| 【発明の名称】 |
ロール偏芯除去方法及びロール偏芯除去装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】今野 雄介
【住所又は居所】富津市新富２０−１ 新日本製鐵株式会社技術開発本部内
【氏名】香取 英夫
【住所又は居所】富津市新富２０−１ 新日本製鐵株式会社技術開発本部内
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| 【要約】 |
【課題】バックアップロールの幾何学的中心と質量の中心とのずれに起因して発生する高い周波数のロール偏芯外乱確実に除去できるようにする。
【解決手段】バックアップロールの偏芯に起因するロール偏芯外乱を含んだ圧延反力信号と、ロール偏芯外乱がないと見なせる場合の基準の圧延反力信号との偏差をとることにより得られる圧延反力偏差信号を所定の期間繰り返し加算するとともに、上記加算値に応じた圧下位置操作量に係わる信号を用いて圧下位置を制御することにより、バックアップロール１３のロール偏芯外乱に起因して生じる鋼板９の板厚偏差を小さくできるようにする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 鋼板を押圧して圧延するワークロールと連動して回転するバックアップロールの偏芯に起因して発生するロール偏芯外乱を除去するロール偏芯除去方法において、上記バックアップロールが上記鋼板を圧延している状態を反映する偏差信号を繰り返し加算するとともに、上記加算した信号を用いて圧延機の圧下位置を制御することを特徴とするロール偏芯除去方法。
【請求項２】 上記バックアップロールが上記鋼板を圧延している状態を反映する偏差信号は、鋼板の圧延中に上記バックアップロールが受ける荷重を測定する荷重装置から得られる圧延反力信号であることを特徴とする請求項１に記載のロール偏芯除去方法。
【請求項３】 上記バックアップロールが上記鋼板を圧延している状態を反映する偏差信号は、上記バックアップロールを有する２つの圧延機間で上記圧延中の鋼板が受ける張力を検出することにより得られる張力信号であることを特徴とする請求項１に記載のロール偏芯除去方法。
【請求項４】 鋼板を押圧して圧延するワークロールと連動して回転するバックアップロールの偏芯に起因して発生するロール偏芯外乱を除去するロール偏芯除去方法において、上記バックアップロールが受ける荷重を測定する荷重装置から圧延反力信号を取得する圧延反力信号取得処理と、上記圧延反力信号取得処理により取得した圧延反力信号を、所定の期間繰り返し加算する圧延反力加算処理と、上記圧延反力加算処理により加算した加算圧延反力信号を用いて圧延機の圧下位置を制御する圧下位置制御処理とを行うことを特徴とするロール偏芯除去方法。
【請求項５】 鋼板を押圧して圧延するワークロールと連動して回転するバックアップロールの偏芯に起因して発生するロール偏芯外乱を除去するロール偏芯除去方法において、上記バックアップロールを有する２つの圧延機間で上記圧延中の鋼板が受ける張力を検出することにより得られる張力信号を取得する張力信号取得処理と、上記張力信号取得処理により取得した張力信号を、所定の期間繰り返し加算する張力信号加算処理と、上記張力信号加算処理により加算した加算張力信号を用いて圧延機の圧下位置を制御する圧下位置制御処理とを行うことを特徴とするロール偏芯除去方法。
【請求項６】 上記圧延機のバックアップロールの直径と、上記圧延機で鋼板を圧延する際の標準の通板速度とから算出されるロール偏芯の周波数に対応する時間における偏差信号に基づいて、上記圧延機の圧下位置を制御することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のロール偏芯除去方法。
【請求項７】 鋼板を押圧して圧延するワークロールと連動して回転するバックアップロールの偏芯に起因して発生するロール偏芯外乱を除去するロール偏芯除去装置において、上記バックアップロールが上記鋼板を圧延している状態を反映する偏差信号を繰り返し加算するとともに、上記加算した信号を用いて圧下位置を制御するように、上記圧延機に対して指示を出すことを特徴とするロール偏芯除去装置。
【請求項８】 上記バックアップロールが上記鋼板を圧延している状態を反映する偏差信号は、鋼板の圧延中に上記バックアップロールが受ける荷重を測定する荷重装置から得られる圧延反力信号であることを特徴とする請求項７に記載のロール偏芯除去装置。
【請求項９】 上記バックアップロールが上記鋼板を圧延している状態を反映する偏差信号は、上記バックアップロールを有する２つの圧延機間で上記圧延中の鋼板が受ける張力を検出することにより得られる張力信号であることを特徴とする請求項７に記載のロール偏芯除去装置。
【請求項１０】 鋼板を押圧して圧延するワークロールと連動して回転するバックアップロールの偏芯に起因して発生するロール偏芯外乱を除去するロール偏芯除去装置において、鋼板の圧延中に上記バックアップロールが受ける荷重を測定する荷重装置から得られる圧延反力信号を取得する圧延反力信号取得手段と、上記圧延反力信号取得手段により取得した圧延反力信号を、所定の期間繰り返し加算する圧延反力加算手段と、上記圧延反力加算手段により加算した加算圧延反力信号を用いて、圧下位置を制御するように、圧延機に対して指示を出す圧下位置制御指示手段とを有することを特徴とするロール偏芯除去装置。
【請求項１１】 鋼板を押圧して圧延するワークロールと連動して回転するバックアップロールの偏芯に起因して発生するロール偏芯外乱を除去するロール偏芯除去装置において、上記バックアップロールを有する２つの圧延機間で上記圧延中の鋼板が受ける張力を検出することにより得られる張力信号を取得する張力信号取得手段と、上記張力信号取得手段により取得した張力信号を、所定の期間繰り返し加算する張力信号加算手段と、上記張力信号加算手段により加算した加算張力信号を用いて、圧下位置を制御するように、上記圧延機に対して指示を出す圧下位置制御指示手段とを有することを特徴とするロール偏芯除去装置。
【請求項１２】 上記圧延機のバックアップロールの直径と、上記圧延機で鋼板を圧延する際の標準の通板速度とから算出されるロール偏芯の周波数に対応する時間における偏差信号に基づいて、上記圧延機の圧下位置を制御することを特徴とする請求項７〜１１の何れか１項に記載のロール偏芯除去装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロール偏芯除去方法及びロール偏芯除去装置に関し、特に、圧延機で発生するロール偏芯外乱を除去するために用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鋼板を圧延するための装置として、圧延を実際に行うワークロールと、上記ワークロールを押下するバックアップロールとを組み合わせた圧延機が用いられている。このような圧延機では、上記バックアップロールの幾何学的中心と質量の中心とのずれに起因して発生する数Ｈｚ程度の高い周波数のロール偏芯外乱により、圧延後の板厚に偏差が生じていた。
【０００３】そこで、従来は、圧延機における制御系の応答を上げることにより、上記数Ｈｚ程度の高い周波数のロール偏芯外乱を除去しようとしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記圧延機における制御系の応答は、圧下系の応答等から物理的に実現できる範囲が決まってしまうので、従来のように圧延機における制御系の応答を上げる方法では上記ロール偏芯外乱を確実に除去することができなかった。
【０００５】例えば、圧下系の応答が１００ｒａｄ／ｓであったとしても、全体としての制御系の応答は１０ｒａｄ／ｓ程度が限界である。
【０００６】これに対し、上記ロール偏芯の周波数ｆは、バックアップロールの直径をＤ、通板速度をＶとした場合、ｆ＝Ｖ／（πＤ）・・・（１式）
と表せるので、例えば、バックアップロールの直径を１５００ｍｍ、通板速度を２００００ｍｍ／ｓとすると、ロール偏芯の周波数ｆは、２６．６ｒａｄ／ｓに対応する値となる。
【０００７】したがって、鋼板を圧延する際の一般的な通板速度では、ロール偏芯の周波数が制御系の応答の限界を超えてしまうため、高周波数の外乱を除去しきることができなかった。
【０００８】さらに、上記ロール偏芯外乱には、１つの基本周波数について、２倍波、３倍波等の高調波が存在するため、ロール偏芯の基本波の周波数が制御系の応答よりも遅い場合であっても、上記高調波が板厚偏差に悪影響を与えることがあった。
【０００９】本発明は上述の問題点にかんがみ、バックアップロールの幾何学的中心と質量の中心とのずれに起因して発生する高い周波数のロール偏芯外乱確実に除去できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のロール偏芯除去方法は、鋼板を押圧して圧延するワークロールと連動して回転するバックアップロールの偏芯に起因して発生するロール偏芯外乱を除去するロール偏芯除去方法において、上記バックアップロールが上記鋼板を圧延している状態を反映する偏差信号を繰り返し加算するとともに、上記加算した信号を用いて圧延機の圧下位置を制御することを特徴としている。本発明の他の特徴とするところは、上記バックアップロールが上記鋼板を圧延している状態を反映する偏差信号は、鋼板の圧延中に上記バックアップロールが受ける荷重を測定する荷重装置から得られる圧延反力信号であることを特徴としている。本発明のその他の特徴とするところは、上記バックアップロールが上記鋼板を圧延している状態を反映する偏差信号は、上記バックアップロールを有する２つの圧延機間で上記圧延中の鋼板が受ける張力を検出することにより得られる張力信号であることを特徴としている。本発明のその他の特徴とするところは、鋼板を押圧して圧延するワークロールと連動して回転するバックアップロールの偏芯に起因して発生するロール偏芯外乱を除去するロール偏芯除去方法において、上記バックアップロールが受ける荷重を測定する荷重装置から圧延反力信号を取得する圧延反力信号取得処理と、上記圧延反力信号取得処理により取得した圧延反力信号を、所定の期間繰り返し加算する圧延反力加算処理と、上記圧延反力加算処理により加算した加算圧延反力信号を用いて圧延機の圧下位置を制御する圧下位置制御処理とを行うことを特徴としている。本発明のその他の特徴とするところは、鋼板を押圧して圧延するワークロールと連動して回転するバックアップロールの偏芯に起因して発生するロール偏芯外乱を除去するロール偏芯除去方法において、上記バックアップロールを有する２つの圧延機間で上記圧延中の鋼板が受ける張力を検出することにより得られる張力信号を取得する張力信号取得処理と、上記張力信号取得処理により取得した張力信号を、所定の期間繰り返し加算する張力信号加算処理と、上記張力信号加算処理により加算した加算張力信号を用いて圧延機の圧下位置を制御する圧下位置制御処理とを行うことを特徴としている。本発明のその他の特徴とするところは、上記圧延機のバックアップロールの直径と、上記圧延機で鋼板を圧延する際の標準の通板速度とから算出されるロール偏芯の周波数に対応する時間における偏差信号に基づいて、上記圧延機の圧下位置を制御することを特徴としている。
【００１１】本発明のロール偏芯除去装置は、鋼板を押圧して圧延するワークロールと連動して回転するバックアップロールの偏芯に起因して発生するロール偏芯外乱を除去するロール偏芯除去装置において、上記バックアップロールが上記鋼板を圧延している状態を反映する偏差信号を繰り返し加算するとともに、上記加算した信号を用いて圧下位置を制御するように、上記圧延機に対して指示を出すことを特徴としている。本発明の他の特徴とするところは、上記バックアップロールが上記鋼板を圧延している状態を反映する偏差信号は、鋼板の圧延中に上記バックアップロールが受ける荷重を測定する荷重装置から得られる圧延反力信号であることを特徴としている。本発明のその他の特徴とするところは、上記バックアップロールが上記鋼板を圧延している状態を反映する偏差信号は、上記バックアップロールを有する２つの圧延機間で上記圧延中の鋼板が受ける張力を検出することにより得られる張力信号であることを特徴としている。本発明のその他の特徴とするところは、鋼板を押圧して圧延するワークロールと連動して回転するバックアップロールの偏芯に起因して発生するロール偏芯外乱を除去するロール偏芯除去装置において、鋼板の圧延中に上記バックアップロールが受ける荷重を測定する荷重装置から得られる圧延反力信号を取得する圧延反力信号取得手段と、上記圧延反力信号取得手段により取得した圧延反力信号を、所定の期間繰り返し加算する圧延反力加算手段と、上記圧延反力加算手段により加算した加算圧延反力信号を用いて、圧下位置を制御するように、圧延機に対して指示を出す圧下位置制御指示手段とを有することを特徴としている。本発明のその他の特徴とするところは、鋼板を押圧して圧延するワークロールと連動して回転するバックアップロールの偏芯に起因して発生するロール偏芯外乱を除去するロール偏芯除去装置において、上記バックアップロールを有する２つの圧延機間で上記圧延中の鋼板が受ける張力を検出することにより得られる張力信号を取得する張力信号取得手段と、上記張力信号取得手段により取得した張力信号を、所定の期間繰り返し加算する張力信号加算手段と、上記張力信号加算手段により加算した加算張力信号を用いて、圧下位置を制御するように、上記圧延機に対して指示を出す圧下位置制御指示手段とを有することを特徴としている。本発明のその他の特徴とするところは、上記圧延機のバックアップロールの直径と、上記圧延機で鋼板を圧延する際の標準の通板速度とから算出されるロール偏芯の周波数に対応する時間における偏差信号に基づいて、上記圧延機の圧下位置を制御することを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）次に、添付の図面を参照しながら、本発明のロール偏芯除去装置及びロール偏芯除去方法の第１の実施の形態を説明する。まず、図１を参照しながら、本実施の形態のロール偏芯除去装置の構成について説明する。
【００１３】図１は、本実施の形態のロール偏芯除去装置１００の概略構成図である。図１において、本実施の形態のロール偏芯除去装置１００は、圧延反力取得手段１と、第１のノイズ除去手段２と、圧延反力加算手段３と、第２のノイズ除去手段４と、第３のノイズ除去手段５と、圧下位置操作量算出手段６と、圧延反力補償手段７と、圧下位置制御指示手段８とを有している。そして、このロール偏芯除去装置１００は、鋼板９を圧延する圧延機１０に接続されている。
【００１４】圧延反力取得手段１は、鋼板９が、圧延機１０の第１のワークロール１１と第２のワークロール１２との間を通過して圧延される際に発生する圧延反力信号Ａ１を圧延機１０側から取得する機能を有する。
【００１５】具体的に、上記圧延反力信号Ａ１は、第１のワークロール１１を支持する第１のバックアップロール１３から荷重装置として配設されているロードセル１５が受ける荷重を測定することによって生成される信号である。
【００１６】また、圧延反力取得手段１は、ロール偏芯外乱の影響がないと見なせる場合の基準の圧延反力を予め記憶しており、この基準の圧延反力と、上記ロードセル１５から取得した圧延反力信号Ａ１との偏差を検出する機能も有している（以下、この偏差を圧延反力偏差信号Ａ２と表す）。
【００１７】第１のノイズ除去手段２は、圧延反力取得手段１から出力された上記圧延反力偏差信号Ａ２に含まれているノイズを除去するフィルターである。このフィルターは、ロール偏芯外乱のみを通過させ、他のノイズを除去し得るフィルターであれば足りる。
【００１８】圧延反力加算手段３は、圧延反力取得手段１から第１のノイズ除去手段２を介して入力される所定の区間の圧延反力偏差信号Ａ２を繰り返し加算する機能を有する。このとき、上記圧延反力偏差信号Ａ２は、例えばローパスフィルターである第２のノイズ除去手段４によりノイズが除去された状態で繰り返し加算される。
【００１９】ここで、上記所定の区間は、例えば、標準の通板速度で鋼板９を圧延した場合に発生すると予想されるロール偏芯の周波数に対応する時間である。このロール偏芯周波数に対応する時間は、圧延機１０の第１のバックアップロール１３及び第２のバックアップロール１４の直径と、鋼板９の通板速度の標準値とから予め算出される。
【００２０】第３のノイズ除去手段５は、圧延反力加算手段３で加算された圧延反力偏差加算信号Ａ３のノイズを除去するフィルターである。このフィルターは、ロール偏芯外乱のみを通過させ、他のノイズを除去し得るフィルターであれば足りる。
【００２１】圧下位置操作量算出手段６は、圧延反力取得手段１で検出した上記圧延反力偏差信号Ａ２と、上記圧延反力加算手段３で加算した圧延反力偏差加算信号Ａ３とを加えて、上記圧延反力加算手段３で加算した圧延反力偏差信号の加算値に応じた圧下位置操作量を調整するための圧下操作量調整信号Ａ４を算出する機能を有する。
【００２２】圧延反力補償手段７は、圧下位置操作量算出手段６で算出した上記圧下操作量調整信号Ａ４に対してＰＩＤ制御を行って、ロール偏芯外乱除去信号Ａ５を生成する機能を有する。
【００２３】圧下位置制御指示手段８は、圧延反力補償手段７により生成されたロール偏芯外乱除去信号Ａ５を、圧延機１０に備えられている板厚制御機能部１６に送信して、ロール偏芯外乱に起因したバックアップロールの上下運動分を考慮して油圧圧下機構１７を制御するように、板圧制御機能部１６に対して指示を出す機能を有する。
【００２４】そして、板厚制御機能部１６は、圧下位置制御指示手段８から送信されるロール偏芯外乱除去信号Ａ５と、油圧圧下機構１７から圧下位置検出器１８に入力される圧下位置検出信号とに基づいて、ロール偏芯外乱に起因したバックアップロールの上下運動分がキャンセルされるように油圧圧下機構１７の動作を制御する。
【００２５】次に、図２を参照しながら、圧延反力取得手段１で取得した圧延反力信号Ａ１からロール偏芯外乱除去信号Ａ５を生成する方法を詳細に説明する。図２は、本実施の形態のロール偏芯除去装置１００の構成例を示すブロック図である。
【００２６】図２において、ｅｘｐ（−Ｔｓ）は、圧延反力加算手段３におけるむだ時間要素の伝達関数である。ここで、Ｔは、上記所定の区間に相当する時間である。
【００２７】また、Ｋ（ｓ）は、第１のノイズ除去手段２の伝達関数であり、Ｆ（ｓ）は、第２のノイズ除去手段４の伝達関数であり、さらに、Ｌ（ｓ）は、第３のノイズ除去手段５の伝達関数である。
【００２８】また、Ｃ（ｓ）は、圧延反力補償手段７の伝達関数であり、具体的には、ＰＩＤ制御を行うための伝達関数であり、Ｐ（ｓ）は、圧延機１０の圧下位置を操作するための伝達関数である。
【００２９】なお、図２の各要素において、ｏｒの後に示したもの（Ｋ（ｚ）、Ｆ（ｚ）、（１／ｚ）＾ｎ、Ｌ（ｚ）、Ｃ（ｚ））は、それぞれｚ変換を行った場合の伝達関数であり、本実施の形態におけるロール偏芯除去装置１００をデジタル制御する場合には、これらの伝達関数を用いて制御するが、以下の説明では、連続信号に対する伝達関数（Ｋ（ｓ）、Ｆ（ｓ）、ｅｘｐ（−Ｔｓ）、Ｌ（ｓ）、Ｃ（ｓ））を用いて説明を行う。
【００３０】図２に示したように、本実施の形態におけるロール偏芯除去装置１００では、上記基準の圧延反力ｒを目標値、ｅｘｐ（−Ｔｓ）、Ｋ（ｓ）、Ｆ（ｓ）、Ｌ（ｓ）及びＣ（ｓ）を制御要素、Ｐ（ｓ）を制御対象としたフィードバック制御を行う。
【００３１】ここで、目標値である上記基準の圧延反力ｒは、例えば、ロール偏芯外乱がないと見なせる場合の圧延反力の値である。
【００３２】圧延反力取得手段１は、圧延機１０に配設されているロードセル１５から圧延反力信号Ａ１を取得し、この取得した圧延反力信号Ａ１と、上記基準の圧延反力ｒとの偏差をとることによって圧延反力偏差信号Ａ２を生成する。
【００３３】生成された圧延反力偏差信号Ａ２は、第１のノイズ手段２の伝達関数Ｋ（ｓ）を介してノイズが除去され、ローパスフィルターの伝達関数Ｆ（ｓ）及びむだ時間要素の伝達関数ｅｘｐ（−Ｔｓ）を介してフィードバック制御される。
【００３４】これにより、予め算出された上記ロール偏芯の周波数に対応する所定の時間Ｔに相当する所定の区間の圧延反力偏差信号Ａ２が繰り返し加算される。
【００３５】そして、この繰り返しの加算により、圧延反力偏差加算信号Ａ３が生成され、この圧延反力偏差加算信号Ａ３は、第３のノイズ除去手段５の伝達関数Ｌ（ｓ）によりノイズが除去された状態で圧下位置操作量算出手段６に入力される。
【００３６】上記圧下位置操作量算出手段６は、上記圧延反力偏差加算信号Ａ３と、上記圧延反力取得手段１で生成された圧延反力偏差信号Ａ２とを加えて、上記加算信号の加算値に応じた圧下位置操作量を調整するための圧下操作量調整信号Ａ４を算出する。
【００３７】圧下位置操作量算出手段６で算出された圧下操作量調整信号Ａ４は、圧延反力補償手段７の伝達関数Ｃ（ｓ）によりＰＩＤ制御されてロール偏芯外乱除去信号Ａ５が生成され、このロール偏芯外乱除去信号Ａ５が圧下位置制御指示手段８を介して制御対象である圧延機１０に出力される。
【００３８】圧延機１０の板厚制御機能部１６は、上記ロール偏芯外乱除去信号Ａ５と、圧下位置検出器１８で検出される上記圧下位置検出信号とに基づいて油圧圧下機構１７の動作を制御して圧下位置を操作する。これにより、ロール偏芯外乱に基づく変動分がキャンセルされるように、第１のワークロール１１と第２のワークロール１２の間隙が調整される。
【００３９】そして、圧延反力取得手段１は、圧下位置が調整された状態での圧延反力信号Ａ１を、ロードセル１５を介して再び取得し、以上の動作を繰り返し行う。これにより、ロール偏芯外乱が次第に除去され、適正な振幅の圧延反力信号Ａ２がロードセル１５から出力されるようになる。
【００４０】次に、図３のフローチャートを参照しながら、本実施の形態のロール偏芯除去装置１００の動作手順を説明する。
【００４１】まず、最初のステップＳ１において、圧延機１０に関するデータを取得する。具体的には、第１のバックアップロール１３及び第２のバックアップロール１４の直径と、鋼板９の通板速度の標準値と、上記基準の圧延反力などである。
【００４２】次に、ステップＳ２において、ステップＳ１で取得した第１のバックアップロール１３及び第２のバックアップロール１４の直径と、鋼板９の通板速度の標準値とから、標準の通板速度で鋼板９を圧延した場合に発生すると予想されるロール偏芯の周波数、及びこのロール偏芯の周波数の逆数であるロール偏芯の周波数に対応する時間を算出する。
【００４３】次に、ステップＳ３において、圧延機１０の運転が開始するまで待機し、運転が開始すると、ステップＳ４に進み、圧延反力取得手段１は、圧延機１０に配設されているロードセル１５から圧延反力信号Ａ１を取得する。
【００４４】次に、ステップＳ５において、圧延反力取得手段１は、取得した圧延反力信号Ａ１と上記基準の圧延反力との偏差を検出して圧延反力偏差信号Ａ２を生成し、生成した圧延反力偏差信号Ａ２を第１のノイズ除去手段２に出力する。
【００４５】次に、ステップＳ６において、第１のノイズ手段２は、圧延反力取得手段１で生成された圧延反力偏差信号Ａ２に含まれているノイズを除去する。
【００４６】次に、ステップＳ７において、圧延反力加算手段３は、第１のノイズ手段２でノイズが除去された圧延反力偏差信号Ａ２を上述のように繰り返し加算して圧延反力偏差加算信号Ａ３を生成し、この生成した圧延反力偏差加算信号Ａ３を第３のノイズ除去手段５に出力する。
【００４７】次に、ステップＳ８において、第３のノイズ除去手段５は、上記加算した圧延反力偏差加算信号Ａ３に含まれているノイズを除去する。
【００４８】次に、ステップＳ９において、圧下位置操作量算出手段６は、上記圧延反力偏差加算信号Ａ３と、圧延反力取得手段１で生成された圧延反力偏差信号Ａ２を加えるなどして、上記圧延反力取得手段１で取得した圧延反力信号の加算値に応じた圧下位置操作量を調整するための圧下操作量調整信号Ａ４を生成する。
【００４９】次に、ステップＳ１０において、圧延反力補償手段７は、上記圧下操作量調整信号Ａ４に対してＰＩＤ制御を行ってロール偏芯外乱除去信号Ａ５を生成する。
【００５０】次に、ステップＳ１１において、圧下位置制御指示手段８は、圧下位置操作量に係わるロール偏芯外乱除去信号Ａ５を圧延機１０の板厚制御機能部１６に出力する。
【００５１】次に、ステップＳ１２において、鋼板９の圧延が終了したか否かを判定し、終了する場合にはロール偏芯除去装置１００の動作を終了する。一方、終了していなければ、ステップＳ４の動作に戻り、再びステップＳ４からステップＳ１０までの圧延反力偏差信号Ａ２の加算処理を行う。
【００５２】以上の処理を行うことにより、圧延機１０の板厚制御機能部１６は、ロール偏芯外乱に起因したバックアップロールの上下運動分を考慮して油圧圧下機構１７を制御し、圧下位置を操作する。こうして、ロール偏芯外乱に起因する圧下位置の変動を次第に減少することができ、圧延された鋼板９の板厚偏差を小さくすることができる。
【００５３】次に、上述した本実施の形態のロール偏芯除去装置１００を用いた場合のロール偏芯除去効果について説明する。
【００５４】図４は、バックアップロール径に誤差が生じた場合の板厚偏差を示した図であり、図４（ａ）は、誤差が−２％の場合の図、図４（ｂ）は、誤差が＋２％の場合の図である。また、図５は、バックアップロール径の誤差に対するロール偏芯除去効果を、本実施の形態のロール偏芯除去装置１００を用いない場合を０ｄＢとして示した図である。
【００５５】ロール偏芯の周波数は、バックアップロールの直径に逆比例するので、バックアップロールの直径が変わると、ロール偏芯の周波数も変動するが、図４に示したように、本実施の形態のロール偏芯除去制御装置を用いた場合には、バックアップロール径の誤差に基づくロール偏芯の周波数の変動があっても、ロール偏芯外乱の除去効果が十分に得られる。
【００５６】そして、本実施の形態のロール偏芯除去装置を使用すれば、図５に示したように、１５５０ｍｍ程度の直径をもつバックアップロールの直径の誤差が±５％程度であっても、ロール偏芯外乱の除去効果が得られる。
【００５７】図６は、通板速度を５００ｍｐｍ（８．３ｍ／ｓ）から１０００ｍｐｍ（１６．６ｍ／ｓ）に加速させた場合の板厚偏差を示した図である。
【００５８】ロール偏芯の周波数は、通板速度に比例するので、通板速度が変わると、ロール偏芯の周波数も変動するが、図６に示したように、本実施の形態のロール偏芯除去装置１００を用いた場合には、通板速度の増加に基づくロール偏芯の周波数の変動があってもロール偏芯除去効果を確実に得ることができる。
【００５９】（第２の実施の形態）次に、図７を参照しながら、本発明のロール偏芯除去装置２００の第２の実施の形態について説明する。なお、図７において、上述した第１の実施の形態と同一部分には、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６０】図７に示したように、本実施の形態のロール偏芯除去装置２００は、スタンド間張力取得手段１９と、第１のノイズ除去手段２と、スタンド間張力加算手段２０と、第２のノイズ除去手段４と、第３のノイズ除去手段５と、圧下位置操作量算出手段６と、スタンド間張力補償手段２１と、圧下位置制御指示手段８とを有している。
【００６１】そして、本実施の形態のロール偏芯除去装置２００も、上述した第１の実施の形態のロール偏芯除去装置１００と同様に、鋼板９を圧延する圧延機１０に接続されている。なお、図７では圧延機１０のみにロール偏芯除去装置２００が接続されているが、圧延機２２にも同様のロール偏芯除去装置２００が接続される。
【００６２】スタンド間張力取得手段１９は、圧延中に鋼板９が隣り合う圧延機１０、２２間を通過する時に発生するスタンド間張力信号Ａ２１を張力計２３から取得する機能を有する。
【００６３】また、スタンド間張力取得手段１９は、ロール偏芯外乱の影響がないと見なせる場合における基準のスタンド間張力を予め記憶しており、この基準のスタンド間張力と、上記張力計２３から取得したスタンド間張力信号Ａ２１との偏差を検出する機能も有している（以下、この偏差をスタンド間張力偏差信号Ａ２２と表す）。
【００６４】スタンド間張力加算手段２０は、スタンド間張力取得手段１９から第１のノイズ除去手段２を介して入力される所定の区間のスタンド間張力偏差信号Ａ２２を繰り返し加算する機能を有する。
【００６５】ここで、上記所定の区間は、例えば、標準の通板速度で鋼板９を圧延した場合に発生すると予想されるロール偏芯の周波数に対応する時間である。このロール偏芯周波数に対応する時間は、圧延機１０の第１のバックアップロール１３及び第２のバックアップロール１４の直径と、鋼板９の通板速度の標準値とから予め算出される。
【００６６】なお、スタンド間張力加算手段２０は、第２のノイズ除去手段４によってノイズが除去されたスタンド間張力偏差信号を加算してスタンド間張力偏差加算信号Ａ２３を生成する。
【００６７】圧下位置操作量算出手段６は、スタンド間張力取得手段１９で検出した上記スタンド間張力偏差信号Ａ２２と、上記スタンド間張力加算手段２０で加算したスタンド間張力偏差信号Ａ２３とを加えて、上記スタンド間張力加算手段２０で加算したスタンド間張力偏差信号Ａ２２の加算値に応じた圧下位置操作量を調整するための圧下操作量調整信号Ａ２４を算出する。
【００６８】スタンド間張力補償手段２１は、圧下位置操作量算出手段６で算出した上記圧下位置操作量に係わる圧下操作量調整信号Ａ２４に対してＰＩＤ制御を行って、ロール偏芯外乱除去信号Ａ２５を生成する機能を有する。
【００６９】そして、板厚制御機能部１６は、圧下位置制御指示手段８から送信されるロール偏芯外乱除去信号Ａ２５と、油圧圧下機構１７から圧下位置検出器１８に入力される圧下位置検出信号とに基づいて油圧圧下機構１７を操作する。
【００７０】このように、本実施の形態のロール偏芯除去装置２００は、上述した第１の実施の形態のロール偏芯除去装置１００とは、加算処理を行う信号が異なるだけである。したがって、図７に示したような構成とすれば、スタンド間張力信号の加算処理を行った場合でも、上述の第１の実施の形態のロール偏芯除去装置１００と同様に、ロール偏芯外乱の影響を確実に除去して圧下位置を操作することが可能になる。
【００７１】なお、加算処理を行う信号は、バックアップロール１３、１４が鋼板９を圧延している状態を反映する信号であれば、上述した圧延反力信号、スタンド間張力信号でなくてもよい。
【００７２】（本発明の他の実施形態）上述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、上記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００７３】また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば、かかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００７４】また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれる。
【００７５】さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれる。
【００７６】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、鋼板を押圧して圧延するワークロールと連動して回転するバックアップロールが回転することによって検出される偏差信号を所定の期間繰り返し加算するとともに、上記加算した信号を用いて圧延機の圧下位置を制御するようにしたので、ロール偏芯外乱を確実に除去でき、圧延された鋼板の板厚偏差を小さくすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６６５５
【氏名又は名称】新日本製鐵株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区大手町２丁目６番３号
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| 【出願日】 |
平成１３年９月７日（２００１．９．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９０２７３
【弁理士】
【氏名又は名称】國分 孝悦
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| 【公開番号】 |
特開２００３−８０３０５（Ｐ２００３−８０３０５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年３月１８日（２００３．３．１８） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−２７２４７０（Ｐ２００１−２７２４７０） |
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