂Cのうち少なくともいずれか1つが算出される。さらに、圧下位置Sの影響係数∂E/∂S、または、ベンディング力Fの影響係数∂E/∂Fのうち少なくともいずれか一方が算出される。圧下位置Sの影響係数∂E/∂Sは下記式(15)により表される。
That is, in step S220, the
図11BのステップS230は、図3のステップS130と同様に実施すればよい。 Step S230 in FIG. 11B may be performed in the same manner as step S130 in FIG. 3.
(S240~S260:制御ステップ)
ステップS230にて第一種平行剛性実績計算値Ebが算出されると、蛇行制御装置100は、第Mスタンドで被圧延材の尾端部の蛇行制御を実施するか否かを第一種平行剛性実績計算値Ebと閾値ETHとを比較することにより判定する(S240)。ステップS240は、図3のステップS140と同様に実施すればよい。
(S240 to S260: control steps)
When the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is calculated in step S230, the meandering
第一種平行剛性実績計算値Ebが閾値ETH以下である場合(すなわち、Eb≦ETHの場合)は、被圧延材の尾端部が蛇行する程度は小さいため、蛇行制御は行わず、後述するステップS270の処理へ進む。 If the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is equal to or less than the threshold value ETH (i.e., if Eb ≦ ETH ), the degree of meandering of the tail end of the rolled material is small, so meandering control is not performed and the process proceeds to step S270 described later.
一方、第一種平行剛性実績計算値Ebが閾値ETHより大きい場合(すなわち、Eb>ETHの場合)は、被圧延材の尾端部が蛇行する程度が大きいため、蛇行制御が行われる。このため、まず、蛇行制御装置100は、第一種平行剛性実績計算値Ebを閾値ETH以下とするための、第Mスタンドにおける、ステップS200にて選定された制御パラメータの変更量ΔXを算出する(S250)。ステップS250は、基本的には、図3のステップS150と同様に実施すればよいが、さらに、追加された制御パラメータの変更量が算出される。
On the other hand, when the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is larger than the threshold value ETH (i.e., when Eb > ETH ), the tail end of the rolled material meanders to a large extent, and so meandering control is performed. For this reason, the meandering
具体的には、追加される圧下位置Sまたはベンディング力Fの変更量について、蛇行制御装置100は、以下のように、インクリースベンディング装置11a~11d(さらにはディクリースベンディング装置12a~12d)または圧下装置13のいずれを駆動させて蛇行制御を行うかによって、制御量を算出する。どのように蛇行制御を行うかは、設備上の制約や形状制御上の制約を満たす範囲内で任意に設定すればよい。
Specifically, for the amount of change in the additional reduction position S or bending force F, the meandering
まず、圧下装置13により圧下位置のみを変更して蛇行制御を行う場合には、下記式(16)を満たす圧下位置変更量ΔSが算出される。
First, when snaking control is performed by changing only the roll-down position using the roll-down
また、インクリースベンディング装置11a~11d(さらにはディクリースベンディング装置12a~12d)によりベンディング力Fのみを変更して蛇行制御を行う場合には、下記式(17)を満たすベンディング力変更量ΔFが算出される。
In addition, when meandering control is performed by changing only the bending force F using the
なお、制御パラメータとして、ロール速度V、潤滑剤供給量Q、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCのうち少なくともいずれか1つと、圧下位置Sまたはベンディング力Fのうち少なくとも一方との、複数の制御パラメータが選定されている場合には、上記式(14)に示すように、選定された制御パラメータXの変更量ΔXと影響係数∂E/∂Xとの積の総和が、第一種平行剛性実績計算値Ebと閾値ETHとの差分以下となるように、各制御パラメータXの変更量ΔXが制御量として算出される。 In addition, when a plurality of control parameters, including at least one of the roll speed V, the lubricant supply amount Q, the roll cross angle θ, the roll shift amount L, and the roll crown C, and at least one of the pressing position S or the bending force F, are selected as the control parameters, as shown in the above formula (14), the change amount ΔX of each control parameter X is calculated as a control amount so that the sum of the products of the change amount ΔX of the selected control parameter X and the influence coefficient ∂E/∂X is equal to or less than the difference between the first type parallel stiffness actual calculation value Eb and the threshold value ETH .
ステップS250にて制御量が算出されると、蛇行制御装置100は、算出された制御量(制御パラメータXの変更量ΔX)に基づき、制御パラメータXを制御する(S260)。これにより、第Mスタンドでの被圧延材の尾端部の蛇行制御が実施される。ステップS260は、基本的には図3のステップS160と同様に実施すればよく、さらに、追加された制御パラメータ(圧下位置Sまたはベンディング力Fのうち少なくとも一方)の変更量が算出される。
When the control amount is calculated in step S250, the meandering
(S270:制御量の変更確認)
その後、尾端部の蛇行制御における制御量の変更の有無が確認される(S270)。ステップS270は、図3のステップS170と同様に実施すればよい。
(S270: Check for change in control amount)
Thereafter, it is confirmed whether or not there is a change in the control amount in the meandering control of the tail end portion (S270). Step S270 may be performed in the same manner as step S170 in FIG.
以上、本実施形態に係る蛇行制御例1について説明した。蛇行制御例1では、第一種平行剛性実績計算値Ebを算出するための第一種平行剛性設定計算値Et及び影響係数を圧延前に予め求めておくことで、圧延時の計算負荷を低減することができ、実機への適用を容易に実現することができる。また、算出される第一種平行剛性実績計算値Ebも高い精度で推算されるので、被圧延材の尾端部における蛇行量を低減させ、絞りの発生を抑止することが可能となり、圧延後の被圧延材の厚み不良及び形状不良も低減させることができる。 The meandering control example 1 according to the present embodiment has been described above. In the meandering control example 1, the first type parallel stiffness set calculation value Et and the influence coefficient for calculating the first type parallel stiffness actual calculation value Eb are obtained before rolling, so that the calculation load during rolling can be reduced and application to an actual machine can be easily realized. In addition, since the calculated first type parallel stiffness actual calculation value Eb is also estimated with high accuracy, it is possible to reduce the amount of meandering at the tail end of the rolled material and suppress the occurrence of reduction, and it is also possible to reduce thickness defects and shape defects of the rolled material after rolling.
[2-2.蛇行制御例2(モデルを用いた第一種平行剛性実績計算値の算出)]
次に、図12及び図13に基づき、蛇行制御例2として、モデルを用いて第一種平行剛性実績計算値を算出し、被圧延材の尾端部の蛇行制御を行う場合について説明する。図12は、蛇行制御例2における第一種平行剛性実績計算値Ebの算出処理の概要を示す模式図である。図13は、蛇行制御例2の処理を示すフローチャートである。
[2-2. Example of meandering control 2 (calculation of first-class parallel stiffness actual value using model)]
Next, a case where a first type parallel stiffness actual calculation value is calculated using a model and meandering control of the tail end portion of the rolled material is performed will be described with reference to Figs. 12 and 13 as meandering control example 2. Fig. 12 is a schematic diagram showing an overview of the calculation process of a first type parallel stiffness actual calculation value Eb in meandering control example 2. Fig. 13 is a flowchart showing the process of meandering control example 2.
蛇行制御例2は、図12に示すように、尾端部の圧延条件からモデルを用いてダイレクトに第一種平行剛性実績計算値Ebを算出する。すなわち、蛇行制御例2は、蛇行制御例1のように第一種平行剛性設定計算値Et及び第一種平行剛性への影響係数の算出することは行わず、尾端部の圧延条件から第一種平行剛性実績計算値Ebを算出する。モデルを用いた演算は高負荷演算であるため、蛇行制御例1よりも演算処理時間は長くなる可能性はあるが、1回の演算処理で第一種平行剛性実績計算値Ebを算出することができる。以下、蛇行制御例2について説明するが、蛇行制御例1と同様の処理については詳細な説明を省略する。 As shown in Fig. 12, in meandering control example 2, a model is used to directly calculate a first type parallel stiffness actual calculation value Eb from the rolling conditions of the tail end portion. That is, in meandering control example 2, calculation of a first type parallel stiffness set calculation value Et and an influence coefficient on the first type parallel stiffness is not performed as in meandering control example 1, but a first type parallel stiffness actual calculation value Eb is calculated from the rolling conditions of the tail end portion. Since calculation using a model is a high-load calculation, the calculation processing time may be longer than that of meandering control example 1, but it is possible to calculate a first type parallel stiffness actual calculation value Eb in one calculation process. Hereinafter, meandering control example 2 will be described, but detailed description of the same processes as those in meandering control example 1 will be omitted.
(S300:制御パラメータの選定)
図13に示すように、まず、制御パラメータとして、ロール速度V、潤滑剤供給量Q、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCのうち少なくとも1つを用いることとする(S300)。制御パラメータは、上述したように、被圧延材の尾端部における蛇行制御において蛇行量の低減とともに重視する目的や、圧延スタンド10の設備構成上の制約等に基づいて選定し得る。また、制御パラメータの選定は、オペレータが行ってもよく、演算処理装置が制御パラメータを自動的に選定してもよい。ステップS300は、図3のステップS100と同様に実施すればよい。
(S300: Selection of control parameters)
As shown in Fig. 13, first, at least one of the roll speed V, lubricant supply amount Q, roll cross angle θ, roll shift amount L, and roll crown C is used as a control parameter (S300). As described above, the control parameters can be selected based on the purpose of the meandering control at the tail end of the rolled material, which is emphasized in addition to the reduction of the meandering amount, and the constraints on the equipment configuration of the rolling
(S310:閾値設定ステップ)
また、圧延前に予め被圧延材の蛇行量が許容値未満となる第一種平行剛性の閾値ETHが設定される(S200)。閾値ETHの設定は、図3のステップS110と同様に行えばよい。
(S310: Threshold setting step)
In addition, a threshold value E TH of the first type parallel stiffness at which the amount of meandering of the rolled material is less than the allowable value is set beforehand before rolling (S200). The threshold value E TH may be set in the same manner as in step S110 of FIG.
(S320:第一種平行剛性算出ステップ)
次いで、第一種平行剛性実績計算値Ebが算出される。蛇行制御例2では、演算処理装置200は、制御対象である第Mスタンドでの被圧延材の尾端部の圧延条件から、モデルを用いて第一種平行剛性実績計算値Ebを算出する(S320)。かかる演算は、圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbと、ロールクロス角実績値θb、ロールシフト量実績値Lb、及び、ロールクラウン実績値Cbのうち、ステップS300にて選定された制御パラメータの実績値とに基づき実施される。
(S320: First type parallel stiffness calculation step)
Next, a first type parallel stiffness actual calculation value Eb is calculated. In meandering control example 2, the
圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbは、被圧延材の先端が第Mスタンドに噛み込んでから被圧延材の尾端部が第Mスタンドで圧延される前までの間において同時に取得される。ロール速度実績値Vb、潤滑剤供給量実績値Qb、ロールクロス角実績値θb、ロールシフト量実績値Lb、及び、ロールクラウン実績値Cbは、現在設定されている値を用いればよい。例えば、制御開始時は、初期設定値が用いられ、後述するステップS350にて値が変更された場合には、変更後の値が用いられる。 The rolling force actual value Pb and the bending force actual value Fb are simultaneously acquired during the period from when the leading end of the rolled material is bitten into the Mth stand until before the tail end of the rolled material is rolled by the Mth stand. The currently set values may be used for the roll speed actual value Vb , the lubricant supply amount actual value Qb , the roll cross angle actual value θb , the roll shift amount actual value Lb , and the roll crown actual value Cb . For example, when control starts, initial set values are used, and when the values are changed in step S350 described later, the changed values are used.
第一種平行剛性実績計算値Ebを算出するためのモデルとしては、例えばミルストレッチモデルを用いることができる(例えば、非特許文献2参照)。なお、かかる演算は、ミルストレッチモデル以外のモデルを用いて行ってもよい。 As a model for calculating the first type parallel stiffness actual calculation value Eb , for example, a mill stretch model can be used (for example, see Non-Patent Document 2). Note that such calculation may be performed using a model other than the mill stretch model.
(S330~S350:制御ステップ)
ステップS320にて第一種平行剛性実績計算値Ebが算出されると、蛇行制御装置100は、第Mスタンドで被圧延材の尾端部の蛇行制御を実施するか否かを第一種平行剛性実績計算値Ebと閾値ETHとを比較することにより判定する(S330)。
(S330 to S350: control steps)
When the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is calculated in step S320, the meandering
第一種平行剛性実績計算値Ebが閾値ETH以下である場合(すなわち、Eb≦ETHの場合)は、被圧延材の尾端部が蛇行する程度は小さいため、蛇行制御は行わず、後述するステップS360の処理へ進む。 If the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is equal to or less than the threshold value ETH (i.e., if Eb ≦ ETH ), the degree of meandering of the tail end of the rolled material is small, so meandering control is not performed and the process proceeds to step S360 described later.
一方、第一種平行剛性実績計算値Ebが閾値ETHより大きい場合(すなわち、Eb>ETHの場合)は、被圧延材の尾端部が蛇行する程度が大きいため、蛇行制御が行われる。蛇行制御は、図3のステップS150及びS160と同様に行えばよい。まず、蛇行制御装置100は、制御量として、第一種平行剛性実績計算値Ebを閾値ETH以下とするための、第Mスタンドにおける、ステップS300にて選定された制御パラメータの変更量ΔXを算出する(S340)。そして、変更量が算出されると、蛇行制御装置100は、算出された制御パラメータXの変更量ΔXに基づき、制御パラメータXを制御する(S350)。これにより、第Mスタンドでの被圧延材の尾端部の蛇行制御が実施される。
On the other hand, when the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is larger than the threshold value ETH (i.e., when Eb > ETH ), the tail end of the rolled material meanders to a large extent, so meandering control is performed. The meandering control may be performed in the same manner as steps S150 and S160 in FIG. 3. First, the meandering
(S360:制御量の変更確認)
その後、尾端部の蛇行制御における制御量の変更の有無が確認される(S360)。ステップS360は、図3のステップS170と同様に行えばよい。すなわち、蛇行制御装置100は、制御量の変更の有無を確認し、変更がない場合にはこのまま図13の処理を終了する。一方、制御量の変更がある場合は、蛇行制御装置100は演算処理装置200に対して、ステップS320からの処理を再度実行するよう指示する。ステップS320~S350の処理の繰り返しは、例えば、目標値の更新がなくなるまで行ってもよく、所定の回数だけ繰り返し処理が行われるまで行ってもよい。これにより、より確実に蛇行の発生を抑制することができる。
(S360: Check for change in control amount)
Thereafter, whether or not there is a change in the control amount in the meandering control of the tail end is confirmed (S360). Step S360 may be performed in the same manner as step S170 in FIG. 3. That is, the meandering
以上、蛇行制御例2について説明した。なお、上記説明では、蛇行制御例1のうち図3のように、ステップS300にて、ロール速度V、潤滑剤供給量Q、ロールクロス角θ、ロールシフト量L及びロールクラウンCのうち少なくとも1つを制御パラメータとして選定したが、図11A及び図11Bに示した蛇行制御例1の変形例のように、さらに、圧下位置Sまたはベンディング力Fのうち少なくともいずれか一方を制御パラメータとして選定してもよい。 The above describes the meandering control example 2. In the above description, as shown in FIG. 3 of the meandering control example 1, at least one of the roll speed V, the lubricant supply amount Q, the roll cross angle θ, the roll shift amount L, and the roll crown C is selected as the control parameter in step S300. However, as shown in the modified example of the meandering control example 1 shown in FIG. 11A and FIG. 11B, at least one of the pressing position S or the bending force F may be selected as the control parameter.
本実施形態に係る被圧延材の尾端部の蛇行制御について有効性を確認するため、以下の検証を行った。検証では、複数の圧延スタンドからなる仕上タンデム圧延機において鋼板を圧延したときの、絞り込み発生率及び尾端部歩留落ち率について調べた。絞り込み発生率は、尾端部圧延時の蛇行に起因する絞りの発生割合を表している。また、尾端部歩留落ち率は、圧延後の鋼板の板厚が目標板厚から外れた割合を表している。 The following verification was conducted to confirm the effectiveness of the tail meandering control of the rolled material according to this embodiment. In the verification, the occurrence rate of narrowing and the tail end yield loss rate were investigated when a steel plate was rolled in a finishing tandem rolling mill consisting of multiple rolling stands. The occurrence rate of narrowing represents the rate at which narrowing occurs due to meandering during tail end rolling. The tail end yield loss rate represents the rate at which the thickness of the steel plate after rolling deviates from the target thickness.
検証は、比較例1、2及び実施例について行った。比較例1は、鋼板の尾端部について蛇行制御を行わなかった場合であり、比較例2は、特許文献1の手法により鋼板の尾端部の蛇行制御を実施した場合とした。また、実施例として、本発明の一実施形態に係る蛇行制御方法の蛇行制御例1に基づき、鋼板の尾段部の蛇行制御を行った。下記表1に、検証結果を示す。
The verification was carried out for Comparative Examples 1 and 2 and an Example. Comparative Example 1 was a case where meandering control was not performed for the tail end of the steel plate, and Comparative Example 2 was a case where meandering control was performed for the tail end of the steel plate using the method of
上記表1より、比較例1では、鋼板の尾端部の蛇行制御を行わなかったため、蛇行が発生し、絞り込みが0.100%発生した。比較例2では、鋼板の尾端部の蛇行制御が実施された結果、比較例1と比較して蛇行の発生割合が減少し、その結果、絞り込み発生率が低下した。しかし、尾端部の板厚精度は比較例1と比較して悪化した。 As can be seen from Table 1 above, in Comparative Example 1, meandering control was not performed at the tail end of the steel plate, so meandering occurred and 0.100% narrowing occurred. In Comparative Example 2, meandering control was performed at the tail end of the steel plate, and as a result, the rate of meandering occurrence decreased compared to Comparative Example 1, and as a result, the rate of narrowing occurrence decreased. However, the plate thickness accuracy at the tail end deteriorated compared to Comparative Example 1.
一方、蛇行制御例1に基づき鋼板の尾端部の蛇行制御を行った実施例1~9では、比較例1と比較して蛇行の発生割合が減少し、その結果、絞り込み発生率が低下した。また、尾端部の板厚精度も向上し、尾端部の歩留落ち率も低下した。実施例1、3、4は、制御パラメータとして、圧下位置、ロール速度、潤滑剤供給量を用いたことから、尾端部の板厚不良が低減し、尾端部の歩留落ち率が低下したと考えられる。実施例2、5~8は、制御パラメータとして、ベンディング力、ロールシフト量、ロールクロス角、ロールクラウンを用いたことから、絞り発生が低下したと考えられる。実施例8、9では、板厚不良の低減効果の高い制御パラメータと、絞り発生防止効果の高い制御パラメータとを組み合わせて使用したことから、他の実施例に比べて、絞り込み発生率及び尾端部の歩留落ち率をともに低下させることができた。 On the other hand, in Examples 1 to 9, in which meandering control of the tail end of the steel plate was performed based on the meandering control example 1, the occurrence rate of meandering was reduced compared to Comparative Example 1, and as a result, the occurrence rate of squeezing was reduced. In addition, the thickness accuracy of the tail end was improved, and the yield loss rate of the tail end was also reduced. In Examples 1, 3, and 4, the reduction position, roll speed, and lubricant supply amount were used as control parameters, so it is believed that the thickness defect at the tail end was reduced and the yield loss rate at the tail end was reduced. In Examples 2, 5 to 8, the bending force, roll shift amount, roll cross angle, and roll crown were used as control parameters, so it is believed that the occurrence of squeezing was reduced. In Examples 8 and 9, a control parameter that is highly effective in reducing thickness defects was used in combination with a control parameter that is highly effective in preventing squeezing, so both the occurrence rate of squeezing and the yield loss rate at the tail end were reduced compared to other Examples.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The above describes in detail preferred embodiments of the present invention with reference to the attached drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can conceive of various modified or revised examples within the scope of the technical ideas described in the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.
1 上作業ロール
2 下作業ロール
3 上補強ロール
4 下補強ロール
5 上作業ロールチョック
6 下作業ロールチョック
7 上補強ロールチョック
8 下補強ロールチョック
9 ハウジング
9a 入側プロジェクトブロック
9b 出側プロジェクトブロック
10 圧延スタンド
11a~11d インクリースベンディング装置
12a~12d ディクリースベンディング装置
13 圧下装置
14 圧延荷重検出装置
100 蛇行制御装置
200 演算処理装置
REFERENCE SIGNS
Claims (4)
前記蛇行制御の制御パラメータは、ロール速度V、潤滑剤供給量Q、ロールクロス角θ、ロールシフト量L、及び、ロールクラウンCのうち、少なくともいずれか1つであり、
予め、第Mスタンドにおける、前記被圧延材の尾端蛇行量が許容値未満となる第一種平行剛性の閾値ETHを設定する閾値設定ステップと、
前記第Mスタンドでの第一種平行剛性実績計算値Ebを算出する第一種平行剛性算出ステップと、
前記第一種平行剛性実績計算値Ebが前記閾値ETH以下である場合は、前記制御パラメータの変更を行わず、
前記第一種平行剛性実績計算値Ebが前記閾値ETHより大きい場合は、
前記第一種平行剛性実績計算値Ebに基づいて、第一種平行剛性を前記閾値ETH以下とするための、前記第Mスタンドの前記制御パラメータの変更量を算出し、
前記被圧延材の尾端部が前記第Mスタンドを通過する間、算出された前記制御パラメータの変更量に基づいて、前記変更量に対応する前記第Mスタンドの制御パラメータを制御する、制御ステップと、
を含む、被圧延材の蛇行制御方法。 A method for controlling meandering of a rolled material, the method comprising the steps of: controlling meandering of the rolled material in an Mth stand (1≦M≦N) in rolling of the rolled material by N rolling stands (N is a natural number), the steps comprising:
The control parameter of the meandering control is at least one of a roll speed V, a lubricant supply amount Q, a roll cross angle θ, a roll shift amount L, and a roll crown C,
a threshold value setting step of setting in advance a threshold value E TH of a first type parallel stiffness at which the tail end meandering amount of the rolled material in the Mth stand is less than a permissible value;
a first type parallel stiffness calculation step of calculating a first type parallel stiffness actual calculation value Eb at the Mth stand;
When the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is equal to or smaller than the threshold value ETH , the control parameter is not changed ,
When the first type parallel stiffness actual calculation value Eb is greater than the threshold value ETH ,
Calculating a change amount of the control parameter of the M stand for making the first type parallel stiffness equal to or less than the threshold value ETH based on the first type parallel stiffness actual calculation value Eb;
a control step of controlling a control parameter of the M stand corresponding to the calculated change amount of the control parameter based on the calculated change amount of the control parameter while the tail end portion of the rolled material passes through the M stand;
A method for controlling meandering of a rolled material, comprising:
セットアップ計算により、前記第Mスタンドにおける圧延荷重設定値Pt及びベンディング力設定値Ftと、前記制御パラメータの設定値とを算出し、
前記第Mスタンドでの第一種平行剛性設定計算値Etに対する、圧延荷重の影響係数∂E/∂P、ベンディング力の影響係数∂E/∂Fと、前記制御パラメータの影響係数とを算出し、
前記被圧延材の先端が前記第Mスタンドに噛み込んでから前記被圧延材の尾端部が前記第Mスタンドで圧延される前までの間において同時に取得した、前記第Mスタンドにおける圧延荷重実績値Pb及びベンディング力実績値Fbと、前記制御パラメータの実績値とに基づいて、前記設定値と前記実績値との差分値をそれぞれ算出し、
前記差分値と前記影響係数とに基づいて、前記第Mスタンドでの前記第一種平行剛性実績計算値Ebを算出する、請求項1または2に記載の被圧延材の蛇行制御方法。 In the first type parallel stiffness calculation step,
Calculate the rolling load set value Pt and the bending force set value Ft in the M stand and the set values of the control parameters by setup calculation;
Calculating the influence coefficient ∂E/∂P of the rolling load, the influence coefficient ∂E/∂F of the bending force, and the influence coefficients of the control parameters with respect to the first type parallel stiffness setting calculation value Et in the M stand;
Calculating difference values between the set values and the actual values based on a rolling load actual value Pb and a bending force actual value Fb at the M stand, which are simultaneously acquired during a period from when the leading end of the rolled material is bitten into the M stand until the tail end of the rolled material is rolled by the M stand, and actual values of the control parameters;
3. The method for controlling meandering of a rolled material according to claim 1 or 2, further comprising the step of calculating the first type parallel stiffness actual calculation value Eb at the Mth stand based on the difference value and the influence coefficient.
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