[发明专利]连轧机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对钢板等进行轧制的连轧机的控制装置。

背景技术

在连轧设备中设置有连轧机，该连轧机使连续配置的多个轧制机架中的各轧制机架的轧辊转动，从而一边对带钢(被轧制材料)进行输送一边进行轧制。进行这样的轧制的连轧机在各轧制机架间配置有被称为活套支撑器的输送形状限制机构，使带钢在机架间保持一定长度的活套(曲线)以维持所需张力地进行控制，确保带钢的板厚和板宽的质量，并实现稳定操作。

图1为连轧机的要部的示意构成图，图2为利用“H∞控制在工厂中的实际应用”(测量自动控制学会)p.70-p.73中记载的第1现有技术的连轧机的控制装置的构成框图。在图1中，符号1为连轧机，符号21为作为被轧制材料的带钢，符号22为前段轧制机架，符号23为后段轧制机架，符号24为轧机马达，符号25为活套支撑器，符号26为活套支撑器马达，符号27为用于检测带钢21的张力的张力检测器，符号28为用于检测活套支撑器25的转动角度和转动速度的活套支撑器角度检测器。图1所示控制装置根据使用的技术的内容，即是现有技术还是本发明的实施形式而采用不同的构成，所以，使用没有符号的一般的表述。另外，张力检测器27和活套支撑器角度检测器28为了便于观察因此在示出连轧机1的虚线内图示，但按实际分类应包含在控制装置的构成要素中。在图2中，符号20为使用第1现有技术的控制装置，符号2为轧制速度控制器，符号3为活套支撑器转矩控制器，符号5为张力设定转矩运算器，符号6为活套支撑器角度控制器。

下面，对动作进行说明。

连轧机1在各轧制机架22、23中的前段轧制机架22中，用轧辊向下压，同时，用轧机马达24驱动轧辊，送出带钢21，从而进行轧制。另外，在轧制机架22、23之间配置由活套支撑器马达26驱动的活套支撑器25和其附带机构，使活套支撑器25接触由轧机马达24输送驱动的带钢21，限制输送形状。另一方面，控制装置20的轧制速度控制器2使轧机马达24的速度与轧制速度指令vr一致地进行控制，活套支撑器转矩控制器3使活套支撑器马达26的转矩与活套支撑器转矩指令qr一致地进行控制。即，控制装置20适当地运算轧制速度指令vr和活套支撑器转矩指令qr，对带钢21施加一定的张力，同时使带钢21在轧制机架间构成一定的活套(曲线)地即活套支撑器25的角度为一定地进行控制。

在上述说明中，为了控制轧制机架22、23间的带钢21的张力σ和活套支撑器25的角度θ，以控制前段轧制机架22的轧制速度的构成为例进行了说明，但轧制速度的控制对象不限定于前段轧制机架22，也可为后段轧制机架23。

应用于控制装置20的第1现有技术为过去最常用的方式，虽不能说具有特别优良的张力控制性能，但可以说控制方式单纯，可简单地利用。相对于控制装置20，从外部输入张力指令σr和活套支撑器角度指令θr，而且输入由活套支撑器角度检测器28检测出的活套支撑器角度θ。张力设定转矩运算器5根据张力指令σr，在稳定地使带钢21的张力σ与张力指令σr一致的状态下，前馈的方式运算活套支撑器25支承带钢21时所用的活套支撑器马达26的转矩，作为张力设定转矩qs输出。张力设定转矩qs作为活套支撑器转矩指令qr输入到活套支撑器转矩控制器3，活套支撑器转矩控制器3使活套支撑器马达26的转矩与活套支撑器转矩指令qr一致地进行控制。活套支撑器角度控制器6输入活套支撑器角度指令θr与活套支撑器角度θ的差即角度偏差θe，运算角度偏差θe上乘角度比例增益Cp后获得的信号与对角度偏差θe进行积分并乘角度积分增益Ci后获得的信号的和信号。即，使活套支撑器角度θ不具有稳态偏差地进行PI(比例积分)运算，作为轧制速度指令vr输出。轧制速度控制器2使轧制速度与轧制速度指令vr一致地进行控制。

这样，控制装置20产生可稳定地由活套支撑器25平衡从而支承张力σ与张力指令σe一致的带钢21的张力设定转矩qs，而且，相对于前段轧制机架22和后段轧制机架23的向下压的变动等产生的带钢21的速度的变动，使活套支撑器角度θ与活套支撑器角度指令θr一致即在前段轧制机架22与后段轧制机架23的机架间使活套的长度为一定地修正轧制速度指令vr。这样，活套支撑器角度θ和张力σ分别将活套支撑器角度指令θr和张力指令σr作为目标值进行控制。另外，还具有这样的特征，即，该方式的控制装置20不一定非要张力检测器27，而且，反馈控制仅由活套支撑器角度控制器6进行，所以，仅对以活套支撑器角度控制器6为主干的单循环控制系进行简单的调整，即可继续进行操作。