JP2005152937A - Apparatus and method for generating table value for correcting prediction error in numerical formula model - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a generating apparatus of a table value for correcting a prediction error in a numerical formula model by which the appropriate table value is generated even when actual values are rare as making the reduction of the number of processes in table maintenance possible in the case the correction of the prediction error in a numerical formula model by using a table system and a method therefor. <P>SOLUTION: The generating apparatus 8 of the table value for correction controls the whole of this system 10. Furthermore, an error correcting device of a control model rearranges the actual data stored in a data base 5 so as to monotonically increase according to a stratified index and supplements corrected values ( for example, the corrected value of the coefficient of contraction of an outside diameter ) in a correction table 7 on the basis of the rearranged actual data. A process computer 6 in which the control model for predicting the coefficient of contraction of the outside diameter is incorporated controls a finishing mill 1. A past actual operation data is stored in the data base 5. A steel pipe 2a is rolled with the finishing mill 1 by controlling with the process computer 6. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、数式モデルにおける予測値と実測値との誤差を補正する技術に関し、特に製造業におけるプロセス制御等の数式モデルに用いられる予測誤差補正用テーブルのテーブル値の生成装置およびその方法に関する。   The present invention relates to a technique for correcting an error between a predicted value and an actual value in a mathematical model, and more particularly to a table value generation apparatus and method for a prediction error correction table used in a mathematical model for process control in the manufacturing industry.

製造業において製造プロセスの制御に用いる数式モデルの予測精度には、一定の限界がある。この原因は、制御対象プロセスの経時変化、操業条件の突然の変更、オペレータの操作介入など、数式モデルにおける想定を超えた外乱が発生するためである。これらの想定外の外乱による数式モデルの予測誤差の問題に対しては、数式モデルの外部で予測誤差を補正する方法により対処されている。
たとえば、数式モデルの予測誤差をニューラルネットワークで学習する方法が開示されている(特許文献1参照)。
In the manufacturing industry, there is a certain limit to the prediction accuracy of the mathematical model used for controlling the manufacturing process. This is because disturbances exceeding the assumptions in the mathematical model occur, such as changes over time in the process to be controlled, sudden changes in operating conditions, and operator intervention. The problem of the prediction error of the mathematical model due to these unexpected disturbances is dealt with by a method of correcting the prediction error outside the mathematical model.
For example, a method of learning a prediction error of a mathematical model using a neural network is disclosed (see Patent Document 1).

また、数式モデルの予測誤差を層(「層」とは、所定のデータ全体を予測値に影響を及ぼす要因によって区分した場合の、その1区分におけるデータ群をいう。)に区分したテーブルにより補正する方法もよく用いられている。ただし、かかる手法においては、層を細分化した際に、各層に対応する実績数が希少となるという問題が発生する。この問題を解決するために、層間の距離に応じ、隣接した層の実績をも加味して学習を行い、補正値を生成する方法が提案されている(特許文献2参照)。   In addition, the prediction error of the mathematical model is corrected by a table that is divided into layers (“layer” means a data group in one division when the entire predetermined data is divided by a factor that affects the prediction value). The method of doing is also often used. However, in such a method, when the layers are subdivided, there is a problem that the actual number corresponding to each layer becomes scarce. In order to solve this problem, a method has been proposed in which learning is performed in consideration of the results of adjacent layers according to the distance between layers, and a correction value is generated (see Patent Document 2).

図8は、上記特許文献2のテーブルを用いた従来技術における、板厚層別3および板幅層別3の条件によって特定される材料を圧延した時の学習制御方法を説明するための図である。図8(b)は、より古い従来技術であり、板厚層別3および板幅層別3の条件によって特定される材料の学習係数のみを修正する例である。また、図8(c)は、板厚層別3および板幅層別3の条件によって特定される材料の学習係数について、距離に応じて、他の板厚層別と板幅層別の条件によって特定される材料の学習係数を加味して学習させる例である。
特開平11−707号公報 特開平6−259107号公報
FIG. 8 is a diagram for explaining a learning control method when rolling a material specified by the conditions of sheet thickness layer 3 and sheet width layer 3 in the prior art using the table of Patent Document 2 described above. is there. FIG. 8B is an example of the older prior art, in which only the learning coefficient of the material specified by the conditions of plate thickness layer 3 and plate width layer 3 is corrected. FIG. 8C shows the learning coefficient of the material specified by the conditions of the plate thickness layer 3 and the plate width layer 3, depending on the distance, the conditions for the other plate thickness layers and the plate width layers. This is an example in which learning is performed in consideration of the learning coefficient of the material specified by
Japanese Patent Laid-Open No. 11-707 JP-A-6-259107

しかしながら、上記特許文献1の技術の場合、ニューラルネットワークによる学習内容が、所謂ブラックボックスとなるため、数式モデルを保守する者が、誤差についての学習の進み具合を把握できないという問題がある。また、ニューラルネットワーク方式は、学習の安定性、外挿精度の観点から実用化し難いという問題もある。
上記特許文献2の従来技術は、テーブル方式を用いる方法の問題点を解決するための技術である。この技術は、各層の距離と各層に対応する予測誤差実績の間には相関性があるという仮定が前提となっているが、実際には、両者の間で明確な相関関係が見られない場合も多く、適切な補正値が生成できないという問題がある。
However, in the case of the technique disclosed in Patent Document 1, since the learning content by the neural network is a so-called black box, there is a problem that the person who maintains the mathematical model cannot grasp the progress of learning about the error. In addition, the neural network method has a problem that it is difficult to put it into practical use from the viewpoints of learning stability and extrapolation accuracy.
The prior art disclosed in Patent Document 2 is a technique for solving the problems of the method using the table method. This technology is based on the assumption that there is a correlation between the distance of each layer and the prediction error performance corresponding to each layer, but in reality there is no clear correlation between the two There is a problem that an appropriate correction value cannot be generated.

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、テーブル方式を用いて数値モデルにおける予測誤差の補正を行う場合に、テーブルメンテナンスの工数低減を可能としつつ、実績値が希少であっても適切なテーブル値を生成することが可能な数式モデルにおける予測誤差補正用テーブル値生成装置及びその方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and when the prediction error in the numerical model is corrected using the table method, the actual value is rare while reducing the man-hours for table maintenance. It is an object of the present invention to provide a prediction error correction table value generation apparatus and method for a mathematical model that can generate an appropriate table value.

本発明が、従来からよく用いられているテーブル方式を採用する理由は、この方式が、現在も製造業の現場において最も馴染みのある技術であり、また数式モデルを保守する者が、その予測誤差の学習の推移を把握し易いためである。
テーブルを構築するために、層の種類(以下「インデックス」という。)を設定する。鉄鋼業における鋼管の圧延プロセスを例に挙げると、外径、肉厚又は材質等が、インデックスの候補となる。数式モデルを保守する者は、数式モデルの予測誤差が、どのような要因で発生するかを経験的に判断してインデックスを設定する。そして、各インデックスについて、予測誤差実績の分布特性を勘案して層分割数を決定する。以下、各層を表す指標を「層別指標」という。
The reason why the present invention adopts the table method that has been used well in the past is that this method is still the most familiar technique in the field of manufacturing industry, and the person who maintains the mathematical formula model has its prediction error. This is because it is easy to grasp the transition of learning.
In order to build a table, the type of layer (hereinafter referred to as “index”) is set. Taking the rolling process of steel pipes in the steel industry as an example, the outer diameter, thickness, material, etc. are candidates for the index. A person who maintains the mathematical model sets an index by empirically determining what causes the prediction error of the mathematical model. For each index, the number of layer divisions is determined in consideration of the distribution characteristics of the prediction error results. Hereinafter, an index representing each layer is referred to as a “stratified index”.

たとえば、外径に応じて予測誤差実績が大きく変化していると判断した場合は、「外径」インデックスについては100分割の層構造とし、肉厚に応じて数式モデルの予測誤差があまり変化しないと判断した場合は、「肉厚」インデックスについては5分割の層構造とするといった具合である。
テーブル方式において、この層分割数を多くすることは、個々の製造条件に対応できることになるが、その反面、層によっては対応する実績データ数が少なくなるという問題が起き得るため、一概に補正精度が向上するとは言えない。
For example, if it is determined that the prediction error performance has changed greatly according to the outer diameter, the “outer diameter” index has a layer structure of 100 divisions, and the prediction error of the mathematical model does not change much according to the wall thickness. If it is determined, the “thickness” index has a five-layer structure.
Increasing the number of layer divisions in the table method can cope with individual manufacturing conditions, but on the other hand, depending on the layer, there may be a problem that the number of actual data corresponding to it may decrease, so correction accuracy is generally Cannot be said to improve.

そこで、上記特許文献2の従来技術のような、該当する層に対応する予測誤差実績のみではなく、近接する層に対応する予測誤差実績も活用する手法が提案されている。ニューラルネットワークにより学習させる手法も、近接した層に対応する予測誤差実績を活用する方法の一種である。   In view of this, a method has been proposed that utilizes not only the prediction error record corresponding to the corresponding layer but also the prediction error record corresponding to the adjacent layer, as in the prior art of Patent Document 2 above. The method of learning by a neural network is also a kind of method of utilizing the prediction error results corresponding to the adjacent layers.

しかし、近接する層に対応する予測誤差実績の特性(たとえば平均値)が、必ずしも相互に類似しているとは限らない。たとえば、「材質」インデックスにおける近接する層「材質1」と「材質2」に対応する予測誤差実績の傾向が全く異なることがある。つまり、単に近接した層に対応する予測誤差実績は、常に有効に活用できるわけではない。ただし、予測誤差の影響因子をさらに特定して、テーブルのインデックスを増加させることは、テーブルの保守が困難となり現実的ではない。   However, characteristics (for example, average values) of prediction error results corresponding to adjacent layers are not necessarily similar to each other. For example, the tendency of prediction error results corresponding to the adjacent layers “material 1” and “material 2” in the “material” index may be completely different. That is, the prediction error results corresponding to the adjacent layers cannot always be effectively used. However, it is not practical to further increase the table index by further specifying the influence factors of the prediction error because the table is difficult to maintain.

本発明では、各インデックスの層についての層別指標の設定方法に着目し、テーブル値の生成の前処理として各インデックスの層を並べ替えることが、他の層に対応する予測誤差実績を活用するために、有効であることを見出した。
ここで、再度、鉄鋼業における鋼管圧延プロセスを例に挙げて説明する。このプロセスにおいて、製品外径の精度を高めるために、仕上げ圧延後の外径収縮率を高精度に予測することが重要となる。これ以降は、外径収縮率を予測する数式モデルの予測誤差補正用テーブルのテーブル値生成を対象に説明する。
この数式モデルを保守する者が、外径収縮率を予測する数式モデルの予測誤差補正用テーブルを作成することとする。これまでの経験に基づいて、数式モデルの精度が、外径、肉厚、材質などによって影響を受けていると判断して、この数式モデルの補正用テーブルに外径、肉厚、材質などの複数のインデックスを設ける。そして、各インデックスについて層分割して層別指標を付与するとともに、過去の操業において採取した予測誤差実績を、各インデックスの層の組合わせに対応する位置(以下「テーブル内位置」という。)と対応させる。対応する予測誤差実績が相当数あるようなテーブル内位置については、それらの平均値等を用いて、その位置のテーブル値を生成することができる。しかし、対応する予測誤差実績数が少ない又は存在しないようなテーブル内位置(実績データが希少なテーブル内位置)のテーブル値を如何にして精度良く生成させるかが問題となる。
In the present invention, focusing on the setting method of the index for each index layer, rearranging each index layer as a pre-processing for generating a table value utilizes the prediction error results corresponding to other layers. It was found to be effective.
Here, the steel pipe rolling process in the steel industry will be described again as an example. In this process, in order to increase the accuracy of the product outer diameter, it is important to predict the outer diameter shrinkage ratio after finish rolling with high accuracy. In the following, description will be made on the generation of the table value of the prediction error correction table of the mathematical model for predicting the outer diameter shrinkage rate.
A person who maintains this mathematical model creates a prediction error correction table for the mathematical model that predicts the outer diameter shrinkage rate. Based on previous experience, the accuracy of the mathematical model is judged to be affected by the outer diameter, wall thickness, material, etc., and the correction table for this mathematical model includes the outer diameter, wall thickness, material, etc. Provide multiple indexes. Then, each index is divided into layers, and a stratified index is given. The prediction error results collected in the past operation are the positions corresponding to the combinations of the layers of each index (hereinafter referred to as “in-table positions”). Make it correspond. For the positions in the table where there are a considerable number of corresponding prediction error results, the table value at that position can be generated using the average value thereof. However, there is a problem of how to accurately generate table values at positions in the table where the number of corresponding prediction error results is small or nonexistent (position in the table where the record data is scarce).

本発明では、まず、実績データが希少なテーブル内位置について予測誤差実績を対応させ、その予測誤差実績の平均値が単純増加するような順番に層を並べ替え、新たな層別指標を付与することを考えた。この処理により、実績データが希少なテーブル内位置を特定する各インデックスの層は、新たに付与された層別指標によって表される。このような層の並べ替え処理を行い、さらに層別指標を新たに付け替えるため、その新たな層別指標表示に基づくテーブル内位置については、相互の距離と対応する予測誤差実績の平均値の類似性との間に関連性があることが必要である。したがって、新たな層別指標表示に基づくテーブル内位置の距離を基準にテーブル内位置を選択し、そのようなテーブル内位置に対応する予測誤差実績を利用すれば、精度の良いテーブル値を生成することができる。   In the present invention, first, prediction error results are made to correspond to positions in the table where the record data is scarce, the layers are rearranged in an order in which the average value of the prediction error results simply increases, and a new stratification index is assigned. I thought. By this processing, each index layer that specifies the position in the table where the record data is scarce is represented by a newly assigned layer index. In order to perform such layer rearrangement processing and newly reassign the stratification index, the position in the table based on the new stratification index display is similar to the mutual distance and the average value of the corresponding prediction error results. There must be a relationship between sex. Therefore, if a position in the table is selected based on the distance between the positions in the table based on the new stratified index display, and a prediction error record corresponding to such a position in the table is used, an accurate table value is generated. be able to.

具体的なテーブル内位置の選択方法として、ノルムで評価する方法を採用する。ノルムが一定の基準を満たすようなテーブル内位置を選択して、その選択されたテーブル内位置及び実績データが希少なテーブル内位置に対応する予測誤差実績全体の平均値を求めて、テーブル値を生成する。   As a specific method for selecting a position in the table, a method of evaluating with a norm is adopted. Select a position in the table where the norm satisfies a certain standard, find the average value of the entire prediction error results corresponding to the selected position in the table and the position in the table where the actual data is scarce, and calculate the table value. Generate.

上記目的を達成するために、本発明に係る数式モデルにおける予測誤差補正用テーブル値生成装置は、補正用テーブルの各インデックスの層に付与された層別指標と各層に対応する予測誤差実績との組のデータを取得する予測誤差実績取得手段と、その取得した組のデータを用いて層と各層に対応する予測誤差実績の平均値の関係が単調増加となるように層を並び替えて新たな層別指標を付与して、その新たに付与された層別指標の表示に基づくテーブル内位置について、テーブル値生成対象のテーブル内位置とのノルムを算出し、算出されたノルムが一定の基準を満たすテーブル内位置を選択するテーブル内位置選択手段と、その選択したテーブル内位置及びテーブル値生成対象のテーブル内位置に対応する予測誤差実績を用いてテーブル値を算出するテーブル値算出手段とを備える。   In order to achieve the above-mentioned object, the prediction error correction table value generation device in the mathematical model according to the present invention includes a layered index assigned to each index layer of the correction table and a prediction error result corresponding to each layer. A new layer is created by rearranging the layers so that the relationship between the average value of the prediction error results corresponding to each layer and the layer is monotonically increased by using the acquired data of the set and the prediction error result acquisition means for acquiring the data of the set. Assign a stratified index, calculate the norm of the position in the table based on the display of the newly assigned stratified index and the position in the table of the table value generation target. A table using table position selection means for selecting a table position to be satisfied, and a prediction error record corresponding to the selected table position and table value generation target table position. And a table value calculating means for calculating.

これにより、テーブル値生成対象のテーブル内位置に対応する実績データが希少であっても、テーブル値を適切に決定することでき、最終的には数式モデルを精度良く補正することができる。   Thereby, even if the performance data corresponding to the position in the table of the table value generation target is scarce, the table value can be determined appropriately, and finally the mathematical model can be corrected with high accuracy.

さらに、上記目的を達成するために、本発明に係るプロセス制御システムは、
所定の数式モデルにおける予測誤差補正用テーブル値生成装置とネットワークを介して接続されるデータベース装置およびプロセスコンピュータとを備え、前記テーブル値生成装置は、補正用テーブルの各インデックスの層に付与された層別指標と各層に対応する予測誤差実績との組のデータを取得する予測誤差実績取得手段と、その取得した組のデータを用いて層と各層に対応する予測誤差実績の平均値の関係が単調増加となるように層を並び替えて新たな層別指標を付与し、その新たに付与された層別指標の表示に基づくテーブル内位置について、テーブル値生成対象のテーブル内位置とのノルムを算出し、算出されたノルムが一定の基準を満たすテーブル内位置を選択するテーブル内位置選択手段と、その選択したテーブル内位置及びテーブル値生成対象のテーブル内位置に対応する予測誤差実績を用いてテーブル値を算出するテーブル値算出手段とを備え、また、前記データベース装置は、予測誤差実績を記憶する記憶手段とを備え、さらに、前記プロセスコンピュータは、前記テーブル値生成装置から受信したテーブル値を用いて、前記制御対象プロセスを制御するプロセス制御手段を備える。
Furthermore, in order to achieve the above object, a process control system according to the present invention provides:
A prediction error correction table value generation device for a predetermined mathematical model, a database device and a process computer connected via a network, wherein the table value generation device is a layer assigned to each index layer of the correction table The relationship between the prediction error record acquisition means for acquiring data of a set of another index and the prediction error record corresponding to each layer, and the average value of the prediction error record corresponding to each layer using the acquired set of data is monotonous. Rearrange the layers to increase and assign a new stratification index, and calculate the norm of the table position to be generated for the table position based on the display of the newly assigned stratification index In-table position selection means for selecting a position in the table in which the calculated norm satisfies a certain criterion, the selected position in the table, and Table value calculating means for calculating a table value using a prediction error record corresponding to a table value generation target table value, and the database device further comprises storage means for storing the prediction error record, The process computer includes process control means for controlling the process to be controlled using the table value received from the table value generation device.

これにより、本発明に係る補正用テーブル値生成装置が、プロセスコンピュータやデータベースとネットワークを介して接続されているので、テーブル値生成装置が必要とする過去の実績データを自身で保有する必要がなく、かつ、プロセスコンピュータから遠隔操作することが可能となる。   As a result, the correction table value generation apparatus according to the present invention is connected to the process computer and the database via the network, so that it is not necessary to own past performance data required by the table value generation apparatus. In addition, remote control from the process computer becomes possible.

なお、上記目的を達成するために、本発明は、上記装置の特徴的な構成手段をステップとするテーブル値生成方法として実現したり、それらの方法の全てのステップを含むプログラムとして実現することもできる。そして、そのプログラムは、上記方法を実現し得る装置が備えるROM等に格納しておくだけでなく、CD−ROM等の記録媒体や通信ネットワーク等の伝送媒体を介して流通させることもできる。   In order to achieve the above object, the present invention can be realized as a table value generation method having the characteristic constituent means of the above apparatus as a step, or as a program including all steps of those methods. it can. The program is not only stored in a ROM or the like provided in an apparatus capable of realizing the above method, but can also be distributed via a recording medium such as a CD-ROM or a transmission medium such as a communication network.

本発明により、製造プロセスの制御に用いる数式モデルの予測誤差を補正するテーブルについて、該当する実績データが少ない又は存在しないようなテーブル内位置であっても、高精度にテーブル値を決定することできる。そして、このテーブルを用いれば、数式モデルの予測誤差を適切に補正でき、最適なプロセス制御システムを実現できる。   According to the present invention, with respect to a table for correcting a prediction error of a mathematical model used for control of a manufacturing process, a table value can be determined with high accuracy even at a position in the table where there is little or no corresponding actual data. . By using this table, the prediction error of the mathematical model can be corrected appropriately, and an optimum process control system can be realized.

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係るプロセス制御システム10の機能構成を示すブロック図である。図1に示されるように、プロセス制御システム10は、補正用テーブル値生成装置8、データベース5、プロセスコンピュータ6、仕上げ圧延機1、外径計3および超音波探傷機4などを備えている。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a process control system 10 according to the present invention. As shown in FIG. 1, the process control system 10 includes a correction table value generation device 8, a database 5, a process computer 6, a finish rolling mill 1, an outer diameter meter 3, and an ultrasonic flaw detector 4.

プロセスコンピュータ6は、本システム10の全体を制御する装置である。補正用テーブル値生成装置8は、プロセスコンピュータ6からの指示によりデータベース5に記憶されている実績データに基づいて、補正用テーブル7におけるテーブル値(たとえば、外径収縮率補正テーブル値)を生成する。また、プロセスコンピュータ6には、外径収縮率を予測する数式モデルが組み込まれ、補正用テーブル値生成装置8からテーブル値を受信して数式モデルを補正して仕上げ圧延機1を制御する。データベース5は、過去の操業実績データを蓄積している。仕上げ圧延機1は、プロセスコンピュータ6の制御に基づいて鋼管2aを圧延する。   The process computer 6 is a device that controls the entire system 10. The correction table value generation device 8 generates a table value (for example, an outer diameter shrinkage rate correction table value) in the correction table 7 based on the result data stored in the database 5 according to an instruction from the process computer 6. . The process computer 6 incorporates a mathematical model for predicting the outer diameter shrinkage rate, receives the table value from the correction table value generation device 8, corrects the mathematical model, and controls the finishing mill 1. The database 5 stores past operation result data. The finish rolling mill 1 rolls the steel pipe 2 a based on the control of the process computer 6.

外径計3は、仕上げ圧延機1の出力側に配置され、圧延された鋼管2aの外径を測定する。超音波探傷機4は、冷却後の鋼管2bの外径を測定する。
なお、図1におけるプロセスコンピュータ6やデータベース5は、ネットワーク等を介して補正用テーブル値生成装置8に接続されていてもよい。
本実施の形態では、管圧延に外径収縮率予測のための数式モデルを適用した場合の実施例について説明する。管圧延プロセスにおける仕上げ圧延機1の出力側に、鋼管2の熱間圧延後の外径について計測可能な外径計3を配置する。仕上げ圧延機1は、ロール変更、ギャップ変更等で任意の外径の管を製造できるものを用いることとする。
The outer diameter meter 3 is arranged on the output side of the finish rolling mill 1 and measures the outer diameter of the rolled steel pipe 2a. The ultrasonic flaw detector 4 measures the outer diameter of the steel pipe 2b after cooling.
The process computer 6 and the database 5 in FIG. 1 may be connected to the correction table value generation device 8 via a network or the like.
In the present embodiment, an example in which a mathematical model for predicting the outer diameter shrinkage rate is applied to pipe rolling will be described. An outer diameter meter 3 capable of measuring the outer diameter of the steel pipe 2 after hot rolling is disposed on the output side of the finish rolling mill 1 in the pipe rolling process. The finish rolling mill 1 is one that can manufacture a pipe having an arbitrary outer diameter by changing a roll, changing a gap, or the like.

なお、仕上げ圧延機1における圧延完了から超音波探傷機4における測定完了まで、材料搬送、熱処理、空冷等に時間を要し、数時間のタイムラグがあるため、外径収縮率の予測誤差実績は、同一の操業における外径収縮率予測の補正には反映されず、次の操業以降において活用されることになる。
ここで、プロセス制御システム10は、仕上げ外径Φ200〜300mm×肉厚t20〜40mmの鋼管約1000本を圧延するものとする。同じ製造条件範囲の製管実績データは、過去半年間に約5000本についてのデータがデータベース5に蓄積されている。その製管実績データを利用して、本発明に基づく補正用テーブル値を生成し、今回の製管時において、数式モデルの予測誤差の補正のために用いるものとする。つまり、理論モデルで計算した外径収縮率α1に、本発明の手法で生成した予測誤差補正値ΔαTを加算したものを、外径収縮率予測値α2とし、製品目標外径Dctとその外径収縮率予測値α2から熱間圧延時の目標外径Dhtを求める。
From the completion of rolling in the finish rolling mill 1 to the completion of measurement in the ultrasonic flaw detector 4, it takes time for material conveyance, heat treatment, air cooling, etc., and there is a time lag of several hours. This is not reflected in the correction of the outer diameter shrinkage rate prediction in the same operation, and is used after the next operation.
Here, the process control system 10 shall roll about 1000 steel pipes having a finished outer diameter Φ200 to 300 mm × wall thickness t20 to 40 mm. As for the pipe production result data in the same production condition range, data on about 5000 pieces are accumulated in the database 5 in the past half year. The correction table value based on this invention is produced | generated using the pipe production performance data, and shall be used for correction | amendment of the prediction error of a numerical formula model at the time of this pipe production. That is, a product obtained by adding the prediction error correction value ΔαT generated by the method of the present invention to the outer diameter shrinkage rate α1 calculated by the theoretical model is the outer diameter shrinkage rate predicted value α2, and the product target outer diameter Dct and its outer diameter are obtained. A target outer diameter Dht at the time of hot rolling is obtained from the shrinkage rate prediction value α2.

α2=α1+ΔαT (1)
α1 :理論モデル予測外径収縮率[%]
α2 :補正後モデル予測外径収縮率[%]
ΔαT:外径収縮率補正値[%]
Dht=(1+0.01×α2)×Dct (2)
Dht:熱間圧延時の目標外径[mm]
Dct:製品目標外径[mm]
補正用テーブル7は、これまでの経験に基づき、外径収縮率と強い相関があると考えている「外径」、「材質」をインデックスとして設ける。
α2 = α1 + ΔαT (1)
α1: Theoretical model predicted outer diameter shrinkage [%]
α2: Corrected model predicted outer diameter shrinkage [%]
ΔαT: Outer diameter shrinkage correction value [%]
Dht = (1 + 0.01 × α2) × Dct (2)
Dht: Target outer diameter during hot rolling [mm]
Dct: Product target outer diameter [mm]
The correction table 7 is provided with “outer diameter” and “material”, which are considered to have a strong correlation with the outer diameter shrinkage rate, based on experience so far, as indexes.

補正用テーブル値生成装置8が、プロセスコンピュータ6の指示により補正用テーブル7のテーブル値生成を開始し、外径Φ250mm、高炭素鋼の条件のテーブル内位置のテーブル値を求めるとする。この条件のテーブル内位置は、「外径」インデックスの層別指標“17”、「材質」インデックスの層別指標“9”(以下、テーブル内位置は行列表示(「外径」インデックスの層、「材質」インデックスの層)するものとし、(17、9)のように表わす。)に対応するとする。このテーブル内位置に対応する外径収縮率予測誤差実績は9点存在する。なお、前提条件として、補正用テーブル値生成装置8において、”テーブル値を算出するためには300点以上の実績データが必要である”とのルールが存在するとする。そうすると、テーブル内位置(17、9)については、対応する外径収縮率予測誤差実績のみではテーブル値を生成することができないので、他のテーブル内位置の外径収縮率予測誤差実績を活用することとする。   It is assumed that the correction table value generation device 8 starts generating the table value of the correction table 7 in accordance with an instruction from the process computer 6 and obtains the table value of the position in the table under the condition of outer diameter Φ250 mm and high carbon steel. The position in the table of this condition is the index “17” for the “outer diameter” index, and the index “9” for the “material” index (hereinafter, the position in the table is displayed in a matrix (the “outer diameter” index layer, (Layer of “material” index), and (corresponding to (17, 9)). There are nine outer diameter shrinkage rate prediction error results corresponding to the positions in the table. As a precondition, it is assumed that there is a rule in the correction table value generation device 8 that “300 or more performance data is required to calculate a table value”. Then, for the in-table positions (17, 9), the table value cannot be generated only by the corresponding outer diameter shrinkage rate prediction error results, so the outer diameter shrinkage rate prediction error results at other table positions are utilized. I will do it.

まず、補正用テーブル値生成装置8は、データベース5に蓄積されている外径収縮率予測誤差実績のデータΔαEについて、各インデックスの層における特性を調査する(図2(a)、(b)参照)。
ΔαE=αJ−α1 (3)
αJ =(Dhj−Dcj)/Dcj×100 (4)
ΔαE:外径収縮率予測誤差[%]
αJ :外径収縮率実績[%]
Dhj:熱間外径実績[mm]
Dcj:冷間外径実績[mm]
「外径」インデックスの層別指標“17”の近隣層は、層別指標“15”と“18”となる(“16”には、過去の実績データなし)。「材質」インデックスの層別指標“9” の近隣層は、層別指標“7”と“8”となる。「外径」又は「材質」インデックスの層に対する外径収縮率予測誤差実績の特性は、明確な相関関係が見られないことがわかる。したがって、このまま近接する層に対応する実績データを活用しても高精度なテーブル値を生成することは困難である。そこで、各層毎の外径収縮率予測誤差の平均値が単調増加となるように層を並べ替え、層別指標も新たに付与する(図3(a)、(b)参照)。
First, the correction table value generation device 8 investigates the characteristics of each index layer with respect to the data ΔαE of the outer diameter shrinkage rate prediction error results accumulated in the database 5 (see FIGS. 2A and 2B). ).
ΔαE = αJ−α1 (3)
αJ = (Dhj−Dcj) / Dcj × 100 (4)
ΔαE: Outer diameter shrinkage prediction error [%]
αJ: Outer diameter shrinkage rate actual [%]
Dhj: Hot outer diameter record [mm]
Dcj: Actual cold outer diameter [mm]
The neighboring layers of the “outer diameter” index stratification index “17” are stratification indices “15” and “18” (“16” has no past performance data). The neighboring layers of the layer index “9” of the “material” index are the layer indexes “7” and “8”. It can be seen that there is no clear correlation between the characteristics of the outer diameter shrinkage rate prediction error performance for the layer of the “outer diameter” or “material” index. Therefore, it is difficult to generate a highly accurate table value even if actual data corresponding to adjacent layers is utilized as it is. Therefore, the layers are rearranged so that the average value of the outer diameter shrinkage rate prediction error for each layer is monotonously increased, and a layer-specific index is newly added (see FIGS. 3A and 3B).

すると、上記のテーブル内位置(17、9)の各インデックスの層は、以下のように新たな層別指標に付け替えられる。
「外径」インデックスの層別指標“17”→“6”
「材質」インデックスの層別指標“9” →“6”
並べ替えられた後の近隣の層は、以下の通りである。
Then, each index layer at the position (17, 9) in the table is replaced with a new layer index as follows.
"Outer diameter" index index "17" → "6"
“9” → “6” by layer index of “Material” index
The neighboring layers after being sorted are as follows.

「外径」インデックスの層別指標“6”の近隣の層
層別指標“5”(元々の「外径」インデックスの層別指標は“12”)
層別指標“7”(元々の「外径」インデックスの層別指標は“18”)
「材質」インデックスの層別指標“6”の近隣の層
層別指標“5”(元々の「材質」インデックスの層別指標は“3”)
層別指標“7”(元々の「材質」インデックスの層別指標は“4”)
このようにして付け替えられた“新たな層別指標”に基づいて、近接するテーブル内位置を選択して、その位置に対応する実績データを活用してテーブル値を算出する。
Layers adjacent to the “Outside Diameter” index stratification index “6”
Tier index “5” (original “outer diameter” index is “12”)
Tier index “7” (original “outer diameter” index is “18”)
Layers in the vicinity of the “Material” index stratification index “6”
Stratification index “5” (original “materials” index is “3”)
Stratification index “7” (original “materials” index is “4”)
Based on the “new stratification index” changed in this way, a close table position is selected, and a table value is calculated using actual data corresponding to the position.

近接するテーブル内位置の選択方法として、テーブル内位置(17、9)を新たな層別指標を用いて表した(6、6)と、他のテーブル内位置のノルムを求めて判定する方法を採用する。   As a method for selecting adjacent table positions, a method (6, 6) in which the table positions (17, 9) are expressed using a new stratified index and a norm of other table positions is obtained and determined. adopt.

Figure 2005152937
d() :テーブル内位置の近接度を表す距離関数
X :近接度判定対象のテーブル内位置
x :テーブル値生成対象のテーブル内位置
M :重み
X、xともに、行列形式で表わされている。重みMについては、たとえば、対角行列として設定することで、各インデックスの層に任意に重み付けが可能となる。本実施例では、重みMを単位行列とし、各層に均等に重み付けしながらテーブル内位置間、近接度を判定することとなる。
Figure 2005152937
d (): Distance function representing the proximity of the position in the table
X: Table position for proximity determination
x: Position in the table for generating table values
M: Weights X and x are both expressed in a matrix format. For example, by setting the weight M as a diagonal matrix, it is possible to arbitrarily weight each index layer. In this embodiment, the weight M is a unit matrix, and the proximity between the positions in the table is determined while equally weighting each layer.

前提条件として、x(6、6)とのノルムが1.0以下となるようなテーブル内位置Xが、x(6、6)との近接度が高いと判定することとする。この判定基準によると、X(7、6)、X(5、6)、X(6、5)、X(6、7)の4ヶ所のテーブル内位置が選択されることになる。
x(6,6)とX(7,6)との距離関数は、
As a precondition, it is determined that the in-table position X where the norm with x (6, 6) is 1.0 or less has high proximity to x (6, 6). According to this criterion, four positions in the table of X (7, 6), X (5, 6), X (6, 5), X (6, 7) are selected.
The distance function between x (6,6) and X (7,6) is

Figure 2005152937
x(6、6)とX(5,6)との距離関数は、
Figure 2005152937
The distance function between x (6,6) and X (5,6) is

Figure 2005152937
x(6、6)とX(6,5)との距離関数は、
Figure 2005152937
The distance function between x (6,6) and X (6,5) is

Figure 2005152937
x(6、6)とX(6,7)との距離関数は、
Figure 2005152937
The distance function between x (6,6) and X (6,7) is

Figure 2005152937
この4ヶ所のテーブル内位置に対応する予測誤差実績数は382点となり、必須データ数300点という前提条件も満たしている(図9参照)。
Figure 2005152937
The number of prediction error results corresponding to the four positions in the table is 382 points, and the precondition that the number of essential data is 300 points is also satisfied (see FIG. 9).

最後に、補正用テーブル値生成装置8は、この4ヶ所のテーブル内位置及び実績データが希少なテーブル内位置により特定される実績データ全体の平均値を求めて、元々の層別指標表示で表現されるテーブル内位置(17、9)にテーブル値として記録する。なお、テーブル内位置(17、9)に対応する実績データ9点の平均値を求めると−0.04であったが、上記の4ヶ所のテーブル内位置により特定される予測誤差実績を利用して平均値を求めると−0.03となった。   Finally, the correction table value generation device 8 obtains an average value of all the actual data specified by the positions in the four tables and the actual table data where the actual data is scarce, and expresses it in the original stratified index display. Is recorded as a table value at the table position (17, 9). The average value of nine performance data corresponding to the in-table positions (17, 9) was -0.04, but the prediction error results specified by the above four in-table positions were used. The average value was found to be -0.03.

ところで、上述の各インデックスの層の並べ替えを実施した後、層別指標表記を「0〜1」で正規化表示することはより有効な手法の一つである。さらに、各層の外径収縮率予測誤差実績の平均値が層との関係で単に単純増加ではなく、線形となるように層別指標を付け替えることもより有効な手法である(線形処理化)。各インデックスの層別指標を正規化表示し、さらに各層の予測誤差実績の平均値が層との関係で線形となるように、層別指標を付け替えた結果例を図4に示す。   By the way, after the rearrangement of the layers of each index described above, it is one of the more effective methods to normalize and display the layer index notation by “0 to 1”. Further, it is a more effective method to change the stratified index so that the average value of the outer diameter shrinkage rate prediction error results of each layer is not simply increased due to the relationship with the layer (linear processing). FIG. 4 shows an example of a result obtained by normalizing and displaying the stratified index of each index, and further changing the stratified index so that the average value of the prediction error performance of each tier is linear in relation to the tier.

以下に、正規化および線形処理化について、具体的に説明する。
図4は、新たな層別指標として、(0〜1)の範囲で正規化表示する層別指標βj(j=1〜k、k:層の個数)を用いて外径収縮率予測誤差を表した図である。
まず、
予測誤差平均が最小の層 → 層別指標β1:0.0
予測誤差平均が最大の層 → 層別指標βk:1.0
と設定する。残りの層については、0〜1の範囲で誤差平均が次式を満足する層別指標βjを付与する。
Hereinafter, normalization and linear processing will be specifically described.
FIG. 4 shows an outer diameter shrinkage ratio prediction error using a layered index βj (j = 1 to k, k: number of layers) normalized as a new layered index in the range of (0 to 1). FIG.
First,
Layer with the smallest average prediction error → Stratified index β1: 0.0
Layer with the largest average prediction error → Stratified index βk: 1.0
And set. For the remaining layers, a layer-by-layer index βj with an error average satisfying the following formula in a range of 0 to 1 is given.

予測誤差実績平均=βj×(Δαmax−Δαmin)+Δαmin (8)
βj :当該層の層別指標(0.0<βj<1.0)
Δαmax :層別指標=1.0の層の予測誤差実績平均
Δαmin :層別指標=0.0の層の予測誤差実績平均
βj算出後は、前述の層の並べ替え後の層別指標を層別指標βjで置き換えることで、同様のテーブル値の算出処理が可能となる。より具体的に説明すると、前述の事例で、外径Φ250mmの外径層別指標βjは、図4に示すように“0.32”になる。近隣層の層別指標は、以下の通りになる。
Average prediction error = βj × (Δαmax−Δαmin) + Δαmin (8)
βj: Index for each layer (0.0 <βj <1.0)
Δαmax: layer prediction index = average prediction error performance average of 1.0 layer Δαmin: layer prediction index = 0.0 layer prediction error performance average βj After calculating βj, the above layer rearrangement index after layer rearrangement By replacing with another index βj, a similar table value calculation process can be performed. More specifically, in the above-described case, the outer-diameter index βj having an outer diameter of Φ250 mm is “0.32” as shown in FIG. The stratified index of the neighboring layer is as follows.

「外径」インデックスの正規化表示された層別指標“0.32”の近隣層の層別指標βは、
“0.30”(元々の外径層別指標は“12”)
“0.33”(元々の外径層別指標は“18”)
正規化表示および線形処理化を施したこの新たな層別指標は、対応する実績データの平均値と線形関係にあるので、上記例では、近隣層間の層別指標の差異(“0.02”と“0.01”)の比率と対応する実績データ平均値の差異の比率が対応しており、前述のノルム式(即ち、式(5))による近接度判定で、最適な他のテーブル内位置を選択できる。
The stratification index β of the neighboring layer of the stratification index “0.32” normalized by the “outer diameter” index is
“0.30” (Original outer layer index is “12”)
“0.33” (Original outer diameter index is “18”)
Since this new stratification index that has been normalized and linearized has a linear relationship with the average value of the corresponding actual data, in the above example, the difference in stratification index between neighboring layers (“0.02”) And “0.01”) and the corresponding difference ratio of the actual data average value correspond to each other in the other optimal table in the proximity determination by the above-described norm equation (ie, equation (5)). The position can be selected.

以上の補正用テーブルにおけるテーブル値を生成するまでの処理の流れを図5、図6に示す。
補正用テーブル値生成装置8は、データベース5を参照して、過去の実績データを読出し(S501)、テーブル内位置毎の予測誤差実績を抽出する(S502)。そして、各テーブル内位置に対応する予測誤差実績数を判定して規定のN数を満たすテーブル内位置と満たさないテーブル内位置を分別する(S503)。つづいて、テーブル値生成作業に移り、基準のN数を満たすテーブル内位置については対応する予測誤差実績の平均値を算出してテーブル値とし(S504)、基準のN数を満たさないテーブル内位置については他のテーブル内位置に対応する予測誤差実績を活用してテーブル値を生成する(S505)。この規定のN数を満たすテーブル内位置と規定のN数を満たさないテーブル内位置についてのテーブル値生成処理は、逐次すすめても良いし、並列的にすすめてもよい。
The flow of processing until the table value in the correction table is generated is shown in FIGS.
The correction table value generation device 8 refers to the database 5 and reads past result data (S501), and extracts a prediction error result for each position in the table (S502). Then, the actual number of prediction errors corresponding to each in-table position is determined, and the in-table position that satisfies the prescribed N number is separated from the in-table position that does not satisfy it (S503). Subsequently, the table value generation operation is started, and for the in-table position that satisfies the reference N number, the average value of the corresponding prediction error results is calculated as a table value (S504), and the in-table position that does not satisfy the reference N number For, a table value is generated utilizing prediction error results corresponding to other positions in the table (S505). The table value generation processing for the in-table position that satisfies the specified N number and the in-table position that does not satisfy the specified N number may be performed sequentially or in parallel.

図6は、基準のN数を満たさないような実績データが希少なテーブル内位置についてのテーブル値生成処理(S505)の流れを示すフローチャートである。補正用テーブル値生成装置8は、予め設定されている条件(またはオペレータからの条件設定)により、層の並べ替え処理、層別指標の付替処理、層別指標の正規化表示処理または線形化処理を実施する(S603〜S605)。   FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the table value generation process (S505) for the position in the table where the actual data that does not satisfy the reference N number is scarce. The correction table value generation device 8 performs layer rearrangement processing, layer-by-layer index replacement processing, layer-by-row index normalization display processing, or linearization according to preset conditions (or condition settings from an operator). Processing is performed (S603 to S605).

さらに、補正用テーブル値生成装置8は、新たに付与された層別指標表示に基づくテーブル内位置から近接度の高いテーブル内位置を選択して(S606,S607)、その選択されたテーブル内位置及び実績データが希少なテーブル内位置に対応する予測誤差実績に基づいてテーブル値を算出する(S608)。   Furthermore, the correction table value generation device 8 selects a table position with a high degree of proximity from the table position based on the newly assigned layer indicator display (S606, S607), and the selected table position And a table value is calculated based on the prediction error track record corresponding to the position in a table with scarce track record data (S608).

以上で説明した、本発明に係る手法に基づいて計算した外径収縮率補正値を適用して製管した場合の外径収縮率予測精度と、それ以外の手法による外径収縮率予測精度を図8のヒストグラムにより比較した。   As described above, the outer diameter shrinkage rate prediction accuracy when the pipe is manufactured by applying the outer diameter shrinkage rate correction value calculated based on the method according to the present invention, and the outer diameter shrinkage rate prediction accuracy by other methods. Comparison was made using the histogram of FIG.

図7(a)は、数式予測モデル自身の精度を示す。図7(b)は、層の並べ替え処理を実施していない場合の結果を示したヒストグラムである。図7(c)は、層毎の予測誤差実績平均値が単調増加するように層を並べ替え処理を実施した場合の結果を示したヒストグラムである。図7(d)は、層別指標の正規化表示処理および線形化処理を実施した場合の結果を示したヒストグラムである。これらのヒストグラムから明らかなように、本発明に係る手法に基づいて生成したテーブル値を適用することで、従来と比較して大幅な精度改善効果が得られた(表1参照)。   FIG. 7A shows the accuracy of the mathematical expression prediction model itself. FIG. 7B is a histogram showing the results when the layer rearrangement process is not performed. FIG. 7C is a histogram showing the results when the layers are rearranged so that the prediction error actual average value for each layer increases monotonously. FIG. 7D is a histogram showing the results when the normalized display processing and linearization processing of the stratified index are performed. As is apparent from these histograms, a significant accuracy improvement effect was obtained by applying the table value generated based on the method according to the present invention as compared with the conventional technique (see Table 1).

また、補正値の生成は、プロセスコンピュータや長期蓄積データベース等とネットワークを介して接続された補正用テーブル値生成装置8において自動的に実行されるので、従来の課題であるメンテナンス工数の低減も可能となる。また、層の並べ替えを実行することによって、過去の実績データが希少な層の補正値も適切に補間することができるので、過去の実績データや類似事例データの個数に拘わらず、最終的な製品の精度の向上を図ることができる。   Moreover, since the correction value is automatically generated in the correction table value generation device 8 connected via a network to a process computer, a long-term storage database, etc., it is possible to reduce maintenance man-hours, which is a conventional problem. It becomes. In addition, by executing the rearrangement of layers, it is possible to appropriately interpolate correction values for layers in which past performance data is scarce, so that the final result can be obtained regardless of the number of past performance data or similar case data. The accuracy of the product can be improved.

Figure 2005152937
Figure 2005152937

以上のように、本発明に係る数式モデルの予測誤差補正用テーブルのテーブル値生成装置およびその方法は、スタンドアロン型やネットワーク型の制御システムに適用が可能であり、特に、鉄鋼製造プロセスにおいて各種の誤差値等を制御する場合に適している。   As described above, the table value generation apparatus and method of the prediction error correction table of the mathematical model according to the present invention can be applied to a stand-alone type or network type control system. Suitable for controlling error values and the like.

本発明に係る予測誤差補正用テーブルを含むプロセス制御システムの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the process control system containing the prediction error correction table which concerns on this invention. (a)は、「外径」インデックスの層と外径収縮率予測誤差との関係を示す図である。(b)は、「材質」インデックスの層と外径収縮率予測誤差との関係を示す図である。(A) is a figure which shows the relationship between the layer of an "outer diameter" index, and an outer diameter shrinkage | contraction rate prediction error. (B) is a figure which shows the relationship between the layer of a "material" index, and an outer diameter shrinkage | contraction rate prediction error. (a)は、「外径」インデックスの各層に係る外径収縮率予測誤差の平均値が単調増加となるように、層を並べ替えた図である。(b)は、「材質」インデックスの各層に係わる外径収縮率予測誤差平均値が単調増加となるように、層を並べ替えた図である。(A) is the figure which rearranged the layer so that the average value of the outer diameter shrinkage | contraction rate prediction error which concerns on each layer of an "outer diameter" index may increase monotonously. (B) is the figure which rearranged the layer so that the outer diameter shrinkage | contraction rate prediction error average value regarding each layer of a "material" index may increase monotonously. (a)は、「外径」インデックスの各層に係る外径収縮率予測誤差平均値に対して正規化及び線形化処理を施した場合の図である。(b)は、「材質」インデックスの各層に係る外径収縮率予測誤差平均値に対して正規化および線形化処理を施した場合の図である。(A) is a figure at the time of performing normalization and a linearization process with respect to the outer diameter shrinkage | contraction rate prediction error average value which concerns on each layer of an "outer diameter" index. (B) is a figure at the time of performing normalization and a linearization process with respect to the outer diameter shrinkage | contraction rate prediction error average value which concerns on each layer of a "material" index. 補正用テーブル値を算出するまでの処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process until it calculates a correction table value. 本実施の形態に係る予測誤差実績が希少なテーブル内位置のテーブル値生成の処理の流れを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow of the process of table value generation | occurrence | production of the position in a table with few prediction error results which concern on this Embodiment. (a)は、従来の理論モデルにおける外径収縮率予測誤差を示したヒストグラムである。(b)は、層別指標に従って並べ替え処理を実施していない場合の外径収縮率予測誤差のヒストグラムである。(c)は、モデル誤差特性である外径収縮率予測誤差の平均値が単調増加するように層別指標に従って並べ替えを実施した場合の外径収縮率予測誤差のヒストグラムである。(d)は、層別指標と外径収縮率予測誤差の平均値の関係が線形になるように、正規化した層別指標に従って表した場合の外径収縮率予測誤差のヒストグラムである。(A) is the histogram which showed the outer diameter shrinkage | contraction rate prediction error in the conventional theoretical model. (B) is a histogram of the outer diameter shrinkage rate prediction error when the rearrangement process is not performed according to the stratified index. (C) is a histogram of the outer diameter shrinkage rate prediction error when rearrangement is performed according to the stratified index so that the average value of the outer diameter shrinkage rate prediction error, which is a model error characteristic, monotonically increases. (D) is a histogram of the outer diameter shrinkage rate prediction error when expressed according to the normalized layered index so that the relationship between the layer index and the average value of the outer diameter shrinkage rate prediction error is linear. (a)は、従来技術における、板厚層別3、板幅層別3のグループに属する材料を5本のロールスタンドで圧延した時の学習制御方法を説明するための図である。(b)は、板厚層別3、板幅層別3の学習係数のみが修正されている例である。(c)は、板厚層別3と板幅層別3との層別の距離の近さに応じて値を変化させた一例である。(A) is a figure for demonstrating the learning control method at the time of rolling the material which belongs to the group of the thickness layer classification 3 and the sheet width classification 3 in a prior art with five roll stands. (B) is an example in which only the learning coefficients of the plate thickness layer 3 and the plate width layer 3 are corrected. (C) is an example in which the value is changed in accordance with the proximity of the distance between the sheet thickness layers 3 and the sheet width layers 3.

符号の説明Explanation of symbols

1 仕上げ圧延機
2a、2b 鋼管
3 外径計
4 超音波探傷機
5 データベース
6 プロセスコンピュータ
7 補正用テーブル
8 補正用テーブル値生成装置
10 プロセス制御システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Finish rolling mill 2a, 2b Steel pipe 3 Outer diameter meter 4 Ultrasonic flaw detector 5 Database 6 Process computer 7 Correction table 8 Correction table value generator 10 Process control system

Claims (10)

補正用テーブルの各インデックスの層に付与された層別指標と各層に対応する予測誤差実績との組のデータを取得する予測誤差実績取得手段と、
取得したデータに基づいて対応する予測誤差実績平均値の類似性の高いテーブル内位置を選択するテーブル内位置選択手段と、
選択したテーブル内位置及びテーブル値生成対象のテーブル内位置に対応する予測誤差実績を用いてテーブル値生成対象のテーブル内位置のテーブル値を算出するテーブル値算出手段と
を備えることを特徴とする数式モデルにおける予測誤差補正用テーブル値生成装置。
A prediction error record acquisition means for acquiring data of a set of a stratified index assigned to each index layer of the correction table and a prediction error record corresponding to each layer;
In-table position selection means for selecting a position in the table with high similarity of the corresponding prediction error actual average value based on the acquired data;
Table value calculating means for calculating the table value of the table position of the table value generation target using the prediction error record corresponding to the selected position in the table and the table position of the table value generation target. Table value generation device for correcting prediction error in model.
前記予測誤差実績取得手段は、
取得した組のデータについて、層と各層に対応する予測誤差実績平均値の関係が単調増加となるように層を並び替える層並び替え処理部と、
その並び替えた層に新たな層別指標を付与する層別指標付け替え処理部と
を備えることを特徴とする請求項1記載の数式モデルにおける予測誤差補正用テーブル値生成装置。
The prediction error record acquisition means includes
For the acquired set of data, a layer rearrangement processing unit that rearranges the layers so that the relationship between the layer and the prediction error actual value corresponding to each layer increases monotonously,
The table value generation apparatus for prediction error correction in the mathematical model according to claim 1, further comprising: a layer-by-layer index reassigning processing unit that gives a new layer-by-layer index to the rearranged layers.
前記層別指標付け替え処理部は、さらに
前記新たに付与した層別指標について、その範囲が0以上1以下であって、層と各層に対応する予測誤差実績の平均値の関係が線形となるように再び新たな層別指標を付与する
ことを特徴とする請求項2記載の数式モデルにおける予測誤差補正用テーブル値生成装置。
The layer-by-layer index reassignment processing unit further has a range of 0 to 1 for the newly assigned layer-by-layer index, and the relationship between the layer and the average value of the prediction error performance corresponding to each layer is linear. A new stratification index is assigned again to the prediction error correction table value generation device in the mathematical model according to claim 2.
前記テーブル内位置選択手段は、
前記新たに付与された層別指標の表示に基づくテーブル内位置について、テーブル値生成対象のテーブル内位置とのノルムを算出するノルム算出部と
前記算出されたノルムに基づいて、テーブル値生成対象のテーブル内位置に近接する他のテーブル内位置を決定するテーブル内位置決定部と
を備えることを特徴とする請求項2又は3記載の数式モデルにおける予測誤差補正用テーブル値生成装置。
The in-table position selecting means includes
For a position in the table based on the display of the newly assigned stratified index, a norm calculation unit that calculates a norm with the position in the table of the table value generation target, and the table value generation target based on the calculated norm The table value generation apparatus for correcting a prediction error in a mathematical model according to claim 2, further comprising: an in-table position determining unit that determines another in-table position close to the in-table position.
所定の数式モデルにおける予測誤差補正用テーブル値生成装置とネットワークを介して接続されるデータベース装置およびプロセスコンピュータとを備えるプロセス制御システムであって、
前記テーブル値生成装置は、
補正用テーブルの各インデックスの層に付与された層別指標と各層に対応する予測誤差実績との組のデータを取得する予測誤差実績取得手段と、
テーブル値生成対象のテーブル内位置に対して近接度の高い他のテーブル内位置を選択するテーブル内位置選択手段と、
選択した他のテーブル内位置及びテーブル値生成対象のテーブル内位置に対応する予測誤差実績を用いてテーブル値生成対象のテーブル内位置のテーブル値を算出するテーブル値算出手段とを備え、
前記データベース装置は、
前記予測誤差実績を記憶する記憶手段とを備え、
前記プロセスコンピュータは、
前記テーブル値生成装置から受信したテーブル値を用いて、前記制御対象プロセスを制御するプロセス制御手段を備える
ことを特徴とするプロセス制御システム。
A process control system comprising a prediction error correction table value generation device in a predetermined mathematical model, a database device and a process computer connected via a network,
The table value generation device includes:
A prediction error record acquisition means for acquiring data of a set of a stratified index assigned to each index layer of the correction table and a prediction error record corresponding to each layer;
In-table position selecting means for selecting another in-table position having a high degree of proximity to the in-table position of the table value generation target;
Table value calculation means for calculating a table value of the table value generation target table position using the prediction error results corresponding to the other selected table position and table value generation target table position;
The database device includes:
Storage means for storing the prediction error results,
The process computer is
A process control system comprising process control means for controlling the process to be controlled using a table value received from the table value generation device.
前記テーブル値生成装置の予測誤差実績取得手段は、
取得した組のデータについて、層と各層に対応する予測誤差実績の平均値の関係が単調増加となるように層を並び替える層並び替え処理部と、
その並び替えた層に新たな層別指標を付与する層別指標振り替え処理部と
を備えることを特徴とする請求項5記載のプロセス制御システム。
The prediction error result acquisition means of the table value generation device is:
For the acquired set of data, a layer rearrangement processing unit that rearranges the layers so that the relationship between the average value of the prediction error performance corresponding to each layer and the average increases monotonically,
The process control system according to claim 5, further comprising: a stratified index transfer processing unit that assigns a new stratified index to the rearranged layers.
前記層別指標付け替え処理部は、さらに
前記新たに付与した層別指標について、その範囲が0以上1以下であって、層と各層に対応する予測誤差実績の平均値の関係が線形となるような再び新たな層別指標を付与する
ことを特徴とする請求項6記載のプロセス制御システム。
The layer-by-layer index reassignment processing unit further has a range of 0 to 1 for the newly assigned layer-by-layer index, and the relationship between the layer and the average value of the prediction error performance corresponding to each layer is linear. The process control system according to claim 6, wherein a new stratification index is assigned again.
前記テーブル内位置選択手段は、
前記新たに付与された層別指標の表示に基づくテーブル内位置について、テーブル値生成対象のテーブル内位置とのノルムを算出するノルム算出部と
前記算出されたノルムに基づいて、テーブル値生成対象のテーブル内位置に近接する他のテーブル内位置を決定するテーブル内位置決定部と
を備えることを特徴とする請求項6又は7記載のプロセス制御システム。
The in-table position selecting means includes
For a position in the table based on the display of the newly assigned stratified index, a norm calculation unit that calculates a norm with the position in the table of the table value generation target, and the table value generation target based on the calculated norm The process control system according to claim 6, further comprising: an in-table position determining unit that determines another in-table position close to the in-table position.
補正用テーブルの各インデックスの層に付与された層別指標と各層に対応する予測誤差実績との組のデータを取得する予測誤差実績取得するステップと、
テーブル値生成対象のテーブル内位置に対して近接度の高い他のテーブル内位置を選択するテーブル内位置選択するステップと、
選択した他のテーブル内位置及びテーブル値生成対象のテーブル内位置に対応する予測誤差実績を用いてテーブル値生成対象のテーブル内位置のテーブル値を算出するテーブル値算出ステップと
を含むことを特徴とする数式モデルにおける予測誤差補正用テーブル値生成方法。
A step of acquiring a prediction error result to acquire data of a set of a stratified index assigned to each index layer of the correction table and a prediction error result corresponding to each layer;
Selecting a position in the table for selecting another position in the table having a high degree of proximity to the position in the table of the table value generation target;
A table value calculating step of calculating a table value of the table position of the table value generation target using the prediction error results corresponding to the other selected table position and the table position of the table value generation target. A table value generation method for correcting a prediction error in a mathematical model.
補正用テーブルの各インデックスの層に付与された層別指標と各層に対応する予測誤差実績との組のデータを取得する予測誤差実績取得するステップと、
テーブル値生成対象のテーブル内位置に対して近接度の高い他のテーブル内位置を選択するテーブル内位置選択するステップと、
選択した他のテーブル内位置及びテーブル値生成対象のテーブル内位置に対応する予測誤差実績を用いてテーブル値生成対象のテーブル内位置のテーブル値を算出するテーブル値算出ステップと
を含むことを特徴とする数式モデルにおける予測誤差補正用テーブル値生成装置のためのプログラム。
A step of acquiring a prediction error result to acquire data of a set of a stratified index assigned to each index layer of the correction table and a prediction error result corresponding to each layer;
Selecting a position in the table for selecting another position in the table having a high degree of proximity to the position in the table of the table value generation target;
A table value calculating step of calculating a table value of the table position of the table value generation target using the prediction error results corresponding to the other selected table position and the table position of the table value generation target. A program for a table value generation device for correcting a prediction error in a mathematical model.
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