專利名稱：軋制控制方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱軋板材精軋機(jī)的軋制控制方法，特別涉及可以高精度地把最終機(jī)座輸出側(cè)的板材的板輪廓達(dá)到其目標(biāo)值的熱軋板材精軋機(jī)的軋制控制方法及其裝置。
對(duì)于熱軋板材精軋機(jī)，需要對(duì)板厚以及沿寬度方向的板厚分布(板輪廓)和板平直度等進(jìn)行調(diào)整控制。
對(duì)于板輪廓(板中凸)的控制，應(yīng)該是使最終機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓值與目標(biāo)值相一致，并據(jù)此控制設(shè)置在構(gòu)成精軋機(jī)的各機(jī)座上的中凸控制裝置。
因此，通常是在精軋機(jī)的最終機(jī)座輸出側(cè)設(shè)置用于實(shí)側(cè)板輪廓的板輪廓檢測(cè)器，并利用該板輪廓檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)在最終機(jī)座處軋制的成品的板輪廓進(jìn)行控制管理，通過(guò)對(duì)板輪廓控制用模型進(jìn)行模擬，來(lái)減小下一軋材的控制偏差。
對(duì)于上述的板輪廓控制，例如可利用下述的式(1)表示的控制模型表達(dá)式，當(dāng)機(jī)座數(shù)為N的串列軋機(jī)時(shí)，若對(duì)各機(jī)座設(shè)立與式(1)相應(yīng)的等式，利用總共為N個(gè)的連立等式，便可以求出最終機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓值。
Cri＝αi·Crmi+βiCri-1(1)在式(1)中，Cri為由上游側(cè)數(shù)起、數(shù)目為i的軋機(jī)機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓，Crmi為同一機(jī)座的所謂機(jī)械中凸，Cri-1為數(shù)目為i-1、即前一機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓值，αi為上述機(jī)械中凸的轉(zhuǎn)移率，βi為與上述前一機(jī)座的板輪廓值有關(guān)的遺傳系數(shù)。下面依次對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
前述式(1)中的機(jī)械中凸Crmi是沿寬度方向分布的軋輥間隙的機(jī)械變化量，它是由軋制荷重造成的軋輥撓曲、軋輥熱膨脹或軋輥磨損等產(chǎn)生的。現(xiàn)在，若假定由軋制荷重造成的軋輥撓曲所產(chǎn)生的中凸為Cmpi、由軋輥熱膨脹所產(chǎn)生的中凸為CmRhi、由軋輥磨損所產(chǎn)生的中凸為CrRwi，則上述機(jī)械中凸Crmi可用式(2)表示。
Crmi＝Cmpi+CmRhi+CmRwi(2)在上述式(2)中，軋輥撓曲產(chǎn)生的中凸Cmpi將依據(jù)寬度方向的荷重分布而變化，若考慮到(ⅰ)工作軋輥，支撐軋輥的撓曲(已包含由中凸控制裝置的輸出所產(chǎn)生的變化)和(ⅱ)軋輥的初始中凸等因素，可用式(3)表示其函數(shù)關(guān)系f1。在該計(jì)算式中，P為軋制荷重，b為材料寬度，x為中凸控制裝置的輸出。
Cmpi＝f1(P，b，x) (3)前述因軋輥熱膨脹產(chǎn)生的中凸(熱中凸)CmRhi，可用對(duì)相應(yīng)于軋制進(jìn)行中和軋制后冷卻時(shí)的軋輥中凸的變化進(jìn)行一次響應(yīng)延遲逼近等方法將其數(shù)字化，并通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納以求出各時(shí)間常數(shù)、比例常數(shù)等而加以確定。
當(dāng)確定上述熱中凸時(shí)，軋輥的表面狀態(tài)將會(huì)因在熱軋板材精軋機(jī)的軋制進(jìn)程黑皮的生成、脫落而變化，由于磨擦系數(shù)和熱傳導(dǎo)系數(shù)的變化，將使由板材輸入至軋輥的熱量發(fā)生變化，這是熱中凸推定誤差的主要原因，且這一輸入熱量的變化是不能加以測(cè)定的。
前述因軋輥磨損產(chǎn)生的中凸CmRni，可由包含函數(shù)f2的下式(4)表示。其中，Cf為磨損系數(shù)，L為軋長(zhǎng)，D為軋輥直徑。
CmRwi＝Cf·f2(P，L，b，D) (4)在上述式(4)中的Cf，是通過(guò)對(duì)軋制結(jié)果的歸納而決定的，由于軋輥的磨損程度是隨其材料特性和軋輥表面狀態(tài)的變化而變化的，所以它是在用上述軋輥磨損推導(dǎo)中凸CmRni時(shí)主要誤差來(lái)源。
前述式(1)中的轉(zhuǎn)移率α1，可為式(5)所示的函數(shù)f3。
αi＝f3(h，Ld，Kch，ξ) (5)其中，h為輸出側(cè)板厚，Ld為接觸弧長(zhǎng)，Kch為隨板寬、接觸弧長(zhǎng)、變形阻力等等變化的歸納系數(shù)，ξ為可由式(6)表示的函數(shù)f4的形狀變化系數(shù)。
ξ＝f4(D，h，b) (6)前述遺傳系數(shù)β1可表示為如式(7)的所示的函數(shù)f5。其中H為輸入側(cè)板厚。
βi＝f5(Kch，Ld，ξ，h，H) (7)上述式(5)中的轉(zhuǎn)移率αi和上述式(7)中的遺傳系數(shù)βi均把歸納系數(shù)Kch以及用同一歸納求出的形狀變化系數(shù)ξ作為變數(shù)，故αi、βi可分別根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以歸納確定。
下面以由第一機(jī)座F1～第7機(jī)座F7構(gòu)成的總共7個(gè)機(jī)座的熱軋板材精軋機(jī)為例，來(lái)說(shuō)明采用前述式(1)的已有的常規(guī)板輪廓控制方法。
首先，設(shè)定進(jìn)行精軋時(shí)的軋制(通板)規(guī)范，預(yù)測(cè)計(jì)算出相應(yīng)于各機(jī)座的軋制荷重，同時(shí)求出精軋機(jī)輸出側(cè)板厚、即第7機(jī)座輸出側(cè)板厚h7與根據(jù)該第7機(jī)座的目標(biāo)板中凸CAimc7的最終目標(biāo)比率中凸RAimc7(＝CAimr7/h7)，由此確定根據(jù)上述軋制規(guī)范的各機(jī)座輸出側(cè)的目標(biāo)中凸CAimri(＝RAimc7xhi)。
然后根據(jù)前述式(1)，對(duì)各機(jī)座確定為達(dá)到目標(biāo)板中凸CAimri的目標(biāo)機(jī)械中凸CAimrmi，同時(shí)確定為達(dá)到該目標(biāo)機(jī)械中凸的中凸控制裝置的輸出。
隨后進(jìn)行實(shí)際的軋制，用設(shè)置在最終機(jī)座F7輸出側(cè)的板輪廓值檢測(cè)器測(cè)定該輸出側(cè)的板中凸Cr7，并由這一實(shí)際測(cè)出的輸出側(cè)板中凸求出實(shí)際比率中凸(＝Cr7/h7)。
隨后再假定各機(jī)座輸出側(cè)的比率中凸均與第7機(jī)座輸出側(cè)的前述實(shí)際比率中凸Rc7相等，利用各機(jī)座的實(shí)際軋制荷重和實(shí)際比率中凸Rc7，通過(guò)前述式(1)求出各機(jī)座中的誤差Si。即由Rc7×hi求出第ⅰ機(jī)座的輸出側(cè)板中凸Cri，再由式(8)求出誤差Si。而且，可由實(shí)際軋制荷重計(jì)算出機(jī)械中凸Crmi。
Cri＝αi·Crmi+βi·Cri-1+Si(8)求解相應(yīng)于上述各機(jī)座的式(8)，并利用式(8)進(jìn)行下一板材中凸設(shè)定的模擬。而且，還可以用上述誤差Si求出為使各機(jī)座的輸出側(cè)板中凸與其目標(biāo)相一致的適當(dāng)?shù)臋C(jī)械中凸Crmi，并相對(duì)于各機(jī)座改變中凸控制裝置的輸出以和該機(jī)械中凸相吻合，從而實(shí)施反饋控制。
以上以舉例方式具體地說(shuō)明了在已有的熱軋板材精軋機(jī)中，是如何根據(jù)設(shè)置在最終機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓檢測(cè)器的測(cè)定結(jié)果，來(lái)控制各機(jī)座的板輪廓控制裝置的方法。
與此基本上相同的技術(shù)，例如已公開(kāi)在特開(kāi)昭60-223605的方法中，該方法為把板中凸和板形狀同時(shí)控制為預(yù)期值，使用了精軋機(jī)最終機(jī)座前一個(gè)的上游機(jī)座處的兩個(gè)機(jī)座的板輪廓控制裝置，以控制最終機(jī)座的板輪廓和板形狀的方式把板中凸和板形狀均軋制成其目標(biāo)值。但在這種方法中，因最終機(jī)座和比最終機(jī)座前一個(gè)的上游機(jī)座間的形狀紊亂，往往會(huì)產(chǎn)生作業(yè)障礙。
若干用于消除由中間機(jī)座造成的形狀紊亂而對(duì)上游側(cè)機(jī)座進(jìn)行控制的方法，已公開(kāi)在特開(kāi)昭60-127013，特開(kāi)昭63-199099和特開(kāi)平1-266909中。一般說(shuō)來(lái)，因熱軋時(shí)后段機(jī)座處的板厚較薄，中凸控制能力較弱，故在精軋機(jī)中段以前的控制是有效的。因此就這一點(diǎn)而言，各申請(qǐng)公報(bào)所公開(kāi)的方法，均是控制回溯至上游機(jī)座的有效控制方法。
特開(kāi)昭62-168608、特開(kāi)平2-37908也公開(kāi)了在串列軋機(jī)的輸入側(cè)設(shè)置板輪廓檢測(cè)器以進(jìn)行控制的方法。
特開(kāi)昭59-39410公開(kāi)了一種檢測(cè)前段機(jī)座的板輪廓、根據(jù)該檢測(cè)值控制前段機(jī)座的板輪廓、同時(shí)對(duì)后段機(jī)座進(jìn)行形狀粗控制、檢測(cè)最終機(jī)座輸出側(cè)的平直度、并根據(jù)該檢測(cè)值對(duì)后段機(jī)座處的平直度進(jìn)行精密控制的方法。
然而在前述特開(kāi)昭60-127013等公開(kāi)的方法中，因各機(jī)座間的移送時(shí)間較長(zhǎng)會(huì)形成無(wú)用時(shí)間較大的控制系統(tǒng)，這樣存在響應(yīng)不良難以控制的問(wèn)題。
在前述特開(kāi)昭62-168608等公開(kāi)的方法中，由于其熱軋時(shí)前段機(jī)座處的沿寬度方向和金屬塑性流動(dòng)較大，而串列軋機(jī)輸入側(cè)板輪廓的變化影響較小，故難以獲得較好的板輪廓控制效果。
在前述特開(kāi)昭59-39410公開(kāi)的方法中，由于當(dāng)采用在前段機(jī)座處檢測(cè)出的板輪廓值進(jìn)行反饋控制時(shí)，因熱軋時(shí)的板厚度較厚，故在中段機(jī)座以后的形狀紊亂，中凸比率也會(huì)改變，所以即使采用反饋控制，中段機(jī)座處也會(huì)產(chǎn)生較大誤差，從而對(duì)最終機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓實(shí)施控制效果也較差，而且即使對(duì)形狀進(jìn)行前饋控制，同樣也存在效果較差的問(wèn)題。
本發(fā)明就是要解決上述問(wèn)題，其目的就是要提供一種不會(huì)發(fā)生板材形狀不良現(xiàn)象，可以使包括前端部在內(nèi)的最終機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓值高精度地達(dá)到目標(biāo)值的、高響應(yīng)性的熱軋板材精軋機(jī)用的軋制控制方法，以及為實(shí)現(xiàn)該方法的設(shè)備。
本發(fā)明的其它任務(wù)可通過(guò)以下說(shuō)明獲知。


圖1是表示通過(guò)機(jī)座間的板厚度和比率中凸變化極限間關(guān)系的曲線圖。
圖2是表示遺傳系數(shù)與板厚間關(guān)系的曲線圖。
圖3是表示熱軋板材精軋機(jī)中比率中凸、板厚、比率中凸極限間關(guān)系的示意圖。
圖4是表示本發(fā)明所涉及的熱軋板材精軋機(jī)的設(shè)備配置模式的示意圖。
圖5是表示機(jī)座間板輪廓檢測(cè)器的設(shè)置位置與控制精度間關(guān)系的曲線圖。
圖6為表示本發(fā)明所涉及的熱軋板材精軋機(jī)的另一種設(shè)備配置模式的示意圖。
本發(fā)明是連設(shè)有多個(gè)軋機(jī)機(jī)座的熱軋板材精軋機(jī)的軋制控制方法中的具有下述特征的軋制控制方法，以及實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，所述方法的特征在于，用在使通過(guò)的板材板厚為比率中凸臨界板厚的機(jī)座輸出側(cè)設(shè)置板輪廓檢測(cè)器的方式實(shí)際測(cè)板材的板輪廓，求出這一實(shí)測(cè)板輪廓值和上述臨界板厚中目標(biāo)輪廓間的偏差，按可減小該偏差的方式控制上游側(cè)的軋機(jī)機(jī)座。
(1)本發(fā)明所涉及的基本知識(shí)在熱軋板材精軋機(jī)的后段板厚較薄的區(qū)域中，由于板輪廓的大幅度變化，沿板寬度方向的厚度變化會(huì)出現(xiàn)板的延伸差等現(xiàn)象，所以板會(huì)最終產(chǎn)生屈曲，或稱中間波皺、邊部波皺等等不良形狀。由于這些不良形狀極大地阻礙著可軋延性，所以實(shí)際上要在熱軋板材精軋機(jī)的后段大幅度地改變板的輪廓是極為困難的。
因此，對(duì)于板厚小于一定限度的機(jī)座，必須不改變板輪廓，而只進(jìn)行板厚減壓，以免產(chǎn)生中間波皺、邊部波皺等不良形狀。
也就是說(shuō)，在這一區(qū)域最好是在使板的比率中凸經(jīng)常保持一定的狀態(tài)下進(jìn)行軋制。
反過(guò)來(lái)說(shuō)就是，必須在板達(dá)到一定厚度之前獲得最終制品的比率中凸。
這一比率中凸可表示為Rc1＝(hc-he)/hc＝1-he/hc其中，hc板橫向中央部位的板厚，he板橫向端部部位的板厚。
而且由前述說(shuō)明可知，這一比率中凸具有可以通過(guò)板厚實(shí)施控制的極限。把這一極限值定義為比率中凸變化極限，其相對(duì)于板厚的變化已示在圖1中。
即板厚較薄時(shí)它非常小，并隨板厚的增加而增加，當(dāng)板厚超過(guò)一定值時(shí)它趨于飽和。
由經(jīng)驗(yàn)可知，對(duì)于普通鋼的板材熱軋制，當(dāng)板厚大于2毫米時(shí)它亦較大，當(dāng)板厚超過(guò)4毫米時(shí)達(dá)到飽和。
這一極界一般可由軋制材料的板厚、板厚、變形阻力、彈性系數(shù)等等來(lái)確定。
若反過(guò)來(lái)說(shuō)就是，當(dāng)這一比率中凸變化極限相當(dāng)大時(shí)，用預(yù)定比率中凸來(lái)控制上游側(cè)軋制工程;在此之后(下游側(cè))，在不大幅度改變比率中凸、而保持一定的狀態(tài)下進(jìn)行軋制，從而保持所預(yù)期的比率中凸，以制造出無(wú)不良形狀的熱軋板。
所涉及的這種考慮方法并未示出在前述的在先技術(shù)中，而是本發(fā)明人首次提出的。
比率中凸可在板厚度較厚的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行較大地變化，若所余的板厚仍較大也可以進(jìn)行比率中凸的變化，并可以在其下游機(jī)座處變更，但這種情況較少見(jiàn)。
圖2示出了前述式(1)的遺傳系數(shù)β1和板厚間的關(guān)系，由圖2中可見(jiàn)，板厚越大，β1越小，因此后軋制的紊亂的影響較大，并會(huì)使最終機(jī)座輸出側(cè)的軋制板的板輪廓發(fā)生變化，其結(jié)果是使對(duì)最終產(chǎn)品的板輪廓的控制能力下降，即使對(duì)所示的板厚區(qū)域進(jìn)行板輪廓的實(shí)際測(cè)量，也難以用這一實(shí)測(cè)值進(jìn)行有效地控制。
(2)本發(fā)明的具體構(gòu)成和作用圖3是表示熱軋板材精軋機(jī)中的比率中凸、板厚、比率中凸極限間關(guān)系的示意圖。
即通過(guò)機(jī)座F1、F2……F7間的板厚如曲線1所示，是逐步減小的。比率中凸由相應(yīng)于粗軋荷重的最初值0.3%變化到最終產(chǎn)品所持有的值3%。而且根據(jù)前述的理由，在板厚較薄的區(qū)域，即在F5～F7處不應(yīng)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的改變(參見(jiàn)圖3中的左圖)，因此它應(yīng)如圖3中右上曲線2所示的那樣變化。
換言之，本發(fā)明是一種在第F5機(jī)座之前確定最終制品的比率中凸且在此之后基本保持比率中凸不變的軋制控制方法。
確定這一比率中凸處的板厚是很重要的，以后將其定義為“比率中凸臨界板厚”。這意味著，對(duì)大于此厚度處即使較大地改變比率中凸也不會(huì)產(chǎn)生彎曲，而對(duì)小于此板厚處的改變便會(huì)產(chǎn)生彎曲。
因此，本發(fā)明是一種在上述比率中凸臨界板厚處檢測(cè)比率中凸，控制上游側(cè)的機(jī)座以獲得目標(biāo)比率中凸，而在此之后不再大幅度改變比率中凸的軋制控制方法。
(3)根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的軋制控制本發(fā)明是在通過(guò)板材板厚為比率中凸臨界板厚的機(jī)座輸出側(cè)設(shè)置板輪廓檢測(cè)器，求出在該機(jī)座間獲得的實(shí)測(cè)板輪廓與預(yù)先設(shè)定的該機(jī)座間的目標(biāo)板輪廓間的偏差，并以可減小這一偏差的方式對(duì)該機(jī)座上游側(cè)的軋機(jī)機(jī)座進(jìn)行反饋控制。
這種反饋控制是當(dāng)板材通過(guò)軋機(jī)時(shí)，用上述板輪廓檢測(cè)器測(cè)定通過(guò)機(jī)座間的板材的板輪廓，同時(shí)由成品的目標(biāo)板輪廓確定目標(biāo)比率中凸，按使由上述機(jī)座間的輪廓測(cè)定結(jié)果求出的實(shí)際比率中凸與這一目標(biāo)比率中凸相一致的方式，用輪廓控制裝置(軋輥預(yù)彎裝置或軋輥交差角調(diào)整裝置)來(lái)控制位于上述板輪廓檢測(cè)器設(shè)置位置上游側(cè)的軋機(jī)機(jī)座的動(dòng)作。
采用這種反饋控制，即使在例如用上述板輪廓檢測(cè)器測(cè)定板材前端部，其結(jié)果是實(shí)測(cè)的板輪廓與該位置的目標(biāo)板輪廓間存在有偏差時(shí)，通常在這一時(shí)刻之后便可以控制在板輪廓測(cè)定位置的機(jī)座處的板材達(dá)到目標(biāo)板輪廓，因此在此之后可以在比率中凸保持一定的條件下進(jìn)行軋制，從而可以使精軋機(jī)輸出側(cè)的成品的板輪廓高精度地達(dá)到其目標(biāo)值。
而且在本發(fā)明中，還可以用設(shè)置在機(jī)座處的板輪廓檢測(cè)器對(duì)通過(guò)該機(jī)座間的板材的板輪廓進(jìn)行實(shí)測(cè)，當(dāng)根據(jù)該實(shí)測(cè)板輪廓對(duì)位于設(shè)置有上述板輪廓檢測(cè)器的機(jī)座間的下游側(cè)的軋機(jī)機(jī)座進(jìn)行前饋控制時(shí)，也可以在允許的范圍內(nèi)不使板形狀紊亂，從而可以高精度地使最終機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓與其目標(biāo)值相一致。
具體地說(shuō)就是，可以根據(jù)由設(shè)置有前述板輪廓檢測(cè)器的機(jī)座處獲得的實(shí)測(cè)板輪廓和預(yù)先設(shè)定的該機(jī)座處的目標(biāo)板輪廓間的偏差，控制前述下游側(cè)的軋機(jī)機(jī)座。這時(shí)，可由測(cè)定結(jié)果求出實(shí)際比率中凸，在比如說(shuō)如前述圖1所示的允許范圍內(nèi)，相應(yīng)于實(shí)測(cè)值與目標(biāo)比率中凸間的偏差改變比率中凸，從而可以對(duì)在設(shè)置有板輪廓檢測(cè)器的機(jī)座間的下游側(cè)的軋制機(jī)座，在上述允許范圍內(nèi)變更其比率中凸，而不會(huì)使板形狀紊亂，這樣可以使最終機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓達(dá)到其目標(biāo)值。這時(shí)對(duì)下游側(cè)機(jī)座給定的板中凸的改變量可按下述方式求出。
例如，當(dāng)以測(cè)定第4機(jī)座F4輸出側(cè)的板中凸、并用第5機(jī)座F5修正該實(shí)測(cè)板中凸Cr4與同一機(jī)座F4輸出側(cè)的目標(biāo)板中凸CAimr4間的差分△Cr4為例進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，該第5機(jī)座F5輸出側(cè)的板中凸改變量△Cr5可由下式(9)求得。
△Cr5＝β5△Cr4(9)其中，△Cr4＝Cr4-CAimr4而且，當(dāng)僅控制第5機(jī)座F5處的板中凸變化會(huì)產(chǎn)生形狀紊亂時(shí)，也可以控制第5機(jī)座F5和第6機(jī)座F6或第5～第7機(jī)座F5～F7，由若干個(gè)機(jī)座分擔(dān)該板中凸改變量，也可以僅對(duì)第6機(jī)座F6，第7機(jī)座F7進(jìn)行控制。
而且，還可以根據(jù)由設(shè)置有前述板輪廓檢測(cè)器的機(jī)座處獲得的實(shí)測(cè)板輪廓，預(yù)測(cè)出最終機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓，并以可減小最終機(jī)座輸出側(cè)的目標(biāo)輪廓與這一預(yù)測(cè)板輪廓間的誤差方式，控制位于設(shè)置有板輪廓檢測(cè)器的機(jī)座下游側(cè)的軋機(jī)機(jī)座，這樣也同樣能使最終機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓達(dá)到其目標(biāo)值。
這時(shí)可利用前述式(1)～(7)，根據(jù)實(shí)測(cè)板輪廓求出最終機(jī)座輸出側(cè)的預(yù)測(cè)板輪廓值。
而且，為減少所求出的上述預(yù)測(cè)板輪廓和目標(biāo)板輪廓間的誤差，還可以按下述方式求出賦與上述下游側(cè)的軋機(jī)機(jī)座的比率中凸的變化量。
同樣，以測(cè)定第4機(jī)座F4輸出側(cè)的板中凸為例進(jìn)行說(shuō)明，可利用前述式(1)～式(7)，由第4機(jī)座F4輸出側(cè)的實(shí)測(cè)板中凸Cr4，預(yù)測(cè)計(jì)算出第7機(jī)座F7輸出側(cè)的板中凸。
若取預(yù)測(cè)出的第7機(jī)座F7輸出側(cè)的板中凸Cr7為該機(jī)座輸出側(cè)的目標(biāo)板中凸CAimr7，便可以由下式(10)求出，比如說(shuō)第5機(jī)座F5輸出側(cè)的板中凸的變化量△Cr5。
△Cr5＝(1/β6β7)△Cr7(10)其中，△Cr7＝Cr7-CAimr7而且，當(dāng)按這種方式僅控制第5機(jī)座F5會(huì)產(chǎn)生形狀紊亂時(shí)，也可以和使用第4機(jī)座F4處的實(shí)測(cè)板中凸和目標(biāo)板中凸間的偏差來(lái)改變下游側(cè)機(jī)座時(shí)的情況相類似，控制若干個(gè)機(jī)座加以分擔(dān)。
下面說(shuō)明以式(9)為基礎(chǔ)的控制方法和以式(10)為基礎(chǔ)的控制方法間的不同之處。
基于式(9)的方法，是根據(jù)在第4機(jī)座F4輸出側(cè)檢測(cè)出的誤差(偏差)△Cr4＝Cr4-CAimr4而使第5機(jī)座F5之后不再產(chǎn)生誤差的方法。當(dāng)實(shí)施板材前端部的板輪廓控制時(shí)，由于第5機(jī)座F5以后沒(méi)有實(shí)際數(shù)據(jù)(板材尚未嵌入)，這意味著，這種方法不能預(yù)測(cè)到第7機(jī)座F7為止的板中凸。
而基于式(10)的方法，是根據(jù)實(shí)測(cè)出的第4機(jī)座輸出側(cè)的板中凸Cr4，預(yù)測(cè)出第7機(jī)座輸出側(cè)的板中凸Cr7。這一預(yù)測(cè)不同于設(shè)定計(jì)算時(shí)所作的預(yù)測(cè)，它是用軋制中的實(shí)際值預(yù)測(cè)Cr7。也就是說(shuō)基于式(9)的方法，可控制消除第4機(jī)座F4為止所產(chǎn)生的紊亂;而基于式(10)的方法，可使用實(shí)際軋制數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)出Cr7，且也考慮到了在第5機(jī)座F5以后產(chǎn)生的紊亂的影響。
本發(fā)明可高標(biāo)準(zhǔn)地完成前述任務(wù)，在連設(shè)有若干個(gè)軋機(jī)機(jī)座的熱軋板材精軋機(jī)的軋制控制方法中，該方法是通過(guò)求出由設(shè)置在機(jī)座處的板輪廓檢測(cè)器測(cè)定的實(shí)測(cè)板輪廓，與由板輪廓控制模型表達(dá)式中求出的同一機(jī)座處的預(yù)測(cè)板輪廓間的誤差，并用包含有可減少該誤差的板輪廓控制模型表達(dá)式的補(bǔ)正項(xiàng)進(jìn)行修正模擬。
在本實(shí)施例中，由于是用設(shè)置在機(jī)座間、而不是設(shè)置在最終機(jī)座的輸出側(cè)的板輪廓檢測(cè)器，來(lái)實(shí)際檢測(cè)通過(guò)該機(jī)座間的板材的板輪廓，并且為減少該實(shí)測(cè)板輪廓和由控制模型表達(dá)式預(yù)測(cè)出的同一機(jī)座間的板輪廓之間的誤差而對(duì)包含在該模型表達(dá)式中的補(bǔ)正項(xiàng)進(jìn)行修正，所以可以通過(guò)在至少一個(gè)機(jī)座間設(shè)置板輪廓檢測(cè)器的方式，將軋機(jī)機(jī)座分成若干段，用由該分割位置處獲得的實(shí)測(cè)值進(jìn)行模擬，從而可以高精度地進(jìn)行各機(jī)座間的誤差分配，而這是在先技術(shù)所沒(méi)有解決的。特別值得指出的是，若在各機(jī)座間均設(shè)置板輪廓檢測(cè)器，便可以使每一機(jī)座實(shí)現(xiàn)模擬，由于不需要通盤(pán)考慮各機(jī)座的誤差分配，所以可以非常高精度地模擬模型。
現(xiàn)用前述式(1)所示的控制模型表達(dá)式為例來(lái)說(shuō)明這種模擬。首先，用設(shè)置在第ⅰ機(jī)座輸出側(cè)的機(jī)座間處的板輪廓檢測(cè)器實(shí)際測(cè)定板輪廓Cri，再求出該實(shí)測(cè)板輪廓Cri與由前述式(1)、或(2)預(yù)先求出的同一機(jī)座間的預(yù)測(cè)板輪廓間的誤差。這一誤差為前述式(8)中的Si，為減少該誤差Si，可對(duì)含有該控制模型表達(dá)式的補(bǔ)正項(xiàng)進(jìn)行修正。下面說(shuō)明這種補(bǔ)正項(xiàng)。
首先，將前述式(1)變形為下式(12)。
Cri＝αi(1+Co)·(Crmi+C)+βi(1-C1)·Cri-1(12)在式(12)中，Co為轉(zhuǎn)移率αi的、C1為遺傳系數(shù)βi的、C為機(jī)械中凸Crmi的各補(bǔ)正項(xiàng)。
假定可將板輪廓誤差分成兩部分。即認(rèn)為因軋輥熱膨脹和磨損所產(chǎn)生的誤差，為變化較小的誤差以及隨時(shí)間變化的誤差，對(duì)于產(chǎn)生有這種誤差的時(shí)候，應(yīng)修正上述補(bǔ)正項(xiàng)C。另一方面，當(dāng)材料特性不同誤差也發(fā)生較大變化時(shí)，則認(rèn)為該誤差是由材料特性決定的，當(dāng)產(chǎn)生有這種誤差時(shí)，應(yīng)修正上述補(bǔ)正項(xiàng)C0、C1。
目前已知轉(zhuǎn)移率αi和遺傳系數(shù)βi間滿足式(13)所示的關(guān)系，且由這一關(guān)系可求出式(14)。
αi＝(hi-1/hi)·βi＝1 (13)αi(1+Co)+(hi-1/hi)·βi(1-Ci)＝1 (14)由于可由上述式(14)導(dǎo)出Co、C1兩補(bǔ)正項(xiàng)間的關(guān)系，故可認(rèn)為Co、C1實(shí)際上是一個(gè)補(bǔ)正項(xiàng)。
而且，若將誤差分為兩部分時(shí)會(huì)使精度惡化，也可以將全部誤差均劃入前述補(bǔ)正項(xiàng)C而簡(jiǎn)單地采用上述模擬方法。
上述的基于式(12)的模擬僅僅是一個(gè)例子，當(dāng)然也可以采用其它方法。
當(dāng)修正上述補(bǔ)正項(xiàng)實(shí)施模擬時(shí)，和采用在最終機(jī)座輸出側(cè)測(cè)定板輪廓的在先技術(shù)、在假定各機(jī)座處的比率中凸Rc1相等的條件下進(jìn)行的模擬相比，本發(fā)明可由實(shí)測(cè)的板輪廓直接求出比率中凸。
因此，因有可能進(jìn)行高精度地模擬、確實(shí)減小前述式(8)中的誤差S1，故可以正確地進(jìn)行下一軋制時(shí)的初始條件設(shè)定，其結(jié)果是可以由板材前端起使板輪廓高精度地達(dá)到目標(biāo)值。
而且在本發(fā)明中，當(dāng)一并利用由設(shè)置在進(jìn)行前述模擬的第ⅰ機(jī)座處的軋輥輪廓檢測(cè)器測(cè)定的該機(jī)座的工作軋輥的實(shí)測(cè)軋輥輪廓值時(shí)，便可以對(duì)由軋輥輪廓預(yù)測(cè)誤差產(chǎn)生的誤差和由軋制材料多數(shù)產(chǎn)生的誤差進(jìn)行定量分離。若舉例來(lái)說(shuō)，若采用基于前述式(12)的模擬時(shí)，可以高精度地求出補(bǔ)正項(xiàng)C，從而使得補(bǔ)正項(xiàng)Co、C1亦可被高精度地求出，進(jìn)而提高其模擬精度。
具體地說(shuō)就是，若不設(shè)置軋輥輪廓檢測(cè)器時(shí)，是難以可靠確定前述式(8)中的誤差Si的主要因素，而當(dāng)本發(fā)明在軋機(jī)機(jī)座處一并設(shè)置軋輥輪廓檢測(cè)器時(shí)，便可以直接檢測(cè)出因該軋機(jī)機(jī)座的熱膨脹產(chǎn)生的中凸CmRhi和因軋輥磨損產(chǎn)生的中凸CmRwi帶來(lái)的誤差之和。因此，所剩余的誤差主要與機(jī)械中凸的轉(zhuǎn)移率αi、遺傳系數(shù)βi和前一機(jī)座輸出側(cè)的板中凸Cri-1有關(guān)。
然而在另一方面，正如圖2所示，因在板厚度較厚的區(qū)域上述的遺傳系數(shù)βi較小，所以若在適當(dāng)?shù)能垯C(jī)機(jī)座處設(shè)置軋輥輪廓檢測(cè)器，便可以減小前一機(jī)座輸出側(cè)的板中凸Cri-1的誤差的影響。這樣，通過(guò)用模擬方式修正轉(zhuǎn)移率αi，并利用對(duì)下一板材軋制條件的設(shè)定，便可以大幅度地提高控制精度。
而且，若用設(shè)置在挾著第ⅰ個(gè)軋機(jī)機(jī)座的且兩個(gè)連續(xù)的機(jī)座間的板輪廓檢測(cè)器分別進(jìn)行測(cè)定，以利用該軋機(jī)機(jī)座輸入側(cè)和輸出側(cè)的實(shí)測(cè)板輪廓和由軋制時(shí)測(cè)出的實(shí)測(cè)軋制荷重求出的同一軋機(jī)機(jī)座的機(jī)械中凸，來(lái)修正包含有前述板輪廓控制模型表達(dá)式的機(jī)械中凸的轉(zhuǎn)移率和輸入側(cè)板輪廓的遺傳系數(shù)而進(jìn)行模擬時(shí);可利用前述式(8)，以可減小誤差Si的方式，對(duì)在第ⅰ個(gè)軋機(jī)機(jī)座輸入側(cè)和輸出處分別直接測(cè)定的實(shí)測(cè)板輪廓Cri-1、Cri，和由軋制時(shí)的荷重檢測(cè)結(jié)果等，求出的軋機(jī)機(jī)座的機(jī)械中凸Crmi，進(jìn)行在線連機(jī)等等的歸納分析，以模擬/修正前述式(1)中的機(jī)械中凸的轉(zhuǎn)移率αi、輸入側(cè)板輪廓的遺傳系數(shù)βi，從而可以提高下一軋制時(shí)的板輪廓的預(yù)測(cè)精度。
而且，若在設(shè)置有板輪廓檢測(cè)器的兩個(gè)連續(xù)的機(jī)座間挾持著的軋機(jī)機(jī)座處設(shè)置軋輥輪廓檢測(cè)器，則在一并利用由其實(shí)測(cè)出的該軋機(jī)機(jī)座的軋輥輪廓適用于上述模擬時(shí)，由于可通過(guò)基于前述式(1)的板輪廓計(jì)算，將第ⅰ個(gè)軋機(jī)機(jī)座輸出側(cè)和輸入側(cè)的板輪廓Cri、Cri-1，以及同一機(jī)座的因軋輥膨脹所產(chǎn)生的中凸和因軋輥磨損產(chǎn)生的中凸之和(CmRhi+CmRwi)等，全部作為實(shí)測(cè)值進(jìn)行模擬，所以其結(jié)果中的誤差因素為轉(zhuǎn)移率αi和遺傳系數(shù)βi。因此，由于可用歸納統(tǒng)計(jì)等等方式方便地對(duì)轉(zhuǎn)移率αi、遺傳系數(shù)βi進(jìn)行最優(yōu)化處理，故可以提高模型表達(dá)式的模擬精度，從而進(jìn)一步提高下一板材軋制條件的初始設(shè)定精度。
而且若采用本發(fā)明，則在利用在機(jī)座間實(shí)測(cè)到的板輪廓進(jìn)行前述模擬的同時(shí)，求出在機(jī)座間、比如說(shuō)由板輪廓檢測(cè)器測(cè)定出的實(shí)測(cè)板厚與由板厚控制模型表達(dá)式計(jì)算出的同一機(jī)座間的預(yù)測(cè)板厚間的誤差，并以可減小該誤差的方式修正包含有板厚控制模型表達(dá)式的補(bǔ)正項(xiàng)而進(jìn)行模擬時(shí)，可以在高精度地進(jìn)行下一軋制時(shí)的板輪廓控制的初始設(shè)定的同時(shí)，高精度地進(jìn)行板厚控制的初始設(shè)定。
若舉例來(lái)說(shuō)，這一板厚控制模型表達(dá)式的模擬可用下式(15)實(shí)現(xiàn)。
h＝S+P/M+PB/MB-Oil+CW-CT+GMC (15)其中，h為板厚，s為壓下位置，P為軋制荷重，PB為彎曲荷重，M為軋制常數(shù)，MB為彎曲軋制常數(shù)，Oil為油膜厚，CW為工作軋輥磨損量，CT為工作軋輥熱膨脹，GMC為補(bǔ)正項(xiàng)。
在用上式(15)進(jìn)行模擬時(shí)，M、MB、CW、CT的誤差均由補(bǔ)正項(xiàng)GMC修正，同時(shí)實(shí)際測(cè)定s、h，便可以對(duì)Oil進(jìn)行高精度的預(yù)測(cè)。
而且在進(jìn)行上述模擬時(shí)，若使用軋輥輪廓檢測(cè)器，則可以測(cè)出前述式(15)中的CW與CT之和，而僅剩下M、MB的誤差，所以可以進(jìn)一步提高模擬精度。
實(shí)施例A→下面參考附圖和設(shè)備一起詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖4示出了適用于本發(fā)明所涉及的一種軋制控制方法的實(shí)施例的熱軋板材精軋機(jī)的一部分的概略構(gòu)成圖。
本實(shí)施例所用的上述精軋機(jī)，是由1機(jī)座F1～第7座F7總共7個(gè)機(jī)座組成的連軋機(jī)，圖4中僅示出了第4機(jī)座F4～第7機(jī)座F7。
在上述連軋機(jī)中，各機(jī)座處設(shè)置有板輪廓檢測(cè)器10、荷重檢測(cè)器12和板厚控制裝置14。而且如圖所示，相應(yīng)于第4機(jī)座F4～第7機(jī)座F7的上述各組件，分別在上述符號(hào)后添加了字母D～G以示區(qū)別，被略去的第1機(jī)座F1～第3機(jī)座F3也具有同樣的構(gòu)成。
上述第4機(jī)座F4～第7機(jī)座F7的板輪廓控制裝置10D～10G，與板輪廓控制運(yùn)算裝置16相連接，并由該運(yùn)算裝置16分別向這些板輪廓控制裝置10D～10G輸入用于控制板輪廓的控制信號(hào)。
上述板厚控制裝置14D～14G與板厚控制運(yùn)算裝置18相連接，并由該運(yùn)算裝置18分別向這些板厚控制裝置14D～14G輸入用于控制板厚的控制信號(hào)。
而且在位于第4機(jī)座F4和第5機(jī)座F5之間的第4機(jī)座間、位于第5機(jī)座F5與第6機(jī)座F6之間的第5機(jī)座間以及最后的第7機(jī)座F7的輸出側(cè)處，還分別設(shè)置有第1板輪廓檢測(cè)器20D，第2板輪廓檢測(cè)器20E和第3板輪廓檢測(cè)器20F，將由這些第1～第3板輪廓檢測(cè)器20D～20F測(cè)定的實(shí)測(cè)板輪廓值，輸入至前述的板輪廓控制運(yùn)算裝置16。而且，在第5機(jī)座F5的工作軋輥處，還設(shè)置有軋輥輪廓檢測(cè)器22，由該軋輥輪廓檢測(cè)器22測(cè)定的實(shí)測(cè)軋輥輪廓，也同樣輸入至上述的板輪廓控制運(yùn)算裝置16。
而且在位于引6機(jī)座F6和第7機(jī)座F7之間的第6機(jī)座間以及第7機(jī)座F7的輸出側(cè)，還設(shè)置有第1板厚檢測(cè)器24A和第2板厚檢測(cè)器24B，由板厚檢測(cè)器24A、24B測(cè)定的實(shí)測(cè)板厚值輸入至前述板厚控制運(yùn)算裝置18中。
在上述第4、第5和第6機(jī)座間還分別設(shè)置有平直度檢測(cè)器26，以便能測(cè)定通過(guò)這些機(jī)座間的板材的平直度。
下面以利用作為板輪廓控制表達(dá)式的前述式(1)時(shí)為例，說(shuō)明本實(shí)施例的作用。
在本實(shí)施例中所設(shè)定的軋制規(guī)范，是使通過(guò)第4機(jī)座F4和第5機(jī)座F5之間(第4機(jī)座間)的板材，即由第4機(jī)座F4軋制后的板材厚度為比率中凸極限板厚，具體地說(shuō)它大于2毫米。
若采用本實(shí)施例，可以在已經(jīng)位于設(shè)置有前述板輪廓檢測(cè)器20D的第4機(jī)座間上游側(cè)的第1機(jī)座F1～第4機(jī)座4軋制的板材(被軋制材料)S的前端到達(dá)上述板輪廓檢測(cè)器20D時(shí)，檢測(cè)這一前端的板輪廓。
當(dāng)用上述第4機(jī)座間的第1輪廓檢測(cè)器20D測(cè)定出到達(dá)第4機(jī)座F4輸出側(cè)的板材S的板輪廓Cr4和其中央部位板厚h4時(shí)，可將這些實(shí)測(cè)值送入板輪廓控制運(yùn)算裝置16，并由該運(yùn)算裝置16變換出比率中凸Rc4。按使根據(jù)這些實(shí)測(cè)值的第4機(jī)座F4輸出側(cè)的比率中凸與預(yù)先求出的其目標(biāo)比率RAimc4相一致的方式，由板輪廓控制運(yùn)算裝置16向第4機(jī)座以前的板輪廓控制裝置10D和圖中未示出的第1～第3機(jī)座的板輪廓控制裝置輸出控制改變量，而進(jìn)行反饋控制。
若利用上述反饋控制，則在第4機(jī)座間處測(cè)定出板材前端的板輪廓之后，便可以使第4機(jī)座F4輸出側(cè)的板輪廓與同一機(jī)座F4輸出側(cè)的目標(biāo)比率中凸相吻合。所以在這之后，可以在比率中凸保持一定的條件下用下游側(cè)的機(jī)座F5～F7進(jìn)行軋制，從而可以在不產(chǎn)生平直度紊亂的狀態(tài)下，使由第7機(jī)座F7軋制出的成品板材達(dá)到其目標(biāo)板輪廓值。
因此，若采用本實(shí)施例，因在第4機(jī)座F4和第5機(jī)座F5之間設(shè)置有板輪廓檢測(cè)器12D，所以可以不象在先技術(shù)中那樣由假定值而是由實(shí)測(cè)值求出該第4機(jī)座輸出側(cè)的板中凸Cr4，從而可以大幅度地提高板輪廓的控制精度。
而且，因?yàn)橐言O(shè)定通過(guò)設(shè)置有上述板輪廓檢測(cè)器20D的第4機(jī)座間的板材厚度為4毫米以下、2毫米以上，所以可在板形狀不產(chǎn)生紊亂的狀態(tài)下，使上游側(cè)機(jī)座F1～F4有更大的變更中凸的自由度。因此，通過(guò)用前述式(8)以與前述相類似的方法直接算出第4機(jī)座F4的誤差S4，并以可減少該誤差S4、使該機(jī)座的實(shí)測(cè)比率中凸Rc4與同一機(jī)座的目標(biāo)比率中凸RAimc4相一致的方式，修正由軋制荷重產(chǎn)生的軋輥撓曲Cmp4，并改變其中凸控制量，便可以實(shí)現(xiàn)高響應(yīng)性的反饋控制。
當(dāng)進(jìn)行上述反饋控制時(shí)，若第4機(jī)座間的由實(shí)測(cè)所得到的比率中凸與其目標(biāo)值之間存在有偏差時(shí)，還可以以減少最終成品板輪廓與第7機(jī)座輸出側(cè)的目標(biāo)板輪廓之間的偏差的方式，由板輪廓控制運(yùn)算裝置16向設(shè)置在位于第4機(jī)座F4下游側(cè)的機(jī)座，即第5機(jī)座F5、第6機(jī)座F6和第7機(jī)座F7上的荷重計(jì)12E、12F、12G，輸出控制變化量以進(jìn)行前饋控制。
也就是說(shuō)，可響應(yīng)于由板材前端部實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得出的比率中凸與目標(biāo)比率中凸間的偏差，把前述板輪廓控制運(yùn)算裝置16計(jì)算出的必要控制量分別輸出至設(shè)置在位于第一板輪廓檢測(cè)20A下游側(cè)的軋機(jī)機(jī)座F5～F7處的板輪廓控制裝置10E～10G，以修正板材前端處的板輪廓。但是如前所述，其下游側(cè)軋制機(jī)座10E～10G的板輪廓可控制量較小，因而對(duì)上述板輪廓控制裝置10E～10G的輸出，必須由前述控制運(yùn)算裝置16進(jìn)行附加限制運(yùn)算，以確保在平直度的允許范圍之內(nèi)。
而且在本實(shí)施例中，因由前述板輪廓檢測(cè)器12D測(cè)定板輪廓時(shí)的板材厚度在2毫米以上，所以如前述圖1所圖示的那樣，確保由比率中凸變化極限起的上述平直度的允許范圍較大，并可以在不產(chǎn)生不良形狀(平直度)和條件下確實(shí)地進(jìn)行板輪廓控制。
若舉例來(lái)說(shuō)，基于上述第4機(jī)座輸出側(cè)的實(shí)測(cè)比率中凸Rc4，對(duì)上述下游側(cè)機(jī)座F5～F7進(jìn)行使最終比率中凸逼近其目標(biāo)值的控制方法，可為下述的兩種方法。
第一種方法是控制因由在第4機(jī)座F4輸出側(cè)的實(shí)測(cè)板輪廓(板中凸)Cr4求出的比率中凸Rr4與同一機(jī)座輸出側(cè)的目標(biāo)比率中凸RAimc4間的偏差而引起在下游側(cè)機(jī)座F5～F7產(chǎn)生的中凸誤差相互抵消的方法。這時(shí)，可利用前述式(9)，分別對(duì)下游側(cè)機(jī)座F5～F7求出中凸比率變化量。
第2種方法是在根據(jù)由實(shí)測(cè)板輪廓求出的上述比率中凸而預(yù)先設(shè)定的軋制規(guī)范對(duì)直至最終機(jī)座進(jìn)行軋制時(shí)，預(yù)測(cè)出最終機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓，并為使預(yù)測(cè)出的輸出側(cè)板輪廓逼近其目標(biāo)值而對(duì)下游側(cè)機(jī)座F5～F7進(jìn)行控制的方法。這時(shí)可利用前述式(1)～(7)，求出最終機(jī)座輸出側(cè)的預(yù)測(cè)板輪廓;也可以用前述式(10)，求出相應(yīng)于各機(jī)座F5～F7的比率中凸變化量。
因在板材厚度較薄的后段機(jī)座處易產(chǎn)生前述的那種形狀紊亂，所以后段第ⅰ機(jī)座的比率中凸Rc1的可變化量將受到限制。因此，在由下述式(11)求出的上述比率中凸的可變量△Rc1決定的限制范圍內(nèi)，來(lái)考慮如何逼近目標(biāo)值以確保板材通過(guò)性是相當(dāng)重要的。
△Rci＝f5(h，b，D) (11)前述第一種方法并未考慮到上述下游側(cè)機(jī)座的比率中凸可變化量，而上述第二種方法因考慮到了這一點(diǎn)，所以該第二種方法比第一種方法更好一些。
而且對(duì)于本實(shí)施例，可以在板材前端通過(guò)前述第4機(jī)座間后，用板輪廓檢測(cè)器20D進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，即使當(dāng)通過(guò)該機(jī)座間的板材的板輪廓因軋輥的熱膨脹和摩損狀態(tài)變化而改變、并在實(shí)測(cè)板輪廓與目標(biāo)板輪廓間產(chǎn)生偏差時(shí)，因可以對(duì)這一偏差進(jìn)行補(bǔ)正，故可以使成品的板輪廓基本上與其目標(biāo)值相一致。
下面說(shuō)明實(shí)際進(jìn)行板輪廓控制時(shí)的結(jié)果，以闡明使用由前述第一板輪廓檢測(cè)器20D輸出的實(shí)測(cè)板輪廓值的控制方法的效果。
當(dāng)分別按表1和表2所示的軋制規(guī)范軋制厚度為30毫米的薄板坯時(shí)，變換設(shè)置有板輪廓檢測(cè)器的機(jī)座，在不同板厚的位置處測(cè)定該板輪廓，同時(shí)根據(jù)這一實(shí)測(cè)板輪廓值對(duì)位于設(shè)置板輪廓檢測(cè)器位置上游側(cè)的機(jī)座進(jìn)行反饋控制，對(duì)位于設(shè)置板輪廓檢測(cè)器位置下游側(cè)的機(jī)座在保持比率中凸一定的條件下進(jìn)行前饋控制，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)板輪廓控制。
表1 1.2毫米板材
之間的誤差，即板輪廓控制精度(微米)，以及它和通過(guò)設(shè)置有板輪廓檢測(cè)器的機(jī)座間的板材厚度(毫米)之間關(guān)系的曲線圖。
由圖5可知，上述的通過(guò)板材的厚度大于2毫米時(shí)其控制精度較高，而超過(guò)4毫米時(shí)控制精度下降，最后將沒(méi)有控制的效果。
這種控制精度在板厚大于2毫米時(shí)較高，如圖1所示是因?yàn)橛尚螤钕薅ǖ谋嚷手型棺兓瘶O限會(huì)急劇升高;而在板厚超過(guò)4毫米時(shí)較低，如圖2所示是因?yàn)槠溥z傳系數(shù)βi較小，且到達(dá)最終成品的軋制次數(shù)增加，因而這是可以理解的。
由以上說(shuō)明可知，為測(cè)定用于反饋控制、前饋控制板輪廓檢測(cè)器的設(shè)置位置，最好是在所通過(guò)的板材厚度的4毫米以下，2毫米以上的機(jī)座間處。
在本實(shí)施例中，由于是在第4機(jī)座間設(shè)置前述第1板輪廓檢測(cè)器20A，同時(shí)在連接第4機(jī)座間的第5機(jī)座間處設(shè)置第2板輪廓檢測(cè)器20B，所以可以在根據(jù)由第1板輪廓檢測(cè)器20D獲得的實(shí)測(cè)板輪廓值進(jìn)行板輪廓控制時(shí)，還可以用由第2板輪廓檢測(cè)器20B獲得的第5機(jī)座輸出側(cè)的實(shí)測(cè)板中凸C15，對(duì)該第5機(jī)座進(jìn)行控制。
因此，上述第5機(jī)座F5也可以根據(jù)實(shí)測(cè)值而不是假定值進(jìn)行板輪廓控制，因此可以進(jìn)一步提高控制精度。
而且如前所述，本實(shí)施例是用第1板輪廓檢測(cè)器20A檢測(cè)第4機(jī)座F4輸出側(cè)的板中凸Cr4，同時(shí)還分別用第2板輪廓檢測(cè)器20B檢測(cè)第5機(jī)座F5輸出側(cè)的板中凸Cr5、用軋輥輪廓檢測(cè)器22檢測(cè)同一機(jī)座F5的工作軋輥輪廓Cmr5、用荷重檢測(cè)器12B檢測(cè)同一機(jī)座F5的軋制荷重P5，并將這些實(shí)測(cè)值輸入至板輪廓控制運(yùn)算裝置16。
在這一運(yùn)算裝置16中，可根據(jù)前述式(6)由第5機(jī)座F5上述軋制荷重P計(jì)算求出同一機(jī)座F5因軋輥撓曲產(chǎn)生的中凸Cmp5，利用它和上述實(shí)測(cè)值一并適用的前述式(1)的模型表達(dá)式，用歸納方式求出前述式(5)的機(jī)械中凸率αi、前述式(7)的遺傳系數(shù)βi，通過(guò)改變這些計(jì)算模型表達(dá)式中的模擬修正系數(shù)(歸納系數(shù)Kcn，形狀變化系數(shù)ξ)，可以提高對(duì)下一軋制板材的初始設(shè)定精度。
更詳細(xì)地說(shuō)就是，本實(shí)施例通過(guò)在挾持著設(shè)置軋輥輪廓檢測(cè)器的一個(gè)軋機(jī)機(jī)座的兩個(gè)機(jī)座間設(shè)置板輪廓檢測(cè)器20D、20E的配置，因?yàn)榭梢詫?shí)際測(cè)出用前述式(1)進(jìn)行中凸計(jì)算所必需的、客體機(jī)座Fi(i＝4)輸出側(cè)的板中凸Cri，其前段機(jī)座輸出側(cè)的板中凸Cri-1，同一客體機(jī)座Fi的因軋輥膨脹產(chǎn)生的中凸和因軋輥磨損產(chǎn)生的中凸之和(CmRhi+CmRwi)等全部數(shù)據(jù)，結(jié)果是將誤差要素只變?yōu)檗D(zhuǎn)移率αi和遺傳系數(shù)βi。因此，可以用歸納等方法方便地對(duì)轉(zhuǎn)移率αi、遺傳系數(shù)βi進(jìn)行最優(yōu)化處理。而且，由于上述轉(zhuǎn)移率αi和遺傳系數(shù)βi會(huì)隨沿材料寬度方向的溫度分布、材料特性等等的改變而變化，但隨機(jī)座的改變而產(chǎn)生的變化較小，所以把對(duì)特定機(jī)座而求出的這些值應(yīng)用于其它機(jī)座，并不會(huì)產(chǎn)生特別大的問(wèn)題。
而且在本實(shí)施例中，因可以用前述第1板輪廓檢測(cè)器20D和第2板輪廓檢測(cè)器20E測(cè)定在第4座F4輸出側(cè)的中央部位板厚h4和在第5機(jī)座F5輸出側(cè)的中央部位板厚h5，同時(shí)還可用板厚檢測(cè)器24檢測(cè)第6機(jī)座F6輸出側(cè)的中央部位板厚h6，通過(guò)將這些實(shí)測(cè)板厚輸入上述板厚控制運(yùn)算裝置18，由該運(yùn)算裝置18對(duì)這些實(shí)測(cè)值和預(yù)先設(shè)定的機(jī)座間目標(biāo)板厚進(jìn)行比較，并以可減小該誤差的方式改變對(duì)板厚控制裝置14的控制量，所以還可以對(duì)板厚進(jìn)行高精度的控制。
而且如前所述，通過(guò)設(shè)置在由下游側(cè)數(shù)為第3個(gè)和第4機(jī)座間的第1輪廓檢測(cè)器20A，還可以檢測(cè)出通過(guò)測(cè)定位置的板材沿其寬度方向的厚度差。因該第4機(jī)座間是尚未對(duì)板輪廓進(jìn)行修正的位置，所以當(dāng)沿其寬度方向產(chǎn)生有厚度差時(shí)，可以對(duì)位于其下游側(cè)的第5機(jī)座F5、第6機(jī)座F6和第7機(jī)座F7，進(jìn)行用于減小沿寬度方向產(chǎn)生的厚度偏差的前饋控制，進(jìn)而可以防止板材S的最終成品產(chǎn)生蛇形形狀。通過(guò)這種對(duì)板材S的蛇形形狀的改善，還可以減小在軋制板材時(shí)其前端和后端絞入等的軋制故障。
而且在本實(shí)際例中，因在各機(jī)座間分別設(shè)置有平直度檢測(cè)器26，所以可以通過(guò)這些平直度檢測(cè)器26檢測(cè)通過(guò)其機(jī)座間的板材S的形狀，并將這些實(shí)測(cè)的板形狀值輸入前述的板輪廓控制運(yùn)算裝置16，以利用這些檢測(cè)值進(jìn)行控制修正量的補(bǔ)正，從而可以用板輪廓過(guò)控制方式來(lái)確實(shí)防止板形狀紊亂的產(chǎn)生。
由以上的詳細(xì)說(shuō)明可知，若采用本實(shí)施例，因在所通過(guò)的板材厚度在4毫米以下、2毫米以上的機(jī)座間設(shè)置有板輪廓檢測(cè)器20D，所以可根據(jù)該板輪廓檢測(cè)器20D的測(cè)定結(jié)果，通過(guò)對(duì)該板輪廓檢測(cè)器20A設(shè)置位置的上游側(cè)的軋機(jī)機(jī)座進(jìn)行反饋控制，可以使通過(guò)上述機(jī)座間的板材與在其位置上的目標(biāo)板輪廓相一致，同時(shí)通過(guò)對(duì)位于下游側(cè)的機(jī)座進(jìn)行前饋控制，即使當(dāng)由上述板輪廓檢測(cè)器20D測(cè)出的測(cè)定結(jié)果與目標(biāo)值之間產(chǎn)生有偏差時(shí)，也可以使最終機(jī)座輸出側(cè)的成品板輪廓達(dá)到其目標(biāo)值。實(shí)際上，若采用原有的方法，其板輪廓控制精度的誤差為30微米，而本發(fā)明為10微米以下。
而且若采用上述的反饋控制，則和原有的在串列軋機(jī)輸出側(cè)或其附近處設(shè)置板輪廓檢測(cè)器時(shí)的情況相比，它可大幅度地縮短進(jìn)行反饋控制所必需的材料長(zhǎng)度。這是因?yàn)閾Q算出由第4機(jī)座輸出側(cè)至第7機(jī)座輸出側(cè)的板材長(zhǎng)度，例如大約為20米。
而且若采用上述的前饋控制，因可以根據(jù)由板輪廓檢測(cè)器20D測(cè)定的實(shí)測(cè)值進(jìn)行板輪廓控制，所以和原有的預(yù)測(cè)控制相比較可以大幅度地提高其控制精度。
若采用本實(shí)施例，可以判明原來(lái)難以了解的機(jī)座間的板輪廓值，同時(shí)還可以用設(shè)置在位于設(shè)置有板輪廓檢測(cè)器的挾在兩個(gè)連續(xù)的機(jī)座間的軋機(jī)機(jī)座處的軋輥輪廓檢測(cè)器，求出作為實(shí)測(cè)值的該軋機(jī)機(jī)座的軋輥輪廓，從而可以直接測(cè)定同一軋機(jī)機(jī)座的輸入側(cè)和輸出側(cè)的板輪廓以及軋輥輪廓的狀況。
因此，由于可以定量、直接地掌握機(jī)械中凸轉(zhuǎn)移率αi、遺傳系數(shù)βi的模型表達(dá)式的偏差，所以可以大幅度地提高控制模型表達(dá)式的精度，從而可以大幅度地提高在下次軋制時(shí)對(duì)各控制機(jī)器的初始設(shè)定精度。
以上是對(duì)本發(fā)明的具體說(shuō)明，但本發(fā)明并非僅限于前述實(shí)施例，它還包括不脫離本發(fā)明主題范圍的種種變型。
例如，在前述實(shí)施例中的精軋機(jī)是對(duì)由7個(gè)機(jī)座構(gòu)成的軋機(jī)進(jìn)行說(shuō)明的，但這并不是限定性的。
而且在前述由7個(gè)機(jī)座構(gòu)成的精軋機(jī)中，第1板輪廓檢測(cè)器20D是設(shè)置在通過(guò)板材厚度為4毫米以下、2毫米以上的第4機(jī)座間的，這也不是限定性的。
而且，板輪廓檢測(cè)器、軋輥輪廓檢測(cè)器和平直度檢測(cè)器的設(shè)置位置和數(shù)量，并不僅限于前述實(shí)施例所示的情況，它們是可以任意改變的，且板輪廓檢測(cè)器也并非僅限于可設(shè)置在連續(xù)的機(jī)座間。
而且在前述實(shí)施例中，是在最終的第7機(jī)座前的第6機(jī)座間設(shè)置有板厚檢測(cè)器，但也可以將這一機(jī)座檢測(cè)器變換為板輪廓檢測(cè)器。但是，由于在這一機(jī)座間的板材厚度一般相當(dāng)薄，所以板輪廓控制的自由度極低。因此，若從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，在最后的機(jī)座間象前述實(shí)施例那樣設(shè)置板厚檢測(cè)器是更有利的。
實(shí)施例B→
下面參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖6為表示可應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的一個(gè)實(shí)施例的軋制方法的熱軋板材精軋機(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)施例所用的上述精軋機(jī)是由第1機(jī)座F1～第7機(jī)座F7總共為7個(gè)機(jī)座構(gòu)成的連軋機(jī)。
在上述連軋機(jī)中，各機(jī)座設(shè)置有板輪廓控制裝置10和荷重檢測(cè)器12。而且如圖所示，相應(yīng)于第1機(jī)座F1～第7機(jī)座F7的上述各組件，分別在上述符號(hào)后添加了字母A～G以示區(qū)別。
而且，在位于第4機(jī)座F4和第5機(jī)座F5之間的第4機(jī)座間、在位于第5機(jī)座F5和第6機(jī)座F6之間的第5機(jī)座間以及在最后的第7座F7的輸出側(cè)，還分別設(shè)置有第1板輪廓檢測(cè)器20A、第2輪廓檢測(cè)器20B和第3板輪廓檢測(cè)器20C。
而且在第7機(jī)座F7的輸出側(cè)還設(shè)置有平直度檢測(cè)器26，且在第5機(jī)座F5和第7機(jī)座F7的工作軋輥處，還分別設(shè)置有第1、第2軋輥輪廓檢測(cè)器22A、22B。
而且在上述精軋機(jī)上，還設(shè)置有進(jìn)行板輪廓的控制和控制模型表達(dá)式的模擬運(yùn)算的第1～第3控制運(yùn)算裝置24A～24C。
向上述第1控制運(yùn)算裝置24A輸入來(lái)自第1機(jī)座F1～第4機(jī)座F4的荷重檢測(cè)器12A～12D及第1板輪廓檢測(cè)器20A的檢測(cè)信號(hào)，以便可以由該第1控制運(yùn)算裝置24A向這些機(jī)座F1～F4的板輪廓控制裝置10A～10D輸出控制信號(hào)。
向上述第2控制運(yùn)算裝置24B輸入來(lái)自第5機(jī)座F5荷重檢測(cè)器12E、第1和第2板輪廓檢測(cè)器20A和20B、第1軋輥輪廓檢測(cè)器22A的檢測(cè)信號(hào)，從而可以由該第2控制運(yùn)算裝置24B向同一機(jī)座F5的板輪廓控制裝置10E輸出控制信號(hào)。
向前述第3控制運(yùn)算裝置24C輸入來(lái)自第6和第7機(jī)座F6和F7的荷重檢測(cè)器12F和12G、第2和第3板輪廓檢測(cè)器20B和20C、平直度檢測(cè)器26、第2軋輥輪廓檢測(cè)器22B的檢測(cè)信號(hào)，從而可以由該第3控制運(yùn)算裝置24C向這些機(jī)座F6和F7的板輪廓控制裝置10F和10G輸出控制信號(hào)。
下面，以使用前述式(1)、式(2)作為板輪廓控制模型表達(dá)式為例，說(shuō)明本實(shí)施例的作用。
在本實(shí)施例中，其軋制規(guī)范設(shè)定為通過(guò)第4機(jī)座間的板材、即由第4機(jī)座F4軋制的板材的厚度在4毫米以下、2毫米以上。
在本實(shí)施例中，是當(dāng)用位于設(shè)置有前述第1板輪廓檢測(cè)器20A的第4機(jī)座間上游側(cè)的第1機(jī)座F1～第4機(jī)座F4軋制的板材(被軋制材料)S到達(dá)上述第1板輪廓檢測(cè)器20A時(shí)，檢測(cè)這一板輪廓。
在用位于上述第4機(jī)座F4輸出側(cè)的第1板輪廓檢測(cè)器20A檢測(cè)板材S的板輪廓時(shí)，將這一實(shí)測(cè)板輪廓Cr4和來(lái)自荷重檢測(cè)器12A～12D的軋制時(shí)第1～第4機(jī)座F1～F4的各實(shí)測(cè)軋制荷重P1～P4，一并輸入至前述第1控制運(yùn)算裝置24A。
用第1控制運(yùn)算裝置24A可以求出把上述實(shí)測(cè)軋制荷重P4等軋制條件應(yīng)用于前述式(1)、式(2)而得出的第4機(jī)座F4輸出側(cè)的預(yù)測(cè)板輪廓和上述實(shí)測(cè)板輪廓Cr4之間的誤差(在前述式(8)中標(biāo)為S4)，并以減少該誤差S4的方式，進(jìn)行修正補(bǔ)正項(xiàng)的模擬。
舉例來(lái)說(shuō)，可用分別包含有補(bǔ)正項(xiàng)C1～C4的下述式(16)～(19)，分別求出第1～第4機(jī)座F1～F4各輸出側(cè)的板輪廓Cr1～Cr4。
Cr1＝α1(Crm1+C1)+β1Cr0(16)Cr2＝α2(Crm2+C2)+β2Cr1(17)Cr3＝α3(Crm3+C3)+β3Cr2(18)Cr4＝α4(Crm4+C4)+β4Cr3(19)這里，若假定C1＝C2＝C3＝C4＝C，則可由上述式(19)得到下述式(20)。
Cr4＝α4Crm4+β4α3Crm3+β4β3α2Crm2+β4β3β2α1Crm1+β4β3β2β1Cr0+C(α4+β4α3+β4β3α2+β4β3β2α1) (20)可根據(jù)上式(20)，為使第4機(jī)座F4的板輪廓Cr4與實(shí)測(cè)板輪廓相一致而修正補(bǔ)正項(xiàng)C。
而且在進(jìn)行上述式(1)的運(yùn)算時(shí)，可以用推定值作為第4機(jī)座F4輸入側(cè)的板輪廓Cr3。
在推定模擬上述Cr3時(shí)，可用設(shè)置在第4機(jī)座F4輸出側(cè)的平直度檢測(cè)器實(shí)測(cè)出急峻度λ4，并由下式(21)所示的關(guān)系用推定方法得出Cr3。
λ4＝(2/π)·｛ξ4(Cr4/h4-Cr3/h3)}0.5(21)這樣，若推定了第3機(jī)座F3輸出側(cè)的板輪廓Cr3，便可以由下式(22)以使第4機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓Cr4與實(shí)測(cè)值相一致的方式對(duì)該板輪廓Cr4進(jìn)行修正。
Cr4＝α4(Crm4+C4)+β4Cr3(22)而且，若按上述方式推定了板輪廓Cr3，也可以類似地用前述式(20)進(jìn)行第1～第3機(jī)座F1～F3的模擬。
如上所述，通過(guò)修正補(bǔ)正項(xiàng)，便可以提高下一軋制板材的板輪廓的預(yù)測(cè)精度，從而可以提高對(duì)板輪廓控制裝置10的初始條件的設(shè)定精度。
在這里，誤差為因軋輥輪廓預(yù)測(cè)誤差所產(chǎn)生的假定模擬方法，也可以是一種將由軋輥部預(yù)測(cè)誤差所產(chǎn)生的誤差與因軋制材料的各個(gè)要素所產(chǎn)生的誤差相分離的模擬方法。若舉例來(lái)說(shuō)，這一分離模擬可以是根據(jù)前述式(12)實(shí)施的模擬方法。
而且若采用本實(shí)施例，如前所述，在用第1板輪廓檢測(cè)器20A測(cè)定第4機(jī)座F4輸出側(cè)的板輪廓Cr4的同時(shí)，分別用第2板輪廓檢測(cè)器20B檢測(cè)第5機(jī)座F5輸出側(cè)的板輪廓Cr5，用第1軋輥輪廓檢測(cè)器22A檢測(cè)同一機(jī)座F5所具有的工作軋輥輪廓Crm5，用荷重檢測(cè)器12E檢測(cè)同一機(jī)座F5的軋制荷重P5，并將這些實(shí)測(cè)值輸入前述的第2控制運(yùn)算裝置24B。
在第2控制運(yùn)算裝置24B中，可用前述式(3)由第5機(jī)座F5的上述軋制荷重P5計(jì)算求出同一機(jī)座F5因軋輥撓曲所產(chǎn)生的中凸Cmp5，把它作為實(shí)測(cè)值并用于前述式(1)、式(2)的模型表達(dá)式，用歸納方式求出機(jī)械中凸轉(zhuǎn)移率αi、輸入側(cè)板輪廓的遺傳系數(shù)βi，通過(guò)改變、修正前述式(5)、式(7)的計(jì)算模型表達(dá)式中的模擬修正系數(shù)(歸納系數(shù)Kch、形狀變化系數(shù)ξ)，便可以提高下一軋制材料的初始設(shè)定精度。
更詳細(xì)地說(shuō)就是，若采用本實(shí)施例，通過(guò)在挾持著設(shè)置有軋輥輪廓檢測(cè)器的一個(gè)軋機(jī)機(jī)座的兩個(gè)機(jī)座間設(shè)置板輪廓檢測(cè)器20A、20B的配置，因?yàn)榭梢詫?shí)測(cè)出進(jìn)行前述式(1)、式(2)的板輪廓計(jì)算所必需的第5機(jī)座F5輸出側(cè)的板中凸Cr5，其前段機(jī)座輸出側(cè)的板中凸Cr4、同一機(jī)座F5的因軋輥熱膨脹所產(chǎn)生的中凸和因軋輥磨損所產(chǎn)生的中凸之和(CmRh5+CmRw5)等全部數(shù)值，結(jié)果是誤差要素只變?yōu)檗D(zhuǎn)移率αi和遺傳系數(shù)βi。因此，可以用歸納方式方便地進(jìn)行轉(zhuǎn)移率αi、遺傳系數(shù)βi的最優(yōu)化處理。
而且若采用本實(shí)施例，還可以判明原來(lái)難以了解的機(jī)座間的板輪廓，同時(shí)用設(shè)置在挾于設(shè)置有板輪廓檢測(cè)器的兩個(gè)連續(xù)的機(jī)座間的軋機(jī)機(jī)座處的軋輥輪廓檢測(cè)器，求出該機(jī)座的軋輥輪廓并作為實(shí)測(cè)值，從而可以直接測(cè)出同一軋機(jī)機(jī)座的輸入測(cè)和輸出側(cè)的板輪廓以及軋輥輪廓的狀況。
因此，由于可以直接、定量地掌握機(jī)械中凸的轉(zhuǎn)換率αi、遺傳系數(shù)βi的模型表達(dá)式的偏差，所以可以大幅度地提高控制模型表達(dá)式的精度，從而可以大幅度地提高在下一軋制時(shí)對(duì)各控制機(jī)器的初始設(shè)定精度。
在這里，是以基于前述式(1)、式(2)推定/模擬轉(zhuǎn)移率αi、遺傳系數(shù)βi進(jìn)而提高下一軋制時(shí)的αi、βi的預(yù)測(cè)精度為例進(jìn)行說(shuō)明的，但由于這種方法是一種將由軋輥輪廓預(yù)測(cè)誤差產(chǎn)生的誤差與軋制材料各參數(shù)產(chǎn)生的誤差相分離的模擬，所以當(dāng)采用除式(1)、式(2)以外的模型時(shí)，也能進(jìn)行效果良好的模擬。
而且在本實(shí)施例中，可將由荷重檢測(cè)器12F和12G測(cè)定的第6和第7機(jī)座F6、F7的軋制荷重P6和P7，由第2板輪廓檢測(cè)器20B和第3板輪廓檢測(cè)器20C測(cè)定的板輪廓Cr5和Cr7、由平直度檢測(cè)器26測(cè)定的平直度、由第2軋輥輪廓檢測(cè)器22B測(cè)定的第7機(jī)座F7的軋輥輪廓(CmRhi+CmRni)，一并輸入至第3控制運(yùn)算裝置24C。
可用這一第3控制運(yùn)算裝置24C，按下述方法由第7機(jī)座輸出側(cè)的平直度檢測(cè)器26實(shí)測(cè)到的平直度方便地推出第7機(jī)座輸入側(cè)(第6機(jī)座輸出側(cè))的板輪廓Cr6，進(jìn)而可與前述第5機(jī)座F5時(shí)的情況相類似，由該推定的板輪廓對(duì)第7機(jī)座F7實(shí)施模擬。
也就是說(shuō)，若用同一機(jī)座輸出側(cè)的平直度檢測(cè)器16實(shí)測(cè)出了其平直度(急峻度)λ7，則可以按下式(23)所示的關(guān)系推出第7機(jī)座輸入側(cè)的板輪廓Cr6。
λ7＝(2/π)·｛ξ7(Cr7/h7-Cr6/h6)}0.5(23)而且，在用第3控制運(yùn)算裝置24進(jìn)行模擬時(shí)，還可以在第6機(jī)座F6處設(shè)置軋輥輪廓檢測(cè)器，以利用該第6機(jī)座的實(shí)測(cè)軋輥輪廓。
這時(shí)，因可以用設(shè)置在第6機(jī)座F6處的軋輥輪廓檢測(cè)器來(lái)測(cè)定軋輥的熱膨脹、磨損，所以可以高精度地預(yù)測(cè)機(jī)械中凸Crm6，由于可以由這一結(jié)果高精度地推定轉(zhuǎn)移率αi、遺傳系數(shù)βi，所以可提高模擬效果。因此，通過(guò)把在第5機(jī)座F5輸出側(cè)處實(shí)測(cè)的板輪廓Cr5，適用于下式(24)中，這樣可以高精度地推定第6機(jī)座F6輸出側(cè)的板輪廓Cr6。
Cr6＝α5·Crm6+β6·Cr5(24)而且，也可以利用第6機(jī)座F6和第7機(jī)座F7的兩個(gè)實(shí)測(cè)軋輥輪廓，這時(shí)可與在上述第6機(jī)座F6處設(shè)置有軋輥輪廓檢測(cè)器時(shí)的情況相類似而進(jìn)行模擬。這種利用兩個(gè)軋輥輪廓值時(shí)的模擬效果更好。
以上是對(duì)本發(fā)明的具體說(shuō)明，但本發(fā)明并非僅限于前述實(shí)施例，它還包括不脫離本發(fā)明主題范圍的種種變型。
例如，在前述實(shí)施例中的精軋機(jī)是對(duì)由7個(gè)機(jī)座構(gòu)成的軋機(jī)進(jìn)行說(shuō)明的，但這并不是限制性的。
而且在前述的由7個(gè)機(jī)座構(gòu)成的精軋機(jī)中，第1板輪廓檢測(cè)器20A是設(shè)置在通過(guò)板材厚度為4毫米以下、2毫米以上的第4機(jī)座間的，這也不是限定性的。
而且，板輪廓檢測(cè)器、軋輥輪廓檢測(cè)器和平直度檢測(cè)器的設(shè)置位置和數(shù)量，并不僅限于前述實(shí)施例所示的情況，它們是可以任意變化的。
雖然在前述實(shí)施例中并沒(méi)有具體的說(shuō)明，但在利用兩個(gè)連續(xù)的機(jī)座間的實(shí)測(cè)板輪廓時(shí)，也可以使用實(shí)測(cè)的軋輥輪廓。而且也可以同時(shí)實(shí)施對(duì)板厚控制模型表達(dá)式的模擬。
權(quán)利要求
1.一種熱軋板材精軋機(jī)的軋制控制方法，在連沒(méi)有多個(gè)軋機(jī)機(jī)座的熱軋板材精軋機(jī)的軋制控制方法中，其特征在于，用在所通過(guò)的板材厚度為比率中凸臨界板厚的機(jī)座輸出側(cè)處設(shè)置的板輪廓檢測(cè)器來(lái)實(shí)際測(cè)定板輪廓，求出這一實(shí)測(cè)板輪廓與上述臨界板厚的目標(biāo)輪廓之間的偏差，用可減少該偏差的方式控制上游側(cè)的軋制機(jī)座。
2.如權(quán)利要求1所述的熱軋板材精軋機(jī)的軋制控制方法，其特征在于，控制位于為比率中凸臨界板厚的機(jī)座下游側(cè)的機(jī)座，以使最終機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓與其目標(biāo)值相一致。
3.如權(quán)利要求2所述的熱軋板材精軋機(jī)的軋制控制方法，其特征在于，該下游側(cè)機(jī)座的控制是在比率中凸一定的條件下進(jìn)行的。
4.如權(quán)利要求1所述的熱軋板材精軋機(jī)的軋制控制方法，其特征在于，在板厚為比率中凸臨界板厚的機(jī)座上游側(cè)的機(jī)座輸出側(cè)，由板輪廓檢測(cè)器進(jìn)行板輪廓的實(shí)際測(cè)量，在此之后的控制是在比率中凸一定的條件下進(jìn)行的。
5.如權(quán)利要求1或4所述的熱軋板材精軋機(jī)的軋制控制方法，其特征在于，求出由設(shè)置在機(jī)座輸出側(cè)的板輪廓檢測(cè)器實(shí)測(cè)出的板輪廓與由控制模型表達(dá)式求出的預(yù)測(cè)板輪廓之間的誤差，以可減小該誤差的方式修正包含在板輪廓控制模型表達(dá)式中的補(bǔ)正項(xiàng)以進(jìn)行模擬控制。
6.一種熱軋板材精軋機(jī)的軋制控制方法，其特征在于，在挾持著軋機(jī)機(jī)座的連續(xù)兩個(gè)機(jī)座間處連續(xù)測(cè)定該機(jī)座輸入測(cè)和輸出側(cè)的板輪廓，同時(shí)由軋制時(shí)檢測(cè)出的實(shí)測(cè)軋制荷重求出該機(jī)座的機(jī)械中凸，由這兩個(gè)數(shù)據(jù)修正包含在板輪廓控制模型表達(dá)式中的機(jī)械中凸的轉(zhuǎn)移率及輸入側(cè)板輪廓的遺傳系數(shù)，以進(jìn)行模擬控制。
7.一種熱軋板材精軋機(jī)的設(shè)備配置，在連沒(méi)有多個(gè)軋制機(jī)座的熱軋板材精軋機(jī)的設(shè)備配置中，其特征在于，至少在所通過(guò)的板材厚度為比率中凸臨界板厚的機(jī)座間設(shè)置板輪廓檢測(cè)器。
8.如權(quán)利要求7所述的熱軋板材精軋機(jī)的設(shè)備配置，其特征在于，在上游的機(jī)座間也設(shè)置有前述板輪廓檢測(cè)器。
9.如權(quán)利要求8所述的熱軋板材精軋機(jī)的設(shè)備配置，其特征在于，在連續(xù)的機(jī)座間設(shè)置前述板輪廓檢測(cè)器。
全文摘要
使用一種具有多個(gè)順序配置的滾軋機(jī)座的熱軋加工滾軋機(jī)，在最后機(jī)座的出口側(cè)的熱軋板材的輪廓與所希望的數(shù)值相一致。所述滾軋機(jī)采用上游機(jī)座反饋控制，以減少由位于所選擇機(jī)座的出口側(cè)的板材輪廓計(jì)所測(cè)量出的板材輪廓與所希望的板材輪廓之間的誤差。在所述選擇機(jī)座，板材的厚度為比率板材中凸臨界板材厚度。上述由板材輪廓計(jì)所測(cè)量出的板材輪廓用以控制采用了前饋控制的下游機(jī)座，從而使最后機(jī)座出口側(cè)的板材輪廓與所希望的板材輪廓相一致。
文檔編號(hào)B21B37/28GK1108158SQ9410431
公開(kāi)日1995年9月13日 申請(qǐng)日期1994年3月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月11日
發(fā)明者野村信彰, 二階堂英幸, 后藤義人, 金田欣亮, 湯澤秀行 申請(qǐng)人:川崎制鐵株式會(huì)社