專利名稱：軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法，所述方法是在鋼板的熱軋設(shè)備中進行控制，以抑制位于軋制工序最下游的精軋設(shè)備中支承輥所產(chǎn)生的軋輥偏心，使最終產(chǎn)品板厚所出現(xiàn)的因軋輥偏心導(dǎo)致的板厚變動減少。
參照附圖對傳統(tǒng)軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法進行說明。圖7所示為實施傳統(tǒng)軋輥偏心控制方法用的軋制設(shè)備構(gòu)成圖。
在圖7中，1為被軋件，2和3為上、下工作輥，4和5為上、下支承輥，6為載荷計，7(7a、7b)為角度檢測器，8為數(shù)據(jù)處理電路，9為FFT(快速傅里葉變換)運算電路，10為輥縫調(diào)整裝置。又，軋制設(shè)備由多臺機架構(gòu)成，1臺機架由上、下工作輥2、3及上、下支承輥4、5構(gòu)成。
對被軋件1的軋制載荷由載荷計6檢測。此外，上支承輥4及下支承輥5的旋轉(zhuǎn)角度分別由安裝于支承輥4、5的角度檢測器7a、7b進行檢測。
由該載荷計6測出的軋制載荷和由兩個角度檢測器7a、7b測出的上支承輥4、下支承輥5的旋轉(zhuǎn)角度被送入數(shù)據(jù)處理電路8，進行數(shù)據(jù)處理。然后，送入FFT運算電路9，進行傅里葉級數(shù)展開，按每個支承輥進行級數(shù)合成，求出軋輥偏心量。
一般情況下，因為軋制設(shè)備的支承輥發(fā)生的軋輥偏心會引起最終產(chǎn)品板厚的變動，故必須在該機架將其消除。因此，輥縫調(diào)整裝置10向該機架輸出輥縫調(diào)整信號，使求出的軋輥偏心量變?yōu)榱恪Ｒ陨系奶幚砻扛粢欢〞r間實施1次，使軋輥偏心量為零。
下面參照附圖對傳統(tǒng)軋制設(shè)備的軋輥偏心控制動作進行說明。
一旦開始對被軋件1進行軋制，即由載荷計6測出軋制載荷。而上支承輥4和下支承輥5的旋轉(zhuǎn)角度分別由角度檢測器7a和7b進行檢測。這些測出的軋制載荷、上支承輥旋轉(zhuǎn)角度及下支承輥旋轉(zhuǎn)角度被送入數(shù)據(jù)處理電路8進行數(shù)據(jù)處理之后，被送入FFT運算電路9，實施傅里葉展開。
該FFT運算電路9對輸入信號進行傅里葉展開。例如，在發(fā)生了軋輥偏心的情況下，軋制載荷發(fā)生周期性變動。將其如下式所示那樣，以上、下支承輥角度展開成各波數(shù)的級數(shù)。
又，在以下的式子中，n為波數(shù)(一次諧波1，二次諧波2)，F(xiàn)(t)為軋制載荷，θT(t)為上支承輥旋轉(zhuǎn)角度，θB(t)為下支承輥旋轉(zhuǎn)角度，F(xiàn)T(t)為上支承輥偏心量，F(xiàn)B(t)為下支承輥偏心量，αT為上支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度，αB為下支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度，此外，∑的范圍為n＝1－k。
AnT(t)＝∑F(t)·cosn·θT(t) …(1)BnT(t)＝∑F(t)·sinn·θT(t) …(2)FnT(t)＝{AnT(t)2＋BnT(t)2} …(3)αnT＝Atan{-BnT(t)/AnT(t)} …(4)AnB(t)＝∑F(t)·cosn·θB(t) …(5)BnB(t)＝∑F(t)·sinn·θB(t) …(6)FnB(t)＝{AnB(t)2＋BnB(t)2} …(7)αnB＝Atan{-BnB(t)/AnB(t)} …(8)上述那樣求出的軋輥偏心波的周期(波數(shù))n、軋輥偏心波的振幅(軋輥偏心量)FnT(t)、FnB(t)及支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度αT、αB送入輥縫調(diào)整裝置10，輥縫調(diào)整裝置10把輥縫調(diào)整信號輸出到該機架，使這些軋輥偏心量變?yōu)榱恪Ｒ陨系奶幚砻扛粢欢〞r間實施一次，使軋輥偏心量為零，實施軋輥偏心控制。
如上所述，歷來是在上、下支承輥4、5安裝角度檢測器7a、7b，檢測旋轉(zhuǎn)角度，使用該信號和軋制載荷，求出軋輥偏心量。但是，如果將角度檢測器7a、7b安裝在支承輥4、5上，則更換支承輥時，角度檢測器7a、7b也必須卸下，這樣支承輥更換的時間就增加，延后了軋制時間，妨礙了產(chǎn)品的生產(chǎn)。
日本發(fā)明專利公開1989年第293915號公報和日本發(fā)明專利公開1996年第132113號公報均記載了這樣的技術(shù)將角度檢測器安裝在支承輥上，使用它測出的旋轉(zhuǎn)角度及載荷計測出的軋制載荷，求出軋輥偏心量。
根據(jù)如上所述的傳統(tǒng)軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法，需安裝測出支承輥旋轉(zhuǎn)角度用的角度檢測器，但存在的問題是，更換支承輥時，角度檢測器也必須卸下，這樣支承輥更換的時間就增加，推遲了軋制時間，妨礙了產(chǎn)品的生產(chǎn)。
本發(fā)明是為了解決上述問題而作出的，目的在于，提供能提高最終產(chǎn)品板厚精度的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法，該方法從載荷變動抽取軋輥偏心分量，據(jù)此用比傳統(tǒng)要簡易的電路來估計支承輥的旋轉(zhuǎn)角度，進行角度修正。
本發(fā)明權(quán)利要求1涉及的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法，包括測量被軋件的軋制載荷的步驟；檢測工作輥的旋轉(zhuǎn)角度的步驟；將所述工作輥的旋轉(zhuǎn)角度變換成支承輥旋轉(zhuǎn)角度的步驟；根據(jù)所述測出的軋制載荷及所述角度變換后的支承輥旋轉(zhuǎn)角度進行FFT運算，計算軋輥偏心波的周期及振幅的步驟；在所述測出的軋制載荷的時間序列圖中，對相鄰的最小載荷點區(qū)間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度進行計算的步驟；當(dāng)所述計算出的相鄰最小載荷點區(qū)間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度與所述計算出的軋輥偏心波的周期一致時，抽取最小載荷點的所述角度變換后的支承輥旋轉(zhuǎn)角度，并計算其平均值作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度的步驟。
本發(fā)明權(quán)利要求2涉及的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法，還包括這樣的步驟從所述測出的軋制載荷中減去由AGC產(chǎn)生的載荷和由軋輥偏心控制產(chǎn)生的載荷，并進行平滑處理，以便從軋輥偏心波形中除去短周期的波，來計算軋輥偏心分離載荷，在從所述計算軋輥偏心波的周期和振幅的步驟至計算所述平均值作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度的步驟中，使用所述計算出的軋輥偏心分離載荷來代替所述測出的軋制載荷。
本發(fā)明權(quán)利要求3涉及的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法，包括測量被軋件的軋制載荷的步驟；檢測工作輥的旋轉(zhuǎn)角度的步驟；將所述工作輥的旋轉(zhuǎn)角度變換成支承輥旋轉(zhuǎn)角度的步驟；在所述測出的軋制載荷的時間序列圖中，對相鄰的最小載荷點區(qū)間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度進行計算的步驟；根據(jù)所述計算出的相鄰最小載荷點區(qū)間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度計算軋輥偏心波的周期的步驟；在所述測出的軋制載荷的時間序列圖中，根據(jù)相鄰的最小載荷點區(qū)間的最大載荷點及最小載荷點來計算軋輥偏心波的振幅的步驟；計算所述區(qū)間的最小載荷點的所述角度變換后的支承輥旋轉(zhuǎn)角度來作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度的步驟。
附圖的簡單說明。


圖1所示為實施本發(fā)明實施形態(tài)1的軋輥偏心控制方法用的軋制設(shè)備構(gòu)成圖。
圖2所示為本發(fā)明實施形態(tài)1的軋制設(shè)備在軋制時載荷隨時間變化的曲線圖。
圖3所示為實施本發(fā)明實施形態(tài)2的軋輥偏心控制方法用的軋制設(shè)備構(gòu)成圖。
圖4所示為實施本發(fā)明實施形態(tài)3的軋輥偏心控制方法用的軋制設(shè)備構(gòu)成圖。
圖5所示為本發(fā)明實施形態(tài)3的軋制設(shè)備在軋制時載荷隨時間變化的曲線圖。
圖6所示為實施本發(fā)明實施形態(tài)4的軋輥偏心控制方法用的軋制設(shè)備構(gòu)成圖。
圖7所示為實施傳統(tǒng)的軋輥偏心控制方法用的軋制設(shè)備構(gòu)成圖。
現(xiàn)說明實施形態(tài)1。
參照附圖對本發(fā)明實施形態(tài)1的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法進行說明。圖1所示為實施本發(fā)明實施形態(tài)1的軋輥偏心控制方法用的軋制設(shè)備構(gòu)成圖。各圖中相同的符號表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠帧?br> 在圖1中，11(11a、11b)為角度檢測器，20為控制器，30為計算機，31為角度變換電路，32為FFT(快速傅里葉變換)運算電路。其它與傳統(tǒng)的一樣。
下面參照附圖對該實施形態(tài)1的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制動作進行說明。圖2所示為用本發(fā)明實施形態(tài)1的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法進行軋制時載荷隨時間變化的曲線圖。
首先用圖1對軋輥偏心波的周期(波數(shù))及軋輥偏心波的振幅(軋輥偏心量)進行說明。
在該實施形態(tài)1中，因為角度檢測器11a、11b僅安裝在工作輥2、3上，故為了求出支承輥4、5的旋轉(zhuǎn)角度，必須根據(jù)工作輥2、3的旋轉(zhuǎn)角度用角度變換電路31進行如下所述的計算。
θT(t)＝RWT/RBT·θWT(t)……(9)θB(t)＝RWB/RBB·θWB(t)……(10)式(9)及式(10)中，
θT(t)為上支承輥旋轉(zhuǎn)角度，θB(t)為下支承輥旋轉(zhuǎn)角度，θWT(t)為上工作輥旋轉(zhuǎn)角度，θWB(t)為下工作輥旋轉(zhuǎn)角度，RBT為上支承輥半徑，RBB為下支承輥半徑，RWT為上工作輥半徑，RWB為下工作輥半徑。
由安裝在軋制設(shè)備機架的載荷計6測出的軋制載荷和由角度檢測器11a、11b測出的工作輥2、3的旋轉(zhuǎn)角度由控制器20在一定時間內(nèi)采集后送入計算機30。然后該計算機30內(nèi)的角度變換電路31如上所述，從測出的工作輥2、3的旋轉(zhuǎn)角度求出支承輥4、5的旋轉(zhuǎn)角度。
接著，計算機30內(nèi)的FFT運算電路32將從控制器20送來的軋制載荷和由角度變換電路31變換后的支承輥4、5的旋轉(zhuǎn)角度進行快速傅里葉變換，算出軋輥偏心波的振幅(軋輥偏心量)。然后，將一次諧波(n＝1)、二次諧波(n＝2)之中較大的(波數(shù))，即軋輥偏心波的周期也發(fā)送至輥縫調(diào)整裝置10。
AnT(t)＝∑F(t)·cosn·θT(t) …(11)BnT(t)＝∑F(t)·sinn·θT(t) …(12)FnT(t)＝{AnT(t)2＋BnT(t)2} …(13)AnB(t)＝∑F(t)·cosn·θB(t) …(14)BnB(t)＝∑F(t)·sinn·θB(t) …(15)FnB(t)＝{AnB(t)2＋BnB(t)2} …(16)在上述式子中，n為波數(shù)(一次諧波1，二次諧波2)F(t)為軋制載荷，θT(t)為上支承輥旋轉(zhuǎn)角度，θB(t)為下支承輥旋轉(zhuǎn)角度，F(xiàn)T(t)為上支承輥偏心量，F(xiàn)B(t)為下支承輥偏心量，另外，∑的范圍為n＝1－k。
下面用圖2就支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度進行說明。
首先，控制器20將軋制載荷送往計算機30內(nèi)的FFT運算電路32，并且角度變換電路31將上、下支承輥旋轉(zhuǎn)角度送往FFT運算電路32。
圖2為采集的軋制載荷的時間序列圖，其中橫軸表示時間(×50m秒)，縱軸表示軋制載荷(噸)。在該時間序列圖中，在圖示的360度的區(qū)間(點A至點B)，設(shè)如圖2所示出現(xiàn)軋輥偏心載荷。此時的載荷用下式表示。
F＝F(t)……(17)接著，計算機30內(nèi)的FFT運算電路32在全區(qū)間用下式計算軋制載荷的微分系數(shù)。
Δ＝{F(t2)－F(t1)}/(t2－t1)……(18)抽取軋制載荷中出現(xiàn)的軋輥偏心波的最小點，就是微分系數(shù)的極性從負(fù)變?yōu)檎狞c。在圖2中，例如是點A和點B。FFT運算電路32用以下式子計算相鄰的最小點A、B間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度。
θT＝θT1－θT2……(19)θB＝θB1－θB2……(20)接著，F(xiàn)FT運算電路32抽取這樣的最小點的角度，即，當(dāng)所算出的相鄰最小點A、B間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度θT和θB與發(fā)送到輥縫調(diào)整裝置10的波數(shù)的角度，即，若發(fā)送到輥縫調(diào)整裝置10的振幅為一次諧波則與波數(shù)的角度2π、而若為二次諧波則與波數(shù)的角度π一致時的最小點的角度(在圖2的例子中，若旋轉(zhuǎn)角度θT、θB與發(fā)送到輥縫調(diào)整裝置10的波數(shù)一致，則為點A的角度)，并將其平均值作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度。
然后，計算機30將上述計算出的軋輥偏心波的周期(波數(shù))、軋輥偏心波的振幅(軋輥偏心量)及支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度發(fā)送到輥縫調(diào)整裝置10，實施軋輥偏心控制。
如果使用上述的控制方法，與傳統(tǒng)的軋輥偏心控制方法相比較，不用在支承輥4、5上安裝角度檢測器，就能除去支承輥4、5的軋輥偏心。
此外，與在支承輥4、5安裝角度檢測器實施軋輥偏心控制的情況相比較，更換支承輥時，不再需要卸下角度檢測器的時間，支承輥更換的時間縮短，不會再如傳統(tǒng)的那樣延后產(chǎn)品生產(chǎn)。
現(xiàn)說明實施形態(tài)2。
參照附圖對本發(fā)明實施形態(tài)2的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法進行說明。圖3所示為實施本發(fā)明實施形態(tài)2的軋輥偏心控制方法用的軋制設(shè)備構(gòu)成圖。
在圖3中，11(11a、11b)為角度檢測器，20為控制器，30為計算機，31為角度變換電路，32為FFT(快速傅里葉變換)運算電路，33為軋輥偏心載荷分離電路。其它與傳統(tǒng)的相同。
下面，參照附圖對該實施形態(tài)2的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制動作進行說明。
首先用圖3就軋輥偏心波的周期(波數(shù))及軋輥偏心波的振幅(軋輥偏心量)進行說明。
控制器20采集由安裝在軋制設(shè)備機架上的載荷計6測出的軋制載荷和由角度檢測器11a、11b測出的工作輥2、3的旋轉(zhuǎn)角度，并將其發(fā)送至計算機30。
該實施形態(tài)2因為與上述實施形態(tài)1一樣，角度檢測器11a、11b僅安裝在工作輥2、3上，所以，為了求出支承輥4、5的旋轉(zhuǎn)角度，必須用計算機30內(nèi)的角度變換電路31根據(jù)工作輥2、3的旋轉(zhuǎn)角度進行下述計算。
θT(t)＝RWT/RBT·θWT(t)……(21)θB(t)＝RWB/RBB·θWB(t)……(22)在式(21)及(22)中，θT(t)為上支承輥旋轉(zhuǎn)角度，θB(t)為下支承輥旋轉(zhuǎn)角度，θWT(t)為上工作輥旋轉(zhuǎn)角度，θWB(t)為下工作輥旋轉(zhuǎn)角度，RBT為上支承輥半徑，RBB為下支承輥半徑，RWT為上工作輥半徑，RWB為下工作輥半徑。
接著，計算機30內(nèi)的軋輥偏心載荷分離電路33從控制器20送來的軋制載荷中僅抽取軋輥偏心載荷分量。即，在該實施形態(tài)2，設(shè)軋制載荷為FR(t)，由AGC(自動厚度控制，未圖示)產(chǎn)生的載荷為FAGC(t)，進行軋輥偏心控制時由軋輥偏心控制產(chǎn)生的載荷為FREC(t)，設(shè)從軋制載荷減去由AGC產(chǎn)生的載荷及由軋輥偏心控制產(chǎn)生的載荷后的軋輥偏心分離載荷為F(t)，則
F(t)＝FR(t)－FAGC(t)－FREC(t)……(23)再為了從軋輥偏心波形除去短周期的波，如下式所示進行平滑處理。其中k為常數(shù)，∑的范圍為t＝0－n。
F(t)＝∑{F(t＋1)＋F(t＋2)＋…＋F(t＋k)}/k……(24)接著，計算機30內(nèi)的FFT運算電路32將來自軋輥偏心分離電路33的軋輥偏心分離載荷和由角度變換電路31變換后的支承輥4、5的旋轉(zhuǎn)角度用下式進行快速傅里葉變換，算出軋輥偏心波的振幅(軋輥偏心量)。再將一次諧波(n＝1)、二次諧波(n＝2)之中較大的(波數(shù))即軋輥偏心波的周期送至輥縫調(diào)整裝置10。
AnT(t)＝∑F(t)·cosn·θT(t) …(25)BnT(t)＝∑F(t)·sinn·θT(t) …(26)FnT(t)＝{AnT(t)2＋BnT(t)2} …(27)AnB(t)＝∑F(t)·cosn·θB(t) …(28)BnB(t)＝∑F(t)·sinn·θB(t) …(29)FnB(t)＝{AnB(t)2＋BnB(t)2} …(30)在上述式中，n為波數(shù)(一次諧波1，二次諧波2)，F(xiàn)(t)為從軋制載荷中減去AGC及REC分量并進行平滑處理后的軋輥偏心分離載荷，θT(t)為上支承輥旋轉(zhuǎn)角度，θB(t)為下支承輥旋轉(zhuǎn)角度，F(xiàn)T(t)為上支承輥偏心量，F(xiàn)B(t)為下支承輥偏心量，另外，∑的范圍為n＝1－k。
下面與上述的實施形態(tài)1一樣，用圖2就支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度進行說明。
首先，軋輥偏心載荷分離電路33將從軋制載荷減去AGC和REC分量并平滑處理后的軋輥偏心分離載荷送往FFT運算電路32，并且角度變換電路31將上、下支承輥旋轉(zhuǎn)角度送往FFT運算電路32。
圖2如上所述是采集的軋制載荷的時間序列圖，橫軸表示時間，縱軸表示軋制載荷。該時間序列圖所示的雖然是測量的軋制載荷，但特性、趨勢等也可以應(yīng)用于軋輥偏心分離載荷，在圖示的360度的區(qū)間(點A、B之間)，設(shè)如圖2所示出現(xiàn)軋輥偏心載荷。
接著，F(xiàn)FT運算電路32用下式在全區(qū)間計算上述軋制載荷的微分系數(shù)。
Δ＝{F(t2)－F(t1)}/(t2－t1)……(31)抽取軋輥偏心分離載荷中出現(xiàn)的偏心波的最小點，就是微分系數(shù)的極性從負(fù)變?yōu)檎狞c。在圖2中，例如是點A和點B。FFT運算電路32用以下式子計算相鄰的最小點A、B間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度。
θT＝θT1－θT2……(32)θB＝θB1－θB2……(33)接著，F(xiàn)FT運算電路32抽取這樣的最小點的角度，即，當(dāng)所算出的相鄰最小點A、B間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度θT和θB與發(fā)送到輥縫調(diào)整裝置10的波數(shù)的角度，即，若發(fā)送到輥縫調(diào)整裝置10的振幅為一次諧波則與波數(shù)的角度2π、而若為二次諧波則與波數(shù)的角度π一致時的最小點的角度(在圖2的例子中，若旋轉(zhuǎn)角度θT、θB與發(fā)送到輥縫調(diào)整裝置10的波數(shù)一致，則為點A的角度)，并將其平均值作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度。
然后，計算機30將上述計算出的軋輥偏心波的周期(波數(shù))、軋輥偏心波的振幅(軋輥偏心量)及支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度發(fā)送到輥縫調(diào)整裝置10，實施軋輥偏心控制。
若使用本實施形態(tài)2的控制方法，與上述實施形態(tài)1相比較，可以從實際載荷更正確地抽取軋輥偏心分量，可以實施更有效的軋輥偏心控制。
現(xiàn)說明實施形態(tài)3。
參照附圖對本發(fā)明實施形態(tài)3的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法進行說明。圖4所示為實施本發(fā)明實施形態(tài)3的軋輥偏心控制方法用的軋制設(shè)備構(gòu)成圖。
在圖4中，11(11a、11b)為角度檢測器，20為控制器，21為數(shù)據(jù)采集電路，22為角度變換電路，30為計算機，34為波數(shù)估計電路，35為振幅估計電路，40為控制器，41為修正角度估計電路。其它與傳統(tǒng)的相同。
下面，參照附圖對該實施形態(tài)3的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制動作進行說明。圖5所示為本發(fā)明實施形態(tài)3的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法在軋制時載荷隨時間變化的曲線圖。
首先用圖4和圖5，就軋輥偏心波的周期(波數(shù))及軋輥偏心波的振幅(軋輥偏心量)進行說明。
控制器20內(nèi)的數(shù)據(jù)采集電路21采集由安裝在軋制設(shè)備機架上的載荷計6測出的軋制載荷和由角度檢測器11a、11b測出的工作輥2、3的旋轉(zhuǎn)角度。
該實施形態(tài)3因為與上述實施形態(tài)1一樣，角度檢測器11a、11b僅安裝在工作輥2、3上，所以，為了求出支承輥4、5的旋轉(zhuǎn)角度，必須用控制器20內(nèi)的角度變換電路22根據(jù)工作輥2、3的旋轉(zhuǎn)角度進行下述計算。
θT(t)＝RWT/RBT·θWT(t)……(34)θB(t)＝RWB/RBB·θWB(t)……(35)在式(34)及(35)中，θT(t)為上支承輥旋轉(zhuǎn)角度，θB(t)為下支承輥旋轉(zhuǎn)角度，θWT(t)為上工作輥旋轉(zhuǎn)角度，θWB(t)為下工作輥旋轉(zhuǎn)角度，RBT為上支承輥半徑，RBB為下支承輥半徑，RWT為上工作輥半徑，RWB為下工作輥半徑。
控制器20將軋制設(shè)備機架的軋制載荷和根據(jù)工作輥2、3的旋轉(zhuǎn)角度計算出的支承輥4、5的旋轉(zhuǎn)角度送至計算機30。
圖5與圖2一樣，是采集的軋制載荷的時間序列圖。在該時間序列圖中，在圖示的360度的區(qū)間X(點A、B)，設(shè)如圖5所示出現(xiàn)軋輥偏心載荷。此時的載荷用下式表示。
F＝F(t)……(36)接著，計算機30內(nèi)的波數(shù)估計電路34在全區(qū)間計算軋制載荷的微分系數(shù)。
Δ＝{F(t2)－F(tW)}/(t2－t1)……(37)抽取軋制載荷中出現(xiàn)的偏心波的最小點，是微分系數(shù)的極性從負(fù)變?yōu)檎狞c。在圖5中，例如是點A和點B。波數(shù)估計電路34用以下式子計算相鄰的最小點A、B間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度。
θT＝θT1－θT2……(38)θB＝θB1－θB2……(39)
這樣，波數(shù)估計電路34以計算出的θT、θB是2π還是π，來計算波數(shù)。
還有，此時的振幅從軋制載荷出現(xiàn)的偏心波最大點的軋制載荷中減去最小點的軋制載荷就行，故振幅估計電路35對此進行運算。
最大點與最小點相反，是微分系數(shù)從正變?yōu)樨?fù)的點。在圖5中是點C。因而從該最大點C的載荷中減去最小點A的載荷后的值是軋輥偏心波的振幅。
設(shè)該振幅為，上支承輥偏心量FT，下支承輥偏心量FB，設(shè)此時的波數(shù)為n。
于是，計算機30內(nèi)的波數(shù)估計電路34和振幅估計電路35將上述計算出的波數(shù)和振幅送至控制器40。
下面用圖5，說明支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度。
控制器40內(nèi)的修正角度估計電路41在圖5所示的區(qū)間X(該期間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度為2π)，將表示最小載荷的點A的支承輥角度(在圖5中為θT1、θB1)作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度，用作下一控制周期即區(qū)間Y的支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度。
該時間的控制量(軋輥偏心量)最終為以下計算式。
FC(t)＝FT·cos(θT(t)/n－θT1)＋FB·cos(θB(t)/n－θB1)……(40)然后，控制器40將上述估計計算出的軋輥偏心波的周期(波數(shù))、軋輥偏心波的振幅(軋輥偏心量)及支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度送往輥縫調(diào)整裝置10，進行軋輥偏心控制。
若使用本實施形態(tài)3的控制方法，與上述實施形態(tài)2相比較，可以不進行如FFT那樣復(fù)雜的處理，且能正確抽取軋輥偏心分量，可以更有效地進行軋輥偏心控制。
現(xiàn)說明實施形態(tài)4。
參照附圖對本發(fā)明實施形態(tài)4的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法進行說明。圖6所示為實施本發(fā)明實施形態(tài)4的軋輥偏心控制方法用的軋制設(shè)備構(gòu)成圖。
在圖6中，11(11a、11b)為角度檢測器，20為控制器，21為數(shù)據(jù)采集電路，22為角度變換電路，30為計算機，34為波數(shù)估計電路，35為振幅估計電路，36為軋輥偏心載荷分離電路，40為控制器，41為修正角度估計電路。42為軋輥偏心載荷分離電路。其它與傳統(tǒng)的相同。
下面，參照附圖對該實施形態(tài)4的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制動作進行說明。
首先用圖6和圖5，就軋輥偏心波的周期(波數(shù))及軋輥偏心波的振幅(軋輥偏心量)進行說明。
控制器20內(nèi)的數(shù)據(jù)采集電路21采集由安裝在軋制設(shè)備的機架上的載荷計6測出的軋制載荷和由角度檢測器11a、11b測出的工作輥2、3的旋轉(zhuǎn)角度。
在該實施形態(tài)4中，與上述實施形態(tài)1一樣，角度檢測器11a、11b僅安裝在工作輥2、3上。
所以，為了求出支承輥4、5的旋轉(zhuǎn)角度，必須用控制器20內(nèi)的角度變換電路22根據(jù)工作輥2、3的旋轉(zhuǎn)角度進行下述計算。
θT(t)＝RWT/RBT·θWT(t)……(41)θB(t)＝RWB/RBB·θWB(t)……(42)在式(41)及(42)中，θT(t)為上支承輥旋轉(zhuǎn)角度，θB(t)為下支承輥旋轉(zhuǎn)角度，θWT(t)為上工作輥旋轉(zhuǎn)角度，θWB(t)為下工作輥旋轉(zhuǎn)角度，RBT為上支承輥半徑，RBB為下支承輥半徑，RWT為上工作輥半徑，RWB為下工作輥半徑。
控制器20將軋制設(shè)備機架的軋制載荷和根據(jù)工作輥2、3的旋轉(zhuǎn)角度計算出的支承輥4、5的旋轉(zhuǎn)角度送至計算機30。又，控制器20將上述軋制載荷也送至控制器40。
接著，在本實施形態(tài)4中，設(shè)從控制器20送來的軋制載荷為FR(t)，由AGC(自動厚度控制，未圖示)產(chǎn)生的載荷為FAGC(t)，進行軋輥偏心控制時由軋輥偏心控制產(chǎn)生的載荷為FREC(t)，計算機30內(nèi)的軋輥偏心載荷分離電路33從軋制載荷減去由AGC產(chǎn)生的載荷及由軋輥偏心控制產(chǎn)生的載荷后得到軋輥偏心分離載荷，設(shè)軋輥偏心分離載荷為F(t)，則F(t)＝FR(t)－FAGC(t)－FREC(t) ……(43)再為了從軋輥偏心波形除去短周期的波，如下式所示進行平滑處理。其中k為常數(shù)，∑的范圍為t＝0－n。
F(t)＝∑{F(t＋1)＋F(t＋2)＋…＋F(t＋k)}/k……(44)圖5如上所述，是采集的軋制載荷的時間序列圖，其中橫軸表示時間，縱軸表示軋制載荷。該時間序列圖雖然是表示測量的軋制載荷，但特性、趨勢等也可用于軋輥偏心分離載荷，在圖示的360度的區(qū)間(點A、B間)，設(shè)如圖5所示出現(xiàn)軋輥偏心載荷。
接著，計算機30內(nèi)的波數(shù)估計電路34在全區(qū)間計算軋輥偏心分離載荷的微分系數(shù)。
Δ＝{F(t2)－F(t1)}/(t2－t1) ……(45)抽取軋輥偏心分離載荷中出現(xiàn)的偏心波的最小點，就是微分系數(shù)的極性從負(fù)變?yōu)檎狞c。在圖5中，例如是點A和點B。波數(shù)估計電路34用下式計算相鄰的最小點A、B間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度。
θT＝θT1－θT2……(46)θB＝θB1－θB2……(47)這樣，波數(shù)估計電路34以計算出的θT、θB是2π還是π，來計算波數(shù)。
還有，此時的振幅從軋輥偏心分離載荷出現(xiàn)的偏心波最大點的載荷中減去最小點的載荷就行，故振幅估計電路35對此進行運算。
最大點與最小點相反，是微分系數(shù)從正變?yōu)樨?fù)的點。在圖5中是點C。因而從該最大點C的載荷中減去最小點A的載荷后的值是軋輥偏心波的振幅。
設(shè)該振幅為，上支承輥偏心量FT，下支承輥偏心量FB，設(shè)此時的波數(shù)為n。
于是，計算機30內(nèi)的波數(shù)估計電路34和振幅估計電路35將上述計算出的波數(shù)和振幅送至控制器40。
下面用圖5，說明支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度。
控制器40內(nèi)的修正角度估計電路41使用通過軋輥偏心載荷分離電路42后的軋輥偏心分離載荷，所述軋輥偏心載荷分離電路42與計算機30內(nèi)的軋輥偏心載荷分離電路36一樣，是將控制器20送來的軋制載荷作為輸入。這是因為，輸入至計算機30的軋制載荷與輸入至控制器40的軋制載荷各自取得的時間不同，故必須有各自的軋輥偏心載荷分離電路36、42。
該修正角度估計電路41在圖5所示的區(qū)間X(其間的支承輥的旋轉(zhuǎn)角度為2π)，將表示最小載荷的點A的支承輥角度(在圖5中為θT1、θB1)作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度，用作下一控制周期即區(qū)間Y的支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度。
該時間的控制量(軋輥偏心量)最終為以下計算式。
FC(t)＝FT·cos(θT(t)/n－θT1)＋FB·cos(θB(t)/n－θB1)……(47)然后，控制器40將上述估計計算出的軋輥偏心波的周期(波數(shù))、軋輥偏心波的振幅(軋輥偏心量)及支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度送往輥縫調(diào)整裝置10，進行軋輥偏心控制。
若使用上述的控制方法，與上述實施形態(tài)3相比較，可以更正確地抽取軋輥偏心分量，可以更有效地進行軋輥偏心控制。
本發(fā)明權(quán)利要求1涉及的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法，如以上所述，包括測量被軋件的軋制載荷的步驟；檢測工作輥的旋轉(zhuǎn)角度的步驟；將所述工作輥的旋轉(zhuǎn)角度變換成支承輥旋轉(zhuǎn)角度的步驟；根據(jù)所述測出的軋制載荷及所述角度變換后的支承輥旋轉(zhuǎn)角度進行FFT運算，計算軋輥偏心波的周期及振幅的步驟；在所述測出的軋制載荷的時間序列圖中，對相鄰的最小載荷點區(qū)間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度進行計算的步驟；當(dāng)所述計算出的相鄰最小載荷點區(qū)間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度與所述計算出的軋輥偏心波的周期一致時，抽取最小載荷點的所述角度變換后的支承輥旋轉(zhuǎn)角度，并計算其平均值作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度的步驟，所以具有如下效果在工作輥安裝有角度檢測器的狀態(tài)下，可以有效除去支承輥發(fā)生的軋輥偏心，進而能提高最終產(chǎn)品板厚的精度。
本發(fā)明權(quán)利要求2涉及的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法，如以上所述，還包括這樣的步驟從所述測出的軋制載荷中減去由AGC產(chǎn)生的載荷和由軋輥偏心控制產(chǎn)生的載荷，并進行平滑處理，以便從軋輥偏心波形中除去短周期的波，來計算軋輥偏心分離載荷，在從所述計算軋輥偏心波的周期和振幅的步驟至計算所述平均值作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度的步驟中，使用所述計算出的軋輥偏心分離載荷來代替所述測出的軋制載荷，所以具有如下效果在工作輥安裝有角度檢測器的狀態(tài)下，可以有效除去支承輥發(fā)生的軋輥偏心，進而能提高最終產(chǎn)品板厚的精度。
本發(fā)明權(quán)利要求3涉及的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法，如以上所述，包括測量被軋件的軋制載荷的步驟；檢測工作輥的旋轉(zhuǎn)角度的步驟；將所述工作輥的旋轉(zhuǎn)角度變換成支承輥旋轉(zhuǎn)角度的步驟；在所述測出的軋制載荷的時間序列圖中，對相鄰的最小載荷點區(qū)間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度進行計算的步驟；根據(jù)所述計算出的相鄰最小載荷點區(qū)間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度計算軋輥偏心波的周期的步驟；在所述測出的軋制載荷的時間序列圖中，根據(jù)相鄰的最小載荷點區(qū)間的最大載荷點及最小載荷點來計算軋輥偏心波的振幅的步驟；計算所述區(qū)間的最小載荷點的所述角度變換后的支承輥旋轉(zhuǎn)角度來作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度的步驟，所以具有如下效果在工作輥安裝有角度檢測器的狀態(tài)下，可以有效除去支承輥發(fā)生的軋輥偏心，進而能提高最終產(chǎn)品板厚的精度。
權(quán)利要求
1.一種軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法，其特征在于，包括測量被軋件的軋制載荷的步驟；檢測工作輥的旋轉(zhuǎn)角度的步驟；將所述工作輥的旋轉(zhuǎn)角度變換成支承輥旋轉(zhuǎn)角度的步驟；根據(jù)所述測出的軋制載荷及所述角度變換后的支承輥旋轉(zhuǎn)角度進行FFT運算，計算軋輥偏心波的周期及振幅的步驟；在所述測出的軋制載荷的時間序列圖中，對相鄰的最小載荷點區(qū)間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度進行計算的步驟；當(dāng)所述計算出的相鄰最小載荷點區(qū)間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度與所述計算出的軋輥偏心波的周期一致時，抽取最小載荷點的所述角度變換后的支承輥旋轉(zhuǎn)角度，并計算其平均值作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法，其特征在于，還包括從所述測出的軋制載荷中減去由AGC產(chǎn)生的載荷和由軋輥偏心控制產(chǎn)生的載荷，并進行平滑處理，以便從軋輥偏心波形中除去短周期的波，來計算軋輥偏心分離載荷的步驟；在從所述計算軋輥偏心波的周期和振幅的步驟至計算所述平均值作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度的步驟中，使用所述計算出的軋輥偏心分離載荷來代替所述測出的軋制載荷。
3.一種軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法，其特征在于，包括測量被軋件的軋制載荷的步驟；檢測工作輥的旋轉(zhuǎn)角度的步驟；將所述工作輥的旋轉(zhuǎn)角度變換成支承輥旋轉(zhuǎn)角度的步驟；在所述測出的軋制載荷的時間序列圖中，對相鄰的最小載荷點區(qū)間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度進行計算的步驟；根據(jù)所述計算出的相鄰最小載荷點區(qū)問的支承輥旋轉(zhuǎn)角度計算軋輥偏心波的周期的步驟；在所述測出的軋制載荷的時間序列圖中，根據(jù)相鄰的最小載荷點區(qū)間的最大載荷點及最小載荷點來計算軋輥偏心波的振幅的步驟；計算所述區(qū)間的最小載荷點的所述角度變換后的支承輥旋轉(zhuǎn)角度來作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法，其特征在于，還包括從所述測出的軋制載荷中減去由AGC產(chǎn)生的載荷和由軋輥偏心控制產(chǎn)生的載荷，并進行平滑處理，以便從軋輥偏心波形中除去短周期的波，來計算第1軋輥偏心分離載荷的步驟；在從所述計算支承輥旋轉(zhuǎn)角度的步驟至所述計算軋輥偏心波振幅的步驟中，使用所述計算出的第1軋輥偏心分離載荷來代替所述測出的軋制載荷；還包括從所述測出的軋制載荷中減去由AGC產(chǎn)生的載荷和由軋輥偏心控制產(chǎn)生的載荷，并進行平滑處理，以便從軋輥偏心波形中除去短周期的波，來計算第2軋輥偏心分離載荷的步驟；在所述作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度進行計算的步驟中，使用所述計算出的第2軋輥偏心分離載荷代替所述測出的軋制載荷。
全文摘要
軋制設(shè)備的軋輥偏心控制方法,該方法是測量軋制載荷,測出工作輥2、3的旋轉(zhuǎn)角度并將該角度變換成支承輥4、5的旋轉(zhuǎn)角度,根據(jù)軋制載荷和支承輥的旋轉(zhuǎn)角度進行FFT運算來計算軋輥偏心波的周期和振幅,在軋制載荷的時間系列圖表中,計算相鄰最小載荷點區(qū)間的支承輥旋轉(zhuǎn)角度,抽取當(dāng)該旋轉(zhuǎn)角度與所述周期一致時的最小載荷點的支承輥旋轉(zhuǎn)角度,計算其平均值作為支承輥旋轉(zhuǎn)相位修正角度。在工作輥裝有角度檢測器狀態(tài)下可除去支承輥的軋輥偏心。
文檔編號B21B37/66GK1333094SQ0013474
公開日2002年1月30日 申請日期2000年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月6日
發(fā)明者笹本健一郎 申請人:三菱電機株式會社