CN103240279B - 热连轧机的控制装置以及热连轧机的控制方法 - Google Patents

Abstract

热连轧机的控制装置具备：设置值存储单元，存储对上次轧制的钢板设置的各轧制机座的辊速、轧制载荷、压下位置；稳定值提取存储单元，提取并取入上次钢板的轧制达到稳定状态后的各轧制机座的辊速、轧制载荷、压下位置；速度指令补正单元，根据设置值存储单元和稳定值提取存储单元的内容来补正设置单元所算出的辊速；和速度指令平衡单元，在考虑轧制机座间的平衡，将针对各轧制机座的速度补正量限制在上下限内。通过适当地补正辊速，能使各轧制机座间的质量流(板厚与板速的积)恒定化，能实现钢板前端咬入下一轧制机座时动作的稳定化和钢板品质的提高。由此能高精度控制钢板前端咬入下一轧制机座时的质量流，实现咬入稳定化和钢板品质提高。

Description

热连轧机的控制装置以及热连轧机的控制方法

技术领域

本发明涉及热连轧机的控制装置及其控制方法，特别涉及适于通过精度良好地控制轧制机座间的质量流(钢板板厚与板速的积)，来使钢板前端刚咬入机座后的轧制实现稳定化，以得到良好的钢板品质的热连轧机的控制装置及其控制手法。

背景技术

在热轧的技术领域中，使用设有多个轧制机座、用多个轧制机座对高温下的钢板依次进行加工的所谓的连轧机。

在钢板的前端咬入机座时，若钢板的速度快于后级机座的辊速，则在机座间钢板会弯曲，轧制会变得不稳定。反之，若钢板的速度慢于后级机座的辊速，则在机座间钢板被拉伸，产生过大的张力，从而导致板宽和板厚缩小，使钢板品质恶化。因此，需要将各机座的辊速控制为适当的值，按照使质量流(钢板板厚与板速的积)恒定的方式来控制机座间的钢板速度。

作为顺畅地进行这样的控制的现有的手法，例如在特开2007-185703号公报中示出如下方法：根据安装于机座间的板厚计的信号和活套角、前后的机座的轧制载荷、压下位置、辊速，来算出机座间的钢板的活套套量，根据算出的活套套量来补正后面的机座的辊速。

另外，例如在特开平6-335719号公报中，公开了如下方法：为了提高补正的响应，实测或估计后级机座的出侧板厚，来补正钢板咬入后级机座前的前级机座的主机速度(工作辊速)。

专利文献

专利文献1：JP特开2007-185703号公报

专利文献2：JP特开平6-335719号公报

但是，在这些现有技术中存在以下的问题。在热轧机中通常仅在最终机座出侧具备板厚计。在专利文献1的手法中，除此之外还需要在机座间设置板厚计和其需要的布线、测量器盘等，系统会变得高价，并存在需要维护和板厚计的定期校正等的问题。另外，由于该手法仅在具备板厚计的机座间有效，在不具备板厚计的机座间，存在质量流紊乱的现有的问题。进而，即使在较多的机座间具备板厚计，从成本和保养的观点出发，存在不现实的问题。

另外，在专利文献2的手法中，存在有在实测后级机座的出侧板厚的情况下同样需要设置板厚计这样的问题。另外，在估计后级机座的出侧板厚的情况下，存在有依赖于估计误差从而控制的精度恶化的问题。

发明内容

因此，本发明提供一种热连轧机的控制装置及其控制方法，即使不在机座间设置板厚计，也能不较大依赖机座间的板厚估计精度地使钢板前端刚咬入机座后的轧制实现稳定化，能得到良好的品质的钢板。

为了达成上述目的，在本发明中构成为：热连轧机的控制装置以具备多个轧制机座的热轧机为控制对象，将用该轧制机座中具备的工作辊连续轧制的钢板的板厚、轧制机座间的钢板的张力等的控制对象的值控制成为期望的值，所述热连轧机的控制装置的特征在于，具备：设置部，其计算并输出至少各轧制机座的轧制载荷的指令值、该各轧制机座的工作辊的压下位置的指令值、和辊速的指令值，作为用于在规定的届次所轧制的钢板的控制指令；和速度指令补正部，其以由规定的轧制机座在所述规定的届次之前的任意的届次、即先前的届次所轧制的钢板的前端部被轧制时的轧制载荷、压下位置、辊速；和由所述规定的机座对所述先前的届次所轧制的钢板的所述前端部以外进行轧制时的轧制载荷、压下位置、辊速或者使用它们而得到的运算结果，来补正该设置部输出的辊速的指令值。

或者，构成为：热连轧机的控制装置以具备多个轧制机座的热轧机为控制对象，将用该轧制机座中具备的工作辊连续轧制的钢板的板厚、轧制机座间的钢板的张力等的控制对象的值控制成为期望的值，所述热连轧机的控制装置的特征在于，具备：设置部，其计算并输出至少各轧制机座的轧制载荷、该各轧制机座的工作辊的压下位置和辊速的指令值，作为用于在规定的届次所轧制的钢板的控制指令；和速度指令补正部，其以在规定的轧制机座在所述规定的届次之前任意的届次、即先前的届次所轧制的钢板的前端部被轧制时的轧制载荷、压下位置、辊速；所述先前的届次所轧制的钢板的所述前端部以外在所述规定的机座被轧制时的轧制载荷、压下位置、辊速；在最终出侧机座轧制所述先前的届次所轧制的钢板的前端部时的轧制载荷、压下位置、辊速；和在机座轧制所述先前的届次所轧制的钢板的所述前端部以外时的轧制载荷、压下位置、辊速或使用它们而得到的运算结果，来补正该设置部所输出的辊速的指令值。

或者，构成为：热连轧机的控制方法以具备多个轧制机座的热轧机为控制对象，将用该轧制机座中具备的工作辊连续轧制的钢板的板厚、轧制机座间的钢板的张力等的控制对象的值控制成为期望的值，所述热连轧机的控制方法的特征在于，计算至少各轧制机座的轧制载荷、该各轧制机座的工作辊的压下位置和辊速的指令值，作为用于在规定的届次所轧制的钢板的控制指令，以在规定的轧制机座在所述规定的届次之前的任意的届次、即先前的届次所轧制的钢板的前端部被轧制时的轧制载荷、压下位置、辊速；所述先前的届次所轧制的钢板的所述前端部以外在机座被轧制时的轧制载荷、压下位置、辊速或者使用它们而得到的运算结果，来补正该辊速的指令值，从而算出新的辊速的指令值。

发明的效果

根据本发明，在热连轧机中，由于参考例如前次所轧制钢板的稳定状态，按照机座间的质量流保持恒定的方式来控制各机座的辊速，因此，其结果，能使钢板前端的轧制稳定化，并能生产高品质的钢板。

附图说明

图1是表示本发明的热连轧机的控制装置的构成的说明图。

图2是设置单元101的处理。

图3是设计计划表102的构成。

图4是速度模式表103的构成。

图5是前端值提取单元105的处理。

图6是稳定值提取单元106的处理。

图7是前端值存储单元107、稳定值存储单元108的构成。

图8是速度指令补正单元109的处理。

图9是说明速度指令补正单元109的处理的示意图。

图10是速度指令平衡单元110的处理。

图11是说明速度指令平衡单元110的处理的示意图。

符号的说明

100热连轧机的控制装置

101设置单元

102设计计划表

103速度模式表

105前端值提取单元

106稳定值提取单元

107前端值存储单元

108稳定值存储单元

109速度指令补正单元

110速度指令平衡单元

150控制对象

151轧机

160钢板

具体实施方式

下面，使用附图来说明本发明的实施方式。

图1表示本发明的实施例。热连轧机的控制装置100例如由单一或多个计算机及其输入输出装置构成，从控制对象150接收各种信号，将控制信号输出给控制对象150。首先说明控制对象150的构成。“…单元”所记载的各功能作为单一或分散为多个的计算机的软件或输入输出电路而被进行安装。在本实施例中，控制对象150是由多个机座构成的热连轧机，在图1的示例中，轧机151成为连续配置7个轧制机座152而成的构成。在图1中，钢板从左向右移动，在前工序中由粗轧机生产出的厚度30mm程度的粗制型材161通过轧机151的各轧制机座152的轧制而依次被加工得变薄，在F7出侧最终作为1mm～10mm程度的钢板160而被排出。直接轧制粗制型材161以及钢板160意味着用工作辊153进行轧制，在本发明中，辊速意味着工作辊153的圆周速度。在本实施例中，在轧机151的最终轧制机座(F7)出侧，具备测定钢板160板厚的板厚计154。

接下来说明热连轧机的控制装置100的构成。热连轧机的控制装置100具备：设置单元101，其针对被轧制的每块钢板，从上级计算机50接收钢种类、目标板厚、目标板宽等的轧制所需要的信息，参考设计计划表102、速度模式表103来对各轧制机座152计算工作辊153的压下位置(辊间距)、工作辊153的辊圆周速度(辊速)、轧制载荷等；实际结果收集单元104，其收集轧制实际结果和对控制对象实际输出的控制指令值；前端值提取单元105，其从实际结果收集单元104所收集的数据中提取上次被轧制的钢板160的前端部的轧制数据；前端值存储单元107，其存储前端值提取单元105所提取的值；稳定值提取单元106，其提取上次的钢板160的轧制到达稳定状态后的各轧制机座152的辊速、轧制载荷、压下位置；稳定值存储单元108，其存储稳定值提取单元106所提取出的值；速度指令补正单元109，其读取前端值存储单元107和稳定值存储单元108的内容，对下次轧制的钢板，补正由设置单元101算出的辊速；速度指令平衡单元110，其读取速度指令补正单元109的输出，考虑轧制机座间的平衡将针对每个轧制机座152的速度补正量限制在上下限内；速度控制单元111，其对最终的辊速的指令进行速度控制；和压下位置控制单元112，其对设置单元101所输出的压下位置指令，使用由板厚计154测量的实际结果板厚与目标板厚之差(板厚偏差)等的信号来控制实际的压下位置。

下面，详细说明各部的动作。在图2中示出设置单元101所执行的处理。设置单元101在从上级计算机50接收到钢种类、目标板厚、目标板宽等的轧制所需要的信息后，算出针对接下来要轧制的钢板的控制指令。由于钢板前端按照设置单元101所输出的控制指令而被轧制，因此，为了使钢板咬入下游机座时的动作稳定化，需要将各机座的辊速设为不使钢板160的质量流紊乱的平衡性良好的指令。首先，在S2-1中，从设计计划表102的对应的项目中取入与在每个轧制机座152要使粗制型材161以及钢板160变得多薄对应的信息，即设计计划表。

图3中示出设计计划表102的构成例。在图3的示例中，设计计划表针对粗制型材161与钢板160的厚度差，以相对于厚度差的百分比来容纳各轧制机座152进行轧制的值，各设计计划表以轧制的钢板的钢种类、板厚、板宽来分层。例如考虑钢种类为S S400、目标板厚为2.5mm、目标板宽为900mm的35mm粗制型材161。目标板厚与2.0～3.0mm的分层相符，目标板宽与1000mm以下的分层相符。由于是将35mm粗制型材161轧制成2.5mm的钢板160，因此，针对板厚差32.5mm，在图3中，示出在F1中轧制其24％，在F2轧制16％。即，在F1中，由于下述式，即

[数式1]

32.5mm×24/100＝7.8mm

因此，表示要将35mm的粗制型材轧制成27.2mm(35mm-7.8mm)。同样地，由于下述式，即

[数式2]

32.5mm×16/100＝5.2mm

因此，在F2中，将27.2mm的板轧制成22.0mm(27.2mm-5.2mm)。对于某分层，设计计划表的各轧制机座的数值的总和为100，若反复相同的计算顺序，则F7(最终机座)的出侧板厚成为目标板厚即2.5mm。如此，设置单元101在S2-1中，根据从上级计算机50接受的下次要轧制的钢板的钢种类、板厚、板宽来检索设计计划表102的相符分层处，取入各轧制机座的轧制量。接下来，在S2-2，从速度模式表103取入速度模式，计算各轧制机座的辊速。

在图4中示出速度模式表103的构成。在每个分层，相对于钢板160的钢种类、目标板厚、目标板宽来积蓄从F7(最终轧制机座)排出钢板160的前端时的速度(初始速度)，之后的第1加速度、第2加速度、最大速度、从最大速度减速到轧制钢板160的尾端时的末期速度时的减速度、以及末期速度。设置单元101判定钢板160的钢种类、板厚、板宽，从速度模式表103中提取对应的速度模式。例如，示出在钢种类为SUS304、板厚为2.0～3.0mm、板宽为100mm以下时，将初始速度设定为650mpm，将第1减速度设定为2mpm/s，将第2加速度设定为12mpm/s，将稳定速度设定为1050mpm，将减速度设定为6mpm/s，将末期速度设定为900mpm。接下来，在S2-3估计轧制温度。粗制型材161以及钢板160的温度是将由温度计检测出的值、和考虑了热辐射、热传导等的温度预测计算组合起来进行估计的。温度估计方法由于在热力学的文献等中进行了大量的介绍，进而，关于轧制中的温度变化，例如“板轧制的理论和实际(日本钢铁协会)”的第6章(轧制中的温度变化)中进行了详细的描述，因此省略详细说明。在S2-4中，计算相当于被各轧制机座轧制的钢板的硬度的值、即变形阻力。关于变形阻力，在各种文献中进行了叙述，例如在“板轧制的理论和实际(日本钢铁协会)”的第7章(变形阻力)中进行了详细说明。作为变形阻力的代表性的计算式，使用所估计的轧制时的钢板温度T，如下述式那样地赋予(“板轧制的理论和实际”7.54式)。

[数式3]

k_f＝Kεⁿ(dε/dt)^mexp(A/T)

ε：形变，(dε/dt)：形变速度

K、n、m、A：按每个钢种类而确定的常数。

接下来，在S2-5中计算各轧制机座的辊速。在S2-2取入的速度模式是F7出侧的板速，以此为基础，如以下那样计算各轧制机座的出侧板速。首先，用数式4来计算各轧制机座的出侧板速。

[数式4]

V_si＝V_s7×h_i/h₇

V_si：第i机座的出侧板速

h_i：第i机座的出侧板厚

h₇：第7机座(最终轧制机座)的出侧板厚

接下来，使用前滑率(forward slip)，根据各轧制机座的出侧板速来算出各轧制机座的辊速。前滑率是辊速和出侧板速的比，它们有数式5的关系。

[数式5]

V_ri＝V_si/f_i

V_ri：第i机座的辊速

f_i：第1机座的前滑率

前滑率同样在“板轧制的理论和实际”的第2章(二维轧制理论)中进行了描述，例如成为如数式6那样的关系式已广为人知。

[数式6]

f＝g₁(H，h，R′，t_b，t_f，k_f)

f：前滑率

H：轧制机座的入侧板厚

h：轧制机座的出侧板厚

R′：扁平辊直径

t_b：钢板的后方张力

t_f：钢板的前方张力

k_f：变形阻力

对每个轧制机座计算数式5，求取各轧制机座的辊速。

进而在S2-6计算轧制载荷。轧制载荷也同样地在“板轧制的理论和实际”的第2章(二维轧制理论)中进行了描述。轧制载荷是变形阻力越大、入侧板厚越厚、出侧板厚越薄则越大的值，成为以数式7所示的关系式。

[数式7]

p＝g₂(H，h，R′，t_b，t_f，k_f，Q_p、Q_s)

p：轧制载荷

Q_p：喷丸(peening)效应

Q_s：压下力函数

进而，在S2-7计算工作辊153的压下位置(辊间距)。压下位置算出的基本部分用数式8的关系式来表征，为了实际提高算出精度，添加各种补正项。

[数式8]

S＝h-p/K

S：压下位置

P：轧制载荷

K：轧机弹簧常数

设置单元101与下次要轧制的钢板对应，将上述那样地计算出的辊速、压下位置，作为控制指令而输出。

图5示出前端值提取单元105的处理。在此，实际结果收集单元104周期性地或与钢板的规定长度建立对应地收集从控制对象150送来的轧制信息、钢板温度、热连轧机的控制装置100对控制对象150输出的指令值等的实际结果数据。前端值提取单元105按每个轧制机座，从这样的实际结果收集单元104的输出中取入钢板160的前端被轧制时的压下位置、轧制载荷、辊速的值。在本实施方式中，针对压下位置和轧制载荷取入实际结果值，针对辊速取入速度控制单元111所输出的设定值。在S5-1中，对各轧制机座中的钢板160的排出长度(轧制长度)是否到达规定长度进行判定。轧制长度通常包含在从控制对象150取入的信号中，使用数式5的关系，根据各轧制机座的辊速，对使用前滑率而估计出的钢板160的速度进行积分，从而算出。在本实施例中，着眼于轧制长度来进行前端部的数据的提取。在S5-1中，在判定为钢板160的排出长度未达到规定长度的情况下，反复S5-1的处理。在判定为排出长度到达规定长度的情况下，在S5-2中，从实际结果收集单元取入该轧制机座的辊速、压下位置、轧制载荷。在S5-3中，判定是否针对全部的轧制机座都结束了处理，在未结束的情况下，针对未结束处理的轧制机座反复S5-1～S5-2。在针对全部的轧制机座结束了钢板前端的辊速、压下位置、轧制载荷的取入的时间点，结束对该钢板160的前端值提取单元105的处理。

在图6示出稳定值提取单元106的处理。稳定值提取单元106从这样的实际结果收集单元104的输出中取入轧制到达稳定状态时的各轧制机座同一时刻的压下位置、轧制载荷、辊速的值。在S6-1中，对钢板160的F7排出长度(轧制长度)是否到达规定长度进行判定。轧制长度通常包含在从控制对象150取入的信号中，使用数式5的关系，根据F7的辊速，对使用前滑率而估计出钢板160的速度进行积分，从而算出。在F7的轧制长度较小时，轧制成为钢板160刚咬入后的过渡状态，轧制长度变大后，轧制稳定下来。着眼于这一点，在本实施例中着眼于轧制长度来判定轧制的稳定性，进行稳定数据的提取。在S6-1中，在判定为钢板160的F7排出长度未到达规定长度的情况下，反复S6-1的处理。在判定为F7排出长度到达规定长度的情况下，在S6-2中，从实际结果收集单元一齐取入各轧制机座的辊速、压下位置、轧制载荷。

在图7示出前端值存储单元107和稳定值存储单元108的构成。前端值存储单元107容纳前端值提取单元105与各轧制机座轧制钢板前端时对应而提取并输出的压下位置、轧制载荷、辊速的值。例如，存储F1的压下位置为30.40mm，轧制载荷为2364ton，辊速为20mpm。稳定值存储单元108容纳稳定值提取单元106与轧制到达稳定状态时对应而输出的各轧制机座压下位置、轧制载荷、辊速的值。例如，存储F1的压下位置为29.78mm，轧制载荷为2380ton，辊速为26.4mpm。

在图8示出速度指令补正单元109所执行的处理。首先，在S8-1中，从前端值存储单元107取入与各轧制机座对应的前卷材前端部的压下位置、轧制载荷、辊速。接下来，在S8-2中，从稳定值存储单元108取入与各轧制机座对应的前卷材稳定部的压下位置、轧制载荷、辊速。在S8-3中，对每个轧制机座，算出速度指令的补正值，关于算出方法，使用图9来详细进行说明。在图9以第j机座(Fj)为例，示出了钢板前端和稳定状态的轧制机座的动作。(a)是钢板前端的动作，示出刚轧制钢板前端903后的轧制载荷、压下位置、辊速分别为P_act-top、S_act-top、V_set，Fj机座出侧的板厚为h。另一方面，(b)是轧制到达稳定状态后的动作，钢板前端903位于F7(最终轧制机座)出侧，全部轧制机座进行轧制，保持平衡。示出此时的轧制载荷、压下位置、辊速分别为P_act-stab、S_act-stab、V_stab，另外，Fj机座出侧的板厚为h。此时，由于板厚与板速的积(质量流)恒定，因此，若从保持平衡的状态导出前端的应有的辊速，得到数式9。

[数式9]

V_{top_est}·(1+f_top)·(S_top+P_top/M)＝V_stab·(1+f_stab)·(S_stab+P_stab/M)

V_{top_est}：轧制钢板前端时的应有的辊速

f_top：轧制钢板前端部时的前滑率

S_top：轧制钢板前端部时的压下位置

P_top：轧制钢板前端部时的轧制载荷

M：轧机常数

V_stab：轧制钢板稳定部时的辊速

f_stab：轧制钢板稳定部时的前滑率

S_stab：轧制钢板稳定部时的压下位置

P_stab：轧制钢板稳定部时的轧制载荷

V·(1+f)与板速对应，(S+P/M)与板厚对应。

若设则

[数式10]

V_{top_est}·(S_top+P_top/M)＝V_stab·(S_stab+P_stab/M)

因此，成为

[数式11]

V_{top_est}

＝V_stab·(S_stab+P_stab/M)/(S_stab+P_stab/M+S_top-S_stab+(P_top-P_stab)/M)

＝V_stab·h/(h+S_top-S_stab+(P_top-P_stab)/M)

(S_stab-P_stab/M＝h)

同样地，关于F7(最终轧制机座)，能得到

[数式12]

V_{7top_est}＝V_7stab·h₇/(h₇+S_7top-S_7stab+(P_7top+P_7stab)/M)。

另外，由于最终轧制机座为速度控制的起点，因此，辊速在轧制中不发生变化，因此，

[数式13]

V_7stah＝V_7set。

还能将速度控制的起点设为其它的机座。各轧制机座的速度补正系数α_i是对上次轧制的钢板160设定的速度指令、与根据轧制保持平衡的状态的辊速而算出的应有的速度指令的比。应有的速度指令如下地求取：在各机座，使用轧制保持平衡的状态时的钢板厚度和钢板前端被轧制时的钢板厚度，按照质量流守恒法则，将此时的辊速换算成钢板前端的辊速。即，能用数式14来计算。成为

[数式14]

α_i＝(V_{i_top_est}/V_{i_set})·(V_{7_set}/V_{7_top_est})

＝(V_{i_act_stab}/V_{i_set})·h_i/{(h_i+S_{i_}a_{ct_top}-S_{i_act_stab}+P_{i_act_op}-P_{i_act_stab})/M_i}·{(h₇+S_{7_act_top}-S_{7_act_satb}+P_{7_act_top}-P_{7_act_stab})/M₇}/h7

V_{i_act_stab}：第i机座轧制钢板稳定部时的辊速

V_{i_set}：第i机座轧制钢板前端时的辊速设定值

h_i：第i机座的出侧板厚

S_{i_act_top}：第i机座轧制钢板前端部时的压下位置

S_{i_act_stab}：第i机座轧制钢板稳定部时的压下位置

P_{i_act_top}：第i机座轧制钢板前端部时的轧制载荷

P_{i_act_stab}：第i机座轧制钢板稳定部时的轧制载荷

M_i：第i机座的轧机常数

V_{7_act_stab}：第7机座轧制钢板稳定部时的辊速

V_{7_set}：第7机座轧制钢板前端时的辊速设定值

h₇：第7机座的出侧板厚

S_{7_act_top}：第7机座轧制钢板前端部时的压下位置

S_{7_act_sta}：第7机座轧制钢板稳定部时的压下位置

P_{7_act_top}：第7机座轧制钢板前端部时的轧制载荷

P_{7_act_stab}：第7机座轧制钢板稳定部时的轧制载荷

M₇：第7机座的轧机常数

即，根据对上次轧制的钢板的前端进行轧制时的辊速、轧制载荷、压下位置；钢板的轧制达到稳定状态后的辊速、轧制载荷、压下位置，能算出用于补正设置单元所算出的辊速的补正值。或者，为了使计算简单，还考虑如下地进行计算：

[数式15]

α_i＝(V_{i_top_est}/V_{i_set})·(V_{7_set}/V_{7_top_est})

＝(V_{i_act_stab}/V_{i_set})·h_i{(h_i+S_{i_act_top}-S_{i_act_stab}+P_{i_act_top}-P_{i_act_stab})/M_i}

在S8-3中，通过这样的计算，对每个轧制机座计算出速度指令的补正量。顺道一提，F7(最终轧制机座)的速度指令补正量α₇由于是成为速度指令的起点的轧制机座，因此为0。在S8-4中，针对全部的轧制机座来判断速度补正量的算出是否结束，若未结束，则反复S8-1～8-4的处理。若针对全部轧制机座都结束了速度补正量的算出，则结束处理。

图10示出速度指令平衡单元110进行的处理。速度指令平衡单元110取入速度指令补正单元109所输出的各轧制机座的速度指令补正量，在存在算出了超过上下限制约的补正量的轧制机座的情况下，将该补正量限制在限制范围内，并在此基础上进行使其它的轧制机座的补正量平衡的处理。在S10-1中，判定是否存在速度指令补正量超过了上下限的轧制机座。在不存在超过上下限的轧制机座的情况下，结束处理。在存在超过了上下限的轧制机座的情况下，在S10-2以后，进行将该轧制机座的速度指令补正量限制在上下限内的处理。在S10-2中，特定速度指令补正量的绝对值最大的轧制机座，用速度指令补正量的上下限值α_L除以速度指令补正量绝对值的最大值，来算出速度步骤平衡量α₀。

[数式16]

α₀＝α_L/|α_max|

α₀：速度补正平衡量

α_L：速度补正量的上下限值

α_max：速度补正量绝对值的最大值

在S10-3中，根据数式17，通过将各轧制机座的补正量与α₀相乘，来算出平衡后的补正量。

[数式17]

α_i-b＝α_α·α_i

α_i-b：平衡后的速度补正量

图11中示意性地示出了速度指令平衡单元110的处理内容。在图11中，由于平衡前的补正量1101，第1机座(F1)的速度指令补正量成为最大，第2机座(F2)的速度指令补正值也脱离了上限值。

在此，通过用上下限值即α_L除以α_max，能得到速度补正平衡量α₀。然后，用各平衡前的速度补正量(图中的白圈)除以速度补正平衡量α₀，能得到平衡后的补正量(图中的黑圈)。

压下位置控制单元反映轧制载荷的实际结果的变化或由板厚计154检测出的实际结果板厚与目标板厚的差地补正从设置单元101接受到的压下位置指令，将补正后的值输出给控制对象150。压下位置的控制被称作AGC(Automatic Gauge Control，自动规格控制)，已知Bisra AGC、Monitor AGC(监视器AGC)、Gauge Meter AGC(厚度计AGC)等各种手法。另外，若压下位置发生变化，则对于入侧钢板和出侧钢板的质量流的值发生变化，为了对其进行补偿，使压下位置发生变化的机座和从该机座观察的上游机座的辊速变化。

速度控制单元111将速度指令平衡单元110所输出的速度指令与压下位置控制单元112所输出的速度补正量相加而得到的值作为指令值，进行工作辊153的速度控制。速度控制系统由通常被称作ASR(Automatic Speed Control，自动速度控制)的比例/积分的控制系统构成。

在本实施例中，将速度指令补正量的上限和下限的值设为绝对值相同，但即使是不同的值，也能通过用α_i和上下限值的比来定义α_max，从而用相同的思路进行处理。另外，还考虑省略速度平衡单元110，速度控制单元111按照速度指令补正单元109所输出的速度指令来进行动作的构成。

另外，在本实施例中，着眼于轧制长度来进行稳定部数据的提取，但还能直接使用压下位置、轧制载荷、辊速的值，通过它们规定时间以上不发生变化来判定轧制的稳定性，作为稳定数据提取的条件。

进而，在图2中，设置单元101根据设计计划开始计算，计算轧制载荷、压下位置、辊速，但还知道根据载荷平衡来开始计算的手法，本发明在这种情况下也能适用。

另外，在本发明中，以工作辊153的圆周速度作为速度指令的补正对象，但将驱动工作辊的主机电动机的旋转速度、主机驱动器的速度指令等作为补正的对象，也能实现等效的处理。

如以上那样，前端值存储单元存储各机座对上次轧制的钢板的前端部进行轧制时的各机座的辊速、轧制载荷、压下位置的值。稳定值存储单元存储对上次轧制的钢板进行的轧制到达稳定状态时的各机座的辊速、轧制载荷、压下位置。速度指令补正单元对各机座的质量流大致恒定、轧制保持平衡的稳定状态的辊速，实施补偿来自钢板前端的压下位置和轧制载荷的变化的运算，计算要对上次轧制的钢板的前端算出的辊速。然后，输出该辊速与设置单元实际输出的辊速的比，作为速度指令补正量。速度指令平衡单元检查针对各机座的速度补正量的上下限，在某机座的速度补正量脱离了上下限时，考虑机座间的补正平衡，进行将速度补正量限制在上下限内的处理。

在下次要轧制的钢板的设置中，通过使用速度补正量来补正设置单元计算出的辊速指令值，能算出并输出使各机座的质量流成为大致恒定的速度指令。

本发明能在热连轧机的设置控制中有效地应用。

Claims (11)

1.一种热连轧机的控制装置，以具备多个轧制机座的热轧机为控制对象，将用该轧制机座中具备的工作辊连续轧制的钢板的板厚、轧制机座间的钢板的张力控制对象的值控制成为期望的值，所述热连轧机的控制装置的特征在于，具备：

设置部，其计算并输出至少各轧制机座的轧制载荷的指令值、该各轧制机座的工作辊的压下位置的指令值、和辊速的指令值，作为用于在规定的届次所轧制的钢板的控制指令；和

速度指令补正部，其以通过规定的轧制机座在所述规定的届次之前的任意的届次、即先前的届次所轧制的钢板的前端部所被轧制时的轧制载荷、压下位置、辊速；和由所述规定的轧制机座对所述先前的届次所轧制的钢板的所述前端部以外进行轧制时的轧制载荷、压下位置、辊速或者使用该轧制载荷、压下位置、辊速而得到的运算结果，来补正该设置部输出的辊速的指令值。

2.根据权利要求1所述的热连轧机的控制装置，其特征在于，

所述速度指令补正部通过利用了钢板速度与钢板厚度的积、即质量流为恒定的运算，将在规定的届次之前的任意的届次所轧制的钢板的所述前端部以外在所述规定的轧制机座稳定地被连轧时的轧制机座的辊速换算成所述轧制机座轧制前端时的轧制机座的辊速，使用所换算的所述辊速来补正该设置部输出的辊速的指令值。

3.根据权利要求1所述的热连轧机的控制装置，其特征在于，

所述速度指令补正部使用在规定的届次之前的任意的届次所轧制的钢板在轧制机座被稳定地轧制时的轧制载荷和压下位置、以及轧制机座轧制前端部时的轧制载荷和压下位置，通过利用了质量流为恒定的运算，将在所述规定的届次之前的任意的届次所轧制的钢板在轧制机座被稳定地轧制时的轧制机座的辊速换算成各轧制机座轧制前端部时的轧制机座的辊速，使用所换算的辊速来补正该设置部输出的辊速的指令值。

4.一种热连轧机的控制装置，以具备多个轧制机座的热轧机为控制对象，将用该轧制机座中具备的工作辊连续轧制的钢板的板厚、轧制机座间的钢板的张力控制对象的值控制成为期望的值，其特征在于，具备：

设置部，其计算并输出至少各轧制机座的轧制载荷、该工作辊的压下位置和辊速的指令值，作为用于在规定的届次所轧制的钢板的控制指令；和

速度指令补正部，其以通过规定的轧制机座在所述规定的届次之前任意的届次、即先前的届次所轧制的钢板的前端部被轧制时的轧制载荷、压下位置、辊速；在所述先前的届次所轧制的钢板的所述前端部以外在所述规定的轧制机座被轧制时的轧制载荷、压下位置、辊速；在最终出侧机座轧制在所述先前的届次所轧制的钢板的前端部时的轧制载荷、压下位置、辊速；和在轧制机座轧制所述先前的届次所轧制的钢板的所述前端部以外时的轧制载荷、压下位置、辊速或使用该轧制载荷、压下位置、辊速而得到的运算结果，来补正该设置部所输出的辊速的指令值。

5.根据权利要求1所述的热连轧机的控制装置，其特征在于，

所述热连轧机的控制装置具备：

实际结果收集部，其收集所述热连轧机的控制装置所输出的控制指令值以及来自所述控制对象的检测值；

前端值提取部，其从该实际结果收集部提取轧制机座对钢板轧制了规定长度时的轧制载荷、压下位置、辊速，作为前端部的值；

前端值存储部，其容纳前端值提取部所提取的各轧制机座的轧制载荷、压下位置、辊速；

稳定值提取部，其提取最终出侧机座对钢板轧制了规定长度时的各机座的轧制载荷、压下位置、辊速，作为钢板稳定部的值；和

稳定值存储部，其容纳稳定值提取部所提取的各轧制机座的轧制载荷、压下位置、辊速，

所述速度指令补正部根据使用了对应于在所述先前的届次所轧制的钢板而容纳在前端值存储部和稳定值存储部中的轧制载荷、压下位置、辊速而得到的运算结果，来补正该设置部输出的辊速的指令值。

6.根据权利要求1所述的热连轧机的控制装置，其特征在于，

所述热连轧机的控制装置还具备：速度指令平衡部，其在所述速度指令补正部输出的各轧制机座的辊速的补正值的任一个脱离了上限值或下限值时，将该轧制机座的补正值1限制在上限值或下限值来计算出补正值2，并通过对各轧制机座的补正值进行修正，使补正值1变更为补正值2的情况下所引起的各轧制机座的补正值的相对关系的变化成为最小。

7.根据权利要求1所述的热连轧机的控制装置，其特征在于，

所述热连轧机的控制装置还具备：速度指令平衡部，其在所述速度指令补正部输出的各轧制机座的辊速的补正值的任一个脱离了上限值或下限值时，将该轧制机座的补正值1限制在上限值或下限值来计算出补正值2，并通过将补正值2除以补正值1而得到的值与各轧制机座的补正值相乘，来使各轧制机座的补正值的相对变化最小化。

8.一种热连轧机的控制方法，以具备多个轧制机座的热轧机为控制对象，将用该轧制机座中具备的工作辊连续轧制的钢板的板厚、轧制机座间的钢板的张力控制对象的值控制成为期望的值，所述热连轧机的控制方法的特征在于，

计算至少各轧制机座的轧制载荷、该各轧制机座的工作辊的压下位置和辊速的指令值，作为用于在规定的届次所要轧制的钢板的控制指令，

以通过规定的轧制机座在所述规定的届次之前的任意的届次、即先前的届次所轧制的钢板的前端部被轧制时的轧制载荷、压下位置、辊速；所述先前的届次所轧制的钢板的所述前端部以外在轧制机座被轧制时的轧制载荷、压下位置、辊速或者使用该轧制载荷、压下位置、辊速而得到的运算结果，来补正该辊速的指令值，从而计算出新的辊速的指令值。

9.根据权利要求8所述的热连轧机的控制方法，其特征在于，

通过利用了钢板速度与钢板厚度的积、即质量流为恒定的运算，将在所述规定的届次之前的任意的届次、即先前的届次所轧制的钢板的所述前端部以外在轧制机座被稳定地连轧时的轧制机座的辊速换算成各轧制机座对前端部进行轧制时的轧制机座的辊速，

根据所换算的所述辊速、和针对所述先前的届次所轧制的钢板的辊速的指令值，来补正为了在该届次之后所轧制的钢板而计算出的该辊速的指令值，从而计算出新的辊速的指令值。

10.根据权利要求8所述的热连轧机的控制方法，其特征在于，

计算至少轧制机座的轧制载荷、该轧制机座的工作辊的压下位置和辊速的指令值，作为用于在所述规定的届次所轧制的钢板的控制指令，

通过利用了质量流为恒定的运算，使用在所述规定的届次之前的任意的届次、即先前的届次所轧制的钢板在各轧制机座稳定地被连轧时的轧制载荷和压下位置以及各轧制机座轧制钢板前端时的轧制载荷和压下位置，将在所述规定的届次之前的任意的届次、即先前的届次所轧制的钢板在各轧制机座稳定地被连轧时的各轧制机座的辊速换算成各轧制机座轧制前端部时的各轧制机座的辊速，

根据所换算的所述辊速、和针对所述先前的届次所轧制的钢板的辊速的指令值，来补正为了在所述规定的届次所轧制的钢板而计算出的该辊速的指令值，从而计算出新的辊速的指令值。

11.根据权利要求8所述的热连轧机的控制方法，其特征在于，

计算至少各轧制机座的轧制载荷、该各轧制机座的工作辊的压下位置和辊速的指令值，作为用于在所述规定的届次所轧制的钢板的控制指令，

取入在轧制机座轧制前次所轧制的钢板的前端部时的轧制载荷、压下位置、辊速；在所述先前的届次所轧制的钢板在各轧制机座被稳定地连轧时的轧制载荷、压下位置、辊速；在最终出侧轧制机座轧制所述先前的届次所轧制的前端部时的轧制载荷、压下位置、辊速；和在所述先前的届次所轧制的钢板在各轧制机座被稳定地连轧时的轧制载荷、压下位置、辊速，

以使用了该轧制载荷、压下位置、辊速而得到的运算结果来补正为了在所述规定的届次所轧制的钢板而计算出的该辊速的指令值，从而计算出新的辊速的指令值。