(57)【要約】【課題】マスフローゲージを使用する際のマスフローの法則が当てはまらない物理現象に由来する板厚偏差をなくすことができる金属帯の板厚制御方法を提供する。【解決手段】金属帯の圧下装置の入側板厚(hi),入側板速(Vi),および出側板速（Vo）から出側板厚を計算したマスフローゲージ（ho1）と、出側板厚計の実測値(ho)とを比較して、前記マスフローゲージ（ho1）の誤差（ho2）を算出し、前記マスフローゲージ（ho1）から前記誤差（ho2）を差し引いた板厚（ho3）を出側板厚として前記圧下装置にフィードバックすることを特徴とする金属帯の板厚制御方法。【選択図】図１
2005238277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属帯の圧下装置の入側板厚(hi),入側板速(Vi),および出側板速（Vo）から出側板厚を計算したマスフローゲージ（ho1）と、出側板厚計の実測値(ho)とを比較して、前記マスフローゲージ（ho1）の誤差（ho2）を算出し、前記マスフローゲージ（ho1）から前記誤差（ho2）を差し引いた板厚（ho3）を出側板厚として前記圧下装置にフィードバックすることを特徴とする金属帯の板厚制御方法。
【請求項２】
前記マスフローゲージ（ho1）から前記誤差（ho2）を差し引いた板厚（ho3）をローパスフィルターにかけて高周波成分を取り除いた板厚（ho3´）を出側板厚として前記圧下装置にフィードバックすることを特徴とする請求項１に記載の金属帯の板厚制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属帯の板厚制御方法に関し、具体的には、例えば、鋼帯の圧延機における出側板厚の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、従来の金属帯の板厚制御方法を例示する図である。
図２において、金属帯の圧下装置３の出側板厚(ho)は、圧延ロールから離れた位置に設置された出側板厚計５によって実測され、ＦＢ−ＡＧＣ制御装置７によって、比例積分制御（ＰＩ制御）を行って圧下装置３にフィードバックされる。
この金属帯の出側板厚制御方法はモニター板厚制御と呼ばれ、従来からシングル圧延機に多用されているが、出側板厚計５を設置する場所の制約から、圧延直後の板厚測定は不可能であり、数ｍ下流で計測される板厚を用いて制御することになる。
このことが、制御上むだ時間となり、フィードバック制御ゲインを上げられないために、比較的短い時間で変化する板厚変化を抑えることができないという問題点があった。
【０００３】
図３は、従来の金属帯の板厚制御方法を例示する図であり、前述のようなむだ時間が殆どない出側板厚推定方法として入側板厚、入側板速、出側板厚からマスフローゲージを算出する方法を示す図である。
図３において、金属帯の圧下装置３の出側板厚(ho1)は、入側板厚計１により実測された入側板厚(hi), 入側板速計２により実測された入側板速(Vi),出側板速計４により実測された出側板速（Vo）から、圧延前後の体積が一定という条件から下記（Ａ）式によって算定される。
ho1 ＝（hi × Vｉ） ／ Vｏ・・・（Ａ）
ここに、ho1 ：マスフローゲージ（推定出側板厚）
hi ：入側板厚
Vｉ：入側板速
Vｏ：出側板速
【０００４】
算定されたマスフローゲージ(ho1)は、ＭＦ−ＡＧＣ制御装置７´によって、比例制御（Ｐ制御）を行って圧下装置３にフィードバックされる。
この板厚制御方法を実機のモニター制御（ＰＩ制御）に用いると、各計測器の誤差やマスフローの法則（体積一定の法則）が当てはまらない物理現象に由来する誤差により、出側板厚計で計測される板厚hoに対して、比較的変化時間の長い（数秒以上）誤差を伴う出側推定板厚（ho1）となり、この誤差がそのままモニター制御の誤差に重畳されるため板厚偏差が大き過ぎるため、マスフローゲージをモニター板厚制御に使用することができないという問題点があった。
また、マスフロー板厚制御方法に関しては、例えば、特開平４−１５８９１２号公報に、圧延ロール直下の出側板厚をトラッキングとマスフロー一定則を利用して算出するマスフロー板厚演算装置が開示されている。
しかし、特開平４−１５８９１２号公報に開示されたマスフロー板厚演算装置は、従来の板厚演算方法を実現する装置を開示したものであり、本発明が課題とするような板厚偏差を低減する方法に関しては検討されていなかった。
【特許文献１】特開平４−１５８９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、マスフローゲージを使用する際のマスフローの法則が当てはまらない物理現象に由来する板厚偏差をなくすことができる金属帯の板厚制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述の課題を解決するために鋭意検討の結果なされたものであり、マスフローゲージと、出側板厚計の実測値とを比較して、マスフローゲージの誤差を算出し、この誤差を差し引くことによって、マスフローゲージを使用する際のマスフローの法則が当てはまらない物理現象に由来する板厚偏差をなくすことができる金属帯の板厚制御方法を提供するものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）金属帯の圧下装置の入側板厚(hi),入側板速(Vi),および出側板速（Vo）から出側板厚を計算したマスフローゲージ（ho1）と、出側板厚計の実測値(ho)とを比較して、前記マスフローゲージ（ho1）の誤差（ho2）を算出し、前記マスフローゲージ（ho1）から前記誤差（ho2）を差し引いた板厚（ho3）を出側板厚として前記圧下装置にフィードバックすることを特徴とする金属帯の板厚制御方法。
（２）前記マスフローゲージ（ho1）から前記誤差（ho2）を差し引いた板厚（ho3）をローパスフィルターにかけて高周波成分を取り除いた板厚（ho3´）を出側板厚として前記圧下装置にフィードバックすることを特徴とする（１）に記載の金属帯の板厚制御方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、マスフローゲージと、出側板厚計の実測値とを比較して、マスフローゲージの誤差を算出し、この誤差を差し引くことによって、マスフローゲージを使用する際のマスフローの法則が当てはまらない物理現象に由来する板厚偏差をなくすことができる金属帯の板厚制御方法を提供することができ、具体的には下記のような産業上有用な著しい効果を奏する。
１）従来のモニター板厚制御に比較し、比例積分制御ゲインを4倍程度まで高めることが可能であるため、フィードバック制御の応答も4倍程度向上する。
２）従来のモニター板厚制御に比較し、4倍程度板厚変動周波数が高い成分に関しても出側板厚偏差を従来と同等に抑えることができる。
３）板の長手方向に塑性定数変化（分布）がある場合、出側板厚の変化幅を4分の1程度まで小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
発明を実施するための最良の形態について、図１および図４を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明における金属帯の板厚制御方法の実施形態を例示する図である。
図１において、金属帯の圧下装置３の出側出側板厚(ho1)は、入側板厚計１により実測された入側板厚(hi), 入側板速計２により実測された入側板速(Vi),出側板速計４により実測された出側板速（Vo）から、圧延前後の体積が一定という条件から下記（Ａ）式によって算定される。
ho1 ＝（hi × Vｉ） ／ Vｏ・・・（Ａ）
ここに、ho1 ：マスフローゲージ（推定出側板厚）
hi ：入側板厚
Vｉ：入側板速
Vｏ：出側板速
従来は、算定されたマスフローゲージ(ho1)をＭＦ−ＡＧＣ制御装置によって、比例制御（Ｐ制御）を行って圧下装置３にフィードバックしていたため、各計測器の誤差やマスフローの法則（体積一定の法則）が当てはまらない物理現象に由来する誤差により、出側板厚計で観測される板厚hoに対して、（Ｂ）式で示されるような、比較的変化時間の長い（数秒以上）誤差Δhoを伴う出側推定板厚（ho1）となる。    
ｈo1 ＝ ho ＋Δho・・・（Ｂ）     
ここに、ho1 ：マスフローゲージ（推定出側板厚）                        
ho：出側板厚                      
Δho：板厚誤差      
従来のＭＦ−ＡＧＣは比例制御（Ｐ制御）であるため、制御圧延した結果の出側板厚はそもそも定常的な偏差（オフセット的な偏差）を除去する機能がないため、Δｈｏがあることは、Ｐ制御として使用する限り問題とはならないが、ＭＦ−ＡＧＣに積分制御（Ｉ制御）を加えて、モニター制御として使用した場合には、このΔｈｏが問題になる。    
【０００９】
このような誤差としては、例えば、塑性定数の変化、板幅の変化、油膜の変化、板密度の変化などによる誤差が考えられる。
出側板厚計５が圧延ロールの直後にあればマスフローゲージho1算出と同時に出側板厚hoと比較することにより誤差Δhoの大部分を求めることが可能であるが、実際は出側板厚計５は圧延ロールから数ｍ下流にあるため、マスフローゲージで板厚を推定した板位置が出側板厚計に達したタイミングで両者を比較し、その差を誤差ho2とする。    その際マスフローゲージをトラッキングテーブルを使用することにより、比較する板厚の位置がずれることなく出側板厚計位置まで連続的にトラッキングし比較することが可能である。    ここで得られた板厚誤差ho2は出側板厚計５の位置の板厚の誤差であり、まさに圧延中の板位置のマスフローゲージではないため、そのままロール位置における板のマスフローゲージの補正に使用すると、制御が不安定になる。また、誤差の変化にはそれほど高周波成分は含まれていない。      
そこで、比較的変化の早い高周波信号成分を、一次遅れフィルター、二次遅れフィルター、移動平均フィルター等のローパスフィルターを用いて除去することにより、制御の安定を保ちつつ補正を行うことが可能となる。    
【００１０】
以上により、圧延ロール直後のむだ時間及び絶対値誤差を殆ど含まない出側板厚ho3を得ることが出来る。これをモニター板厚制御のフィードバックに使用することにより、従来の出側板厚計を使用する場合に比較に、4倍程度の制御応答時間の改善が可能となる。
この方式は通常の板厚制御にも前記の効果があるが、圧延する金属帯板の塑性定数が長手方向で一定でない場合には、フィードフォワード方式の板厚制御では全く修正することが不可能であり、またその変化が比較的短い周期である場合には、モニター板厚制御では間に合わない。
また、一般的にマスフロー板厚制御（ＭＦ−ＡＧＣ）もある程度高い周波数成分を含め、板長手方向の塑性定数変化に効果があるが、比例制御であるため塑性定数そのものの精度が十分でないと制御偏差及び定常的な誤差が残るが、本発明によれば板厚偏差を約１/４に低減することができる。
【００１１】
図４は、本発明における金属帯板の板厚制御方法の効果を示す図であり、図４の上段が比較例、下段が本発明例を示している。
最も板厚偏差が大きくなる金属帯の塑性定数が異なる区間で比較すると、本発明例は、比較例に比べて板厚偏差が著しく低減しており、むだ時間が殆どないモニター板厚制御（本発明の制御）を用いると、板長手方向の塑性定数変化に対しても、偏差を残すこと無く速やかに出側板厚の変動を吸収できることが確認された。
本発明によれば、マスフローゲージと、出側板厚計の実測値とを比較して、マスフローゲージの誤差を算出し、この誤差を差し引いてマスフローゲージの誤差を取り除くことによって、モニター板厚制御に適用可能とすることにより、モニター板厚制御の応答性を4倍程度向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明における金属帯の板厚制御方法の実施形態を例示する図である。
【図２】従来の金属帯の板厚制御方法を例示する図である。
【図３】従来の金属帯の板厚制御方法を例示する図である。
【図４】本発明における金属帯板の板厚制御方法の効果を示す図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  入側板厚計
２  入側板速計
３  圧下装置
４  出側板速計
５  出側板厚計
６  マスフローゲージho1算定装置
７  ＦＢ−ＡＧＣ制御装置
７´ＭＦ−ＡＧＣ制御装置
８  ローパスフィルター
【図１】
2005238277.tif 000003
【図２】
2005238277.tif 000004
【図３】
2005238277.tif 000005
【図４】
2005238277.tif 000006