CN105598180A - 轧制控制装置和轧制控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轧制控制装置和轧制控制方法，在轧机的入侧或出侧适当地进行使被轧制材产生张力的结构的控制和轧机的轧辊间隙的控制，抑制轧机出侧板厚的振动。本发明的特征在于，基于轧制的被轧制材的板厚来控制为了进行轧机的轧制而被插入轧机的被轧制材的输送速度，并控制对被轧制材进行放卷而将其对轧机供给的卷筒的旋转和轧机的旋转中的任一者，由此控制被轧制材的输送速度。

Description

轧制控制装置和轧制控制方法

技术领域

本发明涉及轧制控制装置和轧制控制方法，更详细而言，涉及多个操作端和具有反馈的轧机的操作端和反馈的选择。

背景技术

在被轧制材的放出和卷取使用张力卷筒的轧机中，通过扭矩一定控制(电流一定控制)使张力卷筒动作。作为将张力卷筒进行扭矩一定控制的情况下的问题点可举出：如果轧机入侧、出侧的张力发生变动，则为抑制该变动而产生张力卷筒速度变动，轧机入侧板速度发生变化，因此产生出侧板厚变动。作为该对策，在以张力卷筒速度为操作端的张力控制中进行的是，使张力卷筒以速度一定控制进行动作，抑制出侧板厚变动，因此容许一定范围的张力变动(例如参照专利文献1)。

另外，在串列轧机中进行的是，在因作业状态而轧机的影响系数大幅变化的情况下，适时变更相对于控制状态量的控制操作端(例如参照专利文献2)。在串列轧机中，通常进行的是以后段机座压下为控制操作端的机座间张力控制、以前段机座速度为控制操作端的出侧板厚控制。与之相对，在专利文献2中公开的发明中，通过根据轧制状态进行以后段机座压下为控制操作端的出侧板厚控制、以前段机座速度为控制操作端的张力控制，可以最大限地得到板厚控制和张力控制的効果。

使放出侧张力卷筒和卷取侧张力卷筒以扭矩一定控制(电流一定控制)进行动作成为轧机产生出侧板厚变动的轧机入侧速度和轧机出侧速度的变动要因。这是因为，在进行了扭矩一定控制的情况下，为使张力卷筒的扭矩为一定而张力卷筒速度根据张力卷筒的惯性进行变化。其结果，根据质量流量常数定律(マスフロー一定則)而产生出侧板厚变动。

对于由轧机生产的被轧制材而言，最重要的是轧机的出侧板厚精度，轧机入侧和出侧的张力对于作业的稳定性至为重要，但如果为维持产品板厚，即使稍微变动，在轧制作业上也没有问题。在基于该考虑而公开于专利文献1的发明中，相对于从预先设定的范围的设定张力值的偏差，以使张力卷筒速度一定为优先，通过不修正所述张力偏差来抑制张力卷筒速度变动，使张力卷筒以速度一定控制进行动作。

该情况下，只要张力偏差收敛于预先设定的范围内即可，但根据轧制状态或母材条件，产生超出预先设定的范围的情况。该情况下由于张力卷筒速度会发生变更，所以轧机入侧速度发生变化，出侧板厚变动产生。

另外，也存在因轧制状态而轧机的影响系数变化，以张力卷筒速度为操作端的张力控制、以轧机的轧辊间隙为操作端的出侧板厚控制变得不稳定的情况。这样的情况下，在以现状的轧辊间隙为控制操作端的出侧板厚控制、以速度一定控制使张力卷筒进行动作的情况下的张力速度控制和使张力卷筒以扭矩一定控制进行动作的情况下的张力扭矩一定控制中，难以稳定地进行控制，产生轧机出侧板厚的振动。

与之相对，提案有基于轧制作业的时刻在规定的状态下进行轧辊间隙的张力控制，并且通过进行张力卷筒的速度控制进行板厚控制的方法(例如参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－240662号公报

专利文献2：日本特开2012－176428号公报

专利文献3：日本特开2014－11629号公报

发明内容

发明所要解决的课题

即使在专利文献3中采用技术的情况下，在张力卷筒的惯性力矩高且控制响应差的情况下，也有时张力卷筒的速度控制会不稳定，板厚控制和张力控制的精度会变差。特别是，在替换被轧制材进行新的轧制作业的情况下，卷绕于张力卷筒的被轧制材多，惯性力矩变大，控制响应容易变差。

本发明中要解决的课题是，适当地进行在轧机的轧机的入侧或出侧使被轧制材产生张力的结构的控制和轧机的轧辊间隙的控制，抑制轧机出侧板厚的振动。

用于解决课题的技术方案

本发明例如采用要求权利的范围所记载的结构。本申请包含多个解决上述课题的构成要素。列举一例，其特征在于，基于被轧制的被轧制材的板厚来控制为了进行轧机的轧制而被插入轧机的被轧制材的输送速度，并控制对被轧制材进行放卷而对轧机供给的卷筒的旋转和轧机的旋转中的任一者，由此控制被轧制材的输送速度。

发明效果

根据本发明，能够适当进行在轧机的入侧或出侧使被轧制材产生张力的结构的控制和轧机的轧辊间隙的控制，能够抑制轧机出侧板厚的振动。此外，上述以外的课题、结构和效果通过以下实施方式的说明得以明确。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的轧机和轧制控制装置的整体结构的图。

图2是表示本发明实施方式的压下板厚控制、速度板厚控制、速度张力控制和压下张力控制的内部功能的图。

图3是表示本发明实施方式的控制方法选择装置的内部功能的图。

图4是表示本发明实施方式的最佳控制方法决定装置的动作例的图。

图5是表示本发明实施方式的最佳控制方法决定装置的动作例的图。

图6是表示本发明实施方式的控制方法的数据库的图。

图7是表示本发明实施方式的控制输出选择装置的内部功能的图。

图8是表示本发明实施方式的入侧TR速度指令装置的功能的图。

图9是表示本发明实施方式的入侧TR控制装置的功能的图。

图10是表示现有技术的轧制控制装置的整体结构的图。

图11是表示轧制作业中的轧制速度和卷筒直径的时间变化的图。

图12是表示卷筒直径的变化的图。

图13是表示卷筒的速度控制的方式的图。

图14是表示现有技术的轧制现象的例子的图。

图15是表示现有技术的入侧张力轧制现象系的例子的图。

图16是表示现有技术的各参数的时间系列的例子的图。

图17是表示现有技术的单机座轧机的控制操作端与控制状态量的关系的图。

图18是表示现有技术的单机座轧制现象的例子的图。

图19是示意性表示现有技术的单机座轧机的交叉响应的图。

图20是表示单机座轧机的控制操作端和控制状态量的关系例的图。

图21是表示考虑到交叉项的操作端和控制状态量的关系性的图。

图22是表示因轧机的速度变更而产生的影响的图。

图23是表示本发明实施方式的轧制控制装置的硬件结构的图。

图24是表示本发明实施方式的控制响应的判断概念的图。

图25是表示本发明的实施方式的控制响应的判断方式的图。

具体实施方式

以下，以使用张力卷筒进行被轧制材的放卷和卷取的代表的轧机即单机座轧机为例说明本发明的详情。图10是表示单机座轧机S100的控制结构的图。单机座轧机S100具有相对于辊对即轧机1的轧制方向(图10中箭头所示)向轧机1的入侧供给并插入被轧制材u的入侧张力卷筒2(以下称作入侧TR2)，在出侧具有卷取由轧机1轧制后的被轧制材u的出侧张力卷筒3(以下称作出侧TR3)。

入侧TR2和出侧TR3分别由电动机驱动，作为用于驱动控制该电动机和电动机的装置，分别设置入侧TR控制装置5和出侧TR控制装置6。通过该结构，单机座轧机S100的轧制通过在将从入侧TR2放出的被轧制材u用轧机1轧制后，在出侧TR3卷取而进行。

因此，入侧TR2和出侧TR3的卷筒直径根据轧制作业的进行而发生变化。图11(a)、(b)是表示随着轧制从轧制开始进行而入侧TR2和出侧TR3的卷筒直径如何变化的图。在轧制开始时，入侧TR2的盘绕直径大，为图12(a)那样的状态。在轧制结束时，出侧TR3的盘绕直径大，为图12(b)那样的状态。

图13表示轧机的轧辊和卷筒的速度控制装置的概要。轧机的轧辊和卷筒和电动机经由被称作主轴的金属制的轴连接。在电动机的后端设置速度检测器，以在此检测的实际速度与速度指令一致的方式调整电流指令。其结果，通过控制电流来调整电动机的扭矩，从而实现速度控制。

电动机与轧辊或卷筒之间通过主轴连接，因此，如果提高速度控制响应，则在轧辊或卷筒和电动机之间产生振动，难以稳定地进行控制。例如，考虑以图12(b)所示的卷筒直径小的状态适当控制的方式调整速度响应的状态。该情况下，在状态发生变化，如图12(a)所示卷筒直径增大的情况下，在这样的速度响应下速度控制系统起动。

因此，需要降低速度控制响应。即，在卷筒直径大的情况下，速度控制响应与卷筒直径小的情况相比差。因此，在轧机1加减速的情况下，按照该响应对卷筒直径大的卷筒进行加减速的情况变得困难。这样，与根据轧制作业的状态变化的卷筒直径相对应是本实施方式的宗旨。

在轧机1中设置有：用于通过变更上作业轧辊Rs1与下作业轧辊Rs2之间的距离即轧辊间隙而控制被轧制材u的轧制后的板厚(产品板厚)的轧辊间隙控制装置7、和用于控制轧机1的速度(上、下作业轧辊Rs1、Rs2的周速度)的轧制速度控制装置4。在轧制时，从轧制速度设定装置10对轧制速度控制装置4输出速度指令，轧制速度控制装置4实施使轧机1的速度(上、下作业轧辊Rs1、Rs2的周速度)为一定的控制。即，轧制速度控制装置4作为轧机旋转控制部起作用。

在轧机1的入侧(图10的轧机1的左侧)、出侧(图10的轧机1的右侧)，通过对被轧制材u作用张力，稳定且高效地实施轧制。因此，计算必要的张力的是入侧张力设定装置11和出侧张力设定装置12。另外，入侧张力电流变换装置15和出侧张力电流变换装置16基于由入侧张力设定装置11和出侧张力设定装置12计算出的入侧和出侧张力设定值，为将入侧和出侧的设定张力施加于被轧制材u而求出用于得到入侧TR2和出侧TR3各自的电动机所需的电动机扭矩的电流值，并将各电流值赋予入侧TR控制装置5和出侧TR控制装置6。

在入侧TR控制装置5和出侧TR控制装置6中，分别以成为所赋予的电流的方式控制电动机的电流，且通过赋予入侧TR2和出侧TR3的各电动机扭矩对被轧制材u赋予规定的张力。入侧张力电流变换装置15、出侧张力电流变换装置16基于TR(张力卷筒)机械系统和TR(张力卷筒)控制装置的模型来运算作为张力设定值的电流设定值(电动机扭矩设定值)。

但是，该控制模型由于含有误差，所以使用由设于轧机1的入侧和出侧的入侧张力计8和出侧张力计9测定的实际张力并通过入侧张力控制13和出侧张力控制14对张力设定值施加修正，并赋予入侧张力电流变换装置15、出侧张力电流变换装置16。由此，入侧张力电流变换装置15、出侧张力电流变换装置16变更对入侧TR控制装置5和出侧TR控制装置6设定的电流值。

另外，由于被轧制材u的板厚在产品品质上是重要的，所以被实施板厚控制。具体而言，出侧板厚控制装置18通过基于由出侧板厚计17检测到的实际板厚控制轧辊间隙控制装置7，控制轧机1的轧辊之间的间隔即轧辊间隙，控制轧机1的出侧(图10的轧机1的右侧)的板厚。

在单机座轧机中，用于卷取和放出的出侧TR3和入侧TR2通过以各电动机产生的扭矩为一定的扭矩一定控制而被控制。具体而言，通过基于由入侧张力计8、出侧张力计9检测到的实际张力修正电动机电流指令，进行用于使作用于被轧制材u的张力为一定的控制。此外，入侧TR2和出侧TR3各自的电动机的电动机扭矩由于通过电动机电流得到，所以也有时将扭矩一定控制作为电流一定控制。

在通过扭矩一定控制进行TR(张力卷筒)控制的情况下，有与适用于轧机的板厚控制相干涉而出侧板厚精度恶化的问题。就对出侧板厚的影响而言，入侧张力比出侧张力大，所以以下说明轧机1和入侧TR2的问题点。

图14是表示单机座轧机S100的入侧TR2与轧机1之间的轧制现象的概念图。如图14所示，在入侧TR2，通过对入侧TR控制装置5的输出即电动机扭矩22与根据入侧张力24(Tb)和机械条件(卷筒直径D和卷筒齿轮比Gr)决定的张力扭矩25之和、即电动机扭矩22与张力扭矩25之和进行积分，决定入侧TR(张力卷筒)速度20。此外，J是入侧TR2的惯性力矩(kg·m²)。在此，电动机扭矩22由于为向入侧TR的旋转方向的相反侧的扭矩，所以为负的值，张力扭矩25由于为作用于入侧TR的旋转方向的力，所以为正的值。

在轧机1中，通过对图示轧辊间隙变更量23(＝ΔS)的规定的系数(M/(M+Q))进行积算所得的值、和对图示轧机1的入侧张力24的规定的系数进行积算所得的值，决定出侧板厚26，并根据该决定的出侧板厚26，按照质量流量常数定律决定轧机入侧速度21。而且，轧机入侧速度21和入侧TR速度20的差进行积分所得的值为入侧张力24。此外，图11中，M为轧制常数M(kN/m)，Q为塑性常数Q(kN/m)，为入侧张力Tb的变动带来的轧制负荷P(kN)的变动对出侧板厚的影响系数(kb)。

作为轧机1的基本法则，有质量流量常数定律。这通过轧机1的入侧(图10所示的轧机1左侧)和轧机1的出侧(图10所示的轧机1右侧)的被轧制材u连续而由以下的式(1)表示。

H·Ve＝h·Vo…(1)

H：轧机1的入侧板厚

h：轧机1的出侧板厚

Ve：轧机1的入侧板速

Vo：轧机1的出侧板速

根据质量流量常数定律的式(1)，在入侧板厚一定的情况下，如果入侧板速变动，则意味着出侧板厚变动。在单机座轧机(图10所示的一个轧机1)的情况下，入侧板速为入侧TR速度。入侧TR2以张力扭矩25与电动机扭矩22一致的方式使入侧TR速度20变化，但该变化通过入侧TR2的惯性和轧机1和轧制现象进行，不是抑制入侧速度20的变化的控制装置。

因此，轧机1中，在为了通过板厚控制使出侧板厚(轧机1的出侧的被轧制材u的板厚)为一定而操作轧辊间隙变更量23的ΔS时，与其相对应，轧机入侧速度21(轧机1的入侧的被轧制材u的速度)变化，产生入侧张力24的偏差ΔTb。为抑制该偏差，入侧TR速度20变动，因该变动发生出侧板厚变动。通过入侧TR2进行的入侧张力抑制系统27有时因轧制条件而时间常数大，有时成为具有大的波动的出侧板厚变动的原因。

入侧张力24也通过轧制现象来抑制。如果入侧张力24变动，则轧机1的轧制负荷P变化，随之轧机入侧速度21变动。因该入侧张力轧制现象系统28，入侧张力24也发生变动。入侧张力轧制现象系统28的响应与入侧张力抑制系统27相比非常快，所以图14的入侧轧制现象能够如图15那样变换。

根据图15可知，轧机1的轧辊间隙变更量23(＝ΔS)在同相位下作为入侧张力24的偏差ΔTb表示，对其在入侧TR2进行积分的状态下，入侧TR速度20变化。因此，轧辊间隙变更量23(＝ΔS)和入侧张力24的偏差ΔTb、入侧TR速度20的变化和出侧板厚的变化成为图13所示的关系。图16是表示轧辊间隙变更量23、入侧张力24(Tb)、入侧TR速度20和出侧板厚的关系的图。

如图16所示，如果轧辊间隙变更量23发生变化，则轧机1的入侧速度发生变化，入侧张力24变化。伴随入侧张力24的变化，入侧TR2进行扭矩一定控制，因此，通过入侧TR的惯性的动作，入侧TR速度20发生变化。如果入侧TR速度20发生变动，则因上述式(1)中所示的质量流量常数定律而发生出侧板厚变动。如果发生出侧板厚变动，则出侧板厚控制装置18为使出侧板厚一定而操作轧辊间隙变更量23。如果继续这些一连串的动作，则如图16所示，出侧板厚振动。

此外，实际上由于出侧板厚计17设于离开轧机1的场所，所以直至出侧板厚控制装置18所使用的出侧板厚的检测为止存在延迟时间，但对于出侧板厚的振动周期而言，延迟时间充分短的情况可以忽视。

为防止这样的出侧板厚的振动，进行将张力卷筒与轧机之间的张力维持在所希望的值的控制，另一方面，具备以相对于从预先设定的范围的张力设定值的偏差使张力卷筒速度一定为优先，不修正张力偏差，由此抑制张力卷筒速度的变动的张力速度控制装置42。但是，该方法中，产生通过抑制张力卷筒速度的变更，不能抑制轧机出侧板厚变动的情况。

轧机中，存在轧辊间隙和被轧制材的输送速度这两个控制操作端、与轧机的出侧板厚和轧机的入侧(或出侧)张力这两个控制状态量。在操作两个控制操作端的情况下，对两个控制状态量分别带来影响，控制状态量发生变化。图17是对于单机座轧机的情况表示的这样的控制操作端和控制状态量的关系图。单机座轧机的轧制现象如图18所示，但概念叙述其的是图17。

在单机座轧机1的情况下，控制操作端为轧辊间隙变更量23、作为被轧制材的输送速度的入侧TR速度20。另外，控制状态量为轧机的出侧板厚26、入侧张力24。在变更了轧辊间隙变更量23的情况下，产生基于(轧辊间隙→出侧板厚)影响系数503的出侧板厚26的变化、基于(轧辊间隙→入侧张力)影响系数501的入侧张力24的变化。另外，在变更了入侧TR速度20的情况下，产生基于(入侧TR速度→入侧张力)影响系数502的入侧张力24的变化、基于(入侧TR速度→出侧板厚)影响系数504的出侧板厚26的变化。

在单机座轧机1中，如图10所示，对于轧机出侧板厚26，出侧板厚控制装置18通过变更轧辊间隙23来进行控制。另外，关于入侧张力24，如图14所示，入侧张力抑制系统27通过变更入侧TR速度20来进行控制。

在(轧辊间隙→出侧板厚)影响系数503和(入侧TR速度→入侧张力)影响系数502与(轧辊间隙→入侧张力)影响系数501和(入侧TR速度→出侧板厚)影响系数504相比足够大的情况下，在该控制结构上没有问题，但如公知例2所示，如果(轧辊间隙→出侧板厚)影响系数503和(入侧TR速度→入侧张力)影响系数502比(轧辊间隙→入侧张力)影响系数501和(入侧TR速度→出侧板厚)影响系数504小，则产生不能稳定地进行控制的问题。

如果为这样的状态，则即使板厚控制装置18为控制出侧板厚26而操作轧辊间隙23，入侧张力24也大幅变动，如果为控制该变动而入侧张力抑制系统27变更入侧TR速度20，则由此出侧板厚26大幅变动。如果出侧板厚发生变化，则板厚控制装置18操作轧辊间隙23，因此，作为结果，产生出侧板厚26、入侧张力24、入侧TR速度20、轧辊间隙23以相同的周期振动的状态。

单机座轧机的入侧轧制现象如图15所示。图19表示取出入侧TR2的入侧张力抑制系统27，以入侧TR速度20和轧辊间隙变更量23为控制操作端，以出侧板厚26和入侧张力24为控制状态量生成的、与图17相同的框图。与从图14变换为图15的情况相同，将入侧张力轧制现象系统28一并设为入侧张力影响系数101。图15中，与入侧TR2的入侧张力抑制系统27相比，将因响应时间非常短而省略的1次延迟时间常数Tr在图15中保留。根据图19，与图17中的影响系数501、502、503、504相对应，得到图20的111、112、113、114。

在此，Ve是入侧TR速度20，h是轧机的出侧板厚26，因此，可知，如果出侧板厚26薄，入侧TR速度20加速，则(入侧TR速度→出侧板厚)影响系数114和(入侧TR速度→入侧张力)影响系数112减小。另外，入侧张力影响系数101中所含的1次延迟时间常数Tr减小。因此，(轧辊间隙→出侧板厚)影响系数113减小。另外，(轧辊间隙→入侧张力)影响系数111的响应加速。即，如果出侧板厚26薄，入侧TR速度20加速，则在进行轧辊间隙23操作时，轧机的出侧板厚26不易发生变化，入侧张力容易发生变化。即，(轧辊间隙→入侧张力)影响系数111比(轧辊间隙→出侧板厚)影响系数113大。另外，在进行入侧TR速度20操作时，入侧张力24和出侧板厚26同样不易发生变化。

关于入侧张力，包含轧制现象项kb。kb也按照轧制速度和出侧板厚发生变化，如果kb增大，则(入侧TR速度→入侧张力)影响系数112相较于(入侧TR速度→出侧板厚)影响系数114减小。

如上可知，存在通过出侧板厚26薄，入侧TR速度20加速，从而(轧辊间隙→出侧板厚)影响系数113相较于(轧辊间隙→入侧张力)影响系数111减小，(入侧TR速度→入侧张力)影响系数112相较于(入侧TR速度→出侧板厚)影响系数114减小的情况。这样的情况下，如果如图11所示由板厚控制装置18控制出侧板厚26，由入侧张力抑制系统27控制入侧张力24，则交叉项的影响大，所以不能稳定地进行控制。

在这样的情况下，如图21所示，通过应用以入侧TR速度20控制出侧板厚26的速度板厚控制装置50和以轧辊间隙23控制入侧张力24的压下张力控制51，能够稳定地控制出侧板厚26和入侧张力24。为实现以上所述，需要将目前通过扭矩一定控制(电流一定控制)运转的入侧TR2变更为速度一定控制下的运转。

即使在入侧张力抑制系统27的响应恶化的情况下，也需要以速度一定控制使入侧TR2运转。图15中的入侧张力抑制系统27通过等效变换而成为时间常数Tq的1次延迟系统。在此，Tq与入侧TR速度20成正比，与轧机的出侧板厚26成反比，与轧制现象项kb成正比。因此，如果轧制现象项kb增大，则入侧张力抑制系统27的时间常数Tq增大，入侧张力抑制系统27的响应恶化。另外，该情况下，图17中的(轧辊间隙→入侧张力)影响系数111不增大，因此，认为通过现有的轧辊间隙23的板厚控制和入侧张力抑制系统27的张力控制可以稳定地进行控制。

在此，在通过以速度一定控制使入侧TR2运转，变更入侧速度而进行板厚控制或张力控制的情况下，产生以下的问题。入侧TR2在轧制开始时，由于如图11所示具有大的盘绕直径，所以惯性力矩增大。因此，入侧TR2的速度响应比轧机1的速度响应差。作为轧机的入出侧的板速度和板厚，上述的式(1)所示的质量流量常数定律成立。

通过入侧TR2的速度使轧机1的入侧板速Ve变化，由此，能够控制轧机1的出侧板厚h，但同样，通过使轧机1的轧辊速度Vr变化，也能够控制出侧板厚h。如果基于该原理重写上述式(1)，则以下的式(2)成立。在此，b表示被轧制材的后退率，f表示被轧制材的前进率。

H·Ve＝H·Vr·(1+b)＝h·Vo＝h·Vr·(1+f)…(2)

另一方面，轧机1的入侧张力Tb由以下的式(3)表示，轧机1的出侧张力Tf由以下的式(4)表示。在此，将入侧TR2的速度设为Vetr，将出侧TR3的速度设为Vdtr。

Tb＝Gb·∫(Vr·(1+b)－Vetr)dt…(3)

Tf＝Gf·∫(Vdtr－Vr·(1+f))dt…(4)

而且，为使入侧张力Tb和出侧张力Tf一定，对于Vetr和Vdtr而言分别需要以下的式(5)、(6)成立。

Vetr＝Vr·(1+b)…(5)

Vdtr＝Vr·(1+f)…(6)

即，如果使入侧TR2的速度Vetr变化，则入侧张力Tb发生变动，能够使轧机1的轧辊间隙变化，变更后退率b，通过变更入侧板速度Ve＝Vr·(1+b)，能够使质量流量常数定律成立。

图22是表示因轧机1的速度的变更而产生的影响的图。在使作为入侧速度的入侧TR2的速度Vetr变化了ΔVetr的情况下，质量流量常数定律为以下的式(7)。

H·(Vetr+ΔVetr)＝(h+Δh)·Vo…(7)

其结果，出侧板厚的变化率通过以下的式(8)表示。

ΔVetr/Vetr＝Δh/h…(8)

如果使轧机1的轧辊速度Vr变化ΔVr，则根据质量流量常数定律，以下的式(9)成立。

H·(Vr+ΔVr)·(1+b+Δb)

＝(h+Δh)·(Vr+ΔVr·)·(1+f)…(9)

在此，如果使入侧TR2的速度Ve不变，则以下的式(10)成立。

Ve＝(Vr+ΔVr)·(1+b+Δb)＝Vr·(1+b)…(10)

而且，如果前进率f微小而无视，则根据上述式(9)、(10)，以下的式(11)成立。

Δb＝－(ΔVr·(1+b))/(Vr+ΔVr)…(11)

而且，根据上述式(9)和质量流量常数定律的原式，以下的式(12)成立，基于该式和上述式(11)，以下的式(13)的关系成立。

H·(Vr+ΔVr)·Δb

＝Δh·(Vr+ΔVr·)·(1+f)…(12)

ΔVr/(Vr+ΔVr)＝－Δh/h…(13)

而且，如果Δh微小，则以下的式(14)成立。

$\frac{\mathrm{\Δ}Vr}{Vr}=\frac{-\frac{\mathrm{\Δ}h}{h}}{1+\frac{\mathrm{\Δ}h}{h}}=-\frac{\mathrm{\Δ}k}{h+\mathrm{\Δ}h}\≅-\frac{\mathrm{\Δ}h}{h}\mathrm{...}\left(14\right)$

因此，在将入侧TR2的速度设为一定后，通过变更轧辊速度Vr，如上述式(14)所示可以变更轧机1的出侧板厚。

轧机1的轧辊速度Vr由于如图19所示对轧机1的轧制现象有影响，所以对于轧机1的出侧板厚h和入侧张力Tb，以与入侧TR2的速度Vetr相反的符号给予影响。该情况下的影响系数如图20所示，由轧机轧辊速度影响出侧板厚1141，由轧机轧辊速度影响入侧张力1121。

通过使轧机1的轧辊速度变化，与使入侧TR速度变化的情况相同，可以使轧机1的出侧板厚或轧机1的入侧张力变化。即，可以通过使轧机1的轧辊速度变化的控制来代替使入侧TR2的速度变化的控制。

因此，由于入侧TR2的卷筒直径大，所以在惯性力矩大且速度响应性差的情况下，通过操作轧机1的轧辊速度，可以提高速度响应性。该情况下，从使轧机1的出侧张力为一定的观点出发，需要使出侧TR3的速度根据轧机1的速度变更量而变化。

该情况下，就入侧TR2的盘绕直径大而言，由于如图12(a)所示出侧TR3的盘绕直径小且惯性力矩也小，所以与操作入侧TR2的速度的情况相比，也可以提高速度响应性。

如上，即使在入侧TR2的卷筒直径大的情况下，通过按照入侧TR的加减速控制轧机1的轧辊速度和出侧TR3的卷筒速度，能够解决入侧TR2的卷筒直径大、响应性差的情况下的问题。其结果，可以防止基于质量流量常数定律的出侧板厚变动。

在轧制设备中，将多种多样的材质的被轧制材轧制成多种多样的板厚，另外轧制速度也是多种多样的。因此，根据轧制状态，产生能够稳定地实施出侧板厚和入侧张力控制的以下的3种情况。

A)操作轧辊间隙的板厚控制和以扭矩一定控制进行运转的入侧TR的入侧张力抑制系统的张力控制。

B)操作轧辊间隙的板厚控制和操作以速度一定控制进行运转的入侧TR的速度的速度张力控制。

C)操作轧辊间隙的压下张力控制和操作以速度一定控制进行运转的入侧TR的速度的速度板厚控制。

而且，在操作以速度一定控制进行运转的入侧TR的速度的上述B)或C)的情况下，如上述，通过不操作入侧TR2而操作轧机1的速度，可以提高控制响应，提高板厚精度。即，上述B)、C)的方式产生以下的2种变形方式。他们合计切换5种控制方法来使用。

B’)操作轧辊间隙的板厚控制和操作以速度一定控制进行运转的轧机的速度的速度张力控制。

C’)操作轧辊间隙的压下张力控制和操作以速度一定控制进行运转的轧机的速度的速度板厚控制。

为稳定地实施轧机的板厚控制和张力控制，需要根据轧制状态切换上述3种控制来使用。图1表示用于实现上述的、本实施方式的单机座轧机的控制结构。使用由出侧板厚计17检测到的出侧板厚偏差Δh，通过压下板厚控制61生成对轧辊间隙的操作指令ΔΔS_AGC，且通过速度板厚控制62生成对入侧TR速度的操作指令ΔΔV_ETRAGC和对轧机1的操作指令值即ΔΔV_MILLAGC。另外，使用由入侧张力计8测定到的入侧实际张力和由入侧张力设定装置11设定的入侧张力设定的偏差(入侧张力偏差)ΔTb，通过速度张力控制63生成对入侧TR速度的操作指令ΔΔV_ETRAGC和对轧机1的操作指令值即ΔΔV_MILLATR，且通过压下张力控制64生成对轧辊间隙的操作指令ΔΔS_ATR。

另外，在入侧TR2以扭矩一定控制进行运转的情况下，将在入侧张力设定装置11的入侧张力设定值上加上来自通过入侧实际张力与入侧张力设定值的偏差来操作入侧张力设定值的入侧张力控制13的控制输出，所得的值利用入侧张力电流变换装置15变换成对入侧TR2的电流指令，并生成对入侧TR控制装置66的电流指令。

控制方法选择装置70如果根据轧制状态应用上述的A)、B)、C)和B’)、C’)的任一种控制方法，则选择最可能降低出侧板厚变动、入侧张力变动，且基于选择结果对轧辊间隙控制装置7输出轧辊间隙操作指令。在操作入侧TR速度的情况下，向入侧TR速度指令装置65输出速度操作指令。在入侧TR速度指令装置65中，根据由基准速度设定装置19输出的入侧TR基准速度和来自控制方法选择装置70的入侧TR速度变更量生成入侧TR速度指令，且将其向入侧TR控制装置66输出。

在操作轧机1的轧辊速度的情况下，控制方法选择装置70向轧机速度指令装置81输出速度操作指令。轧机速度指令装置81根据从基准速度设定装置19输出的轧机基准速度和来自控制方法选择装置70的轧机速度变更量生成轧机速度指令，且将其向轧制速度控制装置4输出。

在入侧TR控制装置66中，具有根据电流指令进行扭矩一定控制(电流一定控制)的运转模式和根据速度指令进行速度一定控制的运转模式，根据来自控制方法选择装置70的指令进行切换运转。即，入侧TR控制装置66作为卷筒旋转控制部起作用。

图2表示压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64的框图的一例。这些是各控制结构的一例，也可以使用其以外的方法构成控制系统。例如，在图2的例中，各控制系统为积分控制(I控制)，但也可以设为比例积分(PI控制)或微分比例积分控制(PID控制)。

压下板厚控制61由以出侧实际板厚h_fb和出侧板厚设定值h_ref的差即出侧板厚偏差Δh＝h_fb－h_ref为输入，对在所输入的出侧板厚偏差上加上调整增益和从出侧板厚偏差向轧辊间隙的变换增益的值进行积分的积分控制(I控制)构成。取积分后的输出与上次值的偏差作为控制输出ΔΔS_AGC。另外，速度板厚控制62由以出侧板厚偏差Δh为输入，对在所输入的出侧板厚偏差上加上调整增益和从出侧板厚偏差向入侧TR或轧机1的轧制速度的变换增益所得的值进行积分的积分控制(I控制)构成。取积分后的输出和上次值的偏差，以以下的式(15)或(16)为控制输出。

$\mathrm{\Δ}{\left(\frac{\mathrm{\Δ}V}{V}\right)}_{ETRAGC}\mathrm{...}\left(15\right)$

$\mathrm{\Δ}{\left(\frac{\mathrm{\Δ}V}{V}\right)}_{MILLAGC}\mathrm{...}\left(16\right)$

在此，M为轧机的轧制常数，Q为被轧制材的塑性常数。另外，速度板厚控制的指令作为对设定速度的速度变更比率输出。

压下张力控制64由以入侧实际张力T_bfbb与入侧张力设定值T_bref的差即入侧张力偏差ΔTb＝T_bfbb－T_bref为输入，对在所输入的入侧张力偏差ΔTb上加上调整增益和从入侧张力偏差ΔTb向轧辊间隙的变换增益所得的值进行积分的积分控制(I控制)构成。取积分后的输出和上次值的偏差作为控制输出ΔΔS_ATR。

另外，速度张力控制63由以入侧张力偏差ΔTb为输入，对在所输入的入侧张力偏差ΔTb上加上调整增益和从入侧张力偏差ΔTb向入侧TR或轧机1的轧制速度的变换增益所得的值进行积分的积分控制(I控制)构成。取积分后的输出和上次值的偏差，以以下的式(17)或(18)为控制输出。

$\mathrm{\Δ}{\left(\frac{\mathrm{\Δ}V}{V}\right)}_{ETRATR}\mathrm{...}\left(17\right)$

$\mathrm{\Δ}{\left(\frac{\mathrm{\Δ}V}{V}\right)}_{MILLATR}\mathrm{...}\left(18\right)$

图3表示控制方法选择装置70的概要。控制方法选择装置70由最佳控制方法决定装置71和控制输出选择装置72构成。通过最佳控制方法决定装置71决定使用上述的A)、B)、C)和B’)、C’)中的哪一种控制方法进行控制，在控制输出选择装置72中，选择使用上述压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64中的任一种输出，对轧辊间隙控制装置7和入侧TR速度指令装置65、入侧TR控制装置66和轧机速度指令装置81输出控制指令。即，最佳控制方法决定装置71作为控制方式决定部起作用。

图4表示最佳控制方法决定装置71的动作概要。在此，在(轧辊间隙→入侧张力)影响系数111大的情况下，使用控制方法C)进行压下的张力控制、卷筒速度的板厚控制，在入侧张力抑制系统27的张力修正时间常数大的情况下，通过控制方法B)进行压下的板厚控制和操作TR速度的入侧张力控制。在其以外的情况下，选择目前实施的控制方法A)。

另外，在入侧TR2的卷筒直径大，相较于轧机1速度控制响应差的情况下，张力控制和板厚控制选择操作轧机速度的控制方法B’)或控制方法C’)。在此，使用入侧TR2和轧机1的哪种速度，例如在包含入侧TR2的盘绕的惯性力矩为轧机1的速度控制系统的惯性力矩的X倍(例如2倍)的情况下，只要预先决定操作轧机1的速度即可。关于X倍的设定，在实际的轧制作业时根据出侧板厚偏差的状况决定。

包含入侧TR2的盘绕的惯性力矩可以根据包含入侧TR2的盘绕的卷筒直径求出。而且，入侧TR2的卷筒直径随着入侧TR2旋转放出被轧制材而减小。与轧制作业的进行相对应的入侧TR2的卷筒直径例如可基于使入侧TR2旋转的电动机的旋转速度和被轧制材的厚度计算。

与之相对，轧机1的速度控制系统的惯性力矩不变。因此，控制方法选择装置70根据轧制作业的进行而实时计算入侧TR2的卷筒直径，进而根据该计算结果实时计算包含入侧TR2的盘绕的惯性力矩。将这样算出的包含入侧TR2的盘绕的惯性力矩与基于轧机1的速度控制系的惯性力矩决定的阈值进行比较。该比较的结果是，如果包含入侧TR2的盘绕的惯性力矩为阈值以上，则控制轧机1的速度，如果低于阈值，则控制入侧TR2的速度。

此外，作为求入侧TR2的卷筒直径的方法，如上述，除基于电动机的旋转量和被轧制材的厚度求取的方式外，还可以通过对实时拍摄实际的入侧TR2的图像进行处理来求得图像中的入侧TR2的卷筒直径。

另外，对惯性力矩的计算结果最重要的是如上述的卷筒直径。因此，也可以不求惯性力矩并将其阈值进行比较，而对卷筒直径设置阈值并将入侧TR2的卷筒直径和规定的阈值进行比较。

选择5个控制方法的哪一方法如下决定。由于考虑最佳控制方法根据被轧制材的钢种、出侧板厚和轧制速度而变化，所以如果钢种或出侧板厚变化，则将轧制速度分为低速、中速、高速的3阶段程度，如果在轧制中为适合的轧制速度，则使轧辊间隙阶段性变化，并调查入侧张力和出侧板厚的变化。该情况下，轧辊间隙变更量如果以对被轧制材的产品品质不带来影响的大小变化，则也可以在产品材料的轧制中实施。另外，在使轧辊间隙阶段性变化的情况下，选择上述的控制方法A)。

此外，在本实施方式中，如图4所示，使轧制速度按低速、中速、高速的顺序阶段性变化。这是为选择上述的3个控制方法的哪一个而执行的。但是，在实际上开始轧制作业的情况下，也如图4所示使轧制速度阶段性上升。因此，图4所示的操作可以与通常的轧制作业一并实施，可以不降低生产性而实施。

测定使轧辊间隙阶段性变化之后的入侧张力变动量、出侧板厚变动量，判断(轧辊间隙→入侧张力)影响系数114和(轧辊间隙→出侧板厚)影响系数112的哪一个大。另外，入侧张力抑制系统27的响应时间根据使轧辊间隙阶段性动作的情况下的入侧张力变化进行判断。

例如，如图4所示，根据轧制速度决定低速、中速、高速的区域。该决定方法也可以将直至最高速度为止3等分，且根据其它适当的基准进行分割。如果轧制速度进入这些区域，则在轧辊间隙施加阶段性的外扰。通过施加阶段性外扰，入侧张力和出侧板厚发生变动。

其次，如图5所示，根据实际的入侧张力和出侧板厚偏差，求参数dTb、dh、Tbr。这些参数能够根据实际值的时间方向的变动状况通过信号处理求出。根据求得的参数dTb、dh、Tbr的大小关系和入侧TR2的惯性力矩与轧机1的惯性力矩的大小关系来选择控制方法A)、控制方法B)、控制方法C)、控制方法B’)、控制方法C’)。

在分别选择控制方法A)、控制方法B)、控制方法C)时，如图5所示，在基于上述的参数dTb、dh、Tbr算出的值和规定的阈值的比较中进行判断。例如，在通过(dh/href)/(dTb/Tbref)算出的值为规定的阈值即控制方法C)选择值以下的情况下，接着，通过将入侧TR2的惯性力矩和轧机1的惯性力矩的系数X相乘的比较，选择控制方法C)、控制方法C’)的任一种方法。

另外，在Tbr为规定的阈值即控制方法B)选择值以上的情况下，接着，通过入侧TR2的惯性力矩和轧机1的惯性力矩的比较，选择控制方法B)、控制方法B’)的任一种。关于控制方法C)选择值、控制方法B)选择值和系数X，可通过过去的实际值和轧机的模拟等预先求得并设定。

如果对低速、中速、高速的阶段性变更1.、阶段性变更2.、阶段性变更3.进行该最佳控制方法选择处理，则在图4所示的情况下，成为对于低速选择控制方法A)作为最佳控制方法、对于中速选择控制方法B)或控制方法B’)作为最佳控制方法、对于高速选择控制方法C)或控制方法C’)作为最佳控制方法的结果。

控制方法选择装置70执行这种最佳控制方法决定步骤，并将控制方法切换为求出的最佳控制方法。该情况下，在控制方法A)和控制方法B)或控制方法B’)和控制方法C)或控制方法C’)中，由于入侧TR的控制方法不同，所以也有时在轧制作业中不能进行切换。该情况下，只要通过控制方法A)继续轧制作业，且在下一次同一钢种、同一板幅的被轧制材到来的情况下切换控制方法即可。求得的最佳控制方法被记录于以被轧制材的钢种、出侧板厚和轧制速度为检索条件的数据库中，在轧制下一次同种的被轧制材的情况下，根据记录于数据库中的最佳控制方法进行控制。

图6表示数据库的记录例。有时根据轧制设备，在轧制作业中不能切换控制方法A)和控制方法B)或控制方法B’)和控制方法C)或控制方法C’)的情况，但也可以代替控制方法A)而使用控制方法B)或控制方法B’)。据此，在低速下控制方法A)为最佳但在高速下控制方法C)或控制方法C’)为最佳的被轧制材的情况下，通过在低速下选择控制方法B)或控制方法B’)，在高速下选择控制方法C)或控制方法C’)，可以在整个速度区间进行稳定且高精度的轧制。

此外，以上叙述的方法为最佳控制方法的决定顺序的一例，也可以使用其它方法。例如，也可以根据实际轧制，使用轧制现象模型在数值上求图20所示的影响系数，根据其大小关系选择最佳控制方法。

图7表示控制输出选择装置72的动作概要。在控制输出选择装置72中，以来自压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64的输出、来自最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果为输入，向轧辊间隙控制装置7、入侧TR速度指令装置65、入侧TR控制装置66和轧机速度指令装置81输出控制指令。

如图7所示，在控制输出选择装置72中，将来自压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64的输出分别输入增益控制器73、74、75、76、77、78。增益控制器73～78为对压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64各自的输出施加增益而输出的信号调整部。增益控制器73～78的增益基于来自最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果进行调整。

在选择控制方法A)的情况下，对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理并向轧辊间隙控制装置7输出。另外，对于入侧TR控制装置66输出扭矩一定控制模式选择。因此，根据最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果，以将增益控制器74～78的增益设定为零，并且调整增益控制器73的增益，且通过积分处理部82对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理的方式进行设定。另外，根据最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果，对于入侧TR控制装置66输出扭矩一定控制模式选择。该情况下，入侧TR控制装置66作为张力卷筒扭矩控制部起作用。

在选择控制方法B)的情况下，对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理并向轧辊间隙控制装置7输出，同时对来自速度张力控制63的输出进行积分处理并向入侧TR速度指令装置65或轧机速度指令装置81输出。因此，根据最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果，以将增益控制器74、75、77的增益设定为零，同时调整增益控制器73、76、78的增益，通过积分处理部82对来自压下板厚控制61的输出进行积分处理，同时通过积分处理部83或84对来自速度张力控制63的输出进行积分处理的方式进行设定。

在选择控制方法C)的情况下，对来自速度板厚控制62的输出进行积分处理并向入侧TR速度指令装置65或轧机速度指令装置81输出，同时对来自压下张力控制64的输出进行积分处理并向轧辊间隙控制装置7输出。因此，根据最佳控制方法决定装置71的控制方法选择结果，以将增益控制器73、76、78的增益设定为零，同时调整增益控制器74、75、77的增益，通过积分处理部82对来自压下张力控制64的输出进行积分处理，同时通过积分处理部83或84对来自速度板厚控制62的输出进行积分处理的方式进行。

即，与积分处理部82和轧辊间隙控制装置7连接的控制总线作为轧辊间隙控制部起作用。另外，与积分处理部83和入侧TR速度指令装置65连接的控制总线或与积分处理部84和轧机速度指令装置81连接的控制总线作为速度控制部起作用。

通过使用图7的方法，即使在轧制作业中，例如也可以根据轧制速度相互切换控制方法A)、B)、C)、B’)、C’)。在入侧TR速度指令装置65中，如图8所示，根据通过操作员的手动操作由轧制速度设定装置10决定的轧机速度V_MILL，使用在基准速度设定装置19中考虑轧机入侧后退率b生成的入侧TR速度V_ETR，且使用来自控制方法选择装置70的控制指令，生成入侧TR速度指令V_ETRref，并将其向入侧TR控制装置66输出。

另外，在轧机速度指令装置81中，如图21所示，根据通过操作员的手动操作由轧制速度设定装置10决定的轧机速度V_MILL，使用来自控制方法选择装置70的控制指令生成轧机速度指令V_MILLref，并将其向轧制速度控制装置4输出。

图9表示入侧TR控制装置66的概要。以来自入侧TR速度指令装置65的入侧TR速度指令V_ETRref、来自入侧张力电流变换装置的电流指令I_ETRset、来自控制方法选择装置70的扭矩一定控制模式为输入，以向入侧TR2的电流为输出。在此，入侧TR2由TR的机械装置和用于使其动作的电动机构成，向入侧TR2的电流表示向电动机的电流。

入侧TR控制装置66由以使速度指令V_ETRref和速度实际V_ETRfb一致的方式生成电流指令的P控制661和I控制662、以所生成的电流指令I_ETRref和流入入侧TR2的电动机的电流I_ETRfb一致的方式进行控制的电流控制663构成。在选择了扭矩一定控制模式的情况下，由来自入侧张力电流变换装置15的入侧TR电流设定值I_ETRset置换I控制662。在未选择扭矩一定控制模式的情况下(速度一定控制)，根据入侧TR速度偏差变更P控制661和I控制662。

在该状态下，在选择了扭矩一定控制模式的情况下，以入侧TR电流指令I_ETRref不会不连续地变化的方式通过电流修正664进行修正。通过设为这样的结构，在轧制作业中，也可以从扭矩一定控制向速度一定控制、从速度一定控制向扭矩一定控制自如地切换入侧TR控制装置的控制模式，能够自如地切换控制方法A)和控制方法B)和控制方法C)。

通过使用以上所述的控制结构，能够根据轧制状态切换控制方法A)、控制方法B)、控制方法C)、控制方法B’)、控制方法C’)，来选择适于出侧板厚控制和入侧板厚控制的控制结构，因此，可以大幅提高出侧板厚精度和作业效率。

特别是，在本实施方式的轧制控制中，在进行速度控制的情况下，作为控制操作端假定入侧TR2的旋转速度，但在入侧TR2的卷筒系大的情况下，惯性力矩大，控制响应差，因此，控制轧机1的轧制速度，并且，随之逐次(successive)控制出侧TR3的旋转速度。由此，能够防止控制控制响应差的操作端带来的控制量的起动。

此外，在上述实施方式中，如图7中所说明，以将相对于压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64各自的输出中不按照控制方法使用的输出的增益为零的情况为例进行说明。另外，通过不使各增益为零而将其减小，也可以以与增益相对应的比例混合压下板厚控制61、速度板厚控制62、速度张力控制63、压下张力控制64各自的输出，可以一并使用控制方法A)、控制方法B)、控制方法C)、控制方法B’)、控制方法C’)的各控制方法。

另外，在上述实施方式中，例如在控制方法C)的情况下，通过调整入侧TR2的速度来控制出侧板厚，且通过调整轧辊间隙来控制被轧制材的张力。但是，根据轧制状态，也有时因入侧TR2的速度调整而对被轧制材的张力产生影响。另外，也有时通过轧辊间隙调整而对出侧板厚产生影响。

为避免这种无意图的影响，优选进行非干涉控制。作为非干涉控制的方式，例如在图7所示的控制输出选择装置72中，将通过积分处理部82求出的ΔS输入轧辊间隙控制装置7，同时，将对基于ΔS和轧制状态求出的板速度的影响度输入积分处理部83。由此，在积分处理部83中，加上轧辊间隙的调整对板厚或张力的影响后，算出向入侧TR速度指令装置65的输出信号。即，可以消除轧辊间隙的调整对板厚或张力的影响。在这样的非干涉控制中，算出基于上述的ΔS和轧制状态求出的对板速度的影响度的模型作为轧辊间隙调整干涉预测部起作用。

另外，在图7所示的控制输出选择装置72中，将通过积分处理部83求出的1+(ΔV/V)输入入侧TR速度指令装置65，同时，将基于1+(ΔV/V)和轧制状态求出的对板厚或张力的影响度输入积分处理部82。由此，在积分处理部82中，加上张力卷筒速度的调整对张力的影响后，算出对轧辊间隙控制装置7的输出信号。即，可以消除张力卷筒速度的调整对板厚或张力的影响。在这样的非干涉控制中，算出基于上述的1+(ΔV/V)和轧制状态求出的对张力的影响度的模型作为干涉预测部起作用。

这样的非干涉控制对并用上述的增益控制器的控制方法A)、控制方法B)、控制方法C)、控制方法B’)、控制方法C’)各控制方法的情况特别有效。例如，在将控制方法C)和控制方法B)混合时，考虑以80％执行控制方法C)、以20％执行控制方法B)的情况。

该情况下，将调整压下张力控制64的输出的增益控制器74的增益设为80％，将调整压下板厚控制61的输出的增益控制器73的增益设为20％，同样，将调整速度板厚控制62的输出的增益控制器75的增益设为80％，将调整速度张力控制63的输出的增益控制器76的增益设为20％。

该情况下，轧制状态是指控制方法C)的控制的影响为主导的状态，因此，是指轧辊间隙的调整对板厚的影响、张力卷筒速度的调整对张力的影响少的状态。因此，这样的情况下，通过将非干涉控制设定为关闭，能够简化控制状态。

另一方面，在将控制方法C)和控制方法B)混合的情况下，考虑以60％执行控制方法C)，以40％执行控制方法B)的情况。该情况下，将调整压下张力控制64的输出的增益控制器74的增益设为60％，将调整压下板厚控制61的输出的增益控制器73的增益设为40％，同样，将调整速度板厚控制62的输出的增益控制器75的增益设为60％，将调整速度张力控制63的输出的增益控制器76的增益设为40％。

该情况下，轧制状态是指控制方法C)的控制的影响强，但也不能忽视控制方法B)的控制的影响的状态，因此，为用于考虑轧辊间隙的调整对板厚的影响和张力卷筒速度的调整对张力的影响的状态。因此，这样的情况下，通过将非干涉控制设定为关闭，可以执行最佳的控制。

这样的非干涉控制的切换如上所述，能够基于增益控制器73的增益和增益控制器74的增益的比率、增益控制器75的增益和增益控制器76的增益的比率来决定。例如，在以最终为100％的方式对应的两个增益的值中低的增益超过规定的值的情况下，判断为也不能忽视增益低的控制的状态，将非干涉控制设为打开。另外，在低的增益为规定的值以下的情况下，判断为能够忽视增益低的控制的影响的状态，将非干涉控制设为关闭。作为这样的规定的值，例如为20％或30％。

另外，在上述实施方式中，以为了进行张力控制而设置张力计8的情况为例进行了说明。不限于此，也可以基于入侧TR控制装置66的输出电流的实际值、和入侧张力电流变换装置15所输出的电流指令值的差异来推算张力。例如，在实际值比指令值高的情况下，入侧TR控制装置66为要降低被轧制材的张力的状态，因此，此时的张力可以推算为比通过入侧张力设定装置11设定的张力高的状态。

另外，在上述实施方式中，如图4、图5中所说明的，根据实际轧制来切换控制方法A)、控制方法B)、控制方法C)、控制方法B’)、控制方法C’)，但也可以根据机械规格或被轧制材的产品样式预先选择任一种控制方法继续使用。这样的情况下，可以使用图6中说明的数据库。

另外，在上述实施方式中，对入侧TR2的控制方法进行了叙述，但也可以将同样的结构适用于出侧TR3的控制方法。在根据轧机或被轧制材的种类，出侧张力对板厚的影响大的情况下，也有时操作出侧TR是有效的。

另外，在上述实施方式中，使入侧TR2以速度一定控制动作，关于出侧TR3，对使其以扭矩一定控制进行动作的情况进行了叙述，但对于出侧TR3，也可以以速度一定控制使其动作并实施使用了速度的出侧张力控制。该情况下，出侧TR3的速度指令通过考虑以轧机1的速度指令变更量为逐次量，可以将轧机的出侧张力变动的发生抑制在最小限，并且实施轧机的入侧张力控制或出侧板厚控制。

另外，在上述实施方式中，说明了假设有单机座轧机的例子，但作为轧机不限于单机座轧机，在多机座的串列轧机中，在于入侧或出侧设置有张力卷筒的情况下也可以应用。即，采用多机座的串列轧机整体作为轧机，以多机座的轧机中先头的轧机和张力卷筒之间的张力、或最后段的轧机和张力卷筒之间的张力为对象，可以进行与上述同样的控制。

另外，以图1中说明的控制方法选择装置70为中心的轧制控制装置通过软件和硬件的组合实现。在此，关于用于实现本实施方式的轧制控制装置的各功能的硬件，参照图23进行说明。图23是表示构成本实施方式的轧制控制装置的信息处理装置的硬件结构的框图。如图23所示，本实施方式的轧制控制装置具有与一般的服务器或PC(PersonalComputer：个人计算机)等信息处理终端同样的结构。

即，本实施方式的轧制控制装置经由总线208将CPU(CentralProcessingUnit：中央处理器)201、RAM(RandomAccessMemory：随机存取存储器)202、ROM(ReadOnlyMemory：只读存储器)203、HDD(HardDiskDrive：硬盘驱动器)204和I/F205连接。另外，在I/F205连接有LCD(LiquidCrystalDisplay：液晶显示器)206和操作部207。

CPU201为运算单元，控制轧制控制装置整体的动作。RAM202为可进行信息的高速读写的易失性的记录介质，CPU201作为处理信息时的作业区域使用。ROM203为读取专用的非易失性记录介质，存储固件等程序。

HDD204是可进行信息的读写的非易失性的记录介质，存储有OS(OperatingSystem：操作系统)和各种控制程序、应用程序等。I/F205将总线208和各种硬件和网络等连接进行控制。另外，I/F205也作为各装置处理信息或用于对轧机输入信息的接口使用。

LCD206是操作员用于确认轧制控制装置的状态的视觉用户接口。操作部207是键盘和鼠标等、操作员用于对轧制控制装置输入信息的用户接口。在这种硬件结构中，RAM202读取ROM203或HDD204或未图示的光盘等记录介质中存储的程序，CPU201根据该程序进行运算，由此构成软件控制部。通过这样构成的软件控制部和硬件的组合，实现本实施方式的轧制控制装置的功能。

此外，在上述实施方式中，以各功能全部包含于轧制控制装置中的情况为例进行了说明。也可以在1个信息处理装置中实现这些所有的功能，还可以在更多的信息处理装置中分散各功能来实现。

另外，在上述实施方式中，以通过某个装置计算入侧TR2的惯性力矩，且通过该算出结果和轧机1的惯性力矩的比较决定以入侧TR2和轧机1的哪一个作为速度控制的操作端的情况为例进行了说明。但是，判断的本质是使控制指令值变动的情况下的控制响应的好坏。因此，在使入侧TR控制装置66为控制入侧TR2而输出的控制指令值变动的情况下，也可以根据该指令值的变动并基于控制结果直至稳定为止的期间来判断响应性。

特别是，在本实施方式的控制系中，轧机1的响应性没有特别变动，而因入侧TR2的卷筒直径伴随轧制作业的进行而减小，从而惯性力矩减小，响应性提高。即，在轧制开始最初，作为速度控制的操作端选择轧机1，随着轧制作业的进行，操作端从轧机1切换为入侧TR2。

因此，优选在轧机1为速度控制的操作端的状态下，随时判断入侧TR2的响应性，在判断为响应性超过规定的阈值提高的时刻，将速度控制操作端从轧机1切换为入侧TR2。图24是表示伴随入侧TR2的指令值的变动的响应性的概念的图。

图24中，由虚线表示指令值的变动，由实线表示控制结果的状态值。如图24所示，在指令值的变动为ω的情况下，控制结果的状态值追随指令值直至稳定的期间是从指令值变动的时刻t₁起直至状态值稳定的时刻t₂为止的期间T。通过判断该ω和T的比率，可以判断响应性的良否。

在此，如上述，在将控制操作端从轧机1切换为入侧TR2之前的控制状态下，上述的控制方法为B’)或C’)。该情况下，入侧TR2由图1所示的入侧张力计8的检测结果和由入侧张力设定装置11指定的张力设定值控制，旋转速度的“指令值”不存在。因此，图24所示的虚线直接相当的值不存在，不能判断时刻t₁。

与之相对，在通过张力控制来控制入侧TR2的情况下，控制入侧TR2的旋转的要因是轧机1侧的旋转速度变动的情况。即，在轧机1侧控制速度发生了变动的情况下，因轧机1的旋转速度的变动，入侧TR2与轧机1之间的被轧制材的张力发生变动，其结果推测控制入侧TR2的旋转速度。

因此，基于相对于轧机1的速度控制，可以判断图24所示的指令值的变动量ω和指令值的变动时刻t₁。这样的方式如图25所示，通过控制方法选择装置70由轧制速度控制装置4和入侧TR控制装置66分别取得信息而可以实线。

图25中，轧制速度控制装置4将控制轧机1的速度时的控制值实时输入控制方法选择装置70。由此，控制方法选择装置70可以掌握相对于轧机1的控制值发生变动的时刻、或其变动量，可以推测图24所示的t₁和ω。

另一方面，入侧TR控制装置66将实际控制入侧TR2的结果的状态值输入控制方法选择装置70。由此，控制方法选择装置70可以取得图24所示的实线的信息，通过将该信息用已有的方法进行分析，可以掌握图24所示的时刻t₂，可以算出期间T。其结果，控制方法选择装置70可以基于ω和T来判断入侧TR2的响应性。

这样，判断入侧TR2的响应性的控制方法选择装置70将该响应性的判断结果和规定的阈值进行比较，实施判定入侧TR2的响应性的良否。而且，在判定为入侧TR2的响应性比规定的水平好的情况下，控制方法选择装置70将速度控制的操作端从轧机1切换为入侧TR2。即，图25中，控制方法选择装置70作为控制方式决定部起作用。通过这样的方式，可以得到与上述相同的效果。

此外，本发明不限于上述的实施例，而包含各种变形例。例如，上述的实施例是为容易理解本发明而进行的详细说明，未必限定于构成所说明的全部结构。另外，可以某实施例的结构的一部分置换为其它实施例的结构，另外，也可以对某实施例的结构增加其它实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分可以进行其它结构的追加、删除、置换。

符号说明

1轧机

2入侧TR

3出侧TR

4轧制速度控制装置

6出侧TR控制装置

7轧辊间隙控制装置

8入侧张力计

9出侧张力计

10轧制速度设定装置

11入侧张力计

12出侧张力计

13入侧张力控制

14出侧张力控制

15入侧张力电流变换装置

16出侧张力电流变换装置

17出侧板厚计

18出侧板厚控制装置

19基准速度设定装置

61压下板厚控制

62速度板厚控制

63速度张力控制

64压下张力控制

65入侧TR速度指令装置

66入侧TR控制装置

70控制方法选择装置

71最佳控制方法决定装置

72控制输出选择装置

73、74、75、76、77、78增益控制器

81轧机速度指令装置

82、83、84积分处理部

201CPU

202ROM

203RAM

204HDD

205I/F

206LCD

207操作部。

Claims (10)

1.一种轧制控制装置，其特征在于，包括：

轧辊间隙控制部，其基于为了进行利用辊对轧制被轧制材的轧机的轧制而被插入所述轧机的所述被轧制材或被轧制而从所述轧机送出的所述被轧制材的张力，控制所述辊对的轧辊之间的間隔；和

速度控制部，其基于被轧制的所述被轧制材的板厚来控制为了进行所述轧机的轧制而被插入所述轧机的所述被轧制材的输送速度，

所述速度控制部通过控制对所述被轧制材进行放卷而将其对所述轧机供给的卷筒的旋转和所述轧机的旋转中的任一者，来控制所述被轧制材的输送速度。

2.根据权利要求1所述的轧制控制装置，其特征在于：

包括控制方式决定部，其为了进行所述被轧制材的输送速度的控制而决定控制所述卷筒的旋转和所述轧机的旋转中的哪一者。

3.根据权利要求2所述的轧制控制装置，其特征在于：

所述控制方式决定部基于所述卷筒的惯性力矩来决定控制所述卷筒的旋转和所述轧机的旋转中的哪一者。

4.根据权利要求3所述的轧制控制装置，其特征在于：

所述控制方式决定部基于所述卷筒的直径来求取所述卷筒的惯性力矩。

5.根据权利要求4所述的轧制控制装置，其特征在于：

所述控制方式决定部基于使所述卷筒旋转的电动机的旋转量和所述被轧制材的厚度来求取所述卷筒的直径。

6.根据权利要求4所述的轧制控制装置，其特征在于：

所述控制方式决定部基于拍摄所述卷筒而生成的图像来求取所述卷筒的直径。

7.根据权利要求2所述的轧制控制装置，其特征在于：

所述控制方式决定部基于控制所述卷筒的旋转的情况下的响应性来决定控制所述卷筒的旋转和所述轧机的旋转中的哪一者。

8.根据权利要求7所述的轧制控制装置，其特征在于：

所述卷筒被卷筒旋转控制部驱动控制，所述卷筒旋转控制部基于所述卷筒和所述轧机之间的被轧制材的张力的检测结果与所指定的目标张力之差来控制所述轧机的旋转，

所述控制方式决定部基于在所述卷筒旋转控制部为了控制所述卷筒的旋转而输出的控制值发生了变动之后，到所述卷筒的旋转根据控制值而稳定为止的期间，判断控制所述卷筒的旋转的情况下的响应性。

9.根据权利要求8所述的轧制控制装置，其特征在于：

所述轧机被控制所述轧机的旋转的轧机旋转控制部驱动控制成指定的目标速度，

所述控制方式决定部基于到所述稳定为止的期间和所述轧机控制部为了控制所述轧机的旋转而输出的控制值的变动量，来判断控制所述卷筒的旋转的情况下的响应性。

10.一种轧制控制方法，其特征在于：

基于为了进行利用辊对轧制被轧制材的轧机的轧制而被插入所述轧机的所述被轧制材或被轧制而从所述轧机送出的所述被轧制材的张力，控制所述辊对的轧辊之间的間隔，

基于被轧制的所述被轧制材的板厚来控制为了进行所述轧机的轧制而被插入所述轧机的所述被轧制材的输送速度，

在所述被轧制材的输送速度的控制中，控制对所述被轧制材进行放卷而将其对所述轧机供给的卷筒的旋转和所述轧机的旋转中的任一者。