JP2013116506A - Winding temperature controller and control method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a winding temperature controller capable of controlling the winding temperature of a rolled material at a target winding temperature and controlling the cooling speed thereof at a desired value.SOLUTION: The winding temperature controller 100 includes: a cooling header priority calculating means 114 for calculating the priority relationship of opening order of a large number of cooling headers 160 of a cooling device 153 and outputting the calculated priority so that the target value of the cooling speed can be satisfied in cooling the rolled material 151; a cooling header priority storage section 115 for storing the priority of the cooling headers 160 output by the cooling header priority order calculating means 114; and a control command calculating means 111 for estimating the winding temperature using a plate temperature estimation model 117 for estimating the winding temperature of the rolled material 151 from the target winding temperature, the information about the speed of the rolled material 151 and the information of the cooling header priority storage section 115, and calculating header patterns being combinations of opening/closing of the cooling headers 160 for achieving the target winding temperature by using an estimation result and outputting the calculated header patterns.

Description

本発明は、熱間圧延ラインの巻取り温度制御に係り、詳細には、巻取り温度を目標温度に一致させるのに加え、鋼板等の被圧延材の冷却速度を目標冷却速度に一致させる巻取り温度制御装置およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a coiling temperature control of a hot rolling line. Specifically, in addition to matching the coiling temperature with the target temperature, the coiling is performed so that the cooling rate of the material to be rolled such as a steel plate matches the target cooling rate. The present invention relates to a temperature control apparatus and a control method therefor.
従来、巻取り温度制御を行う方法としては、特許文献1、2が開示されている。
例えば、特許文献1には、冷却装置の冷却水等を噴出するヘッダ開閉の優先順位を鋼種、板厚等に対応してテーブル化しておき、この情報を用いて目標巻取り温度を実現する冷却ヘッダの開閉パターンを設定する制御方法が記載されている。また、冷却ヘッダ開閉パターンをコード化し、すなわち、各冷却ヘッダ開閉パターンを対応する制御コードで表し、冷却ヘッダの開閉パターンの設定を簡易化する手法が示されている。
Conventionally, Patent Documents 1 and 2 are disclosed as methods for performing the coiling temperature control.
For example, in Patent Document 1, the priority order of opening and closing the header for ejecting cooling water or the like of the cooling device is tabulated in accordance with the steel type, plate thickness, etc., and cooling that realizes the target winding temperature using this information A control method for setting an opening / closing pattern of the header is described. In addition, a method is shown in which cooling header opening / closing patterns are coded, that is, each cooling header opening / closing pattern is represented by a corresponding control code to simplify the setting of the cooling header opening / closing pattern.
また巻取り温度だけでなく、鋼板の冷却温度パターンを制御する従来技術として、例えば、特許文献2には、仕上げ圧延機と巻取り機間の中間温度と、巻取り機近傍の巻取り温度をそれぞれ目標値に対して高精度に制御する手法が示されている。   As a conventional technique for controlling not only the coiling temperature but also the cooling temperature pattern of the steel sheet, for example, Patent Document 2 discloses an intermediate temperature between the finish rolling mill and the coiling machine and a coiling temperature in the vicinity of the coiling machine. A method of controlling each target value with high accuracy is shown.
特開2007−118027号公報(段落0025〜0028、0030、図4、図5等)JP 2007-118027 A (paragraphs 0025 to 0028, 0030, FIG. 4, FIG. 5, etc.) 特開平9−216011号公報(段落0010〜0013、図1等)JP 9-216011 (paragraphs 0010 to 0013, FIG. 1 etc.)
ところで、冷却終了後の鋼板の冶金特性(金属結晶のフェライト粒径等)と機械特性(引っ張り強度、硬度等)は、鋼板の冷却速度(単位時間当たりの温度低下)に大きく依存することが知られている。しかし、鋼板の冷却速度を所定の目標値に制御する観点からすると従来の手法には、以下の問題がある。   By the way, it is known that the metallurgical properties (such as ferrite grain size of metal crystals) and mechanical properties (tensile strength, hardness, etc.) of the steel plate after cooling are largely dependent on the cooling rate (temperature drop per unit time) of the steel plate. It has been. However, from the viewpoint of controlling the cooling rate of the steel plate to a predetermined target value, the conventional method has the following problems.
特許文献1では、冷却ヘッダに対する優先順位の設定により、鋼板の冷却速度を間接的に制御できる。しかし、冷却ヘッダ優先順位と鋼板冷却速度が直接対応しないので、すなわち鋼板冷却速度と冷却ヘッダ優先順位との関連付けがなされていないため、冷却ヘッダ優先順位の設定を変更することで冷却速度を速めたり遅めにしたりする相対的な制御は行えるが、所望の冷却速度に対応してどのような冷却ヘッダ優先順位を設定すれば良いか、明らかでない。
また、冷却ヘッダ優先順位を固定的に定義しているため、鋼板速度が変わると鋼板の冷却速度が変化することに対応できず、冷却速度の絶対的な制御ができないという不都合がある。
In patent document 1, the cooling rate of a steel plate can be indirectly controlled by setting the priority order for the cooling header. However, since the cooling header priority and the steel plate cooling rate do not correspond directly, that is, the steel plate cooling rate and the cooling header priority are not related, the cooling rate can be increased by changing the setting of the cooling header priority. Although it is possible to perform relative control such as delaying, it is not clear what cooling header priority should be set corresponding to a desired cooling rate.
In addition, since the cooling header priority order is fixedly defined, there is a disadvantage in that if the steel plate speed changes, the cooling rate of the steel plate cannot be accommodated and absolute control of the cooling rate cannot be performed.
特許文献2に記載された制御方法では、巻取り温度に加えて仕上げ圧延機と巻取り機間の鋼板の中間位置の温度を制御でき、中間温度を介して鋼板の冷却パターンを概ね制御できる。しかし、同様に、鋼板の冷却パターンが同じでも鋼板速度が変化すると鋼板の冷却速度は変化する。例えば、鋼板速度が速い場合、鋼板の冷却速度は遅くなる一方、鋼板速度が遅い場合、鋼板の冷却速度は速くなる。
熱間圧延の通板では、通常低速で圧延機から払い出した後、徐々に速度を増して最高速度に到達した後、鋼板尾端の圧延機抜け直前に、鋼板尾端の圧延機抜け時に、鋼板尾端がバタツクことを抑えるため、一気に鋼板速度を減少させる。
特許文献2に記載された鋼板の中間温度や冷却温度パターンを制御する方法では,このような鋼板の速度変化に対して、鋼板の冷却速度を一様に保てない問題がある。
In the control method described in Patent Document 2, in addition to the winding temperature, the temperature at the intermediate position of the steel sheet between the finish rolling mill and the winder can be controlled, and the cooling pattern of the steel sheet can be generally controlled via the intermediate temperature. However, similarly, if the steel plate speed changes even if the steel plate cooling pattern is the same, the steel plate cooling rate changes. For example, when the steel plate speed is high, the cooling rate of the steel plate is slow, while when the steel plate speed is slow, the cooling rate of the steel plate is fast.
In the hot rolling plate, after paying out from the rolling mill at a normal low speed, after gradually increasing the speed and reaching the maximum speed, immediately before the rolling mill at the tail end of the steel sheet, In order to prevent the tail end of the steel plate from flapping, the steel plate speed is reduced at a stretch.
In the method of controlling the intermediate temperature and cooling temperature pattern of the steel sheet described in Patent Document 2, there is a problem that the cooling speed of the steel sheet cannot be kept uniform with respect to such a speed change of the steel sheet.
本発明は上記実情に鑑み、鋼板等の被圧延材の巻取り温度を目標巻取り温度に制御し、かつ被圧延材の冷却速度を所望の値に制御可能な巻取り温度制御装置およびその制御方法の提供を目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention controls a winding temperature control device capable of controlling the winding temperature of a rolled material such as a steel plate to a target winding temperature and controlling the cooling rate of the rolled material to a desired value, and the control thereof. The purpose is to provide a method.
上記目的を達成すべく、第1の本発明に関わる巻取り温度制御装置は、熱間圧延機で圧延された被圧延材を、該熱間圧延機の出側に備えられた冷却装置で冷却し、ダウンコイラで巻取られる前の被圧延材の巻取り温度を所定の目標巻取り温度に制御する巻取り温度制御装置であって、被圧延材が冷却されているときの冷却速度の目標値の目標冷却速度を満足するように、冷却装置に備えられた多数の冷却ヘッダの開放順序の優先関係を算出して出力する冷却ヘッダ優先順位算定手段と、該冷却ヘッダ優先順位算定手段が出力した各冷却ヘッダの優先順位を格納する冷却ヘッダ優先順位記憶部と、目標巻取り温度と被圧延材の速度に関する情報と冷却ヘッダ優先順位記憶部の情報とから、被圧延材の巻取り温度を推定するための板温推定モデルを用いて巻取り温度を推定し、該推定結果を用いて目標巻取り温度を実現するための冷却ヘッダの開閉の組み合わせであるヘッダパターンを算出して出力する制御指令算出手段とを含んで構成されている。   In order to achieve the above object, the coiling temperature control apparatus according to the first aspect of the present invention cools a material to be rolled that has been rolled by a hot rolling mill with a cooling device provided on the outlet side of the hot rolling mill. And a winding temperature control device for controlling the winding temperature of the material to be rolled before being wound by the downcoiler to a predetermined target winding temperature, the target value of the cooling rate when the material to be rolled is cooled The cooling header priority order calculating means for calculating and outputting the priority relationship of the opening order of a number of cooling headers provided in the cooling device so as to satisfy the target cooling rate, and the cooling header priority order calculating means Estimate the winding temperature of the material to be rolled from the cooling header priority storage unit that stores the priority of each cooling header, information about the target winding temperature and the speed of the material to be rolled, and information in the cooling header priority storage unit Plate temperature estimation model And a control command calculation means for calculating and outputting a header pattern that is a combination of opening and closing of the cooling header for realizing the target winding temperature using the estimation result. ing.
第2の本発明に関わる巻取り温度制御装置は、熱間圧延機で圧延された被圧延材を、該熱間圧延機の出側に備えられた冷却装置で冷却し、ダウンコイラで巻取られる前の被圧延材の巻取り温度を所定の目標巻取り温度に制御する巻取り温度制御装置であって、被圧延材が冷却されているときの冷却速度の目標値の目標冷却速度を満足するように、冷却装置に備えられた多数の冷却ヘッダの開放順序の優先関係を算出して出力する冷却ヘッダ優先順位算定手段と、該冷却ヘッダ優先順位算定手段が出力した各冷却ヘッダの優先順位を格納する冷却ヘッダ優先順位記憶部と、優先順位記憶部の情報を用いて、冷却ヘッダの開閉の組み合わせである各ヘッダパターンに対応する制御コードを生成し、目標巻取り温度と被圧延材の速度に関する情報とから、被圧延材の巻取り温度を推定するための板温推定モデルを用いて巻取り温度を推定し、該推定結果を用いて目標巻取り温度を実現するための制御コードを算出して出力する制御指令算出手段と、優先順位記憶部の情報を用いて制御指令算出手段が出力した制御コードをヘッダパターンに変換して冷却装置に出力するヘッダパターン変換手段とを含んで構成されている。   The coiling temperature control apparatus according to the second aspect of the present invention cools a material to be rolled that has been rolled by a hot rolling mill with a cooling device provided on the outlet side of the hot rolling mill, and is wound by a downcoiler. A winding temperature control device for controlling a winding temperature of a previous material to be rolled to a predetermined target winding temperature, which satisfies a target cooling rate of a target value of a cooling rate when the material to be rolled is cooled. As described above, the cooling header priority calculation means for calculating and outputting the priority relationship of the opening order of the multiple cooling headers provided in the cooling device, and the priority of each cooling header output by the cooling header priority calculation means Using the information stored in the cooling header priority storage unit and the priority storage unit, a control code corresponding to each header pattern that is a combination of opening and closing of the cooling header is generated, and the target winding temperature and the speed of the material to be rolled Information and Then, the coiling temperature is estimated using a plate temperature estimation model for estimating the coiling temperature of the material to be rolled, and a control code for realizing the target coiling temperature is calculated and output using the estimation result. And a header pattern conversion unit that converts the control code output from the control command calculation unit into a header pattern using the information in the priority storage unit and outputs the header pattern to the cooling device.
第3の本発明に関わる巻取り温度制御方法は、熱間圧延機で圧延された被圧延材を、該熱間圧延機の出側に備えられた冷却装置で冷却し、ダウンコイラで巻取られる前の被圧延材の巻取り温度を所定の目標巻取り温度に制御する巻取り温度制御方法であって、被圧延材の冷却速度の目標値を満足するように冷却装置に備えられた多数の冷却ヘッダの開放順序に優先順位を付与し、冷却ヘッダ開閉の組み合わせである各ヘッダパターンに対応する制御コードを、優先順位を用いて生成し、制御コードと被圧延材の速度に関する情報とから、板温推定モデルを用いて被圧延材の巻取り温度を推定し、該推定結果を用いて目標巻取り温度を実現するための制御コードを決定して出力し、該制御コードをヘッダパターンに変換して前記冷却装置に出力している。   In the winding temperature control method according to the third aspect of the present invention, a material to be rolled that has been rolled by a hot rolling mill is cooled by a cooling device provided on the outlet side of the hot rolling mill and wound by a downcoiler. A coiling temperature control method for controlling the coiling temperature of the previous material to be rolled to a predetermined target coiling temperature, and a plurality of cooling devices provided in the cooling device so as to satisfy the target value of the cooling rate of the material to be rolled. A priority is given to the opening order of the cooling header, a control code corresponding to each header pattern that is a combination of opening and closing the cooling header is generated using the priority, and from the control code and information on the speed of the material to be rolled, Estimate the coiling temperature of the material to be rolled using the plate temperature estimation model, determine and output the control code for realizing the target coiling temperature using the estimation result, and convert the control code into a header pattern Output to the cooling device To have.
本発明によれば、被圧延材の巻取り温度を目標巻取り温度に制御し、かつ被圧延材の冷却速度を所望の値に制御可能な巻取り温度制御装置およびその制御方法を実現できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the winding temperature control apparatus which can control the winding temperature of a to-be-rolled material to target winding temperature, and can control the cooling rate of a to-be-rolled material to a desired value and its control method are realizable.
本発明に係る第1実施形態の巻取り温度制御装置と制御対象とを含む制御システムの構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the control system containing the winding temperature control apparatus and control object of 1st Embodiment which concern on this invention. 第1実施形態の目標冷却速度テーブルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the target cooling rate table of 1st Embodiment. 第1実施形態の速度パターンテーブルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the speed pattern table of 1st Embodiment. 第1実施形態の目標巻取り温度テーブルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the target winding temperature table of 1st Embodiment. 第1実施形態の冷却ヘッダ優先順位算定手段が実行する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which the cooling header priority order calculation means of 1st Embodiment performs. 第1実施形態の冷却ヘッダに優先順位を付与する処理の説明図である。It is explanatory drawing of the process which gives a priority to the cooling header of 1st Embodiment. 第1実施形態の冷却ヘッダに優先順位を付与する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which gives a priority to the cooling header of 1st Embodiment. 第1実施形態の冷却ヘッダ優先順位記憶部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the cooling header priority order memory | storage part of 1st Embodiment. 第1実施形態の冷却ヘッダ開閉パターンと、これに対応する制御コードの対応テーブルの構成図である。It is a block diagram of the correspondence table | surface of the cooling header opening / closing pattern of 1st Embodiment, and the control code corresponding to this. 第1実施形態の制御指令算出手段が実行する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which the control command calculation means of 1st Embodiment performs. 第1実施形態の巻取り温度推定演算の詳細処理のフローチャートである。It is a flowchart of the detailed process of coiling temperature estimation calculation of 1st Embodiment. (a)および(b)は、第1実施形態の鋼板の各部位に付与されている制御コードが、制御指令算出手段の最適化処理により変化するときの一例を示した図である。(a) And (b) is the figure which showed an example when the control code provided to each site | part of the steel plate of 1st Embodiment changes by the optimization process of a control command calculation means. 第1実施形態の鋼板部位と制御コードの対応テーブルを示す構成図である。It is a block diagram which shows the corresponding table of the steel plate site | part of 1st Embodiment, and a control code. 第1実施形態のヘッダパターン変換手段による制御コードから各ヘッダの開閉を決定する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which determines opening and closing of each header from the control code by the header pattern conversion means of 1st Embodiment. 第2実施形態の冷却ヘッダ優先順位算定手段が実行する処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which the cooling header priority order calculation means of 2nd Embodiment performs. 第2実施形態の冷却ヘッダ優先順位算定手段により出力された冷却ヘッダ優先順位記憶部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the cooling header priority memory | storage part output by the cooling header priority calculation means of 2nd Embodiment. 第2実施形態の制御指令算出手段の巻取り温度予測計算の処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the process of the winding temperature prediction calculation of the control command calculation means of 2nd Embodiment. 第2実施形態のヘッダパターン変換手段が実行する制御コードから各ヘッダの開閉を決定する処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the algorithm of the process which determines opening / closing of each header from the control code which the header pattern conversion means of 2nd Embodiment performs. 第3実施形態の制御指令算出手段の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the control command calculation means of 3rd Embodiment.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る第1実施形態の巻取り温度制御装置100と制御対象150とを含む制御システムSの構成を示す概念図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a control system S including a winding temperature control device 100 and a controlled object 150 according to the first embodiment of the present invention.
<<第1実施形態>>
<制御システムSの概要>
第1実施形態の制御システムSは、圧延機152で圧延後の被圧延材の鋼板151の冷却速度およびダウンコイラ154で巻取る際の鋼板151の温度を制御し、均一な冶金特性および所望の機械特性が得られるようにするものである。
制御システムSにおける巻取り温度制御装置100は、圧延後の鋼板151の既設定の鋼板目標冷却速度を取り込み、この値と鋼板(151)速度から水冷必要距離を算出した上で、該水冷必要距離に含まれる冷却ヘッダ160(160a、160b)を優先的に開放するとともに目標冷却速度を満足するように各冷却ヘッダ160に優先順位を付与し、該情報を冷却ヘッダ優先順位記憶部115に出力する冷却ヘッダ優先順算定手段114を備えている。
<< First Embodiment >>
<Outline of control system S>
The control system S according to the first embodiment controls the cooling rate of the steel plate 151 of the material to be rolled after rolling by the rolling mill 152 and the temperature of the steel plate 151 when winding it by the downcoiler 154 to achieve uniform metallurgical characteristics and desired machine It is intended to obtain characteristics.
The coiling temperature control device 100 in the control system S takes in the preset steel plate target cooling rate of the steel plate 151 after rolling, calculates the water cooling required distance from this value and the steel plate (151) speed, and then the water cooling required distance. The cooling headers 160 (160a and 160b) included in the headers are preferentially opened and priorities are assigned to the respective cooling headers 160 so as to satisfy the target cooling rate, and the information is output to the cooling header priority order storage unit 115. Cooling header priority order calculation means 114 is provided.
そして、巻取り温度制御装置100の制御指令算出手段111は、冷却ヘッダ優先順算定手段114が出力した冷却ヘッダ優先順位記憶部115の内容(情報)を参照しつつ、ダウンコイラ154で巻取る際の鋼板151の目標巻取り温度を実現する冷却ヘッダ160の開閉パターンであるヘッダパターンを鋼板151の長手方向の各部位に対して算出する。
上記セットアップ計算の結果、目標巻取り温度/目標冷却速度の何れかが満足されないときは、鋼板(151)速度を増減して再度セットアップ計算が行われる。
このように、熱間圧延後の被圧延材の鋼板151の巻取り工程において、鋼板151の長手方向において冷却速度および巻取り温度を目標値に制御できるため、均一な冶金特性(金属結晶のフェライト粒径等)および機械特性(引っ張り強度、硬度等)が得られる。
従って、鋼板151(圧延製品)の組成品質を向上させることができるとともに、平坦に近い鋼板形状を得ることができる。
Then, the control command calculation unit 111 of the winding temperature control device 100 refers to the content (information) of the cooling header priority order storage unit 115 output by the cooling header priority order calculation unit 114, and is used when winding by the downcoiler 154. A header pattern that is an opening / closing pattern of the cooling header 160 that realizes the target winding temperature of the steel plate 151 is calculated for each portion in the longitudinal direction of the steel plate 151.
If any of the target winding temperature / target cooling rate is not satisfied as a result of the setup calculation, the setup calculation is performed again by increasing / decreasing the steel plate (151) speed.
In this way, in the winding process of the steel plate 151 of the material to be rolled after hot rolling, the cooling rate and winding temperature can be controlled to the target values in the longitudinal direction of the steel plate 151, so that uniform metallurgical properties (ferrite of metal crystals) Particle size) and mechanical properties (tensile strength, hardness, etc.).
Therefore, the composition quality of the steel plate 151 (rolled product) can be improved, and a nearly flat steel plate shape can be obtained.
以下、第1実施形態の制御システムSについて詳細に説明する。
<制御システムS>
図1に示す制御システムSは、圧延機152で圧延後の鋼板151を巻取り冷却装置153の上・下部冷却装置158、159で冷却してダウンコイラ154で巻取る制御対象150と、該制御対象150から種々の信号を受信するとともに制御信号を制御対象150に出力する巻取り温度制御装置100とを備え構成されている。
Hereinafter, the control system S of the first embodiment will be described in detail.
<Control system S>
The control system S shown in FIG. 1 includes a control object 150 that cools the steel plate 151 after being rolled by the rolling mill 152 by the upper and lower cooling devices 158 and 159 of the winding cooling device 153 and winds the steel plate 151 by the downcoiler 154. A winding temperature control device 100 that receives various signals from 150 and outputs a control signal to the control target 150 is provided.
<制御対象150>
制御システムSにおける制御対象150は、熱間圧延の鋼板151の巻取り温度制御ラインであり、圧延機152のミル157で圧延された後の約900℃の温度の鋼板151を巻取り冷却装置153で600℃程度に冷却し、ダウンコイラ154で巻取る。
巻取り冷却装置153には、鋼板151の上側から水wを当てて水冷する上部冷却装置158と、鋼板151の下側から水wを当てて水冷する下部冷却装置159が備えられている。
<Control object 150>
The control target 150 in the control system S is a winding temperature control line for the hot-rolled steel plate 151, and the steel plate 151 having a temperature of about 900 ° C. after being rolled by the mill 157 of the rolling mill 152 is wound and cooled. Then, it is cooled to about 600 ° C. and wound by a downcoiler 154.
The winding cooling device 153 includes an upper cooling device 158 that applies water w from the upper side of the steel plate 151 to cool the water, and a lower cooling device 159 that applies water w from the lower side of the steel plate 151 to cool the water.
各上・下部冷却装置158、159は、それぞれ水wを放出する冷却ヘッダ160(上冷却ヘッダ160a、下冷却ヘッダ160b)が一定本数組み合わされた水冷バンク161を複数個、備えている。本第1実施形態では、各冷却ヘッダ160の操作指令が開と閉の場合を例に説明する。
圧延機152のミル157の直後に設けられるミル出側温度計155は、圧延機152で圧延された直後の鋼板151の温度を計測する一方、ダウンコイラ154の直前に設けられる巻取り温度計156は、ダウンコイラ154で巻取る直前の鋼板151の温度を計測する。
Each of the upper and lower cooling devices 158 and 159 includes a plurality of water cooling banks 161 each of which is combined with a certain number of cooling headers 160 (upper cooling header 160a and lower cooling header 160b) that discharge water w. In the first embodiment, a case where the operation command for each cooling header 160 is open and closed will be described as an example.
A mill outlet thermometer 155 provided immediately after the mill 157 of the rolling mill 152 measures the temperature of the steel plate 151 immediately after being rolled by the rolling mill 152, while a winding thermometer 156 provided immediately before the downcoiler 154 is Then, the temperature of the steel plate 151 immediately before winding by the downcoiler 154 is measured.
ここで、巻取り温度制御の目的は、巻取り温度計156で計測されたダウンコイラ154直前の鋼板151の温度を目標温度(目標巻取り温度)に一致させることである。この目標温度(目標巻取り温度)は、鋼板151の長手方向の各部位で一定の値を設定しても良いし、ダウンコイラ154への鋼板151の巻付き性や巻取り性に配慮して、鋼板151の先端、後端の目標温度を高めに設定する等、部位に応じて異なった値を設定することも可能である。
例えば、鋼板151の先端は、ダウンコイラ154での鋼板151の巻き付きの芯となるのできれいに巻いてあることが必要である。そこで、鋼板151が柔らかい方が巻きが良くなるので、例えば、定常状態で600℃のところ、640℃と高目に設定し柔らかくする。同様に、鋼板151の後端は、温度が高い方が巻きがよいので、定常状態で600℃のところ、640℃と高目に設定する等々である。
Here, the purpose of the coiling temperature control is to make the temperature of the steel plate 151 immediately before the downcoiler 154 measured by the coiling thermometer 156 coincide with the target temperature (target coiling temperature). This target temperature (target winding temperature) may be set to a constant value in each part in the longitudinal direction of the steel plate 151, and in consideration of the winding property and winding property of the steel plate 151 to the downcoiler 154, It is also possible to set different values depending on the part, such as setting the target temperature of the front and rear ends of the steel plate 151 to be higher.
For example, the front end of the steel plate 151 becomes a core around which the steel plate 151 is wound by the downcoiler 154, and therefore needs to be wound neatly. Therefore, the softer the steel plate 151, the better the winding. Therefore, for example, the temperature is set to 640 ° C at a high temperature of 600 ° C in a steady state and softened. Similarly, the higher the temperature, the better the winding of the rear end of the steel plate 151. Therefore, the temperature is set to a high value of 640 ° C. at 600 ° C. in a steady state.
<巻取り温度制御装置100>
図1に示す巻取り温度制御装置100は、圧延後の鋼板151が巻取り冷却装置153で冷却されるのに先立って各冷却ヘッダ160の開閉パターンに対応した制御コードおよび各冷却ヘッダ160の開閉の優先順位を算出して出力するセットアップ制御手段110を備えている。なお、制御コードについては、後に図9を用いて詳述する。
また、巻取り温度制御装置100は、鋼板151が巻取り冷却装置153で冷却されているときに、巻取り温度計156の検出温度等の実績をリアルタイムに取り込んで、制御コードを変更するダイナミック制御手段120と、制御コードを各冷却ヘッダ160の開閉パターンに変換するヘッダパターン変換手段130とを備えている。
なお、各冷却ヘッダ160の開閉状態を示す開閉パターンの集合を、以下、ヘッダパターンと称する。
<Winding temperature control device 100>
The winding temperature control device 100 shown in FIG. 1 includes a control code corresponding to the opening / closing pattern of each cooling header 160 and the opening / closing of each cooling header 160 before the rolled steel plate 151 is cooled by the winding cooling device 153. Is provided with a setup control means 110 for calculating and outputting the priority order. The control code will be described in detail later with reference to FIG.
Further, the winding temperature control device 100 takes in the results such as the detected temperature of the winding thermometer 156 in real time and changes the control code when the steel plate 151 is cooled by the winding cooling device 153. Means 120 and header pattern conversion means 130 for converting the control code into the open / close pattern of each cooling header 160 are provided.
A set of open / close patterns indicating the open / close state of each cooling header 160 is hereinafter referred to as a header pattern.
ここで、巻取り温度制御装置100(図1参照)におけるセットアップ制御手段110、ダイナミック制御手段120、およびヘッダパターン変換手段130は、例えば、C言語等で記述され、プロセス・コンピュータに格納されており、CPU(Central Processing Unit)で実行されることにより、具現化される。
なお、セットアップ制御手段110、ダイナミック制御手段120、およびヘッダパターン変換手段130の実現方法は、これに限定されないのは勿論である。
そして、制御対象150は、このプロセス・コンピュータによって、PLC(programmable logic controller)を介して、制御されている。
Here, the setup control means 110, the dynamic control means 120, and the header pattern conversion means 130 in the winding temperature control apparatus 100 (see FIG. 1) are described in, for example, C language and stored in a process computer. It is realized by being executed by a CPU (Central Processing Unit).
Of course, the implementation method of the setup control unit 110, the dynamic control unit 120, and the header pattern conversion unit 130 is not limited to this.
The controlled object 150 is controlled by this process computer via a PLC (programmable logic controller).
<セットアップ制御手段110>
セットアップ制御手段110は、冷却ヘッダ優先順位算定手段114と、制御指令算出手段111とを備えている。
冷却ヘッダ優先順位算定手段114は、目標冷却速度テーブル112と速度パターンテーブル113との内容を取り込み、鋼板151の冷却中に冷却ヘッダ160を開する優先順位を算定する。
制御指令算出手段111は、冷却ヘッダ優先順位算定手段114が出力した冷却ヘッダ160の優先順位を格納する冷却ヘッダ優先順位記憶部115、目標巻取り温度テーブル116、目標冷却速度テーブル112、速度パターンテーブル113等から情報を取り込み、板温推定モデル117を用いた演算により前記ヘッダパターンを制御コードとして算出する。
<Setup control means 110>
The setup control unit 110 includes a cooling header priority calculation unit 114 and a control command calculation unit 111.
The cooling header priority calculation means 114 takes in the contents of the target cooling speed table 112 and the speed pattern table 113 and calculates the priority for opening the cooling header 160 during cooling of the steel plate 151.
The control command calculation unit 111 includes a cooling header priority storage unit 115 that stores the priority of the cooling header 160 output from the cooling header priority calculation unit 114, a target winding temperature table 116, a target cooling speed table 112, and a speed pattern table. Information is taken in from 113 or the like, and the header pattern is calculated as a control code by calculation using the plate temperature estimation model 117.
<ダイナミック制御手段120>
ダイナミック制御手段120は、巻取り温度計156で検出した検出温度を用いて、これと目標温度(目標巻取り温度)との偏差を小さくする方向に制御コードを変更する巻取り温度偏差補正手段121と、ミル出側温度計155で検出した検出温度を用いて、これとセットアップ制御演算時に想定したミル出側温度との偏差を補償する方向に制御コードを変更するミル出側温度偏差補正手段122と、ミル157やダウンコイラ154の回転速度から鋼板151の速度を算出し、算出結果とセットアップ制御演算時に想定した鋼板(151)速度との偏差の巻き取り温度に及ぼす影響を小さくする方向に制御コードを変更する速度偏差補正手段123とを備えている。
<Dynamic control means 120>
The dynamic control means 120 uses the detected temperature detected by the winding thermometer 156 and changes the control code in a direction to reduce the deviation between the detected temperature and the target temperature (target winding temperature). And a mill output side temperature deviation correction means 122 that uses the detected temperature detected by the mill output side thermometer 155 to change the control code in a direction to compensate for the deviation between this and the mill output side temperature assumed at the time of setup control calculation. And the speed of the steel plate 151 from the rotational speed of the mill 157 and the downcoiler 154, and the control code in a direction to reduce the influence of the deviation between the calculated result and the steel plate (151) speed assumed at the time of the setup control calculation on the winding temperature. And a speed deviation correcting means 123 for changing.
<目標冷却速度テーブル112>
図2は、目標冷却速度テーブル112(図1参照)の構成を示す図である。
図2に示す目標冷却速度テーブル112は、各鋼種に対応する最適な冷却速度である目標冷却速度がそれぞれ格納されている。
目標冷却速度テーブル112を参照し、鋼種に従って、ステンレス材であるSUS304の場合には30℃/s(秒)、低炭素鋼であるSS400の場合には51℃/s(秒)で、巻取り冷却装置153(図1参照)を通板させることを目標に制御すれば良いことが分かる。
<Target cooling rate table 112>
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the target cooling rate table 112 (see FIG. 1).
The target cooling rate table 112 shown in FIG. 2 stores a target cooling rate that is an optimum cooling rate corresponding to each steel type.
With reference to the target cooling rate table 112, according to the steel type, winding is performed at 30 ° C./s (seconds) in the case of stainless steel SUS304 and at 51 ° C./s (seconds) in the case of SS400 being low carbon steel. It can be seen that it is sufficient to control the cooling device 153 (see FIG. 1) to pass through.
<速度パターンテーブル113>
図3は、速度パターンテーブル113(図1参照)の構成を示す図である。
図3は、圧延機152が複数配設されるタンデムミルの場合の速度パターンを例に示している。
速度パターンテーブル113には、鋼板151の種類(鋼種)、板厚、板幅に対して、ミル157(図1参照)から圧延後の鋼板151の先端が払い出されるときの速度(初期速度)、その後、鋼板151の先端がダウンコイラ154に巻き取られるまでの加速度(第1加速度)、その後、最大速度に達するまでの加速度(第2加速度)、最大速度、最大速度から圧延後の鋼板151の後端がミル157から払い出されるときの終期速度まで減速するときの減速度(マイナスの加速度)、および終期速度が、層別毎に蓄積されている。
<Speed pattern table 113>
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the speed pattern table 113 (see FIG. 1).
FIG. 3 shows an example of a speed pattern in the case of a tandem mill in which a plurality of rolling mills 152 are arranged.
In the speed pattern table 113, the speed (initial speed) when the tip of the rolled steel sheet 151 is discharged from the mill 157 (see FIG. 1) with respect to the type (steel type), thickness, and width of the steel sheet 151, Thereafter, the acceleration (first acceleration) until the tip of the steel plate 151 is wound around the downcoiler 154, and then the acceleration (second acceleration) until reaching the maximum speed, the maximum speed, and the maximum speed after the steel plate 151 after rolling. The deceleration (negative acceleration) when decelerating to the final speed when the end is paid out from the mill 157, and the final speed are accumulated for each layer.
図1に示す制御指令算出手段111は、該当コイル(鋼板151)の鋼種、板厚、板幅を判定して、速度パターンテーブル113から対応する速度パターンを抽出する。
例えば、鋼種がSUS304、板厚2.0〜3.0mm、板幅が1200mmのときには、初期速度650mpm(メートル/分)、第1加速度2mpm/s(秒)、第2加速度12mpm/s、最大速度(定常速度)1050mpm、減速度6mpm/s、終期速度900mpmが設定されることを示している。
The control command calculation unit 111 shown in FIG. 1 determines the steel type, plate thickness, and plate width of the corresponding coil (steel plate 151), and extracts the corresponding speed pattern from the speed pattern table 113.
For example, when the steel type is SUS304, the plate thickness is 2.0 to 3.0 mm, and the plate width is 1200 mm, the initial speed is 650 mpm (meter / min), the first acceleration is 2 mpm / s (seconds), the second acceleration is 12 mpm / s, the maximum It shows that a speed (steady speed) 1050 mpm, a deceleration 6 mpm / s, and a final speed 900 mpm are set.
<目標巻取り温度テーブル116>
図4は、目標巻取り温度テーブル116(図1参照)の構成を示す図である。
鋼板151の種類(鋼種)に対応して目標巻取り温度が層別された例を示している。
目標巻取り温度テーブル116には、鋼板151の種類(鋼種)に対応して、ダウンコイラ154で巻取る際の最適な目標温度である目標巻取り温度が格納されている。
図1に示すセットアップ制御手段110は、該当コイル(鋼板151)の鋼種を判定して,目標巻取り温度テーブル116から対応する目標巻取り温度を抽出する。
<Target winding temperature table 116>
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the target winding temperature table 116 (see FIG. 1).
An example in which the target winding temperature is stratified corresponding to the type (steel type) of the steel plate 151 is shown.
The target winding temperature table 116 stores a target winding temperature, which is an optimum target temperature when winding by the downcoiler 154, corresponding to the type (steel type) of the steel plate 151.
The setup control means 110 shown in FIG. 1 determines the steel type of the corresponding coil (steel plate 151), and extracts the corresponding target winding temperature from the target winding temperature table 116.
<冷却ヘッダ優先順位算定手段114の処理>
次に、冷却ヘッダ優先順位算定手段114(図1参照)が実行する処理について、図5に従って説明する。
なお、図5は、冷却ヘッダ優先順位算定手段114が実行する処理を示すフローチャートである。
本実施形態では、鋼板151が最大速度時に目標冷却速度を満足するようにヘッダパターンを決定する例を示す。
<Processing of Cooling Header Priority Calculation Unit 114>
Next, the processing executed by the cooling header priority calculation unit 114 (see FIG. 1) will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing the processing executed by the cooling header priority calculation unit 114.
In this embodiment, an example is shown in which the header pattern is determined so that the steel plate 151 satisfies the target cooling rate at the maximum speed.
まず、図5のS51において、目標冷却速度テーブル112(図2、図1参照)から圧延する鋼板151の鋼種に基づいて目標冷却速度を取り込むとともに、速度パターンテーブル113(図3、図1参照)から圧延する鋼板151の鋼種、板厚、板幅に基づいて鋼板151の速度パターンを取り込む。
続いて、図5のS52において、圧延後の鋼板151の冷却時間tn(s(秒))を算定する。
冷却時間tn(s)は、セットアップ計算時に想定したミル出側温度Tm(℃)(ミル出側温度計155(図1参照)で検出される温度)、巻き取り温度(巻取り温度計156(図1参照)で検出される温度)の目標値Tc(℃)、および冷却速度Tv(℃/s(秒))から、例えば(1)式を用いて算出する。
tn=(Tm−Tc)/Tv …… (1)
鋼種がSUS304、板厚2.5mm、板幅1200mm、ミル出側温度想定値880℃のとき、目標巻取り温度テーブル116(図4)から目標巻き取り温度が750℃であるから、(1)式より、
(冷却時間)tn=(880−750)/30=4.3sと算出される。
First, in S51 of FIG. 5, the target cooling rate is taken in based on the steel type of the steel plate 151 to be rolled from the target cooling rate table 112 (see FIGS. 2 and 1), and the speed pattern table 113 (see FIGS. 3 and 1). The speed pattern of the steel plate 151 is taken in based on the steel type, thickness and width of the steel plate 151 to be rolled.
Then, in S52 of FIG. 5, the cooling time tn (s (second)) of the steel plate 151 after rolling is calculated.
The cooling time tn (s) is the mill exit temperature Tm (° C.) (temperature detected by the mill exit thermometer 155 (see FIG. 1)) and the winding temperature (winding thermometer 156 ( From the target value Tc (° C.) of the temperature detected in FIG. 1) and the cooling rate Tv (° C./s (seconds)), for example, it is calculated using equation (1).
tn = (Tm-Tc) / Tv (1)
When the steel type is SUS304, the plate thickness is 2.5 mm, the plate width is 1200 mm, and the mill outlet temperature is 880 ° C., the target winding temperature is 750 ° C. from the target winding temperature table 116 (FIG. 4). From the equation
(Cooling time) tn = (880−750) /30=4.3 s is calculated.
続いて、図5のS53において、最大速度Vmax(mpm(メートル/分))を用いて水冷必要距離Lw(m)を算出し、水冷バンク161および冷却ヘッダ160を特定する。
水冷必要距離Lwは、例えば(2)式で算出する。
Lw=(Vmax×tn)/60 …… (2)
なお、最大速度Vmaxは、分単位であるから、冷却時間tnの秒単位を分に換算している。
上記の例でLwは,(1050×4.3)/60=75.25 なので、75.25mと算出される。
Subsequently, in S53 of FIG. 5, the water cooling required distance Lw (m) is calculated using the maximum speed Vmax (mpm (meter / min)), and the water cooling bank 161 and the cooling header 160 are specified.
The required water cooling distance Lw is calculated by, for example, equation (2).
Lw = (Vmax × tn) / 60 (2)
Since the maximum speed Vmax is in minutes, the second unit of the cooling time tn is converted into minutes.
In the above example, Lw is calculated as 75.25 m because (1050 × 4.3) /60=75.25.
従って、巻取り冷却装置153(図1参照)の入口の水冷バンク161(圧延機152に近い水冷バンク161)から75.25mまでの水冷バンク161およびこれに対応した冷却ヘッダ160が、特定された水冷バンク161および冷却ヘッダ160となる。
最後に、図5のS54において、後記する図6、図7に示す手法で冷却ヘッダ160の優先順位を算定し、冷却ヘッダ優先順位記憶部115(図1参照)に出力する。
Therefore, the water cooling bank 161 (water cooling bank 161 close to the rolling mill 152) at the entrance of the winding cooling device 153 (see FIG. 1) to the water cooling bank 161 from 75.25 m and the corresponding cooling header 160 are specified. It becomes the water cooling bank 161 and the cooling header 160.
Finally, in S54 of FIG. 5, the priority order of the cooling header 160 is calculated by the method shown in FIGS. 6 and 7 to be described later, and is output to the cooling header priority order storage unit 115 (see FIG. 1).
<冷却ヘッダ優先順位算定手段114による冷却ヘッダ160への優先順位付与処理>
次に、冷却ヘッダ優先順位算定手段114(図1参照)によって行われる冷却ヘッダ160に優先順位を付与する処理(図5のS54)について、図6、図7を用いて説明する。
なお、図6は、冷却ヘッダ160に優先順位を付与する処理(図7参照)の説明図であり、図7は、冷却ヘッダ160(1〜n)(図6参照)に優先順位を付与する処理のフローチャートである。
<Priority Assignment Processing for Cooling Header 160 by Cooling Header Priority Calculation Unit 114>
Next, the process (S54 in FIG. 5) for giving priority to the cooling header 160 performed by the cooling header priority calculation unit 114 (see FIG. 1) will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is an explanatory diagram of the process of assigning priority to the cooling header 160 (see FIG. 7). FIG. 7 gives priority to the cooling headers 160 (1 to n) (see FIG. 6). It is a flowchart of a process.
冷却ヘッダ優先順位の算定方法の考え方を、図6を用いて説明する。
図6に示すように、水冷必要距離Lwの間で鋼板151を目標冷却速度まで冷却するため、水冷必要距離Lwに含まれるn個の冷却ヘッダ160群が開となる可能性を有している。
ここで、便宜上、水冷バンク161を無視し、冷却ヘッダ160そのものにミル157の出側から順に1〜nの番号を付与する。そして、これらの中の必要数の冷却ヘッダ160に対して、鋼板151の品質が等価となるように、できるだけ等間隔に開となるように優先順位を付与することとする。
The concept of the cooling header priority calculation method will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, in order to cool the steel plate 151 to the target cooling rate during the water cooling required distance Lw, there is a possibility that the n cooling headers 160 included in the water cooling required distance Lw may be opened. .
Here, for convenience, the water cooling bank 161 is ignored, and the numbers 1 to n are given to the cooling header 160 itself from the exit side of the mill 157. Then, the priority is given to the required number of cooling headers 160 among them so that the quality of the steel plates 151 is equal to each other as much as possible so that the quality of the steel plates 151 is equivalent.
以下、図6に示す冷却ヘッダ160(1〜n)に優先順位を付与する処理について、図7に従って説明する。
まず、図7のS71において、冷却ヘッダ1に優先順位1を付与し、また冷却ヘッダnに優先順位2を付与し、さらに冷却ヘッダ(1/2)×nに優先順位3を付与する。なお、この処理は、m=1の処理である。
そして、このm=1の処理後、mに2を設定する。すなわち、m=2とする。
Hereinafter, processing for assigning priority to the cooling headers 160 (1 to n) shown in FIG. 6 will be described with reference to FIG.
First, in S71 of FIG. 7, priority 1 is assigned to the cooling header 1, priority 2 is assigned to the cooling header n, and priority 3 is assigned to the cooling header (1/2) × n. This process is a process of m = 1.
After m = 1, 2 is set to m. That is, m = 2.
続いて、図7のS72において、2を分母にして優先順位列を生成する。
m=2なので分母は4であり、既に優先順位が付与されている1、(2/4)×n、(4/4)×nを除いた(1/4)×n、(3/4)×nに対して、優先順位の4、5を付与する。
Subsequently, in S72 of FIG. 7, a priority sequence is generated with 2 m as the denominator.
Since m = 2, the denominator is 4, and (1/4) × n, (3/4) excluding 1, (2/4) × n, (4/4) × n, which have already been given priority. ) × n, priority levels 4 and 5 are assigned.
続いて、図7のS73において、優先順位列生成処理の終了を判定する。
すなわち、2がnより大きくないとき、すべての冷却ヘッダについて優先順位の付与が完了していないので、n<2か否か判定する。
がnより大きくない場合(図7のS73でYes)、図7のS74に移行し、mに1を加算し、図7のS72、S73の処理を繰り返す。
この結果、次の(3)式の二項分布に従った優先順位列が得られる。
(1,n,(1/2)n,(1/4)n,(3/4)n,(1/8)n,(7/8)n,(3/8)n,(5/8)n,・・・) …… (3)
Subsequently, in S73 of FIG. 7, the end of the priority sequence generation processing is determined.
That is, when 2 m is not larger than n, since the assignment of priority is not completed for all the cooling headers, it is determined whether n <2 m .
2 If m is not larger than n (Yes in S73 in FIG. 7), the process proceeds to S74 in FIG. 7, 1 is added to m, and the processes in S72 and S73 in FIG. 7 are repeated.
As a result, a priority sequence according to the binomial distribution of the following equation (3) is obtained.
(1, n, (1/2) n, (1/4) n, (3/4) n, (1/8) n, (7/8) n, (3/8) n, (5 / 8) n, ...) (3)
続いて、図7のS73で2がnより大きい場合(図7のS73でNo)、優先順位列生成処理を終了し、図7のS75に移行する。
図7のS75において、優先順位列の各値を少数点で切り上げ、切り下げ等して整数化し、この整数化した結果、重複した値を除く処理を行う。
図6に示す冷却ヘッダn以降のダウンコイラ154までの水冷必要距離Lwに含まれない冷却ヘッダ160についても同様の処理を施し、(n+1)以降の優先順位を、できるだけ等間隔に開となるように付与する。
Subsequently, when 2 m is larger than n in S73 of FIG. 7 (No in S73 of FIG. 7), the priority sequence generation processing is terminated, and the process proceeds to S75 of FIG.
In S75 of FIG. 7, each value in the priority sequence is rounded up to the nearest whole number, rounded down or the like, and converted into an integer. As a result of this rounding, a process for removing duplicate values is performed.
The same processing is applied to the cooling header 160 not included in the required water cooling distance Lw to the downcoiler 154 after the cooling header n shown in FIG. 6 so that the priorities after (n + 1) are opened as equally as possible. Give.
本実施形態では、冷却ヘッダnの出側で目標巻き取り温度となるときの冷却速度を目標冷却速度に対応付けたが、図6に示すように、その後、ダウンコイラ154までの空冷区間で鋼板151の温度が降下するので、巻取り温度の目標値を満足させる制御指令の下では、冷却ヘッダnの出側では目標巻き取り温度よりやや高い鋼板温度となる。
従って、冷却速度は厳密には目標値(目標冷却速度)よりやや遅い値になるが、本実施形態ではセットアップ計算を簡単化するため、冷却ヘッダn(図6参照)の出側で目標巻き取り温度となるときの冷却速度を目標冷却速度として扱うことにする。
In this embodiment, the cooling rate at the target winding temperature on the outlet side of the cooling header n is associated with the target cooling rate. However, as shown in FIG. Therefore, under the control command that satisfies the target value of the coiling temperature, the steel sheet temperature is slightly higher than the target coiling temperature on the outlet side of the cooling header n.
Therefore, strictly speaking, the cooling rate is slightly slower than the target value (target cooling rate), but in this embodiment, in order to simplify the setup calculation, the target winding is performed on the outlet side of the cooling header n (see FIG. 6). The cooling rate when the temperature is reached is treated as the target cooling rate.
或いは、冷却ヘッダ優先順位算定手段114(図1参照)の処理に上記空冷部分の温度降下を補正する処理を追加し、冷却速度を高精度化することも可能である。
また、本実施形態では、図6に示すように、水冷必要距離Lwを圧延機152に近い冷却ヘッダ(160)群で定義したが、ダウンコイラ154に近い冷却ヘッダ(160)群を対象としても良い。同様に、圧延機152またはダウンコイラ154から一定数の冷却ヘッダを除外した後、水冷必要距離Lwを定義することも可能である。
さらに、このような水冷必要距離Lwに含まれる冷却ヘッダ(160)群の定義の仕方を、SUS304やSS400などの鋼種等で層別(クラスタリング)して切り替えることも可能である。
Alternatively, it is also possible to add a process for correcting the temperature drop of the air-cooled portion to the process of the cooling header priority order calculating means 114 (see FIG. 1) to increase the accuracy of the cooling rate.
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the water cooling required distance Lw is defined by the cooling header (160) group close to the rolling mill 152, but the cooling header (160) group close to the downcoiler 154 may be targeted. . Similarly, it is also possible to define the required water cooling distance Lw after removing a certain number of cooling headers from the rolling mill 152 or the downcoiler 154.
Furthermore, the method of defining the cooling header (160) group included in such a required water cooling distance Lw can be switched by stratification (clustering) by steel types such as SUS304 and SS400.
<冷却ヘッダ優先順位記憶部115>
以下では、冷却ヘッダ160の総数が100の場合を例に説明する。
図8は、冷却ヘッダ優先順位算定手段114(図1参照)が出力する情報が格納される冷却ヘッダ優先順位記憶部115の構成を示す図である。
図8は100個の冷却ヘッダ160の開放順位に、1〜100の優先順位を、前記図6、図7の方法で付与したものであり、優先的に開放する冷却ヘッダ160の順序が格納されている。
冷却ヘッダ160には、改めてミル157(図1参照)に近い順に番号が付けられており、例えば(1、1)は、ミル157(図1参照)に一番近い第1水冷バンク161の第1冷却ヘッダ160を表している。図の例では、(1、1)から(1、3)、(1、5)、(1、7)、(2、1)、・・・・・、(12、6)、(12、8)の順で、優先的に開放することを示している。
<Cooling header priority storage unit 115>
Hereinafter, a case where the total number of cooling headers 160 is 100 will be described as an example.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the cooling header priority storage unit 115 in which information output from the cooling header priority calculation unit 114 (see FIG. 1) is stored.
In FIG. 8, the priority order of 1 to 100 is given to the opening order of 100 cooling headers 160 by the method of FIGS. 6 and 7, and the order of the cooling headers 160 to be preferentially opened is stored. ing.
The cooling header 160 is again numbered in the order closest to the mill 157 (see FIG. 1). For example, (1, 1) is the number of the first water cooling bank 161 closest to the mill 157 (see FIG. 1). One cooling header 160 is shown. In the illustrated example, (1, 1) to (1, 3), (1, 5), (1, 7), (2, 1), ..., (12, 6), (12, 8) indicates that it is preferentially opened.
<制御コード>
本実施形態(本発明)では、ヘッダパターンは、対応する制御コードで表現する。
図9に、セットアップ制御手段110が出力する制御コードと、ヘッダ(開閉)パターンの対応を示す。なお、図9は、冷却ヘッダ開閉パターンと、これに対応する制御コードの対応テーブルの構成図である。
図9において、制御コード0が全開、100が全閉である。
以下、優先順位1の冷却ヘッダ160のみが開しているヘッダパターンを99、優先順位1と2の二つの冷却ヘッダが開しているヘッダパターンを98のように制御コード化している。
<Control code>
In this embodiment (the present invention), the header pattern is expressed by a corresponding control code.
FIG. 9 shows the correspondence between control codes output from the setup control means 110 and header (open / close) patterns. FIG. 9 is a configuration diagram of a correspondence table of cooling header opening / closing patterns and control codes corresponding thereto.
In FIG. 9, the control code 0 is fully open and 100 is fully closed.
Hereinafter, the header pattern in which only the cooling header 160 with priority 1 is opened is 99 and the header pattern in which the two cooling headers with priority 1 and 2 are opened is coded as 98.
セットアップ制御手段110(図1参照)は、このような冷却ヘッダ開閉パターンに対応した制御コードを、ヘッダパターン変換手段130(図1参照)に出力する。
すなわち、全ての冷却ヘッダ160が開した状態の制御コードを0、全ての冷却ヘッダ160が閉した状態の制御コードを100とする。
そして、冷却ヘッダ優先順位記憶部115の内容に対応づけて、(1、1)のみ開の状態を制御コード99、(1、1)および(1、3)が開の状態を制御コード98、(1、1)(1、3)、および(1、5)が開の状態を制御コード97とし、この要領で、以下、全冷却ヘッダ160が開している状態の制御コードである0まで、冷却ヘッダ160の開放パターンに制御コードを付与する。
The setup control unit 110 (see FIG. 1) outputs a control code corresponding to such a cooling header opening / closing pattern to the header pattern conversion unit 130 (see FIG. 1).
That is, the control code when all the cooling headers 160 are open is set to 0, and the control code when all the cooling headers 160 are closed is set to 100.
Then, in association with the contents of the cooling header priority storage unit 115, the control code 99 indicates that only (1, 1) is open, and the control code 98 indicates that (1, 1) and (1, 3) are open. (1, 1) (1, 3) and (1, 5) are in the open state as the control code 97, and in this manner, hereinafter, the control code in the state in which the entire cooling header 160 is open is 0. The control code is given to the opening pattern of the cooling header 160.
<制御指令算出手段111の処理>
次に、制御指令算出手段111(図1参照)の処理について、図10に従って説明する。
図10は、制御指令算出手段111が実行する処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
図10のS101において、速度パターンテーブル113(図3参照)から取り込んだ冷却鋼板に対応した層別の値をもとに、鋼板151のミル157払い出し時における第1加速開始位置SL1s、第2加速開始位置SL2s、定常速度開始位置SLcs、定常速度から終期速度に移行するための減速開始位置SLdsを下記のように算出し、鋼板151のミル157(図1参照)での払い出し開始からダウンコイラ154での巻取り完了までの速度パターンを計算する。
<Processing of Control Command Calculation Unit 111>
Next, the processing of the control command calculation unit 111 (see FIG. 1) will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a flowchart showing an algorithm of processing executed by the control command calculation unit 111.
In S101 of FIG. 10, the first acceleration start position SL1s and the second acceleration when the steel plate 151 is paid out to the mill 157 based on the value for each layer corresponding to the cooled steel plate taken from the speed pattern table 113 (see FIG. 3). The start position SL2s, the steady speed start position SLcs, and the deceleration start position SLds for shifting from the steady speed to the final speed are calculated as follows, and from the start of payout in the mill 157 (see FIG. 1) of the steel plate 151, the downcoiler 154 Calculate the speed pattern to complete the winding.
ここで、第1加速開始位置SL1s、第2加速開始位置SL2s、定常速度開始位置SLcs、減速開始位置SLds、減速完了位置SLdeは、以下に示す(4)式〜(8)式でそれぞれ算出できる。
(第1加速開始位置)SL1s=Lsc …… (4)
ただし、 Lsc:定数
Lscは、次のような条件を勘案して適宜定められる。
例えば、初期の通板速度が速いとつっかかり等で鋼板151の先端がミル157に正常に噛み込まれず、噛み込み不良が発生するかもしれず、初期の通板速度が遅いと生産性が上がらない、或いは、鋼板151が厚板の場合は初期の通板速度が速くないので早めに加速してもよい、鋼板151が薄板の場合は初期の通板速度が速いので遅めに加速してもよい等々である。
Here, the first acceleration start position SL1s, the second acceleration start position SL2s, the steady speed start position SLcs, the deceleration start position SLds, and the deceleration completion position SLde can be calculated by the following equations (4) to (8), respectively. .
(First acceleration start position) SL1s = Lsc (4)
However, Lsc: constant Lsc is appropriately determined in consideration of the following conditions.
For example, if the initial plate passing speed is high, the tip of the steel plate 151 may not be normally bitten by the mill 157 due to catching or the like, and a biting failure may occur. If the initial plate passing speed is low, productivity does not increase. Alternatively, when the steel plate 151 is a thick plate, the initial plate passing speed is not fast, so it may be accelerated earlier. When the steel plate 151 is a thin plate, the initial plate passing speed is fast, so it may be accelerated later. Good and so on.
(第2加速開始位置)SL2s=Lmd …… (5)
ただし、Lmd:ミル157からダウンコイラ154までの距離
(V1a)=Lmd×2×Acc1+Vmax×Vmax
(定常速度開始位置)SLcs
={Lmd+(Vmax−V1a)/Acc2×(Vmax+V1a)/2} …… (6)
ただし、V1a:第1加速終了速度
Acc1:第1加速度
Acc2:第2加速度
Vmax:最大速度
(Second acceleration start position) SL2s = Lmd (5)
However, Lmd: Distance from the mill 157 to the downcoiler 154 (V1a) 2 = Lmd × 2 × Acc1 + Vmax × Vmax
(Steady speed start position) SLcs
= {Lmd + (Vmax−V1a) / Acc2 × (Vmax + V1a) / 2} (6)
V1a: First acceleration end speed
Acc1: First acceleration
Acc2: Second acceleration
Vmax: Maximum speed
(減速開始位置)SLds
={Striplen−(Vmax−Vf)/Dcc×(Vmax+Vf)/2−dccmargin} ……(7)
ただし、Striplen:鋼板長さ
Vf:終期速度
Dcc:減速度、
dccmargin:鋼板151がミル157(図1参照)の尻抜けのどれくらい前で減
速を完了するかのマージン
(減速完了位置)SLde={Striplen−dccmargin} …… (8)
(Deceleration start position) SLds
= {Striplen− (Vmax−Vf) / Dcc × (Vmax + Vf) / 2−dccmargin} (7)
Where Striplen: steel plate length
Vf: Terminal speed
Dcc: Deceleration,
dccmargin: The steel plate 151 decreases before the bottom of the mill 157 (see FIG. 1).
Margin of completing speed
(Deceleration completion position) SLde = {Striplen-dccmargin} (8)
算出した速度パターンに従って、図10のS102以降で、目標巻取り温度を実現するヘッダパターンを、板温推定モデル117を用いた演算で算出する。
本実施形態では鋼板151を長手方向に区分したセクションを定義し、各セクションについて下記の線形逆補間法に従って、ヘッダパターンを算出する例を示す。
According to the calculated speed pattern, a header pattern that realizes the target coiling temperature is calculated by using the plate temperature estimation model 117 after S102 in FIG.
In this embodiment, an example is shown in which a section obtained by dividing the steel plate 151 in the longitudinal direction is defined, and a header pattern is calculated for each section according to the following linear inverse interpolation method.
図10のS102において、鋼板151の各セクションについて、解の制御コードを挟むような二つの制御コードnL、nHを定義する。
ここでは、100の冷却ヘッダ(160)数に対しての全開と全閉の間に解が存在することから、nL=0、nH=100とする。ここで、制御コードの増加に伴って、開している冷却ヘッダ(160)数が単純に減少するので、n1<n2のとき、これらのヘッダパターンに対応した目標温度Tc1、Tc2について、Tc1<Tc2が成立する。
続いて、図10のS103において、nLとnHの平均をn0とする。
In S102 of FIG. 10, for each section of the steel plate 151, two control codes nL and nH that sandwich the control code of the solution are defined.
Here, since there is a solution between fully open and fully closed for 100 cooling headers (160), nL = 0 and nH = 100. Here, since the number of open cooling headers (160) simply decreases as the control code increases, when n1 <n2, the target temperatures Tc1, Tc2 corresponding to these header patterns are set to Tc1 < Tc2 is established.
Subsequently, in S103 of FIG. 10, the average of nL and nH is set to n0.
そして、図10のS104において、各セクションに付与されている制御コードについて、これと対応した中間または巻取り温度を、板温推定モデル117を用いた演算でセクション毎に推定する。すなわち、セクション毎に付与されている制御コードを用いてセクションの中間/巻取り温度を推定する。
制御コードはセクション毎にふられており、中間/巻取り温度に与える速度の影響も異なるので、この演算はセクション毎に行われる。
なお、図10のS104の板温推定モデル117を用いた巻取り温度推定演算は、図11を用いて後記する。
図10のS105において、各セクション毎に目標温度Ttargetに対する推定温度Tc0の符号を判定し、Tc0>Ttarget の場合は、nLとn0の間に解があるので、n0を新たにnHとおく。
逆に、Tc0<Ttarget の場合は、n0とnHの間に解があるので、n0を新たにnLとおく。
Then, in S104 of FIG. 10, for the control code assigned to each section, an intermediate or winding temperature corresponding to the control code is estimated for each section by calculation using the plate temperature estimation model 117. That is, the intermediate / winding temperature of the section is estimated using the control code assigned to each section.
Since the control code is assigned to each section and the influence of the speed on the intermediate / winding temperature is different, this calculation is performed for each section.
The coiling temperature estimation calculation using the plate temperature estimation model 117 in S104 of FIG. 10 will be described later with reference to FIG.
In S105 of FIG. 10, the sign of the estimated temperature Tc0 with respect to the target temperature Ttarget is determined for each section. If Tc0> Ttarget, there is a solution between nL and n0, so n0 is newly set to nH.
Conversely, when Tc0 <Ttarget, there is a solution between n0 and nH, so n0 is newly set to nL.
図10のS106において、アルゴリズムの終了条件を満足したか否か判定する。
なお、アルゴリズムの終了は、「図10のS103〜S105の一定回数以上の繰り返しを完了」、または「推定温度Tcと目標温度Ttargetの偏差が一定値以下」、または「n0がnH、nLの何れかと一致」の何れかの成立を条件に判定する。
図10のS106の終了条件を満足していない場合(図10のS106でNo)、図10のS103〜S105の実行を繰り返す。一方、図10のS106の終了条件を満足する場合、終了する。
In S106 of FIG. 10, it is determined whether or not the algorithm end condition is satisfied.
The end of the algorithm is “complete the repetition of a certain number of times of S103 to S105 in FIG. 10”, “the deviation between the estimated temperature Tc and the target temperature Ttarget is less than a certain value”, or “n0 is either nH or nL” It is determined on the condition that any one of “matches” is established.
When the termination condition of S106 in FIG. 10 is not satisfied (No in S106 of FIG. 10), the execution of S103 to S105 in FIG. 10 is repeated. On the other hand, if the termination condition of S106 in FIG.
なお、制御コードの付与の方法としては、本実施形態とは逆に、全ての冷却ヘッダ160が閉した状態の制御コードを0、全ての冷却ヘッダ160が開した状態の制御コードを100とし、これに対応して付与することもできる。
以上のように、制御コードを導入したことで、簡単な演算で制御指令値を算出できる。
As a method of assigning the control code, contrary to the present embodiment, the control code when all the cooling headers 160 are closed is set to 0, and the control code when all the cooling headers 160 are opened is set to 100, It can also be given correspondingly.
As described above, by introducing the control code, the control command value can be calculated by a simple calculation.
<巻取り温度推定演算(図10のS104)>
次に、図10のS104の板温推定モデル117を用いた巻取り温度推定演算について説明する。
図11に図10のS104に対応する巻取り温度推定演算の詳細な処理を示す。なお、図11は、板温推定モデル117を用いた巻取り温度推定演算の詳細処理のフローチャートである。
鋼板151の温度推定演算方法として、ミル157での払い出し開始から鋼板(151)尾端が巻取温度計156(図1参照)を通過するまでの間の鋼板151を長手方向に分割し、一定刻みΔで時刻を進めて鋼板151の冷却挙動を差分計算する例を説明する。
<Winding temperature estimation calculation (S104 in FIG. 10)>
Next, the winding temperature estimation calculation using the plate temperature estimation model 117 in S104 of FIG. 10 will be described.
FIG. 11 shows detailed processing of the coiling temperature estimation calculation corresponding to S104 in FIG. FIG. 11 is a flowchart of detailed processing of the winding temperature estimation calculation using the plate temperature estimation model 117.
As a temperature estimation calculation method of the steel plate 151, the steel plate 151 is divided in the longitudinal direction until the tail end of the steel plate (151) passes through the winding thermometer 156 (see FIG. 1) from the start of feeding in the mill 157, and is constant. An example will be described in which the time is advanced by the increment Δ and the cooling behavior of the steel plate 151 is differentially calculated.
図11のS111において、計算時刻を更新し、さらに図10のS101で生成した速度パターンから、該当時刻の板速Vtを計算する。
続いて、図11のS112において、算出した板速Vtを用いて、現時刻におけるミル157(図1参照)での払い出し長さLnを計算する。
なお、払い出し長さLnとは、圧延を終えてミル157から払い出された鋼板151の長さで、下記の(9)式で計算できる。ただしLn-1は,前計算時刻(Δ時間前)の払い出し長さである。
Ln=Ln-1+Δ・Vt …… (9)
In S111 of FIG. 11, the calculation time is updated, and the plate speed Vt at the corresponding time is calculated from the speed pattern generated in S101 of FIG.
Subsequently, in S112 of FIG. 11, the payout length Ln at the mill 157 (see FIG. 1) at the current time is calculated using the calculated plate speed Vt.
The payout length Ln is the length of the steel plate 151 discharged from the mill 157 after rolling and can be calculated by the following equation (9). However, Ln-1 is the payout length at the previous calculation time (Δ hour ago).
Ln = Ln-1 + Δ · Vt (9)
図11のS113において、演算が完了したか否かを判定する。
ここで、ミル157(図1参照)払い出し長さLnが、鋼板151の全長にミル157から巻取温度計156の距離を加えた値より大きくなった時、鋼板(151)1本に対応した巻取温度予測計算が全て終了しているので、演算完了となる。
演算が完了していない場合(図11のS113でNo)には、図11のS114において、鋼板151の温度トラッキングを行う。
すなわち、前時刻の鋼板151の位置に対して、Δだけ時間が経過した後に鋼板151がどれだけ進むかがLnとLn−1の関係から分かるので、鋼板151の温度分布を対応した距離だけ移動する処理を行う。
In S113 of FIG. 11, it is determined whether or not the calculation is completed.
Here, when the delivery length Ln of the mill 157 (see FIG. 1) is larger than the total length of the steel plate 151 plus the distance from the mill 157 to the winding thermometer 156, one steel plate (151) is supported. Since all the winding temperature prediction calculations have been completed, the calculation is completed.
If the calculation has not been completed (No in S113 in FIG. 11), temperature tracking of the steel plate 151 is performed in S114 in FIG.
That is, it can be seen from the relationship between Ln and Ln-1 how much the steel plate 151 has advanced after a lapse of time with respect to the position of the steel plate 151 at the previous time, so the temperature distribution of the steel plate 151 is moved by a corresponding distance. Perform the process.
図11のS115において、Δの間にミル157(図1参照)から排出された鋼板151にミル(157)出側温度を設定する。
図11のS116において、各冷却ヘッダ160のそれぞれについて、対応するセクションを特定し、セクションに付与された制御コードの値と冷却ヘッダ優先順位記憶部115(図1参照)から取り込んだ冷却ヘッダ優先順位から、当該冷却ヘッダ160の開閉を決定する。そして、この情報から、鋼板151の各部位の境界条件が水冷か空冷かを判定する。なお、各冷却ヘッダ160の水wが当っている鋼板151の部位が水冷であり、各冷却ヘッダ160の水wが当っていない鋼板151の部位が空冷である。
In S115 of FIG. 11, the mill (157) outlet temperature is set to the steel plate 151 discharged from the mill 157 (see FIG. 1) during Δ.
In S116 of FIG. 11, for each of the cooling headers 160, a corresponding section is specified, and the value of the control code given to the section and the cooling header priority order fetched from the cooling header priority order storage unit 115 (see FIG. 1). From this, the opening / closing of the cooling header 160 is determined. From this information, it is determined whether the boundary condition of each part of the steel plate 151 is water cooling or air cooling. In addition, the site | part of the steel plate 151 which the water w of each cooling header 160 hits is water cooling, and the site | part of the steel plate 151 which the water w of each cooling header 160 does not hit is air cooling.
すなわち、各冷却ヘッダ160に対応する鋼板(151)セクションは、基本的には各冷却ヘッダ160の直下または直上に位置する鋼板部位であるが、実際には巻取り温度制御装置100(図1参照)が各冷却ヘッダ160に開閉指令を送ってから、鋼板(151)表面の状態が変わるまでに2秒程度の遅れ時間が存在する。
このため、実際にはこの遅れ時間を見込んで対応する鋼板(151)セクションを決定する。
That is, the steel plate (151) section corresponding to each cooling header 160 is basically a steel plate portion located directly below or directly above each cooling header 160, but in practice, the coiling temperature control device 100 (see FIG. 1). ) Sends an opening / closing command to each cooling header 160, and there is a delay time of about 2 seconds until the surface state of the steel plate (151) changes.
For this reason, the corresponding steel plate (151) section is actually determined in consideration of this delay time.
鋼板151の各セクションの境界条件が水冷の場合は、図11のS117において、例えば(10)式に従って熱伝達係数hwを計算する。
hw=9.72*1050.355*{(2.5-1.15*logTw)*D/(pl*pc)}0.646/(Tsu-Tw) …… (10)
ただし、ω:水量密度
Tw:水温
D:冷却ヘッダ160のノズル直径
pl:ライン方向(図1の制御対象150の左右方向)の冷却ヘッダ160のノズルピッチ
pc:ラインと直交方向の冷却ヘッダ160のノズルピッチ
Tsu:鋼板151の表面温度
(10)式は、いわゆるラミナー冷却の場合の熱伝達係数である。
水冷方法としては、この他にスプレー冷却等、種々あり、いくつかの熱伝達係数の計算式が知られている。また、冷却方式が同じでも、数式としては最新の実験的知見を反映する等で異なったものになる場合もある。
When the boundary condition of each section of the steel plate 151 is water cooling, the heat transfer coefficient hw is calculated in accordance with, for example, equation (10) in S117 of FIG.
hw = 9.72 * 10 5 * ω 0.355 * {(2.5-1.15 * logTw) * D / (pl * pc)} 0.646 / (Tsu-Tw) …… (10)
Where ω is the water density
Tw: Water temperature
D: Nozzle diameter of cooling header 160
pl: Nozzle pitch of the cooling header 160 in the line direction (the left-right direction of the control target 150 in FIG. 1)
pc: Nozzle pitch of the cooling header 160 in the direction orthogonal to the line Tsu: Surface temperature of the steel plate 151
Equation (10) is a heat transfer coefficient in the case of so-called laminar cooling.
There are various other water cooling methods such as spray cooling, and several heat transfer coefficient calculation formulas are known. Even if the cooling method is the same, the mathematical formula may be different because it reflects the latest experimental knowledge.
一方、空冷の場合は、図11のS118において、例えば(11)式に従って、ふく射で奪われる熱量から熱伝達係数hrを計算する。
hr=σ・ε[{(273+Tsu)/100}4−{(273+Ta)/100}4]/(Tsu-Ta) …… (11)
ただし、σ:ステファン−ボルツマン定数(=4.88)
ε:放射率
Ta:空気温度(℃)
Tsu:鋼板151の表面温度
(10)式と(11)式に代表される熱伝達係数式を、鋼板151の表と裏について冷却状態に従って計算し、鋼板(151)表面での熱移動量をそれぞれ定量化する。
On the other hand, in the case of air cooling, in S118 of FIG. 11, the heat transfer coefficient hr is calculated from the amount of heat taken away by radiation, for example, according to the equation (11).
hr = σ · ε [{(273 + Tsu) / 100} 4 − {(273 + Ta) / 100} 4 ] / (Tsu-Ta) (11)
Where σ: Stefan-Boltzmann constant (= 4.88)
ε: Emissivity
Ta: Air temperature (° C)
Tsu: Surface temperature of the steel plate 151
The heat transfer coefficient expressions represented by the expressions (10) and (11) are calculated according to the cooling state for the front and back of the steel plate 151, and the amount of heat transfer on the surface of the steel plate (151) is quantified.
そして、図11のS119において、鋼板151の各部位の温度を、Δ経過する前の温度をもとに,Δ間の熱量の移動を加減算することで計算し、ミル157と巻取温度計156の間の鋼板151の温度分布を算出する。
この結果、巻取温度計156の取り付け位置の鋼板151の温度が得られるとともに,巻取温度計156の取り付け位置より上流の鋼板151の温度は、次回以降の計算に用いられる。
Then, in S119 of FIG. 11, the temperature of each part of the steel plate 151 is calculated by adding / subtracting the movement of the heat amount between Δ based on the temperature before Δ has elapsed, and the mill 157 and the winding thermometer 156 are calculated. The temperature distribution of the steel plate 151 is calculated.
As a result, the temperature of the steel plate 151 at the mounting position of the winding thermometer 156 is obtained, and the temperature of the steel plate 151 upstream from the mounting position of the winding thermometer 156 is used for the subsequent calculations.
鋼板151の厚み方向の熱移動を無視する場合であれば、鋼板151の長手方向の各部位について、(12)式で計算できる。
Tn=Tn-1−(ht+hb)*Δ/(ρ*C*B) …… (12)
ただし、Tn:現在の板温
Tn-1:Δ前の板温
ht:鋼板表面の熱伝達係数
hb:鋼板裏面の熱伝達係数
ρ:鋼板の密度
C:鋼板の比熱
B:鋼板の厚み
なお、鋼板151の幅が狭いと狭い部分が冷却ヘッダ160で冷却される一方、鋼板151の幅が広いと広い部分が冷却ヘッダ160で冷却されるので、鋼板151の幅方向で無次元化して考えている。
If the heat transfer in the thickness direction of the steel plate 151 is ignored, each part in the longitudinal direction of the steel plate 151 can be calculated by equation (12).
Tn = Tn-1− (ht + hb) * Δ / (ρ * C * B) (12)
Where Tn: current plate temperature
Tn-1: plate temperature before Δh: heat transfer coefficient of steel plate surface
hb: Heat transfer coefficient on the back of the steel sheet ρ: Density of the steel sheet
C: Specific heat of steel plate B: Thickness of steel plate
When the width of the steel plate 151 is narrow, the narrow portion is cooled by the cooling header 160, while when the width of the steel plate 151 is wide, the wide portion is cooled by the cooling header 160. thinking.
また、鋼板151の厚み方向の熱伝導を考慮する必要がある場合には、良く知られる熱方程式を解くことで計算できる。熱方程式は、(13)式で表され、これを鋼板151を厚み方向に分割して計算機で差分計算する方法は、種々の文献で公開されている。
∂T/∂t={λ/(ρ*C)}(∂2T/∂x2) …… (13)
ただし、λ:熱伝導率
T:材料温度
t:時間
x:厚み方向座標
Moreover, when it is necessary to consider the heat conduction in the thickness direction of the steel plate 151, it can be calculated by solving a well-known heat equation. The thermal equation is expressed by the equation (13), and methods for dividing the steel plate 151 in the thickness direction and calculating the difference with a computer are disclosed in various documents.
∂T / ∂t = {λ / (ρ * C)} (∂ 2 T / ∂x 2 ) (13)
Where λ: thermal conductivity
T: Material temperature
t: time
x: Thickness direction coordinate
そして、図11のS1110において、ミル157(図1参照)から巻取温度計156までのライン内の鋼板(151)長手方向で必要な計算が完了したか否か判定する。
ライン内の鋼板(151)長手方向で必要な計算が完了していない場合(図11のS1110でNo)、図11のS116〜S119を繰り返す。
一方、ライン内の鋼板(151)長手方向で必要な計算が完了した場合(図11のS1110でYes)、図11のS111〜S1110を、図11のS113で演算の終了を判定されるまで繰り返す。
Then, in S1110 of FIG. 11, it is determined whether or not necessary calculations are completed in the longitudinal direction of the steel plate (151) in the line from the mill 157 (see FIG. 1) to the winding thermometer 156.
If the necessary calculation is not completed in the longitudinal direction of the steel plate (151) in the line (No in S1110 of FIG. 11), S116 to S119 of FIG. 11 are repeated.
On the other hand, when the necessary calculation is completed in the longitudinal direction of the steel plate (151) in the line (Yes in S1110 in FIG. 11), S111 to S1110 in FIG. 11 are repeated until the end of the calculation is determined in S113 in FIG. .
なお、上述の板温推定モデル117を用いた巻取り温度推定演算は、一例を示したものであり、新しい知見等により適宜変更を加えることも可能であり、これに限定されないのは勿論である。   Note that the coiling temperature estimation calculation using the plate temperature estimation model 117 described above is an example, and can be appropriately changed by new knowledge and the like, and is not limited to this. .
<制御指令算出手段111の処理例>
図12(a)、(b)は、鋼板151(図1参照)の各部位に付与されている制御コードが、図10に示す制御指令算出手段111の最適化処理により変化するときの一例を示した図である。
図12(a)に示すように、処理1回目では、各部位で同一の初期値(nL=0,nH=100)に対する処理なので、鋼板151の全域で50が付与される。
図12(b)に示す処理2回目では、制御コード50に対して鋼板151の各部位の巻取り温度Tc0の予測結果が、Ttargetより大きいか小さいかで、付与される制御コードが異なる。
<Processing Example of Control Command Calculation Unit 111>
FIGS. 12A and 12B are examples when the control code given to each part of the steel plate 151 (see FIG. 1) is changed by the optimization process of the control command calculation unit 111 shown in FIG. FIG.
As shown in FIG. 12A, in the first process, 50 is given to the entire area of the steel plate 151 because it is a process for the same initial value (nL = 0, nH = 100) in each part.
In the second processing shown in FIG. 12B, the control code to be applied differs depending on whether the prediction result of the coiling temperature Tc0 of each part of the steel plate 151 is larger or smaller than Ttarget with respect to the control code 50.
本実施形態では、鋼板(151)速度が低速である鋼板151の先端、後端に近い部分は、冷却ヘッダ160を閉する方向の制御コードに更新され、鋼板(151)速度が高速である鋼板151の中央部は、冷却ヘッダ160を開する方向の制御コードに更新される例を示している。
具体的には、図12(b)に示す処理2回目のように、鋼板151の先端部、後端部は、1回目の処理の図10のS105において、nL=50,nH=100に更新された結果,制御コードはその平均である75に更新されている。
In the present embodiment, the steel plate 151 whose speed is low is updated to a control code in the direction in which the cooling header 160 is closed, and the steel plate 151 whose speed is high. The center part of 151 shows an example in which the control code is updated to the direction in which the cooling header 160 is opened.
Specifically, as in the second process shown in FIG. 12B, the front end and the rear end of the steel plate 151 are updated to nL = 50 and nH = 100 in S105 of FIG. 10 of the first process. As a result, the control code is updated to 75 which is the average.
一方、中央部は1回目の処理の図10のS105でnL=0、nH=50に更新された結果、制御コードは25に更新されている。
このようにして、図10のS103〜S106を繰り返すことで、制御コードが順次更新される。
図13に、セットアップ制御手段110(図1参照)が最終的に出力する制御コードの例を示す。なお、図13は、鋼板部位と制御コードの対応テーブルを示す構成図である。
図13に示す例では、鋼板151は、先端からの距離に対応して1m単位でメッシュに分けられており、メッシュに対応して、制御コードが割り振られる。
図1に示すように、冷却装置は鋼板151の表と裏に対応して上部冷却装置158と下部冷却装置159とがあるので、制御コードとしては、上冷却ヘッダ160aと下冷却ヘッダ160bに対応して、別個に出力する。
On the other hand, as a result of updating the central portion to nL = 0 and nH = 50 in S105 of FIG. 10 of the first processing, the control code is updated to 25.
In this way, the control code is sequentially updated by repeating S103 to S106 of FIG.
FIG. 13 shows an example of a control code finally output by the setup control means 110 (see FIG. 1). FIG. 13 is a configuration diagram showing a correspondence table between steel plate parts and control codes.
In the example shown in FIG. 13, the steel plate 151 is divided into meshes in units of 1 m corresponding to the distance from the tip, and control codes are assigned corresponding to the meshes.
As shown in FIG. 1, the cooling device has an upper cooling device 158 and a lower cooling device 159 corresponding to the front and back of the steel plate 151. Therefore, the control code corresponds to the upper cooling header 160a and the lower cooling header 160b. And output separately.
図13においては、鋼板151の長手方向について、先端から1mの上冷却ヘッダ160aの制御コードは95、下冷却ヘッダ160bの制御コードも95、500mから501mの間では、上冷却ヘッダ160aの制御コードは14、下冷却ヘッダ160bの制御コードも14であることを示している。
なお、図13では、鋼板151の同一部位に対応した上冷却ヘッダ160aと下冷却ヘッダ160bの制御コードを同一としたが、異なった制御コードを設定することも可能である。
図1に示すセットアップ制御手段110が出力した制御コードは、ダイナミック制御手段120により、実際に鋼板151を、上・下部冷却装置158、159で冷却中にリアルタイムで補正される。
In FIG. 13, in the longitudinal direction of the steel plate 151, the control code of the upper cooling header 160a of 1 m from the tip is 95, the control code of the lower cooling header 160b is 95, and the control code of the upper cooling header 160a is between 500 m and 501 m. Indicates that the control code of the lower cooling header 160b is also 14.
In FIG. 13, the control codes of the upper cooling header 160a and the lower cooling header 160b corresponding to the same part of the steel plate 151 are the same, but different control codes can be set.
The control code output by the setup control unit 110 shown in FIG. 1 is corrected in real time by the dynamic control unit 120 while the steel plate 151 is actually cooled by the upper and lower cooling devices 158 and 159.
ダイナミック制御手段120は、巻取り温度計156からの検出温度を用いて、これと目標温度との偏差を補正する巻取り温度偏差補正手段121と、ミル出側温度計155からの検出温度を用いて、これとセットアップ制御演算時に想定したミル出側温度との偏差を補正するミル出側温度偏差補正手段122と、ミル157やダウンコイラ154の回転速度から鋼板151の速度を算出した結果とセットアップ制御演算時に想定した鋼板速度との偏差を補正する速度偏差補正手段123とを備えている。これらの補正量の総和ΔTcに、影響係数(∂n/∂Tc)を乗算して制御コードの変化量Δn(=(∂n/∂Tc)・ΔTc)に換算し、ダイナミック制御手段120の補正量として出力する。
補正量の計算は、比例積分(PI)制御等の適用等により実現できる。
図1に示すように、ダイナミック制御手段120から出力される補正量Δnに従って、セットアップ制御手段110が出力した制御コードが修正される。
The dynamic control means 120 uses the temperature detected from the coiling thermometer 156 and the coiling temperature deviation correcting means 121 for correcting the deviation between the temperature and the target temperature, and the temperature detected from the mill outlet thermometer 155. Then, the mill outlet side temperature deviation correcting means 122 for correcting the deviation between this and the mill outlet side temperature assumed at the time of the setup control calculation, the result of calculating the speed of the steel plate 151 from the rotational speed of the mill 157 and the downcoiler 154, and the setup control. Speed deviation correcting means 123 for correcting a deviation from the steel plate speed assumed at the time of calculation is provided. The sum of these correction amounts ΔTc is multiplied by an influence coefficient (∂n / ∂Tc) to be converted into a control code change amount Δn (= (∂n / ∂Tc) · ΔTc). Output as a quantity.
The calculation of the correction amount can be realized by applying proportional integral (PI) control or the like.
As shown in FIG. 1, the control code output from the setup control unit 110 is corrected according to the correction amount Δn output from the dynamic control unit 120.
<ヘッダパターン変換手段130>
次に、ヘッダパターン変換手段130(図1参照)について説明する。
図14は、ヘッダパターン変換手段130が実行するアルゴリズムを示しており、ヘッダパターン変換手段130による制御コードから各冷却ヘッダ160の開閉を決定する処理のフローチャートである。
<Header pattern conversion means 130>
Next, the header pattern conversion unit 130 (see FIG. 1) will be described.
FIG. 14 shows an algorithm executed by the header pattern conversion unit 130, and is a flowchart of processing for determining opening / closing of each cooling header 160 from the control code by the header pattern conversion unit 130.
図14のS141において、冷却ヘッダ(160)直下を通過している鋼板151の先端からの距離Lhを算出する。通常、巻取り温度制御装置100(図1参照)は、種々の目的で使用するためこのような距離情報を、短い周期で計算し、巻取り温度制御装置100の記憶部(図示せず)に記憶している。
図14のS142において、距離Lhが0より小さいか否か判定する。
In S141 of FIG. 14, the distance Lh from the front end of the steel plate 151 passing just below the cooling header (160) is calculated. Usually, the winding temperature control device 100 (see FIG. 1) calculates such distance information in a short cycle for use for various purposes, and stores it in a storage unit (not shown) of the winding temperature control device 100. I remember it.
In S142 of FIG. 14, it is determined whether or not the distance Lh is smaller than zero.
距離Lhが0より小さい場合(図14のS142でYes)には、鋼板151が該当冷却ヘッダ160まで到達していないので、処理を抜けてS145に移行する。
一方、Lhが0以上の場合には、鋼板151が該当冷却ヘッダ160まで到達しているので、図14のS143において、距離Lhに対応した制御コードを抽出する。すなわち、距離Lhと図13の鋼板(151)部位を照合し、距離Lhに対応する部位の上冷却ヘッダ160aと下冷却ヘッダ160bとを特定し、この上冷却ヘッダ160aの制御コードと下冷却ヘッダ160bの制御コードを抽出する。
If the distance Lh is smaller than 0 (Yes in S142 of FIG. 14), the steel plate 151 has not reached the corresponding cooling header 160, so the process is exited and the process proceeds to S145.
On the other hand, when Lh is equal to or greater than 0, the steel plate 151 has reached the corresponding cooling header 160, and thus a control code corresponding to the distance Lh is extracted in S143 of FIG. That is, the distance Lh and the steel plate (151) part of FIG. 13 are collated, the upper cooling header 160a and the lower cooling header 160b corresponding to the distance Lh are specified, and the control code and lower cooling header of this upper cooling header 160a are specified. The control code 160b is extracted.
図14のS144において、制御コードから冷却ヘッダ(160)開閉パターンを抽出する。すなわち、セットアップ制御手段110から受け取った冷却ヘッダ160の優先順位に関する情報と、図9に示す制御コードとヘッダパターンの対応とを用いて、優先順位がいくつの冷却ヘッダ160までを開するか決定する。
すなわち、冷却ヘッダ優先順位記憶部115に格納されている情報を用いて、具体的に開放する冷却ヘッダ160を特定し、最終的に該当冷却ヘッダ160の開閉の順番を決定する。
In S144 of FIG. 14, the cooling header (160) opening / closing pattern is extracted from the control code. That is, using the information regarding the priority order of the cooling header 160 received from the setup control unit 110 and the correspondence between the control code and the header pattern shown in FIG. .
That is, using the information stored in the cooling header priority storage unit 115, the cooling header 160 to be specifically opened is specified, and finally the opening / closing order of the corresponding cooling header 160 is determined.
図14のS145において、全ての冷却ヘッダ160についての演算が終了したか否かを判定する。
終了していない場合(図14のS145でNo)には、図14のS141に移行し、終了するまで、図14のS141〜S145の処理を繰り返す。
なお、本実施例では冷却ヘッダ160の数が上下とも100の場合を例に説明したが冷却ヘッダ数としては設備に応じて、種々の数が適宜選択可能である。
In S145 of FIG. 14, it is determined whether or not the calculation for all the cooling headers 160 has been completed.
If not completed (No in S145 of FIG. 14), the process proceeds to S141 of FIG. 14, and the processes of S141 to S145 of FIG. 14 are repeated until the process is completed.
In the present embodiment, the case where the number of the cooling headers 160 is 100 is described as an example, but as the number of cooling headers, various numbers can be appropriately selected according to the equipment.
<<第2実施形態>>
第1実施形態では、冷却ヘッダ160の優先順位を、鋼板151の最高速度に対応付けて決定する場合を例示した。しかしこの方法の場合、鋼板(151)速度が最高速度でないとき、実現される冷却速度が鋼板(151)速度に応じて目標値より速くなる現象が起こる。
第2実施形態は、速度パターンに従って実現される種々の鋼板(151)速度に対して、精度良く目標冷却速度を実現する目的で、冷却ヘッダ160の優先順位を鋼板151の速度で切り替える場合である。
<< Second Embodiment >>
In the first embodiment, the case where the priority order of the cooling header 160 is determined in association with the maximum speed of the steel plate 151 is exemplified. However, in the case of this method, when the steel plate (151) speed is not the maximum speed, a phenomenon occurs in which the realized cooling speed becomes faster than the target value according to the steel plate (151) speed.
2nd Embodiment is a case where the priority of the cooling header 160 is switched with the speed of the steel plate 151 in order to implement | achieve a target cooling speed accurately with respect to the various steel plate (151) speed implement | achieved according to a speed pattern. .
図15は、第2実施形態の冷却ヘッダ優先順位算定手段114が実行する処理のフローチャートである。
図15のS151において、目標冷却速度テーブル112と速度パターンテーブル113とからそれぞれ、目標冷却速度と鋼板151の速度パターンを取り込む。
続いて、図15のS152において、前記の(1)式に従って冷却時間tnを算定する。SUS304、板厚2.5mm、板幅1200mm、ミル出側温度想定値880℃のとき、目標巻取り温度テーブル116(図4)から目標巻き取り温度が750℃であるから、冷却時間tnは、(880−750)/30=4.3 なので、4.3s(秒)となる。
FIG. 15 is a flowchart of processing executed by the cooling header priority order calculation unit 114 of the second embodiment.
In S151 of FIG. 15, the target cooling rate and the speed pattern of the steel plate 151 are fetched from the target cooling rate table 112 and the speed pattern table 113, respectively.
Subsequently, in S152 of FIG. 15, the cooling time tn is calculated according to the above equation (1). Since the target winding temperature is 750 ° C. from the target winding temperature table 116 (FIG. 4) when SUS304, the plate thickness is 2.5 mm, the plate width is 1200 mm, and the mill exit temperature is 880 ° C., the cooling time tn is Since (880−750) /30=4.3, 4.3 s (seconds) is obtained.
続いて、図15のS153において、図3に示す速度パターンテーブル113参照して、初期速度Vstartを用いて水冷必要距離Lwsを算出し、水冷を行う水冷バンク161および冷却ヘッダ160を特定する。
水冷必要距離Lwsは、例えば(14)式で算出する。
Lws=(Vstart×tn)/60 …… (14)
上記の例で水冷必要距離Lwsは、(650×4.3)/60=46.58 なので,46.58mとなる。
Subsequently, in S153 of FIG. 15, the water cooling required distance Lws is calculated using the initial speed Vstart with reference to the speed pattern table 113 shown in FIG. 3, and the water cooling bank 161 and the cooling header 160 for performing water cooling are specified.
The required water cooling distance Lws is calculated by, for example, equation (14).
Lws = (Vstart × tn) / 60 (14)
In the above example, the required water cooling distance Lws is 46.58 m because (650 × 4.3) /60=46.58.
従って、巻き取り冷却装置153(図1参照)の入口の水冷バンク161(圧延機152に一番近い水冷バンク161)から46.58mまでの水冷バンク161およびこれに対応した冷却ヘッダ160が特定された水冷バンク161および冷却ヘッダ160となる。
図15のS154において、初期速度Vstartに対応した冷却ヘッダ優先順位を、前記の図6、図7に示す処理にしたがって第1実施形態と同様に算定する。
Accordingly, the water cooling bank 161 from the water cooling bank 161 (the water cooling bank 161 closest to the rolling mill 152) to the inlet of the winding cooling device 153 (see FIG. 1) to the 46.58 m and the corresponding cooling header 160 are specified. The water cooling bank 161 and the cooling header 160 are provided.
In S154 of FIG. 15, the cooling header priority corresponding to the initial speed Vstart is calculated in the same manner as in the first embodiment in accordance with the processing shown in FIGS.
図15のS155において、最大速度Vmaxを用いて水冷必要距離Lwmを算出し、水冷を行う水冷バンク161および冷却ヘッダ160を特定する。水冷必要距離Lwmは、例えば(15)式で算出する。
Lwm=(Vmax×tn)/60 …… (15)
Lwmは、第1実施形態と同様に、図3に示す速度パターンテーブル113参照して、1050×4.3)/60=75.25 なので、75.25mとなる。
従って、巻き取り冷却装置153の入口の水冷バンク161(圧延機152に近い水冷バンク161)から75.25mまでの水冷バンク161およびこれに対応した冷却ヘッダ160が特定された水冷バンク161および冷却ヘッダ160となる。
In S155 of FIG. 15, the required water cooling distance Lwm is calculated using the maximum speed Vmax, and the water cooling bank 161 and the cooling header 160 that perform water cooling are specified. The required water cooling distance Lwm is calculated by, for example, equation (15).
Lwm = (Vmax × tn) / 60 (15)
Similarly to the first embodiment, Lwm is 75.25 m because 1050 × 4.3) /60=75.25 with reference to the speed pattern table 113 shown in FIG.
Accordingly, the water cooling bank 161 and the cooling header corresponding to the water cooling bank 161 from the water cooling bank 161 (water cooling bank 161 close to the rolling mill 152) at the entrance of the winding cooling device 153 to 75.25 m are identified. 160.
図15のS156において、前記の図6、図7に示す処理に従った同様の手順で、最大速度Vmaxに対応した冷却ヘッダ優先順位を算定する。
図15のS157において、終期速度Vendを用いて水冷必要距離Lweを算出し,水冷を行う水冷バンク161および冷却ヘッダを特定する。水冷必要距離Lweは、例えば(16)式で算出する。
Lwe=(Vend×tn)/60 …… (16)
同様にして、水冷必要距離Lweは、図3に示す速度パターンテーブル113参照して、(900×4.3)/60=64.5 なので、64.5mとなる。
従って、巻き取り冷却装置153の入口の水冷バンク161(圧延機152に近い水冷バンク161)から64.5mまでの水冷バンク161およびこれに対応した冷却ヘッダ160が特定された水冷バンク161および冷却ヘッダ160となる。
In S156 of FIG. 15, the cooling header priority corresponding to the maximum speed Vmax is calculated in the same procedure according to the processing shown in FIGS.
In S157 of FIG. 15, the required water cooling distance Lwe is calculated using the final velocity Vend, and the water cooling bank 161 and the cooling header for performing water cooling are specified. The required water cooling distance Lwe is calculated by, for example, equation (16).
Lwe = (Vend × tn) / 60 (16)
Similarly, the required water cooling distance Lwe is 64.5 m because (900 × 4.3) /60=64.5 with reference to the speed pattern table 113 shown in FIG.
Therefore, the water cooling bank 161 and the cooling header corresponding to the water cooling bank 161 from the water cooling bank 161 (water cooling bank 161 close to the rolling mill 152) at the entrance of the winding cooling device 153 to 64.5 m are identified. 160.
図15のS158において、図6、図7に示す処理に従った同様の手順で,終期速度に対応した冷却ヘッダ優先順位を算定する。
図15のS159において、初期速度Vstart、最高速度Vmax、終期速度Vendに対応した計算結果を、冷却ヘッダ優先順位記憶部115(図1参照)に出力する。
冷却ヘッダ優先順位記憶部115の内容は、図1に示すセットアップ制御手段110からヘッダパターン変換手段130に制御コードのセットアップ結果とともに送られる。
In S158 of FIG. 15, the cooling header priority corresponding to the final speed is calculated in the same procedure according to the processing shown in FIGS.
In S159 of FIG. 15, the calculation results corresponding to the initial speed Vstart, the maximum speed Vmax, and the final speed Vend are output to the cooling header priority storage unit 115 (see FIG. 1).
The contents of the cooling header priority storage unit 115 are sent from the setup control unit 110 shown in FIG. 1 to the header pattern conversion unit 130 together with the control code setup result.
図16は、第2実施形態の冷却ヘッダ優先順位算定手段114により出力された冷却ヘッダ優先順位記憶部115の構成を示す図である。
本第2実施形態においては、鋼板(151)速度に応じて水冷必要距離Lws、Lwm、Lweが47.58m〜76.25mの範囲で異なるので、これを実現するための冷却ヘッダ優先順位も異なり、図16に示すように、初期速度Vstart、最大速度Vmax、終期速度Vendに対応した優先順位が各冷却ヘッダ160に付与される。
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of the cooling header priority storage unit 115 output by the cooling header priority calculation unit 114 of the second embodiment.
In the second embodiment, the water cooling required distances Lws, Lwm, and Lwe are different in the range of 47.58 m to 76.25 m depending on the speed of the steel plate (151), so the cooling header priority for realizing this is also different. As shown in FIG. 16, priorities corresponding to the initial speed Vstart, the maximum speed Vmax, and the final speed Vend are assigned to each cooling header 160.
<第2実施形態の制御指令算出手段111の巻取り温度予測計算>
図17は、第2実施形態の制御指令算出手段111の巻取り温度予測計算の処理の詳細を示すフローチャートである。
処理の流れは、図11と同じであるが、S176が付加されており、図17のS176の処理で、現在の鋼板(151)速度から、図16に示す冷却ヘッダ優先順位記憶部115に登録されている3種類の優先順位のどれを抽出するか選択し、抽出する。
図17のS177においては、各冷却ヘッダ160のそれぞれについて、鋼板151の対応するセクションを特定し、セクションに付与された制御コードの値と抽出された冷却ヘッダ優先順位から、当該冷却ヘッダ160の開閉を決定する。
<Winding Temperature Prediction Calculation of Control Command Calculation Unit 111 of Second Embodiment>
FIG. 17 is a flowchart showing details of the winding temperature prediction calculation process of the control command calculation unit 111 of the second embodiment.
The process flow is the same as that in FIG. 11, but S176 is added. In the process of S176 in FIG. 17, the current steel plate (151) speed is registered in the cooling header priority storage unit 115 shown in FIG. One of the three types of priorities to be extracted is selected and extracted.
In S177 of FIG. 17, for each cooling header 160, the corresponding section of the steel plate 151 is identified, and the opening / closing of the cooling header 160 is determined from the value of the control code given to the section and the extracted cooling header priority. To decide.
<第2実施形態のヘッダパターン変換手段130の処理>
図18は、第2実施形態のヘッダパターン変換手段130(図1参照)が実行する制御コードから各ヘッダの開閉を決定する処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
ヘッダパターン変換手段130の処理の流れは、前記の図14と概ね同じであるが、S184が付加されており、図18のS184の処理で、現在の鋼板(151)速度からセットアップ制御手段110(図1参照)から受け取った3種類の冷却ヘッダ優先順位のどれを使用するか選択し、決定する。
図18のS185においては、制御コードと選択した冷却ヘッダ優先順位を用いて、冷却ヘッダ開閉パターンを抽出する。
<Processing of Header Pattern Conversion Unit 130 of Second Embodiment>
FIG. 18 is a flowchart showing an algorithm of processing for determining the opening / closing of each header from the control code executed by the header pattern conversion means 130 (see FIG. 1) of the second embodiment.
The processing flow of the header pattern conversion means 130 is substantially the same as that of FIG. 14 described above, but S184 is added, and in the processing of S184 of FIG. 18, the setup control means 110 ( Select which of the three cooling header priorities received from (see FIG. 1) to use and decide.
In S185 of FIG. 18, a cooling header open / close pattern is extracted using the control code and the selected cooling header priority.
すなわち、選択した冷却ヘッダ160の優先順位に関する情報と、図9で示した制御コードと冷却ヘッダ開閉パターンの対応を用いて、優先順位がいくつの冷却ヘッダ160までを開するか決定する。
上記第2実施形態によれば、鋼板151の速度に応じて、冷却ヘッダ160の優先順位を切り替えるので、鋼板151の速度が変わった場合においても、目標冷却速度を精度良く実現できる。
That is, using the information regarding the priority order of the selected cooling header 160 and the correspondence between the control code and the cooling header opening / closing pattern shown in FIG.
According to the second embodiment, since the priority order of the cooling header 160 is switched according to the speed of the steel plate 151, even when the speed of the steel plate 151 changes, the target cooling rate can be realized with high accuracy.
<<第3実施形態>>
第3実施形態は、図1に示す制御指令算出手段111が実行するアルゴリズムに、巻取り冷却装置153の冷却能力上、目標冷却速度を満足できなかったり、目標冷却速度を満足する水冷必要距離を確保してセットアップ計算をすると、巻取り温度が目標温度を達成できないときの処理を追加した場合である。
図19は、このような処理を付加した第3実施形態の制御指令算出手段111の処理を示すフローチャートである。
<< Third Embodiment >>
In the third embodiment, the algorithm executed by the control command calculation unit 111 shown in FIG. 1 indicates a required water cooling distance that does not satisfy the target cooling speed or satisfies the target cooling speed due to the cooling capacity of the winding cooling device 153. This is a case where processing is performed when the winding temperature cannot achieve the target temperature when the setup calculation is ensured.
FIG. 19 is a flowchart showing the processing of the control command calculation unit 111 of the third embodiment to which such processing is added.
図19のS191〜196は、第1実施形態の図10で示した制御指令算出手段111の処理と同じであるが、これに加えセットアップ計算終了後、図19のS197において、目標巻取り温度と目標冷却速度が達成されたか否かを判定する。
どちらも達成されている場合(図19のS197でYes)、処理を終了する一方、達成されていない場合(図19のS197でNo)は、図19のS198において、鋼板151の最大速度を変更する。
S191 to 196 in FIG. 19 are the same as the processing of the control command calculation unit 111 shown in FIG. 10 of the first embodiment. In addition to this, after the setup calculation is completed, in S197 in FIG. It is determined whether or not the target cooling rate has been achieved.
If both have been achieved (Yes in S197 in FIG. 19), the process is terminated. If not achieved (No in S197 in FIG. 19), the maximum speed of the steel plate 151 is changed in S198 in FIG. To do.
巻取り温度が目標巻取り温度より低いときは、鋼板151が冷却される時間を短縮するため、鋼板151の最大速度を設備制約が許容する範囲で大きくする。逆に、巻取り温度が目標巻取り温度より高いときは、鋼板151が冷却される時間を長くするため、鋼板151の最大速度を小さくし、巻取り温度を低下させる処理を行う。
また、目標冷却速度が達成できないときは、同様に鋼板151の最大速度を小さくして冷却される時間を長くして、冷却速度を増加させる処理を行う。
それぞれの場合の最大速度の変更量は、予めテーブル等で定義しておいても良いし、目標巻取り温度や目標冷却速度が満足できない度合いに従った値を、その都度算出してもよい。
When the coiling temperature is lower than the target coiling temperature, the maximum speed of the steel plate 151 is increased within the range allowed by the equipment constraints in order to shorten the time for cooling the steel plate 151. On the other hand, when the winding temperature is higher than the target winding temperature, in order to lengthen the time for cooling the steel plate 151, the maximum speed of the steel plate 151 is reduced and the winding temperature is lowered.
When the target cooling rate cannot be achieved, similarly, the maximum cooling rate of the steel plate 151 is reduced to increase the cooling time, and the cooling rate is increased.
The change amount of the maximum speed in each case may be defined in advance in a table or the like, or a value according to the degree that the target winding temperature or the target cooling speed cannot be satisfied may be calculated each time.
算出する場合、例えば目標巻取り温度が達成できない場合に下記の(17)式に従って速度変更量ΔVmaxを算出し、鋼板151の最大速度を変更すれば良い。
ΔVmax=(∂V/∂Tc)・δTc …… (17)
ただし、δTc:目標巻取り温度未達成量
(∂V/∂Tc):速度変化の巻取り温度に及ぼす影響に対応した定数(影響係数)
When calculating, for example, when the target winding temperature cannot be achieved, the speed change amount ΔVmax is calculated according to the following equation (17), and the maximum speed of the steel plate 151 may be changed.
ΔVmax = (∂V / ∂Tc) ・ δTc (17)
However, δTc: target coiling temperature unachieved amount
(∂V / ∂Tc): Constant corresponding to the effect of speed change on winding temperature (influence coefficient)
以下、変更された鋼板151の最大速度の下で、図19のS191〜S198の処理を繰り返す。   Hereinafter, the process of S191-S198 of FIG. 19 is repeated under the changed maximum speed of the steel plate 151.
上記第3実施形態によれば、冷却能力の制約で目標巻取り温度と目標冷却速度の二つの制御目標をともに満足できなかったときに、鋼板151の速度を増減することにより設備的に可能な範囲で、制御目標を両立できる。   According to the third embodiment, when the two control targets of the target winding temperature and the target cooling rate cannot be satisfied due to the limitation of the cooling capacity, it is possible to increase the speed of the steel plate 151 in terms of equipment. It is possible to achieve both control targets within a range.
<<まとめ>>
本発明は、鋼板151の目標冷却速度と鋼板151の速度パターンから、鋼板(151)速度に対応する冷却ヘッダ(160)開閉の優先順位を算出する冷却ヘッダ優先順位算定手段114と、算出された冷却ヘッダ優先順位を蓄積する冷却ヘッダ優先順位記憶部115と、目標巻取り温度、速度パターン、および冷却ヘッダ優先順位を入力情報とし、板温推定モデル117を用いて所望の巻取り温度を実現する冷却装置の指令値を制御コードの形で算出する制御指令算出手段111と、鋼板速度に対応した冷却ヘッダ優先順位を用いて制御コードを巻取り冷却装置153の冷却ヘッダ開閉パターンに変換するヘッダパターン変換手段130とを含んで構成される巻取り温度制御装置100を提供する。
<< Summary >>
The present invention calculates the cooling header priority calculation means 114 for calculating the priority of opening and closing of the cooling header (160) corresponding to the steel plate (151) speed from the target cooling rate of the steel plate 151 and the speed pattern of the steel plate 151. The cooling header priority storage unit 115 that accumulates the cooling header priority, the target winding temperature, the speed pattern, and the cooling header priority are used as input information, and a desired winding temperature is realized using the plate temperature estimation model 117. Control command calculation means 111 for calculating the command value of the cooling device in the form of a control code, and a header pattern for converting the control code into a cooling header opening / closing pattern of the winding cooling device 153 using the cooling header priority corresponding to the steel plate speed A winding temperature control apparatus 100 including a conversion unit 130 is provided.
冷却ヘッダ優先順算定手段114は、目標冷却速度を取り込み,この値と鋼板(151)速度から水冷必要距離を算出した上で、ここに含まれる冷却ヘッダ160を優先的に開放するとともに目標冷却速度を満足するように各冷却ヘッダ160に優先順位を付与する。
制御指令算出手段111は、冷却ヘッダ優先順算定手段114が出力した冷却ヘッダ優先順位記憶部115の内容を参照しつつ、目標巻取り温度を実現するヘッダパターンを鋼板151の長手方向の各部位に対して算出する。
上記セットアップ計算の結果、目標巻取り温度/目標冷却速度の何れかが満足されないときは、鋼板(151)速度を増減して再度セットアップ計算を行う。
The cooling header priority order calculation means 114 takes in the target cooling rate, calculates the required water cooling distance from this value and the steel plate (151) speed, and then preferentially opens the cooling header 160 included therein and sets the target cooling rate. Priorities are assigned to the respective cooling headers 160 so as to satisfy the above.
The control command calculation unit 111 refers to the contents of the cooling header priority order storage unit 115 output by the cooling header priority order calculation unit 114, and applies a header pattern for realizing the target winding temperature to each part in the longitudinal direction of the steel plate 151. To calculate.
If any of the target winding temperature / target cooling rate is not satisfied as a result of the setup calculation, the setup calculation is performed again by increasing / decreasing the steel plate (151) speed.
以上から、次の構成が可能である。
第1の構成は、
熱間圧延機で圧延された被圧延材を、該熱間圧延機の出側に備えられた冷却装置で冷却し、ダウンコイラで巻取られる前の前記被圧延材の巻取り温度を所定の目標巻取り温度に制御する巻取り温度制御装置であって、
前記被圧延材が冷却されているときの冷却速度の目標値の目標冷却速度を満足するように、前記冷却装置に備えられた多数の冷却ヘッダの開放順序の優先関係を算出して出力する冷却ヘッダ優先順位算定手段と、
該冷却ヘッダ優先順位算定手段が出力した前記各冷却ヘッダの優先順位を格納する冷却ヘッダ優先順位記憶部と、
前記目標巻取り温度と前記被圧延材の速度に関する情報と前記冷却ヘッダ優先順位記憶部の情報とから、前記被圧延材の巻取り温度を推定するための板温推定モデルを用いて前記巻取り温度を推定し、該推定結果を用いて前記目標巻取り温度を実現するための前記冷却ヘッダの開閉の組み合わせであるヘッダパターンを算出して出力する制御指令算出手段とを
含んで構成されることを特徴とする巻取り温度制御装置である。
From the above, the following configuration is possible.
The first configuration is
The rolled material rolled by the hot rolling mill is cooled by a cooling device provided on the outlet side of the hot rolling mill, and the winding temperature of the rolled material before being wound by the downcoiler is a predetermined target. A winding temperature control device for controlling the winding temperature,
Cooling that calculates and outputs a priority relationship of the opening order of a number of cooling headers provided in the cooling device so as to satisfy a target cooling rate of a cooling rate target value when the material to be rolled is cooled Header priority calculation means;
A cooling header priority storage unit that stores the priority of each cooling header output by the cooling header priority calculation means;
Using the sheet temperature estimation model for estimating the winding temperature of the material to be rolled from the information on the target winding temperature, the speed of the material to be rolled, and the information in the cooling header priority storage unit, the winding is performed. Control command calculating means for estimating a temperature and calculating and outputting a header pattern which is a combination of opening and closing of the cooling header for realizing the target winding temperature using the estimation result. Is a winding temperature control device.
第2の構成は、
熱間圧延機で圧延された被圧延材を、該熱間圧延機の出側に備えられた冷却装置で冷却し、ダウンコイラで巻取られる前の前記被圧延材の巻取り温度を所定の目標巻取り温度に制御する巻取り温度制御装置であって、
前記被圧延材が冷却されているときの冷却速度の目標値の目標冷却速度を満足するように、前記冷却装置に備えられた多数の冷却ヘッダの開放順序の優先関係を算出して出力する冷却ヘッダ優先順位算定手段と、
該冷却ヘッダ優先順位算定手段が出力した前記各冷却ヘッダの優先順位を格納する冷却ヘッダ優先順位記憶部と、
前記優先順位記憶部の情報を用いて、前記冷却ヘッダの開閉の組み合わせである各ヘッダパターンに対応する制御コードを生成し、前記目標巻取り温度と前記被圧延材の速度に関する情報とから、前記被圧延材の巻取り温度を推定するための板温推定モデルを用いて前記巻取り温度を推定し、該推定結果を用いて前記目標巻取り温度を実現するための前記制御コードを算出して出力する制御指令算出手段と、
前記優先順位記憶部の情報を用いて前記制御指令算出手段が出力した前記制御コードをヘッダパターンに変換して前記冷却装置に出力するヘッダパターン変換手段とを
含んで構成されることを特徴とする巻取り温度制御装置である。
The second configuration is
The rolled material rolled by the hot rolling mill is cooled by a cooling device provided on the outlet side of the hot rolling mill, and the winding temperature of the rolled material before being wound by the downcoiler is a predetermined target. A winding temperature control device for controlling the winding temperature,
Cooling that calculates and outputs a priority relationship of the opening order of a number of cooling headers provided in the cooling device so as to satisfy a target cooling rate of a cooling rate target value when the material to be rolled is cooled Header priority calculation means;
A cooling header priority storage unit that stores the priority of each cooling header output by the cooling header priority calculation means;
Using the information of the priority storage unit, generate a control code corresponding to each header pattern that is a combination of opening and closing of the cooling header, from the information about the target winding temperature and the speed of the material to be rolled, Estimating the coiling temperature using a sheet temperature estimation model for estimating the coiling temperature of the material to be rolled, and calculating the control code for realizing the target coiling temperature using the estimation result Control command calculation means for outputting;
And a header pattern conversion unit that converts the control code output from the control command calculation unit into a header pattern using the information in the priority storage unit and outputs the header pattern to the cooling device. It is a winding temperature control device.
第3の構成は、
第2の構成において、
前記制御コードは、全ての前記冷却ヘッダが開した状態を最大値とする一方、全ての前記冷却ヘッダが閉した状態を最小値とし、前記制御コードの大きさが増加するに伴い、前記巻取り温度の推定値が単調に減少するように対応付けられている
ことを特徴とする巻取り温度制御装置である。
The third configuration is
In the second configuration,
The control code has a maximum value when all the cooling headers are open, and a minimum value when all the cooling headers are closed, and the winding of the control code increases as the size of the control code increases. The coil temperature control device is characterized in that the estimated temperature value is associated with a monotonously decreasing value.
第4の構成は、
第2の構成において、
前記制御コードは、全ての前記冷却ヘッダが開した状態を最小値とする一方、全ての前記冷却ヘッダが閉した状態を最大値とし、前記制御コードの大きさが増加するに伴い、前記巻取り温度の推定値が単調に増加するように対応付けられている
ことを特徴とする巻取り温度制御装置である。
The fourth configuration is
In the second configuration,
The control code has a minimum value when all the cooling headers are open, and a maximum value when all the cooling headers are closed, and the winding of the control code increases as the size of the control code increases. It is a winding temperature control device characterized in that the estimated value of temperature is associated so as to increase monotonously.
第5の構成は、
第1の構成から第4の構成のうちの何れかの構成において、
前記冷却ヘッダ優先順位算定手段は、
前記冷却装置進入時の前記被圧延材の温度と前記ダウンコイラで巻取られる前の前記被圧延材の目標巻取り温度とから前記冷却装置における前記被圧延材の温度降下量を算出し、該温度降下量と前記被圧延材の冷却速度の目標値の目標冷却速度から冷却に必要な時間を算出し、該冷却に必要な時間と前記被圧延材の速度に関する情報とから水冷に必要な距離を算出し、この距離から多数の前記冷却ヘッダを、開放する可能性がある冷却ヘッダ群と開放しない冷却ヘッダ群とに分離して特定し、該開放する可能性がある冷却ヘッダ群に対して前記被圧延材の冷却速度が一定に近い値となるように優先順位を付与する
ことを特徴とする巻取り温度制御装置である。
The fifth configuration is
In any one of the first to fourth configurations,
The cooling header priority calculation means is:
The temperature drop amount of the material to be rolled in the cooling device is calculated from the temperature of the material to be rolled at the time of entering the cooling device and the target winding temperature of the material to be rolled before being wound by the downcoiler. Calculate the time required for cooling from the target cooling rate of the amount of descent and the target cooling rate of the material to be rolled, and calculate the distance required for water cooling from the time required for the cooling and information on the speed of the material to be rolled. From this distance, a large number of the cooling headers are separately identified as a cooling header group that may be opened and a cooling header group that is not opened, and the cooling header group that may be opened is identified. A winding temperature control device characterized in that priority is given so that a cooling rate of a material to be rolled becomes a value close to a constant value.
第6の構成は、
第1の構成から第5の構成のうちの何れかの構成において、
前記被圧延材の圧延される速度または前記ダウンコイラに巻き取られる速度が変化するとき、
前記冷却ヘッダ優先順位算定手段は、前記冷却ヘッダに優先順位を付与する演算を前記被圧延材の速度に対応して行い、前記被圧延材の速度に対応付けた前記冷却ヘッダの優先順位を前記冷却ヘッダ優先順位記憶部に出力する
ことを特徴とする巻取り温度制御装置である。
The sixth configuration is
In any one of the first to fifth configurations,
When the rolling speed of the material to be rolled or the winding speed of the downcoiler changes,
The cooling header priority calculation means performs an operation for assigning a priority to the cooling header corresponding to the speed of the material to be rolled, and sets the priority of the cooling header associated with the speed of the material to be rolled to A winding temperature control device that outputs to a cooling header priority storage unit.
第7の構成は、
第2の構成から第6の構成のうちの何れかの構成において、
前記制御指令算出手段は、前記制御コードを前記被圧延材の長手方向の各部位に対応付けて算出して出力し、
前記ヘッダパターン変換手段は、
前記各冷却ヘッダの直下の前記被圧延材の長手方向の部位を認識した上で、該部位と対応した前記制御コードを抽出するとともに、前記冷却ヘッダ優先順位記憶部から現在の被圧延材速度に対応する冷却ヘッダ優先順位を抽出し、該抽出した冷却ヘッダ優先順位に従って前記制御コードをヘッダパターンに変換して前記冷却装置に出力する
ことを特徴とする巻取り温度制御装置である。
The seventh configuration is
In any one of the second to sixth configurations,
The control command calculation means calculates and outputs the control code in association with each part in the longitudinal direction of the material to be rolled,
The header pattern conversion means includes
After recognizing the longitudinal part of the material to be rolled immediately below each cooling header, the control code corresponding to the part is extracted, and the current material speed is obtained from the cooling header priority storage unit. A winding temperature control device that extracts a corresponding cooling header priority, converts the control code into a header pattern according to the extracted cooling header priority, and outputs the header pattern to the cooling device.
第8の構成は、
第2の構成から第7の構成のうちの何れかの構成において、
前記制御指令算出手段は、
制御指令を算出した後、該算出した制御指令の下で前記目標巻取り温度と前記目標冷却速度とが満足されているかどうかを判定し、何れかが満足されていない場合には前記被圧延材の速度を変更して再度制御指令の算出を行い、これを前記目標巻取り温度と前記目標冷却速度が共に満足されるまで繰り返す
ことを特徴とする巻取り温度制御装置である。
The eighth configuration is
In any one of the second configuration to the seventh configuration,
The control command calculation means includes
After calculating the control command, it is determined whether the target winding temperature and the target cooling rate are satisfied under the calculated control command, and if either is not satisfied, the material to be rolled The winding temperature control apparatus is characterized in that the control command is calculated again by changing the speed and is repeated until both the target winding temperature and the target cooling speed are satisfied.
第9の構成は、
第1の構成から第8の構成のうちの何れかの構成において、
前記制御指令算出手段は、
制御指令を算出した後、該算出した制御指令の下で前記目標巻取り温度と前記目標冷却速度とが満足されているかどうかを判定し、前記巻取り温度が前記目標巻取り温度より低いときは前記被圧延材の速度を上げ、前記巻取り温度が前記目標巻取り温度より高いときは前記被圧延材の速度を下げ、冷却速度が遅いときは前記被圧延材の速度を下げる処理を行った上で、再度制御指令の算出を行い、これを前記目標巻取り温度と前記目標冷却速度が共に満足されるまで繰り返す
ことを特徴とする巻取り温度制御装置である。
The ninth configuration is
In any one of the first to eighth configurations,
The control command calculation means includes
After calculating the control command, it is determined whether the target winding temperature and the target cooling rate are satisfied under the calculated control command, and when the winding temperature is lower than the target winding temperature The speed of the material to be rolled was increased, and when the winding temperature was higher than the target winding temperature, the speed of the material to be rolled was decreased, and when the cooling rate was slow, the speed of the material to be rolled was decreased. Then, the control command is calculated again, and this is repeated until both the target winding temperature and the target cooling rate are satisfied.
第10の構成は、
熱間圧延機で圧延された被圧延材を、該熱間圧延機の出側に備えられた冷却装置で冷却し、ダウンコイラで巻取られる前の前記被圧延材の巻取り温度を所定の目標巻取り温度に制御する巻取り温度制御方法であって、
前記被圧延材の冷却速度の目標値を満足するように前記冷却装置に備えられた多数の冷却ヘッダの開放順序に優先順位を付与し、
前記冷却ヘッダ開閉の組み合わせである各ヘッダパターンに対応する制御コードを、前記優先順位を用いて生成し、
前記制御コードと前記被圧延材の速度に関する情報とから、板温推定モデルを用いて前記被圧延材の巻取り温度を推定し、
該推定結果を用いて前記目標巻取り温度を実現するための前記制御コードを決定して出力し、
該制御コードをヘッダパターンに変換して前記冷却装置に出力する
ことを特徴とする巻取り温度制御方法である。
The tenth configuration is
The rolled material rolled by the hot rolling mill is cooled by a cooling device provided on the outlet side of the hot rolling mill, and the winding temperature of the rolled material before being wound by the downcoiler is a predetermined target. A winding temperature control method for controlling the winding temperature,
Giving priority to the opening order of a number of cooling headers provided in the cooling device so as to satisfy the target value of the cooling rate of the material to be rolled,
A control code corresponding to each header pattern that is a combination of opening and closing the cooling header is generated using the priority order,
From the control code and information on the speed of the material to be rolled, the coiling temperature of the material to be rolled is estimated using a sheet temperature estimation model,
Determine and output the control code for realizing the target winding temperature using the estimation result,
The winding temperature control method is characterized in that the control code is converted into a header pattern and output to the cooling device.
第11の構成は、
第10の構成において、
前記冷却装置進入時の前記被圧延材の温度と前記ダウンコイラで巻取られる前の被圧延材の目標巻取り温度とから前記冷却装置における前記被圧延材の温度降下量を算出し、該温度降下量と前記被圧延材の冷却速度の目標値から冷却に必要な時間を算出し、該冷却に必要な時間と前記被圧延材の速度に関する情報とから水冷に必要な距離を算出し、この距離から前記多数の前記冷却ヘッダを、開放する可能性がある冷却ヘッダ群と開放しない冷却ヘッダ群とに分離して特定し、該開放する可能性がある冷却ヘッダ群に対して前記被圧延材の冷却速度が一定に近い値となるように優先順位を付与し、
前記冷却ヘッダ開閉の組み合わせである各ヘッダパターンに対応する制御コードを、該優先順位を用いて生成し、
前記制御コードと前記被圧延材の速度に関する情報とから、前記板温推定モデルを用いて前記被圧延材の巻取り温度を推定し、
該推定結果を用いて前記目標巻取り温度を実現するための前記制御コードを決定して出力し、
該制御コードをヘッダパターンに変換して前記冷却装置に出力する
ことを特徴とする巻取り温度制御方法である。
The eleventh configuration is
In the tenth configuration,
The temperature drop amount of the material to be rolled in the cooling device is calculated from the temperature of the material to be rolled when entering the cooling device and the target winding temperature of the material to be rolled before being wound by the downcoiler, and the temperature drop The time required for cooling is calculated from the amount and the target value of the cooling rate of the material to be rolled, and the distance required for water cooling is calculated from the time required for the cooling and information on the speed of the material to be rolled. The large number of the cooling headers are separated into a cooling header group that may be opened and a cooling header group that is not opened. Give priority so that the cooling rate is close to a certain value,
A control code corresponding to each header pattern that is a combination of opening and closing the cooling header is generated using the priority order,
From the control code and information regarding the speed of the material to be rolled, using the sheet temperature estimation model to estimate the winding temperature of the material to be rolled,
Determine and output the control code for realizing the target winding temperature using the estimation result,
The winding temperature control method is characterized in that the control code is converted into a header pattern and output to the cooling device.
第12の構成は、
第10の構成または第11の構成において、
前記冷却装置の多数の冷却ヘッダに対して、前記被圧延材の冷却速度の目標値を満足するような開放順序の優先順位を前記被圧延材の圧延される速度または前記ダウンコイラに巻き取られる速度に対応付けて付与し、
前記冷却ヘッダ開閉の組み合わせである各ヘッダパターンに対応する制御コードを、前記被圧延材の長手方向の各部位に対応付けて生成し、
前記制御コードと前記被圧延材の速度に関する情報とから、前記板温推定モデルを用いて前記被圧延材の巻取り温度を推定し、
該推定結果を用いて前記目標巻取り温度を実現するための前記制御コードを決定して出力し、
前記各冷却ヘッダの直下の前記被圧延材の長手方向の部位を認識した上で、該部位と対応した前記制御コードを抽出し、前記冷却ヘッダに付与された現在の被圧延材速度に対応する優先順位に従って前記制御コードをヘッダパターンに変換して前記冷却装置に出力する
ことを特徴とする巻取り温度制御方法である。
The twelfth configuration is
In the tenth configuration or the eleventh configuration,
With respect to a number of cooling headers of the cooling device, the priority of the opening order that satisfies the target value of the cooling rate of the material to be rolled is the speed at which the material to be rolled is rolled or the rate at which the downcoiler is wound up To be associated with
A control code corresponding to each header pattern that is a combination of opening and closing the cooling header is generated in association with each part in the longitudinal direction of the material to be rolled,
From the control code and information regarding the speed of the material to be rolled, using the sheet temperature estimation model to estimate the winding temperature of the material to be rolled,
Determine and output the control code for realizing the target winding temperature using the estimation result,
After recognizing the longitudinal part of the material to be rolled immediately below each cooling header, the control code corresponding to the part is extracted and corresponds to the current material speed to be given to the cooling header. In the winding temperature control method, the control code is converted into a header pattern according to a priority order and output to the cooling device.
<<作用効果>>
上記構成によれば、熱間圧延後における鋼板151の巻取り制御において、鋼板151の長手方向のどの部位においても、均一な冷却速度および巻取り温度が得られる。
<< Action and effect >>
According to the above configuration, in the winding control of the steel plate 151 after hot rolling, a uniform cooling rate and winding temperature can be obtained at any part in the longitudinal direction of the steel plate 151.
なお、前記実施形態においては、被圧延材として鋼板を例示して説明したが、鋼板以外の被圧延材に対しても、本発明を適用できることは勿論である。   In the above-described embodiment, a steel plate is exemplified as the material to be rolled. However, it is needless to say that the present invention can be applied to a material to be rolled other than the steel plate.
熱間圧延ラインの冷却制御に、広く適用することができる。   It can be widely applied to cooling control of a hot rolling line.
100 巻取り温度制御装置
111 制御指令算出手段
114 冷却ヘッダ優先順位算定手段
115 冷却ヘッダ優先順位記憶部
117 板温推定モデル
130 ヘッダパターン変換手段
151 鋼板(被圧延材)
153 巻取冷却装置(冷却装置)
154 ダウンコイラ
158 上部冷却装置(冷却装置)
159 下部冷却装置(冷却装置)
160 冷却ヘッダ
160a 上冷却ヘッダ(冷却ヘッダ)
160b 下冷却ヘッダ(冷却ヘッダ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Winding temperature control apparatus 111 Control command calculation means 114 Cooling header priority order calculation means 115 Cooling header priority order memory | storage part 117 Sheet temperature estimation model 130 Header pattern conversion means 151 Steel plate (rolled material)
153 Winding cooling device (cooling device)
154 Downcoiler 158 Upper cooling device (cooling device)
159 Lower cooling device (cooling device)
160 Cooling header 160a Upper cooling header (cooling header)
160b Lower cooling header (cooling header)

Claims (3)

  1. 熱間圧延機で圧延された被圧延材を、該熱間圧延機の出側に備えられた冷却装置で冷却し、ダウンコイラで巻取られる前の前記被圧延材の巻取り温度を所定の目標巻取り温度に制御する巻取り温度制御装置であって、
    前記被圧延材が冷却されているときの冷却速度の目標値の目標冷却速度を満足するように、前記冷却装置に備えられた多数の冷却ヘッダの開放順序の優先関係を算出して出力する冷却ヘッダ優先順位算定手段と、
    該冷却ヘッダ優先順位算定手段が出力した前記各冷却ヘッダの優先順位を格納する冷却ヘッダ優先順位記憶部と、
    前記目標巻取り温度と前記被圧延材の速度に関する情報と前記冷却ヘッダ優先順位記憶部の情報とから、前記被圧延材の巻取り温度を推定するための板温推定モデルを用いて前記巻取り温度を推定し、該推定結果を用いて前記目標巻取り温度を実現するための前記冷却ヘッダの開閉の組み合わせであるヘッダパターンを算出して出力する制御指令算出手段とを
    含んで構成されることを特徴とする巻取り温度制御装置。
    The rolled material rolled by the hot rolling mill is cooled by a cooling device provided on the outlet side of the hot rolling mill, and the winding temperature of the rolled material before being wound by the downcoiler is a predetermined target. A winding temperature control device for controlling the winding temperature,
    Cooling that calculates and outputs a priority relationship of the opening order of a number of cooling headers provided in the cooling device so as to satisfy a target cooling rate of a cooling rate target value when the material to be rolled is cooled Header priority calculation means;
    A cooling header priority storage unit that stores the priority of each cooling header output by the cooling header priority calculation means;
    Using the sheet temperature estimation model for estimating the winding temperature of the material to be rolled from the information on the target winding temperature, the speed of the material to be rolled, and the information in the cooling header priority storage unit, the winding is performed. Control command calculating means for estimating a temperature and calculating and outputting a header pattern which is a combination of opening and closing of the cooling header for realizing the target winding temperature using the estimation result. Winding temperature control device characterized by.
  2. 熱間圧延機で圧延された被圧延材を、該熱間圧延機の出側に備えられた冷却装置で冷却し、ダウンコイラで巻取られる前の前記被圧延材の巻取り温度を所定の目標巻取り温度に制御する巻取り温度制御装置であって、
    前記被圧延材が冷却されているときの冷却速度の目標値の目標冷却速度を満足するように、前記冷却装置に備えられた多数の冷却ヘッダの開放順序の優先関係を算出して出力する冷却ヘッダ優先順位算定手段と、
    該冷却ヘッダ優先順位算定手段が出力した前記各冷却ヘッダの優先順位を格納する冷却ヘッダ優先順位記憶部と、
    前記優先順位記憶部の情報を用いて、前記冷却ヘッダの開閉の組み合わせである各ヘッダパターンに対応する制御コードを生成し、前記目標巻取り温度と前記被圧延材の速度に関する情報とから、前記被圧延材の巻取り温度を推定するための板温推定モデルを用いて前記巻取り温度を推定し、該推定結果を用いて前記目標巻取り温度を実現するための前記制御コードを算出して出力する制御指令算出手段と、
    前記優先順位記憶部の情報を用いて前記制御指令算出手段が出力した前記制御コードをヘッダパターンに変換して前記冷却装置に出力するヘッダパターン変換手段とを
    含んで構成されることを特徴とする巻取り温度制御装置。
    The rolled material rolled by the hot rolling mill is cooled by a cooling device provided on the outlet side of the hot rolling mill, and the winding temperature of the rolled material before being wound by the downcoiler is a predetermined target. A winding temperature control device for controlling the winding temperature,
    Cooling that calculates and outputs a priority relationship of the opening order of a number of cooling headers provided in the cooling device so as to satisfy a target cooling rate of a cooling rate target value when the material to be rolled is cooled Header priority calculation means;
    A cooling header priority storage unit that stores the priority of each cooling header output by the cooling header priority calculation means;
    Using the information of the priority storage unit, generate a control code corresponding to each header pattern that is a combination of opening and closing of the cooling header, from the information about the target winding temperature and the speed of the material to be rolled, Estimating the coiling temperature using a sheet temperature estimation model for estimating the coiling temperature of the material to be rolled, and calculating the control code for realizing the target coiling temperature using the estimation result Control command calculation means for outputting;
    And a header pattern conversion unit that converts the control code output from the control command calculation unit into a header pattern using the information in the priority storage unit and outputs the header pattern to the cooling device. Winding temperature control device.
  3. 熱間圧延機で圧延された被圧延材を、該熱間圧延機の出側に備えられた冷却装置で冷却し、ダウンコイラで巻取られる前の前記被圧延材の巻取り温度を所定の目標巻取り温度に制御する巻取り温度制御方法であって、
    前記被圧延材の冷却速度の目標値を満足するように前記冷却装置に備えられた多数の冷却ヘッダの開放順序に優先順位を付与し、
    前記冷却ヘッダ開閉の組み合わせである各ヘッダパターンに対応する制御コードを、前記優先順位を用いて生成し、
    前記制御コードと前記被圧延材の速度に関する情報とから、板温推定モデルを用いて前記被圧延材の巻取り温度を推定し、
    該推定結果を用いて前記目標巻取り温度を実現するための前記制御コードを決定して出力し、
    該制御コードをヘッダパターンに変換して前記冷却装置に出力する
    ことを特徴とする巻取り温度制御方法。
    The rolled material rolled by the hot rolling mill is cooled by a cooling device provided on the outlet side of the hot rolling mill, and the winding temperature of the rolled material before being wound by the downcoiler is a predetermined target. A winding temperature control method for controlling the winding temperature,
    Giving priority to the opening order of a number of cooling headers provided in the cooling device so as to satisfy the target value of the cooling rate of the material to be rolled,
    A control code corresponding to each header pattern that is a combination of opening and closing the cooling header is generated using the priority order,
    From the control code and information on the speed of the material to be rolled, the coiling temperature of the material to be rolled is estimated using a sheet temperature estimation model,
    Determine and output the control code for realizing the target winding temperature using the estimation result,
    A winding temperature control method, wherein the control code is converted into a header pattern and output to the cooling device.
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