JP2605540B2 - 圧延機の板厚制御における板厚推定方法及び装置並びに板厚制御装置 - Google Patents
圧延機の板厚制御における板厚推定方法及び装置並びに板厚制御装置Info
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- JP2605540B2 JP2605540B2 JP4019894A JP1989492A JP2605540B2 JP 2605540 B2 JP2605540 B2 JP 2605540B2 JP 4019894 A JP4019894 A JP 4019894A JP 1989492 A JP1989492 A JP 1989492A JP 2605540 B2 JP2605540 B2 JP 2605540B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、仕上圧延機の板厚制御
に用いられるゲージメータ式の改良に係るものであり、
ゲージメータ式において圧延ロール直下の板厚を高精度
に推定可能な板厚推定方法及び装置、並びにその方法・
装置を利用する板厚制御装置に関するものである。
に用いられるゲージメータ式の改良に係るものであり、
ゲージメータ式において圧延ロール直下の板厚を高精度
に推定可能な板厚推定方法及び装置、並びにその方法・
装置を利用する板厚制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、圧延機の板厚制御はゲージメータ
式が一般的であり、ここで用いられる圧延ロール直下の
板厚の推定式は下記（１）式のように表現される。 ｈ＝Ｓ＋Ｐ／Ｋ＋ＰB ／ＫB ＋ＳOFF …（１） ただし、ｈ：圧延ロール直下の板厚 Ｓ：圧延機の圧下位置（圧下ギャップ） Ｐ：圧延荷重 Ｋ：ミル常数 ＰB ：ベンダー荷重 ＫB ：ベンダーミル常数 ＳOFF ：圧下オフセット量 すなわち、従来のゲージメータ式による板厚制御装置で
は、材料圧延前にあらかじめミル常数Ｋ，ベンダーミル
常数ＫB 及び圧下オフセット量ＳOFF を計算しておき、
圧延時、圧下位置Ｓ，圧延荷重Ｐ及びベンダー荷重ＰB
をそれぞれ検出し、上記（１）式より板厚ｈを計算し、
この計算値（板厚推定値）ｈをフィードバックして板厚
を制御するものである。
式が一般的であり、ここで用いられる圧延ロール直下の
板厚の推定式は下記（１）式のように表現される。 ｈ＝Ｓ＋Ｐ／Ｋ＋ＰB ／ＫB ＋ＳOFF …（１） ただし、ｈ：圧延ロール直下の板厚 Ｓ：圧延機の圧下位置（圧下ギャップ） Ｐ：圧延荷重 Ｋ：ミル常数 ＰB ：ベンダー荷重 ＫB ：ベンダーミル常数 ＳOFF ：圧下オフセット量 すなわち、従来のゲージメータ式による板厚制御装置で
は、材料圧延前にあらかじめミル常数Ｋ，ベンダーミル
常数ＫB 及び圧下オフセット量ＳOFF を計算しておき、
圧延時、圧下位置Ｓ，圧延荷重Ｐ及びベンダー荷重ＰB
をそれぞれ検出し、上記（１）式より板厚ｈを計算し、
この計算値（板厚推定値）ｈをフィードバックして板厚
を制御するものである。
【０００３】このように従来の板厚制御装置は、（１）
式で計算した板厚推定値ｈをフィードバック量とするも
のであるが、（１）式におけるミル常数Ｋ，ベンダーミ
ル常数ＫB ，圧下オフセット量ＳOFF は圧延前に計算で
求めた値であり、真値に対して誤差をもっていること、
さらに（１）式には圧延中の圧延ロールの熱膨脹量（以
下、ロール膨脹量という）が含まれていないことによ
り、最近の厳しい板厚仕様を必ずしも十分に満足するも
のではなかった。すなわち、ミル常数Ｋ，ベンダーミル
常数ＫB ，圧下オフセット量ＳOFF は圧延荷重や圧延速
度の変動に伴い変化するものであり、ロール膨脹量は圧
延中増大する傾向にあるため、これらの変動要因を考慮
しない従来の板厚制御装置では圧延材の全長にわたって
目標とする板厚精度を満足することができなかった。
式で計算した板厚推定値ｈをフィードバック量とするも
のであるが、（１）式におけるミル常数Ｋ，ベンダーミ
ル常数ＫB ，圧下オフセット量ＳOFF は圧延前に計算で
求めた値であり、真値に対して誤差をもっていること、
さらに（１）式には圧延中の圧延ロールの熱膨脹量（以
下、ロール膨脹量という）が含まれていないことによ
り、最近の厳しい板厚仕様を必ずしも十分に満足するも
のではなかった。すなわち、ミル常数Ｋ，ベンダーミル
常数ＫB ，圧下オフセット量ＳOFF は圧延荷重や圧延速
度の変動に伴い変化するものであり、ロール膨脹量は圧
延中増大する傾向にあるため、これらの変動要因を考慮
しない従来の板厚制御装置では圧延材の全長にわたって
目標とする板厚精度を満足することができなかった。
【０００４】そこで最近では、上記ゲージメータ式の高
精度化を図る技術が開発され、これらには、ゲージメー
タ式の圧下オフセット量ＳOFF のみを同定する技術（特
開平２−３０７６１５号）や同様に圧下オフセット量Ｓ
OFF を学習修正する技術（特開平２−２５２０８号），
ミル常数の経年変化・劣化を統計的に調べる技術（特開
昭６１−１８９８０５号），さらには入側板厚信号Δ
Ｈ，出側板厚信号Δｈ，ロードセル信号ΔＰ，及びロー
ルギャップ信号ΔＳから、材料圧延中のミル常数Ｋ及び
材料塑性係数Ｍをオンラインで求める技術（特公平３−
７４４５号）がある。
精度化を図る技術が開発され、これらには、ゲージメー
タ式の圧下オフセット量ＳOFF のみを同定する技術（特
開平２−３０７６１５号）や同様に圧下オフセット量Ｓ
OFF を学習修正する技術（特開平２−２５２０８号），
ミル常数の経年変化・劣化を統計的に調べる技術（特開
昭６１−１８９８０５号），さらには入側板厚信号Δ
Ｈ，出側板厚信号Δｈ，ロードセル信号ΔＰ，及びロー
ルギャップ信号ΔＳから、材料圧延中のミル常数Ｋ及び
材料塑性係数Ｍをオンラインで求める技術（特公平３−
７４４５号）がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平２−３０７６１５号や特開平２−２５２０８号公報
に開示された技術は、ゲージメータ式を構成する他のパ
ラメータ（ミル常数、ベンダーミル常数、ロール膨張
量）を同定するものではなく、また特開昭６１−１８９
８０５号公報に開示された技術は圧延スタンドのミル剛
性の劣化を検知するものであり、直接その技術を板厚制
御に用いるものではない。さらに特公平３−７４４５号
公報に開示された技術では材料圧延中のロール膨張量を
考慮していないため、推定板厚の精度上、問題がある。
開平２−３０７６１５号や特開平２−２５２０８号公報
に開示された技術は、ゲージメータ式を構成する他のパ
ラメータ（ミル常数、ベンダーミル常数、ロール膨張
量）を同定するものではなく、また特開昭６１−１８９
８０５号公報に開示された技術は圧延スタンドのミル剛
性の劣化を検知するものであり、直接その技術を板厚制
御に用いるものではない。さらに特公平３−７４４５号
公報に開示された技術では材料圧延中のロール膨張量を
考慮していないため、推定板厚の精度上、問題がある。
【０００６】そこで、本発明の第１の目的は、圧延材の
全長にわたって高精度の板厚制御を可能にするべく、特
にロール膨張量を含む圧延ロール直下の板厚の推定式に
おいて板厚実測値を取り込むことによって、変動要因の
各パラメータすなわちミル常数、ベンダーミル常数、圧
下オフセット量及びロール膨張量を高精度に同定し、従
来のゲージメータ式による板厚推定値の誤差を大巾に減
少せしめる板厚推定方法及び装置を得ることにある。本
発明の第２の目的は、上記の板厚推定方法及び装置を利
用する板厚制御装置を得ることにある。
全長にわたって高精度の板厚制御を可能にするべく、特
にロール膨張量を含む圧延ロール直下の板厚の推定式に
おいて板厚実測値を取り込むことによって、変動要因の
各パラメータすなわちミル常数、ベンダーミル常数、圧
下オフセット量及びロール膨張量を高精度に同定し、従
来のゲージメータ式による板厚推定値の誤差を大巾に減
少せしめる板厚推定方法及び装置を得ることにある。本
発明の第２の目的は、上記の板厚推定方法及び装置を利
用する板厚制御装置を得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る圧延機の板
厚制御における板厚推定方法は、圧延機の圧延荷重、圧
下位置及びベンダー荷重を各検出器によりそれぞれ検出
し、また圧延機の出側において圧延材の温度と板厚を各
測定器によりそれぞれ測定し、該圧延材の測定温度から
ロール膨張量を求め、板厚実測値と圧延ロール直下の板
厚推定値との差が忘却係数付逐次最小二乗法により最小
になるようにその板厚推定式における各パラメータ（ミ
ル常数、ベンダーミル常数、圧下オフセット量及びロー
ル膨張量）を求め、この同定された各パラメータでもっ
て圧延ロール直下の板厚を推定するものである。
厚制御における板厚推定方法は、圧延機の圧延荷重、圧
下位置及びベンダー荷重を各検出器によりそれぞれ検出
し、また圧延機の出側において圧延材の温度と板厚を各
測定器によりそれぞれ測定し、該圧延材の測定温度から
ロール膨張量を求め、板厚実測値と圧延ロール直下の板
厚推定値との差が忘却係数付逐次最小二乗法により最小
になるようにその板厚推定式における各パラメータ（ミ
ル常数、ベンダーミル常数、圧下オフセット量及びロー
ル膨張量）を求め、この同定された各パラメータでもっ
て圧延ロール直下の板厚を推定するものである。
【０００８】この場合において、上記のロール膨張量を
求める手法としてロール分割法によるロール膨張量推定
法を採用することとしたものであり、この方法は、圧延
ロールの中央の１点について半径方向に該ロールを分割
し、そのロール各層に対して熱伝導方程式を立て、これ
らの熱伝導方程式から半径方向のロール温度分布方程式
を求め、このロール温度分布方程式を時系列に解くこと
により各層のロール温度を求め、さらにこれらロール温
度と各層のロール断面積比から平均ロール温度を求め、
この平均ロール温度を用いてロール膨張量を求める方法
である。
求める手法としてロール分割法によるロール膨張量推定
法を採用することとしたものであり、この方法は、圧延
ロールの中央の１点について半径方向に該ロールを分割
し、そのロール各層に対して熱伝導方程式を立て、これ
らの熱伝導方程式から半径方向のロール温度分布方程式
を求め、このロール温度分布方程式を時系列に解くこと
により各層のロール温度を求め、さらにこれらロール温
度と各層のロール断面積比から平均ロール温度を求め、
この平均ロール温度を用いてロール膨張量を求める方法
である。
【０００９】次に、本発明に係る板厚推定装置は、上記
のロール分割法によるロール膨張量推定法によりロール
膨張量を演算するロール膨張量推定部と、圧延荷重検出
手段、圧下位置検出手段、ベンダー荷重検出手段及びロ
ール膨張量推定部からの各信号を入力し、それらの入力
信号を圧延機の出側に設置した板厚計測手段の位置まで
トラッキングするデータトラッキング部と、データトラ
ッキング部における各データに基づき板厚測定値と圧延
ロール直下の板厚推定値との差が最小になるようにその
板厚推定式における各パラメータを演算するパラメータ
推定部と、このパラメータ推定部により同定された各パ
ラメータでもって圧延ロール直下の板厚を演算する板厚
演算部とからなるものである。
のロール分割法によるロール膨張量推定法によりロール
膨張量を演算するロール膨張量推定部と、圧延荷重検出
手段、圧下位置検出手段、ベンダー荷重検出手段及びロ
ール膨張量推定部からの各信号を入力し、それらの入力
信号を圧延機の出側に設置した板厚計測手段の位置まで
トラッキングするデータトラッキング部と、データトラ
ッキング部における各データに基づき板厚測定値と圧延
ロール直下の板厚推定値との差が最小になるようにその
板厚推定式における各パラメータを演算するパラメータ
推定部と、このパラメータ推定部により同定された各パ
ラメータでもって圧延ロール直下の板厚を演算する板厚
演算部とからなるものである。
【００１０】さらに、本発明に係る板厚制御装置は、上
記板厚推定装置の板厚演算部により演算された板厚推定
値をフィードバック量とするものである。
記板厚推定装置の板厚演算部により演算された板厚推定
値をフィードバック量とするものである。
【００１１】
【作用】本発明においては、圧延機出側の板厚実測値を
取り込むことによりその板厚実測値とロール膨張量を含
む圧延ロール直下の板厚推定式より演算した板厚推定値
とを忘却係数付逐次最小二乗法により比較することで、
圧延ロール直下の板厚を時系列に推定し、その板厚推定
式における各パラメータを高精度に同定することがで
き、このようにして同定された各パラメータでもって板
厚推定値を再計算し、この再計算された板厚推定値をフ
ィードバックしゲージメータ式により板厚を制御する。
取り込むことによりその板厚実測値とロール膨張量を含
む圧延ロール直下の板厚推定式より演算した板厚推定値
とを忘却係数付逐次最小二乗法により比較することで、
圧延ロール直下の板厚を時系列に推定し、その板厚推定
式における各パラメータを高精度に同定することがで
き、このようにして同定された各パラメータでもって板
厚推定値を再計算し、この再計算された板厚推定値をフ
ィードバックしゲージメータ式により板厚を制御する。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の一実施例による板厚推定装置
のブロック図である。この板厚推定装置１０は、４つの
要素すなわちロール膨張量推定部１１と、データトラッ
キング部１２と、パラメータ推定部１３と、板厚演算部
１４とから構成されている。また、圧延機２０には圧延
荷重Ｐを検出する圧延荷重検出器（例えば、ロードセ
ル）２１，圧下位置Ｓを検出する圧下位置検出器（例え
ば、回転式マグネスケール）２２，ベンダー荷重ＰB を
検出するベンダー荷重検出器（例えば、油圧シリンダの
圧力計）２３が設置され、さらに圧延機２０の出側には
圧延材１の板厚ｈx を測定する板厚計（例えば、放射線
板厚計）２４と板温度を測定する板温度計（例えば、放
射温度計）２５が設置される。そして、上記のロール膨
張量推定部１１は、板温度計２５により測定された圧延
材１の温度に基づき、後述する手法によりロール膨張量
Δｕを演算するものである。データトラッキング部１２
は、各検出器２１，２２，２３の検出信号及びロール膨
張量推定部１１の測定信号すなわち圧延荷重Ｐ，圧下位
置Ｓ，ベンダー荷重ＰB ，ロール膨張量Δｕの各データ
信号が入力され、これらのデータ信号を板厚計２４の位
置までトラッキングするものである。また、パラメータ
推定部１３は、圧延ロール２の直下の板厚ｈの推定式に
おける各パラメータを後述する手法で演算するものであ
り、板厚演算部１４はこのパラメータ推定部１３により
同定された各パラメータを用いて圧延ロール直下の板厚
ｈを再計算するものである。
のブロック図である。この板厚推定装置１０は、４つの
要素すなわちロール膨張量推定部１１と、データトラッ
キング部１２と、パラメータ推定部１３と、板厚演算部
１４とから構成されている。また、圧延機２０には圧延
荷重Ｐを検出する圧延荷重検出器（例えば、ロードセ
ル）２１，圧下位置Ｓを検出する圧下位置検出器（例え
ば、回転式マグネスケール）２２，ベンダー荷重ＰB を
検出するベンダー荷重検出器（例えば、油圧シリンダの
圧力計）２３が設置され、さらに圧延機２０の出側には
圧延材１の板厚ｈx を測定する板厚計（例えば、放射線
板厚計）２４と板温度を測定する板温度計（例えば、放
射温度計）２５が設置される。そして、上記のロール膨
張量推定部１１は、板温度計２５により測定された圧延
材１の温度に基づき、後述する手法によりロール膨張量
Δｕを演算するものである。データトラッキング部１２
は、各検出器２１，２２，２３の検出信号及びロール膨
張量推定部１１の測定信号すなわち圧延荷重Ｐ，圧下位
置Ｓ，ベンダー荷重ＰB ，ロール膨張量Δｕの各データ
信号が入力され、これらのデータ信号を板厚計２４の位
置までトラッキングするものである。また、パラメータ
推定部１３は、圧延ロール２の直下の板厚ｈの推定式に
おける各パラメータを後述する手法で演算するものであ
り、板厚演算部１４はこのパラメータ推定部１３により
同定された各パラメータを用いて圧延ロール直下の板厚
ｈを再計算するものである。
【００１３】さらに、上記板厚推定装置１０における各
部の作用を詳述する。 （１）ロール膨張量推定部１１の作用 ロール膨張量推定部１１は、圧延機出側の板温度計２５
により測定された圧延材１の温度θに基づき、圧延ロー
ル２への入熱・抜熱によるロール膨張量Δｕを推定する
ものである。これはロール分割法によるロール膨張量推
定法であり、図２（本図では３分割の例を示す）に示す
ように、圧延ロール２の中央の１点に関し、圧延ロール
２を半径方向に３分割し、それぞれ外層２ａ，中間層２
ｂ，内層２ｃとし、各層の平均温度を求める。そのため
に、まず、ロール各層２ａ，２ｂ，２ｃに対し、下記
（２）〜（６）式に示す熱伝導方程式を立てる。
部の作用を詳述する。 （１）ロール膨張量推定部１１の作用 ロール膨張量推定部１１は、圧延機出側の板温度計２５
により測定された圧延材１の温度θに基づき、圧延ロー
ル２への入熱・抜熱によるロール膨張量Δｕを推定する
ものである。これはロール分割法によるロール膨張量推
定法であり、図２（本図では３分割の例を示す）に示す
ように、圧延ロール２の中央の１点に関し、圧延ロール
２を半径方向に３分割し、それぞれ外層２ａ，中間層２
ｂ，内層２ｃとし、各層の平均温度を求める。そのため
に、まず、ロール各層２ａ，２ｂ，２ｃに対し、下記
（２）〜（６）式に示す熱伝導方程式を立てる。
【００１４】
【数１】 次に、（２）〜（６）式において、θベクトル＝
［θ1 ，θ2 ，θ3 ］T とおくと、（７）式に示すよう
なロール温度分布方程式が得られる。
［θ1 ，θ2 ，θ3 ］T とおくと、（７）式に示すよう
なロール温度分布方程式が得られる。
【００１５】
【数２】 この（７）式を時系列に解いて（陽解法）、ダイナミッ
クな各層のロール温度θ1 ，θ2 ，θ3 を求める。平均
ロール温度は、（８）式より各層のロール温度θ1 ，θ
2 ，θ3 を各層のロール断面積比で平均することにより
求められる。
クな各層のロール温度θ1 ，θ2 ，θ3 を求める。平均
ロール温度は、（８）式より各層のロール温度θ1 ，θ
2 ，θ3 を各層のロール断面積比で平均することにより
求められる。
【００１６】
【数３】 この平均ロール温度とロール膨張量との関係は（９）式
により表わせる。
により表わせる。
【００１７】
【数４】 よって、（９）式よりロール膨張量Δｕを計算すること
ができる。
ができる。
【００１８】（２）データトラッキング部１２の作用 データトラッキング部１２は、圧延機２０と板厚計２４
間の距離による「ムダ時間ないし時間差」があるため、
圧延ロール直下での各データ（圧延荷重Ｐ，圧下位置
Ｓ，ベンダー荷重ＰB ，ロール膨張量Δｕ）を板厚計２
４のところまでもってくる。逆に言えば、板厚計２４に
より板厚ｈx を測定した時点で、過去に採取され記憶さ
れている圧延ロール直下の各データから該当するものを
探索する作用をするものである。なお、データ採取のタ
イミングは実施例では４８msecごとにしている。
間の距離による「ムダ時間ないし時間差」があるため、
圧延ロール直下での各データ（圧延荷重Ｐ，圧下位置
Ｓ，ベンダー荷重ＰB ，ロール膨張量Δｕ）を板厚計２
４のところまでもってくる。逆に言えば、板厚計２４に
より板厚ｈx を測定した時点で、過去に採取され記憶さ
れている圧延ロール直下の各データから該当するものを
探索する作用をするものである。なお、データ採取のタ
イミングは実施例では４８msecごとにしている。
【００１９】（３）パラメータ推定部１３の作用 データトラッキング部１２により、ある時刻における圧
延ロール直下の全てのデータすなわち圧延荷重Ｐ，圧下
位置Ｓ，ベンダー荷重ＰB ，ロール膨張量Δｕ，板厚ｈ
x が揃うことになり、この全てのデータがパラメータ推
定部１３へ送られる。また、あらかじめ計算された圧下
オフセット量ＳOFF も図示しない入力手段でパラメータ
推定部１３へ送られる。そこで、圧延ロール直下での真
の板厚は（１０）式のように表わすことができる。 ｈ＝Ｓ＋Ｐ／Ｋ＋ＰB ／ＫB ＋ＳOFF ＋Δｕ …（１０） この（１０）式をあらかじめ計算された各常数（ミル常
数、ベンダーミル常数、圧下オフセット量、ロール膨張
量）の初期値で記述すると、（１１）式のようになる。
延ロール直下の全てのデータすなわち圧延荷重Ｐ，圧下
位置Ｓ，ベンダー荷重ＰB ，ロール膨張量Δｕ，板厚ｈ
x が揃うことになり、この全てのデータがパラメータ推
定部１３へ送られる。また、あらかじめ計算された圧下
オフセット量ＳOFF も図示しない入力手段でパラメータ
推定部１３へ送られる。そこで、圧延ロール直下での真
の板厚は（１０）式のように表わすことができる。 ｈ＝Ｓ＋Ｐ／Ｋ＋ＰB ／ＫB ＋ＳOFF ＋Δｕ …（１０） この（１０）式をあらかじめ計算された各常数（ミル常
数、ベンダーミル常数、圧下オフセット量、ロール膨張
量）の初期値で記述すると、（１１）式のようになる。
【００２０】
【数５】 したがって、（１１）式を満足する各パラメータα1 〜
α4 を求めることにより、真のミル常数Ｋ，ベンダーミ
ル常数ＫB ，圧下オフセット量ＳOFF ，ロール膨張量Δ
ｕが求められる。
α4 を求めることにより、真のミル常数Ｋ，ベンダーミ
ル常数ＫB ，圧下オフセット量ＳOFF ，ロール膨張量Δ
ｕが求められる。
【００２１】各パラメータα1 〜α4 を求める手法は、
忘却係数付逐次最小二乗法（重み付き最小二乗法）によ
る。すなわち、（１１）式を（１２）式のように変形す
る。
忘却係数付逐次最小二乗法（重み付き最小二乗法）によ
る。すなわち、（１１）式を（１２）式のように変形す
る。
【００２２】
【数６】 そこで、（１２）式のｈの代わりに、板厚計２４による
実測値ｈx を用いて、（１３）式の二乗和が最小になる
θベクトルを選べばよい。すなわち、（１４）式のＪを
最小にするθベクトルを求める。
実測値ｈx を用いて、（１３）式の二乗和が最小になる
θベクトルを選べばよい。すなわち、（１４）式のＪを
最小にするθベクトルを求める。
【００２３】
【数７】 これにより、板厚計直下で（１１）式のパラメータα1
〜α4 を同定する。
〜α4 を同定する。
【００２４】（４）板厚演算部１４の作用 上記により同定されたパラメータα1 〜α4 を板厚演算
部１４に送り、ここで（１１）式より圧延ロール直下の
板厚を再計算する。この板厚推定値は時間的に変動する
ロール膨張量等の変動要因を考慮に入れたものとなって
いるから、きわめて精度が高いものである。図３は以上
に述べた各部の演算動作を示すフローチャートである。
部１４に送り、ここで（１１）式より圧延ロール直下の
板厚を再計算する。この板厚推定値は時間的に変動する
ロール膨張量等の変動要因を考慮に入れたものとなって
いるから、きわめて精度が高いものである。図３は以上
に述べた各部の演算動作を示すフローチャートである。
【００２５】次に、図４は上記板厚推定装置１０を用い
た本発明板厚制御装置のゲージメータ式によるフィード
バック制御系を示すものである。すなわち、ＡＧＣゲイ
ン３１を決め、圧延材１を圧下３２し、あらかじめ定め
られた圧延スケジュールに従って圧延プロセス３３を実
行する。圧延プロセス３３では上記のように圧延荷重
Ｐ，ベンダー荷重ＰB ，圧下位置Ｓが検出され、これら
のデータは板厚推定装置１０に送られる。また、圧延機
２０の出側において所定のムダ時間３４を経て圧延材１
の板厚ｈx と温度θを測定し、同様に板厚推定装置１０
に送る。板厚推定装置１０ではこれらのデータを基に、
上記のように圧延ロール直下の板厚推定値ｈを計算し、
その板厚推定値ｈをフィードバックして目標板厚ｈ0 に
なるように制御するものである。
た本発明板厚制御装置のゲージメータ式によるフィード
バック制御系を示すものである。すなわち、ＡＧＣゲイ
ン３１を決め、圧延材１を圧下３２し、あらかじめ定め
られた圧延スケジュールに従って圧延プロセス３３を実
行する。圧延プロセス３３では上記のように圧延荷重
Ｐ，ベンダー荷重ＰB ，圧下位置Ｓが検出され、これら
のデータは板厚推定装置１０に送られる。また、圧延機
２０の出側において所定のムダ時間３４を経て圧延材１
の板厚ｈx と温度θを測定し、同様に板厚推定装置１０
に送る。板厚推定装置１０ではこれらのデータを基に、
上記のように圧延ロール直下の板厚推定値ｈを計算し、
その板厚推定値ｈをフィードバックして目標板厚ｈ0 に
なるように制御するものである。
【００２６】したがって、本発明による板厚制御では、
図５に示すように板厚精度を表す曲線Ａが圧延材の先端
部分から直ちに目標板厚に近付き、しかもロール膨張量
による誤差がなく安定する傾向を示す。これに対して、
従来のゲージメータ式による板厚制御では、曲線Ｂで示
すように一旦目標板厚に近付き、しばらく安定するが、
やがてロール膨張量による誤差が大きくなって板厚精度
が悪くなる。
図５に示すように板厚精度を表す曲線Ａが圧延材の先端
部分から直ちに目標板厚に近付き、しかもロール膨張量
による誤差がなく安定する傾向を示す。これに対して、
従来のゲージメータ式による板厚制御では、曲線Ｂで示
すように一旦目標板厚に近付き、しばらく安定するが、
やがてロール膨張量による誤差が大きくなって板厚精度
が悪くなる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、経時変化
を伴うロール膨張量を含めて圧延ロール直下の板厚を推
定することとしたので、圧延材の全長にわたって高精度
に板厚を推定することができる。また、圧延機出側の板
厚実測値を取り込むことにより、板厚推定式における全
てのパラメータの精度向上を図ったので、板厚推定値の
精度が大巾に向上する。したがって、この板厚推定値を
フィードバック量とする本板厚制御装置によれば、１本
の圧延材の途中及び２本目より高精度の板厚制御が可能
となる。すなわち、ゲージメータ式の学習能力が向上す
る。
を伴うロール膨張量を含めて圧延ロール直下の板厚を推
定することとしたので、圧延材の全長にわたって高精度
に板厚を推定することができる。また、圧延機出側の板
厚実測値を取り込むことにより、板厚推定式における全
てのパラメータの精度向上を図ったので、板厚推定値の
精度が大巾に向上する。したがって、この板厚推定値を
フィードバック量とする本板厚制御装置によれば、１本
の圧延材の途中及び２本目より高精度の板厚制御が可能
となる。すなわち、ゲージメータ式の学習能力が向上す
る。
【図１】本発明の一実施例による板厚推定装置のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】本発明のロール３分割法によるロール膨張量推
定法を示す説明図である。
定法を示す説明図である。
【図３】上記板厚推定装置の各部の動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図４】本発明の板厚制御装置のフィードバック制御系
を示す図である。
を示す図である。
【図５】本発明及び従来法による板厚精度の特性を示す
図である。
図である。
１ 圧延材 ２ 圧延ロール １０ 板厚推定装置 １１ ロール膨張量推定部 １２ データトラッキング部 １３ パラメータ推定部 １４ 板厚演算部 ２０ 圧延機 ２１ 圧延荷重検出器 ２２ 圧下位置検出器 ２３ ベンダー荷重検出器 ２４ 板厚計 ２５ 板温度計
Claims (4)
- 【請求項１】 圧延機の圧延荷重、圧下位置及びベンダ
ー荷重をそれぞれ検出し、前記圧延機の出側において圧
延材の温度と板厚をそれぞれ測定し、該圧延材の測定温
度からロール膨張量を求め、前記板厚の測定値と圧延ロ
ール直下の板厚推定値との差が最小になるようにその板
厚推定式における各パラメータすなわちミル常数、ベン
ダーミル常数、圧下オフセット量及びロール膨張量を求
め、この同定された各パラメータでもって圧延ロール直
下の板厚を推定する圧延機の板厚制御における板厚推定
方法。 - 【請求項２】 前記ロール膨張量を求める手法として、
圧延ロールの中央の１点について半径方向に分割したロ
ール各層に対する熱伝導方程式を立て、これらの熱伝導
方程式から半径方向のロール温度分布方程式を求め、こ
のロール温度分布方程式を時系列に解くことにより各層
のロール温度を求め、さらにこれらロール温度と各層の
ロール断面積比から平均ロール温度を求め、この平均ロ
ール温度を用いて前記ロール膨張量を求めることを特徴
とする請求項１記載の圧延機の板厚制御における板厚推
定方法。 - 【請求項３】 圧延機の出側に設置した板温度計測手段
により測定された圧延材の温度に基づきロール膨張量を
演算するロール膨張量推定部と、 圧延荷重検出手段、圧下位置検出手段、ベンダー荷重検
出手段及び前記ロール膨張量推定部からの各信号を入力
し、それらの入力信号を圧延機の出側に設置した板厚計
測手段の位置までトラッキングするデータトラッキング
部と、 前記データトラッキング部における各データに基づき前
記板厚計測手段の板厚測定値と圧延ロール直下の板厚推
定値との差が最小になるようにその板厚推定式における
各パラメータすなわちミル常数、ベンダーミル常数、圧
下オフセット量及びロール膨張量を演算するパラメータ
推定部と、 前記パラメータ推定部により同定された各パラメータで
もって圧延ロール直下の板厚を演算する板厚演算部と、
を備えてなる圧延機の板厚制御における板厚推定装置。 - 【請求項４】 圧延機の出側に設置した板温度計測手段
により測定された圧延材の温度に基づきロール膨張量を
演算するロール膨張量推定部と、圧延荷重検出手段、圧
下位置検出手段、ベンダー荷重検出手段及び前記ロール
膨張量推定部からの各信号を入力し、それらの入力信号
を圧延機の出側に設置した板厚計測手段の位置までトラ
ッキングするデータトラッキング部と、前記データトラ
ッキング部における各データに基づき前記板厚計測手段
の板厚測定値と圧延ロール直下の板厚推定値との差が最
小になるようにその板厚推定式における各パラメータす
なわちミル常数、ベンダーミル常数、圧下オフセット量
及びロール膨張量を演算するパラメータ推定部と、前記
パラメータ推定部により同定された各パラメータでもっ
て圧延ロール直下の板厚を演算する板厚演算部とからな
る板厚推定装置を備え、前記板厚演算部により演算され
た板厚推定値をフィードバック量とする圧延機の板厚制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4019894A JP2605540B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 圧延機の板厚制御における板厚推定方法及び装置並びに板厚制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4019894A JP2605540B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 圧延機の板厚制御における板厚推定方法及び装置並びに板厚制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05212421A JPH05212421A (ja) | 1993-08-24 |
| JP2605540B2 true JP2605540B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=12011905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4019894A Expired - Fee Related JP2605540B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 圧延機の板厚制御における板厚推定方法及び装置並びに板厚制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605540B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012081493A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 金属板の板厚制御方法及び金属板の製造方法 |
| CN103028603B (zh) * | 2012-11-29 | 2014-11-26 | 一重集团大连设计研究院有限公司 | 一种带钢热连轧的可轧范围优化方法 |
-
1992
- 1992-02-05 JP JP4019894A patent/JP2605540B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05212421A (ja) | 1993-08-24 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |