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    公开号:WO1981001805A1
    申请号:PCT/JP1980/000320
    申请日:1980-12-23
    公开日:1981-07-09
    发明作者:K Miura
    申请人:Mitsubishi Electric Corp；K Miura；
    IPC主号:B21B37-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 発明の名称
    [0003] 連続圧延機の負荷再配分制御装置
    [0004] 技術分野
    [0005] 本発明は多段式連続圧延機、 特に熱間連続圧延 機の一本の ス ト リ ッ プでの長手方向 に亘た る （ 以 下板内と い う ：） 負荷再配分制御方式、 さ ら に詳し く は、 圧下自動設定装置およ び圧延機主駆動制御 装置な ど を備えた多段式連続圧延機への圧延力配 分を所定の比率に維持し、 板内での'成品形状、 特' に平坦度の悪化を防止し或いは板内での特定圧延 機への圧延負荷の偏 り を抑制する た め の負荷再配 分制御装置に関す る も ので あ る 。
    [0006] 背景技術
    [0007] 連続圧延機での各圧延ス タ ン ドへの負荷 （ こ こ で言.う 負荷 と は圧延力を意味する ：） の配分は成品 形状の確保 ， 円滑な操業維持と い う 観点か ら極め.. て重要な課題であ る 。 こ の た め従来の連続圧延機 例えば熱間連続圧延機では、 この各，ス タ ン ド への 負荷配分が予め適正な比率と な る よ う に初期設定 計算 （ 材料嚙込前の設定 ） で予測的に定めてい る
    [0008] が、 材料圧延開始 （ 以下通板と い う ） 後の材料長
    [0009] 手方向に沿っての圧延力配分の監視 ， 修正に関 し
    [0010] ては適確な制御は行われていな かった。
    [0011] —方、 材料の圧延条件は、 材料側の要因 ， 圧延
    [0012] 機側の要因の双方に よ り材料板内で時々刻々 と変
    [0013] 化す る も のであ り 、 こ のた め各圧延機の負荷分担
    [0014] も 初期設定時か ら変動す る こ と は当然の こ と であ
    [0015] る Q
    [0016] こ の事情を第 1 図に示した従来の熱間仕上圧延
    [0017] 機の例によ り 説明する 。 図において、 1 は熱間仕
    [0018] 上圧延機の ヮ — ク ロ ー ル 、 2 は ノヽ *ッ ク ア ッ プ口 一
    [0019] ル、 3 は ロ ール開度自動位置決め装置、 4 は圧延
    [0020] 機主駆動速度制御系、 5 は ス タ ン ド間ル ー パ ー 、
    [0021] 6 はル ― パ一高さ 制御系、 7 は圧延力検出器 （ 口
    [0022] ー ド セ ル ：） 、 8 は ゲ ー ジ メ ー タ ー に よ る 自歯板厚
    [0023] 制御装置 （ R F AG C と い う ：） 、 9 は モ ニ タ 一 AG C
    [0024] 装置、 1 0 は高速 X 線 AG C装置、 1 1 は仕上圧延
    [0025] 機出側に近接して配置さ れる成品厚検出器、 S は
    [0026] 被圧延材料 （ ス ト リ ッ プ ） を示す。 第 1 図で、 ス
    [0027] ΟΛΊΡΙ ト リ ッ プ S は ス タ ン ド 力 ら F7ス タ ン ド へ順次嚙 込ま れ、 そ の結果各ス タ ン ド の ロ ー ド セ ル 7 に は
    [0028] 予め予測さ れた圧延力 P iが発生する 。 ス ト リ ッ プ
    [0029] S 力 各 ス タ ン ド に嚙込む と 、 各 ス タ ン ド に設け ら
    [0030] れた R F AG Cが作動 し、 各 ス タ ン ド出側板厚を通
    [0031] 板初期の記憶値 （ ロ ッ ク オ ン値と い う ） に維持し
    [0032] よ う と し、 又、 ス ト リ ッ プ S が成品厚検出器 1 1
    [0033] に到達する と 更に モ ニ タ 一 AG C装置 9 お よ び高速
    [0034] X線 AG C装置 1 0 が作動し、 最終成品板厚を所定
    [0035] の絶対板厚に保持す る よ う に制御 る 。 又、 ス タ
    [0036] ン ド 間の張力を一定に保ち、 かつ ス タ ン ド 間 の マ
    [0037] ス フ 口 — を定常的に—定 と す る た め に、 ル ー ノヽ0 —
    [0038] 5 があ り 、 ル ー パ 一高 さ 制御系 6 に よ り 各圧延機
    [0039] 速度制御系 4 の微調整を行っている 。
    [0040] さ て、 上記のよ う に熱間仕上圧延は進行す るが、
    [0041] 仕上 ス タ ン ド の入側材料には熱放散な どに よ る温
    [0042] 度降下があ り 、 板の尾端に近いほ ど材料温度は低
    [0043] 下する。 一方、 仕上出側材料温度制御 （ 圧延機の
    [0044] 加速や圧延機間注水な どに よ り 制御さ れる ：） の結
    [0045] 果、 最終ス タ ン ド附近の板温度はほ 一定に保た
    [0046] Oi PI
    [0047] 、 れ る た め 、 前半 ス タ ン ド に お け る 材料塑性係数は 上昇し、 圧延力 も 大き く な る 。 第 2 図は任意に抽 出 した材料の仕上ス タ ン ド 入側およ び出側温度の 実測例であ る 。 入側材料の先端 ， 尾端間には約 — 1 0 0での温度差があ り 、 こ れに よ る圧延力の増加 は ミ ルで約 4 0 0 T 0 nで あ り -、 初期嚙込時め圧延 力か ら約 2 0 %の増加と なっている 。 一万、 出側 温度についてはその変化巾は約 2 0 °Cで、 この結 果圧延力変化は約 1 0 ^で あ る 。
    [0048] 又、 AG Cの動作について考察する と 、 例えば RF AG Cは、 各ス タ ン ド で各々独立して板厚制御を行 な う ため、 ス タ ン ド間相互の負荷バ ラ ン スは考慮 していない。 第 3 図は R F · AG Cの原理を示すブ ロ ッ ク 図であ り 、 図中 3 1 は圧延機特性、 3 2 は ミ ル伸び率 （ ミ ル弾性定数の逆数 ：） 、 3 3 はチュー ニ ン グ率、 3 4 は ロ ッ ク オ ン値記億器、 3 5 はゲ イ ン （ 影響係数 ） 、 3 6 は圧延機の圧下自動位置 設定装置特性モ デル で あ る 。 本シ ス テ ム で は圧延 璣本体を弾性体と み な し 、 圧延力 P に よ る ミ ル ハ ウ ジ ン グの伸び （PZM )を圧下位置 （ S を修正す る こ と に よ り 補償 し 、 圧延機出側板厚を 一定に保 つよ う に構成 さ れ る こ と は周知で あ る 。 こ の シ ス テ ム 中、 第 3 図の符号 3 3 の は チ ュ ー ニ ン グ率 と 呼ばれ る 正の常数で あ り 、 .こ れ力 1 に近い ほ ど ミ ル の伸びを完全に吸収 し最終出側板厚を一定に 保つ能力が高い こ と にな る 。 し 力 > し な 力； ら こ れを 1 に選べば例えば前述し た入側板温度降下に.よ る 圧延力上昇を 更 に助長す る こ と に な り （ R F ' AG C で は圧延力が堉加すれば こ れに応 じて圧下開度を 小さ く す る よ う に制御す る た め、 '圧延力は一層大 き く な る ：） 圧延力配分の観点か ら ぐ 1 と し て使 用 さ れる のが通常であ る 。 即ち、 R F ' AG C ;^'動作 す る場合そ の チ ュ ーニ ン グ率 の選定に よ り 各 ス タ ン ド間 の圧延力配分は変動す る 。 更に、 又最終 出側厚検出器か ら の フ ィ ー ド バ ッ ク 制御を'考 え る と後段 ス タ ン ド では、 厚み偏差を高速に吸収する た め に、 高速応答特性に比重を おいた制御であ る の に対し、 前半 ス タ ン ド で は信号検出の無駄時間 ( 輸送遅れ ） の た め制御ゲ イ ン は上げ ら れずゆつ く り と し た制御 と なってい る 。 こ の た め例 えば初 期設定計算の誤差が大き い と、 後半ス タ ン ド で の
    [0049] 圧延力上昇にな り 易 く 、 しカゝ も その配分比は フ ィ
    [0050] 一 ドバッ ク ゲ イ ンの選定に依存する こ と にな り 、
    [0051] ゲイ ン の値に よ って各ス タ ン ド圧延力が変動する
    [0052] こ と に な る 。 例えばフ ィ 一 ド ノ ッ ク が最終 ス タ ン
    [0053] ド F7に集中し た と し、 設定計算誤差が 200 （0·2 mm ミ ル定数 600 To n nm，材料塑性係数 5 00
    [0054] T 0 n/mm と すれば、 F7の圧延力上昇は約 0.2X(600
    [0055] + 5 0 0 ) = 220 To nとな り 許容で き る値ではない,
    [0056] こ の よ う に連続圧延機の各圧延機への負荷配分— は圧延の進行に伴い板内で次第に変化する も ので
    [0057] あ り 、 こ の よ う な負荷配分の変動を放置する と最
    [0058] 終成品の形状 （ 平坦度 ：） の悪化、 或いは特定ス タ
    [0059] ン ドへの負荷集中を引起こ して成品々質の劣化を
    [0060] も た ら す上、 圧延機操業能率の向上に対しての阻
    [0061] 害要因と な って い た 。 .
    [0062] 発明の開示
    [0063] 本発明は上記した従来の も のの欠点を除去する
    [0064] た め にな さ れた も ので、 板内長手方向に沿っ ての
    [0065] 各圧延機間の圧延力配分を所定比率に制御し、 そ
    [0066] -BUREA
    [0067] ΟΛ1ΡΙ れに よ り 特定ス タ ン ドへの圧延力集中や成品形状 の悪化を防.止す る よ う に した負荷再配分制御装置
    [0068] を提供する こ と を 目的 と して い る 。
    [0069] 本発明によ れば材料の長手方向、 全長に亘つて
    [0070] 圧延力の ス タ ン ド間配分は所定の比率に維持さ れ、
    [0071] 成品の形状悪化 ， 特定 ス タ ン ドへの圧延力集中 と
    [0072] いった現象を避け る こ と が可能であ る 。 又、 本発
    [0073] 明の方式を適用すれば、 AG C制御側 も 負荷バ ラ ン
    [0074] ス維持の責務か ら解放され、 チ ュー ニ ン グ率 ， フ
    [0075] ィ 一 ド ノ ッ ク ゲイ ンな どを最適に選択する 乙 ヒ が
    [0076] で き る ので、 例えば ス キ ッ ド マ 一 ク な ど に対する
    [0077] 制御効果は改善さ れ板厚精度を向上さ せる こ と が
    [0078] 可能であ る。 その他本発明の適用によ る効果は品
    [0079] 質改善 ， 操業度向上の多面にわた り 著しい も のが
    [0080] あ
    [0081] 図面の簡単な説明
    [0082] 第 1 図は従来の熱間連続仕上圧延機の制御系を
    [0083] 示す図、 第 2 図は熱間仕上圧延機入出側の材料温
    [0084] 度の温度計に よ る実測チ ャ ー ト例を示す図、 第 3
    [0085] 図はゲ ー ジ メ ータ方式によ る AG C制御系ブ ロ ッ ク
    [0086] O PI 図、 第 4 図は熟間仕上圧延機の圧延力配分パタ ー ンの グラ フ を示す図、 第 5 図は負荷再配分制御装 置の実施例を示す構成図である。
    [0087] 発明を実施するための最良の形態、
    [0088] 以下本発明の実施例を詳細に説明する。
    [0089] 負荷再配分制御の重要な こ と は、 圧延力配分の 変動に基づく 板内での成品形状劣化を防止する.こ と であ り 、 こ のた めには各圧延ス タ ン ドでの圧延 力変化分が相互に一定の関係を保つ こ とが必要で あ る。 こ の圧延力.変化のス タ ン ド間相互関係と し ては例えば、 相対ク ラ ウ ン量の考え方を用いる こ とがで き る。 成品形状の平坦度の異常は、 板の巾 方向での伸率不均一によ る も のであ り 、 巾方向の 伸率不均一は板の内部応力を発生さ せ、 それが一 定の限界を越える と耳波や中伸びな どの形状'不良 へと至る。 この平坦度が良好と な る条件を扳中央 部およ び板端部の伸率が等しいこ とで表わすと、 次の（1)式に示す相対ク ラ ゥ ン一定方式が導かれる こ とは公知であ る。
    [0090] C r .i - 1 C r i
    [0091] (l) h i h i
    [0092] OMPI 但 し、
    [0093] c
    [0094] ス タ ン ド出側板の相対ク ラ ゥ ン量、
    [0095] h i
    [0096] Cr i一 i - hc i -i— he i -i : ( i -i) ス タ ン ド出 側 板ク ラ ウ ン、
    [0097] Cr i = hc i— he i : i ス タ ン ド 、 h i -i = ( h c i—1 +hei— .Z2： ( i— 1 ) ス タ ン ド出 側平均板厚、 h i = (hci + he i / 2 ： i ス タ ン ド出側平均板厚、 h c i— i , hc i : ( i -i )， iス タ ン ド 出側の板断面
    [0098] ' 中央都板厚、'
    [0099] h e i— i, he i : ( i - i〕 iス タ ン ド出側の板端都 板厚、
    [0100] こ の各ス タ ン ド出側板ク ラ ウ ン Cr iは圧延力 ， 口
    [0101] ー ル ク ラ ゥ ン ， そ の他圧延条件によ り 決定 さ れる も ので あ り 、 そ の関係式は 、 熱間圧延では例えば
    [0102] 次の （2)式で近似さ れ る 。
    [0103] Cr i = p i · P i— a C B i · RCB i— ^CWi - R c i - i · P B i (2) 但し、 Pi: 圧延力、 PB i : ベ ン デ ィ ン グ力、 RCB i ： ノ ッ ク ア ッ プ ロ ー ル ク ラ ウ ン 、 Rcwi ： ヮ
    [0104] -BUREAU
    [0105] , ' OMP1 _ 一ク ロ ー ソレ ク ラ ウ ン 、 αΡ 1 , CB 1 , CTWl , B 1.
    [0106] ： 圧延条件に よ り 定ま る 係数。
    [0107] 先に熱間仕上圧延機の制御で説明 し た よ う に各 圧延機の圧延力は板内 で変動す る が、 こ の変化は (2)式カ ら も 明 ら かな よ う に各 ス タ ン ド 出側板ク .ラ ゥ ン Cr iを変化さ せ、 こ の結果そ の相対ク ラ ウ ン Cr i/h i も 圧延開始時の値か ら変化す る 。 こ の時， 相対ク ラ ウ ン量が ス タ ン ド相.互で無関 ·係に変動す れ ば、 ひ）式の形状維持条件を満た し得な い こ と は 明 ら かであ る 。 従って板内での成品形状維持の条 件は次の（3)式と な る 。
    [0108] C 1― Cr i
    [0109] △ ( つ =△ ( ) h i一 (3 h 但し 、 △ は圧延開始時 （ 以下初期値 と い う ：） か ら の変化量を意味する 。 (3)式を圧延力 と 関係づけ る のは（ 式であ る が、 （2) 式の う ち板内での ロ ール ク ラ ウ ン （ RCBi , Rcwi の変化は無視で き る 。 又、 ロ ー ル ベ ン ダ ー値 も一 本の材料について は通常一定であ る カゝ ら 板ク ラ ゥ ン Cr iの変化は主と し て圧延力変化に よ り 決定 さ れ る 。 即ち、 （4)式と な る
    [0110] △ C r i = p i '厶 P (4) 通常の熱間圧延では各 ス タ ン ドで の自動板厚制御
    [0111] の結果、. 各 ス タ ン ド出側板厚は ほ 一定に保たれ、 かつ出側板厚変化が（3) ^に与え る影響 も 小さ い。
    [0112] 又、 （4)式の右辺の係数 p iは圧延力に よ る 圧延機
    [0113] ロ ール のた わ み係数であ る が、 こ の値は圧延機諸
    [0114] 之が等し ければほ ヾ等しい値を示すた め (3)式は次
    [0115] の（5)式に簡略化 さ れ る 。 · -
    [0116] △ P i— ΔΡ i
    [0117] (5)
    [0118] h h i 即ち、 板内での形状劣化を昉止する た め の圧延力
    [0119] 配分制御の基本式と して（3)式又は こ れを簡略化し
    [0120] た（5)式を用いればよ い こ とが明 ら 力 と な る。 （3)〜
    [0121] は）式を形状維持条件と する た め の前提と して圧延
    [0122] 開始時点 （ 初期時点 ：） の圧延力配分に よ り 正しい
    [0123] 形状が得 ら れている こ と を仮定したが、 こ れは初
    [0124] 期設定計算若し く は通板直後のオ ペ レ ー タ 一手動
    [0125] 介入 に よ り 実現 さ れ る も ので あ り 、 そ の後、 負荷
    [0126] ΟΜΡΙ 再配分制御が実行開始さ れる も の と してい る 。
    [0127] さて、 上記に成品形状を保った め の負荷配分制
    [0128] 御基準式を示したが、 こ の基準式は主に後半数ス
    [0129] タ ン ド につ い て適用 さ れ る も ので あ り 、 前半ス タ ン ド に対しては別の基準式を適用する 。 こ れは前 半 ス タ ン ド において は材料板厚が厚いため圧延材
    [0130] 料のメ タ ル フ ロ ー （ 横流れ ） に よ り 内部歪が吸収 さ れ、 平坦度は悪化し な いた め で あ り 、 こ の条件
    [0131] 下にあ っては（1)式の相対ク ラ ゥ ン一定の条件は成
    [0132] 立する 必要はな く 、 むし ろ圧延機圧延荷重の限度- およ び圧延穩主駆動電動機 ト ル ク限界な ど の範囲
    [0133] 内で圧延操業を安定に維持する ため の圧延力配分 が決定 される べ き で あ る 。 従って前半ス タ ン ド に おけ る 負荷再配分基準式の満すべき条件は、 圧延
    [0134] 力を各 ス タ ン ド に圧延機能力に応じて極力均等に
    [0135] 分配し、 特定ス ダン ドへの圧延力集中を避け る こ
    [0136] と であ り 、 例えば次の（6)式を適用する こ と がで き
    [0137] る o
    [0138] ΔΡ i一 1 ΔΡ i
    [0139] (6)
    [0140] P i— 1 9 0 P i o
    [0141] O P 但し、 ΔΡ i — ΔΡ i： ( i - , (i) ス タ ン ド の初期値 か ら の圧延力変化分、 P i - 1 , 0 , P i 0： (i — ， (i) ス タ ン ド の圧延力初期値。
    [0142] (6)式は各圧延機の負荷変化分を初期負荷配分比に よ り 再配分する こ と であ り 、 一方、 初期負荷配分 は操業性 ， 各圧延機の能力な どを考慮して決定さ れてい る も の であ る 力 ら 、 こ の万式に よ れば操業 者の 「負荷配分」 の意図に沿った再配分制御と す る こ と 力 sで き る 。
    [0143] 前記に負荷バ ラ ン ス を制御す-る基準と して（3)又 は（5)式に よ る も の と （6)式によ る も の と の二種類の 方式を示したが、 実際の圧延機への適用について は こ の二種類の万式を材料の圧延諸之に基づいて 組合せて適用す'る方式が好ま しい。 前半ス タ ン ド には主に（5)式を適用 し、 後半ス タ ン ド には主に（6) 式を適用する が、 その両式の適用境界を何番目の ス タ ン ド にす る かについて は圧延材料の寸法 ， 鋼 種な どによ り 決定する 。 又、 （5)式 ， （6)式に対して も操業条件に基づ く 補正係数を導入し て次の（7)式 とする。
    [0144] 但し、 ^〜 k e ： 前半ス タ ン ド負荷配分補正係数、 m 〜 mn： 後半 ス タ ド負荷配分補正係数、 Ά ： (5)式 ， （6)式の適用境界 ス タ ン ド番 号、
    [0145] n ： 最終ス タ ン ド番号、
    [0146] 1^〜1^ e , m 〜 mnは各々 （5)式 , (6)式の基準式にお け る ス タ ン ド間比率を一定の範囲内で修正す る ため の係数 （ 1 に近い正数 ） であ り 、 板寸法 ， 鎖種な どの操業条件に合わせ最適値を決定し、 層別化.し て記億してお く 。
    [0147] 上記の記載で特定 ス タ ン ドへの圧延力集中を防 止し、 又、 最終成品形状を維持す.る た めの圧延力 再配分比率を演算する基準式を明 ら かに し たが、 次に連続圧延機の各圧下位置を修正して上記の圧 延カ再配分を実現する た めの圧下位置 （ ロ ー ル開 度 ） 修正量を計算す る には、 例えば影響係数に基 づ く 圧延平衡万程式を利用 して決定する 。 ミ ル圧 延万程式と して次の（8)〜 ^の モ デ ル式を使用する。 h i =h.i (S i ,H i , t b i , t f i , k i , ^ i ; …… (8) t b i = t f i— 1 (9)
    [0148] H i =h i- 1 …… i=S i +— + ε i …… 0¾
    [0149] Mi
    [0150] P i=P i (k i ,Wi ,Hi , h i …-"
    [0151] 0¾式はゲー ジ メ ー タ 一式 ， 式は圧延荷重モ デ ル であ り 、 例 えば シ ム ス （ S i m s )な ど に よ る公知の モ デ ル式力 sあ る 。 但し、 h i: i ス タ ン ド 出側板厚、 S i : ロ ー ル開 度、 Hi ： 入側板厚、 ' tb i ， t f i : 後方、 前 方張力、 k i ： 平均変形抵抗、 μΛ ： 摩擦係 数、 P i : 圧延力、 Mi : ミ ル弾性係数、 e i ： ゲー ジ メ ー タ ー補正項、 Wi ： 板巾 。
    [0152] こ の負荷再配分制御は後'述するサ ン プ リ ン グ制御 万式で実行さ れる が、 上記の圧延平衡方程式は縮 め て短時間 （ 1 サ ン プ リ ン グ期間 ） で の変化分に 対して適用 さ れる か ら そ の間の平均変形抵抗 k i , 摩擦係数 , お よ び板巾 Wiの変化は無視で き る 。 又、 熱間圧延におい てはル ーパーに よ る張力制御 が行われ る た め前方 ， 後万張力 t f i , t b i の変化 も 無視で き る 。 こ の点を考慮に入れて （8) , 式の 変化分を求め る と次の ^ , CM)式と な る。 d Ο h IX d 0 丄丄
    [0153] ΔΡ i AS i + (— ^ i -ΔΗ
    [0154] 5H
    [0155] ΔΡ i = C— i ·ΔΗ ί + (— - J - Ah i
    [0156] d H 1 d . 1 又、 M式よ り
    [0157] ΔΗ i=Ah i-1 …な$ 但し.、 Ah i ,ΔΗί ：入出側板厚の微小変化分 △ S i : ロ ー ル開度の微小変化分、 f d P
    [0158] 3 S i , d i f dU i t ( d÷ . ：影響係数
    [0159] ( i ス タ ン ド ：）
    [0160] ^式を ^ , 04)式に代入し、 第 1 ス タ ン ド か ら第 n ス タ.ン ドへと順次整理してゆけば、 各ス タ ン ド出 側板厚変化 Ah iお よ び圧延荷重変化 ΔΡ iは いずれ も 前方 ス タ ン ド又は 自 ス タ ン ド で の圧下位置変化 お よ び第 1 ス タ ン ド入側板厚変化△¾ の関数 と し て次の ^ , な ）式の よ う に整理す る こ と がで き る 。
    [0161] Hi
    [0162] 但し 、 a i j , b n j , i j , n は全て ， 式に示
    [0163] さ れ る 各 ス タ ン ド の影響係数に よ り 計算可能な係
    [0164] 数であ り 、 材料圧延 ス ケ ジ ュ ール が定まれば、 圧
    [0165] 延乇 デル式な ど を用 いて計算可能で あ る 。 又、 な7)
    [0166] 式の圧延力変化分について は （4)〜 ）式 と 混同 し な
    [0167] い よ う S uf f i x r を 附し た 。
    [0168] ' さ て 、 α$ , α 式の平衡方程式を用 いて圧延力再
    [0169] 配分制御を実行する た め の計算式を 7 ス タ ン ド式
    [0170] Ο.'ΛΡΙ 連続熱間圧延機を例に と って説明する 。
    [0171] 圧延力再配分の基準式と してひ）式を使用す る も
    [0172] の と し 、 後半 3 ス タ ン ド に（5)式の方式を採用すれ
    [0173] ば、 （7)'式は次の ^式 と な る 。 '
    [0174]
    [0175] 今第 4 図において 4 1 の （ P1() , Ρ20- Ρ70; は 初期
    [0176] 圧延負荷パ タ ー ン であ り 、 通板後、 形状良好な時
    [0177] 点での圧延負荷パ タ 一 ン を記億 し た も の と す る 。
    [0178] 又、 圧延が進行し、 現状の負荷パタ ー ン を 4 2 の
    [0179] c Pi , Ρ2 - ρ7 と し、 こ れに対し確定すべ き負荷
    [0180] 再配分の 目標負荷パタ ー ンを 4 3 の （ ΡιΓ , P2 r
    [0181] P7r ) と する 。 こ こ に定義した 3 つの負荷配分パ
    [0182] タ — ン相互の変化量を次の ^ , , ^式で定義す
    [0183] る 0
    [0184] ΔΡ i=P i P i 0
    [0185] ΔΡ i r=P i— P i r
    [0186] ΔΡ i o = P i— P i ο=ΔΡ i +ΔΡ
    [0187] OHPI
    [0188] V 、、 0 伹し ゝ i = 1 〜 7
    [0189] ^式に示し た iあ る いは （ ΔΡι，厶 Ρ2 … ΔΡ7 ) は 初期負荷パ タ 一 ンか ら 負荷再配分目標バ タ ー ン へ の圧延力変化分であ り 、 こ れは 08)式の圧延力再配 分基準式を満足す る 必要があ る 。 ^式で は ΔΡ i の 絶対値は定ま ら ないた め （ 相互比率の みが定 ま る：) 新 し いパ ラ メ 一 タ xpを 用いて ^式を次の ¾式で表 わす。
    [0190] ΔΡ i = xp - k iPi 0 ( i = i〜7) 但し、 6 , 7 の時 kiは次の ^式で定義す る
    [0191] , ,m 1 h 1 P50
    [0192] k l =k5 ~ (,-^— ( 1=6 , 7；
    [0193] m5 h5 P l o 一方、 ^式の AP i r は現状の負荷パ タ 一 ン ょ り 負 荷再配分目 標貪荷パ タ ー ン ま での各 ス タ ン ド にお け る 圧延力修正分で あ り 、 7)式の APir と 一 致す る 必要力 あ る 。
    [0194] ^ ， ^式よ り 、
    [0195] ΔΡ i r = ΔΡ i o— xp · k i · P i o
    [0196] OMPI 但し 、 （ i = 1 〜 7 )
    [0197] ¾ ， 式の厶 P i r は こ れ力 > ら 修正し よ う と す る各
    [0198] ス タ ン ド の圧延力変化分で あ る が、 こ の圧延力変
    [0199] 化に際 し て最終出側成品板厚は常に与 え ら れた 目
    [0200] 標値 と な る よ う に制御す る こ と が'成品板厚品質を
    [0201] 維持 ， 向上 さ せ る 上で望ま しい こ と で あ る 。 例え
    [0202] ば最終 ス タ ン ド 出側の厚み検出器に よ り 現状板厚
    [0203] h7の 目標扳厚か ら の偏差が△!! Xと 測定さ れれば
    [0204] 式に よ る圧下開度変更は最終 ス タ ン ド 出側扳厚変
    [0205] 化量 Ah n ( n = 7 ：) 力 5 — Ah x と な る よ う に制御す
    [0206] べき であ る 。 従って W式左辺に ^式を代'入 し、 $
    [0207] 式の う ち の厶 h7 ( Ah7 =一 Ahxとする ) の式 と 連立
    [0208] さ せ る と 、 次の ^式を得 る 。 、
    [0209]
    [0210] a7iASi a72AS2-i ha77AS7 或いは行列演算で表わせば次の ^式 と な る
    [0211] O. PI Zな 11 0——
    [0212] 、 ·
    [0213] な 21 az 、
    [0214] 1 、 、
    [0215] 、
    [0216] ヽ
    [0217] 、
    [0218] 71 O 72 - - a7i ¾72
    [0219] 従っ て 、 ASi … AS7 お よ び xpの値は 次の ^式に よ り 求め る こ. と 力 で き る 。
    [0220] 即 ち 、 式に よ り 求 め ら れ る ASi〜 AS7 を 用 い て 各 ス タ ン ド の圧延口 一 ル開 度を修正すれ ば、 圧延 力再配分の結果は .目標比率 ^式を満.足し、 圧延力 再配分制御を実行する こ と が可能であ る 。 同時に 又、 最終 ス タ ン ド 出側板厚は現状の誤差 Ah Xを打 ち消すよ う に修正され成品板厚 も 目標値に維持す る こ と が可能であ る 。
    [0221] 以上説明 し た本発明の具体的な実施例を第 5 図
    [0222] の 7 ス タ ン ド式熱間仕上圧延機の例およ び第 6 図
    [0223] に示す—フ ロ ー チ ヤ一 ト に よ り 説明する 。
    [0224] 第 5 図において 、 5 1 は熱間仕上圧延機の 7 —
    [0225] ク ロ ー ル、 5 2 は ノヽ' ッ.ク ア ッ プ ロ ール、 5 3 は 口
    [0226] 一ル開 自動位置決め装置、 5 4 は圧延機主駆動
    [0227] 速度制御系、 5 5 〖ま ス タ ン ド間ルーパー、 5 6 は
    [0228] ル ーパ ー高 さ制御系、 5 7 は圧延力検出器 （ ロ ー- ド セ ル ：） 、 5 8 は R F · AG C装置、 5 9 は X線 AG C
    [0229] 装置、 6 0 は成品板厚検出器、 6 1 は本発明によ
    [0230] る負荷再配分制御装置、 6 2'は圧延機セ ッ ト ア ツ
    [0231] プ用計算機、 S は被圧延材料を示す。 上記負荷再
    [0232] 配分制御装置 6 1 のハ ー ド ウ ェ ア と し て は 、 小形
    [0233] 計算機を用い る こ とが望ま しいが、 こ れに限定さ
    [0234] れ る も の で は ない。 被圧延材料 S 力 S ス タ ン ド に
    [0235] 近づ く と セ ッ ト ア ッ プ用計算機 6 2 は粗素材 （ 粗
    [0236] ミ ル圧延後の材料 ：> の寸法 ， 温度実測値な ど に基
    [0237] づき数式モ デルを用いて仕上圧延機各 ス タ ン ド の
    [0238] O.V.PI く ノ 圧延反力 ， 材料の圧延口 ールに対する先進率その
    [0239] 他を予測し、 各圧延機の圧下開 κ , 圧延 α —ル速
    [0240] 度 ど'を決定し プ リ セ ッ ト する 。 こ の際本発明の
    [0241] 実施例では セ ッ ト ァ ッ プ計算機は同時に )式の演
    [0242] 算に必要な影響係数 i j ， a i j' , /3 ， b i の値を計
    [0243] 算機内のモ デル式な どか ら算出 し、 又負荷再配分
    [0244] 制御装置 6 1 に必要な各 ス タ ン ド 出側板厚絶対値
    [0245] h iおよ びその他板巾 ， 銷種な どの圧延諸之と 共に
    [0246] デ ー タ と し て負荷再配分制御装置 6 1 に伝送する
    [0247] ( 第 6 図に示す ス テ ッ プ 1 ) 。 こ の制御装置 6 r
    [0248] 'は受信した圧延材料諸之 （ 板厚 ， 板巾 ， 鋼種 ：） に
    [0249] 基づき ^式の負荷再配分基準式の係数な どを選定
    [0250] する （ 第 6 図に示すス テ ッ プ 2 ：) 。 被圧延材料 S
    [0251] 力 s カ> ら F2… F7の各 ス タ ン ド へ順次嚙込む と R F ·
    [0252] A G C装置 5 8 は当該ス タ ン ド出側板厚の初期値を
    [0253] 基準値と し て記億し板厚制御を開始する 。 又、 ス
    [0254] ト リ ッ プ S が成品板厚検出器 6 0 に到達する と、
    [0255] オ ペ レ ー タ は形状 （ 平坦度 ) の良 Sを判定し必要
    [0256] に応 じて圧下開度若し く は 口 一ルベータ 一を修正
    [0257] し、 形状を良好に保つ。 こ の時点で各圧延ス タ ン
    [0258] O.V.PI ド の圧延力は初期負荷配分バ タ 一 ン ； P i oと して 負 荷再配分制御装置 6 1 に記憶さ れ （ 第 6 図に示す ス テ ッ プ 3 ) 、 負荷再配分制御が開始される 。 こ の制御はサ ン プ リ ング制御で実施さ れ各サ ン プル サ イ ク ルの最初に各ス. タ ン ド圧延； Piおよ び検出 器偏差 Δίιχを読取 り （ 第 6 図に示す ス テ ッ プ 4 式に基づき圧延負荷再配分のた め の圧下位置修 正量 AS i ( i = 1 〜 7 ) を計算する （ 第 6 図に示 すス テ ッ プ 5 、 6 ) 。 こ こ に 式の演算に必要な △Hi ( 入側板厚偏差 ） は粗圧延機での測定値を— 予め負荷再配分制御装置 6 1 の メ モ リ 内に記億し てお き 材料の圧延に タ イ ミ ン グを合わせて使用す る α
    [0259] 圧下位置修正値は、 F1→ F2→…― F7と材料の移動 速度に タ ィ ミ ン'グを合わせて 自動位置決め装置 53 に出力 さ れ （ 第 6 図に示すス テ ッ プ 7 ：) 、 圧下位 置修正'が行われ る が、 そ の結果圧延力配分は第 4 図の Pi力 > ら ？ 11"のパ タ ー ンへと 変更 さ れ る 。 こ の 圧下位置修正に よ る板厚変更点が検出器 6 0 に到 着する 時刻で こ のサ ン プ リ ン グサ イ ク ルは完了し、 次の サ ン プ リ ン グサ イ ク ルに移 り 、 以後材料 S が ス タ ン ド を抜け る まで こ の サ ン プ リ ン グが反復 さ れ る こ と にな る 。 負荷再配分.制御 6 1 は最終ス タ ン ド出側板厚を も 一定に保つ機能を有する が、 影響係数の誤差吸収の 目的で X線 A G C制御系 5 9— は残 さ れて い る 。 しか し そ の機能は も はや負荷再 配分制御装置 6 1 の補助手段にすぎない。
    [0260] 又、 本発明では説明のた め、 圧延負荷基準式と して （3) , (5) , (6) , (7)式 を用 いたが、 基準式は こ れ ち に限定さ れ る も ので はな く 、 これに類似す る方 式について も 特許請求の範囲に包含さ れる 。
    [0261] 産業上の利用可能性 _ こ の発明は熱間仕上連続圧延機に限 らず、 他の 連続圧延機例えばタ ン デ ム コ ー ル ド ミ ル に も 適用 で き る も ので あ る 。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    (1)多段式連続圧延機において、 板内での各圧延 機への負荷再配分比率を定め る た め、 負荷再配分 基準記憶装置を備え、 こ の装置に よ り 一本の扳内 での成品形状悪化若し く は特定 ス タ ン ド への圧延 負荷集中を防止する た め の各 ス タ ン ドへの庄延カ 再配分基準を記億し、 又前記連続圧延機は圧延力 再配分基準に基づいて圧下位置修正量を演算する 圧下修正量演算装置を備え、 こ の装置によ り圧延 力再配分基準を満し、 かつ最終出側成品板厚が目 標値と な る よ う な圧下位置修正量を演算し、 こ の 演算結果に基づいて圧延 π —ル開度を修正する こ と によ り 、 材料板内で常に所定の圧延力配分が実 現さ れる よ う に構成される こ と を特徵と す る連続 圧延機の負荷再配分制御装置。
    (2)負荷再配分基準と し て各圧延機の圧延力 P iの その初期基準値 P i 0か ら の相対変化 i /P i o が 各 ス タ ン ド 間で所定の比率を満たすよ う に演算さ れる こ と を特徵と する特許請求の範囲第 1 項記載 の連続圧延機の負荷再配分制御装置。
    (3)負荷再配分基準と して各圧延機出側の相対ク .
    ラ ゥ ン量の変化分△ ( C r i Zh i. ) 力 各 ス タ ン ド間で
    所定の比率を満たすよ う に演算さ れる こ と を特徵
    とする特許請求の範囲第 1 項記載の連続圧延機の
    負荷再配分制御装置。
    (4)負荷再配分基準と して各圧延機の圧延力変化
    分 ΔΙ のその出側板厚 h iに対する比 （ΔΙ /Ίι Πが、
    各ス タ ン ド相互で所定の比率を満たすよ う に構成
    さ れる こ.と を特徵と する特許請求の範囲第 1 項記
    載の連続圧延機の負荷再配分制御装置。 '
    (5)負荷再配分基準と して前半ス タ ン ド で は特許
    請求の範囲第 2 項の条件を満た し、 後半ス タ ン ド
    では特許請求の範囲第 3 項又は第 4 項の条件を満
    たすよ う に構成さ れる こ と を特徵と する特許請求 >
    の範囲第 1 項記載の連続圧延機の負荷再配分制御
    (6)負荷再配分基準と し て特許請求の範囲第 2 項
    から第 5 項の各ス タ ン ド 間負荷再配分規準の任意
    の 1 項を満足し、 同時に最終ス タ ン ド出側板厚を
    目標値と する た め に最終出側板厚を所定量変更す
    ノ る よ う に演算 さ れ る こ と を特徴 と す る特許請求の
    範囲第 1 項記載の連続圧延機の負荷再配分制御装
    £4 _ oy. i
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    同族专利:
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    GB2076327B|1984-08-15|
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1981-07-09| AK| Designated states|Designated state(s): BR DE GB US |
    1982-03-25| RET| De translation (de og part 6b)|Ref document number: 3050175 Country of ref document: DE Date of ref document: 19820325 |
    1982-03-25| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 3050175 Country of ref document: DE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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