JPS632684B2 - - Google Patents
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- JPS632684B2 JPS632684B2 JP60047063A JP4706385A JPS632684B2 JP S632684 B2 JPS632684 B2 JP S632684B2 JP 60047063 A JP60047063 A JP 60047063A JP 4706385 A JP4706385 A JP 4706385A JP S632684 B2 JPS632684 B2 JP S632684B2
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- 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
- B21B37/46—Roll speed or drive motor control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
- B21B1/28—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by cold-rolling, e.g. Steckel cold mill
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2275/00—Mill drive parameters
- B21B2275/02—Speed
- B21B2275/04—Roll speed
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Description
本発明はコールドタンデムミル（冷間連続圧延
機）における板厚制御方法に関し、特にコイルト
ツプ、コイルボトムを目標板厚にすることを可能
とする圧延速度設定方法を提案したものである。 冷延鋼板の製造においてはその板厚精度が最重
要管理項目となつており、このためにコールドタ
ンデムミルには自動板厚制御技術、所謂AGC技
術が採用されている。ところでタンデムミルによ
る圧延工程を圧延速度によつて分類すると一般に
は素材となる熱延鋼板のコイルの先端部を圧延機
に噛込ませるための通板時、通板時の低い圧延速
度からより高速の定常の圧延速度に迄高めていく
加速時、コイルの大部分の長さについての圧延を
行う定常圧延時、定常圧延速度から減速していく
減速時、及び低い圧延速度でコイルの後端を圧延
機より抜いていく尻抜時の５つの期間に分類され
る。而してコイルの大部分は定常の速度で圧延さ
れるものであるから、前記AGC技術の多くは上
記定常圧延時を対象とするものであり、これより
低速の通板時、加速時又は減速時、尻抜時を対象
とするものは皆無に近く、しかも十分な効果を奏
するものが開発されていないのが現状である。こ
のため通板時、尻抜時及び加減速時にあつては定
常圧延速度の数％〜20％（通常のAGCがオンさ
れる速度）より低い速度にある間はオペレータが
手動で板厚制御を行うのであるが、目標板厚に入
らない、即ちオフゲージとなる部分が長くなりが
ちであり、このオフゲージ部の切捨による歩留低
下に対して有効な対策が望まれていた。そして目
標板厚を実現すべく圧延スケジユールに基づいて
通板前に圧延機ロールを駆動するミルモータの回
転数が設定されるが、コイルの先端がロールに噛
込まれることにより生じる制御誤差によつて通板
前のミルモータ回転数の設定値にて狙つた目標板
厚が必ずしも実現されないという問題が存在す
る。この制御誤差の大きな要因はモータの垂下特
性であるが、その内容は後述する。 本発明は斯かる問題を解決してコイルトツプ及
びボトムのオフゲージ部を短縮して歩留向上を図
り得るミルモータの回転数制御方法を提案したも
のである。 本発明に係るコールドタンデムミルのミルモー
タ回転数制御方法は、圧延機ロールを駆動するミ
ルモータの回転数制御のために設けられ、ミルモ
ータ電流の増大に応答してその回転数を低下させ
る垂下特性制御を行うようにした速度制御装置を
備えたコールドタンデムミルにおいて、スタンド
間張力を検出する一方、垂下特性制御を行うため
の制御信号を検知し、該制御信号を相殺すべき信
号を、スタンド間張力の検出値が予め定めてある
許容範囲にある場合に前記速度制御装置に与える
ことを特徴とする。 以下本発明を５スタンド構成のタンデムミルを
例にとつて具体的に説明する。第１図はST1，
ST2…ST5の５スタンドを有するタンデムミルを
示し、Ｘ線厚み計X1及びX5が夫々第１スタンド
ST1、第５スタンドST5の出側に設置されてい
る。圧下位置制御は各スタンドとも電動モータに
よるが第１スタンドST1はサイリスタ式圧下位置
設定装置SCR1を、また第２〜第５スタンドST1
〜ST5はモータ・ジエネレータセツト式圧下位置
制御系MG2〜MG5を備えている（サイリスタ式
のものであつてもよい）。各スタンドST1〜ST5
のミルモータMM1〜MM5はタコジエネレータ
（アナログ式速度検出器）TG1〜TG5等の信号を
用いて自動速度制御装置ASR1〜ASR5等による
速度制御が行われる。 なお以下の説明では hi：第１スタンドSTi出側板厚（ｉ＝１，２…５
以下同じ） Si： 第１スタンドSTiの圧下位置 Ti，ｉ＋１：スタンドSTiと第（ｉ＋１）スタン
ドSTi＋１との間のスタンド間張力 Ni：第ｉスタンドSTiのミルモータMMiの回転
数 ho： 第１スタンドST1の入側板厚 と定義して用いる。 さて熱延コイルをこのタンデムミルに供して目
標板厚の冷延鋼板に圧延するためには、これを実
現すべく各スタンドの圧下位置Si及びミルモータ
回転数Niを設定する。このSi及びNiは公知の下
記(1)，(2)式により計算する。 Si＝hi−Pi／Mi−Soi ……(1) Ni＝Ｋ／hi（１＋fi） …(2) ここにおいてhiは各スタンド出側厚の目標値、
即ち板厚スケジユールが用いられ、この板厚スケ
ジユールはh0とh5（仕上目標値）とに基づいて算
出してもよいし、直接的に設定してもよい。また
Piは第ｉスタンドSTiの圧延荷重であり、上記hi
およびスタンド間張力Ti，ｉ＋１（この張力にも
目標値を用いる）などにより定まる関数である。
更にMiは第ｉスタンドSTiのミル剛性係数、Soi
は第ｉスタンドSTiの圧下位置のゼロ点、fiは第
ｉスタンドSTiの先進率、Ｋは定数である。 さてここでは第１スタンドST1の圧下位置S1の
通板前設定は手動で行い、熱延コイルの先端が第
１スタンドST1に噛込んだ後は絶対値AGCを実
施する。なおこの第１スタンドの圧下位置S1に誤
差があると、その出側板厚h1はじめ下流側の全ス
タンドの板厚に影響が現れ、仕上板厚h5の誤差が
発生することになる。 絶対値AGCは圧下位置と圧延荷重とを検出し
て出側板厚を計算し、これを目標値に一致させる
べく制御するものであり、圧延荷重の正確な予測
を要せず、大規模なプロセス制御用コンピユータ
（以下プロコンという）を用いる必要がない。た
だ圧下位置のゼロ点So1を正確に検出することが
必要であり、圧延中にあつてはＸ線厚み計X1を
用いて正確なゼロ点So1をトレースすると共にミ
ル停止時間が長時間に及びロールヒートアツプが
問題になる場合はロールを空転させながら上下ロ
ールを接触させることにより正確なSo1を検出す
るためのゼロ調整を行う。 次に、第２〜第５スタンドについては通板前の
圧下位置S2〜S5の設定は第１スタンドにおけると
同様手動設定による。なおこの圧下位置S2〜S5の
誤差は各スタンドの後方張力に影響を及ぼすが仕
上板厚h5への影響は少ない。 通板時においては、スタンド間張力Ti，ｉ＋
１が所定の許容範囲（制御目標範囲）の上下限を
逸脱した場合に下流側スタンドの圧下位置を修正
してスタンド間張力Ti，ｉ＋１を目標値に収め
るように制御を行う。これはミルモータ回転数を
目標値にすべく制御しておく場合はスタンド間張
力の目標値からの偏差は圧下位置の目標値からの
偏差に起因して生じるという事実の知見に基づ
く。 次にミルモータの回転数制御につき、まずセツ
トアツプ時の方法から説明する。第２図はセツト
アツプ時における回転数制御系を示しており、図
中SRHiは自動速度制御装置ASRiに対して速度
指令を発する演算器、PGiはミルモータMMiの
回転数に比例するパルスを発するパルスジエネレ
ータ、FCiは速度微調整装置であり、またDSは
(2)式の計算に必要とする板厚スケジユールhi等を
設定するためのドラフトスケジユール設定装置、
SPは各スタンドの回転数比率を演算する演算器、
MRHはこのタンデムミルの速度基準値発生器で
ある。 而してまず板厚スケジユールhiをドラフトスケ
ジユール設定器DSに設定する。ここにおいて前
述のようにh0とh5とに基づいてドラフトスケジユ
ールを演算させるシステム構成とする場合にはド
ラフトスケジユール設定器に複数の代表的なh0，
h5夫々の組合せにつき代表的板厚スケジユールを
格納したメモリを設け、h0，h5を入力した場合
に、このh0，h5の組合せに該当する、又は近似す
る代表的h0，h5の組合せに係る板厚スケジユール
をメモリから読出し、これを所要の板厚スケジユ
ールとして、又は複数の読出し板厚スケジユール
を用いての近似計算にて求めた板厚スケジユール
を所要の板厚スケジユールとして、これを演算器
SPへ出力する。演算器SPは各ミルモータMMiの
回転数を計算する。この計算は基本的には(2)式に
よるが、実際には該(2)式をより詳細に表わした下
記(3)式によつて行われる。 Ni＝ｋ／hi・（１＋fi）・Rwi・gi …(3) 但し、Ｋ＝ｋ／Rwi・gi Rwi：ロール径 gi：第ｉスタンドSTiのミルモータMMiとロ
ールとの間のギヤ比 なおRwiはロール替の都度、第ｉスタンドに組
込まれたロールの径を図示しない設定装置にて演
算器SPに設定する。先進率fiは第ｉスタンドの圧
延スケジユール、即ち入側板厚hi−ｌ、出側板厚
hi、板幅、第ｉスタンドの圧下率、第ｉスタンド
までの全圧下率、材質などに基づいて演算器SP
にて予測演算されるが、これは斯かる圧延スケジ
ユールに応じたfiのテーブルを記憶させておき、
内挿法、外挿法にて適合値を算出することとする
か、又は圧延スケジユールを用いたfiに関する簡
単な１次式を用意しておき、これによつて求める
こととすればよい。 演算器SPは上述のようにして各スタンドの回
転数Niを計算したあと、これに基づいて各スタ
ンドのミルモータの回転数の比率（又は回転速度
の比率）SSRHiをNiの最大値のものを基準にし
て算出する。このようにして算出したミルモータ
の回転数の比率を各スタンド毎の演算器SRHiへ
出力して、ここに設定すると共に速度微調整装置
FCiへも出力する。 速度基準値発生器MRHは全スタンドの加減速
を行う際に操作されるものであつて、その出力
値、即ち速度基準値は各スタンドの演算器SRHi
呼び速度微調整器FCiへ出力され、演算器SRHi
は速度基準値発生器MRHからの入力値と、演算
器SPからの入力値SSRHiとの乗算を行つて、そ
の積を自動速度制御装置ASRiに対し速度指令と
して出力する。自動速度制御装置ASRiの構成に
ついては後に詳述するが、この装置はミルモータ
MMiの回転速度をタコジエネレータによりアナ
ログ的に検出し、これを上記速度指令の値に一致
させるべくその回転数を制御する。なお図中Mai
は演算器SRHiへ与える手動操作信号を示し、オ
ペレータによる手動介入を可能としている。 一方、ミルモータMMiの回転数に比例した数
のパルスを発するパルスジエネレータPGiの出力
パルス数を所定時間速度微調整装置FCiにて計算
させ、これによりミルモータMMiの実回転数を
検出する一方、速度微調整装置FCiは演算器SPよ
り入力されている回転数比率SSRHi及び速度基
準値発生器MRHから入力されている速度基準値
の積、つまりミルモータの速度指令値（目標値）
を得、これを実回転数と比較し、両者が相異する
場合は目標値を実現するに必要とされる回転数比
率SSRHiの変更量ΔSSRHiを算出し、これを演
算器SRHiへ出力する。 ΔSSRHiの計算は回転数検出時の絶対回転速度
に比例する誤差信号分を修正する方法か、又は自
動速度制御装置ASRiのアナログ的速度検出器の
較正曲線を予め用意しておきそのときの全体回転
速度と、誤差信号とにもとずいて修正量を計算す
る方法を採ればよい。 このようにデイジタル的にミルモータの回転数
を検出する手段を設け、その検出結果を回転数制
御に用いることとしたので自動速度制御装置が有
するアナログ的速度検出手段の検出誤差による制
御精度の低下を補つてこれを向上することができ
る。 以上のようにして通板前のミルモータ回転数は
正確に設定されたことになる。 なお前述の(2)式又は(3)式の演算に際してはNi
の計算精度に先進率fiの予測精度が影響を及ぼす
ことが考えられる。しかしながら先進率fiの絶対
値は通常の圧延では10％以下であり、両式におい
てfiは（１＋fi）の形で用いられている。従つて
（１＋fi）の計算誤差を数％以下にすることは容
易である。つまり大規模なプロコンを用いるまで
もなく前述の如くしてfiを得ることとすればミル
モータ回転数Niを所要の精度で得ることができ
る。 さてミルモータの回転数と板厚との関係につい
てみると回転数が正確に制御されてN1・h4・（１
＋f1）＝N2・h2・（１＋f2）…＝N5・h5・（１＋f5）
が成立していないと、hi（実施例ではＸ線厚み計
X1にて測定されるh1）を目標値に入るように制
御したとしても仕上板厚h5が目標値入らないこと
になる。従つて叙上の如くして正確な回転数Ni
を設定したことにより上述の関係が成立し、仕上
板厚h5の制御精度は向上することになるが、コイ
ル先端の噛込時においてこの関係を乱し、制御精
度を低下させる要因がある。これは自動速度制御
装置ASRiの垂下特性である。垂下特性はスタン
ド間張力の安定化を目的として、ミルモータ電流
の増大に比例するようにその回転数を低下させる
べき制御上の特性を指し、自動速度制御が行われ
ているモータでは不可欠のものであり、自動速度
制御が行われていないモータにおいてもIRドロ
ツプと呼ばれる現象がこれに相当し、やはりモー
タの速度の安定化のために必要不可欠である。と
ころが前述の如くして設定されて回転している通
板前のミルモータの電流は微小であるのに対し、
通板時にコイル先端がロールに噛込まれた時には
電流が急増し、回転数が低下することになる。即
ち通板前の設定を正確に行つたとしても通板時、
更にはこれに続く加速時、或いは逆に減速時にも
このような事態が惹起されオフゲージを生じるこ
とになつていた。 本発明の要旨はこの不都合を解消するにあり、
以下これにつき詳しく説明する。第３図は通板時
におけるミルモータの回転数制御系を示してい
る。図中T1，T2，T4はスタンド間張力T1，2、
T2，3、T3，4、T4，5を夫々検出するための張力計
であり、張力検出値は夫々スタンドST2〜ST5の
圧下位置制御系、MG2〜MG5へ与えられ、また
スタンドST2〜ST5の回転数制御回路SC2〜SC5
夫々へ与えるようにしてある。スタンドST1の圧
延荷重検出のための荷重計、P1の出力は絶対値
ゲージメータGMに与えられ、またこのゲージメ
ータGMにはスタンドST1の圧下位置S1、Ｘ線厚
み計X1からのスタンドST1出側板厚h1、更にはス
タンドST1出側板厚の目標値1が与えられこれ
らの入力データによりh1を1になすべくスタン
ドST1の圧下位置設定装置SCR1を制御する。Ｘ
線厚み計X1の出力はフイードフオワード制御の
ために更に自動速度制御装置ASR1へ与えられる
外、スタンドST2の圧下位置制御系MG2に与えら
れるようにしてある。またＸ線厚み計X5の出力
はフイードバツク制御のためにスタンドST5の圧
下位置制御系MG5及び自動速度制御装置ASR5に
与えられるようにしてある。更にパルスジエネレ
ータPGiの出力は回転数制御回路SCiへ与えるよ
うにしてある。パルスジエネレータPGiに替えて
タコメータ等のアナログの速度検出手段の出力を
回転数制御回路SCiへ与えることにしてもよい。 第４図は自動速度制御装置ASRiの要部と回転
数制御回路SCiとを示すブロツク図である。 この装置ASRiの加算回路ADDには前述の演算
器SRHi（第２図参照）からの速度指令値Qaが加
算要素（又は被減数要素）として与えられ、また
ミルモータMMiに連結されているタコジエネレ
ータTGiからは速度検出値Qbが減算要素（又は
減数要素）として与えられ、基本的にはQa―Qb
を比例積分制御回路PI与え、この制御回路PIに
よつて直流発電機DCGの駆動制御を行い、その
出力にてミルモータMMiを駆動し、Qa―Qb＝０
とすべき制御を行うようにしているのであるが、
垂下特性ブロツクDroopを設け、発電機DCGの
電流、即ちミルモータMMiの電流を制御情報と
して与え、この電流値の大小に応じて大小変化す
る出力Qcを加算回路ADDへ減算要素として与え
るようにしてある。而して本発明方法を実施する
場合には前記回転数制御回路SCiが設けてあり、
この回路SCiは垂下特性ブロツクDroopの出力Qc
及びスタンド間張力Ti―１、ｉをその入力デー
タとしている。そして回転数制御回路SCiはQcを
相殺すべき制御信号Qd（＝−Qc）を自動速度制
御装置ASRiの加算回路ADDへ出力する。 つまりこの発明では垂下特性ブロツクDroopの
出力Qcが加算回路ADDに与えられることによつ
てミルモータMMiの速度の安定化が実現される。 そして垂下特性ブロツクDroopの出力Qcを与
えられた回転数制御回路がQd（＝−Qc）なる制
御信号をを自動速度制御装置ASRiに与えること
により上記した速度の安定化の後に、ミルモータ
MMiの回転数を設定値にならしめるのである。
次に、QcとQdの働きについて詳しく説明する。
垂下特性ブロツクDroopの出力Qcは負荷（例え
ば張力）が急変した場合に即座に応答して、垂下
特性を効かせて材料の破断などを防止する。この
Qcが定常的に出力される場合は板厚変動が定常
的に残るのでQcを徐々に相殺すべく回転数制御
回路SCiがQdを出力する。これにより定常的な板
厚偏差が残らなくなる。 以上の制御を言いかえると急激な負荷変動に対
しては垂下特性が動作し、定常的には垂下特性が
生じないモータの速度制御を実現することにな
る。 なおこの実施例ではスタンド間張力Ti−１，
ｉが許容範囲の上下限値を逸脱していない場合に
のみこのQdの出力を行う。 即ち張力が上限値を越えた場合はそれ以上張力
を大きくし、また逆に張力が下限値以下になつた
場合はそれ以上張力を小さくする制御を行わせな
い。 またこの回転数制御回路SCiの制御は通板時に
限らず、加減速時等においても前記上、下限値を
逸脱するほどにスタンド間張力が変化した場合に
おいても同機能を果たすことは勿論である。 なおスタンド間張力が許容範囲の上、下限値を
逸脱した場合には圧下位置調整を行うが、上限値
を超えた場合は下流側のスタンド圧下位置を下降
させるべく圧下モータを一定時間駆動し、逆に下
限値を下回つた場合は上流側のスタンドの圧下位
置を上昇させるべく圧下モータを一定時間駆動す
る。前述の速度設定方法を用いる場合は、通常の
張力異常は圧下位置の設定誤差によつて生じるの
で、この制御により圧下設定異常は対処できる。 叙上の如き本発明方法により通板を行つた場合
のコイルトツプ部の板厚（Ｘ線厚み計X5による
ミル出側板厚h5実測値）の変動を第５図に示す。
なお圧延条件は第１表のとおりである。 第５図から明らかな如く本発明による場合はコ
イルトツプ部のオフゲージ部分を短くすることが
でき、従来は凡そ50mのオフゲージ部分があつた
ものが10m以下に短縮され、その分歩留が向上す
ることになる。 このように本発明方法による場合はミルモータ
の回転速度の制御をモータの垂下特性に関連づけ
機）における板厚制御方法に関し、特にコイルト
ツプ、コイルボトムを目標板厚にすることを可能
とする圧延速度設定方法を提案したものである。 冷延鋼板の製造においてはその板厚精度が最重
要管理項目となつており、このためにコールドタ
ンデムミルには自動板厚制御技術、所謂AGC技
術が採用されている。ところでタンデムミルによ
る圧延工程を圧延速度によつて分類すると一般に
は素材となる熱延鋼板のコイルの先端部を圧延機
に噛込ませるための通板時、通板時の低い圧延速
度からより高速の定常の圧延速度に迄高めていく
加速時、コイルの大部分の長さについての圧延を
行う定常圧延時、定常圧延速度から減速していく
減速時、及び低い圧延速度でコイルの後端を圧延
機より抜いていく尻抜時の５つの期間に分類され
る。而してコイルの大部分は定常の速度で圧延さ
れるものであるから、前記AGC技術の多くは上
記定常圧延時を対象とするものであり、これより
低速の通板時、加速時又は減速時、尻抜時を対象
とするものは皆無に近く、しかも十分な効果を奏
するものが開発されていないのが現状である。こ
のため通板時、尻抜時及び加減速時にあつては定
常圧延速度の数％〜20％（通常のAGCがオンさ
れる速度）より低い速度にある間はオペレータが
手動で板厚制御を行うのであるが、目標板厚に入
らない、即ちオフゲージとなる部分が長くなりが
ちであり、このオフゲージ部の切捨による歩留低
下に対して有効な対策が望まれていた。そして目
標板厚を実現すべく圧延スケジユールに基づいて
通板前に圧延機ロールを駆動するミルモータの回
転数が設定されるが、コイルの先端がロールに噛
込まれることにより生じる制御誤差によつて通板
前のミルモータ回転数の設定値にて狙つた目標板
厚が必ずしも実現されないという問題が存在す
る。この制御誤差の大きな要因はモータの垂下特
性であるが、その内容は後述する。 本発明は斯かる問題を解決してコイルトツプ及
びボトムのオフゲージ部を短縮して歩留向上を図
り得るミルモータの回転数制御方法を提案したも
のである。 本発明に係るコールドタンデムミルのミルモー
タ回転数制御方法は、圧延機ロールを駆動するミ
ルモータの回転数制御のために設けられ、ミルモ
ータ電流の増大に応答してその回転数を低下させ
る垂下特性制御を行うようにした速度制御装置を
備えたコールドタンデムミルにおいて、スタンド
間張力を検出する一方、垂下特性制御を行うため
の制御信号を検知し、該制御信号を相殺すべき信
号を、スタンド間張力の検出値が予め定めてある
許容範囲にある場合に前記速度制御装置に与える
ことを特徴とする。 以下本発明を５スタンド構成のタンデムミルを
例にとつて具体的に説明する。第１図はST1，
ST2…ST5の５スタンドを有するタンデムミルを
示し、Ｘ線厚み計X1及びX5が夫々第１スタンド
ST1、第５スタンドST5の出側に設置されてい
る。圧下位置制御は各スタンドとも電動モータに
よるが第１スタンドST1はサイリスタ式圧下位置
設定装置SCR1を、また第２〜第５スタンドST1
〜ST5はモータ・ジエネレータセツト式圧下位置
制御系MG2〜MG5を備えている（サイリスタ式
のものであつてもよい）。各スタンドST1〜ST5
のミルモータMM1〜MM5はタコジエネレータ
（アナログ式速度検出器）TG1〜TG5等の信号を
用いて自動速度制御装置ASR1〜ASR5等による
速度制御が行われる。 なお以下の説明では hi：第１スタンドSTi出側板厚（ｉ＝１，２…５
以下同じ） Si： 第１スタンドSTiの圧下位置 Ti，ｉ＋１：スタンドSTiと第（ｉ＋１）スタン
ドSTi＋１との間のスタンド間張力 Ni：第ｉスタンドSTiのミルモータMMiの回転
数 ho： 第１スタンドST1の入側板厚 と定義して用いる。 さて熱延コイルをこのタンデムミルに供して目
標板厚の冷延鋼板に圧延するためには、これを実
現すべく各スタンドの圧下位置Si及びミルモータ
回転数Niを設定する。このSi及びNiは公知の下
記(1)，(2)式により計算する。 Si＝hi−Pi／Mi−Soi ……(1) Ni＝Ｋ／hi（１＋fi） …(2) ここにおいてhiは各スタンド出側厚の目標値、
即ち板厚スケジユールが用いられ、この板厚スケ
ジユールはh0とh5（仕上目標値）とに基づいて算
出してもよいし、直接的に設定してもよい。また
Piは第ｉスタンドSTiの圧延荷重であり、上記hi
およびスタンド間張力Ti，ｉ＋１（この張力にも
目標値を用いる）などにより定まる関数である。
更にMiは第ｉスタンドSTiのミル剛性係数、Soi
は第ｉスタンドSTiの圧下位置のゼロ点、fiは第
ｉスタンドSTiの先進率、Ｋは定数である。 さてここでは第１スタンドST1の圧下位置S1の
通板前設定は手動で行い、熱延コイルの先端が第
１スタンドST1に噛込んだ後は絶対値AGCを実
施する。なおこの第１スタンドの圧下位置S1に誤
差があると、その出側板厚h1はじめ下流側の全ス
タンドの板厚に影響が現れ、仕上板厚h5の誤差が
発生することになる。 絶対値AGCは圧下位置と圧延荷重とを検出し
て出側板厚を計算し、これを目標値に一致させる
べく制御するものであり、圧延荷重の正確な予測
を要せず、大規模なプロセス制御用コンピユータ
（以下プロコンという）を用いる必要がない。た
だ圧下位置のゼロ点So1を正確に検出することが
必要であり、圧延中にあつてはＸ線厚み計X1を
用いて正確なゼロ点So1をトレースすると共にミ
ル停止時間が長時間に及びロールヒートアツプが
問題になる場合はロールを空転させながら上下ロ
ールを接触させることにより正確なSo1を検出す
るためのゼロ調整を行う。 次に、第２〜第５スタンドについては通板前の
圧下位置S2〜S5の設定は第１スタンドにおけると
同様手動設定による。なおこの圧下位置S2〜S5の
誤差は各スタンドの後方張力に影響を及ぼすが仕
上板厚h5への影響は少ない。 通板時においては、スタンド間張力Ti，ｉ＋
１が所定の許容範囲（制御目標範囲）の上下限を
逸脱した場合に下流側スタンドの圧下位置を修正
してスタンド間張力Ti，ｉ＋１を目標値に収め
るように制御を行う。これはミルモータ回転数を
目標値にすべく制御しておく場合はスタンド間張
力の目標値からの偏差は圧下位置の目標値からの
偏差に起因して生じるという事実の知見に基づ
く。 次にミルモータの回転数制御につき、まずセツ
トアツプ時の方法から説明する。第２図はセツト
アツプ時における回転数制御系を示しており、図
中SRHiは自動速度制御装置ASRiに対して速度
指令を発する演算器、PGiはミルモータMMiの
回転数に比例するパルスを発するパルスジエネレ
ータ、FCiは速度微調整装置であり、またDSは
(2)式の計算に必要とする板厚スケジユールhi等を
設定するためのドラフトスケジユール設定装置、
SPは各スタンドの回転数比率を演算する演算器、
MRHはこのタンデムミルの速度基準値発生器で
ある。 而してまず板厚スケジユールhiをドラフトスケ
ジユール設定器DSに設定する。ここにおいて前
述のようにh0とh5とに基づいてドラフトスケジユ
ールを演算させるシステム構成とする場合にはド
ラフトスケジユール設定器に複数の代表的なh0，
h5夫々の組合せにつき代表的板厚スケジユールを
格納したメモリを設け、h0，h5を入力した場合
に、このh0，h5の組合せに該当する、又は近似す
る代表的h0，h5の組合せに係る板厚スケジユール
をメモリから読出し、これを所要の板厚スケジユ
ールとして、又は複数の読出し板厚スケジユール
を用いての近似計算にて求めた板厚スケジユール
を所要の板厚スケジユールとして、これを演算器
SPへ出力する。演算器SPは各ミルモータMMiの
回転数を計算する。この計算は基本的には(2)式に
よるが、実際には該(2)式をより詳細に表わした下
記(3)式によつて行われる。 Ni＝ｋ／hi・（１＋fi）・Rwi・gi …(3) 但し、Ｋ＝ｋ／Rwi・gi Rwi：ロール径 gi：第ｉスタンドSTiのミルモータMMiとロ
ールとの間のギヤ比 なおRwiはロール替の都度、第ｉスタンドに組
込まれたロールの径を図示しない設定装置にて演
算器SPに設定する。先進率fiは第ｉスタンドの圧
延スケジユール、即ち入側板厚hi−ｌ、出側板厚
hi、板幅、第ｉスタンドの圧下率、第ｉスタンド
までの全圧下率、材質などに基づいて演算器SP
にて予測演算されるが、これは斯かる圧延スケジ
ユールに応じたfiのテーブルを記憶させておき、
内挿法、外挿法にて適合値を算出することとする
か、又は圧延スケジユールを用いたfiに関する簡
単な１次式を用意しておき、これによつて求める
こととすればよい。 演算器SPは上述のようにして各スタンドの回
転数Niを計算したあと、これに基づいて各スタ
ンドのミルモータの回転数の比率（又は回転速度
の比率）SSRHiをNiの最大値のものを基準にし
て算出する。このようにして算出したミルモータ
の回転数の比率を各スタンド毎の演算器SRHiへ
出力して、ここに設定すると共に速度微調整装置
FCiへも出力する。 速度基準値発生器MRHは全スタンドの加減速
を行う際に操作されるものであつて、その出力
値、即ち速度基準値は各スタンドの演算器SRHi
呼び速度微調整器FCiへ出力され、演算器SRHi
は速度基準値発生器MRHからの入力値と、演算
器SPからの入力値SSRHiとの乗算を行つて、そ
の積を自動速度制御装置ASRiに対し速度指令と
して出力する。自動速度制御装置ASRiの構成に
ついては後に詳述するが、この装置はミルモータ
MMiの回転速度をタコジエネレータによりアナ
ログ的に検出し、これを上記速度指令の値に一致
させるべくその回転数を制御する。なお図中Mai
は演算器SRHiへ与える手動操作信号を示し、オ
ペレータによる手動介入を可能としている。 一方、ミルモータMMiの回転数に比例した数
のパルスを発するパルスジエネレータPGiの出力
パルス数を所定時間速度微調整装置FCiにて計算
させ、これによりミルモータMMiの実回転数を
検出する一方、速度微調整装置FCiは演算器SPよ
り入力されている回転数比率SSRHi及び速度基
準値発生器MRHから入力されている速度基準値
の積、つまりミルモータの速度指令値（目標値）
を得、これを実回転数と比較し、両者が相異する
場合は目標値を実現するに必要とされる回転数比
率SSRHiの変更量ΔSSRHiを算出し、これを演
算器SRHiへ出力する。 ΔSSRHiの計算は回転数検出時の絶対回転速度
に比例する誤差信号分を修正する方法か、又は自
動速度制御装置ASRiのアナログ的速度検出器の
較正曲線を予め用意しておきそのときの全体回転
速度と、誤差信号とにもとずいて修正量を計算す
る方法を採ればよい。 このようにデイジタル的にミルモータの回転数
を検出する手段を設け、その検出結果を回転数制
御に用いることとしたので自動速度制御装置が有
するアナログ的速度検出手段の検出誤差による制
御精度の低下を補つてこれを向上することができ
る。 以上のようにして通板前のミルモータ回転数は
正確に設定されたことになる。 なお前述の(2)式又は(3)式の演算に際してはNi
の計算精度に先進率fiの予測精度が影響を及ぼす
ことが考えられる。しかしながら先進率fiの絶対
値は通常の圧延では10％以下であり、両式におい
てfiは（１＋fi）の形で用いられている。従つて
（１＋fi）の計算誤差を数％以下にすることは容
易である。つまり大規模なプロコンを用いるまで
もなく前述の如くしてfiを得ることとすればミル
モータ回転数Niを所要の精度で得ることができ
る。 さてミルモータの回転数と板厚との関係につい
てみると回転数が正確に制御されてN1・h4・（１
＋f1）＝N2・h2・（１＋f2）…＝N5・h5・（１＋f5）
が成立していないと、hi（実施例ではＸ線厚み計
X1にて測定されるh1）を目標値に入るように制
御したとしても仕上板厚h5が目標値入らないこと
になる。従つて叙上の如くして正確な回転数Ni
を設定したことにより上述の関係が成立し、仕上
板厚h5の制御精度は向上することになるが、コイ
ル先端の噛込時においてこの関係を乱し、制御精
度を低下させる要因がある。これは自動速度制御
装置ASRiの垂下特性である。垂下特性はスタン
ド間張力の安定化を目的として、ミルモータ電流
の増大に比例するようにその回転数を低下させる
べき制御上の特性を指し、自動速度制御が行われ
ているモータでは不可欠のものであり、自動速度
制御が行われていないモータにおいてもIRドロ
ツプと呼ばれる現象がこれに相当し、やはりモー
タの速度の安定化のために必要不可欠である。と
ころが前述の如くして設定されて回転している通
板前のミルモータの電流は微小であるのに対し、
通板時にコイル先端がロールに噛込まれた時には
電流が急増し、回転数が低下することになる。即
ち通板前の設定を正確に行つたとしても通板時、
更にはこれに続く加速時、或いは逆に減速時にも
このような事態が惹起されオフゲージを生じるこ
とになつていた。 本発明の要旨はこの不都合を解消するにあり、
以下これにつき詳しく説明する。第３図は通板時
におけるミルモータの回転数制御系を示してい
る。図中T1，T2，T4はスタンド間張力T1，2、
T2，3、T3，4、T4，5を夫々検出するための張力計
であり、張力検出値は夫々スタンドST2〜ST5の
圧下位置制御系、MG2〜MG5へ与えられ、また
スタンドST2〜ST5の回転数制御回路SC2〜SC5
夫々へ与えるようにしてある。スタンドST1の圧
延荷重検出のための荷重計、P1の出力は絶対値
ゲージメータGMに与えられ、またこのゲージメ
ータGMにはスタンドST1の圧下位置S1、Ｘ線厚
み計X1からのスタンドST1出側板厚h1、更にはス
タンドST1出側板厚の目標値1が与えられこれ
らの入力データによりh1を1になすべくスタン
ドST1の圧下位置設定装置SCR1を制御する。Ｘ
線厚み計X1の出力はフイードフオワード制御の
ために更に自動速度制御装置ASR1へ与えられる
外、スタンドST2の圧下位置制御系MG2に与えら
れるようにしてある。またＸ線厚み計X5の出力
はフイードバツク制御のためにスタンドST5の圧
下位置制御系MG5及び自動速度制御装置ASR5に
与えられるようにしてある。更にパルスジエネレ
ータPGiの出力は回転数制御回路SCiへ与えるよ
うにしてある。パルスジエネレータPGiに替えて
タコメータ等のアナログの速度検出手段の出力を
回転数制御回路SCiへ与えることにしてもよい。 第４図は自動速度制御装置ASRiの要部と回転
数制御回路SCiとを示すブロツク図である。 この装置ASRiの加算回路ADDには前述の演算
器SRHi（第２図参照）からの速度指令値Qaが加
算要素（又は被減数要素）として与えられ、また
ミルモータMMiに連結されているタコジエネレ
ータTGiからは速度検出値Qbが減算要素（又は
減数要素）として与えられ、基本的にはQa―Qb
を比例積分制御回路PI与え、この制御回路PIに
よつて直流発電機DCGの駆動制御を行い、その
出力にてミルモータMMiを駆動し、Qa―Qb＝０
とすべき制御を行うようにしているのであるが、
垂下特性ブロツクDroopを設け、発電機DCGの
電流、即ちミルモータMMiの電流を制御情報と
して与え、この電流値の大小に応じて大小変化す
る出力Qcを加算回路ADDへ減算要素として与え
るようにしてある。而して本発明方法を実施する
場合には前記回転数制御回路SCiが設けてあり、
この回路SCiは垂下特性ブロツクDroopの出力Qc
及びスタンド間張力Ti―１、ｉをその入力デー
タとしている。そして回転数制御回路SCiはQcを
相殺すべき制御信号Qd（＝−Qc）を自動速度制
御装置ASRiの加算回路ADDへ出力する。 つまりこの発明では垂下特性ブロツクDroopの
出力Qcが加算回路ADDに与えられることによつ
てミルモータMMiの速度の安定化が実現される。 そして垂下特性ブロツクDroopの出力Qcを与
えられた回転数制御回路がQd（＝−Qc）なる制
御信号をを自動速度制御装置ASRiに与えること
により上記した速度の安定化の後に、ミルモータ
MMiの回転数を設定値にならしめるのである。
次に、QcとQdの働きについて詳しく説明する。
垂下特性ブロツクDroopの出力Qcは負荷（例え
ば張力）が急変した場合に即座に応答して、垂下
特性を効かせて材料の破断などを防止する。この
Qcが定常的に出力される場合は板厚変動が定常
的に残るのでQcを徐々に相殺すべく回転数制御
回路SCiがQdを出力する。これにより定常的な板
厚偏差が残らなくなる。 以上の制御を言いかえると急激な負荷変動に対
しては垂下特性が動作し、定常的には垂下特性が
生じないモータの速度制御を実現することにな
る。 なおこの実施例ではスタンド間張力Ti−１，
ｉが許容範囲の上下限値を逸脱していない場合に
のみこのQdの出力を行う。 即ち張力が上限値を越えた場合はそれ以上張力
を大きくし、また逆に張力が下限値以下になつた
場合はそれ以上張力を小さくする制御を行わせな
い。 またこの回転数制御回路SCiの制御は通板時に
限らず、加減速時等においても前記上、下限値を
逸脱するほどにスタンド間張力が変化した場合に
おいても同機能を果たすことは勿論である。 なおスタンド間張力が許容範囲の上、下限値を
逸脱した場合には圧下位置調整を行うが、上限値
を超えた場合は下流側のスタンド圧下位置を下降
させるべく圧下モータを一定時間駆動し、逆に下
限値を下回つた場合は上流側のスタンドの圧下位
置を上昇させるべく圧下モータを一定時間駆動す
る。前述の速度設定方法を用いる場合は、通常の
張力異常は圧下位置の設定誤差によつて生じるの
で、この制御により圧下設定異常は対処できる。 叙上の如き本発明方法により通板を行つた場合
のコイルトツプ部の板厚（Ｘ線厚み計X5による
ミル出側板厚h5実測値）の変動を第５図に示す。
なお圧延条件は第１表のとおりである。 第５図から明らかな如く本発明による場合はコ
イルトツプ部のオフゲージ部分を短くすることが
でき、従来は凡そ50mのオフゲージ部分があつた
ものが10m以下に短縮され、その分歩留が向上す
ることになる。 このように本発明方法による場合はミルモータ
の回転速度の制御をモータの垂下特性に関連づけ
【表】
て行うこととして通板時、加減速度における板厚
制御精度を高めることを可能とし、コイルのトツ
プ、ボトムのオフゲージ部の短縮、歩留向上が実
現できる。
制御精度を高めることを可能とし、コイルのトツ
プ、ボトムのオフゲージ部の短縮、歩留向上が実
現できる。
第１図は本発明方法の適用対象のコールドタン
デムミルの一列を示す説明図、第２図はこのコー
ルドタンデムミルのセツトアツプ時における回転
制御系を示すブロツク図、第３図は同じく通板時
における回転制御系を示すブロツク図、第４図は
回転数制御回路と自動速度制御装置要部とのブロ
ツク図、第５図は本発明方法の効果を示すコイル
トツプ部の長手方向板厚分布図である。 ASRi…自動速度制御装置、SCi…回転数制御
回路、Ti…張力計、PGi…パルスジエネレータ、
SRHi…演算器。
デムミルの一列を示す説明図、第２図はこのコー
ルドタンデムミルのセツトアツプ時における回転
制御系を示すブロツク図、第３図は同じく通板時
における回転制御系を示すブロツク図、第４図は
回転数制御回路と自動速度制御装置要部とのブロ
ツク図、第５図は本発明方法の効果を示すコイル
トツプ部の長手方向板厚分布図である。 ASRi…自動速度制御装置、SCi…回転数制御
回路、Ti…張力計、PGi…パルスジエネレータ、
SRHi…演算器。
Claims (1)
- １ 圧延機ロールを駆動するミルモータの回転数
制御のために設けられ、ミルモータ電流の増大に
応答してその回転数を低下させる垂下特性制御を
行うようにした速度制御装置を備えたコールドタ
ンデムミルにおいて、スタンド間張力を検出する
一方、垂下特性制御を行うための制御信号を検知
し、該制御信号を相殺すべき信号を、スタンド間
張力の検出値が予め定めてある許容範囲にある場
合に前記速度制御装置に与えることを特徴とする
ミルモータ回転数制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60047063A JPS60216914A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | コールドタンデムミルのミルモータ回転数制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60047063A JPS60216914A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | コールドタンデムミルのミルモータ回転数制御方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55154503A Division JPS5794414A (en) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | Controlling method of rotation number of mill motor for cold tandem mill |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216914A JPS60216914A (ja) | 1985-10-30 |
| JPS632684B2 true JPS632684B2 (ja) | 1988-01-20 |
Family
ID=12764694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60047063A Granted JPS60216914A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | コールドタンデムミルのミルモータ回転数制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216914A (ja) |
-
1985
- 1985-03-08 JP JP60047063A patent/JPS60216914A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60216914A (ja) | 1985-10-30 |
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