JP2000167615A - 巻取温度制御方法及び制御装置 - Google Patents

巻取温度制御方法及び制御装置

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JP2000167615A
JP2000167615A JP10344627A JP34462798A JP2000167615A JP 2000167615 A JP2000167615 A JP 2000167615A JP 10344627 A JP10344627 A JP 10344627A JP 34462798 A JP34462798 A JP 34462798A JP 2000167615 A JP2000167615 A JP 2000167615A
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cooling
winding
unit
rolled material
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Hiroyuki Imanari
成 宏 幸 今
Kozo Yamahashi
橋 浩 三 山
Hideho Kanbe
戸 秀 穂 神
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧延材の温度変化や搬送テーブルの入側温度
変化を取込んでリアルタイムで冷却水量を決め、これに
応じてバルブを操作することにより、外乱の影響を低減
することのできる巻取温度制御方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 熱間圧延機４で圧延された圧延材１を、
熱間圧延機１の出側の搬送テーブルに設置された冷却装
置で冷却し、巻取機前の圧延材の温度を設定された温度
目標値に制御するに当たり、冷却装置の冷却装置単位７
ａ，７ｂ，７ｃ，…に相当する長さに圧延材を仮想的に
分割した材料冷却単位の温度を予測し、その予測温度を
設定された温度目標値に一致させるように冷却装置を制
御するものである。この場合、材料冷却単位が冷却装置
単位内に存在する時点での材料冷却単位の温度をリアル
タイムで予測した温度を設定された温度目標値に一致さ
せるように冷却装置の冷却水量をフィードフォワード制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料の熱間圧
延において、圧延後に金属材料を冷却して所望の巻取温
度にするための巻取温度制御方法及びこの方法を実施す
る巻取温度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱間薄板圧延における品質制御には、圧
延材の幅方向中央部の板厚を制御する板厚制御、板幅制
御、幅方向板厚分布を制御する板クラウン制御、圧延材
の幅方向の伸びを制御する平坦度制御などの製品の寸法
制御と、圧延材の温度制御とがある。圧延材の温度制御
には、仕上圧延機の出側の温度を制御する仕上圧延機出
側の温度制御と、巻取機前の温度を制御する巻取温度制
御とがある。
【０００３】熱間圧延機では、一般に加熱炉、粗圧延
機、仕上圧延機、冷却装置が設置された搬送テーブル
（ＲＯＴ：Run Out Table と呼んでいる）、及び巻取機
が順に配置されている。代表的な圧延材の温度は、加熱
炉の出側で１２００〜１２５０℃、粗圧延機の出側で１
１００〜１１５０℃、仕上圧延機の入側で１０５０〜１
１００℃、仕上圧延機の出側で８５０〜９００℃、巻取
温度は５００〜８００℃である。材料の強度、靭性等の
材質は、殆どの場合、圧延材が仕上圧延機を出てから巻
取機に到達するまでの冷却によって決定される。このた
め、巻取温度制御は材質の決定に非常に重要である。
【０００４】図１０は従来の巻取温度制御装置の構成を
適用対象と併せて示したブロック図である。同図におい
て、圧延材１は、仕上圧延機４で圧延された後、搬送テ
ーブル１０によって搬送され、ピンチロール５で下流に
案内されつつ巻取機６で巻き取られる。仕上圧延機４の
出側には仕上出側温度計（ＦＤＴ：Finisher Delivery
Thermometer ）２が設置され、ピンチロール５の上流側
に巻取温度計（ＣＴ：Coiling Thermometer ）３が設置
されている。搬送テーブル１０上にはｎ個の冷却装置単
位（以下、冷却バンクとも言う）７ａ，７ｂ，７ｃ，…
でなる冷却装置が設置され、冷却装置単位がそれぞれ冷
却水を噴射して圧延材１を冷却する。なお、搬送テーブ
ル１０は直線状に描かれているが、実際には多数のロー
ルを並べて回転させ、圧延材１を搬送する構成になって
いる。
【０００５】また、冷却バンク７ａ，７ｂ，７ｃ，…に
設置されている冷却水を制御するバルブは開閉バルブで
あったり、流量制御バルブであったりするが、巻取温度
計３に最も近い２〜３個の冷却バンクには、後述するフ
ィードバック制御を木目細かく行うため、流量制御可能
なバルブを設置したり、小流量の開閉バルブを多数個並
べたりしている。
【０００６】冷却バンク７ａ，７ｂ，７ｃ，…の各バル
ブの開閉又は冷却水量を制御するために巻取温度制御装
置２４が設けられている。この巻取温度制御装置２４に
は、仕上出側温度計２及び巻取温度計３の各温度検出
値、仕上圧延機４の駆動電動機に結合されたパルスジェ
ネレータ９ａの出力パルス、巻取機６に結合されたパル
スジェネレータ９ｂの出力パルスが取込まれると共に、
仕上げ圧延機設定計算手段８からの仕上圧延機４におけ
る設定計算の情報が取込まれるようになっている。
【０００７】巻取温度制御装置２４は、主に、仕上出側
温度計２の直下にある材料の温度測定値ＴFD ACT に基づ
いて、目標巻取温度ＴCT AIM になるように冷却に使用す
る冷却バンク７ａ，７ｂ，７ｃ，…を決める第１の系統
と、目標巻取温度ＴCT AIM と巻取温度計３で検出される
実績巻取温度ＴCT ACT の誤差を補正する第２の系統とで
構成されている。
【０００８】このうち、第１の系統は材料温度予測手段
１３、材料トラッキング手段１４、冷却水量設定手段２
２及び温度モデル学習手段２３を備え、第２の系統は目
標温度補正手段１６、フィードバック制御手段１７及び
冷却水量変更手段２１を備えている。
【０００９】以下、巻取温度制御装置２４の動作を説明
する。従来からの巻取温度制御方式では、圧延材１を材
料冷却単位、すなわち、仮想的に切り板に分割し、この
切り板が仕上圧延機４の特定の圧延スタンド、例えば、
ｍ−ｊスタンドを通過する時点で、仕上出側温度計２の
直下にある材料の温度測定値ＴFD ACT 及び仕上げ圧延機
設定計算手段８の設定計算の情報とに基づいて、目標巻
取温度ＴCT AIM になるように冷却に使用する冷却バンク
７ａ，７ｂ，７ｃ，…を決めている。そのために、材料
トラッキング手段１４はパルスジェネレータ９ａ，９ｂ
の出力パルスを計数することによって、圧延材１の先端
が巻取機６に到達する以前、圧延材１の巻取中、圧延材
１の尾端が仕上圧延機４を抜けた以降のいずれの状態に
おいても、搬送テーブル１０上にある圧延材１の位置を
検出している。
【００１０】なお、圧延材１のトラッキングは、パルス
ジェネレータ９ａ，９ｂの出力パルスを計数する方法に
限らず、例えば、搬送テーブル１０の中間に材料感知セ
ンサを設けるというように、他の方法でも圧延材１の位
置を知ることができる。
【００１１】温度モデル学習手段２３は仕上出側温度計
２で検出される材料温度測定値ＴFD ACT 及び巻取温度計
３で検出される実績巻取温度ＴCT ACT に基づいて、材料
温度の予測に必要な情報を材料温度予測手段１３に提供
する。
【００１２】材料温度予測手段１３は、圧延材１の先端
からｋ番目の切り板が仕上圧延機４の第ｍ−ｊスタンド
に到着したタイミングで、このｋ番目の切り板に対して
冷却バンク７ａで冷却水を掛けたときの材料温度を予測
する。冷却水量設定手段２２は材料温度予測手段１３で
予測された温度が目標巻取温度ＴCT AIM を達成するか否
かを判定し、達成すると判定すれば冷却バンク７ａのみ
を使用する。目標巻取温度ＴCT AIM を達成しないと判定
すればその下流側の冷却バンク７ｂをも使用する。そし
て、材料温度予測手段１３によって再び材料温度を予測
する。以上の動作を目標巻取温度ＴCT AIM を達成するま
で繰返す。
【００１３】なお、これらの計算を切り板が仕上圧延機
４の第ｍ−ｊスタンドに到達したタイミングで行う理由
は、一般に冷却バンクの制御装置にバルブの開閉あるい
は流量変更にむだ時間や応答遅れがあり、また、演算時
間が多くかかるからであり、これらの遅れを補償するた
めである。従って、これらの時間を短縮できれば、第ｍ
−ｊスタンドより下流のスタンドを基準にしても良い。
【００１４】これにより、切り板に加えるべき冷却水量
が決まり、材料トラッキング手段１４でその切り板をト
ラッキングして、切り板が第ｉバンクに到達したときに
そのバンクで加えるべき冷却水量が供給される。
【００１５】次に、冷却されたｋ番目の切り板が巻取温
度計３の直下に到達したときに、フィードバック制御手
段１７は目標巻取温度ＴCT AIM と実績巻取温度ＴCT ACT
との差を求め、この差を零に近付けるように、例えば、
ｎ−１番目の冷却バンク及びｎ番目の冷却バンクの流量
を調整する。
【００１６】また、目標温度補正手段１６は、目標巻取
温度ＴCT AIM と実績巻取温度ＴCT AC T との差が大きい場
合、一時的に目標温度を変更する。例えば、測定した実
績巻取温度ＴCT ACT が目標巻取温度ＴCT AIM より高けれ
ば一時的に目標温度を下げる。これによって、冷却水量
変更手段２１がバルプを操作して、実績巻取温度ＴCT
ACT をより早く目標巻取温度ＴCT AIM に近付けることが
できる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の巻取温
度制御装置では、搬送テーブル１０に進入する前に、切
り板に対する冷却水をいつどれだけ注水するかを予め決
めている。それらが決められた後、入側温度である仕上
圧延機出側の温度が変化したり、速度が変更されたり、
大きな外乱があったりすると、制御性が少なからず劣化
する。このような巻取温度の制御特性の劣化の対策とし
て、例えば、特開平８−９００３６号公報に記載された
「熱間圧延機巻取温度制御」や、特開平１０−５８４５
号公報に記載された「熱延鋼板の温度制御方法」が知ら
れている。
【００１８】このうち、前者は仕上圧延機の出側の圧延
材の温度変化と速度変更による巻取温度の変化とを分離
して制御しようとするものであり、後者は圧延材の速度
が変更された場合、予め決められている速度パターンと
変更後の速度パターンとの平均値を求め、冷却水量を再
計算するものである。このように、従来の巻取温度制御
方法では、予期せぬ速度や入側温度の変化に大変に弱
く、それを克服することが難しかった。
【００１９】一方、温度モデルにおいて、搬送テーブル
１０上で温度を測定できる場所は、仕上圧延機４の出
側、巻取機６の入側、稀には搬送テーブル１０の中間と
いうように、測定箇所が限られていた。このため、定性
的には温度が低い場合ほど冷却効果は高くなることが知
られているが、温度モデルの学習は搬送テーブル全体で
一つあるいは少数の学習項しか持つことができず、上流
側と下流側の各冷却特性を分けて学習することは難しか
った。
【００２０】また、圧延材の厚みが大きい場合、表面を
冷却しても内部は冷却され難く、厚み方向の平均温度は
高くなる。ところが、温度計で測定できるのは表面温度
であり、モデルによる温度計算や学習で用いる実績温度
等の間で不整合を生じ、温度予測精度が悪くなってい
る。また、厚み方向の平均温度を計算する場合でも、差
分方程式を繰返し計算によって解いており、計算機の負
荷が大きくなることがあった。
【００２１】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、圧延材に対する冷却水量パターンを搬送テ
ーブルに進入する前の一時に決めるのではなく、圧延材
の温度変化や搬送テーブルの入側温度変化を取込んでリ
アルタイムで冷却水量を決め、これに応じてバルブの操
作をすることにより、外乱の影響を低減することのでき
る巻取温度制御方法及び装置を提供することを目的とす
る。
【００２２】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
熱間圧延機で圧延された圧延材を、前記熱間圧延機の出
側の搬送テーブルに複数個設置された冷却装置で冷却
し、巻取機前の圧延材の温度を所定の温度目標値に制御
する巻取温度制御方法において、圧延材を、複数個設置
された冷却装置における各冷却装置の圧延材進行方向の
長さに仮想的に分割した材料冷却単位として、当該材料
冷却単位の温度を予測し、その予測温度を所定の温度目
標値に一致させるように制御することを特徴とするもの
である。
【００２３】請求項２に係る発明は、熱間圧延機で圧延
された圧延材を、熱間圧延機の出側の搬送テーブルに設
置された冷却装置で冷却し、巻取機前に設置された巻取
温度計で測定される圧延材の温度を設定された温度目標
値に制御する巻取温度制御装置において、圧延材を、複
数個設置された冷却装置における各冷却装置の圧延材進
行方向の長さに仮想的に分割した材料冷却単位として、
当該材料冷却単位の温度を予測し、その予測温度を所定
の温度目標値に一致させるように制御することを特徴と
するものである。
【００２４】請求項３に係る発明は、請求項２に記載の
巻取温度制御装置において、材料冷却単位が冷却装置単
位内に存在する時点での材料冷却単位の温度をリアルタ
イムで予測する材料温度予測手段と、材料温度予測手段
で予測した温度を設定された温度目標値に一致させるよ
うに冷却装置の冷却水量を操作するフィードフォワード
制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２５】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
巻取温度制御装置において、材料温度予測手段は、冷却
装置の冷却水量が指令通りの流量になるまでの応答遅れ
時間内に材料が進む距離を補償する温度を予測し、その
予測温度をフィードフォワード設定手段に設定すること
を特徴とするものである。
【００２６】請求項５に係る発明は、請求項２に記載の
巻取温度制御装置において、材料冷却単位の温度の予測
には圧延材の冷却を記述する温度モデルを使用し、その
温度モデルは、圧延材から冷却水への熱伝導項、相変態
による発熱項、圧延材からの熱放射項、圧延材から冷却
水以外の周辺物体への熱伝導項のうち、少なくとも熱伝
導項を含んで構成され、温度モデルの中で使用する圧延
材温度の値は、１次元非定常熱伝導方程式を解析的に解
いて得られる圧延材の厚み方向の代表温度もしくは厚み
方向に平均した温度を用いることを特徴とするものであ
る。
【００２７】請求項６に係る発明は、請求項５に記載の
巻取温度制御装置において、温度モデルにおける圧延材
から冷却水への熱伝導項に使用する熱伝導係数を記述す
る変数として、少なくとも冷却水流量、冷却水温度、圧
延材速度及び圧延材温度を含むことを特徴とするもので
ある。
【００２８】請求項７に係る発明は、請求項５に記載の
巻取温度制御装置において、材料温度予測手段における
温度モデルは、制御の結果得られる実績データに基づい
て演算される学習項により補正され、その学習項として
コイル間学習項、ロット内学習項のうち少なくとも一つ
を演算することを特徴とするものである。
【００２９】請求項８に係る発明は、請求項７に記載の
巻取温度制御装置において、学習項は、材料冷却単位の
熱伝導係数を、各冷却装置毎あるいは数個の冷却装置単
位を一つにまとめた冷却装置単位グループ毎に区分し、
その区分毎に材料冷却単位の熱伝導係数を学習すること
を特徴とするものである。
【００３０】請求項９に係る発明は、請求項２に記載の
巻取温度制御装置において、材料冷却単位毎に設定され
る温度目標値は、冷却装置単位の直下にある圧延材の温
度として与え、各冷却装置単位における水冷以外による
温度降下量を巻取温度計側から上流側に積算した値と、
巻取温度目標値とを含む関数として演算する目標温度設
定手段を備えたことを特徴とするものである。
【００３１】請求項１０に係る発明は、請求項９に記載
の巻取温度制御装置において、制御上の巻取温度目標値
は、初期設定時には製品固有の巻取温度目標値に一致さ
せるが、巻取温度計まで搬送された材料冷却単位の巻取
温度計の直下での実績温度と、制御上の巻取温度目標値
とを比較して、巻取温度目標値の方が実績値より高い場
合は制御上の巻取温度目標値を上昇させ、巻取温度目標
値の方が実績値より低い場合は、制御上の巻取温度目標
値を下降させる目標温度補正手段を備えたことを特徴と
するものである。
【００３２】請求項１１に係る発明は、請求項２に記載
の巻取温度制御装置において、搬送テーブルの中間部に
材料温度を測定する一つ又は複数の中間温度計を設置
し、中間温度計の位置にある予測温度と中間温度計の測
定値との偏差を用いて、材料温度の予測値を補正する予
測温度補正手段を備えたことを特徴とするものである。
【００３３】請求項１２に係る発明は、請求項２乃至１
１のいずれかに記載の巻取温度制御装置において、各温
度計で測定した材料温度実績値は、少なくとも特定の厚
みの圧延材に対して、１次元非定常熱伝導伝導方程式を
解析的に解いて得られる圧延材の厚み方向の平均温度を
用いることを特徴とするものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係
る巻取温度制御方法を実施する巻取温度制御装置の一実
施形態の構成を示すブロック図であり、図中、従来装置
を示す図１０と同一の要素には同一の符号を付してその
説明を省略する。ここでは、目標温度設定手段１２が新
たに設けられ、目標温度補正手段１６の出力がこの目標
温度設定手段１２に加えられる。また、従来の温度モデ
ル学習手段２３に代えてその詳細を後述する温度モデル
学習手段１５が設けられている。そして、目標温度設定
手段１２が出力する目標温度と材料温度予測手段１３に
よる予測温度との偏差分が冷却水初期流量設定手段１１
と、冷却バンク７ａ，７ｂ，７ｃ，…にそれぞれ対応し
て設けられたフィードフォワード制御手段１８ａ，１８
ｂ，１８ｃ，…に加えられる。この場合冷却バンク７
ａ，７ｂ，７ｃ，…にそれぞれ冷却水を供給するバルブ
は流量調整バルブでなり、冷却水初期流量設定手段１１
によってその供給量を初期設定し、フィードフォワード
制御手段１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，…がその供給量を再
調整する構成になっている。
【００３５】上記のように構成された本実施形態の概略
動作を説明した後で、個々の構成要素の動作を詳細に説
明する。先ず、圧延材１が搬送テーブル１０に進入する
以前に、圧延材１を適当な長さの材料冷却単位に区分
し、材料トラッキング手段１４では、パルスジェネレー
タ９ａ，９ｂの発生パルスを計数して、材料冷却単位の
それぞれが巻取温度計３を通過するまでトラッキングす
る。
【００３６】冷却水初期流量設定手段１１では、バルブ
の応答遅れ時間に圧延材１が進む距離に相当する圧延材
先端の材料冷却単位に対して、目標巻取温度を達成する
ような冷却パターンを演算し、予め冷却水量を設定して
おく。
【００３７】材料温度予測手段１３では、仕上出側温度
計２によって測定された仕上圧延機の出側の圧延材温度
（以下、仕上出側温度と略記する）ＴFDを入力し、冷却
装置単位７ａ，７ｂ，７ｃ，…内のバルブの応答遅れを
補償するように、冷却装置単位の直下の材料温度予測値
を温度モデルを用いて演算する。温度モデルは温度モデ
ル学習手段１５によって補正される。すなわち、温度モ
デル学習手段１５では予測した巻取温度と測定した巻取
温度との差を評価して、予測温度を実際の温度に近付け
るように補正する温度モデル学習項を演算する。
【００３８】目標温度設定手段１２では、所望の材質を
得るために、各冷却装置単位を通過する材料冷却単位の
冷却温度パターンを設定する。目標温度補正手段１６
は、目標温度と実績温度との偏差に応じて、一時的に目
標温度を変更することによって、より早く元の目標温度
に実績温度を近付ける。
【００３９】フィードフォワード制御手段１８ａ，１８
ｂ，１８ｃ，…においては、材料温度予測手段１３によ
って演算された各冷却装置単位下にバルブの応答遅れ時
間後に到着する材料冷却単位の温度の予測値と、目標温
度設定手段１２により与えられるその材料冷却単位の温
度目標値との偏差を評価して、各冷却装置単位のバルブ
を操作することにより、温度偏差を除去する。
【００４０】この場合、冷却装置単位は、機械構造で区
分され、独立した一つの開閉バルブに一つあるいは複数
の流量調整バルブを組み合わせたものをひとまとめで定
義するものとする。例えば、ヘッダーに開閉パルブが１
個設置され、そこから３個のノズルが出ているような冷
却装置をひとまとまりにして、冷却装置単位とする。
【００４１】材料冷却装置単位は、その長さを冷却装置
単位の長さと一致させるように圧延材を仮想的に区切っ
たものとする。
【００４２】次に、温度モデル学習手段１５及びフィー
ドフォワード制御手段１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，…につ
いて詳細に説明する。圧延材の熱の出入りを表す温度モ
デルは、次式のように表すことができる。
【数１】 ただし、 Ｔ ：材料温度 ｔ ：時刻 ｈ ：板厚 ε ：放射率 ｃ ：材料比熱 ρ ：材料密度 Ｔa ：空気温度 ＴW ：冷却水温度 ＴH ：テーブルロール温度 σ ：ステファン・ボルツマンの定数 αc ：空気への対流による熱伝達係数 αU ：圧延材上表面での熱伝達係数 αL ：圧延材下表面での熱伝達係数 αλ：テーブルロールへの熱伝達係数 ＱT ：相変態率 である。
【００４３】（１）式の右辺第１項から第４項までは圧
延材から熱が奪われることを示しており、第１項は圧延
材からの熱の放射、第２項は空気への対流、第３項は圧
延材から冷却水への熱の伝導、第４項は圧延材からテー
ブルロールへの熱の伝導によるものである。右辺第５項
は圧延材内部での相変態による熱の発生を表している。
（１）式の左辺は、材料温度の変化が時間の変化で表さ
れることを示している。
【００４４】この中でモデルを簡単にするために、αU
及びαL 以外のパラメータを固定値とするか、テーブル
内に参照値を格納しておくかする。例えば、材料比熱ｃ
は、材料温度により変化するので、温度毎に区切られた
テーブル内に値を格納する。αU 及びαL は冷却水の流
量を決めるために、例えば、以下のような形のモデルと
することができる。
【数２】 ただし ＷU ：上側冷却水流量密度 ＷL ：下側冷却水流量密度 Ａ1 ，Ａ3 ：係数 A2，W ，V ：係数 ＴW0 ：冷却水温度基準値 Ｖa ：圧延材の実績圧延材の速度 ＶBASE ：圧延材の基準圧延材の速度 ＫL ：上側スプレーに対する冷却水効率の比（一
般に下から水をかける方が効率が低い） である。また、ＷU ，ＷL は次式で表される。
【数３】 ただし、 ＦUi ：第ｉバンク上側スプレー流量 ＦLi ：第ｉバンク下側スプレー流量 ＢBNK ：バンク幅 ＬBNK ：バンク長 である。
【００４５】冷却水の流量など必要なパラメータの値が
設定されれば、（１）式の右辺が定まり、数値積分の手
法を用いて、材料温度の時間による変化を算出すること
ができる。このため、制御タイミング毎に温度を予測す
ることにより、温度変化、すなわち、冷却バンクに滞在
している時間の変化が、材料温度の変化に反映されるた
め、圧延材の速度が不意に変更されても良好な精度が得
られる。
【００４６】フィードフォワード制御手段１８ａ，１８
ｂ，１８ｃ，…では次の演算を行う。先ず、後述する目
標温度設定手段１２から、第ｉバンクの目標温度Ｔi
REF が与えられる。次に、（１）式を数値的に解くこと
により、第ｉバンクの温度Ｔi CAL-FFが計算できる。
（１）式の逆算は困難なため、近似による次式で、第ｉ
バンクの冷却水流量を計算する。
【数４】 だだし、 ＦULi REF ：第ｉバンクの冷却水流量指令値 ＦUi REF ：第ｉバンク上側の冷却水流量指令値 ＦLi REF ：第ｉバンク上側の冷却水流量指令値 ＴBNKi ：第ｉバンクを通過する時間（第ｉバンク長
／材料速度） φ ：熱伝達係数学習項 ＫFFi ：第ｉバンクフィードフォワードゲイン（鋼
種、厚み等により区分されたテーブルを参照することに
よって値を取出す） ｆU (z) ：熱伝達記述式における上側の冷却水流量以
外の項 ｆL (z) ：熱伝達記述式における下側の冷却水流量以
外の項 である。
【００４７】因みに、ｆU (z) ，ｆL (z) は次式で表さ
れる。
【数５】 冷却水バンクのバルブが流量制御弁のときは、（９）式
で表される値ＦUi REF，ＦLi REF に、例えば、上限を定
格流量、下限を零とする上下限リミットを設け、これを
下位コントローラに指令値として出力する。
【００４８】冷却水バンクのバルブが開閉バルブのとき
は、（９）式で表される値ＦUi REF，ＦLi REF が定格流
量より大きい場合はバルブを開放し、定格流量より小さ
い場合は、上側または下側のどちらかを開放する。一般
に細かく制御できる可変流量バンクが１〜２個設けられ
ており、開閉バルブのバンクで調整できない流量を調整
する。
【００４９】次に、材料温度予測手段１３の詳しい動作
について説明する。冷却バンクに設置されている冷却水
を制御するバルブが流量制御バルブの場合、図２に示す
ような応答となるのが一般的である。流量指令値が変更
された時点からむだ時間ＴD 後に冷却水流量が変化し始
め、１次遅れ定数ＴR で流量指令値の６３％に達する。
この流量の応答について、バルブの近傍に流量計が設置
されている場合は、むだ時間ＴD と時定数ＴR を決定す
ることができるが、一般には流量計は設置されていな
い。そこで、次式を仮定して流量実績値を推測する。
【数６】 ただし、 ＦCAL ：流量実績値の推定値 ＦREF ：流量指令値 ＴS ：制御周期 ｎ ：第ｎ回目の制御時点（現在時点） ｋ ：むだ時間ＴD ＝ｋ・ＴS で近似する係数 である。
【００５０】また、冷却バンクに設置されている冷却水
を制御するバルブが開閉バルブの場合、時定数ＴR を零
にすることによって対応できる。温度計算にはＦCAL を
用いると、より高精度の温度計算を実現できる。
【００５１】このように、流量指令値から実績値までに
は応答遅れがあるため、（９）式の流量指令値を計算す
る場合、現時刻における温度をそのまま使うと、冷却制
御性能が悪くなる。例えば、図３において、時刻ｔにお
いて、第ｉバンクの温度をＴi と計算し、この温度を使
って流量指令値を計算し、バルブを操作したとすると、
時刻ｔ＋ＴL （時間遅れの指標としてＴL ＝ＴD ＋ＴR
を用いる）でほぼ所定の流量になる。この時点では時刻
ｔで第ｉバンクにあった材料の部分は、既に第ｉ＋１バ
ンクに到達しており、制御性が悪くなる。
【００５２】これに対して、材料温度予測手段１３で
は、冷却水実績値の応答を考慮して、各バンクにおける
材料温度を計算する。これを図４を用いて説明する。材
料温度予測手段１３は、時々刻々の温度をリアルタイム
で計算する温度計算エリア（ａ）と、時間遅れを補償す
るための温度計算エリア（ｂ）を持つ。温度計算エリア
（ａ）には（１２）式で表される流量推定値を用いて、
温度を計算し、その値を格納する。一方、温度計算エリ
ア（ｂ）には、時間遅れＴL 後の状態を格納する。現時
刻ｔからＴL 後に第ｉバンクに到達する材料冷却単位
は、材料速度とバンク長から簡単に計算できるので、そ
の点がＡ点（バンク入側の点）及びＢ点（バンク出側の
点）であったとする。Ａ点が時間ＴL 間で受ける冷却に
より、Ａ′点での温度を予測することができる。
【００５３】フィードフォワード制御手段１８ａ，１８
ｂ，１８ｃ，…内での（６）式の計算に使用する第ｉバ
ンクの温度Ｔi CAL-FFは、温度計算エリア（ｂ）にある
温度計算値を用い、時間ＴL 後に温度Ｔi CAL-FFになっ
ている状態で、ちょうど冷却水が所定の指令値に達して
いる状態とする。
【００５４】このように制御することによって、冷却水
の応答遅れを正確に補償することができる。図１におけ
る冷却水初期流量設定手段１１では、初期流量設定を行
うが、これは上記の冷却水の時間遅れを補償するため
に、予め冷却水を流しておくためのものである。フィー
ドフォワード制御と同様の考えで、例えば、図５のフロ
ーチャートに示すステップ19a 〜ステップ19i の処理手
順で初期流量を設定する。なお、本発明においては、冷
却水初期流量設定手段１１は必須の要件ではなく、フィ
ードフォワード制御手段１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，…と
材料温度予測手段１３で代用できる。
【００５５】次に、フィードバック制御手段１７は、図
６に示すように構成されている。材料の巻取温度を測定
し、実績巻取温度ＴCT ACT とする。これと目標巻取温度
ＴCT AIM との偏差を計算し、フィードバック制御器２０
はＰＩ（比例積分）制御要素あるいはＰＩＤ（比例積分
微分）制御要素で構成される。冷却水流量を設定するの
は、先ず巻取温度計３に最も近いバンクをｎとし、その
バンクでの流量で不足すれば、バンクｎ−１，ｎ−２へ
溯る。また、バンクｎから巻取温度計３までの材料の移
送によるむだ時間を補償するために、フィードバック制
御器２０の中にスミス法などのむだ時間補償機能を付加
する場合もある。フィードバック制御用バンクでは、操
作量としてプラス（＋）とマイナス（−）の両方向が考
えられるので、初期設定時は、下バルブを開放しておく
のが一般的である。
【００５６】次に、温度モデル学習手段１５について説
明する。上述した温度は、材料の厚み方向の温度分布は
一様であると仮定している。実際は厚み方向中心部は高
温で、表面は冷えやすい。（１）式の中では、材料の平
均温度を扱わなければならないが、材料の厚みを考慮す
れば、さらに精度は上がる。特に、大きな厚みの場合
は、表面と中心部の温度差が大きく、厚み方向温度分布
を考えることが有効である。
【００５７】厚み方向の温度分布は、次の１次元非定常
熱伝導方程式を解いて得られる。
【数７】 ただし、λは熱伝導率である。また、図７に座標の取り
方、材料寸法の関係等を示す。（１３Ａ），（１３Ｂ）
式では、温度を時間ｔと下面を基準にして上方にずれた
位置ｘとの関係を表している。ここで、温度伝導率ａ＝
λ／（ｃρ）とおくと、次式が得られる。
【数８】 （１４）式は差分方程式に変換し、数値計算として計算
できるが、変数分離法により解析的に解くことができ
る。すなわち、 Ｔ（ｘ，ｔ）＝ exp（−ａｑ2 ｔ）×｛Ａ sin（ｑｘ）＋Ｂ cos（ｑｘ）｝ …（１５） として、境界条件を次のように与える。 １）ｔ＝０，ｘ＝０で、点ＳL における温度Ｔ＝ＴEL ２）ｔ＝０，ｘ＝ｈで、点ＳU における温度Ｔ＝ＴEU ３）ｔ＝０で厚み方向の平均温度ＴAVE は、仕上出側温
度計２での測定値ＴFEDにΔＴFED を加えた温度に一致
し、かつ、平均温度ＴAVE は厚み方向に一様である。
【００５８】これらの条件下で、（１５）式の中のＡ，
Ｂを解くと、
【数９】 となる。
【００５９】また、表面温度をＴE ＝ＴEL＝ＴEUとして
【数１０】 が得られる。
【００６０】この（１７）式は次のように変形できる。
【数１１】 （１８）式からｑを計算するには、ｚ＝ｈｑ，ｂ＝２Ｔ
E ／ＴAVE とおいた時のｚ ｓｉｎｚ＝ｂ｛１−ｃｏｓ
（ｚ）｝を解くことになるが、これは一般に解析的に解
けない。
【００６１】そこで、ｓｉｎ関数、ｃｏｓ関数の級数展
開で高次項を省略して、
【数１２】 と近似して、ｚの３次方程式としてｚの近似解を得るこ
とができる。また、ニュートンラプソン法などの数値解
法を用いてｚの近似解を得ることができる。以上から
Ａ，Ｂ，ｑが求まり、その結果、厚み方向の平均温度Ｔ
AVE-h が次式によって計算できる。
【数１３】 厚み方向の平均温度を使用して、材料温度を計算するこ
とにより、厚みが大きい材料に対する演算精度を向上さ
せることができる。
【００６２】そこで、温度モデル学習手段１５では以下
の演算を行う。モデル学習は水冷時に行い、先ず、水冷
のみによる温度変化を考える。
【数１４】 この（２１）式の一般解は
【数１５】 となる。
【００６３】第ｉバンクの出側温度Ｔi 、第ｉバンクの
入側温度Ｔi-1 （第ｉ−１バンクの出側温度）として、
第ｉバンクの通過時間をｔBiとすると、（２２）式は次
式によって表される。
【００６４】 Ｔi ＝（Ｔi-1 −ＴW ） exp（−ａ0iｔBi）＋ＴW …（２３） 搬送テーブル１０の入側の温度から、順に（２３）式を
用いて、巻取機６での温度を計算すると次式が得られ
る。
【００６５】 ＴCT＝（Ｔ0 −ＴW ） exp（ａ01ｔBi−ａ02ｔB2−… …−ａ0n-1ｔBn-1−ａ0nｔBn）＋ＴW …（２４） 学習の基本は（２４）式である。
【００６６】ここで、比較のために従来からのモデル学
習の式を示す。ａ0 の実績値をａA、計算値をａC とし
て、
【数１６】 となっている。
【００６７】ここで、各バンクの通過時間ｔbiが一定
で、各バンクの係数ａについて、
【数１７】 とすると、Ｔ0 ＝ＴFDT として、（２６）式を（２８）
式で除算することにより、次式が得られる。
【数１８】 すなわち、φCTC が学習項となる。１本の材料における
水冷した切り板すべて、あるいは、水冷した学習点毎
に、学習項φCTC を計算する。ただし、ノイズ等の影響
を低減するため、平滑化を行い、次式の形で次材の
（１）式の水冷項に反映する。
【数１９】 （３１）式は乗算型コイル間学習（Coil-to-Coil学習）
ということができる。この方式は、搬送テーブル１０か
ら見た入側温度ＴFDT と出側温度ＴCTの関係から、仕上
出側温度計２と巻取温度計３の間にある冷却の状態を一
括して扱うものである。一般には材料の冷却が進むにつ
れて、冷却効果が高くなることが知られており、仕上出
側温度計２と巻取温度計３の間を一括して扱うことはモ
デルの精度上好ましくない。そこで、以下の方式を考え
る。先ず、（２５）式を（２７）式で除算して次式を得
る。
【数２０】 この（３２）式の両辺の対数をとると、次式が得られ
る。
【数２１】 ここで、各バンクの通過時間ｔBiが一定で、各バンクの
係数ａについて
【数２２】 とすると、
【数２３】 となる。
【００６８】ｎｔB は、搬送テーブル１０の入側の仕上
出側温度計２の設置位置から出側の巻取温度計３の設置
位置までの通過時間に等しい。（３５Ｂ）式のφACTCが
学習項となる。１本の材料の水冷した切り板すべて、あ
るいは水冷した学習点毎に学習項φACTCを計算する。た
だし、平滑化を行い、次式の形で次材の（１）式の水冷
項に反映する。
【数２４】 （３６）式は加算型コイル間学習（Coil-to-Coil学習）
ということができる。この方式の利点は、各バンク毎の
熱伝達係数の学習を行うことができることにある。
【００６９】（３３）式より
【数２５】 が得られる。ここで、 ａi ＝−（ａi A −ａi C ） …（３８） とおく。
【００７０】１本の材料の水冷した切り板すべて、ある
いは、水冷した学習点毎にデータを収集する（これをｍ
点のデータとする）。（３７）式についてｍ本の式が得
られ、従続変数を（３７）式の右辺、独立変数をｔB1，
ｔB2，…，ｔBnとして回帰を行えば、回帰係数ａi ＝−
（ａi A −ａi C ）が求められる。ここで、
【数２６】 である。
【００７１】ただし、十分な平滑化を行い、次式の形で
（１）式の水冷項に反映する。
【数２７】 （３９）式による学習は、全冷却バンクでの滞在時間を
独立変数として回帰計算を行うので、十分なデータ数が
蓄えられ、また、回帰精度が良いと判断してから、反映
させることが重要である。そこで、これは同じロット
（同じ鋼種や同じサイズでくくったまとまり）で学習項
を計算し、平滑化することにする。そこで、加算型ロッ
ト内学習（Ｌｏｔ−ｔｏ−Ｌｏｔ学習）ということがで
きる。この方式では、各バンク毎の熱伝達係数の学習を
行うことができ、温度による熱伝達係数の違いを学習で
きる利点がある。
【００７２】なお、独立変数の選び方は、各バンクにそ
れぞれ対応させるのではなく、数個の連続したバンクを
ひとまとまりとし、一つの独立変数とすることもでき
る。例えば、全バンク数が２０個であり、４個づつまと
めて５個の独立変数とすることもできる。
【００７３】次に、目標温度設定手段１２の詳細な動作
について説明する。目標温度設定手段１２では、各バン
クの目標温度を与える。巻取温度ＴCTの目標温度は、製
品仕様等から与えられるが、搬送テーブル１０上の途中
の温度パターンを一意的に決めることは難しい。なぜな
らば、全てのバンクにおける温度特性を考慮しながら、
最後の巻取温度計３によって測定される温度が達成でき
るか否を計算して目標温度パターンを決めなければなら
ないからである。
【００７４】そこで、全てのバンクの目標温度を決める
のではなく、巻取機６に近い部分と水冷しない部分の温
度目標値を決めることによって、持つべき目標温度パタ
ーンの数は非常に少なくて済む。
【００７５】図８において、目標巻取温度パターンを太
線で示す。同図（ａ）に示す温度パターンＡでは前段で
空冷、後段では水冷を行うものである。この温度パター
ンＡでは、点ａ0 から点ａ1 までの温度降下の目標値を
求めることは難しい。なぜならば、点ａ1 がどのバンク
に位置するかを計算で決めなければならないからであ
る。ところが、点ａ2 から点ａ1 を目標温度パターンと
すれば、点ａ1 の位置を決める必要はない。フィードフ
ォワード制御によって、ひたすら温度を下げるような流
量を決めるが、最大流量に制限があり、降下できる温度
が決まってしまう。点ａ1 近傍に温度が入った場合に、
目標温度になるように流量を調整すれば良く、どのよう
な経路をたどるかを特定しなくても良いため、温度目標
値の与え方が簡単になる。
【００７６】同図（ｂ）に示す温度パターンＢでは、温
度パターンＡのように簡単には求められないが、点ｂ3
から温度を逆算していくことにより、点ｂ1 の位置まで
の冷却バンクでの冷却を制御的に禁止することにより、
対応することができる。
【００７７】次に、目標温度補正手段１６の詳細な動作
を説明する。
【００７８】目標温度補正手段１６では、製品固有の巻
取温度目標値を達成するために、一時的に制御における
巻取温度目標値を操作するものである。例えば、巻取温
度計３の直下にある材料冷却単位の温度を計測し、計測
した実績温度と目標値とを比較する。目標値が実績温度
と異なる場合は、制御上の巻取温度目標値をΔＴCTだけ
変化させる。ΔＴCTは次式で計算する。
【００７９】 ΔＴCT＝ＫTA（ＴCT REF ＋ＴCT ACT ） …（４１Ａ） ｜ΔＴCT｜＜ΔＴCT LMT ならΔＴCT＝０ …（４１Ｂ） ＴCT REF ＝ＴCT REF ＋ΔＴCT …（４１Ｃ） ただし、 ＫTA ：ゲイン ＴCT REF ：制御上の巻取温度目標値 ＴCT ACT ：巻取温度計で測定した実績温度 ΔＴCT LMT ：目標値変換が頻繁に行われることを防ぐ上
下限リミット値 である。
【００８０】この変更による効果を確認するため、この
目標値を変更した時に搬送テーブル１０の最も入側にあ
る材料冷却単位が巻取温度計３の直下にくるのを待っ
て、（４１Ａ），（４１Ｂ），（４１Ｃ）式の演算を行
い、目標値を変更する。
【００８１】図９は本発明に係る巻取温度制御方法を実
施する巻取温度制御装置の他の実施形態の構成を示すブ
ロック図である。これは、搬送テーブル１０の途中に一
つ又は複数の中間温度計２５を設置し、その測定値と、
予測した温度の偏差を評価して、温度モデルを補正しよ
うとするものである。この場合、中間温度計２５が第ｉ
バンクの出側に設置されているものとする。圧延材の先
端からｊ番目の材料冷却単位が、第ｉバンク直下にあ
り、第ｉ＋１バンクに進んだときの温度モデルによる温
度降下量の計算値をΔＴとすると、ΔＴは（１）式を適
切に積分することにより求められる。
【００８２】このとき、圧延材の先端からｊ番目の材料
冷却単位の中間温度計２５による測定値をＴiMT ACT 、
温度モデルによる第ｉバンクの出側の温度をＴi CAL と
すると、ΔＴを修正すべき量は次式のΔＴMOD となる。
【００８３】 ΔＴMOD ＝ＫMT（ＴiMT ACT ・Ｔi CAL ） …（４２Ａ） Ｔi CAL ＝Ｔi CAL ＋ΔＴMOD …（４２Ｂ） ただし、ＫMTはゲインである。
【００８４】また、中間温度計２５で測定した温度を用
いて、第ｉバンクより上流に操作量を返すフィードバッ
ク制御や、第ｉバンクより下流側に操作量を返すフィー
ドフォワード制御を行うように構成することも可能であ
る。
【００８５】上述した巻取温度計３あるいは中間温度計
２５で測定した値は材料の表面の温度である。一方、温
度モデルを示す（１）式では、材料の平均温度を使用す
る。そこで、巻取温度計３あるいは中間温度計２５で測
定した値を表面温度ＴE ＝ＴEL＝ＴEUとし、（２０）式
で厚み方向の平均温度を計算し、温度計算や制御演算に
使用する。
【００８６】これにより、板厚の大きい圧延材に対して
も、良好な温度計算、温度制御を実施することができ
る。
【００８７】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、制御タイミング毎に材料温度を計算し、
それを目標温度に近付けるフィードフォワード制御を行
うため、圧延材の速度の予期せぬ変更があった場合で
も、巻取温度の良好な制御精度が得られる。また、簡単
に計算できる厚み方向の温度分布を用いているため、厚
み方向の正確な平均温度が得られ、温度制御性が向上す
る。また、搬送テーブル上の長手方向の熱伝達係数の学
習項をそれぞれ求めることができるため、材料温度に依
存する熱伝達係数の修正を自動的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る温度制御方法を実施する温度制御
装置の一実施形態の構成を適用対象と併せて示したブロ
ック図。
【図２】図１に示した実施形態の動作を説明するため
に、流量指令値に対する冷却水の応答遅れを示した図。
【図３】図１に示した実施形態の動作を説明するため
に、応答遅れを補償しない場合の冷却バンクと材料冷却
単位との関係を示した図。
【図４】図１に示した実施形態を構成する材料温度予測
手段の応答遅れ補償の概念を示した図。
【図５】図１に示した実施形態を構成する冷却水初期流
量設定手段の処理手順の一例を示したフローチャート。
【図６】図１に示した実施形態を構成するフィードバッ
ク制御手段の詳細な構成を示した図。
【図７】図１に示した実施形態による圧延材の温度計算
方法を説明するための図。
【図８】図１に示した実施形態を構成する目標温度設定
手段の機能の一例を示した図。
【図９】本発明に係る温度制御方法を実施する温度制御
装置の他の実施形態の構成を適用対象と併せて示したブ
ロック図。
【図１０】従来の温度制御装置の構成を適用対象と併せ
て示したブロック図。
【符号の説明】
１ 圧延材 ２ 仕上出側温度計（ＦＤＴ） ３ 巻取温度計（ＣＴ） ４ 仕上圧延機 ５ ピンチロール ６ 巻取機 ７ａ，７ｂ，７ｃ，… 冷却装置単位（冷却バンク） ８ 仕上げ圧延機設定計算手段 ９ａ，９ｂ パルスジェネレータ １０ 搬送テーブル １１ 冷却水初期流量設定手段 １２ 目標温度設定手段 １３ 材料温度予測手段 １４ 材料トラッキング手段 １５ 温度モデル学習手段 １６ 目標温度補正手段 １７ フィードバック制御手段 １８ａ，１８ｂ，１８ｃ，… フィードフォワード制御
手段 ２０ フィードバック制御器 ２１ 冷却水量変更手段 ２２ 冷却水量設定手段 ２３ 温度モデル学習手段 ２４ 巻取温度制御装置 ２５ 中間温度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神 戸 秀 穂 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 Ｆターム(参考） 4E024 BB07 BB08 FF01 4E026 AA03 BA11 EA09

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱間圧延機で圧延された圧延材を、前記熱
    間圧延機の出側の搬送テーブルに複数個設置された冷却
    装置で冷却し、巻取機前の圧延材の温度を所定の温度目
    標値に制御する巻取温度制御方法において、 前記圧延材を、前記複数個設置された冷却装置における
    各冷却装置の圧延材進行方向の長さに仮想的に分割した
    材料冷却単位として、当該材料冷却単位の温度を予測
    し、その予測温度を所定の温度目標値に一致させるよう
    に制御することを特徴とする巻取温度制御方法。
  2. 【請求項２】熱間圧延機で圧延された圧延材を、前記熱
    間圧延機の出側の搬送テーブルに複数個設置された冷却
    装置で冷却し、巻取機前の圧延材の温度を所定の温度目
    標値に制御する巻取温度制御装置において、 前記圧延材を、前記複数個設置された冷却装置における
    各冷却装置の圧延材進行方向の長さに仮想的に分割した
    材料冷却単位として、当該材料冷却単位の温度を予測
    し、その予測温度を所定の温度目標値に一致させるよう
    に制御することを特徴とする巻取温度制御装置。
  3. 【請求項３】前記材料冷却単位が前記冷却装置単位内に
    存在する時点での前記材料冷却単位の温度をリアルタイ
    ムで予測する材料温度予測手段と、前記材料温度予測手
    段で予測した温度を設定された温度目標値に一致させる
    ように前記冷却装置の冷却水量を操作するフィードフォ
    ワード制御手段とを備えたことを特徴とする請求項２に
    記載の巻取温度制御装置。
  4. 【請求項４】前記材料温度予測手段は、前記冷却装置の
    冷却水量が指令通りの流量になるまでの応答遅れ時間内
    に材料が進む距離を補償する温度を予測し、その予測温
    度を前記フィードフォワード設定手段に設定することを
    特徴とする請求項３に記載の巻取温度制御装置。
  5. 【請求項５】前記材料冷却単位の温度の予測には圧延材
    の冷却を記述する温度モデルを使用し、その温度モデル
    は、圧延材から冷却水への熱伝導項、相変態による発熱
    項、圧延材からの熱放射項、圧延材から冷却水以外の周
    辺物体への熱伝導項のうち、少なくとも熱伝導項を含ん
    で構成され、前記温度モデルの中で使用する圧延材温度
    の値は、１次元非定常熱伝導方程式を解析的に解いて得
    られる圧延材の厚み方向の代表温度もしくは厚み方向に
    平均した温度を用いることを特徴とする請求項２に記載
    の巻取温度制御装置。
  6. 【請求項６】前記温度モデルにおける圧延材から冷却水
    への熱伝導項に使用する熱伝導係数を記述する変数とし
    て、少なくとも冷却水流量、冷却水温度、圧延材速度及
    び圧延材温度を含むことを特徴とする請求項５に記載の
    巻取温度制御装置。
  7. 【請求項７】前記材料温度予測手段における温度モデル
    は、制御の結果得られる実績データに基づいて演算され
    る学習項により補正され、その学習項としてコイル間学
    習項、ロット内学習項のうち少なくとも一つを演算する
    ことを特徴とする請求項５に記載の巻取温度制御装置。
  8. 【請求項８】前記学習項は、前記材料冷却単位の熱伝導
    係数を、各冷却装置毎あるいは数個の冷却装置単位を一
    つにまとめた冷却装置単位グループ毎に区分し、その区
    分毎に前記材料冷却単位の熱伝導係数を学習することを
    特徴とする請求項７に記載の巻取温度制御装置。
  9. 【請求項９】前記材料冷却単位毎に設定される温度目標
    値は、前記冷却装置単位の直下にある圧延材の温度とし
    て与え、前記各冷却装置単位における水冷以外による温
    度降下量を前記巻取温度計側から上流側に積算した値
    と、巻取温度目標値とを含む関数として演算する目標温
    度設定手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の
    巻取温度制御装置。
  10. 【請求項１０】制御上の巻取温度目標値は、初期設定時
    には製品固有の巻取温度目標値に一致させるが、前記巻
    取温度計まで搬送された前記材料冷却単位の巻取温度計
    の直下での実績温度と、制御上の巻取温度目標値とを比
    較して、巻取温度目標値の方が実績値より高い場合は制
    御上の巻取温度目標値を上昇させ、巻取温度目標値の方
    が実績値より低い場合は、制御上の巻取温度目標値を下
    降させる目標温度補正手段を備えたことを特徴とする請
    求項９に記載の巻取温度制御装置。
  11. 【請求項１１】前記搬送テーブルの中間部に材料温度を
    測定する一つ又は複数の中間温度計を設置し、前記中間
    温度計の位置にある予測温度と中間温度計の測定値との
    偏差を用いて、材料温度の予測値を補正する予測温度補
    正手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の巻取
    温度制御装置。
  12. 【請求項１２】前記各温度計で測定した材料温度実績値
    は、少なくとも特定の厚みの圧延材に対して、１次元非
    定常熱伝導方程式を解析的に解いて得られる圧延材の厚
    み方向の平均温度を用いることを特徴とする請求項２乃
    至１１のいずれかに記載の巻取温度制御装置。
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