CN110722006A - 热轧生产线的楔形控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题是在实施楔形的动态控制的过程中，一边抑制轧制变得不稳定，一边实现目标楔形。热轧生产线的楔形控制装置具备以下的构成。调平量计算部(1a)计算各机架的控制操作端(42)的基准调平量ΔS_i ^SET。跟踪部(1e)在被轧制材(4e)上设定跟踪点，并对该跟踪点进行跟踪。调平操作部在跟踪点到达各机架的定时实施动态控制，该动态控制使用以上述调平修正量ΔS_d(i)对基准调平量ΔS_i ^SET进行校正所得的最终调平量ΔS_ref(i)来依次控制对象机架(i(1≤i≤N))的控制操作端。而且调平操作部(1b)在实施动态控制过程中产生了轧制不稳定因素的情况下，至少将最终机架(N)的调平修正量ΔS_d(N)设为0。

Description

热轧生产线的楔形控制装置

技术领域

本发明涉及热轧生产线的楔形(wedge)控制装置。

背景技术

在热轧生产线中，板的楔形是需要控制的重要品质项目。控制传动装置是调平的，需要在机架间的平坦度不恶化的范围内进行控制。

图2为用于说明楔形的定义的图。如图2所示，所谓楔形是被轧制材的宽度方向两端部的板厚的差(式1)。宽度方向两端部中，将操作者室所在的一侧称为工作侧，将放置有驱动装置的一侧称为驱动侧。作为基准位置，多采用距板宽端部向内侧40mm的位置。

【数式1】

W₄₀＝h_W40-h_D40 (1)

这里，

W40：楔形[mm]

h_W40：工作侧板厚(距工作侧板端部40mm的位置)[mm]

h_D40：驱动侧板厚(距驱动侧板端部40mm的位置)[mm]

图3为用于说明调平量的定义的图。如图3所示，所谓调平量是轧钢机的工作侧与驱动侧的辊间隙的差(式2)。

【数式2】

ΔS_L＝S_WS-S_DS (2)

这里，

ΔS_L：调平量[mm]

S_Ws：工作侧辊间隙[mm]

S_DS：驱动侧辊间隙[mm]

楔形除了因轧钢机的非对称性、被轧制材的宽度方向板厚分布的非对称性而出现以外，也因温度不均或中心位置的偏移等所引起的施加于被轧制材的负载分布的非对称性而出现。因此，曾尝试通过左右的辊间隙的差，即进行调平操作来消除楔形。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10－156415号公报

专利文献2：日本专利第6044194号公报

发明所要解决的课题

根据专利文献1，会进行楔形控制，该楔形控制将对在精轧机出料侧计测出的楔形量与楔形目标值的偏差进行修正的反馈控制和输出根据所述楔形量并使用理论式来使楔形为目标值的调平修正量的功能组合起来。

此外，根据专利文献2，基于多个轧制机架中最终机架的出料侧处的被轧制材的楔形比率以及各机架的差载荷(日文原文：差荷重)的差，计算出多个轧钢机的各自的调平的修正量，并以固定周期对调平进行修正。

根据专利文献1以及专利文献2，基于计测出的楔形或楔形比率，以固定周期连续地根据反馈输出来对调平进行控制。通过调平进行的控制对于楔形的控制是有效的，但辊间隙形成左右非对称，会引起机架间的蛇行以及单侧伸长等现象，轧制容易变得不稳定。上述专利文献中并没有对抑制由调平控制引起的不稳定的轧制(蛇行和单侧伸长)的方法的记载，还有改善的余地。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种在实施基于楔形的计测值来修正调平量的楔形的动态控制的情况下，能够一边减少被轧制材的蛇行和单侧伸长这样的轧制变得不稳定的现象而实现稳定的轧制，一边实现目标楔形的热轧生产线的楔形控制装置。

用于解决课题的方法

为了达成上记目的，本发明的热轧生产线的楔形控制装置如以下那样地构成。

热轧生产线具备精轧机和板外形计测装置。精轧机具有对被轧制材进行连续轧制的N(N≥2)台机架。各机架具有基于调平量对上述被轧制材的楔形进行控制的控制操作端。板外形计测装置设于精轧机的出料侧，对被轧制材的包含楔形的板宽度方向的板厚分布进行计测。

楔形控制装置具备调平量计算部、跟踪部以及调平操作部。

调平量计算部基于上述被轧制材的产品规格，对各机架的控制操作端的基准调平量ΔS_i ^SET以及动态控制用影响系数c_i进行计算。

跟踪部在被轧制材上设定跟踪点来进行跟踪，直到该跟踪点到达板外形计测装置。

调平在被轧制材的顶端从板外形计测装置通过之后，调平操作部基于动态控制用影响系数c_i，对用于将通过板外形计测装置计测出的楔形与目标值的偏差设为0的各机架的调平修正量ΔS_d(i)进行计算。此外，在跟踪点到达各机架的定时，调平操作部实施动态控制，该动态控制使用以调平修正量ΔS_d(i)对基准调平量ΔS_i ^SET进行校正所得的最终调平量ΔS_ref(i)来依次控制对象机架i(1≤i≤N)的控制操作端。

据此，通过从上游侧依次进行通过动态控制实现的调平的变更，断续地使调平变化而非连续的变化，由此，操作者易于掌握对调平进行变更后的被轧制材的位置。

在一个方案中，在实施动态控制过程中产生了轧制不稳定因素的情况下，调平操作部至少将最终机架N的上述调平修正量ΔS_d(N)设为0。作为能够感测轧制不稳定因素的定时，可以列举出：(1)检测出精轧机出料侧的被轧制材的单侧伸长时；(2)通过操作者的介入来实现的调平量变更时；(3)动态板厚变更时；(4)检测出精轧机的进料侧温度分布或进料侧楔形的急剧变化时。

在对于精轧机出料侧的被轧制材的单侧伸长的产生来说优选的方案中，热轧生产线还具备设于精轧机的出料侧，对被轧制材的单侧伸长进行计测的平坦度计测装置。而且，在实施动态控制的过程中产生了被轧制材的单侧伸长的情况下，且调平修正量趋向于使单侧伸长恶化的情况下，调平操作部至少将上述最终机架N的上述调平修正量ΔS_d(N)设为0。

据此，在感测出最终机架出料侧的单侧伸长的产生的情况下，暂时不进行基于调平修正量的变更，由此，能够抑制被轧制材的单侧伸长的恶化。

在对于通过操作者的介入来实现的调平量变更来说优选的方案中，热轧生产线还具备能够对各机架的控制操作端进行由操作者实现的调平量的变更操作的控制操作端介入部。而且，在操作者所变更的对象机架i的调平量的极性与调平修正量ΔS_d(i)的极性不同的情况下，跟踪部在位于对象机架i的被轧制材上设定新的跟踪点B。而且，在实施动态控制过程中，在设定有跟踪点B的情况下，在跟踪点B到达板外形计测装置之前的期间，调平操作部将对象机架i以及其下游的各机架的调平修正量(ΔS_d(i+1)、……、ΔS_d(N))设为0。

据此，在操作者介入时，暂时不进行基于调平修正量的变更，由此，能够抑制由楔形控制引起的蛇行和单侧伸长这样的轧制变得不稳定的现象的产生。

在对于动态板厚变更来说优选的方案中，跟踪部在精轧机的进料侧上游，在被轧制材的动态板厚变更点设定新的跟踪点C。而且，在设定有跟踪点C的情况下，在跟踪点C从精轧机的进料侧开始至到达板外形计测装置为止的期间，调平量计算部将各机架的基准调平量(ΔS₁ ^SET、……、ΔS_N ^SET)设为控制操作端的当前的调平量的实际值。而且，在实施动态控制过程中，在设定有跟踪点C的情况下，在跟踪点C从精轧机的进料侧开始至到达板外形计测装置为止的期间，调平操作部将各机架的调平修正量(ΔS_d(1)、……、ΔS_d(N))设为0。

据此，通过使用动态板厚变更时的控制操作端的调平量的实际值来暂时对调平进行控制，能够抑制蛇行和单侧伸长这样的轧制变得不稳定的现象的产生。

在对于精轧机的进料侧温度分布的急剧变化来说优选的方案中，热轧生产线还具备设于精轧机的进料侧，对被轧制材的进料侧温度进行计测的进料侧温度计。而且，在进料侧温度的时间变化大于温度分布变化阈值的情况下，跟踪部在精轧机的进料侧的被轧制材上设定新的跟踪点D。而且，在设定有跟踪点D的情况下，在跟踪点D从精轧机的进料侧开始至到达板外形计测装置为止的期间，调平量计算部将各机架的基准调平量(ΔS₁ ^SET、……、ΔS_N ^SET)设为控制操作端的现在的调平量的实际值。而且，在实施动态控制过程中，在设定有跟踪点D的情况下，在跟踪点D从精轧机的进料侧开始至到达板外形计测装置为止的期间，调平操作部将各机架的调平修正量(ΔS_d(1)、……、ΔS_d(N))设为0。

在对于精轧机的进料侧楔形的急剧变化来说优选的方案中，热轧生产线还具备设于精轧机的进料侧，对被轧制材的进料侧楔形进行计测的进料侧板外形计测装置。而且，跟踪部在进料侧楔形的时间变化大于楔形变化阈值的情况下，在精轧机的进料侧的被轧制材上设定新的跟踪点E。而且，在设定有跟踪点E的情况下，在跟踪点E从精轧机的进料侧开始至到达板外形计测装置为止的期间，调平量计算部将各机架的基准调平量(ΔS₁ ^SET、……、ΔS_N ^SET)设为控制操作端的当前的调平量的实绩值。而且，调平操作部在实施动态控制过程中，在设定有跟踪点E的情况下，在跟踪点E从精轧机的进料侧开始至到达板外形计测装置为止的期间，将各机架的调平修正量(ΔS_d(1)、……、ΔS_d(N))设为0。

发明效果

根据本发明的热轧生产线的楔形控制装置，在实施基于楔形计测值来对调平量进行修正的楔形的动态控制的情况下，能够减少被轧制材的蛇行和单侧伸长这样的轧制变得不稳定的现象，一边实现稳定的轧制，一边实现目标楔形。

附图说明

图1为楔形控制装置的构成图。

图2为用于说明楔形的定义的图。

图3为用于说明调平量的定义的图。

图4为表示本发明的实施方式一的热轧生产线的构成例的图。

图5为表示动态控制开始前的调平量决定定时的图。

图6为表示动态控制开始定时的图。

图7为用于对动态控制中的处理进行说明的图。

图8为表示动态控制结束定时的图。

图9为表示楔形的动态控制的一例的时间图表。

图10为表示对在最终机架出料侧计测出被轧制材的单侧伸长时的控制例的时间图表。

图11为用于说明操作者介入时的处理的图。

图12为表示操作者介入时的控制例的时间图表。

图13为表示学习计算定时的图。

图14为用于说明本发明的实施方式二的动态板厚变更时的处理的图。

图15为表示本发明的实施方式三的热轧生产线的构成例的图。

图16为表示各实施方式的楔形控制装置1所具有的处理回路的硬件构成例的概念图。

图中：

AF_act 平坦度计测值

1 楔形控制装置

1a 调平量计算部

1b 调平操作部

1c 控制操作端介入部

1d 实际结果收集部

1e 跟踪部

1f 输入部

1g 实际结果保持部

1h 调平量决定功能

1i 影响系数决定功能

1j 学习计算功能

1k 显示部

4a 精轧机

4b 板外形计测装置

4c 平坦度计测装置

4d 卷取机

4e 被轧制材

4f 变更点

4g 先行部

4h 后行部

4i 卷取机前剪切机

15a 进料侧温度计

15b 进料侧板外形计测装置

41 机架

42 控制操作端

91 处理器

92 存储器

93 硬件

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地加以说明。不过，在以下所示的实施方式中提及各要素的个数、数量、量、范围等数的情况下，除了特别地明确示出的情况或原理上明显确定为此数的情况以外，本发明并不限定于所提及的数。此外，除了特别地明确示出的情况或明显在原理上确定于此的情况以外，在以下所示的实施方式中所说明的构造等并不一定是本发明所必须的。

实施方式一

对本发明的实施方式一加以说明。首先，对作为对象的热轧生产线的构成加以说明。

(热轧生产线的构成)

图4为表示本发明的实施方式一的热轧生产线的构成例的图。作为主要的装置，具备：精轧机4a、板(profile)外形计测装置(profile gauge：轮廓仪)4b、平坦度计测装置4c、卷取机4d等设备。

精轧机4a具有对被轧制材4e进行连续轧制的多个机架41(轧制机架组)。各机架41具有基于调平量对被轧制材4e的楔形进行控制的控制操作端42。控制操作端42是调平(leveling)的，是能够对机架41的工作侧与驱动侧的辊间隙的差进行操作的控制传动装置。

板形状计测装置板外形计测装置4b设于精轧机4a的出料侧，对被轧制材4e的包含楔形的板宽度方向的板厚分布进行计测。平坦度计测装置4c设于精轧机4a的出料侧，对平坦度进行计测，能够掌握被轧制材4e的单侧伸长的产生。卷取机4d对由精轧机4a轧制的被轧制材4e进行卷取。

(楔形控制装置)

图1为楔形控制装置1的构成图。楔形控制装置1基于由板外形计测装置4b计测出的楔形量，从上游侧依次变更各机架的调平量，能够将楔形量控制在所希望的范围内。

输入部1f将被轧制材4e的尺寸(目标楔形宽度、各机架出料侧的目标板厚、钢卷(日文原文：コイル)目标宽度)等楔形控制所需的数据向调平量计算部1a发送。

控制操作端介入部1c能够对各机架的控制操作端42进行由操作者的手动实现的调平量的变更操作。控制操作端介入部1c将操作者所输入的调平量向调平操作部1b发送。

实际结果收集部1d对由板外形计测装置4b计测出的楔形、各机架的控制操作端42的调平量等实际数据进行收集。

跟踪部1e在被轧制材4e上设定跟踪点并进行跟踪，直到随着轧制的进行而移动的跟踪点到达板外形计测装置4b。

显示部1k将跟踪部1e正在跟踪的被轧制材4e上的跟踪点显示于画面上。由此，操作者能够掌握由后述的楔形的动态控制实现的调平的变更点(跟踪点A)、由操作者介入实现的调平的变更点(跟踪点B)、动态板厚变更点(跟踪点C)、精轧机进料侧温度急剧变化点(跟踪点D)、进料侧楔形急剧变化点(跟踪点E)。

调平量计算部1a基于从输入部1f接收到的被轧制材4e的产品规格，计算各机架的控制操作端42的基准调平量以及动态控制用影响系数。调平量计算部1a将基准调平量以及动态控制用影响系数向调平操作部1b发送。

详细而言，调平量计算部1a具备：调平量决定功能1h、学习计算功能1j、影响系数决定功能1i。

调平量决定功能1h基于来自输入部1f的数据来决定基准调平量，以便将被轧制材4e的楔形设为目标值。

学习计算功能1j基于从实际结果收集部1d接收到的实际数据来计算调平量的学习值并将其向调平量决定功能1h输出。

影响系数决定功能1i计算表示楔形相对于调平变更量的变化量的动态控制用影响系数，以便调平操作部1b能够良好地将楔形控制在目标阈值内。

调平操作部1b在楔形的动态控制开始前，在被轧制材4e通板之前预先基于基准调平量对各机架的控制操作端42进行控制。

此外，调平操作部1b在被轧制材4e通板之后开始动态控制。具体地讲，调平操作部1b在被轧制材4e的顶端从板外形计测装置4b通过之后，基于动态控制用影响系数，计算用于将由板外形计测装置4b计测出的楔形与目标值的偏差设为0的各机架的调平修正量。而且，调平操作部1b在跟踪点到达各机架的定时实施动态控制，该动态控制使用以调平修正量对基准调平量进行校正所得的最终调平量来依次控制对象机架i(1≤i≤N)的控制操作端42。

(楔形控制装置的处理：动态控制开始前)

对于实施方式一的楔形控制装置1的控制操作端的设定计算的流程，结合图1的各部分的处理来进行说明。所谓设定计算是指对轧制机设定规范中理论上能够计算的部分进行数学建模来进行数值计算。

图5为表示动态控制开始前的调平量决定定时的图。如图5所示，在被轧制材4e的顶端进入精轧机4a之前，调平量计算部1a内的影响系数决定功能1i对各机架的动态控制用影响系数c_i进行计算(式3)。

【数式3】

c_i＝f(M_i,Q_i,h_i,B_F,α_i) (3)

这里，

c_i：影响系数[mm]

i：机架号码[-]

M_i：轧钢机刚性[kN/mm]

Q_i：塑性系数[kN/mm]

h_i：各路出料侧板厚[mm]

B_F：目标钢卷宽度[mm]

α_i：调整系数[mm]

轧钢机刚性M_i、塑性系数Q_i、各路出料侧板厚h_i、目标钢卷宽度B_F分别从输入部1f获得。调整系数α_i使用调平量计算部1a内部的表值。

此外，调平量计算部1a内的调平量决定功能1h根据初始值表值、学习值或当前值来计算被轧制材4e进入机架之前(通板时)的基准调平量(式4～式6)。

【数式4】

【数式5】

【数式6】

例如，辊更换后的第一根等使用初始值。第二根之后可以直接使用前次材料的学习值或当前值。

调平量计算部1a将各机架的基准调平量ΔS_i ^SET和动态控制用影响系数c_i向上述调平操作部1b发送。调平操作部1b在被轧制材4e进入精轧机4a之前，基于各机架的基准调平量ΔS_i ^SET，对控制操作端42的调平量进行操作(式7)。

【数式7】

(楔形控制装置的处理：动态控制开始以后)

接着，对动态控制开始以后的处理加以说明。图6为表示动态控制开始定时的图。如图6所示，被轧制材4e的顶端从板外形计测装置4b通过后穿过某一定距离LS_mrg之后，动态控制开始。一定距离LS_mrg基于钢种、轧制材的尺寸(板厚、板宽、长度)来决定(式8)。

【数式8】

LS_mrg＝f(h_F,w_F,L_F,SGC) (8)

这里，

LS_mrg：轧制开始距离[m]

h_F：钢卷板厚

w_F：钢卷板宽

L_F：钢卷长

SGC：钢种号码

图7为用于对动态控制中的处理加以说明的图。如图7所示，在动态控制中，基于由板外形计测装置4b计测出的楔形来对调平进行变更。首先，基于计测出的楔形，调平操作部1b计算前段侧数个机架的调平修正量ΔS_d(i)(式9)。

【数式9】

ΔS_d(i)＝f(c_i,h_i,h_F,β_i) (9)

这里，

h_F：目标钢卷板厚[mm]

β_i：动态控制增益[-]

对于上游侧机架No.1～j，与计算结束同时地变更调平量。变更基准机架号码j在调平操作部1b中预先决定。例如，如果是具有五个机架的精轧机4a，则将机架No.1或者机架No.2设为变更基准机架。

跟踪部1e在调平量的变更完成时，在位于机架No.j的被轧制材4e上设定跟踪点A。跟踪点A因轧制而向下游侧移动，因此，跟踪部1e随时跟踪该点。在跟踪点A到达位于No.j的下游的各机架No.j+1～No.N时，调平操作部1b变更该机架的调平量。即，从上游侧至下游侧依次变更调平量。变更的结果是：各机架的最终调平量由式10表示。式10的左边是最终调平量，右边第一项是式9的调平修正量ΔS_d(i)，右边第二项是式7的基准调平量。

【数式10】

ΔS_ref(i)＝ΔS_d(i)+ΔS_ref(i) (10)

在跟踪点A到达板外形计测装置4b之前，暂不计算调平修正量ΔS_d(i)，在跟踪点A到达板外形计测装置4b时，基于计测出的楔形，再次计算各机架的调平修正量ΔS_d(i)。计算该调平修正量ΔS_d(i)时所需的计测时间依板外形计测装置4b的响应速度而变(数msec～数sec)。这样一来，重复进行控制直至以下所示的动态控制结束点。

图8为表示动态控制结束定时的图。如图8所示，在被轧制材4e的尾端到达机架No.1之前的一定距离LF_mrg处结束动态控制。

图9为表示楔形的动态控制的一例的时间图表。精轧机4a的机架数设为5(N＝5)。横轴表示时间和定时，纵轴自上而下地示出楔形W₄₀、机架No.1的调平量ΔS_ref(1)、机架No.1的调平修正量ΔS_d(1)、以下机架No.2～No.5的调平量和调平修正量。

首先，在设定计算定时t1，调平量计算部1a通过设定计算来决定基准调平量。调平操作部1b将各机架变更为所决定的基准调平量。在时刻t2，若被轧制材4e的顶端到达板外形计测装置4b，则楔形的计测开始。在时刻t3，被轧制材4e的顶端自板外形计测装置4b行进某一定距离LS_mrg之后，动态控制开始。首先，在时刻t4，调平操作部1b基于调平修正量对机架No.1和No.2的调平量进行变更。而且，跟踪部1e将跟踪点A设定于机架No.2的位置(j＝2的情况)。

在跟踪点A到达各机架(No.3、No.4、No.5)时(时刻t5、时刻t6、时刻t7)，基于各自的机架的调平修正量来对调平量进行变更。在时刻t8，跟踪点A到达板外形计测装置4b，为了计算下一个调平修正量而收集楔形的实际值。在时刻t9，再次基于调平修正量来对机架No.1和No.2的调平量进行变更，将跟踪点A制作于机架No.2的位置。通过重复这些直到控制结束，能够将楔形控制在目标值内。

再者，基于楔形的实测值对调平量进行变更的动态控制对于楔形的控制是有效的，但这种动态控制也是辊间隙形成左右非对称而会引起机架间的蛇行以及单侧伸长等现象的、易使轧制不稳定的控制。因此，本实施方式的调平操作部1b在实施动态控制的过程中产生了轧制不稳定因素的情况下，至少将最终机架N的上述调平修正量ΔS_d(N)设为0。由此，最终机架N的调平量不变更(式10)，能够减少被轧制材4e的蛇行和单侧伸长这样的轧制变得不稳定的现象。

(产生单侧伸长时的处理)

通过平坦度计测装置4c，能够检测出精轧机4a的出料侧处的被轧制材4e的单侧伸长。产生单侧伸长的状况下应该不向使单侧伸长放大的方向进行控制。因此，调平操作部1b在实施动态控制的过程中产生了被轧制材4e的单侧伸长的情况下，且最终机架的调平修正量ΔS_d(N)趋向于使单侧伸长恶化的情况(式11或式12成立的情况)下，至少将上述最终机架N的上述调平修正量ΔS_d(N)设为0(式13)。由此，最终机架N的最终调平量ΔS_ref(N)不接受基于调平修正量ΔS_d(N的变更(式14)。

【数式11】

AF_act>AF_db,ΔS_d(N)<0 (11)

【数式12】

AF_act<-AF_db,ΔS_d(N)>0 (12)

【数式13】

ΔS_d(N)＝0 (13)

【数式14】

ΔS_ref(N)＝ΔS_d(N)+ΔS_ref(N) (14)

这里，

AF_act：单侧伸长量[-]

AF_db：单侧伸长判断阈值[-]

图10为表示在最终机架出料侧计测出被轧制材的单侧伸长时的控制例的时间图表。精轧机4a的机架数设为5(N＝5)。横轴表示时间和定时，纵轴上自上而下地示出楔形W₄₀、最终机架出料侧的平坦度计测值AF_act、机架No.1的调平量ΔS_ref(1)、机架No.1的调平修正量ΔS_d(1)、以下机架No.2～No.5的调平量和调平修正量。

关于从时刻t1至时刻t8为止的处理与图9相同。在时刻t9，再次基于调平修正量来对机架No.1和No.2的调平量进行变更，将跟踪点A制作于机架No.2的位置。此外，通过平坦度计测装置4c来计测被轧制材4e的单侧伸长。该情况下，在对第二次的最终机架的调平进行变更的定时(时刻tA)，将调平修正量设为0而不进行调平的变更。

如以上那样，在检测出最终机架出料侧处的单侧伸长的产生的情况下，暂时不进行基于调平修正量的变更，由此，能够抑制被轧制材的单侧伸长的恶化。

(操作者介入时的处理)

也有时在各机架间会产生单侧伸长或者进行蛇行。由于在各机架间没有传感器，因此，需要进行由操作者的视觉识别实现的确认，进行用于抑制单侧伸长和蛇行的调平的手动介入。此时，通过由操作者介入实现的调平量变更来防止轧制变得不稳定的现象。

图11为用于说明操作者介入时的处理的图。调平操作部1b基于从控制操作端介入部1c输入的调平量来对对象机架i的调平量进行变更。跟踪部1e在操作者所变更的对象机架i的调平量的极性与调平修正量ΔS_d(i)的极性不同的情况(式15或式16成立的情况)下，在位于对象机架i的被轧制材4e上设定新的跟踪点B。此外，跟踪部1e删除跟踪点A。而且，调平操作部1b在实施动态控制的过程中设定有跟踪点B的情况下，在跟踪点B到达板外形计测装置4b之前的期间，将对象机架i以及其下游的各机架的调平修正量(ΔS_d(i+1)、……、ΔS_d(N))设为0。在跟踪点B到达板外形计测装置4b之后，基于楔形计测值来计算楔形控制变更量，重新制作跟踪点A。

【数式15】

ΔS_d(i)<0,ΔS_o(i)>0 (15)

【数式16】

ΔS_d(i)>0,ΔS_o(i)<0 (16)

【数式17】

ΔS_ref(i)＝ΔS_o(i)+ΔS_ref(i) (17)

据此，在操作者介入时，暂时不进行基于调平修正量的变更，由此，能够抑制由楔形控制引起的蛇行和单侧伸长这样的轧制变得不稳定的现象的产生。

图12为表示操作者介入时的控制例的时间图表。精轧机4a的机架数设为5(N＝5)。横轴表示时间和定时，纵轴上自上而下地示出楔形W₄₀、机架No.1的调平量ΔS_ref(1)、机架No.1的调平修正量ΔS_d(1)、机架No.2的调平量ΔS_ref(2)、机架No.2的调平修正量ΔS_d(2)、机架No.2的由操作者设定的调平修正量ΔS_O(2)、以下机架No.3～No.5的调平量和调平修正量。

图12中示出的情况是：在进行由第一次的调平控制获得的调平量的变更时，在对机架No.1以及No.2的调平量进行了变更之后，操作者介入机架No.2的调平量。从时刻t1至时刻t4的处理与图9相同。在时刻tB，操作者介入机架No.2的调平量时，跟踪部1e在机架No.2制作跟踪点B而删除跟踪点A。而且，调平操作部1b将机架No.2以及其下游的各机架的调平修正量(ΔS_d(2)、……、ΔS_d(5))设为0。据此，在操作者介入的点到达板外形计测装置4b之前不进行调平的变更，能够防止与调平变更相伴的不稳定性的产生。

(学习计算)

图13为表示学习计算定时的图。在被轧制材4e的顶端从板外形计测装置4b通过后行进一定距离LL_mrg时，学习计算功能1j基于实际结果收集部1d所收集的楔形和调平量的实际值来计算学习值。首先，根据实际楔形，使用以下的式18计算出必要调平修正量。这里，χ以评价基准点的位置与板宽度方向端部的距离[mm]来表示(通常χ＝40mm)。

【数式18】

学习值是基于上述必要调平修正量和操作者所输入的调平的总量以及分配系数，作为各机架的调平量的校正量来分配的(式19)。

【数式19】

这里，

操作者所输入的调平的总量

α_i：调平分配系

(a_lvl)_i：操作者输入值分配系数

如以下所示地进行学习值的更新。这里，β_LVLi是更新增益，是在学习计算功能1j中预先决定的。

【数式20】

Z_LVLi(NEW)＝Z_LVLi(OLD)+β_LVLi·(Z_LVLi(CUR)-Z_LVLi(CUR)) (2)

【数式21】

Z_LVLi(OLD)＝Z_LVLi(NEW) (21)

如上述的式5所示，所更新的学习值是调平量决定功能1h在下一个被轧制材通板之前，作为通板时的调平量来决定的。

实施方式二

接下来，参照图1、图4、图14对本发明的实施方式二加以说明。

(动态板厚变更)

参照图4，对热轧生产线中的动态板厚变更加以说明。在图4的热轧生产线中，对一个被轧制材4e设定多个目标板厚，通过在轧制过程中变更目标板厚，能够实施制作具有不同板厚的部分的动态板厚变更。

在此，在具有二个以上不同目标板厚的情况下，将先轧制的具有目标板厚的部分称为先行部，将后轧制的具有目标板厚的部分称为后行部。图4所示的先行部4g通过精轧机4a的轧制机架组来轧制。变更点4f在先行部4g与后行部4h的边界附近，变更点4f的位置根据产品钢卷的尺寸来决定。轧制是连续进行的，该变更点4f从上游向下游侧移动。变更点4f随时被跟踪。

在变更点4f到达各机架的紧前，变更精轧机4a的各机架的辊间隔，由此，能够在精轧机4a的最终机架出料侧制作产品的板厚不同的部分。

再者，在具有卷取机前剪切机4i的轧钢机中，在变更点4f到达卷取机前剪切机4i时自先行部4g切断，后行部4h通过不同于卷有先行部4g的卷取机4d的其他卷取机而被卷取，由此，也能够制作板厚不同的多个钢卷。

(动态板厚变更时的处理)

上述的动态板厚变更中，在变更点4f处，辊间隔变更较大，板厚进度被变更。因此，会产生单侧伸长和板的蛇行等，轧制容易变得不稳定。所以，实施方式二的楔形控制装置1中，在动态板厚变更时，板从精轧机4a的进料侧开始而到达一定距离之前时，停止动态控制，暂时不变更各机架的调平量。

图14为用于说明本发明的实施方式二的动态板厚变更时的处理的图。图1的跟踪部1e在精轧机4a的进料侧上游，在被轧制材4e的动态板厚变更点设定新的跟踪点C。动态板厚变更点是进行动态板厚变更的点，根据材料的尺寸来决定。跟踪部1e从轧制开始前跟踪此点。

此外，实际结果保持部1g在动态板厚变更点从精轧机4a的进料侧开始而到达一定距离之前时，对调平量计算部1a指示实际结果收集部1d所收集的各控制操作端42的当前的调平量的实际值，并对调平量计算部1a发出不变更调平量的指令。

调平量计算部1a在设定有跟踪点C的情况下，在跟踪点C从精轧机4a的进料侧开始至到达板外形计测装置4b为止的期间，将各机架的基准调平量(ΔS₁ ^SET、……、ΔS_N ^SET)设为控制操作端的现在的调平量的实际值(式6)。调平量计算部1a基于式3仅变更动态控制用影响系数。在跟踪点C通过之前，动态控制被停止，在跟踪点C到达了板外形计测装置4b时，开始动态控制。

调平操作部1b在实施动态控制的过程中设定有跟踪点C的情况下，在跟踪点C从精轧机4a的进料侧开始至到达板外形计测装置4b为止的期间，将各机架的调平修正量(ΔS_d(1)、……、ΔS_d(N))设为0。

像这样，跟踪动态板厚变更点(新的跟踪点C)，在从跟踪点C进入位于最上游的轧制机架之前至从板外形计测装置4b通过的期间，不变更各机架的调平量，由此，能够防止由调平变更引起的轧制不稳定性。

再者，上述实施方式二的楔形控制装置1可以是仅具备动态板厚变更时的处理的构成，也可以是还具备实施方式一中所说明的单侧伸长产生时的处理以及操作者介入时的处理的构成。

实施方式三

接下来，参照图1、图15对本发明的实施方式三加以说明。

图15为表示本发明的实施方式三的热轧生产线的构成例的图。图15所示的系统构成除了追加了进料侧温度计15a、进料侧板外形计测装置15b这一点以外，与图4相同。

进料侧温度计15a设于精轧机4a的进料侧，对被轧制材4e的进料侧温度进行计测。进料侧板外形计测装置15b设于精轧机4a的进料侧，对被轧制材4e的进料侧楔形进行计测。

(精轧机的进料侧温度分布或进料侧楔形急剧变化的情况的处理)

精轧机4a的进料侧温度分布或进料侧楔形急剧变化是轧制变得不稳定的原因。因此，实施方式三中，在以下的条件(式22或式23)成立的情况下，从精轧机4a的进料侧开始而到达一定距离之前时，停止动态控制，暂时不变更各机架的调平量。

【数式22】

Abs(We(t)-We(t-1))>We_th (22)

【数式23】

Abs(Td(t)-Td(t-1))>Td_th (23)

这里，

We(t)：时间t的进料侧楔形计测值

We_th：楔形变化阈值

Td(t)：时间t的温度分布计测值

Td_th：温度分布变化阈值

图1的跟踪部1e在进料侧温度的时间变化比温度分布变化阈值大的情况(式22)下，在精轧机4a的进料侧的被轧制材4e上设定新的跟踪点D。此外，跟踪部1e在进料侧楔形的时间变化比楔形变化阈值大的情况(式23)下，在精轧机4a的进料侧的被轧制材4e上设定新的跟踪点E。

此外，实际结果保持部1g在设定有跟踪点D或跟踪点E时，对调平量计算部1a指示实际结果收集部1d所收集的各控制操作端42的当前的调平量的实际值，并对调平量计算部1a发出不变更调平量的指令。

调平量计算部1a在设定有跟踪点D(或跟踪点E)的情况下，在跟踪点D(或跟踪点E)从精轧机4a的进料侧开始至到达板外形计测装置4b为止的期间，将各机架的基准调平量(ΔS₁ ^SET、……、ΔS_N ^SET)设为控制操作端的当前的调平量的实际值(式6)。调平量计算部1a基于式3仅变更动态控制用影响系数。在跟踪点D(或跟踪点E)通过之前，停止动态控制，在跟踪点D(或跟踪点E)到达板外形计测装置4b时，开始动态控制。

调平操作部1b在实施动态控制的过程中设定有跟踪点D(或跟踪点E)的情况下，在跟踪点D(或跟踪点E)从精轧机4a的进料侧开始至到达板外形计测装置4b为止的期间，将各机架的调平修正量(ΔS_d(1)、……、ΔS_d(N))设为0。

像这样，在精轧机4a的进料侧被轧制材4e的温度或楔形急剧变化的情况下，设定新的跟踪点，从跟踪点进入位于最上游的轧制机架之前至从板外形计测装置4b通过的期间，不变更各机架的调平量，由此，能够防止由调平变更引起的轧制不稳定性。

再者，上述实施方式三的楔形控制装置可以是仅具备精轧机的进料侧温度分布或进料侧楔形急剧变化的情况下的处理的构成，也可以是还具备实施方式一中说明的单侧伸长产生时的处理以及操作者介入时的处理的构成。此外，也可以是还具备实施方式二中说明的动态板厚变更时的处理的构成。

(硬件构成例)

图16为表示各实施方式的楔形控制装置1所具有的处理回路的硬件构成例的概念图。上述各部分的功能通过处理回路实现。作为一个方案，处理回路具备至少一个处理器91和至少一个存储器92。作为其他方案，处理回路具备至少一个专用的硬件93。

在处理回路具备处理器91和存储器92的情况下，各功能通过软件、固件或软件与固件的组合实现。软件以及固件的至少一方作为程序被记述。软件以及固件的至少一方储存于存储器92。处理器91读出存储于存储器92的程序并执行，由此来实现各功能。

在处理回路具备专用的硬件93的情况下，处理回路例如是单一回路、复合回路、程序化后的处理器或它们的组合。各功能通过处理回路实现。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形来实施。

Claims (6)

1.一种热轧生产线的楔形控制装置，具备：精轧机，具有对被轧制材进行连续轧制的N台机架，各机架具有基于调平量对上述被轧制材的楔形进行控制的控制操作端，其中N≥2；以及板外形计测装置，设于上述精轧机的出料侧，对上述被轧制材的楔形进行计测，

上述热轧生产线的楔形控制装置的特征在于，具备：

调平量计算部，基于上述被轧制材的产品规格，对各机架的上述控制操作端的基准调平量ΔSi^SET以及动态控制用影响系数c_i进行计算；

跟踪部，在上述被轧制材上设定跟踪点来进行跟踪，直到该跟踪点到达上述板外形计测装置；以及

调平操作部，在上述被轧制材的顶端从上述板外形计测装置通过之后，基于上述动态控制用影响系数c_i，对各机架的调平修正量ΔS_d(i)进行计算，该各机架的调平修正量ΔS_d(i)用于将上述板外形计测装置计测出的楔形与目标值之间的偏差设为0，上述调平操作部在上述跟踪点到达各机架的定时实施动态控制，该动态控制使用以上述调平修正量ΔS_d(i)对上述基准调平量ΔS_i ^SET进行校正所得的最终调平量ΔS_ref(i)来依次控制对象机架i的上述控制操作端，且满足1≤i≤N，

在实施上述动态控制过程中产生了轧制不稳定因素的情况下，上述调平操作部至少将最终机架N的上述调平修正量ΔS_d(N)设为0。

2.根据权利要求1所述的热轧生产线的楔形控制装置，其特征在于，

还具备平坦度计测装置，该平坦度计测装置设于上述精轧机的出料侧，对上述被轧制材的单侧伸长进行计测，

在实施上述动态控制的过程中，在产生了上述被轧制材的单侧伸长的情况下且上述调平修正量趋向于使单侧伸长恶化的情况下，上述调平操作部至少将上述最终机架N的上述调平修正量ΔS_d(N)设为0。

3.根据权利要求1或2所述的热轧生产线的楔形控制装置，其特征在于，

还具备控制操作端介入部，该控制操作端介入部能够对各机架的上述控制操作端进行由操作者实现的调平量的变更操作，

在操作者变更的对象机架i的调平量的极性与上述调平修正量ΔS_d(i)的极性不同的情况下，上述跟踪部在位于该对象机架i的上述被轧制材上设定新的跟踪点B，

在实施上述动态控制过程中，在设定有上述跟踪点B的情况下，在上述跟踪点B到达上述板外形计测装置之前的期间，上述调平操作部将上述对象机架i及其下游的各机架的上述调平修正量(ΔS_d(i+1)、……、ΔS_d(N))设为0。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的热轧生产线的楔形控制装置，其特征在于，

上述跟踪部在上述精轧机的进料侧上游，在上述被轧制材的动态板厚变更点设定新的跟踪点C，

在设定有上述跟踪点C的情况下，在上述跟踪点C从上述精轧机的进料侧开始至到达上述板外形计测装置为止的期间，上述调平量计算部将各机架的上述基准调平量(ΔS₁ ^SET、……、ΔS_N ^SET)设为上述控制操作端的当前的调平量的实际值，

在实施上述动态控制过程中，在设定有上述跟踪点C的情况下，在上述跟踪点C从上述精轧机的进料侧开始至到达上述板外形计测装置为止的期间，上述调平操作部将各机架的上述调平修正量(ΔS_d(1)、……、ΔS_d(N))设为0。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的热轧生产线的楔形控制装置，其特征在于，

还具备进料侧温度计，该进料侧温度计设于上述精轧机的进料侧，对上述被轧制材的进料侧温度进行计测，

在上述进料侧温度的时间变化大于温度分布变化阈值的情况下，上述跟踪部在上述精轧机的进料侧的上述被轧制材上设定新的跟踪点D，

在设定有上述跟踪点D的情况下，在上述跟踪点D从上述精轧机的进料侧开始至到达上述板外形计测装置为止的期间，上述调平量计算部将各机架的上述基准调平量(ΔS₁ ^SET、……、ΔS_N ^SET)设为上述控制操作端的当前的调平量的实际值，

在实施上述动态控制过程中，在设定有上述跟踪点D的情况下，在上述跟踪点D从上述精轧机的进料侧开始至到达上述板外形计测装置为止的期间，上述调平操作部将各机架的上述调平修正量(ΔS_d(1)、……、ΔS_d(N))设为0。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的热轧生产线的楔形控制装置，其特征在于，

还具备进料侧板外形计测装置，该进料侧板外形计测装置设于上述精轧机的进料侧，对上述被轧制材的进料侧楔形进行计测，

在上述进料侧楔形的时间变化大于楔形变化阈值的情况下，上述跟踪部在上述精轧机的进料侧的上述被轧制材上设定新的跟踪点E，

在设定有上述跟踪点E的情况下，在上述跟踪点E从上述精轧机的进料侧开始至到达上述板外形计测装置为止的期间，上述调平量计算部将各机架的上述基准调平量(ΔS₁ ^SET、……、ΔS_N ^SET)设为上述控制操作端的当前的调平量的实际值，

在实施上述动态控制过程中，在设定有上述跟踪点E的情况下，在上述跟踪点E从上述精轧机的进料侧开始至到达上述板外形计测装置为止的期间，上述调平操作部将各机架的上述调平修正量(ΔS_d(1)、……、ΔS_d(N))设为0。

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