(57)【要約】【課題】ピンチロールの速度制御の適正化を図って、より安定して被圧延材を巻取り可能とする。【解決手段】圧延後の被圧延材１をピンチロール２で挟持しつつマンドレル３に巻き取る巻取り装置におけるピンチロール２の制御方法である。被圧延材１に付与する張力の張力指令値に応じてピンチロール２のギャップを制御する。被圧延材１の板厚に基づき、被圧延材１からピンチロール２に負荷される張力の上ピンチロール２Ａと下ピンチロール２Ｂとの張力分担比を推定する。推定した張力分担比に応じて分配した各張力に応じて、上ピンチロール２Ａの周速度指令値を補正すると共に、下ピンチロール２Ｂの周速度指令値を補正する。補正後の各周速度指令値に基づき、上ピンチロール２Ａ及び下ピンチロール２Ｂを回転駆動する各モータ５Ａ、５Ｂを速度制御する。【選択図】        図１
2017024019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延後の被圧延材を上ピンチロールと下ピンチロールとからなるピンチロールで挟持しつつマンドレルに巻き取る巻取り装置における上記ピンチロールの制御方法であって、
上記被圧延材に付与する張力の張力指令値に応じて上記ピンチロールのギャップを制御し、
上記上ピンチロール及び上記下ピンチロールの各周速度指令値を上記被圧延材の搬送速度よりも遅い周速に設定し、
上記被圧延材の板厚に基づき、上記被圧延材から上記ピンチロールに負荷される張力の上記上ピンチロールと上記下ピンチロールとの分担割合である張力分担比を推定し、
上記推定した張力分担比に応じて分配した各張力に応じて、上記上ピンチロールの上記設定した周速度指令値を補正すると共に、上記下ピンチロールの上記設定した周速度指令値を補正し、
上記補正後の各周速度指令値に基づき、上記上ピンチロールを回転駆動するモータを速度制御すると共に、上記下ピンチロールを回転駆動するモータを速度制御することを特徴とするピンチロールの制御方法。
【請求項２】
上記周速度指令値の補正は、上記分配した張力に応じたモータの回転数変化分ΔＮを算出し、算出した回転数変化分ΔＮをピンチロール周速度変化ΔＶに換算し、換算したピンチロール周速度変化ΔＶ分だけ周速度指令値を補正することで実施することを特徴とする請求項１に記載したピンチロールの制御方法。
【請求項３】
更に、上記各モータの速度制御は、周速度指令値と周速実績値との差分を用いて積分制御を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したピンチロールの制御方法。
【請求項４】
圧延後の被圧延材を上ピンチロールと下ピンチロールとからなるピンチロールで挟持しつつマンドレルに巻き取る装置における上記ピンチロールの制御装置であって、
上記被圧延材に付与する張力の張力指令値に応じて上記ピンチロールのギャップを制御するギャップ制御部と、
上記上ピンチロール及び上記下ピンチロールの各周速度指令値を上記被圧延材の搬送速度よりも遅い周速に設定する周速度指令値設定部と、
上記被圧延材の板厚に基づき、上記被圧延材から上記ピンチロールに負荷される張力の上ピンチロールと下ピンチロールとの分担割合である張力分担比を推定する張力分担比推定部と、
上記張力分担比推定部が推定した張力分担比に応じて分配した各張力に応じて、上記上ピンチロールの上記設定した周速度指令値を補正すると共に、上記下ピンチロールの上記設定した周速度指令値を補正する周速度指令値補正部と、
上記上ピンチロール及び上記下ピンチロールの周速が補正後の各周速度指令値となるように、上記上ピンチロール及び上記下ピンチロールを回転駆動する各モータを個別に速度制御する速度制御部と、
を備えることを特徴とするピンチロールの制御装置。
【請求項５】
上記周速度指令値補正部は、上記分配した各張力に応じたモータの回転数変化分△Ｎを算出し、算出した回転数変化分ΔＮをピンチロール周速度変化ΔＶに換算し、換算したピンチロール周速度変化ΔＶ分だけ周速度指令値設定部が設定した周速度指令値を補正することを特徴とする請求項４に記載したピンチロールの制御装置。
【請求項６】
上記速度制御部は、周速度指令値と周速実績値との差分を用いて積分制御を行うことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載したピンチロールの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱延鋼帯を製造する熱間圧延ラインなどの被圧延材の製造設備における、被圧延材をコイラーに巻き取る際のピンチロールの制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延ラインにおいて、被圧延材の尾端が仕上圧延機を抜けると圧延機からの引っ張りが無くなる。このため、仕上圧延後であって、先端部がマンドレルに巻き付いた被圧延材を、蛇行を抑えてマンドレルに巻き取るためには、以下の２点を満足するように調整する必要がある。
（１）仕上圧延機を抜けた被圧延材について、ピンチロールとマンドレルとの間での張力を一定範囲に保つ。
【０００３】
（２）ピンチロール周速を、被圧延材の搬送速度（板速度）に対し所定値以上遅い速度に維持する。即ち、被圧延材の搬送に対しピンチロールを所定スリップ率でスリップした状態に制御することで、張力を付与可能な状態にすると共に被圧延材のセンタリングを図る。
そのため、特許文献１では、次のような方法を提案している。
【０００４】
即ち、ピンチロール用のモータの電流値（トルク相当）に基づき、被圧延材に発生する張力が目標張力となるようにピンチロール間隙（ギャップ）により調整する。更に、ピンチロールの周速度指令値として板速度より遅い値を設定する。具体的には、所定範囲のスリップ率となるように板速度に応じて周速度指令値を設定し、その設定した周速度指令値となるように、ピンチロールを駆動するモータを速度制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６２２４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
マンドレルからの引っ張りでピンチロールと被圧延材との間に摩擦によってトルクが掛かった場合、マンドレルに巻き取られる被圧延材から、ピンチロールが同期方向に引っ張られる。この結果、ピンチロールの周速度が変化してしまい、ピンチロールが実際にどの程度の速度で被圧延材に対してスリップするか分からなくなる。特に制御開始時の過渡期にこの問題が大きい。
【０００７】
このとき、十分なスリップ率を確保しようとして被圧延材の板速度に対して非常に遅くなるようなピンチロールの周速指令を与えた場合、スリップ過多による擦り傷やロールの磨耗が必要以上に発生する懸念がある。一方で、スリップ過多防止のために板速度に対して不十分に遅い周速指令でピンチロールを回転させようとした場合、ピンチロールと被圧延材との間のスリップが足りずに、ピンチロール上での板蛇行による巻形状の悪化が懸念される。
【０００８】
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、ピンチロールの速度制御の適正化を図って、より安定して被圧延材を巻取り可能にすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
課題を解決するために、本発明の一態様であるピンチロールの制御方法は、圧延後の被圧延材を上ピンチロールと下ピンチロールとからなるピンチロールで挟持しつつマンドレルに巻き取る巻取り装置における上記ピンチロールの制御方法であって、上記被圧延材に付与する張力の張力指令値に応じて上記ピンチロールのギャップを制御し、上記上ピンチロール及び上記下ピンチロールの各周速度指令値を上記被圧延材の搬送速度よりも遅い周速に設定し、上記被圧延材の板厚に基づき、上記被圧延材から上記ピンチロールに負荷される張力の上ピンチロールと下ピンチロールとの分担割合である張力分担比を推定し、上記推定した張力分担比に応じて分配した各張力に応じて、上記上ピンチロールの上記設定した周速度指令値を補正すると共に、上記下ピンチロールの上記設定した周速度指令値を補正し、上記補正後の各周速度指令値に基づき、上記上ピンチロールを回転駆動するモータを速度制御すると共に、上記下ピンチロールを回転駆動するモータを速度制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様であるピンチロールの制御装置は、圧延後の被圧延材を上ピンチロールと下ピンチロールとからなるピンチロールで挟持しつつマンドレルに巻き取る装置における上記ピンチロールの制御装置であって、上記被圧延材に付与する張力の張力指令値に応じて上記ピンチロールのギャップを制御するギャップ制御部と、上記上ピンチロール及び上記下ピンチロールの各周速度指令値を上記被圧延材の搬送速度よりも遅い周速に設定する周速度指令値設定部と、上記被圧延材の板厚に基づき、上記被圧延材から上記ピンチロールに負荷される張力の上ピンチロールと下ピンチロールとの張力分担比を推定する張力分担比推定部と、上記張力分担比推定部が推定した張力分担比に応じて分配した各張力に応じて、上記上ピンチロールの上記設定した周速度指令値を補正すると共に、上記下ピンチロールの上記設定した周速度指令値を補正する周速度指令値補正部と、上記上ピンチロール及び上記下ピンチロールの周速が補正後の各周速度指令値となるように、上記上ピンチロール及び上記下ピンチロールを回転駆動する各モータを個別に速度制御する速度制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の態様によれば、板速とは関係無い、被圧延材の張力（例えば目標張力）によって周速度指令値を補正することで、より目標値通りのスリップ率でピンチロールの速度制御が可能となる。この結果、より安定して被圧延材を巻き取ることが出来るようになる。
ここで、本発明者らは、被圧延材からピンチロールに負荷される張力が、被圧延材の板厚によって上ピンチロールと下ピンチロールとで均等に分担されるとは限らないという知見を得た。この知見に基づき、本発明の態様では、更に上記張力による周速度指令値の補正を、板厚に応じた張力分担に基づき上ピンチロールと下ピンチロールとで個別に実施することで、より安定して被圧延材を巻き取ることが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る制御部の構成を説明する概念図である。
【図２】板厚と上下ピンチロール張力分担との関係の一例を示す図である。
【図３】板厚と張力分担比との関係の一例を示す図である。
【図４】板厚と張力分担比との関係の簡易な例を示す図である。
【図５】張力補償速度算出部の構成を示す図である。
【図６】モータ電流実績と、ピンチロール（モータ）の速度実績と回転数指令値との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態では、被圧延材として熱延鋼板などの熱間圧延材を例に挙げて説明する。但し、本発明は熱延鋼板に限定されるものではない。
（構成）
熱間圧延ラインでは、不図示の加熱炉で加熱されたスラブが熱間圧延機に供給される。続いて、スラブは、熱間圧延機によって圧延されることで延ばされて被圧延材となる。なお、被圧延材は、熱間圧延ラインのパスラインに沿って配置された不図示のテーブルローラによって搬送される。
【００１４】
図１に示すように、仕上圧延後の被圧延材１は、対向する上ピンチロールと下ピンチロールとからなるピンチロール２で挟持されつつ、マンドレル３に送られ、連続してマンドレル３に巻き取られる。すなわち被圧延材１は、ピンチロール２を通過後、搬送方向がマンドレル３側に変更される。
ここで、図１中、符号４は仕上圧延機を示す。
【００１５】
ピンチロール２を構成する上ピンチロール２Ａ及び下ピンチロール２Ｂは、それぞれ個別のピンチロール用のモータ５Ａ、５Ｂで駆動されると共に、間隙調整装置６によって、ピンチロール２を構成する上ピンチロールと下ピンチロールとの間隙（ギャップ）が調整される。また、各モータ５Ａ、５Ｂのモータ電流（電機子電流）が検出されて制御装置７に供給される。
【００１６】
制御装置７は、被圧延材１の先端部が、ピンチロール２を通過する際には、被圧延材１の搬送速度よりも早い周速となるようにピンチロール用の各モータ５Ａ、５Ｂを制御する。更に、制御装置７は、被圧延材１の先端部がマンドレル３に数巻きだけ巻き付いたと判定すると、ピンチロール２の周速が被圧延材１の搬送速度と揃速するように、モータ５Ａ、５Ｂを速度制御する。数巻きだけ巻き付くとは、マンドレル３から被圧延材１に張力を付与可能な状態になることを指す。
【００１７】
更に、制御装置７は、被圧延材１の尾端部が仕上圧延機４の指定スタンド４ｂを抜けるまでは、ピンチロール２は、モータ５Ａ、５Ｂによる速度制御を行わないか、若しくは空転させるのに最小限必要な機械的な摩擦（メカニカルロス）分に相当するトルク分を補償的に出力するようにモータ５Ａ、５Ｂを制御する。なお、被圧延材１の先端部がマンドレル３に巻き付いているとする。ここで、指定スタンド４ｂとは、第１スタンドから最終スタンド４ａまでの間のスタンドのうちから予め設定したスタンドである。
【００１８】
更に、被圧延材１の尾端部が仕上圧延機４の指定スタンド４ｂを抜けた（最終スタンド４ａをオフした）と判定すると、本発明に基づく制御でピンチロール２が制御される。
但し、被圧延材１が短い短尺の場合には、被圧延材１の先端部が数巻きマンドレル３に巻き付いたと判定した後に、本発明に基づく制御に移行する。即ち、被圧延材１の尾端部が仕上圧延機４の指定スタンド４ｂから抜けて圧延が終了し、且つ被圧延材１の先端部側がマンドレル３に巻き付いて、マンドレル３とピンチロール２との間で被圧延材１に張力を付与可能な状態となったと判定すると、本発明によるピンチロール２の制御が開始される。一般には、被圧延材１は長尺であるので、単純に、被圧延材１の尾端部が仕上圧延機４の指定スタンド４ｂを抜けたときに開始と判定しても良い。
【００１９】
次に、発明に基づくピンチロール２の制御について、図を参照しつつ説明する。
ピンチロール２の制御装置７として、図１に示すように指令値設定部８と制御部本体９とを備える。
指令値設定部８は、公知の方法で決定した目標張力としての張力指令値ＴＰＲｅｆを入力する。
【００２０】
また指令値設定部８は、被圧延材１の搬送速度Ｖｓとラグ率ΔＲ（＜１）とを取得し、搬送速度Ｖｓに（１−ΔＲ）を乗算して、ピンチロール２の周速度指令値を設定する。被圧延材１の搬送速度Ｖｓは、例えば、マンドレル３の巻取り速度から求める。ここで、通常、マンドレル３は、被圧延材１の尾端部が圧延機４から抜けたときの搬送速度となるように調整されるので、被圧延材１が圧延機から抜けたときの搬送速度を、指令値設定部８が取得する被圧延材１の搬送速度Ｖｓとしても良い。指令値設定部８は周速度指令値設定部を構成する。
【００２１】
ラグ率ΔＲは、例えば３〜６％のスリップ率となる値に設定しておく。
制御部本体９は、ギャップ制御部１０と、張力配分部２０と、周速度指令値補正部１１と、第１及び第２モータ制御部１２Ａ、１２Ｂとを備える。第１及び第２モータ制御部１２Ａ、１２Ｂは速度制御部を構成する。
ギャップ制御部１０は、電流張力換算部１０Ａと、第１減算部１０Ｂと、間隙指令出力部１０Ｃとを備える。
【００２２】
電流張力換算部１０Ａは、モータ５Ａ、５Ｂの両モータ電流値の加算値を入力し、その加算値を、ピンチロール２に負荷されているトルクに換算し、その換算したトルクと、ピンチロール２のロール径とに基づき、ピンチロール２から被圧延材１に付与される張力実績値を算出する。
第１減算部１０Ｂは、張力指令値ＴＰＲｅｆから電流張力換算部１０Ａが求めた張力実績値を減算して張力の差分（偏差）を求める。
【００２３】
間隙指令出力部１０Ｃは、第１減算部１０Ｂの出力である差分を小さくする間隙指令値を求め、間隙調整装置６を介して、張力実績値と張力指令値ＴＰＲｅｆとの差分が小さくなる方向にピンチロール２のギャップを制御する。この制御は、比例制御でも比例積分制御でも、ＰＩＤ制御でも構わない。
具体的には、ピンチロール２−マンドレル３間の被圧延材１の張力は「（ピンチロールと被圧延材との間の摩擦係数）×ピンチロール荷重」であるから、摩擦係数を予測した上でのピンチロール荷重、もしくは、張力（モータ５Ａ、５Ｂの電流値）を直接モニタし、所定の張力以上とならないようにピンチロール２のギャップを開ける、もしくは、所定の張力以下にならないようにピンチロール２のギャップを閉めるように制御する。
【００２４】
張力配分部２０は、被圧延材１からピンチロール２に掛かる張力の、上ピンチロール２Ａと下ピンチロール２Ｂとでそれぞれ負担する張力を求める。張力配分部２０は、張力分担比推定部２０Ａと配分処理部２０Ｂとを備える。張力分担比推定部２０Ａは張力分担比γを求める。配分処理部２０Ｂは、張力分担比推定部２０Ａが推定した張力分担比γに基づき、ピンチロール２に掛かる張力を、上ピンチロール２Ａと下ピンチロール２Ｂとに配分する。
【００２５】
張力分担比推定部２０Ａは、被圧延材の板厚に応じて、被圧延材１からピンチロール２に負荷される張力の、上ピンチロール２Ａと下ピンチロール２Ｂとの分担割合である張力分担比γを推定する。
ここで、搬送される被圧延材１は、ピンチロール２を通過後、搬送方向がマンドレル３側に変更されて当該マンドレル３に順次巻き取られていく。
【００２６】
このとき、被圧延材１の板厚が所定以上に厚い場合、その分、板が曲がりにくくなることで、マンドレル３に巻き付くように被圧延材１を曲げるための反力が上ピンチロール２Ａに加わる。このため、上ピンチロール２Ａに掛かる力が相対的に増大する。すなわち、被圧延材の板厚が所定以上に厚い場合、上ピンチロール２Ａと下ピンチロール２Ｂの張力分担の比率が均衡しない状態となる。
【００２７】
このような状態の場合、上ピンチロール２Ａと下ピンチロール２Ｂの張力分担を等しくすると、次のような問題がある。
すなわち、上ピンチロール２Ａでは目標張力より実績張力が高くなるため、後方張力を掛けたときに上ピンチロール２Ａが板に引っ張られる力が強くなる。これにより「（目標張力と実績張力の差）×モータ特性・ロール径」に応じた係数分、被圧延材１とのスリップ速度が減少してしまい、耳不揃いの原因となるおそれがある。一方、下ピンチロール２Ｂでは、目標張力より実績張力が低くなるため、後方張力を掛けたときに下ピンチロール２Ｂが被圧延材に引っ張られる力が弱くなる。これにより「（目標張力と実績張力の差）×モータ特性・ロール径」に応じた係数分、被圧延材１に対するスリップ速度が増大してしまい、スリップ疵の原因となるおそれがある。
【００２８】
逆に、被圧延材１の板厚が所定以上に薄い場合、マンドレル３に巻き付くように被圧延材１を曲げるための反力による影響が小さいが、速度（運動量）の影響が大きくなって、板厚が薄いほど上ピンチロール２Ａの張力負担の割合が多くなる傾向にある。
そして、発明者らは、設備の仕様、板の降伏応力、ヤング率、張力絶対値などによって異なるものの、その被圧延材１によって、上ピンチロール２Ａと下ピンチロール２Ｂの張力分担が等しくなる板厚値が２つ存在し、その板厚を下限均等板厚Ｄ１、上限均等板厚Ｄ２と呼称した場合、上ピンチロール２Ａと下ピンチロール２Ｂの張力分担比は、図２の一例に示すように記載できることを見出した。張力分担は、（上ピンチロール張力÷下ピンチロール張力）とする。
【００２９】
即ち、板厚が下限均等板厚Ｄ１よりも薄いほど、上ピンチロール２Ａの張力分担が相対的に大きくなる。また板厚が、上限均等板厚Ｄ２よりも厚いほど、上ピンチロール２Ａの張力分担が相対的に大きくなる。
一方、板厚が下限均等板厚Ｄ１と上限均等板厚Ｄ２との間では、板の自重の影響が大きく、下ピンチロール２Ｂの分担が相対的に大きくなる。
【００３０】
ここで、板厚が下限均等板厚Ｄ１より小さい領域を運動量支配領域と呼び、板厚が下限均等板厚Ｄ１と上限均等板厚Ｄ２との間の領域を自重支配領域と呼び、上限均等板厚Ｄ２よりも板厚が厚い領域を曲げトルク支配領域と呼んだ場合、張力分担は、運動量支配領域では、板速度の二乗に影響し、曲げトルク支配領域では、板の曲げにくさが影響することから板厚の三乗に影響すると推定される。
【００３１】
従って、図２に示す線は、例えば張力分担＝Ａ×板速度２＋Ｂ×板厚３＋Ｃの式で近似的に表すことが可能である。そして、係数Ａ、Ｂ、Ｃを実験その他で求めることで、図２に示すような関係を特定することが出来る。
この図２に示す線は、張力分担が均等の場合を１．０とした生のデータである。このデータを、均等が０．５で、０＜張力分担比＝γ＜１となる張力分担比γの式に換算する（図３参照）。
【００３２】
以上のように、まず、実験や理論などによって、対象とする被圧延材１に応じて、張力比と板厚を変数とした、図２に示すような、上ピンチロール２Ａと下ピンチロール２Ｂの張力分担の関係を求める。次に、その関係を、図３に示すような、板厚を変数とした、上ピンチロール２Ａと下ピンチロール２Ｂの張力分担比γの関係に換算しておく。
そして、張力分担比推定部２０Ａでは、対象とする被圧延材１の板厚と、上記のように求めた被圧延材１の板厚と張力分担比γとの関係とから、今回の張力分担比γを求める。
【００３３】
次に、配分処理部２０Ｂは、張力分担比推定部２０Ａが求めた張力分担比γと、入力した張力指令値ＴＰＲｅｆとに基づき、下記（１）式及び（２）式によって、上ピンチロール２Ａ用の第１周速度指令値補正部２１Ａと下ピンチロール２Ｂ用の第２周速度指令値補正部２１Ｂとにそれぞれ出力する出力張力値を算出し、その算出値をそれぞれ、上ピンチロール２Ａ用の第１周速度指令値補正部２１Ａと下ピンチロール２Ｂ用の第２周速度指令値補正部２１Ｂとに出力する。
【００３４】
上ピンチロール２Ａ用の出力張力値＝ＴＰＲｅｆ×γ          ・・・（１）
上ピンチロール２Ａ用の出力張力値＝ＴＰＲｅｆ×（１−γ）  ・・・（２）
ここで、精度が下がるものの、板厚と張力分担比γとの関係を、図４のような簡易な関係で設定して、張力分担比γを設定するようにしても良い。図４では、下限均等板厚Ｄ１と上限均等板厚Ｄ２との各値の前後に不感帯を設定してその不感帯では、γ＝０．５としている。即ち、板厚が下限均等板厚Ｄ１以下の場合、若しくは板厚が上限均等板厚Ｄ２以上の場合にだけ、張力分担比に応じた制御を実施しても良い。
【００３５】
周速度指令値補正部１１は、図１に示すように、上ピンチロール２Ａ用の第１周速度指令値補正部２１Ａと下ピンチロール２Ｂ用の第２周速度指令値補正部２１Ｂとを備える。第１周速度指令値補正部２１Ａ及び第２周速度指令値補正部２１Ｂは、それぞれ個別に張力補償速度算出部２１Ａａ、２１Ａｂ及び第２減算部２１Ｂａ、２１Ｂｂを備える。
各張力補償速度算出部２１Ａａ、２１Ａｂは、入力した張力値に応じて指令値設定部８が設定する周速度指令値を補正する補正値を算出する。具体的には、張力補償速度算出部２１Ａａ、２１Ａｂは、入力した出力張力値に応じた、対応するモータ５Ａ又は５Ｂの回転数変化分△Ｎを算出し、算出した回転数変化分ΔＮをピンチロール２の周速度変化ΔＶに換算する。第２減算部２１Ｂａ、２１Ｂｂは、周速度指令値から、張力補償速度算出部２１Ａａ、２１Ａｂが求めた周速度変化ΔＶを減算して、張力補償を行う。
【００３６】
次に、張力補償速度算出部２１Ａａの処理例について説明する。
ここで、張力補償速度算出部２１Ａａの処理と張力補償速度算出部２１Ａｂの処理とは、基本的処理が同じである。このため、以下では張力補償速度算出部２１Ａａの処理例について代表して説明し、張力補償速度算出部２１Ａｂについての具体的処理例の説明は省略する。
【００３７】
張力補償速度算出部２１Ａａは、被圧延材１の張力に応じて上記指令値設定部８が設定する周速度指令値を補正する補正値を算出する。具体的には、張力補償速度算出部２１Ａａは、被圧延材１の張力に応じたモータ５Ａの回転数変化分△Ｎを算出し、算出した回転数変化分ΔＮをピンチロール２の周速度変化ΔＶに換算する。
張力補償速度算出部２１Ａａは、図５に示すように、ΔＮ算出部３０と周速度換算部３１とを備える。
【００３８】
ΔＮ算出部３０は、被圧延材１の張力に応じた上記モータ５Ａの回転数変化分△Ｎを算出する。本実施形態では、被圧延材１の張力として目標張力である張力指令値ＴＰＲｅｆを採用する。被圧延材１の張力として実績張力を採用しても良い。
ここで、図６に示すように、被圧延材１に付与されるトルクと「ピンチロール２の回転数実績−ピンチロール２の回転数指令値である回転数変化分△Ｎ」とは、一次線形の関係にある。従って、予め図６のような、ピンチロール２で被圧延材１に付与する張力と回転数変化分△Ｎとの関係を、実験やモータモデルの予測などによって求めておき、その求めた関係を用いて、目標張力に対応する回転数変化分ΔＮを算出する。なお、モータ５Ａのモータ電流（張力実績値）から上記関係を使用して回転数変化分△Ｎを算出しても良い。
【００３９】
周速度換算部３１は、ΔＮ算出部３０が算出した回転数変化分△Ｎを、上ピンチロール２Ａの径に基づき、上ピンチロール２Ａの周速度変化ΔＶに換算する。
ここで、
Δｔ［tonf］  ：上ピンチロール２Ａが摩擦力によって被圧延材１に対し付与する目標の張力
ΔＴ［tonf・m］  ：モータ５Ａの回転軸に掛かるトルク
ΔＮ［rpm］  ：トルク付与状態における、モータ５Ａの回転数変化分
ΔＶ［mpm］  ：張力補償するための上ピンチロール２Ａの周速度分
ｒ［ｍ］  ：上ピンチロール２Ａの半径
Ｇ  ：モータ５Ａの回転軸から上ピンチロール２Ａの回転軸への減速比
α［tmof・m／rpm］  ：モータ５Ａの特性係数
π  ：円周率
としたとき、
上ピンチロール２Ａが被圧延材１に対し付与する目標の張力Δｔを、モータ５Ａの回転軸のトルクに変換するとき、下記式で表すことが出来る。
【００４０】
ΔＴ  ＝（Δｔ×ｒ）／Ｇ
また、モータ５Ａが与えるトルク（モータ電流に比例する値）に応じて、回転数実績が回転数指令値から乖離する。この乖離量（＝回転数変化分ΔＮ）は、「α×ΔＴ」として表すことが出来る。
即ち、下記式で表すことが出来る。
【００４１】
ΔＮ＝（α×Δｔ×ｒ）／Ｇ
また、この乖離量ΔＮが張力を発揮するために補償すべき回転速度指令値であって、ピンチロール２の周速度変化ΔＶに換算すると、張力補償速度である上ピンチロール２Ａの周速度変化ΔＶは、下記式で表すことが出来る。
ΔＶ  ＝（ΔＮ×２×π×ｒ）／Ｇ  ＝２πα（ｒ／Ｇ）２・Δｔ
このように、被圧延材１の張力から、速度指令値とは関係なく張力補償速度を求めることが出来ることが分かる。
【００４２】
また第２減算部２１Ｂａは、上ピンチロール２Ａに対する周速度指令値から、第１周速度指令値補正部２１Ａの周速度換算部３１が求めた上ピンチロール２Ａの周速度変化ΔＶを減算して、張力補償を行う。
同様に、また第２減算部２１Ｂｂは、下ピンチロール２Ｂに対する周速度指令値から、第２周速度指令値補正部２１Ｂの周速度換算部３１が求めた下ピンチロール２Ｂの周速度変化ΔＶを減算して、張力補償を行う。
【００４３】
そして、第１モータ制御部１２Ａは、第１周速度指令値補正部２１Ａの第２減算部２１Ｂａで張力補償した後の周速度指令値に応じたモータ５Ａの回転数目標値を演算し、回転数目標値相当のモータ電流指令値となるように、モータ５Ａを速度制御する。速度制御は、Ｐ制御でも、ＰＩ制御でもＰＩＤ制御でも構わない。
同様に、第２モータ制御部１２Ｂは、第２周速度指令値補正部２１Ｂの第２減算部２１Ｂｂで張力補償した後の周速度指令値に応じたモータ５Ｂの回転数目標値を演算し、回転数目標値相当のモータ電流指令値となるように、モータ５Ｂを速度制御する。速度制御は、Ｐ制御でも、ＰＩ制御でもＰＩＤ制御でも構わない。
【００４４】
（動作その他）
仕上圧延機４で圧延され、連続して搬送されてくる被圧延材１の先端部がマンドレル３に巻き付いている状態とする。
被圧延材１の尾端部が仕上圧延機４の指定スタンド４ｂを抜けた（最終スタンド４ａをオフした）と判定すると、ピンチロール２のギャップを目標張力相当に調整すると共に、ピンチロール２の周速度が、目標スリップ率となるように、被圧延材１の搬送速度Ｖｓよりも所定値だけ遅い速度となるように設定し、その設定した周速度となるようにモータ５Ａ、５Ｂを速度制御する。
【００４５】
このとき、ピンチロール２によって被圧延材１に付与される張力は、ゼロに近い低い張力値から目標張力に向けて増大するように変化することとなるが、マンドレル３に巻き取られる被圧延材１によってピンチロール２が被圧延材１の搬送方向に引っ張られることで、ピンチロール２の速度が変化する。この場合、ピンチロール２の速度が目標値よりも早くなる方向に変化する傾向にある。
【００４６】
これに対し、本実施形態では、張力補償分だけ周速度指令値を補正することで、より早期に張力が目標張力に近づくと共にピンチロールの周速度が周速度指令値に近づくようになる。例えば、被圧延材１からの搬送方向へのトルクが大きい場合には、その分だけ周速度指令値が小さく補正されることで、ピンチロールの周速度実績が周速度指令値に近づくようになる。
【００４７】
この張力補償は、ピンチロールに被圧延材から負荷されるトルク実績が変動する場合に有効であり、負荷されるトルク実績の変化が所定以上と推定される場合に少なくとも実行する。
ここで、ピンチロール２、つまりモータ５Ａ、５Ｂにトルクが付与された場合のモータ５Ａ、５Ｂの回転数変化は、モータ５Ａ、５Ｂの特性（例えば直流モータやベクトル制御された交流モータ）によって負荷されるトルクに比例する。従って、負荷（張力指令値など）を定めてやれば、回転数変化分ΔＮが定まると共に、周速度変化ΔＶが定まる。
【００４８】
この結果、操業条件によって変化する被圧延材１の搬送速度Ｖｓに対して、目標値通りのスリップ率を達成することができ、被圧延材１の尾端部が抜けた後の、マンドレル３に巻き取る際におけるピンチロール２による被圧延材１への張力不足による巻緩み、スリップしすぎによる擦り傷、スリップ不足による巻ずれを同時に低減することができる。
更に本実施形態では、板厚に応じた上ピンチロールと下ピンチロールの張力分担比を推定して、張力分担比に応じてモータ５Ａ、５Ｂの各周速度指令値を個別に補正する。このため通常、モータ５Ａの周速度指令値とモータ５Ｂの周速度指令値は異なることになるが、上ピンチロール２Ａ及び下ピンチロール２Ｂでの各負荷トルクが逆に近くなって、実質的に両モータ５Ａ、５Ｂのモータ電流値がより等しくなるようになる。
【００４９】
このため、更に電流張力換算部１０Ａで求める張力実績値の精度が向上する。
以上のように、本実施形態では、上ピンチロール２Ａと下ピンチロール２Ｂとの張力負担分がより実際に近くなる結果、板厚が厚い場合や薄い場合であっても、更に、操業条件によって変化する被圧延材１の搬送速度Ｖｓに対して、目標通りのスリップ率を達成することができ、被圧延材１の尾端部が抜けた後の、マンドレル３に巻き取る際におけるピンチロール２による被圧延材１への張力不足による巻緩み、スリップしすぎによる擦り傷、スリップ不足による巻ずれを同時に低減することができる。
【００５０】
ここで、上記のような張力補償の処理に遅れを持って、即ち、本発明に基づきピンチロール２の速度制御を開始してから、所定の遅れ時間後に、周速度指令値と上記ピンチロール２の周速実績値との差分を用いた積分制御を行うようにすると更に好ましい。所定の遅れ時間は、例えば、目標張力と張力実績値の差が所定値以下となったと推定される時間や、モータの応答遅れ時間とすればよい。なお、ここでいう積分制御は、Ｉ制御に限定されない。積分制御を含んでいれば良いので、ＰＩＤ制御やＰＩ制御であっても良い。
【００５１】
巻取り装置においては被圧延材１の復元力、運動量、自重等の様々な要因によりピンチロール２にかかる荷重が異なる。軽荷重側がスリップ過大による擦り傷懸念、高荷重側がスリップ過小による巻きずれの発生懸念となる。これを抑制するために、上下のピンチロール２を揃速させる必要が生じる。そして、上記の積分制御を行うことで、上下のピンチロール２を揃速させて、上述のような問題を解消可能となる。
上記の積分制御を張力補償と同時に開始しても良いが、積分制御分と張力補償分とが干渉する恐れがあるため、所定の遅れ時間後に積分制御を行うようにすることが好ましい。
【符号の説明】
【００５２】
１     被圧延材
２     ピンチロール
２Ａ   上ピンチロール
２Ｂ   下ピンチロール
３     マンドレル
４     仕上圧延機
４ａ   最終スタンド
４ｂ    指定スタンド
５Ａ、５Ｂ    モータ
６     間隙調整装置
７     制御装置
８     指令値設定部
９     制御部本体
１０   ギャップ制御部
１０Ａ 電流張力換算部
１０Ｂ  第１減算部
１０Ｃ 間隙指令出力部
１１   周速度指令値補正部
２１Ａａ、２１Ａｂ   張力補償速度算出部
３０   ΔＮ算出部
３１   周速度換算部
２１Ｂａ、２１Ｂｂ   第２減算部
１２Ａ        第１モータ制御部（速度制御部）
１２Ｂ        第２モータ制御部（速度制御部）
２０   張力配分部
２０Ａ 張力分担比推定部
２０Ｂ 配分処理部
２１Ａ 第１周速度指令値補正部
２１Ｂ 第２周速度指令値補正部
ΔＮ   回転数変化分（乖離量）
ΔＲ   ラグ率
ΔＶ   周速度変化
γ     張力分担比
Ｄ１   下限均等板厚
Ｄ２   上限均等板厚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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