JP2001321811A - Thickness control method in continuous rolling mill - Google Patents
Thickness control method in continuous rolling millInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 応答性と制御精度に優れると共に、張力変動
を引き起こさないような連続圧延機における板厚制御方
法を提供する。
【解決手段】 ステップ1において、各板厚計、被圧延
材の通過速度検出器等の圧延実績を読み込む。次にステ
ップS2において、マスフロー計算により、各スタンド
の出口板厚を計算する。次にステップS3において、各
スタンドにおける圧延材の変形抵抗を求める。次にステ
ップS4において、各スタンドで目標出口板厚を得るた
めの圧延荷重、すなわち基準圧延荷重を求める。次に、
ステップS5において、ゲージメータ式の誤差項を算出
する。次に、ステップS6において、基準ロール間隙を
求める。次に、ステップS7において、マスフローバラ
ンスを保つような主機速度を算出する。最後に、ステッ
プS8において、各スタンドのロールギャップと、主機
速度を補正する。
(57) [Problem] To provide a method for controlling a thickness of a continuous rolling mill which is excellent in responsiveness and control accuracy and does not cause fluctuation in tension. SOLUTION: In step 1, rolling results such as a thickness gauge and a passing speed detector for a material to be rolled are read. Next, in step S2, the exit plate thickness of each stand is calculated by mass flow calculation. Next, in step S3, the deformation resistance of the rolled material in each stand is determined. Next, in step S4, a rolling load for obtaining a target exit plate thickness at each stand, that is, a reference rolling load is obtained. next,
In step S5, an error term of the gauge meter type is calculated. Next, in step S6, a reference roll gap is determined. Next, in step S7, a main engine speed that maintains the mass flow balance is calculated. Finally, in step S8, the roll gap of each stand and the main machine speed are corrected.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の圧延機スタ
ンドからなる連続圧延機において、圧延機出側の板厚を
目標値に維持する板厚制御方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a thickness of a continuous rolling mill comprising a plurality of rolling mill stands, the thickness being controlled at a target value on the exit side of the rolling mill.
【0002】[0002]
【従来の技術】複数の圧延機スタンドからなる熱間連続
圧延機においては、従来、板厚計は最終スタンド出側の
みに設け、各スタンド出側における板厚は、圧延荷重測
定値から間接的に求めて板厚制御を行うのが一般的であ
った。すなわち各スタンドにおける出側板厚は、以下の
ゲージメータ式(BISRA式)に基づいて計算される。 h(i) = s(i) + P(i)/M(i) + δ(i) …(1) ここに、 h(i):出側板厚推定値 s(i):ロール間隙 P(i):圧延荷重 M(i):圧延機剛性係数(ミル定数) δ(i):ロール熱膨張、磨耗などの補正項 各スタンドにおいては、補正項δ(i)の不正確さなどに
起因する誤差の影響を少なくするため、圧延材の出側板
厚推定値が、ストリップ先端部が各スタンドに噛みこま
れた瞬間のロール間隙、圧延荷重(ロックオンロール間
隙、ロックオン圧延荷重と呼ぶ)から前記(1)式で計算
される出側板厚推定値に保持されるように、圧延荷重の
変動に合わせてロール間隙を調整するロックオン方式に
よる板厚制御(ロックオンAGC)が、一般的に用いら
れている。なお、本明細書においてロールギャップとい
うのは、全て圧延荷重がかからない無荷重状態に換算し
たロールギャップを意味する。2. Description of the Related Art In a continuous hot rolling mill comprising a plurality of rolling mill stands, conventionally, a thickness gauge is provided only on the exit side of a final stand, and the thickness on the exit side of each stand is indirectly determined from a measured value of a rolling load. It is general to control the thickness in accordance with the above. That is, the outlet plate thickness at each stand is calculated based on the following gauge meter formula (BISRA formula). h (i) = s (i) + P (i) / M (i) + δ (i) ... (1) where, h (i): Estimated exit plate thickness s (i): Roll gap P ( i): Rolling load M (i): Rolling mill stiffness coefficient (mill constant) δ (i): Correction term for roll thermal expansion, wear, etc. In each stand, due to inaccuracy of correction term δ (i) In order to reduce the influence of the error, the estimated value of the exit side thickness of the rolled material is calculated based on the roll gap and the rolling load (referred to as lock-on roll gap and lock-on rolling load) at the moment when the tip of the strip is caught in each stand. The thickness control by the lock-on method (lock-on AGC) that adjusts the roll gap according to the fluctuation of the rolling load so as to be maintained at the exit-side sheet thickness estimated value calculated by the above equation (1) is generally performed. It is used for In addition, in this specification, the roll gap means a roll gap converted into a no-load state in which no rolling load is applied.
【0003】この場合ロックオンロール間隙をs0(i)、
ロックオン圧延荷重をP0(i)とするとし、このときの板
厚をh0(i)を(1)式により計算する。そして、圧延中にお
けるロール間隙をs(i)とし、圧延荷重をP(i)とし、その
とき、(1)式で計算される板厚h(i)として、板厚偏差を
Δh(i)=h(i)-h0(i)、ロールギャップ偏差をΔs(i)=s(i)
-s0(i)、圧延荷重偏差をΔP(i)=P(i)-P0(i)とすると、 Δh(i)=Δs(i) + ΔP(i)/M(i) …(2) となる。In this case, the lock-on-roll gap is s0 (i),
Assuming that the lock-on rolling load is P0 (i), the plate thickness at this time is calculated from h0 (i) by the equation (1). Then, the roll gap during rolling is s (i), the rolling load is P (i), and at this time, as the sheet thickness h (i) calculated by the equation (1), the sheet thickness deviation is Δh (i). = h (i) -h0 (i), roll gap deviation Δs (i) = s (i)
-s0 (i), assuming that the rolling load deviation is ΔP (i) = P (i) −P0 (i), Δh (i) = Δs (i) + ΔP (i) / M (i) (2) Becomes
【0004】ロックオンAGCにおいては、Δh(i)=0を
維持するので、(2)式より Δs(i)=-ΔP(i)/M(i) …(3) を保つようにロールギャップを調整すればよい。In the lock-on AGC, since Δh (i) = 0 is maintained, the roll gap is maintained such that Δs (i) = − ΔP (i) / M (i) (3) from equation (2). Can be adjusted.
【0005】しかしながら、上述のように、ロックオン
AGCは圧延材の先端部が各スタンドに噛み込んだ時点
の各スタンドの出口板厚を保持するように働くだけであ
り、板厚の絶対値を目標値に制御するような機能は持っ
ていない。よって、最終スタンド出側板厚が製品の目標
板厚と一致しないときは、その偏差に応じて、各スタン
ドのh0(i)に修正を加えるようなフィードバック制御系
が設けられており、モニタAGCと呼ばれている。However, as described above, the lock-on AGC only works to maintain the exit plate thickness of each stand when the leading end of the rolled material bites into each stand. There is no function to control the target value. Therefore, when the sheet thickness on the final stand exit side does not match the target sheet thickness of the product, a feedback control system for correcting h0 (i) of each stand according to the deviation is provided. being called.
【0006】しかしながら、モニタAGCにおいては、
上流側のスタンドにフィードバックを行う場合には、無
駄時間が大きくなり、制御ゲインを上げることができな
いと共に、応答性の速い制御ができなくなる。また、各
スタンドにどの程度のゲインでフィードバックを行うの
かの配分を最適に決定することが困難である。よって、
最終スタンドを中心に制御が行われることになり、最終
スタンドに負荷が集中する結果、圧延材の形状が悪化し
たりする場合がある。However, in the monitor AGC,
When feedback is provided to the upstream stand, the dead time increases, the control gain cannot be increased, and control with high responsiveness cannot be performed. In addition, it is difficult to optimally determine the distribution of the gain at which feedback is provided to each stand. Therefore,
The control is performed centering on the final stand, and the load is concentrated on the final stand. As a result, the shape of the rolled material may be deteriorated.
【0007】また、最近では、計算機により(1)式にお
けるミル定数と補正項を正確に計算し、(1)式における
出側板厚推定値h(i)を目標値に保つようにロールギャッ
プを制御する絶対値AGCが用いられるようになってき
ている。絶対値AGCによれば、各スタンドの出側板厚
が目標値に保たれるので、ロックオンAGCが有するよ
うな問題点はある程度改善される。しかし、ミル定数と
補正項を正確に算出するのは困難であり、ロックオンA
GCが有する問題点が完全に解消されるわけではない。[0007] Recently, the mill constant and the correction term in the equation (1) are accurately calculated by a computer, and the roll gap is adjusted so that the exit side sheet thickness estimation value h (i) in the equation (1) is maintained at a target value. The absolute value AGC to be controlled has been used. According to the absolute value AGC, the output side plate thickness of each stand is maintained at the target value, so that the problems that the lock-on AGC has are reduced to some extent. However, it is difficult to accurately calculate the mill constant and the correction term.
The problems that GC has are not completely solved.
【0008】これに対し、各スタンド出側に板厚計を配
置し、スタンド毎に正確に板厚を計測して制御する方法
や、各スタンドの板速を検出し出側板厚計、あるいはス
タンド間に別途設置されたひとつまたは複数の板厚計か
らの情報をもとにマスフロー一定則を利用したマスフロ
ー板厚をもとめ、これを目標値に保つように各スタンド
のロールギャップを制御するマスフローAGCが有効と
されている。On the other hand, a thickness gauge is arranged on the exit side of each stand to accurately measure and control the thickness of each stand, or a thickness gauge on the exit side by detecting the speed of each stand. Mass flow AGC that determines the mass flow thickness using the constant law of mass flow based on information from one or more thickness gauges separately installed between them, and controls the roll gap of each stand to keep this at the target value. Is valid.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各スタ
ンド出側に板厚計を配しスタンド毎に板厚制御を行う方
法では多大な設備投資を要するという問題点がある。マ
スフローAGCにおいては設備投資は抑制できるもの
の、ロールギャップのみで操作を行うため、スタンド間
のマスフローが乱れ、ルーパ変動を起こして、張力の変
動を引き起こし幅引け等の発生により歩留まり低下を招
いたり、操業の安定性を阻害したりする問題がある。However, the method of arranging a thickness gauge on the exit side of each stand and controlling the thickness of each stand has a problem that a large capital investment is required. In the mass flow AGC, although the capital investment can be suppressed, since the operation is performed only with the roll gap, the mass flow between the stands is disturbed, the looper fluctuates, the tension is fluctuated, and the yield is reduced due to the occurrence of width reduction, There is a problem that hinders the stability of operation.
【0010】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、応答性と制御精度に優れると共に、張力変動を
引き起こさないような連続圧延機における板厚制御方法
を提供することを課題とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method of controlling a thickness of a continuous rolling mill which is excellent in responsiveness and control accuracy and does not cause tension fluctuation. .
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第1の手段は、複数の圧延機スタンドからなる連続圧
延機において、各スタンド間に設置された被圧延材の通
過速度検出器と、最終スタンドを除く一つまたは複数の
スタンド出側に設置された板厚検出器と、最終スタンド
出側に設置された板厚検出器を用い、板厚検出器、板速
検出器が共に存在するスタンド間の体積速度を算出し、
これを基準体積速度となし、体積速度一定の法則に基づ
き、基準体積速度と各スタンド間に配置した速度検出器
から得られる板速度から、各スタンド間の板厚を算出
し、また同時に得られる最終スタンド出側の板厚を用
い、圧延中に目標板厚を維持する各スタンドの圧延荷
重、ロール間隙、主機速度比をオンラインで推定し、各
スタンドのロール間隙および主機速度比を常時補正して
目標板厚を実現することを特徴とする連続圧延機におけ
る板厚制御方法(請求項1)である。A first means for solving the above-mentioned problems is that in a continuous rolling mill comprising a plurality of rolling mill stands, a passing speed detector for a material to be rolled installed between the stands is provided. , Using a thickness detector installed on one or more stand exits except for the last stand and a thickness detector installed on the exit side of the last stand, there are both a thickness detector and a sheet speed detector Calculate the volume velocity between the stands
This is set as the reference volume velocity, and based on the law of constant volume velocity, the thickness between each stand is calculated from the reference volume velocity and the plate velocity obtained from the velocity detector arranged between each stand, and it can be obtained simultaneously. Estimate the rolling load, roll gap and main machine speed ratio of each stand to maintain the target plate thickness during rolling using the thickness of the final stand exit side online, and constantly correct the roll gap and main machine speed ratio of each stand. A method for controlling a thickness of a continuous rolling mill (claim 1), wherein a target thickness is achieved by performing the method.
【0012】以下、本手段の作用を図1に示すフローチ
ャートに従って説明する。まず、ステップ1において、
各板厚計と、各スタンド間に設置された被圧延材の通過
速度検出器、圧延荷重計、主機速度、ロールギャップ実
績値等の各圧延実績を読み込む。これは、本発明の前提
となるデータを採取するステップである。The operation of this means will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. First, in step 1,
Each rolling gauge such as a passing speed detector, a rolling load meter, a main machine speed, a roll gap actual value, and the like, which are installed between each stand and each stand, are read. This is a step of collecting data that is a premise of the present invention.
【0013】次にステップS2において、マスフロー計
算により、各スタンドの出口板厚を計算する。すなわ
ち、出側に板厚計と被圧延材の通過速度検出器の双方が
設けられているスタンドをにおけるマスフロー(体積速
度)を基準マスフローとして、基準マスフローと各スタ
ンド出側の被圧延材の通過速度検出器の出力から、各ス
タンドの出口板厚を求める。ただし、最終スタンドのみ
は、最終スタンド出側の板厚計の出力より出口板厚を求
める。Next, in step S2, the exit plate thickness of each stand is calculated by mass flow calculation. In other words, the mass flow (volume velocity) in the stand provided with both the thickness gauge and the material passing speed detector on the exit side is defined as the reference mass flow, and the passage of the reference mass flow and the material to be rolled on the exit side of each stand. From the output of the speed detector, determine the exit plate thickness of each stand. However, for the final stand only, the exit thickness is determined from the output of the thickness gauge on the exit side of the final stand.
【0014】次にステップS3において、各スタンドに
おける圧延材の変形抵抗を求める。これは、各スタンド
の入側板厚、出側板厚、圧延荷重が実測され、その他、
ロール径や板幅等の変形抵抗を求めるのに必要なデータ
が得られているので、周知の方法により求めることがで
きる。Next, in step S3, the deformation resistance of the rolled material in each stand is determined. This means that the thickness of the entrance side, the thickness of the exit side, and the rolling load of each stand are actually measured.
Since the data necessary for obtaining the deformation resistance such as the roll diameter and the sheet width has been obtained, it can be obtained by a known method.
【0015】次にステップS4において、各スタンドで
目標出口板厚を得るための圧延荷重、すなわち基準圧延
荷重を求める。変形抵抗が求まれば、基準圧延荷重は、
Simsの式等の周知の圧延荷重式により、容易に求めるこ
とができる。Next, at step S4, a rolling load for obtaining a target exit plate thickness at each stand, that is, a reference rolling load, is determined. If the deformation resistance is determined, the standard rolling load is
It can be easily obtained by a well-known rolling load equation such as the Sims equation.
【0016】次に、ステップS5において、ゲージメー
タ式の誤差項(補正項)を算出する。これは、前記(1)
式において、出側板厚、ロール間隙、圧延荷重、ミル定
数がわかっているので、容易に求めることができる。Next, in step S5, an error term (correction term) of the gauge meter type is calculated. This is based on the above (1)
In the equation, since the exit side plate thickness, roll gap, rolling load, and mill constant are known, they can be easily obtained.
【0017】次に、ステップS6において、出側板厚h
(i) に出側目標板厚を、圧延荷重P(i)に基準圧延荷重
を、補正項δ(i)にステップS5で求めた誤差項を代入
することにより、基準ロール間隙を求める。Next, in step S6, the delivery side plate thickness h
The reference roll gap is determined by substituting the delivery target sheet thickness into (i), the reference rolling load into the rolling load P (i), and the error term obtained in step S5 into the correction term δ (i).
【0018】次に、ステップS7において、実測された
主機速度と被圧延材の通過速度検出器の出力に基づいて
先進率を算出する。そして、前記出側目標板厚が実現さ
れた場合のマスフローバランスを保つような主機速度を
算出する。Next, at step S7, the advance rate is calculated based on the measured main machine speed and the output of the passing speed detector for the material to be rolled. Then, the main engine speed is calculated so as to maintain the mass flow balance when the delivery target plate thickness is achieved.
【0019】最後に、ステップS8において、以上の計
算によって求められた値に基づいて、各スタンドのロー
ルギャップと、主機速度を補正する。Finally, in step S8, the roll gap of each stand and the main engine speed are corrected based on the values obtained by the above calculations.
【0020】このような計算を、圧延材が最終スタンド
出側板厚検出器を通過したタイミングから常時行えば、
各スタンド出口板厚を目標値に保つことができ、かつ、
マスフローバランスも安定に保つことができる。なお、
最終スタンドにおける出口板厚(製品板厚)は、従来の
モニタAGCによる制御を併用して制御してもよい。こ
の場合、各スタンドの出口板厚が目標値どおりに保たれ
ているので、モニタAGCを使用しても、最終スタンド
に負荷が集中するようなことはない。また、本制御の開
始前の通板時には、ロックオンAGC又は絶対値AGC
を使用し、本制御が開始された後は、本制御により制御
を行うようにしてもよい。If such calculation is always performed from the timing when the rolled material passes through the thickness detector on the exit side of the final stand,
Each stand exit plate thickness can be maintained at the target value, and
The mass flow balance can be kept stable. In addition,
The exit plate thickness (product plate thickness) at the final stand may be controlled by using a conventional monitor AGC. In this case, since the outlet plate thickness of each stand is maintained at the target value, even if the monitor AGC is used, the load does not concentrate on the final stand. At the time of threading before the start of this control, the lock-on AGC or the absolute value AGC
After the main control is started, the control may be performed by the main control.
【0021】前記課題を解決するための第2の手段は、
複数の圧延機スタンドからなる連続圧延機において、各
スタンド間に設置された被圧延材の通過速度検出器と、
最終スタンドを除く一つまたは複数のスタンド出側に設
置された板厚検出器と、最終スタンド出側に設置された
板厚検出器を用い、板厚検出器、板速検出器が共に存在
するスタンド間の体積速度を算出し、これを基準体積速
度となし、体積速度一定の法則に基づき、基準体積速度
と各スタンド間に配置した速度検出器から得られる板速
度から、各スタンド間の板厚を算出し、また同時に得ら
れる最終スタンド出側の板厚を用い、圧延中に目標板厚
を維持する各スタンドの圧延荷重、ロール間隙、主機速
度比をオンラインで推定し、各スタンドのロックオン荷
重、ロール間隙および主機速度比を常時補正して目標板
厚を実現することを特徴とする連続圧延機における板厚
制御方法(請求項2)である。A second means for solving the above-mentioned problem is as follows.
In a continuous rolling mill composed of a plurality of rolling mill stands, a passing speed detector for a material to be rolled installed between the stands,
Using a thickness detector installed on one or more stand exits except for the final stand and a thickness detector installed on the exit side of the final stand, a thickness detector and a sheet speed detector are both present. Calculate the volume velocity between the stands, define this as the reference volume velocity, and, based on the law of constant volume velocity, calculate the plate velocity between the stands from the reference volume velocity and the plate velocity obtained from the velocity detector placed between each stand. Calculate the thickness, and simultaneously obtain the rolling load, roll gap, and main machine speed ratio of each stand that maintains the target thickness during rolling by using the thickness of the exit side of the final stand that is obtained at the same time, and lock each stand. A method for controlling a thickness in a continuous rolling mill, wherein a target thickness is realized by constantly correcting an on-load, a roll gap, and a main machine speed ratio.
【0022】前記第1の手段においては、第1の手段に
係る制御を行っている間は、ゲージメータ方式のAGC
は行っていなかった。本手段においては、前記第1の手
段である制御方式と、ロックオン方式のAGCを併用し
ている。すなわち、本手段は、図1に示すフローチャー
トにおいて、ステップS7までは同じ処理を行っている
が、ステップS8において、ロール間隙と主機速度を補
正するのみならず、ロックオンAGCのロックオン荷重
(P0(i)に相当)をも併せて変更している。In the first means, while the control according to the first means is being performed, an AGC of a gauge meter system is used.
Had not gone. In this means, the control method of the first means and the AGC of the lock-on method are used together. That is, the present means performs the same processing up to step S7 in the flowchart shown in FIG. 1, but in step S8 not only corrects the roll gap and the main engine speed but also lock-on load (P0 (equivalent to (i)).
【0023】よって、マスフロー板厚制御を基本とする
本制御を行う間隔を長くしても、その間はロックオンA
GCが板厚を一定に保つように働く。したがって、計算
機の負荷を軽くすることができる。Therefore, even if the interval for performing this control based on the mass flow thickness control is lengthened, the lock-on A
GC works to keep the plate thickness constant. Therefore, the load on the computer can be reduced.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態の1
例において、マスフローにより板厚を算出する方法を説
明するブロック図である。図1において、1は圧延機ス
タンド、2は鋼板、3はルーパ、4はスタンド間板厚
計、5は最終スタンド出側板厚計、6は鋼板速度計、7
は基準体積速度演算装置、8はマスフロー板厚演算制御
装置である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows Embodiment 1 of the present invention.
In an example, it is a block diagram explaining a method of calculating a board thickness by mass flow. In FIG. 1, 1 is a rolling mill stand, 2 is a steel plate, 3 is a looper, 4 is a thickness gauge between stands, 5 is a thickness gauge on the exit side of the last stand, 6 is a steel plate speedometer, 7
Denotes a reference volume velocity calculation device, and 8 denotes a mass flow plate thickness calculation control device.
【0025】図2は7スタンド(F1〜F7)の熱間連
続圧延機を示しており、各スタンド間のには鋼板速度計
6が配置されている。鋼板速度計6はレーザドップラー
速度計のように非接触型の速度計でも、ルーパ3の回転
を検出するような接触式の速度計でもよい。また、この
実施の形態においては、スタンド間板厚計4をF4スタ
ンド出側に配置しているが、どのスタンド間に配置して
も構わない。ただし、マスフロー誤差の累積を小さくす
るためには、なるべく中央のスタンド付近に設けること
が好ましい。FIG. 2 shows a hot rolling mill with seven stands (F1 to F7), and a steel sheet speed gauge 6 is arranged between the stands. The steel plate speed meter 6 may be a non-contact type speed meter such as a laser Doppler speed meter or a contact type speed meter for detecting rotation of the looper 3. Further, in this embodiment, the inter-stand thickness gauge 4 is disposed on the F4 stand exit side, but may be disposed between any stands. However, in order to reduce the accumulation of mass flow errors, it is preferable to provide as close to the central stand as possible.
【0026】F4−F5スタンド間においては、板厚、
鋼板速度が同時に計測可能であるので、基準となる体積
速度mf0は鋼板速度v(4)と板厚h(4)から mf0=h(4)*v(4) …(4) と計算される。この計算は、基準体積速度演算装置7に
よって行われる。各スタンド出側の鋼板速度板速v(i)が
検出されていることから、これらを用い、各スタンド出
側板厚h(i)(i=1〜6)は h(i)=mf0/v(i) …(5) によって計算できることになる。この計算は、マスフロ
ー板厚演算制御装置8によって行われる。F7スタンド
出口板厚は、最終スタンド出側板厚計5によって直接測
定される。Between the F4 and F5 stands, the plate thickness,
Since the steel sheet speed can be measured simultaneously, the reference volume velocity mf0 is calculated from the steel sheet velocity v (4) and the sheet thickness h (4) as mf0 = h (4) * v (4)… (4) . This calculation is performed by the reference volume velocity calculator 7. Since the steel sheet speed v (i) at each stand exit side has been detected, using these, the stand exit side sheet thickness h (i) (i = 1 to 6) is given by h (i) = mf0 / v (i) It can be calculated by (5). This calculation is performed by the mass flow thickness calculation control device 8. The F7 stand exit thickness is measured directly by the final stand exit thickness gauge 5.
【0027】各スタンドの出口板厚が求まると、これら
を利用して各スタンドにおける鋼板の変形抵抗を求める
ことができる。これを求めるためには圧延荷重式が必要
である。圧延荷重式はさまざまな計算式が検討されてい
るが、たとえば2次元圧延理論におけるSimsの式によれ
ば,iスタンドの圧延荷重P(i)はWhen the exit plate thickness of each stand is obtained, the deformation resistance of the steel plate at each stand can be obtained by using these values. To find this, a rolling load equation is required. Various calculation formulas have been studied for the rolling load formula. For example, according to the Sims formula in the two-dimensional rolling theory, the rolling load P (i) of the i-stand is
【0028】[0028]
【数1】 (Equation 1)
【0029】として計算される。ここに、R'はワ-クロ
ールの扁平ロール半径、kf(i)は変形抵抗、Qpは圧下力
関数、Bは板幅である。Is calculated as Here, R 'is the flat roll radius of the work roll, kf (i) is the deformation resistance, Qp is the rolling force function, and B is the sheet width.
【0030】ここで変形抵抗は被圧延材の鋼種(成
分)、温度、圧延速度などによって変わるため、正しい
値をあらかじめ求めておくのは困難であるが、圧延中に
は各スタンドの荷重実績が検出されるので、iスタンド
の入り側板厚h(i-1)、出側板厚h(i)が分かれば、変形抵
抗kfの推定値が下記の式で算出できる。尚、圧下力関数
Qp(i)はワークロール半径、入り側、出側板厚から算出
されることが知られている。Here, since the deformation resistance varies depending on the steel type (component) of the material to be rolled, the temperature, the rolling speed, etc., it is difficult to obtain a correct value in advance. Since it is detected, if the entrance side plate thickness h (i-1) and the exit side plate thickness h (i) of the i stand are known, an estimated value of the deformation resistance kf can be calculated by the following equation. The rolling force function
It is known that Qp (i) is calculated from the work roll radius, the entrance side, and the exit side plate thickness.
【0031】[0031]
【数2】 (Equation 2)
【0032】また、変形抵抗は美坂などの検討により下
記で記述されることが知られている。It is known that the deformation resistance is described below based on a study by Misaka et al.
【0033】[0033]
【数3】 (Equation 3)
【0034】但しT(i)はiスタンド被圧延材の温度、
ε、dε/dtはそれぞれ歪み、及び歪み速度であり入り側
板厚、出側板厚、R'、圧延速度から算出できる。また
α、βは歪み、鋼種成分から算出される係数である。こ
こで、温度、鋼種成分に依存する項を f(T(i))=exp(A/T(i)+B) ・・・(9) とおけば、この項に不定な項を集約できる。圧延中に実
績板厚と、圧延速度からε、dε/dtは計算できるのでこ
のf(T(i))をWhere T (i) is the temperature of the material to be rolled on the i stand,
ε and dε / dt are the strain and the strain rate, respectively, and can be calculated from the entry side plate thickness, the exit side plate thickness, R ′, and the rolling speed. Α and β are coefficients calculated from strain and steel type components. Here, if the term depending on the temperature and the steel type component is set as f (T (i)) = exp (A / T (i) + B) (9), an indefinite term can be collected into this term. . Since ε and dε / dt can be calculated from the actual thickness and rolling speed during rolling, this f (T (i))
【0035】[0035]
【数4】 (Equation 4)
【0036】と推定できることになる。It can be estimated that
【0037】従って、温度依存などの変動項が推定でき
ることになり、これを用いれば、圧延前の設定計算によ
る各スタンド毎の目標板厚hr(i)を得るための圧延荷重
をPr(i)とすると、Pr(i)は下記のように推定できること
になる。Therefore, it is possible to estimate a variation term such as a temperature dependency, and by using this, the rolling load for obtaining the target plate thickness hr (i) for each stand by the setting calculation before rolling can be estimated as Pr (i). Then, Pr (i) can be estimated as follows.
【0038】[0038]
【数5】 (Equation 5)
【0039】ここで、添え字rの付いた変数は、それぞ
れ前出の記号で目標板厚を得る場合の数値を示す。Here, variables with a subscript r indicate numerical values when the target thickness is obtained by the above-mentioned symbols.
【0040】一方、ゲージメータ式(1)の誤差項δ(i)の
算出は上記までに述べた出側板厚h(i)と観測されるロー
ル間隙s(i)、P(i)によって推定値δp(i)が以下のように
決定できる。 δp(i) = h(i) - s(i) - P(i)/M(i)…(12) このとき、設定計算による各スタンド毎の板厚hr(i)を
得るためのロールギャップsr(i)は(12)式で得られたPr
(i)を用いて以下で計算される。 sr(i)=hr(i) - Pr(i)/M(i) - δp(i) …(13)On the other hand, the calculation of the error term δ (i) in the gage meter equation (1) is performed by estimating the output sheet thickness h (i) and the observed roll gaps s (i) and P (i). The value Δp (i) can be determined as follows. δp (i) = h (i)-s (i)-P (i) / M (i) ... (12) At this time, the roll gap for obtaining the plate thickness hr (i) of each stand by the setting calculation sr (i) is Pr obtained by equation (12).
It is calculated below using (i). sr (i) = hr (i)-Pr (i) / M (i)-δp (i)… (13)
【0041】ここで、ロックオン時のロール間隙をs0
(i)、圧延荷重をP0(i)とすれば、この状態から変更すべ
き圧延中のロール間隙操作量Δs0(i),荷重操作量ΔP0
(i)は、検出されるs(i),P(i)と上記計算で算出されたs
r(I),Pr(I)との差で記述できる。すなわち ΔP0(i)=P(i)-Pr(i) …(14) Δs0(i)=s(i)-sr(i) …(15) 従って、この ΔP0(i),Δs0(i)を用いてロックオン荷
重、ロックオンロール間隙を変化させて行けば、各スタ
ンドの出側板厚は設定どおりの板厚とすることができ
る。Here, the roll gap at the time of lock-on is s0
(i), assuming that the rolling load is P0 (i), the roll gap operation amount Δs0 (i) and the load operation amount ΔP0 during rolling to be changed from this state.
(i) is s (i), P (i) to be detected and s calculated by the above calculation.
It can be described by the difference between r (I) and Pr (I). That is, ΔP0 (i) = P (i) -Pr (i) (14) Δs0 (i) = s (i) -sr (i) (15) Therefore, ΔP0 (i), Δs0 (i) If the lock-on load and the lock-on roll gap are changed by using this, the outlet side plate thickness of each stand can be set to the set plate thickness.
【0042】ところで、上記のように各スタンドの圧下
変更のみを実施するとスタンド間の体積速度が変動し、
張力変動を生じる可能性がある。これに対しては通常、
ルーパ角と張力を安定させるマイナーのルーパ制御系が
働くものの、ロックオン時の板厚外れが大きい場合など
には、十分に変動を吸収するのは困難である。そこで本
発明では各スタンドの主機速度をスタンド間のマスフロ
ーが一定になるように同時に変更する。このとき、マス
フローが一定であるには各スタンド出側の板速比が各ス
タンド出側の板厚の逆数の比になっていればよい。By the way, when only the reduction of the stands is performed as described above, the volume velocity between the stands fluctuates.
May cause tension fluctuation. This is usually
Although a minor looper control system that stabilizes the looper angle and the tension works, it is difficult to sufficiently absorb the fluctuation when the thickness deviation at the time of lock-on is large. Therefore, in the present invention, the main machine speed of each stand is simultaneously changed so that the mass flow between the stands becomes constant. At this time, in order for the mass flow to be constant, the plate speed ratio at the outlet of each stand only needs to be the reciprocal of the plate thickness at the outlet of each stand.
【0043】主機速度vr(i)を vr(i)=MRH*ssrh0(i)*ssrhc(i) …(16) とする。ここに、MRHは基準速度、ssrh0(i)は基準速
度MRHに対する各スタンド主機の速度比、ssrhc(i)は
ルーパ制御による速度比変更項である。ssrhc(i)はルー
パ変動時の場合のみ変化する項なので1とみなし、ssrh
0(i)を所定の値にすればよい。The main machine speed vr (i) is set as vr (i) = MRH * ssrh0 (i) * ssrhc (i) (16). Here, MRH is the reference speed, ssrh0 (i) is the speed ratio of each stand main machine to the reference speed MRH, and ssrhc (i) is a speed ratio change term by looper control. Since ssrhc (i) is a term that changes only when the looper fluctuates, it is regarded as 1 and ssrhc (i)
0 (i) may be set to a predetermined value.
【0044】このとき、圧延中の各スタンドの先進率は
検出される板速と主機速度の比として常時計算すること
も可能である。したがって4スタンド出側で検出される
基準マスフローmf0を用いれば、各スタンドのssrh0(i)
は下記の値に変更すればよいことになる。At this time, the advance rate of each stand during rolling can be constantly calculated as a ratio between the detected sheet speed and the main machine speed. Therefore, using the reference mass flow mf0 detected on the exit side of the four stands, ssrh0 (i) of each stand
Should be changed to the following values.
【0045】[0045]
【数6】 ssrh0(i) = vr(i)/MRH = mf0/{(1+f(i))*hr(i)*MRH} …(17) ここに、fr(i)は先進率で{v(i)/vr(i) -1}で計算され
る。Ssrh0 (i) = vr (i) / MRH = mf0 / {(1 + f (i)) * hr (i) * MRH} (17) where fr (i) is {v (i) / vr (i) -1}.
【0046】このように、ssrh0(i)の値を決定すること
により、各スタンドの速度比は常に理想状態に近い形に
キープされマスフロー変動を極小にすることができる。As described above, by determining the value of ssrh0 (i), the speed ratio of each stand is always kept close to the ideal state, and the mass flow fluctuation can be minimized.
【0047】以上の実施の形態において、F1スタンド
の入側板厚は実測されていないが、これらの圧延機の前
に設置される圧延機においてゲージメータ板厚として計
算している。このようなゲージメータ板厚を用いる代わ
りに、入側板厚計を設けて測定してもよい。しかし、F
1スタンド入側板厚は厚いので、ゲージメータ板厚でも
十分な精度を得ることができる。In the above embodiment, the thickness of the entry side plate of the F1 stand is not actually measured, but is calculated as a gauge meter plate thickness in a rolling mill installed before these rolling mills. Instead of using such a gauge meter plate thickness, an entry-side plate thickness gauge may be provided for measurement. But F
Since the plate thickness on the one-stand entry side is large, sufficient accuracy can be obtained even with the gauge meter plate thickness.
【0048】なお、以上の実施の形態においては、ロッ
クオンAGCを使用しながらマスフロー板厚制御を行っ
ていたが、ロックオンAGCを使用しないで、マスフロ
ー板厚制御のみで板厚制御を行うこともできる。この場
合には、ロールギャップと主機速度のみを操作して制御
を行うことになる。In the above embodiment, the mass flow thickness control is performed using the lock-on AGC, but the thickness control is performed only by the mass flow thickness control without using the lock-on AGC. Can also. In this case, control is performed by operating only the roll gap and the main machine speed.
【0049】図3に、以上述べたような制御を実現する
ための制御ブロック図の例を示す。図3は、F5スタン
ドの制御を行うものである。図3において図2において
示された構成要素には同じ符号を付して説明を省略す
る。図3において、9は圧下制御装置、10は主機制御
装置である。FIG. 3 shows an example of a control block diagram for realizing the above-described control. FIG. 3 is for controlling the F5 stand. 3, the same reference numerals are given to the components shown in FIG. 2 and the description is omitted. In FIG. 3, reference numeral 9 denotes a pressure reduction control device, and 10 denotes a main engine control device.
【0050】前述のように、基準体積速度演算装置は、
スタンド間板厚計4の出力h4とスタンド間速度計の出力
V4を入力して、基準体積速度を演算する。マスフロー板
厚演算制御装置8は、スタンド間速度計の出力V4の他、
圧延荷重計出力、圧下位置(ロールギャップ)出力等を
受けて、前述のような手順により、ロールギャップ変更
値ΔS5、主機速度変更値ΔV5を求め、それぞれ圧下制御
装置9、主機制御装置10に出力する。ロックオンAG
Cを併用する場合は、この他にロックオン荷重変更値を
求め、圧下制御装置(ロックオンAGC装置を含む)9
に出力する。As described above, the reference volume velocity calculating device is:
Output h4 of thickness gauge 4 between stands and output of speedometer between stands
Input V4 to calculate the reference volume velocity. The mass flow thickness calculating and controlling device 8 includes an output V4 of the inter-stand speedometer,
In response to the output of the rolling load meter, the output of the rolling position (roll gap), etc., the roll gap change value ΔS5 and the main machine speed change value ΔV5 are obtained by the above-described procedure and output to the rolling reduction control device 9 and the main machine control device 10, respectively. I do. Lock on AG
In the case where C is used in combination, a lock-on load change value is also obtained, and a reduction control device (including a lock-on AGC device) 9
Output to
【0051】[0051]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項1に係る発明によれば、各スタンド出口板厚を目標値
に保つことができ、かつ、マスフローバランスも安定に
保つことができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the thickness of each stand outlet can be maintained at the target value, and the mass flow balance can be maintained stably. .
【0052】請求項2に係る発明によれば、これに加
え、計算機の負荷を軽くすることができる。According to the second aspect of the invention, in addition to this, the load on the computer can be reduced.
【図1】本発明の作用を説明するためのフローチャート
である。FIG. 1 is a flowchart for explaining the operation of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態の1例において、マスフロ
ーにより板厚を算出する方法を説明するブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram illustrating a method for calculating a plate thickness by mass flow in one example of an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態である制御を実現するため
の制御ブロックの例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a control block for implementing control according to an embodiment of the present invention.
1…圧延機スタンド 2…鋼板 3…ルーパ 4…スタンド間板厚計 5…最終スタンド出側板厚計 6…鋼板速度計 7…基準体積速度演算装置 8…マスフロー板厚演算制御装置 9…圧下制御装置 10…主機制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rolling mill stand 2 ... Steel plate 3 ... Looper 4 ... Stand thickness gauge 5 ... Final stand exit side thickness gauge 6 ... Steel plate speed meter 7 ... Reference volume velocity calculation device 8 ... Mass flow plate thickness calculation control device 9 ... Reduction control Device 10: Main engine control device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 王 赴国 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 4E024 AA07 CC01 CC02 CC03 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Wang Country 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) in Nihon Kokan Co., Ltd. 4E024 AA07 CC01 CC02 CC03
Claims (2)
機において、各スタンド間に設置された被圧延材の通過
速度検出器と、最終スタンドを除く一つまたは複数のス
タンド出側に設置された板厚検出器と、最終スタンド出
側に設置された板厚検出器を用い、板厚検出器、板速検
出器が共に存在するスタンド間の体積速度を算出し、こ
れを基準体積速度となし、体積速度一定の法則に基づ
き、基準体積速度と各スタンド間に配置した速度検出器
から得られる板速度から、各スタンド間の板厚を算出
し、また同時に得られる最終スタンド出側の板厚を用
い、圧延中に目標板厚を維持する各スタンドの圧延荷
重、ロール間隙、主機速度比をオンラインで推定し、各
スタンドのロール間隙および主機速度比を常時補正して
目標板厚を実現することを特徴とする連続圧延機におけ
る板厚制御方法。In a continuous rolling mill comprising a plurality of rolling mill stands, a passing speed detector for a material to be rolled installed between the stands and one or more stand excluding the last stand are installed. Using the thickness detector and the thickness detector installed on the exit side of the final stand, calculate the volume velocity between the stands where both the thickness detector and the velocity detector are present, and use this as the reference volume velocity. Based on the law of constant volume velocity, the plate thickness between each stand is calculated from the reference volume velocity and the plate velocity obtained from the velocity detector placed between each stand, and the sheet thickness on the final stand exit side obtained simultaneously. Estimate the rolling load, roll gap and main machine speed ratio of each stand that maintains the target plate thickness during rolling online, and constantly correct the roll gap and main machine speed ratio of each stand to achieve the target plate thickness. Specially A method for controlling the thickness of a continuous rolling mill.
機において、各スタンド間に設置された被圧延材の通過
速度検出器と、最終スタンドを除く一つまたは複数のス
タンド出側に設置された板厚検出器と、最終スタンド出
側に設置された板厚検出器を用い、板厚検出器、板速検
出器が共に存在するスタンド間の体積速度を算出し、こ
れを基準体積速度となし、体積速度一定の法則に基づ
き、基準体積速度と各スタンド間に配置した速度検出器
から得られる板速度から、各スタンド間の板厚を算出
し、また同時に得られる最終スタンド出側の板厚を用
い、圧延中に目標板厚を維持する各スタンドの圧延荷
重、ロール間隙、主機速度比をオンラインで推定し、各
スタンドのロックオン荷重、ロール間隙および主機速度
比を常時補正して目標板厚を実現することを特徴とする
連続圧延機における板厚制御方法。2. In a continuous rolling mill comprising a plurality of rolling mill stands, a passing speed detector for a material to be rolled installed between each stand and one or more stand excluding the last stand are installed. Using the thickness detector and the thickness detector installed on the exit side of the final stand, calculate the volume velocity between the stands where both the thickness detector and the velocity detector are present, and use this as the reference volume velocity. Based on the law of constant volume velocity, the thickness of each stand is calculated from the reference volume velocity and the plate velocity obtained from the velocity detector arranged between each stand, and the thickness of the final stand exit side obtained simultaneously. Estimating the rolling load, roll gap, and main machine speed ratio of each stand that maintains the target plate thickness during rolling online, and constantly correcting the lock-on load, roll gap, and main machine speed ratio of each stand to achieve the target plate Thick A method for controlling a thickness of a continuous rolling mill, which is realized.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010240720A (en) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Nippon Steel Corp | Thickness control method in continuous rolling mill |
CN115700423A (en) * | 2021-07-29 | 2023-02-07 | 株式会社安川电机 | Rack drive system and motor control system |
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