ロール偏芯除去方法及びロール偏芯除去制御装置
【課題】非圧延時においてロール偏芯を解析するとともに、圧延時におけるロール偏芯の解析をも加味してロール偏芯を除去する。
【解決手段】非圧延時においてロール偏芯を解析してロール偏芯除去制御値Ａを設定し、圧延時においては、当初は制御値Ａに基づきロール偏芯除去制御を実行し、その後所定の期間を超えたときには、圧延機で測定されるバックアップロール対の回転角度、圧延荷重およびワークロール間の距離と板厚計にて測定される鋼板の板厚実績値とに基づいて、圧延しつつロール偏芯を解析してロール偏芯除去制御値Ｃを設定して当該設定したロール偏芯除去制御値Ｃを制御に反映する。
【解決手段】非圧延時においてロール偏芯を解析してロール偏芯除去制御値Ａを設定し、圧延時においては、当初は制御値Ａに基づきロール偏芯除去制御を実行し、その後所定の期間を超えたときには、圧延機で測定されるバックアップロール対の回転角度、圧延荷重およびワークロール間の距離と板厚計にて測定される鋼板の板厚実績値とに基づいて、圧延しつつロール偏芯を解析してロール偏芯除去制御値Ｃを設定して当該設定したロール偏芯除去制御値Ｃを制御に反映する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックアップロール対およびワークロール対を有する圧延機において、ロール偏芯を除去する方法及びロール偏芯除去制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のロール偏芯除去方法では、非圧延時に、所定の荷重をかけてワークロール対を接触させ、キスロール状態として圧延機の運転を行ない、ワークロール対およびバックアップロール対の回転時の荷重変動をフーリエ級数展開することでロール偏芯を解析し、各周波数における振幅および位相から算出したデータに基づいて、圧下設定値の修正を実施している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたロール偏芯除去方法では、ワークロール対を接触させたキスロール状態とする必要があるため、非圧延時のロール偏芯の解析結果に基づいたロール偏芯除去は可能なものの、圧延時におけるロール偏芯の解析結果に基づいたロール偏芯の除去はできないという問題点があった。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、非圧延時においてロール偏芯を解析するとともに、圧延時におけるロール偏芯の解析をも加味してロール偏芯を除去することのできるロール偏芯除去方法およびロール偏芯除去制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、非圧延時においてロール偏芯を解析するとともに、圧延時においては、圧延機で測定されるバックアップロール対の回転角度、圧延荷重およびワークロール問の距離と板厚計にて測定される鋼板の板厚実績値とに基づいて、圧延しつつロール偏芯を解析して所定時のロール偏芯除去制御値を設定し、当該設定したロール偏芯除去制御値を制御に反映するものである。
【０００６】
すなわち、本発明のうち第一の発明は、一対のバックアップロールの問に設けられたワークロール対の間で鋼板を圧延する圧延機において前記バックアップロール対のロール偏芯を除去する方法であって、非圧延時に、前記ワークロール対を接触させたキスロール状態で前記圧延機を運転し、前記バックアップロール対を所定回転数だけ回転させて前記バックアップロール対の一回転区間毎の荷重変動をフーリエ解析するオフラインロール偏芯解析工程と、圧延時に、前記圧延機で測定される前記バックアップロール対の回転速度、圧延荷重およびロールギャップから求まる設定板厚と、板厚計で測定される鋼板の板厚実績値とに基づいて、前記バックアップロール対の一回転区間毎の設定板厚と実績板厚との誤差を随時にフーリエ解析するオンラインロール偏芯解析工程とを含み、前記圧延機が圧延を開始した直後から所定の期間は、前記オフラインロール偏芯解析工程での解析結果を用いて偏芯除去制御を行い、前記所定の期間を超えたときには前記オンラインロール偏芯解析工程での随時の解析結果を用いて偏芯除去制御を行うことを特徴とする。
【０００７】
第一の発明に係るロール偏芯の解析方法によれば、非圧延時においてロール偏芯を解析するとともに、圧延時におけるロール偏芯をも随時に解析することができる。これにより、非圧延時においてロール偏芯を解析し、その結果を使用して圧延開始時からロール偏芯除去制御を実行できるため、圧延開始直後に顕著に現れるロール偏芯の影響を抑制することができる。そして、その後、圧延時において所定の期間を超えたときに、圧延時におけるロール偏芯の随時の解析結果に基づき、ロール偏芯の影響を抑制することができるため、圧延しつつロール偏芯を解析することで、バックアップロールとワークロールとの間のすべりによるロール偏芯の経時変化および非定常的な外的要因によるロール偏芯の変化にも対応することができる。
【０００８】
ここで、第一の発明に係るロール偏芯の解析方法において、前記所定の期間は、前記オフライン偏芯解析工程でのフーリエ解析の結果にゲインを掛けて圧延経過とともにロール偏芯除去制御値を減衰させていき、これにより減衰したロール偏芯除去制御値が、前記オンラインロール偏芯解析工程での随時の解析結果を下回るまでの期間であることは好ましい。このような構成であれば、非圧延時におけるロール偏芯の解析結果にゲインを掛けることで、圧延開始直後の偏熱しているロールの平熱化によるロール偏芯の経時変化に追従したロール偏芯除去制御を実施することができる。
【０００９】
また、第一の発明に係るロール偏芯の解析方法において、前記オンライン偏芯解析工程での随時の解析結果を用いて行なわれる偏芯除去制御において、当該オンライン偏芯解析工程での随時のフーリエ解析の結果が所定値未満であった場合に、ロール偏芯除去制御値を零とすることは好ましい。このような構成であれば、測定データのノイズ等によるロール偏芯解析縮果の悪影響を低減することができる。つまり、予め解析精度を考慮して所定の閥値を設定し、測定されるデータのノイズ等によりロール偏芯の解析結果が悪化した際に、この閥値未満のロール偏芯除去制御値となる場合には、前記制御値を零とするので、逆制御となる可能性を低減することができる。
【００１０】
さらに、本発明のうち第二の発明は、一対のバックアップロールの間に設けられたワークロール対の間で鋼板を圧延する圧延機において前記バックアップロール対のロール偏芯を除去するロール偏芯除去制御装置であって、非圧延時に、前記ワークロール対を接触させたキスロール状態で前記圧延機を運転し、前記バックアップロール対を所定回転数だけ回転させて前記バックアップロール対の一回転区間毎の荷重変動をフーリエ解析するオフラインロール偏芯解析手段と、圧延時に、前記圧延機で測定される前記バックアップロール対の回転速度、圧延荷重およびロールギャップから求まる設定板厚と、板厚計で測定される鋼板の板厚実績値とに基づいて、前記バックアップロール対の一回転区間毎の設定板厚と実績板厚との誤差を随時にフーリエ解析するオンラインロール偏芯解析手段とを有し、前記圧延機が圧延を開始した直後から所定の期間は、前記オフラインロール偏芯解析手段での解析結果を用いて偏芯除去制御を行い、前記所定の期間を超えたときには前記オンラインロール偏芯解析手段での随時の解析結果を用いて偏芯除去制御を行うことを特徽とする。第二の発明の作用効果は、上記第一の発明同様である。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように、本発明によれば、非圧延時においてロール偏芯を解析するとともに、圧延時におけるロール偏芯の解析をも加味してロール偏芯を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係るロール偏芯解析方法に基づいて圧下シリンダを制御する油圧圧下制御装置（本実施形態に係るロール偏芯除去制御装置の一実施例である）を備える圧延装置の概略構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係るロール偏芯解析処理を説明するフローチャートである。
【図３】オフラインロール偏芯解析工程のフローチャートである。
【図４】オフラインロール偏芯解析工程の各解析ステップでのサブルーチンを説明するフローチャートである。
【図５】相対位相差について説明するための図である。
【図６】本実施形態に係るロール偏芯解析処理を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、この圧延装置１０は、一対の上下バックアップロールＢ１，Ｂ２と、この上下バックアップロール対Ｂ１，Ｂ２の間に設けられた一対の上下ワークロールＷ１，Ｗ２とを備え、これら上下ワークロール対Ｗ１，Ｗ２の間で被圧延材（鋼板）を圧延可能となっている。上下ワークロール対Ｗ１，Ｗ２の近傍には、板厚計Ｔ８が設けられており、この板厚計１８によって、被圧延材の板厚実績値が測定可能になっている。
【００１４】
圧延装置１０は、上バックアップロールＢ１に当接するようにロードセル１１を有しており、このロードセル１１により圧延荷重を測定するとともに電気信号に変換することで油圧圧下制御装置（偏芯除去装置）１に伝達している。この油圧圧下制御装置１は、下バックアップロールＢ２に当接する圧下シリンダ１２に接続されるサーボ弁１３に電気的に接続されている。この構成により、油圧圧下制御装置１からの信号に基づいて前記サーボ弁１３の開度を調整し、圧下シリンダ１２を動作させることでロール偏芯に起因する荷重変動を抑制するようになっている。
【００１５】
また、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２には、それぞれパルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２が設けられている。このパルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２によって、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の回転角度を計測可能となっている。
また、図１に示すように、油圧圧下制御装置１は、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の偏芯解析を行う解析演算部１４と、この解析演算部１４に電気的に接続される制御部（ＰＬＣ）１５と、前記圧下シリンダ１２（サーボ弁１３）の制御量を演算するシリンダ位置制御演算部１６と、前記制御部１５における操作パネルとしての機能と、解析結果を表示する表示部としての機能とを兼ねる操作部１７とを備えている。
【００１６】
ここで、解析演算部１４は、図２に示すロール偏芯解析処理を実行する。以下、このロール偏芯解析処理について詳しく説明する。
本実施形態に係るロール偏芯解析処理は、まず、非圧延時に、図２のステップＳ１１にて制御値Ａを設定し、圧延開始からの所定期問は、この制御値Ａに基づいてロール偏芯量を制御する。制御値Ａの設定については、非圧延時に上下ワークロールＷ１，Ｗ２を一定の力で接触させてキスロール状態とし、この状態にて荷重変動をフーリエ級数展開することでロール偏芯解析（以下、オフラインロール偏芯解析とも称す）を実行している。
【００１７】
ここで、本実施形態においても特許文献１に示される方法と同様の方法を採用して制御値Ａの設定を行なった。つまり、連続的にオフラインロール偏芯解析を実行するのではなく、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の回転角度差をずらしたオフラインロール偏芯解析を何回かに分けて実行することにより高い精度で偏芯除去制御を行うものである。
本実施形態に係る油圧圧下制御装置１では、制御値Ａの設定を行なうにあたり、図３に示すように、３回の解析を行なっている。
【００１８】
より詳しくは、本実施形態に係る油圧圧下制御装置１は、キスロール状態で圧延機１０の運転を行い、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２を所定回数だけ回転させ，この上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の１回転区間毎にフーリエ解析を行い、前記上下バックアップロールＢ１，Ｂ２における第一偏芯除去制御値を設定する（図３中、第一解析ステップＳ１参照）。所定回数とはロール偏芯除去制御を行った際に偏芯状態が収束するまでのバックアップロールの回転数を意味し、本実施形態では五回転に設定した。すなわち、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２が五回転する間が第一解析ステップＳ１に相当する。
【００１９】
第一解析ステップＳ１の準備段階として、前記制御部（ＰＬＣ）１５は、オフラインロール偏芯解析を行う際の目標荷重検出位置から一定量開した位置となるように圧下シリンダ１２を、すなわちワークロールＷ１，Ｗ２の間に隙間ができるようにシリンダ位置制御演算部１６を介しサーボ弁１３を調整する。その後、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の回転角度差を記憶すると同時に、圧下シリンダ１２を一定速度で目標荷重を検知するまで閉動作させる。このとき、以降の圧下シリンダ１２を閉動作させるタイミング（オフラインロール偏芯解析時）となる回転角度差を計算し記憶しておく。
【００２０】
上記第一解析ステップＳ１が開始すると、図４に示す解析サブルーチンがスタートする。
はじめに、解析演算部１４は、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の一回転区問にフーリエ解析を行い、この解析結果に基づき上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の偏芯補正を行う。
そして、解析演算部１４から送られた１回転目の解析結果に基づき、シリンダ位置制御演算部１６がサーボ弁１３の開度を調整して圧下シリンダ１２を動作させることでロール偏芯に起因する荷重変動を除去する制御を行う。続いて、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２における二回転区間にフーリエ解析を行う。このとき、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２は、１回転目のフーリエ解析に基づく偏芯除去補正が行われた状態となっている。
【００２１】
すなわち、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の二回転目以降、前回転時の解析結果制御出力に対する制御残差が解析される。したがって、解析演算部１４は、ロードセル１１からの圧延荷重をフーリエ級数展開することでフーリエ係数演算を行う（工程Ｆ１）。
これにより、下式（１）〜（３）を求める。
【００２２】
【数１】
【００２３】
【数２】
【００２４】
【数３】
【００２５】
ｆ（ｋ）は、パルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２のマーカーパルス出力時の荷重を基準としたときのパルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２のサンプリングパルス出力タイミング毎の荷重変動である。マーカーパルスとは、パルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２が１回転する毎に１パルスを出力するものである。また、式（１）〜（３）中における、Ｋはサンプリングパルスカウント（０，１，２〜Ｍ−１）を示し、Ｍはバックアップロールの分割数（本実施形態では２５６分割）を示し、Ｎは解析次数（本実施形態では、１〜３次）を示している。
続いて、上記式（２）、（３）で示されるａｎ、ｂｎを用い、パルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２のマーカーパルスタイミング毎に学習計算を行い、下式（４）、（５）を求める（工程Ｆ２）。
【００２６】
【数４】
【００２７】
【数５】
【００２８】
なお、式（４）、（５）中におけるαは学習ゲイン（１＋制御部１５からのゲイン）である。ここで、ａｎ、ｂｎは前回の解析結果制御出力（前回の回転数時における偏芯補正）に対する制御残差を解析したものであるため、学習計算が進行するにしたがってａｎ、ｂｎは理想的に零となる。続いて、制御用解析値として下式（６）に示されるｆ′（ｋ）を再現する（工程Ｆ３）。
【００２９】
【数６】
【００３０】
ここで、「（ｋ）を再現するに先立ち、必要に応じてパルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２からのサンプリングパルスカウンタから制御出力用回転角を求めるようにしてもよい。制御出カ用回転角は、圧下シリンダ１２の応答に遅れが生じる場合があり、このような応答遅れ（位相遅れ）が生じると、遅れ量を考慮して制御出カ用回転角度の位相を進めておく必要があるからである。
【００３１】
以上の工程により、上バックアップロールＢ１における上ｆ′（ｋ）が得られる。また、同様の演算プロセスにより下バックアップロールＢ２における下ｆ′（ｋ）を得ることができる。これら上ｆ′（ｋ）、及び下ｆ′（ｋ）を用いて、下式（７）に示される制御出カ（ギャップ修正量）を得ることができ、この制御出力に基づいて偏芯補正が行われる（工程Ｆ４）。なお、式（７）中、βは制御ゲインである。
【００３２】
【数７】
【００３３】
続いて、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の三回転時にフーリエ解析を行う。このとき、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２は二回転時の解析結果制御出力（偏芯補正制御）に基づいて回転する。すなわち、三回転目におけるフーリエ解析は、二回転時における解析結果制御出力（偏芯補正制御）の制御残差を解析している。同様にして、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２が五回転するまで上記工程Ｆ１〜Ｆ４を繰り返し、五回転終了時における第一偏芯除去制御値Ｆ１を解析演算部１４内に保持することで解析サブルーチンが終了となる。
【００３４】
このようにして指定回数のフーリエ解析が終了した後、第二解析ステップを行う。図３に示すように第二解析ステップＳ２は、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の相対位相を１８０度ずらす工程Ｓ２ａと、指定回数分のフーリエ解析（図４に示した工程Ｆ１〜Ｆ４）を再度行い、フーリエ係数を修正（第一偏芯除去制御値を修正して第二偏芯除去制御値を設定）する工程Ｓ２ｂと、を含んでいる。
【００３５】
第二解析ステップＳ２に続いて、第三解析ステップＳ３を行う。図３に示すように第三解析ステップＳ３は、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の相対位相を更に１８０度ずらす工程Ｓ３ａと、指定回数分のフーリエ解析（図４に示した工程Ｆ１〜Ｆ４）を再度行い、フーリエ係数を修正（第二偏芯除去制御値を修正して第三偏芯除去制御値を設定）する工程Ｓ３ｂとを含んでいる。
【００３６】
ここで、相対位相とはフーリエ解析における次数により規定されるものである。図５中、横軸における絶対位相差とはフーリエ解析の次数に依存しない、上下バックアップロールの位相差に対応するものである。また、同図中縦軸方向は、荷重変動の大きさに対応している。なお、絶対位相とは上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の実績回転角度差を意味している。
【００３７】
次に、図２のステップＳ１４における制御値Ｃに基づく処理であって、本実施形態に係るロール偏芯解析処理において、圧延装置１０の稼働後、所定時間（図２のステップＳ１３参照（後述する））が経過した後の偏芯を除去するオンラインロール偏芯解析工程について説明する。
上記解析演算部１４は、圧延時においては、上記圧延装置１０のパルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２によって測定されるバックアップロール対Ｂ１，Ｂ２の回転速度、ロードセル１１により測定される圧延荷重およびロールギャップから求まる設定板厚と、板厚計１８で測定される被圧延材の板厚実績値とに基づいて、バックアップロール対Ｂ１，Ｂ２の一回転区間毎の設定板厚と実績板厚との誤差を随時にフーリエ解析する（オンラインロール偏芯解析工程）。なお、このオンラインロール偏芯解析工程は、上述したバックアップロール対Ｂ１，Ｂ２の一回転区間毎の荷重変動をフーリエ解析する点に替えて、バックアップロール対Ｂ１，Ｂ２の一回転区問毎の設定板厚と実績板厚との誤差を随時にフーリエ解析する点以外は、上記詳述した非圧延時におけるオフラインロール偏芯解析工程同様であるため、解析ステップの詳細については説明を省略する。
【００３８】
次に、この油圧圧下制御装置１の動作（処理のフローチャート）、およびこのロール偏芯除去制御方法の作用・効果について説明する。
図２に示したように、上記構成の油圧圧下制御装置１において、解析演算部１４は、オフラインロール偏芯解析工程を実行するために、まず、非圧延時において、ワークロール対を接触させてキスロール状態にし、所定の荷重をかけて圧延機を運転し、荷重変動をフーリエ級数展開してロール偏芯除去制御値Ａ（上述したオフラインロール偏芯解析工程での解析結果）を設定する。そして、圧延開始から所定の期問までは、この制御値Ａに基づいてロール偏芯除去制御を実行する（図２のステップＳ１１からステップＳ１３が対応）。
【００３９】
ここで、図６に示すように、圧延機１０が圧延を開始した直後から所定の期間Ｔまでは、ロール偏芯除去制御値Ａに基づいて偏芯除去制御を行う。この際、本実施形態では、ロール偏芯除去制御値Ａにゲインを掛け、圧延経過とともにロール偏芯除去制御値Ａを減衰させた。この所定の期間Ｔは、前記オフライン偏芯解析工程でのフーリエ解析の結果にゲインを掛けて圧延経過とともにロール偏芯除去制御値を減衰させていき、これにより減衰したロール偏芯除去制御値が、前記オンラインロール偏芯解析工程での随時の解析結果を下回るまでの期間である。
【００４０】
つまり、圧延を開始すると、ロール偏熱の影響のため、ロール偏芯量は、圧延が進むにつれて減衰する傾向にある。そこで、図２に示すように、上記ロール偏芯除去制御値Ａに制御ゲインＢを乗じ、ロール偏芯量の減衰に対応させている（図２のステップＳ１２）。
圧延開始後、解析演算部１４は、一本目の鋼板には上記制御値Ａにてロール偏芯除去制御を実行し、Ｎ本目の鋼板には制御値Ａ×Ｂ＾（Ｎ１−１）にてロール偏芯除去制御を実行する（図６参照）。
【００４１】
さらに、圧延開始から前記所定の期間Ｔを超えたとき（図２のステップＳ１３でのＹｅｓ）、解析演算部１４は、上記制御値Ａに替えて、上述したオンラインロール偏芯解析工程での随時の解析結果である、ロール偏芯除去制御値Ｃを用いて偏芯除去制御を行う（図２のステップＳ１４）。つまり、圧延時の測定データによる荷重変動をフーリエ級数展開してロール偏芯の解析を随時行なってロール偏芯除去制御値Ｃを設定し（ステップＳ１４）、このロール偏芯除去制御値Ｃの逐次更新を実施しつつロール偏芯除去制御を実行する。
【００４２】
この際、本実施形態では、解析演算部１４で実行されるロール偏芯除去処理において、閥値Ｄを設定しておき、図６に示すように、この閥値Ｄ未満の制御量の場合（ステップＳ１５でのＹｅｓ）、つまり、前記オンライン偏芯解析工程での解析結果が所定値未満であった場合には（図６の符号Ｌの領域）、ロール偏芯除去制御値Ｃを「零」として偏芯除去制御を行い（ステップＳ１６）、そうでないときは（ステップＳ１５でのＮｏ）、制御値Ｃを用いて偏芯除去制御を行う（ステップＳ１７）。
【００４３】
このように、この油圧圧下制御装置１によれば、非圧延時においてロール偏芯を解析し、その結果を使用することで圧延開始時からロール偏芯除去制御を実行することが可能であり、これにより、圧延開始直後に顕著に現れるロール偏芯の影響を抑制することができる。また、非圧延時におけるロール偏芯の解析結果ＡにゲインＢを掛けることで、所定の期間Ｔまでの間、圧延開始直後の偏熱しているロールの平熱化によるロール偏芯の経時変化に追従したロール偏芯除去制御を実施することができる。
【００４４】
そして、所定の期間Ｔを超えた後には、圧延時においても、圧延しつつロール偏芯を解析することで、バックアップロールＢ１，Ｂ２とワークロールＷ１，Ｗ２との間のすべりによるロール偏芯の経時変化および非定常的な外的要因によるロール偏芯の変化にも対応することができる。また、ロール偏芯除去制御値Ｃに閥値Ｄを設定することで、測定データのノイズ等によるロール偏芯解析結果の悪影響を低減することができる。
以上説明したように、この油圧圧下制御装置１およびロール偏芯除去制御方法によれば、非圧延時においてロール偏芯を解析するとともに、圧延時におけるロール偏芯の解析をも加味してロール偏芯を除去することができる。
【００４５】
なお、本発明に係るロール偏芯除去制御方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、オフラインロール偏芯解析においては、特許文献１に示される方法と同様の方法を採用した例で説明したが、これに限定されず、非圧延時に、ワークロール対を接触させたキスロール状態で圧延機を運転し、バックアップロール対を所定回転数だけ回転させてバックアップロール対の一回転区間毎の荷重変動をフーリエ解析するものであれば、種々の形態とすることができる。また、オンラインロール偏芯解析工程において同様である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 油圧圧下制御装置
１０ 圧延装置
１１ ロードセル
１２ 圧下シリンダ
１３ サーボ弁
１４ 解析演算部
１５ 制御部
１６ シリンダ位置制御演算部
１７ 操作部
１８ 板厚計
Ｂ１，Ｂ２ 上下バックアップロール対
Ｗ１，Ｗ２ 上下ワークロール対
ＰＧ１，ＰＧ２ パルスジェネレータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックアップロール対およびワークロール対を有する圧延機において、ロール偏芯を除去する方法及びロール偏芯除去制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のロール偏芯除去方法では、非圧延時に、所定の荷重をかけてワークロール対を接触させ、キスロール状態として圧延機の運転を行ない、ワークロール対およびバックアップロール対の回転時の荷重変動をフーリエ級数展開することでロール偏芯を解析し、各周波数における振幅および位相から算出したデータに基づいて、圧下設定値の修正を実施している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたロール偏芯除去方法では、ワークロール対を接触させたキスロール状態とする必要があるため、非圧延時のロール偏芯の解析結果に基づいたロール偏芯除去は可能なものの、圧延時におけるロール偏芯の解析結果に基づいたロール偏芯の除去はできないという問題点があった。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、非圧延時においてロール偏芯を解析するとともに、圧延時におけるロール偏芯の解析をも加味してロール偏芯を除去することのできるロール偏芯除去方法およびロール偏芯除去制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、非圧延時においてロール偏芯を解析するとともに、圧延時においては、圧延機で測定されるバックアップロール対の回転角度、圧延荷重およびワークロール問の距離と板厚計にて測定される鋼板の板厚実績値とに基づいて、圧延しつつロール偏芯を解析して所定時のロール偏芯除去制御値を設定し、当該設定したロール偏芯除去制御値を制御に反映するものである。
【０００６】
すなわち、本発明のうち第一の発明は、一対のバックアップロールの問に設けられたワークロール対の間で鋼板を圧延する圧延機において前記バックアップロール対のロール偏芯を除去する方法であって、非圧延時に、前記ワークロール対を接触させたキスロール状態で前記圧延機を運転し、前記バックアップロール対を所定回転数だけ回転させて前記バックアップロール対の一回転区間毎の荷重変動をフーリエ解析するオフラインロール偏芯解析工程と、圧延時に、前記圧延機で測定される前記バックアップロール対の回転速度、圧延荷重およびロールギャップから求まる設定板厚と、板厚計で測定される鋼板の板厚実績値とに基づいて、前記バックアップロール対の一回転区間毎の設定板厚と実績板厚との誤差を随時にフーリエ解析するオンラインロール偏芯解析工程とを含み、前記圧延機が圧延を開始した直後から所定の期間は、前記オフラインロール偏芯解析工程での解析結果を用いて偏芯除去制御を行い、前記所定の期間を超えたときには前記オンラインロール偏芯解析工程での随時の解析結果を用いて偏芯除去制御を行うことを特徴とする。
【０００７】
第一の発明に係るロール偏芯の解析方法によれば、非圧延時においてロール偏芯を解析するとともに、圧延時におけるロール偏芯をも随時に解析することができる。これにより、非圧延時においてロール偏芯を解析し、その結果を使用して圧延開始時からロール偏芯除去制御を実行できるため、圧延開始直後に顕著に現れるロール偏芯の影響を抑制することができる。そして、その後、圧延時において所定の期間を超えたときに、圧延時におけるロール偏芯の随時の解析結果に基づき、ロール偏芯の影響を抑制することができるため、圧延しつつロール偏芯を解析することで、バックアップロールとワークロールとの間のすべりによるロール偏芯の経時変化および非定常的な外的要因によるロール偏芯の変化にも対応することができる。
【０００８】
ここで、第一の発明に係るロール偏芯の解析方法において、前記所定の期間は、前記オフライン偏芯解析工程でのフーリエ解析の結果にゲインを掛けて圧延経過とともにロール偏芯除去制御値を減衰させていき、これにより減衰したロール偏芯除去制御値が、前記オンラインロール偏芯解析工程での随時の解析結果を下回るまでの期間であることは好ましい。このような構成であれば、非圧延時におけるロール偏芯の解析結果にゲインを掛けることで、圧延開始直後の偏熱しているロールの平熱化によるロール偏芯の経時変化に追従したロール偏芯除去制御を実施することができる。
【０００９】
また、第一の発明に係るロール偏芯の解析方法において、前記オンライン偏芯解析工程での随時の解析結果を用いて行なわれる偏芯除去制御において、当該オンライン偏芯解析工程での随時のフーリエ解析の結果が所定値未満であった場合に、ロール偏芯除去制御値を零とすることは好ましい。このような構成であれば、測定データのノイズ等によるロール偏芯解析縮果の悪影響を低減することができる。つまり、予め解析精度を考慮して所定の閥値を設定し、測定されるデータのノイズ等によりロール偏芯の解析結果が悪化した際に、この閥値未満のロール偏芯除去制御値となる場合には、前記制御値を零とするので、逆制御となる可能性を低減することができる。
【００１０】
さらに、本発明のうち第二の発明は、一対のバックアップロールの間に設けられたワークロール対の間で鋼板を圧延する圧延機において前記バックアップロール対のロール偏芯を除去するロール偏芯除去制御装置であって、非圧延時に、前記ワークロール対を接触させたキスロール状態で前記圧延機を運転し、前記バックアップロール対を所定回転数だけ回転させて前記バックアップロール対の一回転区間毎の荷重変動をフーリエ解析するオフラインロール偏芯解析手段と、圧延時に、前記圧延機で測定される前記バックアップロール対の回転速度、圧延荷重およびロールギャップから求まる設定板厚と、板厚計で測定される鋼板の板厚実績値とに基づいて、前記バックアップロール対の一回転区間毎の設定板厚と実績板厚との誤差を随時にフーリエ解析するオンラインロール偏芯解析手段とを有し、前記圧延機が圧延を開始した直後から所定の期間は、前記オフラインロール偏芯解析手段での解析結果を用いて偏芯除去制御を行い、前記所定の期間を超えたときには前記オンラインロール偏芯解析手段での随時の解析結果を用いて偏芯除去制御を行うことを特徽とする。第二の発明の作用効果は、上記第一の発明同様である。
【発明の効果】
【００１１】
上述のように、本発明によれば、非圧延時においてロール偏芯を解析するとともに、圧延時におけるロール偏芯の解析をも加味してロール偏芯を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係るロール偏芯解析方法に基づいて圧下シリンダを制御する油圧圧下制御装置（本実施形態に係るロール偏芯除去制御装置の一実施例である）を備える圧延装置の概略構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係るロール偏芯解析処理を説明するフローチャートである。
【図３】オフラインロール偏芯解析工程のフローチャートである。
【図４】オフラインロール偏芯解析工程の各解析ステップでのサブルーチンを説明するフローチャートである。
【図５】相対位相差について説明するための図である。
【図６】本実施形態に係るロール偏芯解析処理を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、この圧延装置１０は、一対の上下バックアップロールＢ１，Ｂ２と、この上下バックアップロール対Ｂ１，Ｂ２の間に設けられた一対の上下ワークロールＷ１，Ｗ２とを備え、これら上下ワークロール対Ｗ１，Ｗ２の間で被圧延材（鋼板）を圧延可能となっている。上下ワークロール対Ｗ１，Ｗ２の近傍には、板厚計Ｔ８が設けられており、この板厚計１８によって、被圧延材の板厚実績値が測定可能になっている。
【００１４】
圧延装置１０は、上バックアップロールＢ１に当接するようにロードセル１１を有しており、このロードセル１１により圧延荷重を測定するとともに電気信号に変換することで油圧圧下制御装置（偏芯除去装置）１に伝達している。この油圧圧下制御装置１は、下バックアップロールＢ２に当接する圧下シリンダ１２に接続されるサーボ弁１３に電気的に接続されている。この構成により、油圧圧下制御装置１からの信号に基づいて前記サーボ弁１３の開度を調整し、圧下シリンダ１２を動作させることでロール偏芯に起因する荷重変動を抑制するようになっている。
【００１５】
また、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２には、それぞれパルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２が設けられている。このパルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２によって、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の回転角度を計測可能となっている。
また、図１に示すように、油圧圧下制御装置１は、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の偏芯解析を行う解析演算部１４と、この解析演算部１４に電気的に接続される制御部（ＰＬＣ）１５と、前記圧下シリンダ１２（サーボ弁１３）の制御量を演算するシリンダ位置制御演算部１６と、前記制御部１５における操作パネルとしての機能と、解析結果を表示する表示部としての機能とを兼ねる操作部１７とを備えている。
【００１６】
ここで、解析演算部１４は、図２に示すロール偏芯解析処理を実行する。以下、このロール偏芯解析処理について詳しく説明する。
本実施形態に係るロール偏芯解析処理は、まず、非圧延時に、図２のステップＳ１１にて制御値Ａを設定し、圧延開始からの所定期問は、この制御値Ａに基づいてロール偏芯量を制御する。制御値Ａの設定については、非圧延時に上下ワークロールＷ１，Ｗ２を一定の力で接触させてキスロール状態とし、この状態にて荷重変動をフーリエ級数展開することでロール偏芯解析（以下、オフラインロール偏芯解析とも称す）を実行している。
【００１７】
ここで、本実施形態においても特許文献１に示される方法と同様の方法を採用して制御値Ａの設定を行なった。つまり、連続的にオフラインロール偏芯解析を実行するのではなく、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の回転角度差をずらしたオフラインロール偏芯解析を何回かに分けて実行することにより高い精度で偏芯除去制御を行うものである。
本実施形態に係る油圧圧下制御装置１では、制御値Ａの設定を行なうにあたり、図３に示すように、３回の解析を行なっている。
【００１８】
より詳しくは、本実施形態に係る油圧圧下制御装置１は、キスロール状態で圧延機１０の運転を行い、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２を所定回数だけ回転させ，この上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の１回転区間毎にフーリエ解析を行い、前記上下バックアップロールＢ１，Ｂ２における第一偏芯除去制御値を設定する（図３中、第一解析ステップＳ１参照）。所定回数とはロール偏芯除去制御を行った際に偏芯状態が収束するまでのバックアップロールの回転数を意味し、本実施形態では五回転に設定した。すなわち、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２が五回転する間が第一解析ステップＳ１に相当する。
【００１９】
第一解析ステップＳ１の準備段階として、前記制御部（ＰＬＣ）１５は、オフラインロール偏芯解析を行う際の目標荷重検出位置から一定量開した位置となるように圧下シリンダ１２を、すなわちワークロールＷ１，Ｗ２の間に隙間ができるようにシリンダ位置制御演算部１６を介しサーボ弁１３を調整する。その後、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の回転角度差を記憶すると同時に、圧下シリンダ１２を一定速度で目標荷重を検知するまで閉動作させる。このとき、以降の圧下シリンダ１２を閉動作させるタイミング（オフラインロール偏芯解析時）となる回転角度差を計算し記憶しておく。
【００２０】
上記第一解析ステップＳ１が開始すると、図４に示す解析サブルーチンがスタートする。
はじめに、解析演算部１４は、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の一回転区問にフーリエ解析を行い、この解析結果に基づき上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の偏芯補正を行う。
そして、解析演算部１４から送られた１回転目の解析結果に基づき、シリンダ位置制御演算部１６がサーボ弁１３の開度を調整して圧下シリンダ１２を動作させることでロール偏芯に起因する荷重変動を除去する制御を行う。続いて、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２における二回転区間にフーリエ解析を行う。このとき、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２は、１回転目のフーリエ解析に基づく偏芯除去補正が行われた状態となっている。
【００２１】
すなわち、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の二回転目以降、前回転時の解析結果制御出力に対する制御残差が解析される。したがって、解析演算部１４は、ロードセル１１からの圧延荷重をフーリエ級数展開することでフーリエ係数演算を行う（工程Ｆ１）。
これにより、下式（１）〜（３）を求める。
【００２２】
【数１】
【００２３】
【数２】
【００２４】
【数３】
【００２５】
ｆ（ｋ）は、パルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２のマーカーパルス出力時の荷重を基準としたときのパルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２のサンプリングパルス出力タイミング毎の荷重変動である。マーカーパルスとは、パルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２が１回転する毎に１パルスを出力するものである。また、式（１）〜（３）中における、Ｋはサンプリングパルスカウント（０，１，２〜Ｍ−１）を示し、Ｍはバックアップロールの分割数（本実施形態では２５６分割）を示し、Ｎは解析次数（本実施形態では、１〜３次）を示している。
続いて、上記式（２）、（３）で示されるａｎ、ｂｎを用い、パルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２のマーカーパルスタイミング毎に学習計算を行い、下式（４）、（５）を求める（工程Ｆ２）。
【００２６】
【数４】
【００２７】
【数５】
【００２８】
なお、式（４）、（５）中におけるαは学習ゲイン（１＋制御部１５からのゲイン）である。ここで、ａｎ、ｂｎは前回の解析結果制御出力（前回の回転数時における偏芯補正）に対する制御残差を解析したものであるため、学習計算が進行するにしたがってａｎ、ｂｎは理想的に零となる。続いて、制御用解析値として下式（６）に示されるｆ′（ｋ）を再現する（工程Ｆ３）。
【００２９】
【数６】
【００３０】
ここで、「（ｋ）を再現するに先立ち、必要に応じてパルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２からのサンプリングパルスカウンタから制御出力用回転角を求めるようにしてもよい。制御出カ用回転角は、圧下シリンダ１２の応答に遅れが生じる場合があり、このような応答遅れ（位相遅れ）が生じると、遅れ量を考慮して制御出カ用回転角度の位相を進めておく必要があるからである。
【００３１】
以上の工程により、上バックアップロールＢ１における上ｆ′（ｋ）が得られる。また、同様の演算プロセスにより下バックアップロールＢ２における下ｆ′（ｋ）を得ることができる。これら上ｆ′（ｋ）、及び下ｆ′（ｋ）を用いて、下式（７）に示される制御出カ（ギャップ修正量）を得ることができ、この制御出力に基づいて偏芯補正が行われる（工程Ｆ４）。なお、式（７）中、βは制御ゲインである。
【００３２】
【数７】
【００３３】
続いて、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の三回転時にフーリエ解析を行う。このとき、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２は二回転時の解析結果制御出力（偏芯補正制御）に基づいて回転する。すなわち、三回転目におけるフーリエ解析は、二回転時における解析結果制御出力（偏芯補正制御）の制御残差を解析している。同様にして、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２が五回転するまで上記工程Ｆ１〜Ｆ４を繰り返し、五回転終了時における第一偏芯除去制御値Ｆ１を解析演算部１４内に保持することで解析サブルーチンが終了となる。
【００３４】
このようにして指定回数のフーリエ解析が終了した後、第二解析ステップを行う。図３に示すように第二解析ステップＳ２は、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の相対位相を１８０度ずらす工程Ｓ２ａと、指定回数分のフーリエ解析（図４に示した工程Ｆ１〜Ｆ４）を再度行い、フーリエ係数を修正（第一偏芯除去制御値を修正して第二偏芯除去制御値を設定）する工程Ｓ２ｂと、を含んでいる。
【００３５】
第二解析ステップＳ２に続いて、第三解析ステップＳ３を行う。図３に示すように第三解析ステップＳ３は、上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の相対位相を更に１８０度ずらす工程Ｓ３ａと、指定回数分のフーリエ解析（図４に示した工程Ｆ１〜Ｆ４）を再度行い、フーリエ係数を修正（第二偏芯除去制御値を修正して第三偏芯除去制御値を設定）する工程Ｓ３ｂとを含んでいる。
【００３６】
ここで、相対位相とはフーリエ解析における次数により規定されるものである。図５中、横軸における絶対位相差とはフーリエ解析の次数に依存しない、上下バックアップロールの位相差に対応するものである。また、同図中縦軸方向は、荷重変動の大きさに対応している。なお、絶対位相とは上下バックアップロールＢ１，Ｂ２の実績回転角度差を意味している。
【００３７】
次に、図２のステップＳ１４における制御値Ｃに基づく処理であって、本実施形態に係るロール偏芯解析処理において、圧延装置１０の稼働後、所定時間（図２のステップＳ１３参照（後述する））が経過した後の偏芯を除去するオンラインロール偏芯解析工程について説明する。
上記解析演算部１４は、圧延時においては、上記圧延装置１０のパルスジェネレータＰＧ１，ＰＧ２によって測定されるバックアップロール対Ｂ１，Ｂ２の回転速度、ロードセル１１により測定される圧延荷重およびロールギャップから求まる設定板厚と、板厚計１８で測定される被圧延材の板厚実績値とに基づいて、バックアップロール対Ｂ１，Ｂ２の一回転区間毎の設定板厚と実績板厚との誤差を随時にフーリエ解析する（オンラインロール偏芯解析工程）。なお、このオンラインロール偏芯解析工程は、上述したバックアップロール対Ｂ１，Ｂ２の一回転区間毎の荷重変動をフーリエ解析する点に替えて、バックアップロール対Ｂ１，Ｂ２の一回転区問毎の設定板厚と実績板厚との誤差を随時にフーリエ解析する点以外は、上記詳述した非圧延時におけるオフラインロール偏芯解析工程同様であるため、解析ステップの詳細については説明を省略する。
【００３８】
次に、この油圧圧下制御装置１の動作（処理のフローチャート）、およびこのロール偏芯除去制御方法の作用・効果について説明する。
図２に示したように、上記構成の油圧圧下制御装置１において、解析演算部１４は、オフラインロール偏芯解析工程を実行するために、まず、非圧延時において、ワークロール対を接触させてキスロール状態にし、所定の荷重をかけて圧延機を運転し、荷重変動をフーリエ級数展開してロール偏芯除去制御値Ａ（上述したオフラインロール偏芯解析工程での解析結果）を設定する。そして、圧延開始から所定の期問までは、この制御値Ａに基づいてロール偏芯除去制御を実行する（図２のステップＳ１１からステップＳ１３が対応）。
【００３９】
ここで、図６に示すように、圧延機１０が圧延を開始した直後から所定の期間Ｔまでは、ロール偏芯除去制御値Ａに基づいて偏芯除去制御を行う。この際、本実施形態では、ロール偏芯除去制御値Ａにゲインを掛け、圧延経過とともにロール偏芯除去制御値Ａを減衰させた。この所定の期間Ｔは、前記オフライン偏芯解析工程でのフーリエ解析の結果にゲインを掛けて圧延経過とともにロール偏芯除去制御値を減衰させていき、これにより減衰したロール偏芯除去制御値が、前記オンラインロール偏芯解析工程での随時の解析結果を下回るまでの期間である。
【００４０】
つまり、圧延を開始すると、ロール偏熱の影響のため、ロール偏芯量は、圧延が進むにつれて減衰する傾向にある。そこで、図２に示すように、上記ロール偏芯除去制御値Ａに制御ゲインＢを乗じ、ロール偏芯量の減衰に対応させている（図２のステップＳ１２）。
圧延開始後、解析演算部１４は、一本目の鋼板には上記制御値Ａにてロール偏芯除去制御を実行し、Ｎ本目の鋼板には制御値Ａ×Ｂ＾（Ｎ１−１）にてロール偏芯除去制御を実行する（図６参照）。
【００４１】
さらに、圧延開始から前記所定の期間Ｔを超えたとき（図２のステップＳ１３でのＹｅｓ）、解析演算部１４は、上記制御値Ａに替えて、上述したオンラインロール偏芯解析工程での随時の解析結果である、ロール偏芯除去制御値Ｃを用いて偏芯除去制御を行う（図２のステップＳ１４）。つまり、圧延時の測定データによる荷重変動をフーリエ級数展開してロール偏芯の解析を随時行なってロール偏芯除去制御値Ｃを設定し（ステップＳ１４）、このロール偏芯除去制御値Ｃの逐次更新を実施しつつロール偏芯除去制御を実行する。
【００４２】
この際、本実施形態では、解析演算部１４で実行されるロール偏芯除去処理において、閥値Ｄを設定しておき、図６に示すように、この閥値Ｄ未満の制御量の場合（ステップＳ１５でのＹｅｓ）、つまり、前記オンライン偏芯解析工程での解析結果が所定値未満であった場合には（図６の符号Ｌの領域）、ロール偏芯除去制御値Ｃを「零」として偏芯除去制御を行い（ステップＳ１６）、そうでないときは（ステップＳ１５でのＮｏ）、制御値Ｃを用いて偏芯除去制御を行う（ステップＳ１７）。
【００４３】
このように、この油圧圧下制御装置１によれば、非圧延時においてロール偏芯を解析し、その結果を使用することで圧延開始時からロール偏芯除去制御を実行することが可能であり、これにより、圧延開始直後に顕著に現れるロール偏芯の影響を抑制することができる。また、非圧延時におけるロール偏芯の解析結果ＡにゲインＢを掛けることで、所定の期間Ｔまでの間、圧延開始直後の偏熱しているロールの平熱化によるロール偏芯の経時変化に追従したロール偏芯除去制御を実施することができる。
【００４４】
そして、所定の期間Ｔを超えた後には、圧延時においても、圧延しつつロール偏芯を解析することで、バックアップロールＢ１，Ｂ２とワークロールＷ１，Ｗ２との間のすべりによるロール偏芯の経時変化および非定常的な外的要因によるロール偏芯の変化にも対応することができる。また、ロール偏芯除去制御値Ｃに閥値Ｄを設定することで、測定データのノイズ等によるロール偏芯解析結果の悪影響を低減することができる。
以上説明したように、この油圧圧下制御装置１およびロール偏芯除去制御方法によれば、非圧延時においてロール偏芯を解析するとともに、圧延時におけるロール偏芯の解析をも加味してロール偏芯を除去することができる。
【００４５】
なお、本発明に係るロール偏芯除去制御方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、オフラインロール偏芯解析においては、特許文献１に示される方法と同様の方法を採用した例で説明したが、これに限定されず、非圧延時に、ワークロール対を接触させたキスロール状態で圧延機を運転し、バックアップロール対を所定回転数だけ回転させてバックアップロール対の一回転区間毎の荷重変動をフーリエ解析するものであれば、種々の形態とすることができる。また、オンラインロール偏芯解析工程において同様である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 油圧圧下制御装置
１０ 圧延装置
１１ ロードセル
１２ 圧下シリンダ
１３ サーボ弁
１４ 解析演算部
１５ 制御部
１６ シリンダ位置制御演算部
１７ 操作部
１８ 板厚計
Ｂ１，Ｂ２ 上下バックアップロール対
Ｗ１，Ｗ２ 上下ワークロール対
ＰＧ１，ＰＧ２ パルスジェネレータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のバックアップロールの間に設けられたワークロール対の間で鋼板を圧延する圧延機において前記バックアップロール対のロール偏芯を除去する方法であって、
非圧延時に、前記ワークロール対を接触させたキスロール状態で前記圧延機を運転し、前記バックアップロール対を所定回転数だけ回転させて前記バックアップロール対の一回転区間毎の荷重変動をフーリエ解析するオフラインロール偏芯解析工程と、圧延時に、前記圧延機で測定される前記バックアップロール対の回転速度、圧延荷重およびロールギャップから求まる設定板厚と、板厚計で測定される鋼板の板厚実績値とに基づいて、前記バックアップロール対の一回転区間毎の設定板厚と実績板厚との誤差を随時にフーリエ解析するオンラインロール偏芯解析工程とを含み、
前記圧延機が圧延を開始した直後から所定の期間は、前記オフラインロール偏芯解析工程での解析結果を用いて偏芯除去制御を行い、前記所定の期問を超えたときには前記オンラインロール偏芯解析工程での随時の解析結果を用いて偏芯除去制御を行うことを特徴とするロール偏芯除去方法。
【請求項２】
前記所定の期間は、前記オフライン偏芯解析工程でのフーリエ解析の結果にゲインを掛けて圧延経過とともにロール偏芯除去制御値を減衰させていき、これにより減衰したロール偏芯除去制御値が、前記オンラインロール偏芯解析工程での随時の解析結果を下回るまでの期間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】
前記オンライン偏芯解析工程での随時の解析結果を用いておこなわれる偏芯除去制御において、当該オンライン偏芯解析工程での随時のフーリエ解析の結果が所定値未満であった場合に、ロール偏芯除去制御値を零とすることを特徴とする請求項１または２に記載のロール偏芯除去方法。
【請求項４】
一対のバックアップロールの間に設けられたワークロール対の間で鋼板を圧延する圧延機において前記バックアップロール対のロール偏芯を除去するロール偏芯除去制御装置であって、
非圧延時に、前記ワークロール対を接触させたキスロール状態で前記圧延機を運転し、前記バックアップロール対を所定回転数だけ回転させて前記バックアップロール対の一回転区間毎の荷重変動をフーリエ解析するオフラインロール偏芯解析手段と、圧延時に、前記圧延機で測定される前記バックアップロール対の回転速度、圧延荷重およびロールギャップから求まる設定板厚と、板厚計で測定される鋼板の板厚実績値とに基づいて、前記バックアップロール対の一回転区間毎の設定板厚と実績板厚との誤差を随時にフーリエ解析するオンラインロール偏芯解析手段とを有し、
前記圧延機が圧延を開始した直後から所定の期問は、前記オフラインロール偏芯解析手段での解析結果を用いて偏芯除去制御を行い、前記所定の期間を超えたときには前記オンラインロール偏芯解析手段での随時の解析結果を用いて偏芯除去制御を行うことを特徴とするロール偏芯除去制御装置。
【請求項１】
一対のバックアップロールの間に設けられたワークロール対の間で鋼板を圧延する圧延機において前記バックアップロール対のロール偏芯を除去する方法であって、
非圧延時に、前記ワークロール対を接触させたキスロール状態で前記圧延機を運転し、前記バックアップロール対を所定回転数だけ回転させて前記バックアップロール対の一回転区間毎の荷重変動をフーリエ解析するオフラインロール偏芯解析工程と、圧延時に、前記圧延機で測定される前記バックアップロール対の回転速度、圧延荷重およびロールギャップから求まる設定板厚と、板厚計で測定される鋼板の板厚実績値とに基づいて、前記バックアップロール対の一回転区間毎の設定板厚と実績板厚との誤差を随時にフーリエ解析するオンラインロール偏芯解析工程とを含み、
前記圧延機が圧延を開始した直後から所定の期間は、前記オフラインロール偏芯解析工程での解析結果を用いて偏芯除去制御を行い、前記所定の期問を超えたときには前記オンラインロール偏芯解析工程での随時の解析結果を用いて偏芯除去制御を行うことを特徴とするロール偏芯除去方法。
【請求項２】
前記所定の期間は、前記オフライン偏芯解析工程でのフーリエ解析の結果にゲインを掛けて圧延経過とともにロール偏芯除去制御値を減衰させていき、これにより減衰したロール偏芯除去制御値が、前記オンラインロール偏芯解析工程での随時の解析結果を下回るまでの期間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】
前記オンライン偏芯解析工程での随時の解析結果を用いておこなわれる偏芯除去制御において、当該オンライン偏芯解析工程での随時のフーリエ解析の結果が所定値未満であった場合に、ロール偏芯除去制御値を零とすることを特徴とする請求項１または２に記載のロール偏芯除去方法。
【請求項４】
一対のバックアップロールの間に設けられたワークロール対の間で鋼板を圧延する圧延機において前記バックアップロール対のロール偏芯を除去するロール偏芯除去制御装置であって、
非圧延時に、前記ワークロール対を接触させたキスロール状態で前記圧延機を運転し、前記バックアップロール対を所定回転数だけ回転させて前記バックアップロール対の一回転区間毎の荷重変動をフーリエ解析するオフラインロール偏芯解析手段と、圧延時に、前記圧延機で測定される前記バックアップロール対の回転速度、圧延荷重およびロールギャップから求まる設定板厚と、板厚計で測定される鋼板の板厚実績値とに基づいて、前記バックアップロール対の一回転区間毎の設定板厚と実績板厚との誤差を随時にフーリエ解析するオンラインロール偏芯解析手段とを有し、
前記圧延機が圧延を開始した直後から所定の期問は、前記オフラインロール偏芯解析手段での解析結果を用いて偏芯除去制御を行い、前記所定の期間を超えたときには前記オンラインロール偏芯解析手段での随時の解析結果を用いて偏芯除去制御を行うことを特徴とするロール偏芯除去制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−９１０９７（Ｐ２０１３−９１０９７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３６２７２（Ｐ２０１１−２３６２７２）
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
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