JPH0218922B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0218922B2 JPH0218922B2 JP57022370A JP2237082A JPH0218922B2 JP H0218922 B2 JPH0218922 B2 JP H0218922B2 JP 57022370 A JP57022370 A JP 57022370A JP 2237082 A JP2237082 A JP 2237082A JP H0218922 B2 JPH0218922 B2 JP H0218922B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- operation amount
- plate thickness
- control
- manipulated variable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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
- B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はゲージメータ方式の板厚制御装置
と、ロールベンデイング装置を備えた熱間圧延
機、冷間圧延機あるいは厚板圧延機等の金属条帯
圧延機において、板厚制御とベンデイング操作に
よるクラウン制御とが、互いに干渉する事なく、
良好な制御効果があがるようにするための制御装
置に関するものである。
と、ロールベンデイング装置を備えた熱間圧延
機、冷間圧延機あるいは厚板圧延機等の金属条帯
圧延機において、板厚制御とベンデイング操作に
よるクラウン制御とが、互いに干渉する事なく、
良好な制御効果があがるようにするための制御装
置に関するものである。
近年、圧延機においては、自動板厚制御とし
て、ゲージメータ方式の板厚制御が広く普及し、
高い制御効果をあげている。他方、ロールベンデ
イングについては、従来から行われてはいたもの
のその使用方法は、圧延前に圧延スケジユールに
基づいた最適ロールベンデイング量を設定し圧延
中に、ベンデイング量を変動させる事はほとんど
なかつた。最近、圧延材の形状問題が、大きく取
りあげられるようになり、特にそのための種々の
制御方法、装置が開発されてきている。その主な
ものは、ベンデイング装置を使用し、板のクラウ
ン量の変動に応じて、圧延中にベンデイング量を
変動させ、目標クラウンを有する形状のすぐれた
板を生産しようとする方法である。
て、ゲージメータ方式の板厚制御が広く普及し、
高い制御効果をあげている。他方、ロールベンデ
イングについては、従来から行われてはいたもの
のその使用方法は、圧延前に圧延スケジユールに
基づいた最適ロールベンデイング量を設定し圧延
中に、ベンデイング量を変動させる事はほとんど
なかつた。最近、圧延材の形状問題が、大きく取
りあげられるようになり、特にそのための種々の
制御方法、装置が開発されてきている。その主な
ものは、ベンデイング装置を使用し、板のクラウ
ン量の変動に応じて、圧延中にベンデイング量を
変動させ、目標クラウンを有する形状のすぐれた
板を生産しようとする方法である。
このようなゲージメータ方式の自動板厚制御装
置と、ベンデイング操作による形状制御装置とを
併用した制御システムの例を、第1図に示す。こ
の図において、ロールに圧延材がかみ込むと、圧
延反力がたち、これを圧下力検出器6により検出
し、圧延材の出側板厚を一定にするため、基準圧
延反力との差に対応した操作量を、演算装置10
により算出し、サーボ弁9aに出力する。
置と、ベンデイング操作による形状制御装置とを
併用した制御システムの例を、第1図に示す。こ
の図において、ロールに圧延材がかみ込むと、圧
延反力がたち、これを圧下力検出器6により検出
し、圧延材の出側板厚を一定にするため、基準圧
延反力との差に対応した操作量を、演算装置10
により算出し、サーボ弁9aに出力する。
その結果油が流れ、シリンダが動いて圧下位置
が変化する。これが板厚制御系である。
が変化する。これが板厚制御系である。
又、ベンデイング圧制御系は、ベンダー内圧を
圧力検出器5により検出し、ベンデイング圧操作
量を演算装置11により算出してサーボ弁9bに
出力する。
圧力検出器5により検出し、ベンデイング圧操作
量を演算装置11により算出してサーボ弁9bに
出力する。
このような板厚制御と、ベンデイングによる形
状制御を併用して制御システムでは、両者が互い
に干渉しあう現象が生じる。
状制御を併用して制御システムでは、両者が互い
に干渉しあう現象が生じる。
即ち、ベンデイング操作によるベンデイング圧
変動は、圧下力検出器6に伝達され、その圧下力
変動を受けて自動板厚制御が作動する。
変動は、圧下力検出器6に伝達され、その圧下力
変動を受けて自動板厚制御が作動する。
一方、自動板厚制御によつて、圧延反力は変動
し、圧延反力が変動すれば、圧延材のクラウン量
が変化するために、さらにベンデイング操作をす
る必要が生じる。
し、圧延反力が変動すれば、圧延材のクラウン量
が変化するために、さらにベンデイング操作をす
る必要が生じる。
このように一方の操作量(ベンデイング圧、又
は圧下位置)が、クラウン偏差、板厚偏差という
2つの制御対象に影響を与える現象が現れる。
は圧下位置)が、クラウン偏差、板厚偏差という
2つの制御対象に影響を与える現象が現れる。
本発明で提案する制御装置は、このような問題
を解決し、圧延材の板厚制御、形状制御の両者を
効果的に行うため相互干渉を分離させ、干渉を打
消すいわゆる非干渉制御を行うものである。
を解決し、圧延材の板厚制御、形状制御の両者を
効果的に行うため相互干渉を分離させ、干渉を打
消すいわゆる非干渉制御を行うものである。
そのために本発明による圧延機の板厚、形状制
御装置は、圧延反力を検出し、この検出値と圧延
反力基準値との差に応じて圧下位置を操作するゲ
ージメータ方式の自動板厚制御装置と、圧延材の
形状、クラウン量に応じて、ロールベンデイング
圧を操作するロールベンデイング装置とを備えた
圧延機において、圧下力検出器からの信号とベン
ダ内圧力検出器からの信号を受けて、圧下位置操
作量△Sが板厚変動△hおよびクラウン量変動△
Crに及ぼす影響とロールベンデイング圧操作量
△rが板厚変動△hおよびクラウン量変動△Cr
に及ぼす影響とから形成される制御変数行列(△
h、△Cr)と操作変数行列(△s△r)との影
響係数行列の逆行列を求め、それに前記操作変数
行列を掛けて新たな操作変数行列(△s*△r*)を
算出し、この△s*を圧下位置操作量として圧下位
置操作演算装置に出力するとともに△r*をロール
ベンデイング圧操作量としてベンデイング圧操作
量演算装置に出力する補償演算装置を設けたこと
を要旨とするものである。
御装置は、圧延反力を検出し、この検出値と圧延
反力基準値との差に応じて圧下位置を操作するゲ
ージメータ方式の自動板厚制御装置と、圧延材の
形状、クラウン量に応じて、ロールベンデイング
圧を操作するロールベンデイング装置とを備えた
圧延機において、圧下力検出器からの信号とベン
ダ内圧力検出器からの信号を受けて、圧下位置操
作量△Sが板厚変動△hおよびクラウン量変動△
Crに及ぼす影響とロールベンデイング圧操作量
△rが板厚変動△hおよびクラウン量変動△Cr
に及ぼす影響とから形成される制御変数行列(△
h、△Cr)と操作変数行列(△s△r)との影
響係数行列の逆行列を求め、それに前記操作変数
行列を掛けて新たな操作変数行列(△s*△r*)を
算出し、この△s*を圧下位置操作量として圧下位
置操作演算装置に出力するとともに△r*をロール
ベンデイング圧操作量としてベンデイング圧操作
量演算装置に出力する補償演算装置を設けたこと
を要旨とするものである。
その方法を一実施例(第2図参照)に基づいて
説明する。制御対象である出側板厚変動△h、出
側クラウン量変動△Crと操作量である圧下位置
操作量△s、ベンデイング圧操作量△rの間に
は、一方の操作量をかえると両方の制御対象が変
動する事から次のような関係が成立する。
説明する。制御対象である出側板厚変動△h、出
側クラウン量変動△Crと操作量である圧下位置
操作量△s、ベンデイング圧操作量△rの間に
は、一方の操作量をかえると両方の制御対象が変
動する事から次のような関係が成立する。
△h=g11△s+g12△r
△Cr=g21△s+g22△r
ただし、g11、g12、g21、g22はそれぞれの操作
量が制御対象に及ぼす影響係数である。
量が制御対象に及ぼす影響係数である。
行列で表わせば次式のようになる。
(△h
△Cr)=(g11 g12
g21 g22)(△s
△r)=G(△s
△r) −
(ただしG=(g11 g12
g21 g22))
影響係数行列Gは、一般には対角行列ではな
く、従つて操作量が干渉しあつて制御対象に影響
する。
く、従つて操作量が干渉しあつて制御対象に影響
する。
もしGが対角行列であれば、△s、△rが互い
に干渉しない事は明らかである。今、各種外乱に
起因する検出器出力あるいは上位計算機の出力な
どから、圧下位置操作量演算装置10とベンデイ
ング圧操作量演算装置11により操作量(△s △r)
が求まつたとする。
に干渉しない事は明らかである。今、各種外乱に
起因する検出器出力あるいは上位計算機の出力な
どから、圧下位置操作量演算装置10とベンデイ
ング圧操作量演算装置11により操作量(△s △r)
が求まつたとする。
ところがこれをそのまま制御対象に与えても
式より操作量は干渉しあう。
式より操作量は干渉しあう。
そこでこの操作量(△s
△r)を補償演算装置12
により次のような補償演算を行い新しい操作量
(△s* △r*)を出力する。
により次のような補償演算を行い新しい操作量
(△s* △r*)を出力する。
補償演算例 1
(△s*
△r*)=G-1(△s
△r) −
ただし
G-1=1/g11・g22−g21・g12( g22 −g12
−g21 g11)
この新しい操作量(△s*
△r*)を対象に与えると、
式より (△h △Cr)=G(△s* △r*) =G・G-1(△s △r)(式より) =E(△s △r) (ただしEは単位行列) Eは明らかに対角行列であるから、操作量(△s △r)は相互に干渉する事なく制御対象に作用する
ことがわかる。
式より (△h △Cr)=G(△s* △r*) =G・G-1(△s △r)(式より) =E(△s △r) (ただしEは単位行列) Eは明らかに対角行列であるから、操作量(△s △r)は相互に干渉する事なく制御対象に作用する
ことがわかる。
補償演算例 2
(△s*
△r*)=G′(△s
△r) − 2′
ただし
G′=1/g11・g22−g21・g12(−g12 g22
g11 −g21)
この新しい操作量(△s*
△r*)を制御対象に与える
と、式より (△h △Cr)=G(△s* △r*) =G・G′(△s △r) ( 2′ より) =E′(△s △r) (ただしE′=(01 10)) =(△s △r) すなわち、操作量(△s △r)は相互に干渉する事
なく制御対象に作用することがわかる。
と、式より (△h △Cr)=G(△s* △r*) =G・G′(△s △r) ( 2′ より) =E′(△s △r) (ただしE′=(01 10)) =(△s △r) すなわち、操作量(△s △r)は相互に干渉する事
なく制御対象に作用することがわかる。
以上に説明したようにこの発明によれば、板厚
制御系については、クラウン量に影響を及ぼす事
なく、出側板厚に対する制御効果をあげる事がで
き、又、ベンデイング圧制御系からみても、板厚
に影響を及ぼす事なく板クラウンの制御効果をあ
げる事ができる。
制御系については、クラウン量に影響を及ぼす事
なく、出側板厚に対する制御効果をあげる事がで
き、又、ベンデイング圧制御系からみても、板厚
に影響を及ぼす事なく板クラウンの制御効果をあ
げる事ができる。
このことにより板厚制御と形状制御を併用した
装置においても、他方の制御系に影響を及ぼすこ
となしに任意に応答性を高めることが可能とな
り、相互干渉の故に十分その制御効果を得ること
ができなかつた従来の装置に比較して、著しい制
御効果の改善が期待できる。
装置においても、他方の制御系に影響を及ぼすこ
となしに任意に応答性を高めることが可能とな
り、相互干渉の故に十分その制御効果を得ること
ができなかつた従来の装置に比較して、著しい制
御効果の改善が期待できる。
第1図は従来の自動板厚制御、形状制御併用の
制御システムを示し、第2図はこの発明の一実施
例による板厚−形状制御システムを示す。 1は圧延材、2はワークロール、3はバツクア
ツプロール、4は圧下シリンダ、5はロールベン
ダー、6は圧下力検出器、7は圧下位置検出器、
8はベンダー内圧力検出器、9a,9bはサーボ
弁、10は圧下位置操作量演算装置、11はベン
デイング圧操作量演算装置、12は補償演算装
置。
制御システムを示し、第2図はこの発明の一実施
例による板厚−形状制御システムを示す。 1は圧延材、2はワークロール、3はバツクア
ツプロール、4は圧下シリンダ、5はロールベン
ダー、6は圧下力検出器、7は圧下位置検出器、
8はベンダー内圧力検出器、9a,9bはサーボ
弁、10は圧下位置操作量演算装置、11はベン
デイング圧操作量演算装置、12は補償演算装
置。
Claims (1)
- 1 圧延反力を検出し、この検出値と圧延反力基
準値との差に応じて圧下位置を操作するゲージメ
ータ方式の自動板厚制御装置と、圧延材の形状、
クラウン量に応じて、ロールベンデイング圧を操
作するロールベンデイング装置とを備えた圧延機
において、圧下力検出器からの信号とベンダ内圧
力検出器からの信号を受けて、圧下位置操作量△
Sが板厚変動△hおよびクラウン量変動△Crに
及ぼす影響とロールベンデイング圧操作量△rが
板厚変動△hおよびクラウン量変動△Crに及ぼ
す影響とから形成される制御変数行列(△h△
Cr)と操作変数行列(△s△r)との影響係数
行列の逆行列を求め、それに前記操作変数行列を
掛けて新たな操作変数行列(△s*△r*)を算出
し、この△s*を圧下位置操作量として圧下位置操
作演算装置に出力するとともに△r*をロールベン
デイング圧操作量としてベンデイング圧操作量演
算装置に出力する補償演算装置を設けたことを特
徴とする圧延機の板厚、形状制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57022370A JPS58138508A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 圧延機の板厚、形状制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57022370A JPS58138508A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 圧延機の板厚、形状制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58138508A JPS58138508A (ja) | 1983-08-17 |
| JPH0218922B2 true JPH0218922B2 (ja) | 1990-04-27 |
Family
ID=12080741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57022370A Granted JPS58138508A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 圧延機の板厚、形状制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58138508A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6167515A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-07 | Nippon Steel Corp | 圧延材料の幅方向板厚制御方法 |
| JPH0899109A (ja) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Mitsubishi Electric Corp | 圧延機の形状制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4015548A (en) * | 1975-06-25 | 1977-04-05 | Combustion Engineering, Inc. | Distributed programmable control system |
| JPS5944127B2 (ja) * | 1976-05-28 | 1984-10-26 | 新日本製鐵株式会社 | 金属ストリツプ圧延における板厚および形状制御方法 |
-
1982
- 1982-02-15 JP JP57022370A patent/JPS58138508A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58138508A (ja) | 1983-08-17 |
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