[发明专利]轧机控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及轧机，更详细而言，涉及用于被轧制材的开卷以及收卷的张力卷筒(tension reel)控制的轧机控制装置以及其控制方法。

背景技术

图8是作为现有轧机的一例而表示最简单的单机座(single stand)轧机S100控制结构的示意图。

单机座轧机S100，相对于轧机1的轧制方向(在图8中用箭头表示)，在轧机的送入侧具有放卷被轧制材u的送入侧张力卷筒2(以下，称为送入侧TR2)，在送出侧具有对由轧机1轧制后的被轧制材u进行收卷的送出侧张力卷筒3(以下，称为送出侧TR3)。

送入侧TR2以及送出侧TR3分别由电动机驱动，作为该电动机和用于对电动机进行驱动控制的装置，分别设置有送入侧TR控制装置5以及送出侧TR控制装置6。

通过该结构，由轧钢机对从送入侧TR2开卷的被轧制材u进行轧制，之后在送出侧TR3收卷，从而进行单机座轧机S100的轧制。

其中，在轧机1中，设置有用于通过变更上作业辊Rs1与下作业辊Rs2之间的距离即辊隙(roll gap)来控制被轧制材u的轧制后的板厚(制品板厚)的辊隙控制装置7、用于控制轧机1速度(上/下作业辊Rs1、Rs2的圆周速度)的轧制(mill)速度控制装置4。

轧制时，由轧制速度设定装置10向轧制速度控制装置4输出速度指令，轧制速度控制装置4实施使轧机1的速度(上/下作业辊Rs1、Rs2的圆周速度)恒定的控制。

在轧机1的送入侧(图8的轧机1的左侧)、送出侧(图8的轧机1的右侧)，通过对被轧制材u作用张力，从而实施稳定并且有效的轧制。

为此对所需的张力进行计算的是送入侧张力设定装置11以及送出侧张力设定装置12。

根据在送入侧/送出侧张力设定装置11、12中计算出的送入侧以及送出侧张力设定值，为了对被轧制材u施加送入侧以及送出侧的设定张力，在送入侧张力电流转换装置15以及送出侧张力电流转换装置16中，求出用于获得送入侧TR2以及送出侧TR3的各自的电动机所需的电动机转矩的电流值，并将各自的电流值提供给送入侧TR控制装置5以及送出侧TR控制装置6。

由送入侧TR控制装置5以及送出侧TR控制装置6，将电动机的电流控制为各自被供给的电流，并通过对送入侧TR2以及送出侧TR3提供的各自的电动机转矩，对被轧制材u提供规定的张力。

送入侧/送出侧张力电流转换装置15、16基于TR(张力卷筒)机械系统以及TR(张力卷筒)控制装置的模型，对成为张力设定值的电流设定值(电动机转矩设定值)进行运算，但是，由于在控制模型中含有误差，因此，利用由设置于轧机1送入侧以及送出侧的送入侧张力计8以及送出侧张力计9测定出的实际张力，通过送入侧张力控制13以及送出侧张力控制14对张力设定值施加修正，之后提供给送入侧/送出侧张力电流转换装置15、16，从而送入侧/送出侧张力电流转换装置15、16对设定给送入侧TR控制装置5以及送出侧TR控制装置6的电流值进行变更。

另外，由于被轧制材u的板厚对制品质量上很重要，因此实施板厚控制。

送出侧板厚控制装置18根据由送出侧板厚计17检测出的实际板厚，利用辊隙控制装置7对上/下作业辊Rs1、Rs2进行操作来控制轧机1的辊隙，从而控制轧机1送出侧(图8的轧机1的左侧)的板厚。

如以上所述，在单机座轧机中，用于收卷以及开卷的送出侧TR3以及送入侧TR2采用使各自的电动机产生的转矩恒定的转矩恒定控制，且利用由送入侧/送出侧张力计8、9检测出的实际张力来修正电动机电流指令，从而进行使施加于被轧制材u的张力恒定的控制。

另外，送入/送出侧TR2、3的各自的电动机的电动机转矩，由于是根据电动机电流而获得的，因此也有以转矩恒定控制作为电流恒定控制的情况。(参照专利文献1以及专利文献2。)

在通过转矩恒定控制来进行TR(张力卷筒)控制时，如专利文献3所示，存在如下问题：与应用于轧机的板厚控制相干扰而使送出侧板厚精度变差。由于与送出侧张力相比，送入侧张力对送出侧板厚的影响更大，所以，下面对轧机1与送入侧TR2中的问题进行说明。

图9是表示现有单机座轧机S100的送入侧TR2与轧机1之间的轧制显影的示意图。