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    公开号:WO1981001257A1
    申请号:PCT/JP1980/000265
    申请日:1980-10-25
    公开日:1981-05-14
    发明作者:K Kondoh；S Tajima
    申请人:Sumitomo Metal Ind；K Kondoh；S Tajima；
    IPC主号:B21B37-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 .
    [0002] 〔 発明の名称 〕
    [0003] ス ト リ ツブミ ノレの板厚制御方法
    [0004] 〔 技術分野 〕
    [0005] 本発明はス ト リ ッ プミ ルの板厚制御方法に関し、 特 に比較的高周波数の成分を有する板厚変勣も制御し得 る新規なフ ィ ー ドフ才 ヮ一ド方式の板厚制御方法 提 案したものである。
    [0006] 〔 背景技術 〕
    [0007] ス ト リ ッ プ ミ ルにおいては、 圧延される鋼帯の厚み その全長に亘つて目標値どお り に維持することは極 めて重要である。 而して旧来はリパース ミ ルに於て ·も、 タ ンデム ミノレに於ても共に、 圧延機出側に厚み計を設 置し、 該厚み計で検出した厚み偏差を圧延機にフ ィ ー ドパックして圧下位置を修正するか又は鋼帯に加わる 張力を修正する如き方法が採られていた。 ところが斯 かるフィ 一ドパック方式による板厚制御方法は応答特 性が悪いという欠点がある。 例えば 5 ス タン ドのタ ン デム ミ ルにおいては第 1 ス タ ン ドの出側に厚み計を設 置し、 この厚み計で検出された厚み偏差に基いて第 1 スタ ン ドの圧下位置 調整する方法と 第 5 スタ ン ド の出側に設置した厚み計で検出され: Γこ厚み偏差に基き 第 4〜第 5 スタ ン ド間の張力を調整する方法とが併用 されてい こ。 ところが斯かるフィ ー ド-パック方式では 第 1 又は第 5 ス タ ン ドの出側の板厚が、 各厚み計で検
    [0008] OM I 出される迄に夫々時間遅れがあるために応答の速い制 御が不可能なのである。
    [0009] 然るところ上述の如きフィ ー ドパック方式の欠点を 補うべく " Control Engineering March 9 0 5 の 4 2 〜 4 7頁に記载された如く苐 1 スタ ン ドの出側の 厚み計で検出された厚み偏差を記憶すると共に下流側 各スタ ン ドにおける厚み変動を計算予測し これに基 いて下流側ス タ ンドにおけるスタ ンド間張力を調整し て板厚を制御せんとするフィ ー ド'フ才ヮ— ド'方式の制 御方法が開発された。 この方法による場合は厚み偏差 の検出遅れの問題は解消されるが、 一般的にロ ール偏 心によって生じる板厚変動の如く その周波数成分が 数 H z_ 以上となる高周波のものには殆んど効果がない という大きな難点がある。 これはスタ ン ド間張力を調 整する為のロ -ル駆動モ -タが数 H z 以上の高周波板 厚変動に追随しきれないことに起因する。 またスタ ン ド間張力調整に替えて圧下位置調整を行う ことにして も事情は同じである。 この様な高い周波数成分を有する板厚変動の制御を 可能にする従来の方法としては特願昭 5 1 - 1 2 9 8 7 7 号明細書に開示され: Γこものがある。
    [0010] この方法は複数個のス タ ンドより構成され、 鋼帯 圧延するタ ンデム ミ ルにおいて、 隣接した 2つのスタ ン ド間に設置された厚み計で検出され: Γこ通過する鋼帯 の板厚偏差を順次記憶することによって、 該厚み計と
    [0011] ，REA
    [0012] O PI
    [0013] ' ΓΙΓΌ 上記下流側スタ ン ドとの間の板厚変化を求め、 該板厚 変化信号の振巾および位相を上記 2つのスタ ン ド'のい ずれか一方のスタ ン ドのロ ールを,駆動する電動機の勣 特性に応じて修正し、 該修正信号によ り該電動機の回 転数 変えて板厚 制御するものである。 しかし、 こ の方法には圧下位置制御装置を用いた制御方法は示さ れていない。 また圧下位置制御装置もし くは張力調整 装置 用いたフィ一 ドフォヮ ー ド制御をサンブリ ング 的に行な う にあたり、 このよ うな制御で一香重要な技 ' 術は厚み偏差の記憶方法とその使用方法、 およびサン プリ ング時間の決定方法であるが、 これらについては —切記述されていない。 したがって上記方法は圧延速 度が一定でかつ限られた条件下では使用可能である力 圧延速度が大巾に変った場合などの広い範囲に渡って 適用することができないという欠点があった。
    [0014] 〔 発明 の開示 〕
    [0015] 本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、 特に高周波の板厚変動に対しても追随制御できる板厚 制御方法を提供することを目的とする。
    [0016] 要約すれば本発明に係るス ト リ ッブミ ルの板厚制御 方法は、 鋼帯 ¾圧延する圧延機、 該圧延機のロ -ル間 隔を調整する圧下位置制御装置 前記銷带に加わる張 力を調整する張力調整装置及び鋼帯の移動速度を検出 す-る速度計を備えたス ト リ ッ プミ ルにおいて 圧延機 の入側に鋼帯の厚み偏差を測定するァこめの厚み計 設 c:.: i け この厚み計の出力を前記圧下位置制御装置及び z 又は張力調整装置の力ッ トォフ周波数の周期の 5以 下の範囲に在る一定時間 毎にサンプ リ ング検出し この検出値と速度計から得た鋼帯の移動速度とに基き、 厚み計と圧延機との間に存在する鋼帯部分における複 数部位についての厚み偏差を記憶し、 その記憶値の う ちの鋼帯速度に応じた 2以上の値を用いて前記圧下位 置制御装置及び 又は張力調整装置を調整するための 制御信号を時間 ^ H 毎に演算し、 この演算値を圧下位 置制御装置及び/又は張力調整装置へ出力するこ とを 特徵とする。
    [0017] 〔 図面の簡単な説明 〕
    [0018] 第 1 図はタ ンデム ミ ルの模式図と共に示す 本発明 方法を実施する為の制御系のプロ ック図、 第 2図はメ モ リ装置のデータ書込状態 示す概念図 第 3 図は力 ッ ト 才 フ 周波数を説明する為の周波数特性図、 第 4 図 (ィ)、 （口)は夫々本発明方法、 従来方法による板厚制御 を行った場合の板厚実測結杲を示すグラフである。
    [0019] 〔発明 実施するための最良の形態〕
    [0020] 以下本発明を 5 ス タ ン ド よ りなるタ ンデム ミ ル 例 にと り、 その実施例 ¾：示す図面に基き具体的に説明す な 0
    [0021] 第 1 図はこのタ ンデム ミ ルの模式図と共に示す、 本 発明方法 実施する為の制御系のブロ ック図である。
    [0022] 図において 1 0は巻戻しリ ール、 1 1 、 1 2 c: F:
    [0023] , ΙΡΟ 1 5は第 1 , 第 2 第 5 のスタ ン ド （：圧延機：） ,
    [0024] 1 όは巻取り リ —ルである。 而していま第 5 スタ ン ド 1 5 にて本発明方法を適用するものとして説明すると、 1 7はこのス タ ン ド Ί 5を駆動するメ イ ンモータであ り 、 このメ イ ンモー タ 1 7 の回転速度を変更調節する ことによ り第 4〜第 5 スタ ン ド間の鐧帯 ST に加わる 張力が調整できるので、 第 5ス タ ン ドについてはこの メ イ ンモータ 1 7及びその制御回路 1 8が張力調整装 置とい う ことになる。 1 9はスタ ン ド' 1 5 の圧下位置、 2 0は該圧下装置 1 9の圧下位置を目標値に制御する ための制御回路であり、 これらによって Ε下位置制御 装置が構成される。 2 2'は第 5ス タ ン ド 1 5人側にお ける鋼帯の移動速度 検出するために第 4〜第 5 ス タ ン ド間に配置されたタ ッチロ —ル等よ りなる速度計、 2 1 は第 5スタ ン ド 1 5の入側に設置した厚み計であ り 、 この実施例では第 4 ス タ ン ド-出側板厚の目標値か らの偏差、 即ち厚み偏差 ^! が検出され、 この厚み偏 差 / I n に相応した電気信号が出力される。 なお速度計 としては第 4 ス タ ン ドのワ ーク ロ ールの回耘速度と鋼 帯 ST の先進率とに基いてその移動速度を算出する構 成と してもよい。 その他 5 0 a 、 3 0 t> は A / D (ァ ナ ロ グ/ディ ジタル） 変換器、 3 1 はメ モ リ 装置であ つて、 厚み計 2 1及び速度計 2 2 の各アナロ グ出力は A Z D変換器 3 0 a 3 0 夫々 に よ り ディ ジ タル信 号に変換されてメモ リ装置に入力させて記憶させ得る
    [0025] 〇 ？1 よ う にしてあり、 また 5 2は前述のサンプリ ノ、 、 滇 算の周期 毎にパルスを発するタイ ミ ング回路 δ 3及び 3 は制御回路 1 8、 2 0 へ与えるべき制御 信号を演算するための演算回路である。 この外、 各信 号の転送、 処理を制御するための CPU ( 中央処理装置。 図示せず：） が設けられているが 上述の各回路機能を この CPU 内のデータ処理にて杲たさせること として もよいことは勿論である。
    [0026] 而して本発明の制御が開始されると 厚み計 2 1 か らは厚み偏差 が， また速度計 2 2からは鋼帯の移 動速度が出力され これらは A D変換器 3 0 a、 3 0 b夫々にて タイ ミ ング回路 3 2から人力される パルスに同期してディ ジタル信号に変換される。 GPU は上記移動速度とサンブリ ングの周期 J t とから、 時 間 4 t 間に鋼帯 S T が移動した距離を求める。 そして この距離を単位長さで除して nm を得る。 この Jnm はメ モ リ装置 3 1 において、 そのサンプリ ング時に厚 み計 2 1 よ り得たデータを書込むべきメ モ リ エ リ アの 数 現わす。 メ モ リ 装置 3 1は厚み計 2 1 とスタ ン ド- 1 5 との離隔距離 単位長さで除した値以上の個数の メ モ リ エ リ ア πι m 2 m n (但し各メモリ エ リ ァは添字香号の小さいもの程上流側部分の、 まァこ大き いもの程下流側部分のデ—タ書込に使用すベく夫々割 付けるものとし、 メ モ リ エ リ 了 m i は厚み計 2 1 の位 置に割付けられる ：） を有しており、 nmを得た際のサ ンブ リ ング時点にて A D変換器 3 0 aから取込んだ 厚み偏差 ¾該サンプリ ング時点と これに先立つ サンプリ ング時点との間に厚み計 2 1 を通過した銅帯 · 部分についての厚み偏差を代表させる値としてメモ リ エリア m 1〜iiiJnmに書込む。 而して次のサンプリ ング 時点においても同様の処理 行う力 この時点での書 込対象となるメ モ リエリア数が であるとすると、 先のサンプリ ング時点にてメモリ エリア m 1〜！ n nmに 書込んだ厚み偏差 のデータは rij だけ添字番号 の大きいメ モ リ エ リ 了側へシフ トする。 即ちこのサン ブリ ング時点で厚み計 2 1から読込んだ厚み偏差のデ 一タを Ih'とするとメ モ リ エ リ 了！！！ 〜 m 4nm' の内容
    [0027] ^ ' に メ モ リ エ リ ア nijiijj + 1 〜 mJnir + nm の内容は となる。 斯かる処理を反復実行していく と、 制御開始後の所定時間絰過後にはメモ リエリ了 m i、 m 2 mn には各メ モリ ェリァに対応する 鋼帯部位の厚み偏差が書込まれた状態となる。 今厚み 計 2 1からスタ ン ド 1 5に至る距離が前記単位長の
    [0028] ii - 1 ：)倍であったとすると、 メ モ リ装置 3 1 の メ モ リ エリ了 m :i、 ni 2—— HI i mnには厚み計 2 1か ら前記単位長の〔 i 一 1 )倍〔但し i = 1、 2
    [0029] n の距離だけ離隔した鋼帯部位についての厚み偏差 情報 iiiが常に書込まれている状態〔第 2図 ） となつ ている。 つま り メ モ リ装置 3 1は鐧帯 S T の厚み偏差 についての ト ラ ッキング情報を保持している。 なお上. 記したメモリへの書込動作又は CPUにおける nm等の 演算はタィ ミ ング回路 3 2より発せられるパルスに同 期して行われる。 また時間の経過につれて、 メ モ リ装 置 3 1 に用意されたメ モ リ エ リ ア数より も、 新規に書 込まれるべきデータと既に書込まれたデータとの和が 大となるが古いデータから順に廃棄していくことは勿 さてタイ ミ ング回路 3 2が発するパルスに同期して 演算回路 5 3 3 4 も演算を行うがまず演算回路 3 3 では圧下位置制御装置及び 又は張力調整装置の応答 遅れを補正するための演算を行う。 求めるべき応答遅 れの補正値 ^ IG とするとこの は下記 (1)式で与え られ^ ) o
    [0030]
    [0031] - --（υ 但し、 4Hi、 JHi+u、 一 u、 ihi +v¾ 4hi-v ^ 1 〜 nの範囲で適宜に選択した添字香号 i、 u、 vにて 定まる i、 i ± u、 i ± v を添字番号として有するメ モ リ エリアよ り読出された厚み偏差のデータである。 また a 1、 a 2は定数である。
    [0032] なお上記定数 a a 2 は圧下位置制御装置及び/又 は張力調整装置の動特性によって決定されるものであ り、 予め詳細な動特性の測定 行い、 適宜に選択した i、 ¾ vについての a i、 a 2 を決定しておく。 また 上記（1)式は の 2次項まで考慮したものであるが、 その 1 次項までとしても、 ま 7"こ 3次項以上と してもよ い。 1 次項までを用いる場合は鋼帯の 3つの部位につ いての厚み偏差がデータ処理対象となる。 また 1 次項 までを用いる場合の 〔 lii + u- ilii-u / 2u ' は Jhiの差分を計算するための所謂中間差分であり、 該 中間差分に替えて前進差分又は後進差分を用いてもよ い。 このときの差分の式は 〔^lii +u- lii〕Zu 又 t 〔 hi— 一 U ) Zu · ίΐとなり、 鋼帯の 2つの部位 についての厚み偏差がデータ処理の対象となる。
    [0033] 更にメ モリ上の位置 i について説明を加えると、 i は第 5スタ ン ドよ り上流側にある位置が用いられる、 すなわち第 5スタ ン ドからみると未来の厚み偏差 （11 式の hi として用いる。 この上流側の位置 iは現在の 鋼帯速度でもって第 5スタ ン ド ' td 秒後に到達するメ モ リ の位置である。 これはフィ 一 ドフォ ヮ — ド制御の 目的の一つは圧下位置制御装置もし くは張力調整装置 の応答のむだ時間を補正することにあり、 このむだ時 間に相当した td 時間だけ未来の位置にある厚み偏差 制御に用いる。 したがって i は上記時間 と鋼帯 速度によって決定されるメ モ リ上の位置である。 u、 Vについても同様にしてサンプリ ング時間 /H と銅帯 速度によって決定される。
    [0034] 而して演算回路 3 では上述の如く して演算しァこ を用いて制御回路 2 0及び 又は 1 8へ与えるべき制 御信号 の演算を下記 (2)式にて行 う 。
    [0035] Δ Β. = Κ - AC (2) こ こにおいて、 Kは板厚、 変形抵抗等の圧延スケジ ユールと、 板厚制御方式 （張力調整によるか、 圧下調 整によるか又は双方によるか ） とによって定まる定数 であり、 各条件に応じて予め求めてお く。 上記 は タイ ミ ング回路 3 2からパルスが入力される都度算出 され、 算出される都度制御回路 2 0及び Z又は 1 8へ 出力され、 E下位置及び 又は鋼帯に加わる張力の調 整の制御に与える。
    [0036] 而して本発明方法においてはサンプリ ング、 演算、 従ってまた制御の周期となる時間 ^ ί ΐ を圧下位置制御 装置及び 又は張力調整装置の力 ッ トォフ周波数の周 期の 1 Ζ5 以下の範囲の値とすることが重要である。 こ れについて説明すると、 第 3図は圧下位置制御系、 張 力調整系の動特性の代表的一例 示すものであり、 振 幅， 位相遅れの周波数特性実測結果を表わしている。 振幅がその最大値の 、 即ち - 3 d B となる周波数の 値をカッ トオフ周波数 f c と称するが、 本発明者等の 種々の研究の結果、 と f cとの相対関係が板厚制 御効果を左右し、 をカッ ト オフ周波数 f c の周期 1 / f c の 以下に設定し 7"こ場合に良好な板厚制御 効果が得られることが明らかとなつ こ。 これは、 前掲 (1)式の右辺第 2項 第 3項で厚み偏差 ^! の 1 次微分、 2次微分を計算しているが、 これらの計算では誤差を 零とすることは事実上困難であ り、 大きな誤差が発生 することがままあるためである。 従ってこのよ うな大 きな誤差が発生した場合における圧下位置制御系、 張 力調整系の誤動作を防止する為には t を i Z f c の 以下にする必要がある。 - 以上のよ う に本発明方法は t^ i ZS f c という比較 的短い時間毎に圧延機入側での鋼帯の厚み偏差をサン プリ ングし、 この厚み偏差を圧延機迄鋼帯各部に対応 する よ う に ト ラ ッキングし、 ト ラ ッキングして 、る厚 み偏差に基いて同じ の周期で圧下位置、 張力の制 御を行うの'で応答遅れの問題がないことは勿論、 高周 波の板厚変動にも追随でき、 板厚制御精度は格段に向 上する。
    [0037] 第 4図は本発明の効杲 明らかにするために示した グラフであって、 第 4図 (ィ)は本発明方法に依った場合 における前記第 5 スタ ン ド 1 5 の出側板厚実測結杲を 示し、 第 4図 (口)は従来のフ ィ ー ド'フォ ヮ一 ド'方式によ る場合の 5 スタ ン ドのタ ンデム ミ ルの最終ス タ ン ド 〔第 5 スタ ン ド ：） の出側板厚実測結杲を示している。 この図から明らかな如く従来方法による場合は板厚 C 目標値 1. ϋ皿：） の最大値及び最小値の差が 2 7 m であったのに対し、 本発明による場合はこの差が 1 3
    [0038] -" 21 と半減し、 本発明方法の効杲が実証された。
    [0039] なお上述の実施例では第 5スタ ン ドにおける板厚制 υ ど Α c ？ I 御を行う こと としたが他のスタ ン ドにおいても同様に 実施し得ることは勿論である。 また本発明方法は 1 ス タ ン ドの リ ノミー シ ングミ ノレにお 、ても上述のタ ンデ厶 ミ ルにおけると同様に適用できるが、 この場合には巻 戻し リ -ルの回転速度調整装置が鋼帯の張力調整装置 として機能し、 またデ フ レクタ ロ ー ルの回耘数検出手 段をもって速度計とすることになる。
    [0040] 以上のよ う に本発明方法はス ト リ ップミ ルにて圧延 される鋼帯の板厚制御を極めて精細に行う ことを可能 とし、 その品位向上に優れた効果を奏する。
    [0041] ぺ : Λ'ΑΤΙΟ
    权利要求:
    Claims
    請求の範囲
    鋼帯 圧延する圧延機、 該圧延機のロ -ル間隔を調 整する圧下位置制御装置、 前記鋼帯に加わる張力を調 整する張力調整装置及び鋼帯の移動速度 検出する速 度計を備えたス ト リ ッ プミ ルにおいて、 圧延機の入側 に鋼帯の厚み偏差を測定するための厚み計を設け、 こ の厚み計の出力を、 前記圧下位置制御装置及びノ又は 張力調整装置の力 ッ トオフ周波数の周期の 以下の 範囲に在る一定時間 i t 毎にサンプリ ング検出し、 こ の検出値と、 速度計から得た鋼帯の移動速度とに基き、 厚み計と圧延機との間に存在する鋼帯部分における複 数部位についての厚み偏差を記憶し、 その記憶値の う ちの鋼帯速度に応じた 2以上の値を用いて前記圧下位 置制御装置及び Z又は張力調整装置を調節するための 制御信号を時間 毎に演算し、 この演算値を EE下位 置制御装置及び Z又は張力調整装置へ出力することを 特徵とするス ト リ ップミ ルの板厚制御方法。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0038365A1|1981-10-28|
    JPS5666315A|1981-06-04|
    EP0038365A4|1984-08-10|
    JPS6111127B2|1986-04-01|
    US4398254A|1983-08-09|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1981-05-14| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1981-05-14| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB |
    1981-09-30| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1980902123 Country of ref document: EP |
    1981-10-28| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1980902123 Country of ref document: EP |
    1986-01-27| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1980902123 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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