CN114746196A - 切割位置控制装置 - Google Patents
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Abstract
实施方式的切割位置控制装置具备运算处理电路，所述运算处理电路执行以下内容，输入第一数据，所述第一数据包含与生产时间表以及生产的材料的材料信息相关的信息，基于所述第一数据，计算由连续铸造设备铸造的第一板坯的基于第一切割机的第一切割位置，为了导入到处理控制装置的控制程序，生成用于设定所述第一切割位置的第一参数，将从所述第一板坯的前端到所述第一切割位置为止而被设定的第一长度与基于所述第一参数从所述第一板坯切割的第二板坯的第二长度进行比较，判断是否利用设于比所述第一切割机靠下游的第二切割机进一步切割所述第二板坯。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及一种用于连续铸造设备连结型轧制系统的切割位置控制装置。
背景技术
连续地进行从板坯的铸造到轧制、卷取的连续铸造设备连结型的轧制系统已经实用化。连续铸造设备连结型轧制系统通过导入基于计算机的生产管理系统，从材料的投入到产品能够进行一体的管理，有助于生产率的提高。
在这样的连续铸造设备连结型轧制系统中，存在希望改善产品的成品率(日文：歩留り)来进一步提高生产率的要求。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-267709号公报
发明内容
发明要解决的问题
在本实施方式中，目的在于提供一种切割位置控制装置，其能够实现改善了产品的成品率的连续铸造设备连结型轧制系统。
用于解决问题的方案
本发明的实施方式的切割位置控制装置包括运算处理电路，在所述运算处理电路中，输入包含与生产时间表以及生产的材料的材料信息相关的信息的第一数据，基于所述第一数据，计算由连续铸造设备铸造的第一板坯的由第一切割机切割的第一切割位置，为了导入到处理控制装置的控制程序，生成用于设定所述第一切割位置的第一参数，将从所述第一板坯的前端到所述第一切割位置为止所设定的第一长度与基于所述第一参数从所述第一板坯切割的第二板坯的第二长度进行比较，判断是否利用设于比所述第一切割机靠下游的第二切割机进一步切割所述第二板坯。所述运算处理电路设定为，在所述第二长度等于所述第一长度或者比所述第一长度短的情况下，不利用所述第二切割机切割所述第二板坯而是将其向下一工序输送，在所述第二长度比所述第一长度长的情况下，生成用于设定利用所述第二切割机进一步切割所述第二板坯的切割位置的第二参数。
发明的效果
根据实施方式，实现了一种切割位置控制装置，其能够实现改善了产品的成品率的连续铸造设备连结型轧制系统。
附图说明
图1是例示连结有连续铸造设备的轧制系统的示意图。
图2是例示实施方式的切割位置控制装置的框图。
图3是用于说明实施方式的切割位置控制装置的动作的流程图的例子。
图4的(a)和图4的(b)是用于说明板坯的切割位置的示意图。
图5是说明实施方式的切割位置控制装置的动作的流程图的例子。
图6是例示比较例的轧制系统的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。
此外，附图是示意性的或概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比例等并不一定与现实相同。另外，即使在表示相同的部分的情况下，也存在根据附图而不同地表示彼此的尺寸、比例的情况。
此外，在本申请说明书和各图中，对于与已出现的图的已说明的要素相同的要素，标注相同的附图标记，并适当省略详细的说明。
对轧制系统的结构进行说明。
图1是例示连结有连续铸造设备的轧制系统的示意图。
在图1中，为了便于说明，将板坯1～3描绘成相互接近地被输送，但在实际的轧制系统中，板坯1～3具有适当间隔地被输送。另外，实际上，每当板坯经过轧制机时，板坯的厚度变薄，但在图1中，为了排除图示的繁杂性，以大致相同的厚度示出板坯。
如图1所示，轧制系统20包括连续铸造设备21和与连续铸造设备21连结的轧制设备。轧制设备在该例中包括粗轧机22、精轧机23以及卷取机24。该例表示热轧制系统的结构例，精轧的后工序包括输出台辊(Run Out Table)28。输出台辊28对精轧后的材料进行冷却。
轧制系统20包括多个切割机。在该例中，使用3个切割机。多个切割机不限于3个，只要是两个以上即可。第一个切割机是上游切割机81。上游切割机81设于连续铸造设备21与粗轧机22之间。第二个切割机是中间切割机82。中间切割机82设于粗轧机22与精轧机23之间。第三个切割机是下游切割机83。下游切割机83设于精轧机23与卷取机24之间。
在该例中，上游切割机81将从连续铸造设备21送出的板坯1切割，切割成与产品的长度对应的长度。切割后的板坯2向粗轧机22送入。
中间切割机82将粗轧后的板坯3的前端和尾端的切料(crop)切割。切料被切割后的板坯3在经过精轧机23后，向下游切割机83送入。
下游切割机83基于按照生产时间表设定的板坯的长度与由上游切割机81切割的板坯的长度之差，进一步切割板坯。被切割的板坯由卷取机24卷取。被卷取的板坯形成卷材。下游切割机83有时也根据由上游切割机81切割的长度而不切割板坯。未被切割的板坯例如直接由卷取机24卷取。
在以下的结构、动作的说明中，详细说明切割位置控制装置判断是否利用下游切割机83进一步切割由上游切割机81切割的板坯2，在利用下游切割机83切割的情况下，设定板坯的切割位置。在该例中，中间切割机82用于切割前端和尾端的切料，因此，与由上游切割机81和下游切割机83进行的切割位置的判断、切割位置的校正动作没有直接关系。因此，省略对中间切割机82的详细说明。此外，关于该情况下的中间切割机82的切割控制，通过使用在轧制系统的领域中公知的输送距离测量技术能够容易地实现。
在轧制系统20中，为了检测被输送的板坯1～3的位置、被输送的距离，设有多个传感器。在该例中，多个传感器为HMD84、85、87、89以及PLG86、88、90。HMD84、85、87、89为检测热射线的检测器(Hot Metal Detector，HMD)。也可以代替热射线检测型的检测器而利用可见光、红外线检测用的照相机等。
PLG86、88、90是测量移动距离的检测器。PLG86、88、90例如是脉冲发生器式计数器等。PLG86、90设于台辊(table roller)等，根据台辊的转速输出脉冲，通过对输出的脉冲进行计数，计算在台辊上输送的板坯的移动距离。PLG87设于精轧机23的最终段的磨机(mill)的轧制辊。最终段磨机的轧制辊将轧制后的板坯3排出，并且通过PLG87计算轧制后的板坯的移动距离。只要能够测量板坯的移动距离，则也可以利用脉冲发生器式计数器以外的方法。
HMD84检测从连续铸造设备21送出的板坯1的热射线。HMD84设于连续铸造设备21的送出侧且是上游切割机81的近前处。HMD84检测由连续铸造设备21铸造的板坯1的前端的位置。HMD84生成信号TP1并输出。HMD84在检测到板坯1的前端时，使输出的信号TP1转变为激活(active)。激活信号是指，例如在检测到板坯1的前端之前，HMD84输出信号TP1＝“0”，在检测到板坯1时，使信号TP1转变为“1”。信号从“0”转变为“1”的定时为检测到板坯1的前端的定时。也可以取代上述方式，将信号从“1”转变为“0”的定时设为检测到板坯1的前端的定时，在该情况下，激活的信号的逻辑为“0”。
HMD85检测由上游切割机81切割的板坯2的热射线。HMD85设于上游切割机81与粗轧机22之间。HMD85输出信号TP2。HMD85在检测到板坯2的前端时，将信号TP2转变为激活，在检测到板坯2的尾端经过时，将信号TP2转变为非激活。
PLG86是测量由上游切割机81切割的板坯2的移动距离的脉冲发生器式计数器。PLG86设于上游切割机81与粗轧机22之间。在该例中，PLG86设于沿着轧制线(日文：パスライン)设置的台辊之一。设有PLG86的台辊设于上游切割机81与粗轧机22之间。PLG86根据台辊的旋转速度输出脉冲信号PC2。输出的脉冲信号PC2被发送至处理控制装置，并被进行累计、计数来计算板坯2的输送距离。由PLG86测量的板坯2的输送距离用于判断板坯2的长度。关于板坯2的长度的判断见后述，切割位置控制装置判断板坯2的切割位置是否如最初的设定那样。
HMD87设于精轧机23与下游切割机83之间。在该例中，输出台辊28设于精轧机23与下游切割机83之间，因此HMD87设于精轧机23与输出台辊28之间。HMD87通过检测板坯3的热射线，来检测由精轧机23轧制后的板坯3的前端和尾端。HMD87在检测到板坯3的前端时，将信号TP3转变为激活，在检测到板坯的尾部经过时，将信号TP3转变为非激活。
PLG88测量由精轧机23轧制后的板坯3的移动距离。PLG88在该例中设于精轧机23的最终段磨机(mill)的轧制辊。PLG88也可以设于精轧机23的送出侧的台辊。PLG88根据轧制辊的旋转输出脉冲信号PC3。脉冲信号PC3被发送至处理控制装置，并被进行累计、计数来计算板坯3的输送距离。
HMD89和PLG90设于下游切割机83与卷取机24之间。HMD89检测经过了下游切割机83的板坯3的前端和尾端。HMD89在检测板坯3期间输出激活的信号TP4。
PLG90根据设有PLG90的台辊的转速来生成脉冲信号PC4。信号TP4和脉冲信号PC4被发送至处理控制装置，测量经过了下游切割机83的板坯3的长度。
这样，从HMD84、85、87、89输出的信号TP1～TP4和从PLG86、88、90输出的脉冲信号PC2～PC4根据在处理控制装置中设定的程序来处理。
传感器的配置、种类的选择等不限于上述。传感器只要选择能够在轧制工序中的任一工序中测量由上游切割机81切割的板坯2的长度、并在轧制工序中的任一工序中测量由下游切割机83切割的位置那样的配置、种类等即可。
对切割位置控制装置的结构进行说明。
图2是例示实施方式的切割位置控制装置的框图。
在图2中示出切割位置控制装置60的结构和用于控制轧制系统20的控制系统100。
如图2所示，控制系统100包括上位系统50、切割位置控制装置60以及处理控制装置70。切割位置控制装置60经由通信网络102与上位系统50连接。通信网络102是通用的通信网络，例如是以太网(注册商标)等。
上位系统50储存有用于生产管理、品质管理等的数据库，对它们进行管理。用于生产管理的数据库储存有每个产品的生产时间表、每个产品的材料信息等。用于品质管理的数据库储存每个制造出的产品的尺寸的数据、重量的数据等。上位系统50经由通信网络102从用于生产管理的数据库提取所期望的数据，将该数据向切割位置控制装置60发送。
上位系统50例如是数据服务器等大容量高速的信息处理装置。上位系统50不限于单一的数据服务器，也可以是多个数据服务器。例如，也可以在1台数据服务器中搭载用于生产管理的数据库及其运用软件等，在另1台数据服务器中搭载用于品质管理的数据库及其运用软件等。
切割位置控制装置60经由通信网络104与处理控制装置70连接。通信网络104例如是FL-net等控制系统的通信网络。切割位置控制装置60经由通信网络104，根据从上位系统50接收到的生产时间表的数据和材料信息的数据来生成用于处理控制装置70的程序和在程序中设定的参数。用于处理控制装置70的程序和参数包括接下来生产的产品的长度的数据。包括接下来生产的产品的定时、材料数据在内的规格由生产时间表和材料信息的数据提供。
切割位置控制装置60以在处理控制装置70利用上游切割机81切割板坯1的定时生成切割指令的方式，生成与板坯1的切割位置相关的参数(第一参数)。切割位置控制装置60以在处理控制装置70利用下游切割机83进一步切割板坯2的定时生成切割指令的方式，生成与板坯2的切割位置相关的参数(第二参数)。
切割位置控制装置60在生成与下游切割机83的切割位置相关的参数的情况下，判断上游切割机81对板坯1进行切割的切割位置是否如设定的那样。切割位置控制装置60在板坯1的切割位置的判断中，使用切割板坯1得到的板坯2的长度的测量值。切割位置控制装置60基于板坯2的长度的测量值，生成与下游切割机83的切割位置相关的参数。另外，切割位置控制装置60还生成与中间切割机82的切割位置相关的参数。
切割位置控制装置60具有运算处理电路62。运算处理电路62例如是逻辑运算处理电路，包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)。切割位置控制装置60例如是能够进行高速运算处理的计算机装置等信息处理装置。切割位置控制装置60是包括按照程序进行动作的CPU的计算机装置，所述程序包括后述的流程图的各步骤。在后述的流程图的说明中，在执行主体为切割位置控制装置60的情况下，通过运算处理电路62的动作来执行流程图的各步骤。
切割位置控制装置60例如作为与轧制控制、冷却水控制等相关的其他程序进行动作的计算机系统内的一个功能来实现。另外，包含切割位置控制装置60的计算机系统不限于单一的信息处理装置的情况，也可以包含多个信息处理装置。例如，也可以是向一个信息处理装置导入用于切割位置控制装置60的程序来设为切割位置控制装置60，向另一个信息处理装置导入与轧制控制相关的程序。
处理控制装置70经由通信网络104从切割位置控制装置60接收并设定由切割位置控制装置60生成的程序和参数。处理控制装置70基于所设定的程序和参数，在板坯1的输送距离到达上游切割机81的切割位置的定时生成切割指令，将该切割指令向上游切割机81发送。
处理控制装置70在校正由上游切割机81切割的切割位置的情况下，还设定用于设定下游切割机83的切割位置的参数。
处理控制装置70经由通信网络106与各种传感器、促动器等的输入输出装置80连接。输入输出装置80包括上游切割机81、中间切割机82以及下游切割机83。输入输出装置80包含HMD84、85、87、89和PLG86、88、90。处理控制装置70按照由切割位置控制装置60设定的控制程序、设定的参数、HMD84、85、87以及PLG86、88的输出，来设定板坯1、2的切割位置，并在设定的定时向上游切割机81、中间切割机82以及下游切割机83发送切割指令。
处理控制装置70按照由切割位置控制装置60设定的控制程序、设定的参数、HMD89以及PLG90的输出，来测量经过了下游切割机83的板坯3的长度，并将测量出的数据向切割位置控制装置60发送。
处理控制装置70例如是可编程逻辑控制器(PLC)的CPU和I/O模块等。处理控制装置70为了实现以下说明的动作，或者为了控制轧制系统20的整体，不限于单一的PLC的情况，也可以包含多个PLC。
在控制系统100中，上位系统50不一定是必须的。也可以通过直接手动等将生产时间表等数据输入切割位置控制装置60，在切割位置控制装置60中管理所制作的卷材数据。
参照流程图对实施方式的切割位置控制装置60的动作进行说明。
图3是说明实施方式的切割位置控制装置的动作的流程图的例子。
在图3中示出由控制系统100的整体执行的流程图。控制系统100包括多个被层级化的等级。最上位的等级L3是包含上位系统50的等级。等级L3也可以包含多个上位系统。多个上位系统例如有时包含用于多个轧制设备的系统等。第二等级L2是计算机系统的等级。计算系统的等级L2是包含切割位置控制装置60的等级。此外，等级L2也可以包含生成与轧制控制、水冷控制等相关的控制程序等的控制装置，对此未图示。第一等级L1是包含处理控制装置70的等级。最下层的等级L0包含设于实际的轧制系统20中的传感器、促动器。
在使用图3的流程图说明动作时，假设在处理控制装置70中预先设定用于控制上游切割机81、中间切割机82以及下游切割机83的控制程序。板坯的切割位置通过在控制程序中设定由切割位置控制装置60生成的参数来设定。在处理控制装置70中设定的控制程序例如由切割位置控制装置60发送。切割位置控制装置60例如基于生产时间表数据库的数据和材料信息数据库的数据来生成切割机的控制程序，并将生成的控制程序向处理控制装置70发送。另外，如上所述，省略中间切割机82的动作的说明。
如图3所示，在步骤S51、S52中，上位系统50从生产时间表数据库和材料信息数据库向切割位置控制装置60发送应生产的产品的规格和生产的定时等数据。
在该例中，在步骤S53中，上位系统50也可以发送由操作人员输入的数据来代替生产时间表数据库的数据，或者除了生产时间表数据库的数据以外，还发送由操作人员输入的数据。
在步骤S61中，切割位置控制装置60基于从上位系统50发送来的生产时间表数据库的数据和材料信息数据库的数据，来计算上游切割机81对板坯1进行切割的切割位置。
在步骤S62中，切割位置控制装置60将计算出的切割位置设定为上游切割机81进行的板坯1的切割位置，生成对应的参数(第一参数)，并将生成的参数向处理控制装置70发送。
在步骤S71中，处理控制装置70在控制程序中设定由切割位置控制装置60生成的与板坯1的切割位置相关的参数。
处理控制装置70接收来自HMD84的激活的信号TP1，判断从连续铸造设备21输出的板坯1的前端是否经过了HMD84。从连续铸造设备21输出的板坯1的输送速度被控制为恒定值。在设定于处理控制装置70的程序中，例如将板坯1的输送速度设定为具有恒定值的参数。
处理控制装置70在检测到板坯1的前端位置的定时启动计时器。处理控制装置70使用计时器输出的时间和板坯的输送速度的数据，计算板坯1的输送距离。处理控制装置70使用计算出的输送距离，判断板坯1是否到达上游切割机81的切割位置。当板坯1到达上游切割机81的切割位置时，处理控制装置70向上游切割机81发送切割指令。
在步骤S81中，上游切割机81从处理控制装置70接收切割指令。上游切割机81基于切割指令驱动促动器，以在根据从切割位置控制装置60发送来的参数而设定的位置切割板坯1。
在步骤S82中，HMD85在检测到由上游切割机81切割的板坯2的前端时，将信号TP2转变为激活。处理控制装置70在从HMD85接收到激活的信号TP2的定时初始化PLG86。PLG86根据输送板坯2的台辊的旋转速度，生成脉冲信号PC2，并向处理控制装置70发送。
HMD85在检测到板坯2的尾端时，将信号TP2转变为非激活。
在步骤S72中，处理控制装置70在HMD85激活的期间，对从PLG86接收到的脉冲信号PC2进行累计，计算板坯2的输送距离。板坯2的输送距离是从板坯2的前端至尾端的长度，因此是板坯2的长度。处理控制装置70将计算出的板坯2的长度的数据向切割位置控制装置60发送。
在步骤S63中，切割位置控制装置60将计算出的板坯2的长度的数据与基于生产时间表设定的板坯的长度的数据进行比较。切割位置控制装置60基于这些长度的数据的比较结果，判断是否由下游切割机83校正切割位置。关于切割位置的校正与否的判断以及切割位置的校正时的切割位置决定方法的详细内容，见后述。
在步骤S64中，切割位置控制装置60在步骤S63中判断为需要校正板坯2的切割位置的情况下，计算下游切割机83的切割位置。
在步骤S65中，切割位置控制装置60生成与计算出的切割位置相关的参数(第二参数)。切割位置控制装置60将生成的参数向处理控制装置70发送。
在步骤S73中，处理控制装置70在控制程序中设定由切割位置控制装置60设定的切割位置的参数。
处理控制装置70通过接收来自HMD87的信号TP3，检测从精轧机23输出的板坯3的前端是否已经过。处理控制装置70通过信号TP3转变为非激活而检测到板坯的尾端经过了HMD87。
处理控制装置70在检测到板坯3的前端时，初始化PLG88，开始脉冲信号PC3的累计。处理控制装置70继续对脉冲信号PC3进行累计，直到来自HMD87的信号TP3变为非激活。处理控制装置70基于脉冲信号PC3的累计结果来计算板坯3的输送距离。板坯3的输送距离是板坯3的长度。在板坯3的输送距离成为与设定的参数对应的长度时，处理控制装置70生成针对下游切割机83的切割指令，并将生成的切割指令向下游切割机83发送。
在步骤S83中，下游切割机83从处理控制装置70接收切割指令，并根据接收到的切割指令切割板坯3。
在步骤S84中，HMD89检测经过了下游切割机83的板坯3的前端，并输出激活的信号TP4。PLG90根据板坯3的输送来输出脉冲信号PC4。当板坯3的尾端经过时，HMD89使信号TP4转变为非激活。信号TP4和脉冲信号PC4被发送至处理控制装置70。
在步骤S74中，处理控制装置70基于信号TP4为激活的期间的脉冲信号PC4的累计结果，计算经过了下游切割机83的板坯3的输送距离。板坯3的输送距离是由卷取机24卷取的产品5的长度。处理控制装置70收集由等级L0的其他传感器等收集的产品5的长度以外的数据，并向切割位置控制装置60发送所收集的数据。
在步骤S66中，切割位置控制装置60将从处理控制装置70接收到的数据与卷材数据相关联。卷材数据例如在生产时间表数据库上被赋予识别该产品的识别编号，卷材数据与该识别编号相关联。卷材数据除了包含由卷取机24卷取的产品5的长度以外，还可以包含产品5的重量等数据。卷材数据也能够与由其他控制装置等获取的数据等相关联。例如，也可以将产品的表面状态的数据等与卷材数据相关联。切割位置控制装置60将制作出的卷材数据向上位系统50发送。
在步骤S54中，上位系统50将接收到的卷材数据储存于品质管理数据库，更新品质管理数据库。
在步骤S55中，上位系统50使用接收到的卷材数据，更新生产时间表数据库。生产时间表数据库的更新例如能够包含以下的处理。
在制作出的卷材数据符合在生产时间表中设定的产品的规格的情况下，对生产时间表数据库的相应的数据设定表示处理完成的标志。
在卷材数据中的产品的长度的数据不符合在生产时间表中设定的产品的规格的情况下，例如，上位系统50搜索在生产时间表数据库上是否没有在其他产品中符合的数据。在生产时间表数据库上存在相应的产品的生产时间表的情况下，上位系统50对该生产时间表的数据设定表示处理完成的标志。
在生产时间表数据库上不存在相应的产品的生产时间表的情况下，上位系统50设想新制定生产时间表的可能性，设定表示设为处理保留的标志。在设为处理保留的产品能够与其他卷材组合而出货的情况下，进行如下等处理：将设为处理保留的产品的序列号与所组合的卷材的产品序列号相关联。
这样，实施方式的切割位置控制装置60判断由上游切割机81切割的板坯的切割位置是否是所期望的位置。切割位置控制装置60即使在板坯的切割位置不是所期望的位置的情况下，也能够利用下游切割机83进一步切割或不切割而控制为具有可利用性的板坯。具有可利用性的板坯能够在等级L3的上位系统50中用于生产时间表的重新调度。
进一步详细地说明图3中的步骤S63的切割位置的校正需要与否的判断方法。
图4的(a)和图4的(b)是用于说明板坯的切割位置的示意图。
在图4的(a)和图4的(b)中示出从连续铸造设备21送出的板坯1的切割位置。各图的箭头表示板坯1的输送方向。
在图4的(a)中示出上游切割机81在切割位置C0切割板坯1的情况的例子。切割位置C0与由最初的生产时间表数据库的数据设定的位置一致。板坯1在切割位置C0被分割成在前材料2a和在后材料2b。
在图4的(b)中示出上游切割机81在切割位置C1切割板坯1的情况的例子。切割位置C1从由最初的生产时间表数据库的数据设定的切割位置偏离。板坯1在切割位置C1被分割成在前材料2a1和在后材料2b2。
最初设定的切割位置是指在图3的步骤S61、S62中计算并设定的切割位置。
如图4的(a)所示，板坯1由连续铸造设备21铸造，由上游切割机81切割，被分割成板坯2a和板坯2b。板坯2a是在前材料。板坯2b是继板坯2a之后的在后材料。上游切割机81的切割位置C0是距板坯2a的前端为长度L的位置。在此，板坯2a的长度L与由切割位置控制装置60基于生产时间表数据库的数据计算出的长度L0相等。因此，切割位置控制装置60将在前材料2a的切割位置判断为最初设定的切割位置C0。
如图4的(b)所示，上游切割机81在与图4的(a)的切割位置C0不同的切割位置C1切割板坯1。切割位置C1是距板坯1的前端为长度L＝L0+L1的位置。板坯1被分割为在前材料2a1和在后材料2b2。因此，在前材料2a1的长度为L＝L0+L1。切割位置控制装置60判断为在前材料2a1的切割位置C1偏离最初设定的切割位置C0。
切割位置控制装置60将设定的长度L0与实测的长度L进行比较。切割位置控制装置60在判断为长度L比长度L0长的情况下，进一步判断从长度L减去长度L0得到的长度L1是否是足以卷取板坯来形成卷材的长度。切割位置控制装置60在判断为长度L1是足以由卷取机24卷取的长度的情况下，生成用于控制程序的参数，以使下游切割机83在切割位置C0进行切割。
在前材料2a1由下游切割机83切割，进一步被分割成板坯2a和板坯2b1。板坯2a和板坯2b1分别由卷取机24卷取。所卷取的板坯2a、2b1为两个卷材。
切割位置控制装置60在判断为长度L1不是足以由卷取机24卷取的长度的情况下，不在切割位置C0切割在前材料2a1，而是判断直接卷取还是在与切割位置C0不同的切割位置切割在前材料2a1。与切割位置C0不同的切割位置例如是分割后的板坯各自的长度为(1/2)×L的位置。
参考流程图更详细地说明上述一系列动作。
图5是用于说明实施方式的切割位置控制装置的动作的流程图的例子。
如图5所示，在步骤S631中，切割位置控制装置60将由HMD85和PLG86测量出的在前材料2a的长度L与设定的长度L0进行比较。在长度L等于长度L0的情况下，切割位置控制装置60判断上游切割机81的切割位置为最初设定的切割位置，使处理进入步骤S632。
在步骤S632中，切割位置控制装置60对于在前材料2a，不生成下游切割机83的切割指令而是结束程序的处理。
在步骤S631中，在判断为在前材料2a的长度L比设定的长度L0短的情况下，切割位置控制装置60使处理进入步骤S632，结束程序的处理。在该情况下，成为与最初的生产时间表数据库的数据不同的产品。因此，在上位系统50上，例如赋予其他产品序列号，与卷材数据相关联地储存于数据库，将最终的处理设为保留状态等。设为保留状态的产品例如在存在与该产品的卷材数据相同的产品的生产时间表的情况下，在该生产时间表数据库上置换数据，用于生产时间表的重新调度。
在步骤S631中，在由切割位置控制装置60判断为长度L比长度L0长的情况下，切割位置控制装置60使处理转移到步骤S633。
在步骤S633中，切割位置控制装置60判断板坯2b1是否具有足以卷取的长度。板坯2b1的长度为L1，从在前材料2a1的长度L减去最初设定的长度L0来计算。预先设定足以由卷取机24卷取的长度。
切割位置控制装置60在判断为长度L1是足以由卷取机24卷取的长度的情况下，使处理转移到步骤S634。
在步骤S634中，切割位置控制装置60生成设定相对于板坯2a1的切割位置的参数，并将生成的参数向处理控制装置70发送。处理控制装置70将接收到的参数设定在控制程序中，生成相对于下游切割机83的切割指令。该情况下的切割位置是图4的(b)的切割位置C0。
在步骤S633中，在判断为长度L1不是足以卷取的长度的情况下，切割位置控制装置60使处理转移到步骤S635。
在步骤S635中，切割位置控制装置60判断是否能够卷取长度L的在前材料2a1。能够卷取在前材料2a1是指，在前材料2a1通过卷取机24而被形成的卷材的重量不超过能够输送的值。因此，在该步骤以后，切割位置控制装置60基于板坯的重量来判断是否能够形成适当的重量的卷材。板坯的重量基于板坯的长度、宽度、厚度以及材质来计算。
在步骤S635中，在判断为在前材料2a1是能够形成卷材的重量的情况下，切割位置控制装置60使处理转移到步骤S636。
在步骤S636中，切割位置控制装置60不生成用于相对于下游切割机83设定切割位置的参数。输入至精轧机23的在前材料2a1被精轧并经过输出台辊28，在不由下游切割机83切割的情况下由卷取机24卷取。
在步骤S635中判断为板坯2a1不是能够形成卷材的重量的情况下，切割位置控制装置60使处理转移到步骤S637。
在步骤S637中，切割位置控制装置60生成用于设定相对于下游切割机83的切割位置的参数。将生成的参数向处理控制装置70发送，处理控制装置70在控制程序中设定参数。处理控制装置70在基于所设定的参数的定时向下游切割机83发送切割指令。此时的下游切割机83的切割位置例如为在前材料2a1的长度L的1/2的位置。
在步骤S637中，将下游切割机83的切割位置设为板坯2a1的1/2，但切割后的板坯只要将成为由卷取机24卷取为重量限制以下的长度的位置设为切割位置即可。
这样，即使在由上游切割机81切割的板坯的切割位置偏离了基于最初计算出的板坯的长度而设定的位置的情况下，通过使用下游切割机83，也能够抑制废料的产生。
与比较例进行比较来说明实施方式的切割位置控制装置60的效果。
图6是例示比较例的轧制系统的示意图。
在图6中示出分批轧制方式的轧制系统120的例子。
如图6所示，轧制系统120包括加热炉111、粗轧机122、精轧机123以及输出台辊128。将利用连续铸造设备等另外形成的板坯送入加热炉111，加热至预定的温度。
送入到加热炉111并从加热炉111向轧制线投入的板坯201使用设定为与由卷取机24卷取的产品的长度相应的长度的板坯。
例如，在粗轧机122的送出侧设有切割机181，将由粗轧机122轧制后的板坯202的前端和尾端的切料切割。切割了切料的板坯203被送入精轧机123，被精轧并由输出台辊128冷却后，由卷取机24卷取。
在这样的分批轧制方式中，板坯的送入与轧制生产线离线，因此，在需要进行板坯的输送的基础上，为了等待板坯向轧制生产线的投入，需要利用加热炉111再次加热。因此，难以进一步提高生产效率，需要加热炉111的能量消耗，有时成为节能化的障碍。
因此，近年来，进行了使连续铸造设备与轧制设备连结来谋求生产率的提高的研究。在分批轧制方式中，由于切料的切割，有时会产生所需的长度的产品的成品率降低的问题。因此，在连续铸造设备连结型轧制系统中，大多采用在卷取板坯之前不切割该板坯的环形轧制方式。
另一方面，根据所生产的钢材的规格，有时难以以环形轧制方式进行生产，需要以分批轧制方式进行生产。
实施方式的切割位置控制装置60在连续铸造设备连结型轧制系统中能够设定上游切割机81的切割位置，并且能够根据上游切割机81的切割位置来设定下游切割机83的切割位置。更具体而言，在由上游切割机81切割的板坯2的切割位置产生偏移，板坯2的长度比所期望的长度长的情况下，切割位置控制装置60能够判断是否由下游切割机83进一步切割。在此基础上，切割位置控制装置60通过将切割位置偏移并变长的板坯进一步切割，能够将切割后的板坯也用作产品。
在处理控制装置70中，以使用由轧制生产线中的传感器测量出的值来控制板坯的长度、厚度等的方式进行动作，但难以避免由于控制程序所使用的模型的精度等导致产品的品质产生偏差。另外，还可能产生轧制机的磨机的磨损程度等的经年变化，因此难以如基于模型的计算那样制造产品。
实施方式的切割位置控制装置60在板坯到达下游切割机83之前能够直接测量由上游切割机81切割的板坯的长度，因此，能够利用下游切割机83将板坯校正为适当的长度。
另外，即使在由上游切割机81切割后在轧制生产线上产生了某种障碍的情况下，通过直接测量由上游切割机81切割的板坯的长度，也能够校正为适当的长度的板坯。
这样，即使上游切割机81的切割位置产生偏移，也能够校正由下游切割机83产生的切割位置的偏移，因此能够提高产品的成品率。
实施方式的切割位置控制装置60能够测量经过了精轧机23的板坯3的长度、重量等并制作卷材数据。切割位置控制装置60将制作出的卷材数据向上位系统50发送，在上位系统50中，能够基于接收到的卷材数据对生产时间表进行重新调度。通过生产时间表的重新调度，在最初的生产时间表中，即使生产出规格外的产品，也能够通过将生产出的产品置换为其他产品或者将生产出的产品与其他产品组合，来应用规格外的产品，能够有助于成品率的提高。
用于控制各切割机的控制程序的参数能够容易地生成、变更等。能够容易地将控制程序的参数在适当的定时向下游切割机83发送而不向上游切割机81和中间切割机82发送。通过进行这样的修正，能够容易地从上述的分批轧制方式的轧制系统切换为环形轧制方式的轧制系统。
在上述内容中，说明了由下游切割机83以校正切割位置的方式切割由上游切割机81切割的板坯2的情况。上游切割机81设于将从连续铸造设备21送出的板坯1切割的位置，下游切割机83设于将从精轧机23送出的板坯3切割的位置。下游切割机83只要设于比上游切割机81靠轧制生产线的下游的位置即可，例如，也可以利用中间切割机82来校正上游切割机81的切割位置。在该情况下，既可以利用设于精轧机的送出侧的切割机将切料切割，也可以不在精轧机的送出侧设置切割机而是利用中间切割机82将切料切割。
这样，实现了一种切割位置控制装置，其能够实现改善了产品的成品率的连续铸造设备连结型轧制系统。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的范围或主旨中，并且包含在权利要求书所所述的发明及其等同的范围内。
附图标记说明
1、2、3、板坯；20、轧制系统；21、连续铸造设备；22、粗轧机；23、精轧机；24、卷取机；28、输出台辊；50、上位系统；60、切割位置控制装置；62、运算处理电路；70、处理控制装置；80、输入输出装置；81、上游切割机；82、中间切割机；83、下游切割机；84、85、87、89、HMD；86、88、90、PLG；100、控制系统。
Claims (4)
1.一种切割位置控制装置，具备运算处理电路，
所述运算处理电路执行以下内容：
输入第一数据，所述第一数据包含与生产时间表以及生产的材料的材料信息相关的信息，
基于所述第一数据，计算由连续铸造设备铸造的第一板坯的基于第一切割机的第一切割位置，
为了导入到处理控制装置的控制程序，生成用于设定所述第一切割位置的第一参数，
将从所述第一板坯的前端到所述第一切割位置为止而被设定的第一长度与基于所述第一参数从所述第一板坯切割的第二板坯的第二长度进行比较，判断是否利用设于比所述第一切割机靠下游的第二切割机进一步切割所述第二板坯，其中，
所述运算处理电路设定为，在所述第二长度等于所述第一长度或者比所述第一长度短的情况下，不利用所述第二切割机切割所述第二板坯而将所述第二板坯向下一工序输送，
在所述第二长度比所述第一长度长的情况下，所述运算处理电路生成第二参数，所述第二参数用于设定利用所述第二切割机进一步切割所述第二板坯的切割位置。
2.根据权利要求1所述的切割位置控制装置，其中，
在所述第二长度比所述第一长度长的情况下，在将所述第二板坯在所述第一切割位置分割成所述第二板坯的在前材料以及继所述在前材料之后的在后材料之后，所述运算处理电路判断是否能够卷取所述在后材料，
所述运算处理电路在判断为能够卷取所述在后材料时，
生成所述第二参数，以在所述第一切割位置切割所述第二板坯，
所述运算处理电路在判断为无法卷取所述在后材料时，
不利用所述第二切割机切割所述第二板坯而将所述第二板坯向下一工序输送。
3.根据权利要求2所述的切割位置控制装置，其中，
所述运算处理电路在判断为无法卷取所述在后材料的情况下，判断是否能够卷取所述第二板坯，
所述运算处理电路在判断为能够卷取所述第二板坯时，不利用所述第二切割机切割所述第二板坯而将所述第二板坯向下一工序输送，
所述运算处理电路在判断为无法卷取所述第二板坯时，生成第三参数，所述第三参数用于利用所述第二切割机进一步切割所述第二板坯，
所述第三参数以设定后述切割位置的方式被生成，所述切割位置是使所述第二板坯被切割而成的两个材料双方成为能够卷取的长度的切割位置。
4.根据权利要求1所述的切割位置控制装置，其中，
所述运算处理电路基于经过所述第二切割机之后测量出的所述第二板坯的第三长度或者所述在前材料的第四长度，并基于生产时间表以及生产的材料的材料信息，向管理生产管理数据库的上位系统发送用于更新所述生产管理数据库的第二数据。
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