JPS6154481B2 - - Google Patents
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- JPS6154481B2 JPS6154481B2 JP55140301A JP14030180A JPS6154481B2 JP S6154481 B2 JPS6154481 B2 JP S6154481B2 JP 55140301 A JP55140301 A JP 55140301A JP 14030180 A JP14030180 A JP 14030180A JP S6154481 B2 JPS6154481 B2 JP S6154481B2
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- JP
- Japan
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- tension
- rolling
- stand
- timing
- calculation device
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 118
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 113
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 42
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/48—Tension control; Compression control
- B21B37/52—Tension control; Compression control by drive motor control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はタンデム圧延機の張力制御装置に係
り、特に線材圧延機のごとく1つの圧延機で2本
以上の圧延材料を並行して同時に圧延(マルチス
トランド圧延)するタンデム圧延機におけるスタ
ンド間張力制御を行うタンデム圧延機の張力制御
装置に関する。
り、特に線材圧延機のごとく1つの圧延機で2本
以上の圧延材料を並行して同時に圧延(マルチス
トランド圧延)するタンデム圧延機におけるスタ
ンド間張力制御を行うタンデム圧延機の張力制御
装置に関する。
線材にかかわらず熱間タンデム圧延機で鋼材等
を圧延する場合、スタンド間にある材料に印加さ
れる張力の変動は材料の寸法変動の原因となるば
かりでなく、材料の破断事故につながる恐れがあ
る。
を圧延する場合、スタンド間にある材料に印加さ
れる張力の変動は材料の寸法変動の原因となるば
かりでなく、材料の破断事故につながる恐れがあ
る。
従来、この問題を解決するため、線材ミルの場
合、スタンド間の材料にフリーループを形成さ
せ、材料に張力が発生しないように圧延してい
た。
合、スタンド間の材料にフリーループを形成さ
せ、材料に張力が発生しないように圧延してい
た。
しかしながら、マルチストランド圧延を行う場
合、同時に圧延されている各材料の圧延開始タイ
ミングおよび終了タイミングは異なるのが一般で
あり、各材料のループの発生状況はまちまちであ
り全ての材料に適用なループを発生させて圧延す
るには非常に高度な圧延技術が必要とされ、この
制御技術は未だ確立されていない。
合、同時に圧延されている各材料の圧延開始タイ
ミングおよび終了タイミングは異なるのが一般で
あり、各材料のループの発生状況はまちまちであ
り全ての材料に適用なループを発生させて圧延す
るには非常に高度な圧延技術が必要とされ、この
制御技術は未だ確立されていない。
この発明は、以上のような問題点に鑑み案出さ
れたものであつて、フリーループの代りに各材料
に零もしくは弱張力を印加し、この張力をロール
速度を操作することにより制御し、安定したマル
チストランド圧延を容易に行なうことのできる、
タンデム圧延機の張力制御装置を提供することを
目的とする。
れたものであつて、フリーループの代りに各材料
に零もしくは弱張力を印加し、この張力をロール
速度を操作することにより制御し、安定したマル
チストランド圧延を容易に行なうことのできる、
タンデム圧延機の張力制御装置を提供することを
目的とする。
この目的を達成するため、この発明によれば、
相隣る2つの圧延スタンドのうちいずれかのスタ
ンドを張力検出スタンドとしてその圧延荷重と圧
延トルクを用い2つのスタンド間の張力応力を演
算する張力演算装置と、前記2つのスタンドのう
ちいずれかのスタンドのロール周速度を操作し前
記スタンド間張力を目標値に制御する張力制御装
置とを備え、同時に複数の圧延材を熱間圧延する
タンデム圧延機において、前記張力検出スタンド
の圧延材料数が変わる直前のタイミングで前記張
力演算装置で演算された張力値を記憶する記憶装
置と、前記張力検出スタンドの圧延材料数の変化
による前記張力検出スタンドのロール周速度変化
の修正が完了したタイミングの前記2つのスタン
ド間張力応力が前記記憶装置に記憶した張力値に
等しいとし前記張力検出スタンドの圧延材料数が
変化した以後の無張力圧延トルクアームを演算す
るトルクアーム演算装置とを備え、前記張力検出
スタンドの圧延材料数が変化する直前に前記張力
制御装置の制御出力を保持し前記トルクアーム演
算装置の演算終了後張力制御を再開するようにす
る。
相隣る2つの圧延スタンドのうちいずれかのスタ
ンドを張力検出スタンドとしてその圧延荷重と圧
延トルクを用い2つのスタンド間の張力応力を演
算する張力演算装置と、前記2つのスタンドのう
ちいずれかのスタンドのロール周速度を操作し前
記スタンド間張力を目標値に制御する張力制御装
置とを備え、同時に複数の圧延材を熱間圧延する
タンデム圧延機において、前記張力検出スタンド
の圧延材料数が変わる直前のタイミングで前記張
力演算装置で演算された張力値を記憶する記憶装
置と、前記張力検出スタンドの圧延材料数の変化
による前記張力検出スタンドのロール周速度変化
の修正が完了したタイミングの前記2つのスタン
ド間張力応力が前記記憶装置に記憶した張力値に
等しいとし前記張力検出スタンドの圧延材料数が
変化した以後の無張力圧延トルクアームを演算す
るトルクアーム演算装置とを備え、前記張力検出
スタンドの圧延材料数が変化する直前に前記張力
制御装置の制御出力を保持し前記トルクアーム演
算装置の演算終了後張力制御を再開するようにす
る。
以下、この発明の実施例を説明する。
前述の如くこの発明は、材料に零もしくは弱張
力を印加し、この張力を予め定めた目標値に制御
する。従つてまず張力を正確に検出することが重
要となるので、この発明に係る実施例では、張力
の検出方法として圧延荷重と圧延トルクを検出し
これから算出する方法を採用する。
力を印加し、この張力を予め定めた目標値に制御
する。従つてまず張力を正確に検出することが重
要となるので、この発明に係る実施例では、張力
の検出方法として圧延荷重と圧延トルクを検出し
これから算出する方法を採用する。
この方法は、これまでホツトストリツプミルの
粗圧延機、形鋼圧延機などのスタンド間張力制御
に適用されているが、この方法を線材圧延のよう
に同時に複数の材料を圧延するタンデム圧延機に
そのまま適用すると、後述するように張力の検出
が正確に行なわれないという問題を生じるので、
この問題を解決する手段を講じて使用することと
する。
粗圧延機、形鋼圧延機などのスタンド間張力制御
に適用されているが、この方法を線材圧延のよう
に同時に複数の材料を圧延するタンデム圧延機に
そのまま適用すると、後述するように張力の検出
が正確に行なわれないという問題を生じるので、
この問題を解決する手段を講じて使用することと
する。
まず、ホツトストリツプミル粗タンデム圧延機
のように1つの材料を圧延する場合の張力制御装
置を第1図をもとに説明する。第1図は、そのブ
ロツク図を示したものであり、次のように構成さ
れる。
のように1つの材料を圧延する場合の張力制御装
置を第1図をもとに説明する。第1図は、そのブ
ロツク図を示したものであり、次のように構成さ
れる。
圧延材3を圧延するiスタンド1、(i+1)
スタンド2をそれぞれ駆動する電動機4,5を、
所定の回転速度に制御する速度制御装置6,7
と、その速度制御装置6,7に制御信号を送るた
めに閉ループを形成する回転検出器8,9および
演算器10,11と、i〜(i+1)スタンド間
張力の検出および制御を行うためにiスタンド1
に設けた荷重検出器12、張力演算装置13、演
算器14、張力制御装置15および演算器16と
を具えてなる。
スタンド2をそれぞれ駆動する電動機4,5を、
所定の回転速度に制御する速度制御装置6,7
と、その速度制御装置6,7に制御信号を送るた
めに閉ループを形成する回転検出器8,9および
演算器10,11と、i〜(i+1)スタンド間
張力の検出および制御を行うためにiスタンド1
に設けた荷重検出器12、張力演算装置13、演
算器14、張力制御装置15および演算器16と
を具えてなる。
即ち、圧延材3を圧延するiスタンド1、(i
+1)スタンド2は、それぞれ電動機4,5によ
り駆動され、電動機4,5は速度制御装置6,7
により所定の回転速度に制御される。これは、電
動機4,5に回転検出器8,9が直結され、この
回転検出器8,9により検出した回転速度とおの
おのの電動機4,5の回転速度基準との差を演算
器10,11にて演算し、その差信号を速度制御
装置6,7に送る閉ループを形成することにより
達成される。
+1)スタンド2は、それぞれ電動機4,5によ
り駆動され、電動機4,5は速度制御装置6,7
により所定の回転速度に制御される。これは、電
動機4,5に回転検出器8,9が直結され、この
回転検出器8,9により検出した回転速度とおの
おのの電動機4,5の回転速度基準との差を演算
器10,11にて演算し、その差信号を速度制御
装置6,7に送る閉ループを形成することにより
達成される。
i〜(i+1)スタンド間張力の検出および制
御はともにiスタンド1を使用し、次のように実
行される。iスタンド1に設けた荷重検出器12
にて検出されるiスタンド圧延荷重Pi、およびi
スタンド駆動用電動機4の端子電圧Vi、電機子
電流Ii、回転速度Niを張力演算装置13に入力
し、iスタンド前方張力応力tfiを演算し、予め
定めた目標張力応力tfpiとの差を演算器14にて
演算し、その差を零にすべく張力制御装置15は
iスタンド速度補正量ΔNiを演算し、演算器1
6に出力する。これにより、iスタンドロール周
速度が修正されi〜(i+1)スタンド間張力は
目標値に制御される。
御はともにiスタンド1を使用し、次のように実
行される。iスタンド1に設けた荷重検出器12
にて検出されるiスタンド圧延荷重Pi、およびi
スタンド駆動用電動機4の端子電圧Vi、電機子
電流Ii、回転速度Niを張力演算装置13に入力
し、iスタンド前方張力応力tfiを演算し、予め
定めた目標張力応力tfpiとの差を演算器14にて
演算し、その差を零にすべく張力制御装置15は
iスタンド速度補正量ΔNiを演算し、演算器1
6に出力する。これにより、iスタンドロール周
速度が修正されi〜(i+1)スタンド間張力は
目標値に制御される。
なお、前記張力演算装置13で行なう、張力演
算方法を説明すると、次のようになる。いま、圧
延材3がiスタンド1にかみ込み(i+1)スタ
ンド2に到達する以前の圧延状態を考えると、i
スタンド前方張力は零であるから、iスタンド1
の後方張力を零とすると、iスタンド1は無張力
圧延状態であり、この時のiスタンド圧延荷重
Pioおよび圧延トルクGioを張力演算装置13は記
憶する。次に材料3が(i+1)スタンド2にか
み込みi〜(i+1)スタンド間にある材料3に
張力が発生したとする。この時のiスタンドの圧
延荷重をPi、圧延トルクをGiとすると、iスタン
ド前方張力応力tfiは(1)式で求めることが出来
る。
算方法を説明すると、次のようになる。いま、圧
延材3がiスタンド1にかみ込み(i+1)スタ
ンド2に到達する以前の圧延状態を考えると、i
スタンド前方張力は零であるから、iスタンド1
の後方張力を零とすると、iスタンド1は無張力
圧延状態であり、この時のiスタンド圧延荷重
Pioおよび圧延トルクGioを張力演算装置13は記
憶する。次に材料3が(i+1)スタンド2にか
み込みi〜(i+1)スタンド間にある材料3に
張力が発生したとする。この時のiスタンドの圧
延荷重をPi、圧延トルクをGiとすると、iスタン
ド前方張力応力tfiは(1)式で求めることが出来
る。
tfi=1/Si・Ri(Gip/Pip・Pi−Gi)…
…(1) ここで、 Si:iスタンド出側材料断面積 Ri:iスタンドロール半径 (1)式において圧延荷重は荷重検出器12により
測定可能であり、また圧延トルクは(2)式で演算で
きる。
…(1) ここで、 Si:iスタンド出側材料断面積 Ri:iスタンドロール半径 (1)式において圧延荷重は荷重検出器12により
測定可能であり、また圧延トルクは(2)式で演算で
きる。
Gi=k1iVi−Rai・Ii/Ni−Ii−k2idNi
/dt −(k3i・Ni+k4i) ……(2) ここで、 Vi:iスタンド駆動用電動機端子電圧 Rai:iスタンド電動機電機子回路抵抗 Ii:iスタンド電動機電機子電流 Ni:iスタンド電動機回転速度 k1i〜k4i:定数 (2)式の右辺第1項は電動機の全発生トルク、第
2項は加減速トルク、第3項はロストルクを表わ
している。
/dt −(k3i・Ni+k4i) ……(2) ここで、 Vi:iスタンド駆動用電動機端子電圧 Rai:iスタンド電動機電機子回路抵抗 Ii:iスタンド電動機電機子電流 Ni:iスタンド電動機回転速度 k1i〜k4i:定数 (2)式の右辺第1項は電動機の全発生トルク、第
2項は加減速トルク、第3項はロストルクを表わ
している。
以上の構成からなる張力制御装置を、線材圧延
のように同時に複数の材料を圧延するタンデム圧
延機にそのまま適用すると、張力の検出が正確に
行なわれないという問題が生じる。
のように同時に複数の材料を圧延するタンデム圧
延機にそのまま適用すると、張力の検出が正確に
行なわれないという問題が生じる。
即ち、いま前記第1図に示すような2スタンド
タンデム圧延機で同時に2つの材料AとBを圧延
する場合を考える。第2図はこのときのiスタン
ド1の圧延荷重Piと圧延トルクGiの変化を圧延状
況の変化に対応させ図示したものである。x1〜
x11は圧延状況の変化のタイミングを表わし、x1
で材料Aがiスタンド1にかみ込み、x3のタイミ
ングで(i+1)スタンド2に材料Aがかみ込
む。タイミングx1〜x3の間は材料Aの前方張力は
未だ発生していない無張力圧延状態であり、この
時の圧延荷重をPipA、圧延トルクをGipAとす
る。タイミングx3以後、材料Aには張力が発生
し、圧延荷重、圧延トルクはいずれも低下する。
この材料Aのタンデム圧延状態における圧延荷重
をPiA、圧延トルクをGiAとすると、材料Aのi
スタンド前方張力応力tfiAは(3)式で得られる。
タンデム圧延機で同時に2つの材料AとBを圧延
する場合を考える。第2図はこのときのiスタン
ド1の圧延荷重Piと圧延トルクGiの変化を圧延状
況の変化に対応させ図示したものである。x1〜
x11は圧延状況の変化のタイミングを表わし、x1
で材料Aがiスタンド1にかみ込み、x3のタイミ
ングで(i+1)スタンド2に材料Aがかみ込
む。タイミングx1〜x3の間は材料Aの前方張力は
未だ発生していない無張力圧延状態であり、この
時の圧延荷重をPipA、圧延トルクをGipAとす
る。タイミングx3以後、材料Aには張力が発生
し、圧延荷重、圧延トルクはいずれも低下する。
この材料Aのタンデム圧延状態における圧延荷重
をPiA、圧延トルクをGiAとすると、材料Aのi
スタンド前方張力応力tfiAは(3)式で得られる。
tfiA=1/SiA・Ri(GipA/PipA・PiA
−GiA)……(3) ここで、SiA;材料Aのiスタンド出側断面積
この圧延状態のとき、材料Bがタイミングx5でi
スタンド1にかみ込んだとすると、iスタンド1
の圧延荷重および圧延トルクは当然PiA,GiAよ
り大きくなり、これをPiAB,GiABとすると、そ
れぞれ(4)、(5)式で表わすことが出来る。
−GiA)……(3) ここで、SiA;材料Aのiスタンド出側断面積
この圧延状態のとき、材料Bがタイミングx5でi
スタンド1にかみ込んだとすると、iスタンド1
の圧延荷重および圧延トルクは当然PiA,GiAよ
り大きくなり、これをPiAB,GiABとすると、そ
れぞれ(4)、(5)式で表わすことが出来る。
PiAB=PiA+PipB ……(4)
GiAB=GiA+GipB ……(5)
ここで、
PipB;材料Bの無張力圧延荷重
GipB;材料Bの無張力圧延トルク
材料Bが(i+1)スタンド2にかみ込む前の
状態では、材料Bの前方張力は零であるから、こ
の圧延状態においても(3)式で演算する張力は材料
Aの前方張力応力tfiAである必要がある。そこ
で、(3)式のPiA、GiAに(4)、(5)式のPiAB、GiABを
代入すると、tfiAは tfiA=1/SiA・Ri(GipA/PipAPiAB−
GiAB) =1/SiA・Ri(GipA/PipAPiA−GiA
) +1/SiA・Ri(GipA/PipAPipB−Gi
pB)……(6) となる。(6)式の右辺第2項が零であれば、tfiA
が正確に得られるわけであるが、材料Aと材料B
が完全に同一のものでないかぎり、GipA/Pip
A・PipB≠GipBであり、(6)式でtfiAを求めるこ
とは出来ない。また材料Bがタイミングx7で(x
+1)スタンド2にかみ込んだとすると、材料
A、材料Bともタンデム圧延状態となるが、この
時の材料A、材料Bの張力を演算する場合、更に
タイミングx9で材料Aがiスタンド1を抜けたと
すると、それ以後材料Bのみがタンデム圧延とな
るが、この時の材料Bの張力を演算する場合も検
出された圧延荷重および圧延トルクを単に(3)式に
代入したのでは正確な張力値が得られないことは
容易に推測できる。
状態では、材料Bの前方張力は零であるから、こ
の圧延状態においても(3)式で演算する張力は材料
Aの前方張力応力tfiAである必要がある。そこ
で、(3)式のPiA、GiAに(4)、(5)式のPiAB、GiABを
代入すると、tfiAは tfiA=1/SiA・Ri(GipA/PipAPiAB−
GiAB) =1/SiA・Ri(GipA/PipAPiA−GiA
) +1/SiA・Ri(GipA/PipAPipB−Gi
pB)……(6) となる。(6)式の右辺第2項が零であれば、tfiA
が正確に得られるわけであるが、材料Aと材料B
が完全に同一のものでないかぎり、GipA/Pip
A・PipB≠GipBであり、(6)式でtfiAを求めるこ
とは出来ない。また材料Bがタイミングx7で(x
+1)スタンド2にかみ込んだとすると、材料
A、材料Bともタンデム圧延状態となるが、この
時の材料A、材料Bの張力を演算する場合、更に
タイミングx9で材料Aがiスタンド1を抜けたと
すると、それ以後材料Bのみがタンデム圧延とな
るが、この時の材料Bの張力を演算する場合も検
出された圧延荷重および圧延トルクを単に(3)式に
代入したのでは正確な張力値が得られないことは
容易に推測できる。
従つて、張力の検出を正確に行なつて安定なマ
ルチストランド圧延を行なうために、次のような
手段を講じる。前記第2図において、タイミング
x1からx5までの区間においてiスタンド1で圧延
されているのは材料A、タイミングx5からx9まで
の区間では材料Aと材料B、タイミングx9から
x11までの区間では材料Bのみである。
ルチストランド圧延を行なうために、次のような
手段を講じる。前記第2図において、タイミング
x1からx5までの区間においてiスタンド1で圧延
されているのは材料A、タイミングx5からx9まで
の区間では材料Aと材料B、タイミングx9から
x11までの区間では材料Bのみである。
そのため、前記各区間の切れ目において張力検
出スタンド(ここではiスタンド1)の圧延材料
本数が変わり、張力検出スタンドの圧延荷重およ
び圧延トルクが変化しても、タンテム圧延されて
いる材料の張力が検出されることが必要となる。
出スタンド(ここではiスタンド1)の圧延材料
本数が変わり、張力検出スタンドの圧延荷重およ
び圧延トルクが変化しても、タンテム圧延されて
いる材料の張力が検出されることが必要となる。
例えば、前記第2図において、材料Aがタンデ
ム圧延時に材料Bがiスタンド1にかみ込むタイ
ミングx5の前後を考える。タイミングx4は材料B
がiスタンド1にかみ込む直前であり、この時の
材料Aのiスタンド前方張力応力をtfiA(x4)と
すると、(7)式で表わされる。
ム圧延時に材料Bがiスタンド1にかみ込むタイ
ミングx5の前後を考える。タイミングx4は材料B
がiスタンド1にかみ込む直前であり、この時の
材料Aのiスタンド前方張力応力をtfiA(x4)と
すると、(7)式で表わされる。
tfiA(x4)=1/SiA・Ri{GipA(x2)/
PipA(x2) PiA(x4)−GiA(x4)} ……(7) ここで、PipA(x2),GipA(x2)はタイミング
x2で測定し記憶した材料Aの無張力圧延時の圧延
荷重、圧延トルクである。
PipA(x2) PiA(x4)−GiA(x4)} ……(7) ここで、PipA(x2),GipA(x2)はタイミング
x2で測定し記憶した材料Aの無張力圧延時の圧延
荷重、圧延トルクである。
材料Bがタイミングx5でiスタンド1にかみ込
むと、iスタンド駆動用電動機4の負荷トルクが
急激に増大するため、前記電動機4のインパクト
ドロツプが生じ、その結果材料Aの前方張力は変
化する。このインパクトドロツプが回復するタイ
ミングをx6とすると、x6における材料Aの前方張
力応力tfiA(x6)は(8)式となる。
むと、iスタンド駆動用電動機4の負荷トルクが
急激に増大するため、前記電動機4のインパクト
ドロツプが生じ、その結果材料Aの前方張力は変
化する。このインパクトドロツプが回復するタイ
ミングをx6とすると、x6における材料Aの前方張
力応力tfiA(x6)は(8)式となる。
tfiA(x6)=1/SiA・Ri{GipA(x6)/
PipA(x6) ・PiAB(x6)−GiAB(x6)} ……(8) ここでPipA(x6)、GipA(x6)は、タイミング
x5以後材料Aの前方張力応力を演算するための無
張力圧延荷重と無張力圧延トルクである。
PipA(x6) ・PiAB(x6)−GiAB(x6)} ……(8) ここでPipA(x6)、GipA(x6)は、タイミング
x5以後材料Aの前方張力応力を演算するための無
張力圧延荷重と無張力圧延トルクである。
インパクトドロツプの回復時間は通常数百m
sec以下と短かいことから、タイミングx4とx6の
間における張力に対する外乱はこのインパクトド
ロツプだけと考えると、タイミングx6におけるi
スタンド1と(i+1)スタンド2のロール周速
度がタイミングx4での値に等しければ、(8)式のt
fiA(x6)は(7)式のtfiA(x4)と等しくなければなら
ない。
sec以下と短かいことから、タイミングx4とx6の
間における張力に対する外乱はこのインパクトド
ロツプだけと考えると、タイミングx6におけるi
スタンド1と(i+1)スタンド2のロール周速
度がタイミングx4での値に等しければ、(8)式のt
fiA(x6)は(7)式のtfiA(x4)と等しくなければなら
ない。
そこで(8)式のtfiA(x6)をffiA(x4)に置き替え
ると、無張力圧延時の圧延トルク/圧延荷重比は
(9)式で得られる。
ると、無張力圧延時の圧延トルク/圧延荷重比は
(9)式で得られる。
GipA(x6)/PipA(x6)=1/PiAB(
x6){GiAB(x6) +SiA・Ri・tfiA(x4)} ……(9) すなわち、材料Bがiスタンド1にかみ込む直
前のタイミングx4での張力tfiA(x4)を記憶し、
タイミングx4もしくはx5でそれまで行なつていた
張力制御出力を保持し、インパクトドロツプが完
了するタイミングx6にて(9)式にて無張力圧延トル
ク/圧延荷重の比を演算しタイミングx6以後の材
料Aのiスタンド前方張力応力の演算を(10)式で行
ない制御することにより、正しい張力の検出およ
び制御が行なえる。
x6){GiAB(x6) +SiA・Ri・tfiA(x4)} ……(9) すなわち、材料Bがiスタンド1にかみ込む直
前のタイミングx4での張力tfiA(x4)を記憶し、
タイミングx4もしくはx5でそれまで行なつていた
張力制御出力を保持し、インパクトドロツプが完
了するタイミングx6にて(9)式にて無張力圧延トル
ク/圧延荷重の比を演算しタイミングx6以後の材
料Aのiスタンド前方張力応力の演算を(10)式で行
ない制御することにより、正しい張力の検出およ
び制御が行なえる。
tfiA=1/SiA・Ri{GipA(x6)/Pip
A(x6)・PiAB −GiAB} ……(10) タイミングx7で(i+1)スタンド2に材料B
がかみ込み材料Aと材料Bがタンデム圧延となる
が、同時に圧延される材料のサイズ、鋼種等は通
常ほぼ等しいから、(10)式にて材料断面積SiAの代
わりに(SiA+SiB)とし材料Aと材料Bの平均
張力応力として演算し制御して問題無い。ここで
SiBは材料Bのiスタンド出側断面積である。次
に材料Aがiスタンド1を抜けるタイミングx9の
前後を考える。前記と同様に材料Aがiスタンド
1を抜ける直前のタイミングx8での材料A、材料
Bの張力応力tfiAB(x8)を記憶し、iスタンド駆
動用電動機4の速度変動が無くなるタイミング
x10においてそれ以後の材料Bの張力演算に用い
る無張力圧延トルク/圧延荷重の比を(11)式で演算
し、(12)にてタイミングx10〜x11の間の材料Bのi
スタンド前方張力応力tfiBを演算し、制御す
る。
A(x6)・PiAB −GiAB} ……(10) タイミングx7で(i+1)スタンド2に材料B
がかみ込み材料Aと材料Bがタンデム圧延となる
が、同時に圧延される材料のサイズ、鋼種等は通
常ほぼ等しいから、(10)式にて材料断面積SiAの代
わりに(SiA+SiB)とし材料Aと材料Bの平均
張力応力として演算し制御して問題無い。ここで
SiBは材料Bのiスタンド出側断面積である。次
に材料Aがiスタンド1を抜けるタイミングx9の
前後を考える。前記と同様に材料Aがiスタンド
1を抜ける直前のタイミングx8での材料A、材料
Bの張力応力tfiAB(x8)を記憶し、iスタンド駆
動用電動機4の速度変動が無くなるタイミング
x10においてそれ以後の材料Bの張力演算に用い
る無張力圧延トルク/圧延荷重の比を(11)式で演算
し、(12)にてタイミングx10〜x11の間の材料Bのi
スタンド前方張力応力tfiBを演算し、制御す
る。
GipB(x10)/PipB(x10)=1/PiB
(x10){GiB(x10) +SiB・Ri・tfiAB(x8)} ……(11) tfiB=1/SiB・Ri{GipB(x10)/Pi
pB(x10)・PiB −GiB} ……(12) 以上述べた如く、張力検出スタンドの圧延材料
本数が変わる直前と材料本数が変わつた後前記ス
タンドのロール周速度が安定した最も早い時点で
の張力が等しいとし、材料本数変化後の無張力圧
延時のトルクアームを求め、以後その値を基に張
力を演算することにより、安定なマルチストラン
ド圧延を行うことができるのである。
(x10){GiB(x10) +SiB・Ri・tfiAB(x8)} ……(11) tfiB=1/SiB・Ri{GipB(x10)/Pi
pB(x10)・PiB −GiB} ……(12) 以上述べた如く、張力検出スタンドの圧延材料
本数が変わる直前と材料本数が変わつた後前記ス
タンドのロール周速度が安定した最も早い時点で
の張力が等しいとし、材料本数変化後の無張力圧
延時のトルクアームを求め、以後その値を基に張
力を演算することにより、安定なマルチストラン
ド圧延を行うことができるのである。
第3図は、前記の基本的な考え方を具体化した
タンデム圧延機の張力制御装置のブロツク図であ
る。この張力制御装置は次のように構成される。
圧延材3を圧延するiスタンド1、(i+1)ス
タンド2をそれぞれ駆動する電動機4,5を、所
定の回転速度に制御する速度制御装置6,7と、
その速度制御装置6,7に制御信号を送るために
閉ループを形成する回転検出器8,9および演算
器10,11と、i〜(i+1)スタンド間張力
の検出および制御を行うためにiスタンド1に設
けた荷重検出器12、張力演算装置13、演算器
14、張力制御装置15および演算器16とを具
えてなる前記第1図の装置に、圧延材検出器17
A,17B、タイミング発生装置18、記憶装置
19およびトルクアーム演算装置20を付加して
なる。
タンデム圧延機の張力制御装置のブロツク図であ
る。この張力制御装置は次のように構成される。
圧延材3を圧延するiスタンド1、(i+1)ス
タンド2をそれぞれ駆動する電動機4,5を、所
定の回転速度に制御する速度制御装置6,7と、
その速度制御装置6,7に制御信号を送るために
閉ループを形成する回転検出器8,9および演算
器10,11と、i〜(i+1)スタンド間張力
の検出および制御を行うためにiスタンド1に設
けた荷重検出器12、張力演算装置13、演算器
14、張力制御装置15および演算器16とを具
えてなる前記第1図の装置に、圧延材検出器17
A,17B、タイミング発生装置18、記憶装置
19およびトルクアーム演算装置20を付加して
なる。
圧延材検出器17A,17Bはiスタンド1の
入側のスタンドに近い位置に設置され、17Aは
圧延材料Aを、17Bは圧延材料Bをそれぞれ検
出するが、例えば材料がこの検出器17A,17
Bの直下にある時“1”を、無いとき“0”を出
力する。
入側のスタンドに近い位置に設置され、17Aは
圧延材料Aを、17Bは圧延材料Bをそれぞれ検
出するが、例えば材料がこの検出器17A,17
Bの直下にある時“1”を、無いとき“0”を出
力する。
タイミング発生装置18は、前記圧延材検出器
の出力と、前記iスタンド駆動用電動機4に直結
された速度検出器8の回転速度Ni出力とを入力
し、これら2つの入力信号を用いてiスタンド1
の圧延材本数が変化する直前のタイミング、およ
び電動機4のインパクトドロツプ完了のタイミン
グ演算し、出力する。
の出力と、前記iスタンド駆動用電動機4に直結
された速度検出器8の回転速度Ni出力とを入力
し、これら2つの入力信号を用いてiスタンド1
の圧延材本数が変化する直前のタイミング、およ
び電動機4のインパクトドロツプ完了のタイミン
グ演算し、出力する。
例えば、圧延材検出器17A,17Bがiスタ
ンド1に充分近ければ、圧延材検出器17A,1
7Bの出力信号をそのままiスタンド1の圧延材
本数が変化する直前のタイミングとすることが出
来るし、圧延材検出器17A,17Bがiスタン
ド1とはなれている場合には、電動機4の回転速
度から圧延速度を求め、圧延材検出器17A,1
7Bとiスタンド間距離から圧延材本数が変化す
るタイミングを得ることは容易である。
ンド1に充分近ければ、圧延材検出器17A,1
7Bの出力信号をそのままiスタンド1の圧延材
本数が変化する直前のタイミングとすることが出
来るし、圧延材検出器17A,17Bがiスタン
ド1とはなれている場合には、電動機4の回転速
度から圧延速度を求め、圧延材検出器17A,1
7Bとiスタンド間距離から圧延材本数が変化す
るタイミングを得ることは容易である。
次にインパクトドロツプ完了のタイミングであ
るが、インパクトドロツプ回復時間Tdは一般に
(13)式で表わせ、当該電動機4の速度制御系の
応答の関数として表わすことが出来、一定値であ
る。
るが、インパクトドロツプ回復時間Tdは一般に
(13)式で表わせ、当該電動機4の速度制御系の
応答の関数として表わすことが出来、一定値であ
る。
Td=Kd/ωc ……(13)
ここで、
Kd:定数
ωc:速度制御系の交叉角周波数
従つて、前記圧延材本数変化直前タイミングに
ある固定時間をプラスした形でインパクトドロツ
プ完了タイミングを作成することが可能である。
ある固定時間をプラスした形でインパクトドロツ
プ完了タイミングを作成することが可能である。
これらタイミング発生装置18の出力信号のう
ち、圧延材本数の変化直前のタイミング信号は、
後述する記憶装置19と前記張力制御装置15と
に送られ、他方iスタンド1の圧延材本数が変化
しiスタンド駆動用電動機4のインパクトドロツ
プが完了したタイミングで出力されるタイミング
信号は、後述するトルクアーム演算装置20と前
記張力制御装置15とに送られる。
ち、圧延材本数の変化直前のタイミング信号は、
後述する記憶装置19と前記張力制御装置15と
に送られ、他方iスタンド1の圧延材本数が変化
しiスタンド駆動用電動機4のインパクトドロツ
プが完了したタイミングで出力されるタイミング
信号は、後述するトルクアーム演算装置20と前
記張力制御装置15とに送られる。
記憶装置19は、圧延材本数の変化直前のタイ
ミングにおけるiスタンド前方張力応力を記憶す
るものであつて、前記タイミング発生器18から
の指令により前記張力演算装置13の出力を記憶
し、その値を後述するトルクアーム演算装置20
に出力する。
ミングにおけるiスタンド前方張力応力を記憶す
るものであつて、前記タイミング発生器18から
の指令により前記張力演算装置13の出力を記憶
し、その値を後述するトルクアーム演算装置20
に出力する。
トルクアーム演算装置20は、前記記憶装置1
9の出力信号とこのタイミングにおける電動機4
の端子電圧Vi、電機子電流Ii、回転速度Niを用
い、圧延材本数変化後の新しい無張力圧延時のト
ルクアームを演算し前記張力演算装置13に出力
する。
9の出力信号とこのタイミングにおける電動機4
の端子電圧Vi、電機子電流Ii、回転速度Niを用
い、圧延材本数変化後の新しい無張力圧延時のト
ルクアームを演算し前記張力演算装置13に出力
する。
而して、圧延材検出器17A,17Bの出力は
タイミング発生器18に送られ、タイミング発生
装置18は速度検出器8の回転速度Ni出力を入
力してiスタンド1の圧延材本数が変化する直前
のタイミングおよび電動機4のインパクトドロツ
プ完了のタイミングを演算し出力する。
タイミング発生器18に送られ、タイミング発生
装置18は速度検出器8の回転速度Ni出力を入
力してiスタンド1の圧延材本数が変化する直前
のタイミングおよび電動機4のインパクトドロツ
プ完了のタイミングを演算し出力する。
記憶装置19では、タイミング発生装置18か
らの圧延材本数が変化する直前のタイミング信号
指令を受け、張力演算装置13の出力を記憶し、
その値をトルクアーム演算装置20に出力する。
らの圧延材本数が変化する直前のタイミング信号
指令を受け、張力演算装置13の出力を記憶し、
その値をトルクアーム演算装置20に出力する。
タイミング発生装置18では、同時に圧延材本
数の変化直前のタイミング信号を張力制御装置1
5に出力するので、張力制御装置15はこの信号
を受け出力信号を保持する。
数の変化直前のタイミング信号を張力制御装置1
5に出力するので、張力制御装置15はこの信号
を受け出力信号を保持する。
次にiスタンド1の圧延材本数が変化しiスタ
ンド駆動用電動機4のインパクトドロツプが完了
したタイミングで、タイミング発生装置18はト
ルクアーム演算装置20と張力制御装置15にタ
イミング信号を出力する。
ンド駆動用電動機4のインパクトドロツプが完了
したタイミングで、タイミング発生装置18はト
ルクアーム演算装置20と張力制御装置15にタ
イミング信号を出力する。
トルクアーム演算装置20では、記憶装置19
の出力信号とこのタイミングにおける電動機4の
端子電圧Vi、電機子電流Ii、回転速度Niを用い、
圧延材本数変化後の新しい無張力圧延時のトルク
アームを演算し、張力演算装置13に出力する。
張力演算装置13では、以後このトルクアームを
用いて張力を演算しその出力を演算器14に送る
ので、演算器14は目標張力応力との差を演算し
張力制御装置15に出力する。
の出力信号とこのタイミングにおける電動機4の
端子電圧Vi、電機子電流Ii、回転速度Niを用い、
圧延材本数変化後の新しい無張力圧延時のトルク
アームを演算し、張力演算装置13に出力する。
張力演算装置13では、以後このトルクアームを
用いて張力を演算しその出力を演算器14に送る
ので、演算器14は目標張力応力との差を演算し
張力制御装置15に出力する。
張力制御装置15は、タイミング発生装置18
からのインパクトドロツプ完了信号を受け、トル
クアーム演算装置20の演算終了後張力制御を再
開し、前記演算器14の出力から速度補正量を演
算し演算器16に出力する。これによりiスタン
ドロール周速度が修正されi〜(i+1)スタン
ド間張力は目標値に制御される。
からのインパクトドロツプ完了信号を受け、トル
クアーム演算装置20の演算終了後張力制御を再
開し、前記演算器14の出力から速度補正量を演
算し演算器16に出力する。これによりiスタン
ドロール周速度が修正されi〜(i+1)スタン
ド間張力は目標値に制御される。
従つて、この実施例によれば、マルチストラン
ド圧延におけるスタンド間張力を正確に検出する
ことが出来、張力制御が容易となり、安定な圧延
が可能となる。
ド圧延におけるスタンド間張力を正確に検出する
ことが出来、張力制御が容易となり、安定な圧延
が可能となる。
なお、この実施例では2スタンドタンデム圧延
機で2本の圧延材を同時に圧延する場合を例に説
明しているが、3スタンド以上のタンデム圧延機
の場合もまた3本以上のマルチストランド圧延の
場合もそのまま適用することができることはいう
までもない。また圧延パターンも前記第2図に示
したものに限定されず、圧延材本数の変化タイミ
ングを正確に検出すれば、いかなる圧延パターン
でも問題は無い。
機で2本の圧延材を同時に圧延する場合を例に説
明しているが、3スタンド以上のタンデム圧延機
の場合もまた3本以上のマルチストランド圧延の
場合もそのまま適用することができることはいう
までもない。また圧延パターンも前記第2図に示
したものに限定されず、圧延材本数の変化タイミ
ングを正確に検出すれば、いかなる圧延パターン
でも問題は無い。
この発明によれば、以上の様に構成することに
より、マルチストランド圧延におけるスタンド間
張力を正確に検出することが出来、張力制御が容
易となり、安定したマルチストランド圧延を簡易
適確に行うことのできる、タンデム圧延機の張力
制御装置を提供することができるのである。
より、マルチストランド圧延におけるスタンド間
張力を正確に検出することが出来、張力制御が容
易となり、安定したマルチストランド圧延を簡易
適確に行うことのできる、タンデム圧延機の張力
制御装置を提供することができるのである。
第1図は、ホツトストリツプミル粗タンデム圧
延機のように1つの材料を圧延する場合の張力制
御装置のブロツク図、第2図は圧延状態の説明
図、第3図はこの発明の実施例に係るタンデム圧
延機の張力制御装置のブロツク図である。 1……iスタンド、2……(i+1)スタン
ド、3……圧延材、13……張力演算装置、15
……張力制御装置、19……記憶装置、20……
トルクアーム演算装置。
延機のように1つの材料を圧延する場合の張力制
御装置のブロツク図、第2図は圧延状態の説明
図、第3図はこの発明の実施例に係るタンデム圧
延機の張力制御装置のブロツク図である。 1……iスタンド、2……(i+1)スタン
ド、3……圧延材、13……張力演算装置、15
……張力制御装置、19……記憶装置、20……
トルクアーム演算装置。
Claims (1)
- 1 相隣る2つの圧延スタンドのうちいずれかの
スタンドを張力検出スタンドとしてその圧延荷重
と圧延トルクを用い2つのスタンド間の張力応力
を演算する張力演算装置と、前記2つのスタンド
のうちいずれかのスタンドのロール周速度を操作
し前記スタンド間張力を目標値に制御する張力制
御装置とを備え、同時に複数の圧延材を熱間圧延
するタンデム圧延機において、前記張力検出スタ
ンドの圧延材料数が変わる直前のタイミングで前
記張力演算装置で演算された張力値を記憶する記
憶装置と、前記張力検出スタンドの圧延材料数の
変化による前記張力検出スタンドのロール周速度
変化の修正が完了したタイミングの前記2つのス
タンド間張力応力が前記記憶装置に記憶した張力
値に等しいとし、前記記憶した張力値と、前記張
力検出スタンドの圧延材料数変化後における圧延
トルクおよび圧延荷重と、に基づいて前記圧延材
料数変化後の無張力圧延トルクアームを演算する
トルクアーム演算装置とを備え、前記張力検出ス
タンドの圧延材料数が変化したことによる前記張
力検出スタンドのロール周速度変化が発生してい
る期間、前記張力制御装置の出力を前記圧延材料
数が変化する直前の値に保持し、前記張力検出ス
タンドのロール周速度変化の修正完了後に前記ト
ルクアーム演算装置によつて演算した圧延材料数
変化後の無張力圧延トルク・アームを用いて張力
制御を再開することを特徴とするタンデム圧延機
の張力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55140301A JPS5764408A (en) | 1980-10-07 | 1980-10-07 | Tension controller for tandem rolling mill |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55140301A JPS5764408A (en) | 1980-10-07 | 1980-10-07 | Tension controller for tandem rolling mill |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5764408A JPS5764408A (en) | 1982-04-19 |
| JPS6154481B2 true JPS6154481B2 (ja) | 1986-11-22 |
Family
ID=15265595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55140301A Granted JPS5764408A (en) | 1980-10-07 | 1980-10-07 | Tension controller for tandem rolling mill |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5764408A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0315084U (ja) * | 1989-06-26 | 1991-02-15 | ||
| JPH04121329U (ja) * | 1991-04-12 | 1992-10-29 | 昭和電線電纜株式会社 | 壁貫通金具用樹脂充填台 |
-
1980
- 1980-10-07 JP JP55140301A patent/JPS5764408A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0315084U (ja) * | 1989-06-26 | 1991-02-15 | ||
| JPH04121329U (ja) * | 1991-04-12 | 1992-10-29 | 昭和電線電纜株式会社 | 壁貫通金具用樹脂充填台 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5764408A (en) | 1982-04-19 |
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