JP2009160623A - 板厚制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】被圧延材の送り速度が低速の場合であっても、応答性よく高精度に板厚制御できる板厚制御システムを提供することを課題とする。
【解決手段】制御部１０に、フィードフォワード補正量算出部１４を備え、圧延機４のロール速度ＶＲに対応したフィードフォワード補正量を算出する。制御部１０は、入側板厚計７ｅ、出側板速度計８ｄ、及び入側板速度計８ｅの各検出値に基づいて推定するマスフロー板厚を、フィードフォワード補正量算出部１４が算出するフィードフォワード補正量で補正して、マスフロー板厚ｈ_ＭＦを推定する。マスフロー板厚制御部１７は、フィードフォワード補正量で補正されたマスフロー板厚ｈ_ＭＦに基づいて、圧延機４に対する板厚制御を実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、圧延機の板厚制御システムに関する。

圧延機で鋼板（被圧延材）を圧延して生成される圧延材の良否は、目標の板厚が得られるか否かで決定される。目標の板厚を得るため、様々な制御方法が提案され、例えば特許文献１にはマスフロー一定則を利用した板厚制御の技術が開示されている。

例えば特許文献１に示すように、従来、被圧延材の送り速度、及び被圧延材の板厚からマスフロー一定則を用いてマスフロー板厚を算出する。そして、このマスフロー板厚と、あらかじめ設定されている目標板厚との偏差を小さくするように、圧延機のロールギャップやロール速度を調整するシステムが知られている。
特開平９−５７３１７号公報

しかしながら、板厚制御システムにおいては、例えば特許文献１の図２に図示されるように、圧延機と出側板厚検出手段が離れて配置されることから、出側板厚検出手段が圧延機出側板厚ｈを検出するまでにむだ時間が発生するので、制御の応答性が悪くなる。

さらに、被圧延材の送り速度が低速の場合、マスフロー板厚と圧延された被圧延材の板厚の偏差を積分するときの積分ゲインを小さくする必要があるため、マスフロー板厚への外乱に対する補正が大幅に遅れてしまう。したがって、誤差を含んだマスフロー板厚を用いて圧延機を制御することになって、圧延された被圧延材の板厚に偏差が残り、フィードバック制御の効果が有効になるまでに時間がかかる。
すなわち、従来のマスフロー板厚制御では、特に、被圧延材の送り速度が低速の場合に良好な応答性の板厚制御が困難になるという問題がある。

前記の問題に鑑み、本発明は、被圧延材の送り速度が低速の場合であっても、応答性よく高精度に板厚制御できる板厚制御システムを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、マスフロー板厚を、フィードフォワード補正量で補正することを特徴とする板厚制御システムとする。

本発明によると、被圧延材の送り速度が低速の場合であっても、応答性よく高精度に板厚制御可能な板厚制御システムを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態に係る板厚制御システムを示す図である。図１に示すように、板厚制御システム１００の制御対象である圧延設備１は、被圧延材６が巻装される入側テンションロール５ｅから繰り出される被圧延材６を、出側テンションロール５ｄに巻き取る間に、圧延機４で冷間圧延する構成となっている。
圧延機４は、被圧延材６の上方に順に備わる、トップ側のワークロール４ｔ、中間ロール３ｔ、及びバックアップロール２ｔと、被圧延材６の下方に順に備わる、ボトム側のワークロール４ｂ、中間ロール３ｂ、及びバックアップロール２ｂとを含んで構成され、所定の回転速度（ロール速度）ＶＲで回転するトップ側のワークロール４ｔとボトム側のワークロール４ｂとで被圧延材６を圧延する。

入側テンションロール５ｅは、巻装される被圧延材６を繰り出すように、図示しない駆動手段（モータなど）によって駆動される。そして出側テンションロール５ｄは、圧延機４で圧延された被圧延材６を巻き取るように、図示しない駆動手段（モータなど）によって駆動される。
入側テンションロール５ｅから繰り出される被圧延材６は、入側ガイドローラ９ｅによって送り方向等が調節されて圧延機４に進入する。被圧延材６は、圧延機４のトップ側のワークロール４ｔとボトム側のワークロール４ｂの間に形成されるロールギャップで圧延されて圧延機４から排出され、出側ガイドローラ９ｄによって送り方向等が調節されて出側テンションロール５ｄに巻き取られる。

圧延機４の入側には、被圧延材６の入側の送り速度を検出する入側板速度計（入側板速度検出手段）８ｅが備わり、圧延機４に進入する被圧延材６の送り速度（圧延機入側板速度Ｖ_Ｅ）を検出している。また、圧延機４の出側には、被圧延材６の出側の送り速度を検出する出側板速度計（出側板速度検出手段）８ｄが備わり、圧延機４から排出されて出側テンションロール５ｄに巻き取られる被圧延材６の送り速度（圧延機出側板速度Ｖ_Ｄ）を検出している。
さらに、圧延機４の入側には、圧延機４に進入する被圧延材６の板厚（圧延機入側板厚Ｈ）を検出する入側板厚計（入側板厚検出手段）７ｅが備わり、圧延機４の出側には、圧延機４から排出される被圧延材６の板厚（圧延機出側板厚ｈ）を検出する出側板厚計（出側板厚検出手段）７ｄが備わる。

そして、圧延設備１を制御するため、板厚制御システム１００には制御部１０が備わる。制御部１０は被圧延材６を目標の板厚に圧延するように、入側板厚計７ｅ、出側板厚計７ｄ、入側板速度計８ｅ、及び出側板速度計８ｄから入力される各検出値（被圧延材６の送り速度や板厚）に基づいて、ワークロール４ｔ、４ｂのロールギャップを調節することで圧延設備１を制御する。

図２は、圧延設備のフィードバック制御を示すブロック図である。図２に示すように、被圧延材６は、ワークロール４ｔ、４ｂを含む圧延機４によって圧延された後、圧延機出側板厚ｈが出側板厚計７ｄによって検出される。
本実施形態において制御部１０は、入側板速度計８ｅが検出する圧延機入側板速度Ｖ_Ｅ、出側板速度計８ｄが検出する圧延機出側板速度Ｖ_Ｄ、及び入側板厚計７ｅが検出する圧延機入側板厚Ｈに基づいてマスフロー一定則を適用して、圧延機出側の板厚（マスフロー板厚）を推定する。マスフロー一定則は、次式（１）で示される。

ここで、圧延機入側は、被圧延材６を圧延する圧延機４の上流側を示し、圧延機出側は圧延機４の下流側を示すものとする。また、圧延機入側板厚Ｈは圧延機４で圧延される前の被圧延材６の板厚、圧延機入側板速度Ｖ_Ｅは、圧延機４に進入する被圧延材６の送り速度、圧延機出側板厚ｈは圧延機４で圧延された被圧延材６の板厚、圧延機出側板速度Ｖ_Ｄは、圧延され圧延機４から排出された被圧延材６の送り速度をそれぞれ示す。

したがって、入側板速度計８ｅ、及び出側板速度計８ｄによって検出される被圧延材６の圧延機入側板速度Ｖ_Ｅ、及び圧延機出側板速度Ｖ_Ｄ、入側板厚計７ｅによって検出される圧延機入側板厚Ｈとから、圧延機出側に排出される被圧延材６のマスフロー板厚ｈ_ＭＦを推定することができる。すなわち、マスフロー板厚ｈ_ＭＦは、次式（２）で示される。

また、制御部１０はフィードバック補正量算出部１６を備え、フィードバック補正を行う。すなわちフィードバック補正量算出部１６は、圧延機４から距離Ｌだけ離れて備わる出側板厚計７ｄが検出する圧延機出側板厚ｈと、推定したマスフロー板厚ｈ_ＭＦとの偏差をマスフロー板厚ｈ_ＭＦで除したものを積分して１を加算し、圧延機出側板厚ｈとマスフロー板厚ｈ_ＭＦの偏差に対応するフィードバック補正量（１＋η_ＦＢ）を算出する。さらに制御部１０は、マスフロー補正部１０ａを備え、算出されたフィードバック補正量でマスフロー板厚ｈ_ＭＦを補正する。
すなわち、マスフロー補正部１０ａは、圧延機４の出側に備わる出側板厚計７ｄによって検出される圧延機出側板厚ｈと式（２）により推定されるマスフロー板厚ｈ_ＭＦとの比率に基づいて算出されるフィードバック補正量（１＋η_ＦＢ）を用いて、マスフロー板厚ｈ_ＭＦを、次式（３）に示すように補正する。

式（３）におけるη_ＦＢは、マスフロー板厚ｈ_ＭＦと圧延機出側板厚ｈとの差を補正するための補正量であり、マスフロー板厚ｈ_ＭＦとフィードバックされた圧延機出側板厚ｈとの偏差の積分値によって、マスフロー板厚ｈ_ＭＦを補正する。以下、（１＋η_ＦＢ）をフィードバック補正量と称する。そして、式（３）に示されるマスフロー板厚ｈ_ＭＦは、フィードバック補正量で補正されたマスフロー板厚ｈ_ＭＦとなる。

このとき、フィードバック補正量を算出する積分ゲインＫは、圧延機４から出側板厚計７ｄまでの距離Ｌに依存して決定される。すなわち積分ゲインＫは、被圧延材６が圧延機４で圧延されてから、距離Ｌだけ離れて配置される出側板厚計７ｄに到達するまでに要する時間Ｔｄに基づいて決定され、例えば、積分ゲインＫ＝１／（３Ｔｄ）とする。
すなわち、ゲインを１／３、積分時定数ＴｉをＴｄとして、積分ゲインＫを設定し、積分項１２を構成する。
積分ゲインＫの大きさは、制御の応答性を決定する要素であって、積分ゲインＫが大きいほど良好な応答性を得ることができることから、積分時定数Ｔｉは小さいほうが良好な応答性を得ることができる。

しかしながら、圧延機４と出側板厚計７ｄの距離Ｌは構造的な要因によって必ず発生する距離であって、この距離Ｌを無くすことは不可能である。例えば、圧延機４と出側板厚計７ｄの距離Ｌが３ｍの場合、被圧延材６の送り速度が例えば１２００ｍ／ｍｉｎの高速のとき、Ｔｄは約０．１５秒であることから、積分ゲインＫは約２．２となる。しかしながら、被圧延材６の送り速度が、例えば１ｍ／ｍｉｎの低速のとき積分ゲインＫは約０．００２であって、高速のときの約１／１０００になり制御の応答性が悪くなる。

また、被圧延材６の送り速度が低速の場合、ｅ^−Ｔｄｓで示されるむだ時間１１の影響が大きくなって遅れが発生し、これも応答性が悪くなる要因となる。

被圧延材６の送り速度が低速の場合に発生する、このような問題を解決するため、本実施形態においては、マスフロー板厚をフィードフォワード補正量を加味して補正することを特徴とする。

図３は、本実施形態にかかる制御部の構成を示すブロック図であって、マスフロー板厚をフィードフォワード補正量で補正することを示す。図３に示すように、本実施形態に係る制御部１０は、フィードフォワード補正量（１＋η_ｆｆ）を算出するフィードフォワード補正量算出部１４を有する。フィードフォワード補正量（１＋η_ｆｆ）は、例えばフィードフォワード補正量算出部１４に備わる、圧延機４のロール速度ＶＲとフィードフォワード補正量の関係を示すグラフＧを参照して、ロール速度ＶＲに基づいて算出される値である。
なお、制御部１０は、フィードフォワード補正量算出部１４の他に、前記したフィードバック補正量算出部１６、推定されたマスフロー板厚ｈ_ＭＦに基づいて板厚制御を実行するマスフロー板厚制御部１７を含んで構成される。

フィードフォワード補正量算出部１４は、圧延機４のロール速度ＶＲ、出側板厚計７ｄが検出する被圧延材６の圧延機出側板厚ｈ、出側板厚計７ｄまでトラッキングを施したロール速度ＶＲ_{（ｔｒａｃｋｉｎｇ）}、及びフィードバック補正量算出部１６が算出するフィードバック補正量（１＋η_ＦＢ）を取り込む。
さらに、フィードフォワード補正量算出部１４には、あらかじめ実験や計算等によって求めたロール速度−フィードフォワード補正量の関係を示すデータを、例えばグラフＧとして、図示しない記憶部に記憶しておく。さらに図示しない記憶部には、例えば焼鈍しの処理（焼鈍処理）を施すか否かなどの作業条件の違い等によって、それぞれの条件に対応した複数のグラフＧが記憶され、実際の作業条件等に対応したグラフＧをフィードフォワード補正量算出部１４が選択するように構成する。

図４は、フィードフォワード補正量算出部が設定板厚、鋼種、及び作業条件の違いによって異なるグラフを有することを示す概略図である。図４においては、設定板厚、被圧延材６（図３参照）である鋼板の素材（鋼種）、及び作業条件の違い（一例として焼鈍処理の有無）をパラメータとして、複数のグラフＧ（Ｇ１〜Ｇ９）がフィードフォワード補正量算出部１４に記憶されることを示す。例えば、鋼種がＡで設定板厚がＤ１のとき、フィードフォワード補正量算出部１４はグラフＧ１を選択するように構成する。
さらに、グラフＧ１には、焼鈍処理を施す場合のグラフＧ１−有と、焼鈍処理を施さない場合のグラフＧ１−無があって、焼鈍処理の有無に対応したグラフＧ１がフィードフォワード補正量算出部１４によって選択される。
ここで、設定板厚は、被圧延材６（図３参照）を圧延して得られる圧延材の目標板厚であり、板厚制御システム１００（図１参照）に備わる図示しない設定部によって、利用者が設定する板厚とする。そして、図３に示す出側板厚計７ｄが圧延機出側板厚ｈとして検出する板厚である。
また、焼鈍処理の有無は、例えば図示しない設定部によって、利用者が設定する構成とすればよい。

次に、フィードフォワード補正量算出部１４（図３参照）の機能を説明する。図５は、フィードフォワード補正量算出部の機能を説明する図であって、（ａ）は、ロール速度の変化を示す図、（ｂ）は、フィードフォワード補正量算出部の機能を説明するブロック図である。

図５の（ａ）に示すように、時刻ｔ１で圧延機４（図３参照）のロール速度ＶＲがＶ１となる場合を考える。
図５の（ｂ）に示すように、時刻ｔ１においてフィードフォワード補正量算出部１４は、選択されているグラフＧを参照して、ロール速度Ｖ１に対応するフィードフォワード補正量（１＋η_{ｆｆ（Ｖ１）}）_ｔ１を算出する。
さらに、フィードフォワード補正量算出部１４は、時刻ｔ１においてフィードバック補正量算出部１６（図３参照）が、圧延機４（図３参照）の出側に備わる出側板厚計７ｄ（図３参照）によって検出される、圧延機出側板厚ｈと、式（２）により推定されるマスフロー板厚ｈ_ＭＦとの比率に基づいて算出するフィードバック補正量（１＋η_ＦＢ）_ｔ１で、フィードフォワード補正量（１＋η_{ｆｆ（Ｖ１）}）_ｔ１を次式（４）に示すように補正する。

そして制御部１０は、図３に示すように、フィードバック補正量で補正した補正量（１＋η_{ＦＦ（Ｖ１）}）_ｔ１に基づいて、ＦＦマスフロー板厚ｈ_ｍを次式（５）で推定する。
なお、各変数に記述されるＶ１およびｔ１は、時刻ｔ１でロール速度がＶ１のときの値を示す添え字であって、図３には記述されていない。

ＦＦマスフロー板厚ｈ_ｍは、補正量（１＋η_{ＦＦ（Ｖ１）}）_ｔ１に対応するマスフロー板厚である。
ここで、Ｖ_Ｅは、入側板速度計８ｅ（図３参照）によって検出される圧延機入側板速度を示し、Ｖ_Ｄは、出側板速度計８ｄ（図３参照）によって検出される圧延機出側板速度を示す。また、Ｈは、入側板厚計７ｅ（図３参照）によって検出される圧延機入側板厚を示す。

さらに制御部１０は、式（５）によって推定される、ＦＦマスフロー板厚ｈ_ｍを使用して、マスフロー板厚ｈ_ＭＦを次式（６）で推定する。

また制御部１０は、フィードフォワード補正量算出部１４が算出するフィードフォワード補正量（１＋η_{ｆｆ（Ｖ１）}）_ｔ１に対応したマスフロー板厚ｈ_{ｍ１（ｔ１）}を次式（７）で推定する。

フィードフォワード補正量（１＋η_{ｆｆ（Ｖ１）}）_ｔ１に対応したマスフロー板厚ｈ_{ｍ１（ｔ１）}は、フィードバック補正量（１＋η_ＦＢ）_ｔ１の項を含まない、すなわちフィードバック補正量の影響を受けず、フィードフォワード補正量にのみ依存するマスフロー板厚である。

このように制御部１０は、フィードフォワード補正量算出部１４が時刻ｔ１において算出するフィードフォワード補正量（１＋η_{ｆｆ（Ｖ１）}）_ｔ１に基づいて、マスフロー板厚ｈ_ＭＦ、ｈ_ｍ（ＦＦマスフロー板厚）、及びｈ_{ｍ１（ｔ１）}を推定する。

以上のように、制御部１０（図３参照）は、フィードフォワード補正量で補正されたマスフロー板厚ｈ_ＭＦを推定し、推定したマスフロー板厚ｈ_ＭＦに基づいて、マスフロー板厚制御部１７（図３参照）が圧延機４（図３参照）のロールギャップを調整して板厚制御することで、被圧延材６（図３参照）の送り速度が低速であっても応答性よく板厚制御できる。さらにマスフロー板厚ｈ_ＭＦを常に更新することで、常に高精度に板厚制御できる。

次に、制御部１０（図３参照）の学習機能について説明する。図６は、制御部の学習機能を示すブロック図である。
制御部１０の学習機能は、所定の時刻ｔ１にフィードフォワード補正量算出部１４が推定する、フィードフォワード補正量に対応するマスフロー板厚ｈ_ｍ１(ｔ1)が、出側板厚計７ｄ（図３参照）までトラッキングされたｈ_{ｍ１(ｔ1)（ｔｒａｃｋｉｎｇ）}と、出側板厚計７ｄが算出する圧延機出側板厚ｈとの偏差に基づいて、フィードフォワード補正量算出部１４に記憶されているグラフＧを更新する機能である。

フィードフォワード補正量算出部１４の図示しない記憶部に記憶される、ロール速度−フィードフォワード補正量の関係を示すグラフＧは、被圧延材６の種類や目標板厚等によって決定されるグラフであって、被圧延材６の個体差には対応していない。したがって、被圧延材６の個体差による誤差を含んでいる。制御部１０の学習機能は、被圧延材６の個体差によってグラフＧが有する誤差を小さくするようにグラフＧを更新する機能である。
なお、推定されたマスフロー板厚ｈ_ｍ１が、出側板厚計７ｄ（図３参照）までトラッキングされるのにかかる時間を以下、トラッキング時間と称する。トラッキング時間は、圧延機４（図３参照）で圧延された被圧延材６（図３参照）が出側板厚計７ｄに到達するまでの時間に相当する。

例えば、所定の時刻を図５の（ａ）に示す時刻ｔ１とし、時刻ｔ１からトラッキング時間だけ経過した時刻をｔ２とすると、時刻ｔ２には、図６に示すように、時刻ｔ１のロール速度Ｖ１が出側板厚計７ｄ（図３参照）までトラッキングされたＶ１_{（ｔｒａｃｋｉｎｇ）}が入力される。このＶ１_{（ｔｒａｃｋｉｎｇ）}は、時刻ｔ１におけるロール速度Ｖ１であるから、フィードフォワード補正量算出部１４は選択されているグラフＧを参照して、ロール速度Ｖ１に対応するフィードフォワード補正量（１＋η_{ｆｆ（Ｖ１）}）_ｔ１を算出する。

さらに、フィードフォワード補正量算出部１４には、時刻ｔ１においてフィードフォワード補正量算出部１４が推定する、フィードバック補正量（１＋η_ＦＢ）_ｔ１の項を有さないマスフロー板厚ｈ_ｍ１を出側板厚計７ｄまでトラッキングしたｈ_{ｍ１(ｔ１)（ｔｒａｃｋｉｎｇ）}と、時刻ｔ２において出側板厚計７ｄが検出する圧延機出側板厚ｈが入力される。
そして、フィードフォワード補正量算出部１４は次式（８）に示すように修正値αを算出する。

式（８）に示すように修正値αは、時刻ｔ１においてフィードフォワード補正量算出部１４が推定したマスフロー板厚ｈ_{ｍ１（ｔ１）}を時刻ｔ２までトラッキングしたｈ_{ｍ１(ｔ１)（ｔｒａｃｋｉｎｇ）}と、時刻ｔ２において出側板厚計７ｄ（図３参照）が検出する圧延機出側板厚ｈとの比であって、時刻ｔ２における、圧延機出側板厚ｈとマスフロー板厚ｈ_{ｍ１(ｔ１)（ｔｒａｃｋｉｎｇ）}の偏差の大きさを示す値である。

フィードフォワード補正量算出部１４は、式（８）によって算出した修正値αと、グラフＧを参照して算出したフィードフォワード補正量（１＋η_{ｆｆ（Ｖ１）}）_ｔ１を使用して、次式（９）に示すように、時刻ｔ２におけるフィードフォワード補正量（１＋η_{ｆｆ（Ｖ１）}）_ｔ２を算出する。

制御部１０は、このようにして算出したフィードフォワード補正量（１＋η_{ｆｆ（Ｖ１）}）_ｔ２によってグラフＧを更新する。すなわち、ロール速度Ｖ１に対するフィードフォワード補正量を、新たに算出したフィードフォワード補正量（１＋η_{ｆｆ（Ｖ１）}）_ｔ２に置き換える。
このように、ロール速度に対応するフィードフォワード補正量を逐次置き換えることで、例えば図６に破線で示すようにグラフＧが更新される。グラフＧは、圧延機出側板厚ｈとマスフロー板厚ｈ_ｍ１の偏差の大きさに基づいて補正されたフィードフォワード補正量で更新されることから、更新されたグラフＧを参照して算出されるフィードフォワード補正量でマスフロー板厚ｈ_ｍ１を補正することで、実際の圧延機出側板厚ｈにより近い値に補正することができる。
換言すると、出側板厚計７ｄ（図３参照）が検出する圧延機出側板厚ｈと、フィードフォワード補正量算出部１４が算出するフィードフォワード補正量で補正されたマスフロー板厚ｈ_ＭＦの偏差が０となるようなフィードフォワード補正量を算出し、グラフＧを更新する。

式（９）における学習ゲインβは、変更の度合いを示す数値であって適宜設定すればよい。学習ゲインβを大きくするとフィードフォワード補正量（１＋η_{ｆｆ（Ｖ１）}）_ｔ２に対する修正値αの影響が大きくなる。すなわち、学習ゲインβが大きいと修正値αによって示される偏差の大きさに対して高いゲインでグラフＧが変更されることから、グラフＧが短時間で修正値αに修正される。

図７は、フィードフォワード補正量算出部が、更新されたグラフを参照してフィードフォワード補正量を算出する態様を示す図である。
図７に示すように、ロール速度がＶ１のとき、フィードフォワード補正量算出部１４は、更新されたグラフＧ（図中、実線で示す）を参照して、ロール速度Ｖ１に対応するフィードフォワード補正量（１＋η_{ｆｆ（Ｖ１）}）_ｔ２を算出する。そして、制御部１０（図３参照）は、算出したフィードフォワード補正量（１＋η_{ｆｆ（Ｖ１）}）_ｔ２を使用して、フィードバック補正量算出部１６（図３参照）が算出する、時刻にｔ２におけるフィードバック補正量（１＋η_ＦＢ）_ｔ２によって更新されたフィードフォワード補正量（１＋η_{ＦＦ（Ｖ１）}）_ｔ２を、式（６）に基づいて算出する。

このように、制御部１０（図３参照）が学習機能を有し、フィードフォワード補正量算出部１４（図３参照）に記憶されるグラフＧ（図３参照）を逐次更新することで、ロール速度に対応するフィードフォワード補正量が補正されることになり、被圧延材６（図３参照）の状態を反映した適切なフィードフォワード補正量を得ることができる。そして適切なフィードフォワード補正量で補正されたマスフロー板厚を使用することで、常に高精度に板厚制御をすることができる。
さらに、例えば圧延設備１（図１参照）を構成する部品の交換や経年変化等によって発生する誤差にも対応できるという優れた効果を奏する。

以上、図１に示すような１つの圧延機を有する圧延設備について説明したが、複数台の圧延機を直列に並べた圧延設備に本実施形態を適用することも可能である。図８は、３台の圧延機からなる圧延設備を示す図である。
図８に示す圧延設備１ａは、板厚制御を行う中央の圧延機４１の入側に前段圧延機４０を備え、中央の圧延機４１の出側に後段圧延機４２を備える。その他の構成は、図１に示す圧延設備１及び板厚制御システム１００と同等であり、詳細な説明は適宜省略する。

例えば図８に示すように、板厚制御を行う中央の圧延機４１の入側に前段圧延機４０を備え、出側に後段圧延機４２を備える圧延設備１ａに本実施形態を適用する場合、制御部１０は、中央の圧延機４１の入側板厚計７ｅ、出側板速度計８ｄ、及び入側板速度計８ｅの各検出値に基づいて、中央の圧延機４１の出側マスフロー板厚ｈ_ＭＦを推定する。そして、制御部１０に備わるフィードフォワード補正量算出部１４（図３参照）が算出するフィードフォワード補正量で補正する。さらに、制御部１０に備わるマスフロー板厚制御部１７（図３参照）が、フィードフォワード補正量で補正されたマスフロー板厚ｈ_ＭＦに基づいて、中央の圧延機４１に対する板厚制御を実行する。

ここで中央の圧延機４１に対する板厚制御を実行する場合、複数の圧延機を有する圧延設備１ａにおいては、前段圧延機４０のワークロール速度（ワークロール４ｂ、４ｔのロール速度）を調節する。
すなわち、図３に示すマスフロー板厚制御部１７は、図示はしないが、前段圧延機４０と例えば信号線を介して接続されて、前段圧延機４０のワークロール速度を制御可能に構成する。
さらに、マスフロー板厚制御部１７は、フィードフォワード補正量で補正されたマスフロー板厚ｈ_ＭＦと前段圧延機４０のワークロール速度との関係を、例えばテーブルデータ形式で記憶しておく。
そして、マスフロー板厚制御部１７は、テーブルデータを参照して、フィードフォワード補正量で補正されたマスフロー板厚ｈ_ＭＦに対応する前段圧延機４０のワークロール速度を算出し、前段圧延機４０のワークロール速度を算出したワークロール速度に制御する。
このように、複数台の圧延機を直列に並べた圧延設備においても、１つの圧延機からなる圧延設備と同様の板厚制御が可能で、同様の効果を得ることができる。

本実施形態に係る板厚制御システムを示す図である。 圧延設備のフィードバック制御を示すブロック図である。 本実施形態にかかる制御部の構成を示すブロック図であって、マスフロー板厚をフィードフォワード補正量で補正することを示す。 フィードフォワード補正量算出部が設定板厚、鋼種、及び作業条件の違いによって異なるグラフを有することを示す概略図である。 （ａ）は、ロール速度の変化を示す図、（ｂ）は、フィードフォワード補正量算出部の機能を説明するブロック図である。 制御部の学習機能を示すブロック図である。 フィードフォワード補正量算出部が、更新されたグラフを参照してフィードフォワード補正量を算出する態様を示す図である。 ３台の圧延機からなる圧延設備を示す図である。

符号の説明

１、１ａ 圧延設備
４ 圧延機
６ 被圧延材
７ｄ 出側板厚計（出側板厚検出手段）
７ｅ 入側板厚計（入側板厚検出手段）
８ｄ 出側板速度計（出側板速度検出手段）
８ｅ 入側板速度計（入側板速度検出手段）
１０ 制御部
１４ フィードフォワード補正量算出部
１６ フィードバック補正量算出部
１００ 板厚制御システム
Ｈ 圧延機入側板厚
ｈ 圧延機出側板厚
ｈ_ＭＦ マスフロー板厚
Ｇ グラフ
Ｖ_Ｅ 圧延機入側板速度
Ｖ_Ｄ 圧延機出側板速度
ＶＲ ロール速度

Claims (3)

1. 圧延機で圧延する被圧延材の圧延機入側板速度を検出する入側板速度検出手段と、
   前記被圧延材の圧延機入側板厚を検出する入側板厚検出手段と、
   前記被圧延材の圧延機出側板速度を検出する出側板速度検出手段と、
   前記被圧延材の圧延機出側板厚を検出する出側板厚検出手段と、
   前記入側板速度検出手段、前記出側板速度検出手段、及び前記入側板厚検出手段の各検出値を用いて圧延機出側の板厚を推定するとともに、前記出側板厚検出手段が検出する圧延機出側板厚と前記推定した板厚の偏差に対するフィードバック補正量を算出し、前記推定した板厚を前記フィードバック補正量で補正しながら板厚制御を実行する制御部と、を有する板厚制御システムであって、
   前記制御部は、前記圧延機のロール速度に対応するフィードフォワード補正量を算出するフィードフォワード補正量算出部を有し、前記フィードバック補正量で補正された前記推定した板厚を、前記フィードフォワード補正量算出部が算出する前記フィードフォワード補正量で補正することを特徴とする板厚制御システム。
2. 前記制御部は、前記入側板速度検出手段、前記出側板速度検出手段、及び前記入側板厚検出手段の各検出値を用いたマスフロー一定則によって、前記圧延機出側の板厚を推定することを特徴とする請求項１に記載の板厚制御システム。
3. 前記フィードフォワード補正量算出部は、前記圧延機のロール速度と前記フィードフォワード補正量の関係を示すグラフを内部に有し、当該グラフを参照して前記フィードフォワード補正量を算出するとともに、前記圧延機で圧延された前記被圧延材の前記圧延機出側板厚を前記出側板厚検出手段が検出するまでトラッキングして、前記圧延機出側板厚と前記フィードフォワード補正量で補正された前記推定した板厚の偏差が０となるような前記フィードフォワード補正量を算出し、算出した前記フィードフォワード補正量で前記グラフを更新することを特徴とする請求項１に記載の板厚制御システム。

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