JP2012170962A - エネルギー消費量予測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧延トルク、ロール速度及び圧延パワーの設定値を用いてエネルギー消費量計算値を算出するエネルギー消費量算出装置と、圧延トルク及びロール速度の実績値から算出される計算値を用いてエネルギー消費量実績計算値を算出するエネルギー消費量実績値算出装置と、圧延パワーの動作実績値を積分することによってエネルギー消費量実績値を取得するエネルギー消費量実績値取得装置と、エネルギー消費量実績計算値とエネルギー消費量実績値とを比較することにより、エネルギー消費量学習値を算出するエネルギー消費量学習値算出装置と、エネルギー消費量学習値をエネルギー消費量計算値に反映させたエネルギー消費量予測値を算出する予測値算出装置とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明の第1の実施形態に係るエネルギー消費量予測装置10は、熱間圧延ライン20のエネルギー消費量を予測する装置であって、図1に示すように、実績値取得装置11、設定計算学習装置12、設定計算装置13、エネルギー消費量算出装置14、エネルギー消費量実績値算出装置15、エネルギー消費量実績値取得装置16、エネルギー消費量学習値算出装置17、予測値算出装置18を備える。
EnSET=η∫Pw(t)dt ・・・(1)
Pw(t)=(1000×v(t)×G(t))/R ・・・(2)
式(1)で、∫dtはt=0からTまで、即ち被圧延材100に対する圧延処理の開始から終了までの時間積分を表し、ηは電力変換効率(電流−仕事間の変換時の効率)である。式(2)で、R[mm]はロール半径、Pw(t)[kW]は圧延パワーである。圧延トルクG(t)はロール基準である。
Pwi ACTCAL=(1000×Vi ACTCAL×Gi ACTCAL)/R ・・・(3)
EnACTCAL=Σ(Pwi ACTCAL+Pwi+1 ACTCAL)×Si ACT/2 ・・・(4)
式(3)のPwi ACTCALは狙い点iにおける圧延パワーの実績計算値であり、R[mm]はロール半径である。式(4)で、Si ACT[sec]は狙い点i〜i+1間の時間であり、nはパス或いは圧延スタンド260の番号である。Σは最初の狙い点から最後の狙い点Mまでの総和を表す。
EnACT=∫PwACT(j)(t)dt=Σ(PwACT(j)×Δt(j)) ・・・(5)
式(5)において、∫dtはt=0からTまでの時間積分を表し、Σはj=0からL−1までの総和を表す。Lは最終測定地点である。
ZnEC CUR=EnACT/EnACTCAL ・・・(6)
算出されたエネルギー消費量学習値ZnEC CURは、エネルギー消費量学習値格納装置171に格納される。
ZnEC=(1−α)ZnEC OLD+αZnEC CUR ・・・(7)
式(7)で、αは重み係数である。式(7)を用いて更新された新たなエネルギー消費量学習値ZnECが、エネルギー消費量学習値格納装置171に格納される。
EnPred=ZnEC×EnSET ・・・(8)
上記のように、圧延パワーを時間積分することで得られたエネルギー消費量実績値EnACTと、実績値から算出された圧延トルク及び計算ロール速度の動作実績計算値AACTCALを使用して算出したエネルギー消費量実績計算値EnACTCALとを比較して求めたエネルギー消費量学習値ZnECを用いることで、正確なエネルギー消費量予測値EnPredを高い精度で算出することができる。
本発明の第2の実施形態に係るエネルギー消費量予測装置10は、図4に示すように、エネルギー消費量学習値更新装置19を更に備える点が図1に示したエネルギー消費量予測装置10と異なる。その他の構成については、図1に示す第1の実施形態と同様である。
βM=ZnM NEW/ZnM OLD ・・・(9)
ここで、γ≦|1−βM|の場合には、以下の式(10)によって、エネルギー消費量計算に適用される新たなエネルギー消費量学習値ZnECを算出する:
ZnEC=ZnEC OLD/βM ・・・(10)
一方、|1−βM|<γの場合には、更新前のエネルギー消費量学習値ZnEC OLDが、そのままエネルギー消費量計算に適用されるエネルギー消費量学習値ZnECとして使用される。即ち、ZnEC=ZnEC OLDである。
本発明の第3の実施形態に係るエネルギー消費量予測装置10は、図5に示すように、被圧延材100の板厚、板幅及び鋼種毎に区分された複数のエネルギー消費量学習値を格納する学習値データベース30を備える点が、第1の実施形態と異なる。その他の構成については、図1に示す第1の実施形態と同様である。
本発明の第4の実施形態に係るエネルギー消費量予測装置10は、図7に示すように、予測値算出装置18が算出したエネルギー消費量予測値EnPredを表示する表示装置40を更に備える点が図1に示したエネルギー消費量予測装置10と異なる。その他の構成については、図1に示す第1の実施形態と同様である。
11…実績値取得装置
12…設定計算学習装置
13…設定計算装置
14…エネルギー消費量算出装置
15…エネルギー消費量実績値算出装置
16…エネルギー消費量実績値取得装置
17…エネルギー消費量学習値算出装置
18…予測値算出装置
19…エネルギー消費量学習値更新装置
20…熱間圧延ライン
21…加熱炉
23…粗圧延機
26…仕上圧延機
27…冷却装置
28…巻取り機
30…学習値データベース
40…表示装置
100…被圧延材
121…設定計算学習値格納装置
171…エネルギー消費量学習値格納装置
Claims (5)
- 熱間圧延ラインのエネルギー消費量予測装置であって、
前記熱間圧延ラインでの圧延処理中に計測された動作実績値を取得する実績値取得装置と、
モデル式のパラメータに前記動作実績値を適用して得られる動作実績計算値と前記動作実績値とを比較して、設定計算学習値を算出する設定計算学習装置と、
前記熱間圧延ラインの操業条件及び前記設定計算学習値を用いて、前記熱間圧延ラインにおける前記圧延トルク、前記ロール速度及び前記圧延パワーの設定値を含む動作設定値を計算する設定計算装置と、
前記動作設定値を用いてエネルギー消費量計算値を算出するエネルギー消費量算出装置と、
前記圧延トルク及び前記ロール速度の前記動作実績計算値を用いてエネルギー消費量実績計算値を算出するエネルギー消費量実績値算出装置と、
前記圧延パワーの前記動作実績値を積分することによってエネルギー消費量実績値を取得するエネルギー消費量実績値取得装置と、
前記エネルギー消費量実績計算値と前記エネルギー消費量実績値とを比較することにより、エネルギー消費量学習値を算出するエネルギー消費量学習値算出装置と、
前記エネルギー消費量学習値を前記エネルギー消費量計算値に反映させたエネルギー消費量予測値を算出する予測値算出装置と
を備えることを特徴とするエネルギー消費量予測装置。 - 前記予測値算出装置が、過去に算出された古いエネルギー消費量学習値を前記エネルギー消費量学習値に重み付けして得られるエネルギー消費量学習値を使用して、前記エネルギー消費量予測値を算出することを特徴とする請求項1に記載のエネルギー消費量予測装置。
- 前記設定計算学習値の変化率が一定値以上の場合に、前記エネルギー消費量学習値を前記設定計算学習値の変化率で除算して新たなエネルギー消費量学習値を算出するエネルギー消費量学習値更新装置を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のエネルギー消費量予測装置。
- 前記被圧延材の板厚、板幅及び鋼種毎に区分された複数のエネルギー消費量学習値を格納する学習値データベースを更に備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のエネルギー消費量予測装置。
- 前記エネルギー消費量予測値を表示する表示装置を更に備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のエネルギー消費量予測装置。
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