CN105665449A - 连轧机的控制装置和连轧机的控制方法 - Google Patents

连轧机的控制装置和连轧机的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种连轧机的控制装置和连轧机的控制方法。对于根据从上位计算机接收到的下次要进行轧制的卷材的目标板厚、化学组成的信息推定各机架的轧制负载,并计算压下位置、辊速的控制指令的设置单元,具备:推定机架间的板厚的中间板厚计算单元;使用从控制对象取入的轧制实绩推定各机架的压下位置,并计算推定出的压下位置与实绩压下位置之间的偏差的压下位置偏差计算单元;计算从设置单元取入的精轧机出口侧的目标板厚与作为轧制实绩得到的实绩板厚之间的偏差的板厚偏差计算单元;根据压下位置偏差和板厚偏差计算压下位置修正量的压下位置修正量计算单元,设置单元使用计算出的压下位置修正量计算压下位置。

Description

连轧机的控制装置和连轧机的控制方法
技术领域
本发明涉及连轧机的控制装置和连轧机的控制方法,尤其涉及以下一种连轧机的控制装置和连轧机的控制方法,其适合于在轧制钢板之前计算用于轧制成希望板厚的各机架的工作辊的压下位置时,通过将压下位置的计算值优化为得到目标板厚的值,获得轧制稳定以及良好的钢板质量。
背景技术
在串联轧制中使用以下的方法:在轧制之前预测有关钢板的轧制状态,决定工作辊的压下位置(与上下工作辊的间隙对应)、辊速来控制钢板前端,然后使用从检测器得到的板厚、机架间的钢板张力,逐渐地把压下位置、辊速修正成恰当的值。因此,需要通过预测计算把各轧制机架的压下位置和辊速的指令值决定为恰当的值。尤其是在一张一张批量轧制钢板的热轧中,为了高精度地把钢板的前端板厚控制成目标值,使钢板前端咬入精轧机的各轧制机架而行进时的轧制稳定化,需要通过预测计算把各轧制机架的压下位置和辊速的指令值决定为恰当的值。为了在最末端机架出口侧得到目标板厚,最重要的是压下位置,需要适当地确定压下位置。以下,在本发明中压下位置表示工作辊的压下位置。
作为用于把压下位置决定为恰当的值的现有方法,具有以下的方法。在日本特开2013-198920号公报中表示了以下的方法:按照钢种和板厚分层存储轧制实绩的前端部板厚图表,根据与下次要轧制的钢板相应的分层的前端部板厚图表与该钢板的板厚偏差,进行压下位置的调整以使从前端开始的板厚偏离的长度缩短。
另外,在日本特开2004-42058号公报中表示了以下的方法:在机架间具备中间板厚计,根据目标中间板厚与中间板厚计之间的偏差修正下游机架(中间板厚计以后的机架)的压下位置。
但是在这些现有技术中存在以下的问题。
在专利文献1的方法中,实际上相应分层的板厚图表不一定每次都类似,所以在下次进行轧制的钢板的前端的板厚的行为与作为结果存储的板厚图表不同时,担心无法进行恰当的压下位置的调整。而且,由于是存储图表数据并进行对照的处理,还存在计算量增大的问题。
在专利文献2的方法中,由于在压下位置的修正中需要在通常的热轧中不具备的中间板厚计,所以存在系统价格高,系统的维护劳作增大的问题。
专利文献1:日本特开2013-198920号公报
专利文献2:日本特开2004-42058号公报
发明内容
因此,本发明所要解决的问题在于,提供一种无须具备特别的检测器,能够用简单的运算进行恰当的压下位置的运算,计算得到目标板厚的压下位置的连轧机的控制装置和方法。
为了解决该问题,在本申请中采用以下的结构:除了根据从上位计算机接收到的下次进行轧制的卷材的目标板厚、化学组成的信息推定各机架的轧制负载,计算压下位置、辊速的控制指令的控制指令设置部以外,还具备:推定机架间的板厚的中间板厚计算部;使用从控制对象取入的轧制实绩推定各机架的压下位置,计算推定出的压下位置和实绩压下位置之间的偏差的压下位置偏差计算部;计算从控制指令设置部取入的精轧机出口侧的目标板厚与作为轧制实绩得到的实绩板厚之间的偏差的板厚偏差计算部;根据压下位置偏差和板厚偏差计算压下位置修正量的压下位置修正量计算部,控制指令设置部使用计算出的压下位置修正量计算压下位置。
具体地说,压下位置修正量计算部计算把轧制实绩代入压下位置计算式得到的计算结果与实际的压下位置之间的偏差,来作为压下位置推定误差。通过对下次的压下位置计算结果加减压下位置推定误差,可在下一个卷材中计算误差少的压下位置。板厚偏差计算部计算作为板厚控制的结果得到的精轧机最终机架出口侧板厚相对于目标板厚的误差。在板厚误差大时,通过在下次的轧制中朝着降低板厚误差的方向修正压下位置,可以降低下一个卷材的板厚误差。在压下位置修正量计算部中,通过适当的加权将压下位置偏差和板厚偏差进行相加,可以在关注板厚偏差降低的同时降低压下位置计算式的误差。控制指令设置部通过从压下位置修正量计算部取入的压下位置修正量对基于轧制理论计算出的各机架的压下位置进行修正,计算最终的压下位置指令,由此提高精轧机出口侧的板厚精度。
根据本发明,无须具备特别的检测器,可以用简单的运算进行恰当的压下位置的运算,提高板厚精度。
附图说明
图1是表示了本发明的连轧机的控制装置的结构的说明图。
图2是控制指令设置部101的处理。
图3是轧制规程存储部102的结构。
图4是速度模式存储部103的结构。
图5是中间板厚推定部111的处理。
图6是压下位置偏差计算部112的处理。
图7是板厚偏差计算部113的处理。
图8是压下位置修正量计算部115的处理。
图9是压下位置修正量计算增益存储部114的结构。
图10是压下位置修正量存储部116的结构。
图11是表示了本发明的实施例2的连轧机的控制装置的结构的说明图。
图12是钢板类似度计算部1102的处理。
图13是钢板分层存储部1101的结构。
符号说明
100连轧机的控制装置
101控制指令设置部
102轧制规程存储部
103速度模式存储部
110轧制实绩收集部
111中间板厚计算部
112压下位置偏差计算部
113板厚偏差计算部
114压下位置修正量计算增益存储部
115压下位置修正量计算部
116压下位置修正量存储部
1101钢板分层存储部
1102钢板类似度计算部
1103分配系数计算部
具体实施方式
在热轧机的精轧机架或冷连轧机中,当在轧制有关钢板之前计算用于轧制为希望板厚的各机架的压下位置时,可以通过简单的运算计算提高板厚精度的压下位置。结果,可得到前端板厚为高精度的钢板,并且可使连轧变得稳定。另外,在热轧机的精轧机架中,可以使前端穿带(钢板向各机架咬入的处理)变得平稳,减少质量不合格。
实施例1
图1表示本发明的实施例。在本实施例中表示连轧机的控制装置为热连轧机的控制装置时的例子。本实施例的各计算部或流程图所示的动作具体地可由计算机执行。连轧机的控制装置100从控制对象150接收各种信号,向控制对象150输出控制信号。首先说明控制对象150的结构。在本实施例中,控制对象150是具备精轧机160的热连轧机,在附图的例子中精轧机160由多个轧制机架构成,在本实施例中成为连续配置7个轧制机架161的结构。在图1中,钢板163从左向右移动,对在前工序即用粗轧机轧制后的厚度30mm左右的坯料165进行轧制,生产厚度薄的钢板163。坯料165也以用坯料棒材,待加工棒材,输送棒材等名称称呼。在精轧机160中,坯料165在各轧制机架161中通过轧制而依次进行减薄加工,在最末端的轧制机架即F7的出口侧最终处理出1mm~15mm左右的钢板163。在精轧机160中,直接轧制坯料165和钢板163的是各轧制机架161具备的工作辊162,在本发明中辊速是指工作辊162的圆周速度。作为用于掌握钢板163的状态的检测器,在本实施例中,在精轧机160的最末端轧制机架(F7)出口侧具备测定钢板163的板厚、板宽、温度的多用规164。在本实施例中虽然省略,但在实际中,作为用于掌握坯料165和钢板163的状态的检测器,根据需要在各处还具备:温度计、测量板的平坦度的形状检测仪、测定坯料165的前端尾端形状图像的料头轮廓仪,检测钢板163的表面伤的表面瑕疵检测仪等各种检测器。
下面,说明连轧机的控制装置100的构成。连轧机的控制装置100由以下各部构成:针对要进行轧制的各个钢板,从上位计算机50接收钢种、目标板厚、目标板宽等轧制所需的信息,参照轧制规程存储部102和速度模式存储部103,对各轧制机架161计算轧制负载、工作辊162的压下位置、工作辊162的辊速等的控制指令设置部101;收集来自控制对象150的轧制实绩、轧机的控制装置100实际向控制对象输出的控制指令值的实绩收集部110;使用实绩收集部110收集的数据,推定机架间的板厚(以下,称为中间板厚)的中间板厚计算部111;计算使用由中间板厚计算部111推定出的入口侧和出口侧的板厚和从实绩收集部110取入的各轧制机架161的轧制负载计算出的压下位置的推定值,与从实绩收集部110取入的各轧制机架161的压下位置实绩值之间的偏差的压下位置偏差计算部112;计算从控制指令设置部101取入的F7出口侧的目标板厚与从实绩收集部110取入的F7出口侧的实绩板厚的差值的板厚偏差计算部113;通过使用了从压下位置偏差计算部112取入的各轧制机架161的压下位置的偏差和从板厚偏差计算部113取入的板厚偏差的计算,计算各轧制机架113的压下位置的修正量,并将其输出给控制指令设置部101的压下位置修正量计算部115。
以下,详细说明各部的动作。图2表示控制指令设置部101执行的处理。控制指令设置部101在从上位计算机50接收钢种、目标板厚、目标板宽等轧制所需的信息后,根据这些信息计算针对要进行轧制的钢板163的压下位置、辊速等控制指令。在用精轧机160轧制钢板163时,因为按照控制指令设置部101输出的控制指令对钢板163的前端进行轧制,所以为了从前端开始得到所希望的钢板厚度,需要使各机架中的轧制负载、工作辊162的压下位置恰当,另外,为了使钢板咬入下游机架时的行为稳定,需要使各机架的辊速成为钢板163的质量流(板厚和板速的乘积)不发生紊乱取得平衡的指令。
首先,在S2-1中从轧制规程存储部102的对应的项目中,取得在各轧制机架161中以何种程度将坯料165和钢板163减薄所对应的信息即轧制规程。
图3表示轧制规程存储部102的结构例。在附图的例子中,轧制规程存储部102针对各轧制机架161中的轧制,将针对入口侧板厚的入口侧与出口侧的板厚差用百分比来存储,各轧制规程按照进行轧制的钢板的钢种、板厚、板宽进行分层。将针对入口侧板厚的入口侧与出口侧的板厚差称为压下率。例如,考虑钢种为SS400,目标板厚为2.5mm、目标板宽为900mm的35mm的坯料165。目标板厚为2.0~3.0mm、目标板宽为1000mm以下的分层为相应的分层。在图3中表示了在F1入口侧把35mm的坯料165轧制相当于40%的14mm,得到21mm的F1出口侧板厚。表示了在F2中把21mm的入口侧板厚轧制35%,得到13.65mm的F2出口侧板厚。关于如此计算得到的F7出口侧板厚与目标板厚即2.5mm之间产生的偏差,通过根据压下率修正各机架的压下率得以消除。这样,控制指令设置部101在S2-1中,根据从上位计算机50取得的下次进行轧制的钢板的钢种、板厚、板宽,检索轧制规程存储部102的相应分层位置,计算用于得到作为目标的最末端机架(在本实施例中为F7)出口侧板厚的各机架的压下率。然后,在S2-2中,从速度模式存储部103取入速度模式,计算各轧制机架的辊速。
图4表示速度模式存储部103的结构。对于钢板163的钢种、目标板厚、目标板宽,分层存储了钢板163的前端从F7(最末端轧制机架)出来时的钢板速度(初始速度),之后的第1加速度、第2加速度、恒定速度、从恒定速度减速至对钢板163的尾端进行轧制时的末期速度时的减速度、以及末期速度。控制指令设置部101判定钢板163的钢种、板厚、板宽,从速度模式存储部103抽出对应的速度模式。例如,表示了在钢种为SS400、板厚为1.2~1.4mm、板宽为1000mm以下时,设定初始速度650mpm、第1加速度2mpm/s、第2加速度12mpm/s、恒定速度1100mpm、减速度6mpm/s、末期速度700mpm。初始速度是指钢板163的前端从最末端的轧制机架161(F7)出来时的钢板163的速度,第1加速度是指之后钢板163提高速度时的加速率,第2加速度是指钢板163咬入后级设备即地下卷曲机后,达到恒定速度为止的加速率,减速度是指钢板163为了稳定地穿过各机架而减速到末期速度时的减速率。然后,在S2-3中计算各机架的轧制温度。把在控制对象150的各处设置的温度计检测到的值与考虑了热辐射、热传导、还有轧制导致的钢板的变形而引起的加工发热、轧制时被辊表面带走的辊接触导热等的温度预测计算组合起来,来推定坯料165和钢板163的温度。温度推定方法在热力学的文献等中有很多介绍,而且轧制中的温度变化例如在《板圧延の理論と実際(日本鉄鋼協会)(板轧制的理论和实践(日本钢铁协会))》第6章(圧延における温度変化(轧制中的温度变化))中有详细描述,所以省略详细说明。在S2-4中,计算与在各轧制机架中进行轧制的钢板的硬度相当的值即变形阻力。求出变形阻力的方法在各种文献中有描述,例如在《板圧延の理論と実際(日本鉄鋼協会)(板轧制的理论和实践(日本钢铁协会))》的第7章((変形抵抗)变形阻力)中有详细描述。作为变形阻力的代表性计算式,使用推定出的轧制时的钢板温度T,如下那样给出:(《板圧延の理論と実際(板轧制的理论和实践)》7.54式)
(式1)
kf=Kεn(dε/dt)mexp(A/T)
在此,ε:应变,
(dε/dt):应变速度
K,n,m,A:针对每个钢种决定的常数
然后,在S2-5中计算各轧制机架的辊速。由于在S2-2中取入的速度模式是F7出口侧的板速,所以据此利用下式计算各轧制机架的出口侧板速。首先,用(式2)计算各轧制机架的出口侧板速。
(式2)
Vsi=Vs7×hi/h7
Vsi:第i机架的出口侧板速
hi:第i机架的出口侧板厚
h7:第7机架(最末端轧制机架)的出口侧板厚
然后,使用前滑,根据各轧制机架的出口侧板速计算各轧制机架的辊速。在此,所谓前滑是指工作辊的圆周速度与通过工作辊进行轧制的板的出口侧速度的比值所对应的值,例如,已知如下式那样表示。
(式3)
f=F(H,h,R',Kp,tb,tf)
在此,H:入口侧板厚,h:出口侧板厚,R':扁平辊直径,
Kp:变形阻力,tb:入口侧张力,tf:出口侧张力
在《板圧延の理論と実際(日本鉄鋼協会編)(板轧制的理论和实践(日本钢铁协会编))》等中表示了细节。如果使用前滑,则在辊速与出口侧板速之间存在(式4)的关系。
(式4)
Vri=Vsi/fi
Vri:第i机架的辊速
fi:第i机架的前滑
对每个轧制机架计算前滑,求出各轧制机架的辊速。并且在S2-6中计算轧制负载。在《板圧延の理論と実際(日本鉄鋼協会編)(板轧制的理论和实践(日本钢铁协会编))》等中表示了轧制负载预测式的细节,例如用(式5)来表示。
(式5)
P=G(w,Kp,Qp,tf,tb,R',H,h,μ)
在此,w:板宽,Kp:变形阻力,Qp:压下力函数,μ:摩擦系数
一般,由于轧制负载预测式与通过实际的轧制得到的负载中存在偏离,所以为了减除该偏离,提高轧制负载预测的精度,在实际中对P乘以适当的修正系数来预测轧制负载。修正系数的细节在说明压下位置修正量存储部116时进行描述。最后,在S2-7中计算工作辊162的压下位置(辊隙)。压下位置计算的基本部分由(式6)的关系式表示,在实际中为了提高计算精度,附加以对辊的弯曲进行控制的弯曲机压力为首的各种修正项。
(式6)
S=h-P/K
S:压下位置,P:轧制负载,K:轧机弹簧常数
控制指令设置部101把与下次进行轧制的钢板对应地如上述那样计算出的压下位置、辊速作为控制指令输出。压下位置控制部130对于控制指令设置部101输出的压下位置的控制指令,进行压下位置控制以使工作辊162的压下位置成为如控制指令那样的值。同样地,速度控制部140对于控制指令设置部101输出的速度控制指令,进行速度控制以使工作辊162的速度成为控制指令那样的值。
对于控制指令设置部101在轧制之前对下次进行轧制的卷材计算控制指令,在轧制结束的定时,使用轧制后的钢板163的轧制实绩进行以下所示的中间板厚计算部111、压下位置偏差计算部112、板厚偏差计算部113、压下位置修正量计算部115所执行的一连串的运算。把成为运算对象的轧制称为有关轧制,把通过有关轧制生产出的钢板163称为有关钢板。
图5表示中间板厚计算部111执行的处理。针对有关钢板163,中间板厚计算部111基于其轧制实绩推定轧制了钢板163时的F1~F7的出口侧板厚t1~t7。以下将这些板厚称为中间板厚。另外,在不具备测定坯料165的板厚的检测器时,还一起进行坯料165的板厚t0的推定。在S5-1中取入由最末端机架(F7)出口侧的多用规164测量到的板厚的值t7。在F7的入口侧和出口侧,板厚和板速的乘积为恒定,所谓的质量流恒定定律成立。在S5-2中按照质量流恒定定律推定F7入口侧板厚(=F6出口侧板厚)。即,按照(式7)计算t6
(式7)
t6=t7×V7×(1+f7)/{V6×(1+f6)}
在此,t7:测量到的F7出口侧板厚,V7:F7工作辊的圆周速度,
f7:F7的前滑,V6:F6工作辊的圆周速度,f6:F6的前滑
作为前滑f6、f7,使用通过控制指令设置部101在轧制有关钢板的之前用(式3)计算出的值。由于通过使用了数式的推定来计算前滑,所以前滑是包含了一定误差的值,由此推定出的中间板厚也有误差叠加。在S5-3~S5-8中,通过反复进行与(式7)相同的处理,按照F6,F5,F4,F3,F2,F1的顺序推定入口侧板厚。即,从下游轧制机架开始依次进行根据各前滑和轧制机架出口侧的板厚求出机架入口侧的板厚的运算。在本实施例中,表示了从下游机架开始依次求出各机架的出口侧板厚的例子,但也可以根据测定到的F7出口侧板厚、F7前滑、各机架的前滑和辊速的关系同时进行计算。
图6表示压下位置偏差计算部112的处理。在S6-1中,从中间板厚计算部111取入有关轧制中的有关机架的入口侧板厚和出口侧板厚。然后,在S6-2中,从实绩收集部110取入与有关钢板的有关机架相关联的轧制负载和压下位置的实绩值,使用轧制负载的实绩值通过(式6)推定有关机架的压下位置。通常在有关钢板的前端部的同一位置取入轧制负载和压下位置的实绩值,例如作为实绩可以收集在钢板咬入各机架,并出来2~3m左右后的值。在S6-3中,按照(式8)计算在S6-2中取入的压下位置的实绩值与在S6-2中计算出的压下位置的推定值的差值即压下位置偏差(Ds0_c)i。
(式8)
(Ds0_c)i=(Dsa)i-(Dse)i
在此,(Dsa)i:有关轧制的i机架的实绩压下位置,
(Dse)i:有关轧制的i机架的推定压下位置,
在S6-4中,判断针对全部的机架计算压下位置偏差的处理是否结束,在没有结束时重复进行S6-1~S6-3。如果针对全部的机架计算压下位置偏差的处理结束,则针对有关钢板的压下位置偏差计算部112的处理结束。
图7表示板厚偏差计算部113的处理。在S7-1中,从控制指令设置部101取入目标板厚。在S7-2中从实绩收集部110取入由F7出口侧的多用规164测定到的实绩板厚。在S7-3中,按照(式9)计算板厚偏差(hd)7。
(式9)
(hd)7=h目标-ha7
在此,(hd)7:F7出口侧的板厚偏差,(ha)7:F7出口侧的实绩板厚
h目标:目标板厚
如(式9)所示的那样,根据从多用规164检测到的F7出口侧板厚和目标板厚的差值(hd)7计算板厚偏差。
图8表示压下位置修正量计算部115的处理。在S8-1中,从板厚偏差计算部113取入板厚偏差。在S8-2中从压下位置偏差计算部112取入有关机架的压下位置偏差。在S8-3中从压下位置修正量计算增益存储部114取入压下位置修正量计算增益。
图9表示压下位置修正量计算增益存储部114的结构。压下位置修正量计算增益由压下位置偏差增益和板厚偏差增益构成,在图9的例子中,把它们按照钢种、板厚、板宽进行分层,例如表示了在钢种为SS400、板厚为2.0-3.0mm、板宽为1000mm以下时,作为压下位置偏差增益保存了0.5,作为板厚偏差增益保存了0.45。另外,表示了在钢种为SS400、板厚为12.0mm以上、板宽为1400mm以上时,作为压下位置偏差增益保存了0.5,作为板厚偏差增益保存了0.55。
在S8-4中从压下位置修正量存储部116取入作为最近的轧制的结果存储的压下位置修正量的值(Ds0_c)i。图10表示压下位置修正量存储部116的结构。在本实施例中,压下位置修正量存储部116中存储的压下位置修正量,按照钢种和板厚进行分层,与相应分层的过去的轧制对应地存储了从压下位置修正量计算部115输出的各机架的压下位置修正量。对于每个相应分层,对各机架(F1~F7)保存了负载修正值的值(Zp_p)i,在图10中表示了在钢种为SS400、板厚为1.6mm以下时,作为压下位置修正量,从F1开始依次保存了0.21,-0.03,0.14,0.03,-0.1,0.18,0.31的例子。在S8-5中使用在S8-1~S8-4中取入的值和增益,按照(式10)计算有关机架的压下位置修正量(Ds0)i,并向控制指令设置部101输出。
(式10)
(Ds0)i=α·(Ds0_c)i+(1-α)·(Ds0_p)i+β·(hd)i
在此,α:压下位置偏差增益,β:板厚偏差增益
(Ds0_c)i:从压下位置修正量存储部116取出的第i机架的压下位置修正量
α是在计算有关机架的压下位置修正量(Ds0)i时,用于确定在压下位置修正量存储部116中存储的基于过去的轧制实绩的压下位置修正量与通过最近轧制的钢板163的轧制实绩计算出的压下位置修正量的分配比率的系数,取0~1的值。α为0时,忽略通过有关钢板163的轧制实绩计算出的压下位置修正量,通过使用压下位置修正量存储部116中存储的基于过去的轧制实绩的压下位置修正量进行计算来决定有关机架的压下位置修正量(Ds0)i。相反,在α为1时,使用最近轧制的钢板163的轧制实绩计算有关机架的压下位置修正量(Ds0)i,而忽略压下位置修正量存储部115中存储的基于过去的轧制实绩的压下位置修正量。在0<α<1.0时,以按照α的比率将它们按比例分配,例如在α为0.5时,将压下位置修正量存储部116中存储的压下位置修正量和通过最近轧制实绩计算出的压下位置修正量按相同的比例分配。另一方面,β是与以何种程度考虑F7出口侧的板厚偏差对应的系数,通常取0~1的值。在β为0时,表示不考虑板厚偏差计算压下位置修正量(Ds0)i。相反,在β为1时,表示把与板厚偏差对应的值原样地与各机架的压下位置修正量(Ds0)i相加。在0<β<1.0时表示了以按照β的比率考虑板厚偏差,朝着板厚偏差减少的方向修正各机架的压下位置。另外,板厚偏差小时右边第3项成为小的值。因此,板厚偏差小时第3项不会对(Ds0)i的计算结果产生影响,所以可以维持板厚偏差小的良好状态。在S8-6中,把通过(式10)计算出的有关机架的压下位置修正量(Ds0)i存储到压下位置修正量存储部116中。在S8-7中,确认针对全部的机架处理是否已结束,如果没有结束则重复进行S8-2~S8-6的处理。如果针对全部的机架处理已结束,有关轧制中的压下位置修正量计算部115的处理结束。
如以下那样,在控制指令设置部101中使用计算出的压下位置修正量(Ds0)i。在图2的S2-7中,按照(式6)的计算式计算压下位置,但在从压下位置修正量计算部115取得压下位置修正量后,按照以下进行压下位置的计算。即,为了在各机架设定在F7出口侧得到目标板厚的压下位置,如(式11)所示那样,相加压下位置修正量(Ds0)i来计算各机架的压下位置设定值(S)i。
(式11)
(S)i=(h)i-(P)i/(K)i+(Ds0)i
(S)i:压下位置,(h)i:成为目标的出口侧板厚,(P)i:轧制负载,
(K)i:轧机弹簧常数,在此,i:与第i机架对应的值
在实际中为了高精度地计算压下位置,以对辊的弯曲进行控制的各机架的弯曲机压力为开始,附加轧制负载为低负载时的修正项、与压下位置的零点对应的项、油膜厚度的项等各种修正项。
在本实施例中,作为控制对象150表示了热连轧精轧机的例子,另外,作为连轧机的控制装置100表示了热连轧机的控制装置的例子,但是即使控制对象是冷连轧机,也可以原样地应用本发明。另外,在本实施例中表示了精轧机160由7个轧制机架161构成的例子,但也有作为连轧机由4~6个机架构成的情况。在该情形下也可以原样地应用本发明。或者,还有精轧机160由1个机架或2个机架构成,通过往复轧制来生产钢板163的情况。在该情况下,通过检测或推定入口侧和出口侧的板厚也可以原样地应用本发明。
作为本发明的实施例2,在图11中表示追加了以下功能的情况,该功能为可以按照前后进行轧制的钢板163的类似度改变(式11)中使用的分配系数α。针对最近进行了轧制的钢板的钢种和下次要进行轧制的钢板的钢种,钢种类似度计算部1102从钢板分层存储部1101取入各自的类似度编号,并向分配系数计算部1103输出。分配系数计算部1103根据从钢种类似度计算部1102取得的前后的钢板的类似度,计算分配系数α的恰当的值,并向压下位置修正量计算部115输出。在S8-5处理中,压下位置修正量计算部115使用从分配系数计算部1103取得的α进行(式10)的计算。
图12表示钢种类似度计算部1102的处理。在S12-1中,针对最近进行了轧制的钢板的钢种和下次要进行轧制的钢板的钢种,从钢板分层存储部1101取入各自的类似度编号。
图13表示钢板分层存储部1101的结构。与各个的钢种相对应地定义了类似度编号,类似度编号越近就意味着这些钢种的特性(变形阻力等)越类似,类似度编号越不同就意味着这些钢种的特性越不同。例如,从钢板分层存储部1101可知,SS400的类似度编号为4,SS490的类似度编号为5,表示它们虽然作为钢种是不同的,但是为类似度大的钢种。另一方面,SPHC的类似度编号为2,表示SS400和SPHC的类似度没有SS400和SS490的关系大。还有,SS400和DP的类似度编号差别很大,表示它们是不同性质的钢种。然后,在S12-2中,根据两个钢板的类似度编号Vni与Vnj的差,按照(式12)计算这些钢板的类似度V。
(式12)
V=|Vni-Vnj|
从(式12)可知,V越小类似度越大,V越大类似度越小。最后,在S12-3中,把类似度V向分配系数计算部1103输出。在分配系数计算部1103中,例如通过(式13)计算分配系数α。
(式13)
α=1-(V/Vc)
其中,在Vc<V时,V=Vc,Vc:与α=0对应的类似度
根据(式13),在类似度大时(V小时)α是接近1的值,在类似度小时(V大时)α是接近0的值。另外,在V比Vc大时,α为0。压下位置修正量计算部115使用该α进行(式10)的计算。
像以上说明的那样,可以有效地用于连轧机的设置控制。

Claims (7)

1.一种连轧机的控制装置,其以具备多个轧制机架的连轧机为控制对象,把通过该轧制机架中具备的工作辊连续轧制的钢板的板厚控制成希望的值,其特征在于,具备:
压下位置偏差计算部,在轧制了上述钢板时,使用在上述多个轧制机架中的各个轧制机架取得的轧制实绩值来推定上述各轧制机架中具备的工作辊的压下位置,并基于上述推定出的压下位置和通过该轧制得到的各轧制机架中的工作辊的压下位置实绩值,计算上述各轧制机架中的工作辊的压下位置偏差;
板厚偏差计算部,计算上述钢板的目标板厚与通过在上述连轧机的最末级的轧制机架的出口侧设置的板厚测量部检测的上述钢板的板厚之间的偏差;
压下位置修正量计算部,根据由上述压下位置偏差计算部计算出的各压下位置偏差和由上述板厚偏差计算部计算出的钢板的板厚偏差,计算在上述各轧制机架中的压下位置修正量;以及
控制指令设置部,对于接着要进行轧制的钢板,计算在上述各轧制机架中的工作辊的压下位置,通过上述压下位置修正量修正计算出的压下位置,来计算在上述各轧制机架中设定的压下位置。
2.根据权利要求1所述的连轧机的控制装置,其特征在于,
还具备压下位置修正量计算增益存储部,与上述钢板的钢种、目标板厚和目标板宽中的至少一个相对应地存储压下位置偏差增益和板厚偏差增益,该压下位置偏差增益是表示上述压下位置偏差的重要性的0以上1以下的常数,该板厚偏差增益是表示上述钢板的板厚偏差的重要性的0以上1以下的常数;
上述压下位置修正量计算部从压下位置修正量计算增益存储部取得与上述进行了轧制的钢板的钢种、目标板厚以及目标板宽对应的上述压下位置偏差增益和板厚偏差增益,通过把上述压下位置偏差与上述取得的压下位置偏差增益相乘得到的值和上述钢板的板厚偏差与上述取得的板厚偏差增益相乘得到的值相加,计算上述各轧制机架中的压下位置修正量。
3.根据权利要求1所述的连轧机的控制装置,其特征在于,
还具备压下位置修正量存储部,与上述钢板的钢种、目标板厚和目标板宽相对应地对每个上述轧制机架存储了通过过去的轧制实绩计算出的上述压下位置修正量;
上述压下位置修正量计算部,根据由上述压下位置偏差计算部计算出的压下位置偏差、通过上述板厚偏差计算部计算出的板厚偏差、从上述压下位置修正量存储部取得的通过过去的轧制计算出的压下位置修正量,计算向上述控制指令设置部输出的压下位置修正量。
4.根据权利要求1所述的连轧机的控制装置,其特征在于,
还具备中间板厚计算部,根据在上述连轧机的最末级的轧制机架的出口侧设置的板厚测量部检测的上述钢板的板厚和上述多个轧制机架各自的工作辊的圆周速度即辊速,从上述最末级的轧制机架开始向上游依次计算上述多个轧制机架各自的入口侧的板厚即中间板厚;
上述压下位置偏差计算部在根据上述进行了轧制的钢板的轧制实绩计算该轧制中的上述工作辊的压下位置时,使用由上述中间板厚计算部计算出的中间板厚推定上述多个轧制机架各自中的工作辊的压下位置。
5.根据权利要求1所述的连轧机的控制装置,其特征在于,
还具备:
类似度编号存储部,与上述钢板的钢种相对应地存储类似度编号,钢板的特性的类似性越大该类似度编号越为类似的值;
钢板类似度计算部,从上述类似度编号存储部取得上述进行了轧制的钢板和接着进行轧制的钢板各自的类似度编号,作为类似度计算上述取得的两个类似度编号的差;以及
分配系数计算部,基于上述计算出的类似度计算分配系数,该分配系数是0以上1以下的常数,
上述压下位置修正量计算部,根据把上述计算出的压下位置修正量和从上述压下位置修正量存储部取得的通过过去的轧制计算出的压下位置修正量按上述计算出的分配系数按比例分配并相加得到的值、以及由上述板厚偏差计算部计算出的板厚偏差,计算上述压下位置修正量。
6.根据权利要求5所述的连轧机的控制装置,其特征在于,
上述分配系数计算部以上述类似度越小上述分配系数越大,上述类似度越大上述分配系数越小的方式计算上述分配系数。
7.一种连轧机的控制方法,其特征在于,对通过多个轧制机架连续轧制钢板的连轧机进行控制的计算机执行以下步骤:
压下位置偏差计算步骤,在轧制了上述钢板时,使用在上述多个轧制机架中的各个轧制机架取得的轧制实绩值来推定上述各轧制机架中的工作辊的压下位置,并基于上述推定出的各轧制机架中的压下位置和通过该轧制得到的各轧制机架中的压下位置实绩值,计算上述各轧制机架中的压下位置偏差;
板厚偏差计算步骤,计算上述钢板的目标板厚与在上述连轧机的最末级的轧制机架的出口侧测量出的上述钢板的板厚之间的偏差;
压下位置修正量计算步骤,根据通过上述压下位置偏差计算步骤计算出的上述各轧制机架中的各压下位置偏差和通过上述板厚偏差计算步骤计算出的板厚偏差,计算在上述各轧制机架中的压下位置修正量;以及
控制指令设置步骤,对于接着要进行轧制的钢板,计算在上述各轧制机架中的工作辊的压下位置,并通过上述压下位置修正量计算步骤计算出的各轧制机架中的压下位置修正量修正上述计算出的各轧制机架中的工作辊的压下位置,使用上述修正后的压下位置来计算在上述各轧制机架中设定的压下位置。
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