JP2013126676A - Mill pacing control method for hot rolling line - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法に関するものである。 The present invention relates to a method for controlling mill pacing in a hot rolling line.
図２は、熱間圧延ラインの一例を示す図である。図２中、１００は熱間圧延ライン全体を示し、１０は加熱炉、１２は粗圧延機、１８は仕上圧延機であり、加熱炉１０内で千数百℃に加熱された厚さ１５０〜３００ｍｍの金属片である被圧延材８は、粗圧延機１２により厚み２０〜６０ｍｍまで延ばされ、仕上圧延機１８（Ｆ１〜Ｆ７の全７スタンドで構成）により更に０．９〜２５ｍｍの厚さの金属板に圧延され、巻取装置（コイラー）２４にて巻き取られる。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hot rolling line. In FIG. 2, 100 indicates the entire hot rolling line, 10 is a heating furnace, 12 is a roughing mill, 18 is a finish rolling mill, and has a thickness of 150 to 100 ° C. heated in the heating furnace 10 to several hundreds of degrees Celsius. The material 8 to be rolled, which is a 300 mm metal piece, is extended to a thickness of 20 to 60 mm by a roughing mill 12, and further to a thickness of 0.9 to 25 mm by a finishing mill 18 (consisting of all seven stands of F1 to F7). It is rolled into a metal plate and wound up by a winding device (coiler) 24.
粗圧延機１２は、図２の場合、Ｒ２、Ｒ４の２基であるが、必ずしも基数はこれに限られない。粗圧延機１２のすぐ上流に幅プレス９を設置したものもある。 In the case of FIG. 2, the rough rolling mill 12 includes two units R <b> 2 and R <b> 4, but the number of bases is not necessarily limited thereto. Some have a width press 9 installed immediately upstream of the roughing mill 12.
これらのほか、１４はクロップシャー、１６はデスケーリング装置、１５は仕上圧延機入側温度計、２１は仕上圧延機出側温度計、２２は仕上圧延機出側板厚計、２３はランナウトテーブル、２５は巻取温度計、２６は冷却設備をそれぞれ示す。また、５０は制御装置、７０はプロセスコンピュータ、９０はビジネスコンピュータであり、熱間圧延ライン１００の全体をコントロールしている。さらに、熱間圧延ライン１００には、仕上圧延機１８の各スタンド間を除いて、その他の圧延機（スタンド）間には、多数の（全部で百以上）テーブルローラ７が設置されており、被圧延材８を搬送するようになっている。 In addition to these, 14 is a crop shear, 16 is a descaling device, 15 is a finishing mill entry side thermometer, 21 is a finishing mill exit side thermometer, 22 is a finishing mill exit side sheet thickness meter, 23 is a run-out table, Reference numeral 25 denotes a winding thermometer, and 26 denotes a cooling facility. Reference numeral 50 denotes a control device, 70 denotes a process computer, and 90 denotes a business computer, which controls the entire hot rolling line 100. Furthermore, in the hot rolling line 100, many (a total of 100 or more) table rollers 7 are installed between the other rolling mills (stands) except between the stands of the finish rolling mill 18. The material to be rolled 8 is conveyed.
ところで、一般的に、熱間圧延ラインは、加熱炉から仕上圧延機入側までが３００メートル内外あり、一方、被圧延材の長さは、加熱炉内では高々十数メートル、粗圧延後においても高々１００メートル内外であり、熱間圧延ライン上には同時に複数の被圧延材が存在できる。 By the way, in general, the hot rolling line is 300 meters from the heating furnace to the finishing mill entry side, while the length of the material to be rolled is not more than a dozen meters in the heating furnace, after rough rolling. Is at most 100 meters inside and outside, and a plurality of materials to be rolled can exist simultaneously on the hot rolling line.
そこで、生産能率の向上を図るために、粗圧延においては、ある被圧延材が複数ある粗圧延機のうちの最終圧延機（図２の例ではＲ４）における圧延を完了してから次の被圧延材を加熱炉から抽出するのではなく、最終圧延機における圧延の完了を待たずに、次々と被圧延材を抽出し、複数の被圧延材を流れ作業的に圧延する方法が一般的にとられる。 Therefore, in order to improve the production efficiency, in rough rolling, after the rolling in the final rolling mill (R4 in the example of FIG. 2) of the rough rolling mills having a plurality of rolled materials is completed, the next workpiece is processed. Rather than extracting the rolled material from the heating furnace, the method of extracting the material to be rolled one after another without waiting for the completion of rolling in the final rolling mill and generally rolling a plurality of materials to be rolled in a work flow is generally used. Be taken.
その際、加熱炉から被圧延材を抽出する時間的な間隔を、被圧延材同士が熱間圧延ライン上のどこでも衝突せず、しかも、ある被圧延材を圧延後に次の被圧延材を圧延開始するまでの各種の設定替が、熱間圧延ライン上の各設備（幅プレス、粗圧延機、仕上圧延機、ランナウトテーブル、コイラー、その他）において行えるだけの時間的な間隔を確保しうる、最短の時間的な間隔に調整するための方法として、ミルペーシング制御方法がとられることが多い。 At that time, the time interval for extracting the rolled material from the heating furnace does not collide with the rolled material anywhere on the hot rolling line, and the next rolled material is rolled after rolling a rolled material. Various setting changes until the start can be ensured with sufficient time intervals in each equipment on the hot rolling line (width press, rough rolling mill, finish rolling mill, run-out table, coiler, etc.) As a method for adjusting to the shortest time interval, a mill pacing control method is often employed.
ミルペーシング制御方法とは、熱間圧延ライン上の各設備と、その各設備間にあるテーブルローラと、による被圧延材の搬送速度が、予め定めてある搬送速度パターンに従って処理されると仮定し、熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間や、あるポイントへの被圧延材の先端あるいは尾端の到達時点を、各被圧延材について予測し、熱間圧延ライン上のある区間を、先行する被圧延材の尾端が通過後、熱間圧延ライン上のある区間に、後続する被圧延材の先端が到達するまでに、熱間圧延ライン上のある区間に設置されている設備の設定変更所要時間の理論値を確保できるような予定時点で、後続する被圧延材を熱間圧延ラインの加熱炉から抽出できるようにするための予測計算を、熱間圧延ラインの操業中、プロセスコンピュータ内で時々刻々に行い、次々と被圧延材を予定時点で加熱炉から抽出することで、最大の生産能率で操業を行えるようにしようとするものである。 The mill pacing control method assumes that the conveyance speed of the material to be rolled by each equipment on the hot rolling line and the table roller between each equipment is processed according to a predetermined conveyance speed pattern. , The time required to convey the material to be rolled in a certain section on the hot rolling line and the arrival time of the tip or tail end of the material to be rolled to a certain point are predicted for each material to be rolled, After the tail end of the preceding rolled material passes through the section, it is installed in a certain section on the hot rolling line until the leading end of the succeeding rolled material reaches a certain section on the hot rolling line. Operation of the hot rolling line is used to calculate the predicted calculation so that the subsequent material to be rolled can be extracted from the heating furnace of the hot rolling line at the scheduled time so that the theoretical value of the required time for changing the equipment setting can be secured. Medium process compilation Conducted every moment in the chromatography data, it is intended to as one after another to extract from the heating furnace to the rolled material at the scheduled time, it performs operations at the maximum production efficiency.
より具体的に説明すると、被圧延材の搬送速度が、予め定めてある搬送速度パターンに従って処理されると仮定し、例えば、ある被圧延材を仕上圧延機の第１圧延機(以下、スタンドともいう)であるＦ１で圧延終了後、次の被圧延材を前記Ｆ１で圧延開始するまでの、仕上圧延機各スタンドの設定替に必要な時間的な間隔を確保しうる、最短の時間的な間隔に、実際の、そのある被圧延材を仕上圧延機の第１圧延機Ｆ１で圧延終了後、次の被圧延材を同Ｆ１で圧延開始するまでの所要時間を、調整すべく、次の被圧延材を加熱炉から抽出する時点を、予めプロセスコンピュータ内にて、各被圧延材ごとに計算により決定しておき、その時点がきたら、実際に前記した次の被圧延材を加熱炉から抽出するように制御する。 More specifically, assuming that the conveyance speed of the material to be rolled is processed according to a predetermined conveyance speed pattern, for example, a certain material to be rolled is treated as a first rolling mill (hereinafter referred to as a stand) of a finishing mill. After the completion of rolling at F1, it is possible to secure the time interval necessary for changing the setting of each stand of the finish rolling mill until the next material to be rolled starts at F1. In order to adjust the time required to start rolling the next rolled material at the same F1 after the rolling of the actual rolled material at the first rolling mill F1 of the finish rolling mill at intervals, the following The time to extract the material to be rolled from the heating furnace is determined in advance in the process computer for each material to be rolled, and when that time comes, the next material to be rolled is actually taken from the heating furnace. Control to extract.
ここで、上述の例は、あくまで一例であり、これに替えて、幅プレスの設定替のほか、粗圧延機のうちのどれかの圧延機、ランナウトテーブル、コイラー、等の設定替に必要な時間的な間隔を確保しうる、最短の時間的な間隔に、実際の、そのある設備を被圧延材が通過終了後、次の被圧延材がそのある設備に到達するまでの所要時間を調整すべく、次の被圧延材を加熱炉から抽出する時点を決定する場合もある。 Here, the above-mentioned example is only an example, and in place of this, in addition to the setting change of the width press, it is necessary for the setting change of any of the roughing mills, the run-out table, the coiler, etc. Adjust the time required for the next material to reach the equipment after the material has passed through the actual equipment at the shortest time interval that can secure the time interval. Therefore, there is a case where the time point at which the next material to be rolled is extracted from the heating furnace is determined.
熱間圧延ラインの操業中においては、プロセスコンピュータの中で、前述のミルペーシング制御にともない、幅プレス、各粗圧延機、仕上圧延機、ランナウトテーブル、コイラーなどの、主要な設備の入側と出側、あるいは、それら主要な設備そのものへの、各被圧延材の到達時点と通過終了時点が、時々刻々計算により求められる処理が繰り返される。 During the operation of the hot rolling line, in the process computer, along with the above-mentioned mill pacing control, the main equipment such as width press, each roughing mill, finishing mill, runout table, coiler, etc. The process of calculating the arrival point and the end point of passage of each material to be delivered to the delivery side or the main equipment itself is repeated every moment.
以上のような、設備の設定変更所要時間の理論値を確保できるような時点で、後続する被圧延材を熱間圧延ラインの加熱炉から抽出する、熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法に関する先行技術文献としては、特許文献１などがある。 Prior to the mill pacing control method in the hot rolling line, the subsequent material to be rolled is extracted from the heating furnace of the hot rolling line at the time when the theoretical value of the equipment setting change required time can be secured. As technical literature, there is Patent Literature 1 and the like.
図３は、特許文献１に示された抽出ピッチ制御動作を示す図である。図中、横軸の１〜１０は、熱間圧延ライン上のある区間に設置されている設備の機械位置（例えば１はプレス、２は第１粗圧延機、３は第２粗圧延機、４〜９は第１〜第６仕上圧延機、１０は巻取装置）を示し、１１は先行する被圧延材（先行材）の先端の位置が時間とともにどのように移動するかの軌跡を示し、１２は同先行する被圧延材（先行材）の尾端、１３は同後続する被圧延材（次行材）の先端、１４は同後続する被圧延材（次行材）の尾端の軌跡をそれぞれ示す。 FIG. 3 is a diagram illustrating the extraction pitch control operation disclosed in Patent Document 1. In FIG. In the figure, 1 to 10 on the horizontal axis are machine positions of equipment installed in a certain section on the hot rolling line (for example, 1 is a press, 2 is a first rough rolling mill, 3 is a second rough rolling mill, Reference numerals 4 to 9 denote first to sixth finishing rolling mills, 10 denotes a winding device, and 11 denotes a trajectory of how the position of the tip of the preceding material to be rolled (preceding material) moves with time. , 12 is the tail end of the preceding rolled material (previous material), 13 is the tip of the following rolled material (next row material), and 14 is the tail end of the following rolled material (next row material). Each trajectory is shown.
しかしながら、ミルペーシング制御による、これらの予測に対し、実操業では、どうしても誤差が生じてしまう。図４は、従来技術における誤差を説明する図である。 However, with respect to these predictions by the mill pacing control, errors are inevitably caused in actual operation. FIG. 4 is a diagram for explaining an error in the prior art.
誤差の内、被圧延材の先端についてのものとしては、例えば、図４に示す、圧延機に被圧延材が進入する際の圧下（上下ワークロールの間隙）の設定未完や、サイドガイドの設定未完に伴って、進入が一時禁止される制御インターロックがはたらき、被圧延材をオシレーションさせる制御が行われる結果、進入が許可されるまでのオシレーションした時間の分、被圧延材の搬送が遅れてしまう、という要因によるものが最も大きい。 Among the errors, as for the tip of the material to be rolled, for example, as shown in FIG. 4, the setting of the reduction (the gap between the upper and lower work rolls) when the material to be rolled enters the rolling mill is not completed, or the side guide is set. Incompletely, the control interlock that temporarily prohibits entry works, and as a result of performing control to oscillate the material to be rolled, the material to be rolled is conveyed by the amount of time until the entry is permitted. The biggest factor is the delay.
また、誤差の内で被圧延材の尾端についてのものとしては、被圧延材長の予測に対する実績のずれ、という要因によるものが最も大きい。被圧延材を秤量するための秤量計の測定誤差のほか、熱間圧延ライン上の各位置における被圧延材の温度予測に対する実績の違いなどからくる熱膨張の予測に対する実績の違いなどが、さらにその要因のうちの大きなものとなっている。 Further, among the errors, the thing about the tail end of the material to be rolled is the largest due to the fact that the result of deviation in the prediction of the length of the material to be rolled. In addition to the measurement error of the weighing meter to weigh the material to be rolled, the difference in the results for the prediction of thermal expansion resulting from the difference in the results for the temperature prediction of the material to be rolled at each position on the hot rolling line, etc. This is a major factor.
さらにこれらの他、各設備の設定替えに要する時間も、予測に対して実績が違ってくる場合がある。アナログ制御の機械の動作時間は、油、空圧系流体の温度変化や設備自身の経年劣化により変動する場合があることが、その要因として大きい。なお、以上説明したものの他にも、種々の要因による誤差がある。 In addition to these, the time required for changing the setting of each facility may differ from the actual results for prediction. The operating time of an analog-controlled machine is largely due to the fact that it may fluctuate due to changes in temperature of oil and pneumatic fluids and aging of the equipment itself. In addition to those described above, there are errors due to various factors.
いずれにしても、ミルペーシング制御による、熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間の予測や、熱間圧延ライン上のあるポイントへの被圧延材の先端あるいは尾端の到達時点の予測に対して、実操業では、どうしても誤差を生じてしまうというのが実情であった。 In any case, the mill pacing control predicts the time required to transport the rolled material in a section on the hot rolling line, and the time when the tip or tail of the rolled material reaches a certain point on the hot rolling line. However, the actual situation was that an error would occur in actual operation.
そこで、熱間圧延ライン上のある区間や、熱間圧延ライン上のあるポイントについて、誤差を実績解析した統計値を用いた値を、安全のための余裕値として先述の理論値に加算し、しかも、熱間圧延ライン上の各設備について、この余裕値を加算したものどうしを、全設備について、比較した場合に、加熱炉から抽出する時点が最も遅くなる時点を選び、該時点にて、後続する被圧延材を、加熱炉から抽出する、という方法が多くとられてきた。 Therefore, for a certain section on the hot rolling line and a certain point on the hot rolling line, a value using a statistical value obtained by analyzing the error is added to the above theoretical value as a margin value for safety, In addition, for each facility on the hot rolling line, when all the facilities are compared with each other, when selecting the time point when the extraction time from the heating furnace is the latest, at that time point, Many methods have been adopted in which the subsequent material to be rolled is extracted from the heating furnace.
この様子を、図５を用いて説明する。図５は、従来技術を説明する図である。前述した図３のときとは異なり、図５では、横軸が時間、縦軸が熱間圧延ライン上のある区間に設置されている設備の機械位置（例えばＦＣＳはクロップシャー、ＨＲ１〜ＨＲ４はランナウトテーブルの第１〜第４セクション、ＰＲ１、ＰＲ２はそれぞれ第１、第２コイラー付設のピンチロール、ＤＣ１、ＤＣ２は第１、第２コイラー）を示す。図２にて示したクロップシャー１４から被圧延材８の搬送方向にみて下流側だけを対象としている。 This will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining the prior art. Unlike FIG. 3 described above, in FIG. 5, the horizontal axis is time, and the vertical axis is the machine position of equipment installed in a certain section on the hot rolling line (for example, FCS is a crop shear, HR1 to HR4 are The first to fourth sections of the run-out table, PR1 and PR2 are pinch rolls provided with first and second coilers, respectively, and DC1 and DC2 are first and second coilers). Only the downstream side as viewed in the conveying direction of the material to be rolled 8 from the crop shear 14 shown in FIG.
左側の太い破線で描いているのが、先行する被圧延材（先行材）の尾端の理論上の軌跡である。右側の太い破線で描いているのが、後続する被圧延材（次行材）の先端の理論上の軌跡である。 What is drawn with a thick broken line on the left is a theoretical locus of the tail end of the preceding material to be rolled (preceding material). What is drawn with a thick broken line on the right side is a theoretical trajectory of the tip of the subsequent rolled material (next row material).
熱間圧延ライン上の各ポイントに、先行材の尾端の到達が遅れて、尾端誤差として示す誤差が生じ、同時に、次行材の先端の到達が早まって、先端誤差として示す誤差が生じた場合を想定したときに、クロップシャー１４の下流側の全設備について、先行材の尾端が通過後、次行材の先端が到達するまでに、設定変更所要時間の理論値が確保できるようにしなければならない。 At each point on the hot rolling line, the arrival of the tail end of the preceding material is delayed, causing an error indicated as a tail end error, and at the same time, the arrival of the leading end of the next row material is accelerated, resulting in an error indicated as a tip error. Assuming the case, the theoretical value of the setting change required time can be secured for all the facilities downstream of the crop shear 14 until the leading edge of the next traveling material arrives after the tail edge of the preceding material has passed. Must be.
そのため、ある区間の被圧延材搬送所要時間の予測や、あるポイントへの被圧延材の先端あるいは尾端の到達時点の予測に対する、実績との誤差を解析した統計値を用いた値、従来、多くは、後述する（１）式を用いて計算した値を、安全のための余裕値として、前記理論値に対して加算する。 Therefore, for the prediction of the time required to convey the material to be rolled in a certain section and the prediction of the arrival time of the tip or tail of the material to be rolled to a certain point, a value using a statistical value obtained by analyzing the error from the actual result, In many cases, a value calculated by using equation (1) described later is added to the theoretical value as a margin value for safety.
図５の例では、クロップシャー１４よりも下流側にある各設備について、先述の余裕値を加算したものどうしを、クロップシャー１４の下流側にある全設備について、比較した場合に、クロップシャー１４に進入を開始してもよくなる時点が最も遅くなる時点を選び、該時点にて、クロップシャー１４への進入インターロックが解除され、後続する被圧延材の進入が開始できるようにしている。特許文献２や特許文献３などには、余裕値の加算と進入インターロックの解除については明言していないものの、進入タイミングの調整を行うことについて記載している。 In the example of FIG. 5, when each of the facilities on the downstream side of the crop shear 14 is added with the above-described margin value and all the facilities on the downstream side of the crop shear 14 are compared, the crop shear 14 The time point at which entry may be started is selected as the latest time point, and at that time point, the entry interlock to the crop shear 14 is released so that the entry of the subsequent material to be rolled can be started. Patent Document 2 and Patent Document 3 describe adjusting the entry timing, although it is not explicitly stated that the margin value is added and the entry interlock is released.
なお、図５の例では、コイラーの設定変更に要する時間の理論値に対して余裕値を加算した結果が最も遅くなるため、次行材が、クロップシャー１４に進入開始できるようにしている。 In the example of FIG. 5, the result of adding the margin value to the theoretical value of the time required to change the coiler setting is the slowest, so that the next row material can start entering the crop shear 14.
ここで、先述した余裕値の計算の仕方について述べる。従来は、例えば、熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間の予測に対する実績のずれ（Xi）、熱間圧延ライン上のある(区間の入側の)ポイントへの被圧延材の先端の到達時点の予測に対する実績のずれ（X先i）、熱間圧延ライン上のある(区間の出側の)ポイントへの被圧延材の尾端の到達時点の予測に対する実績のずれ（X尾i）の平均値と標準偏差を、それぞれ、Xim，σi，X先im，σ先i，X尾im，σ尾iとした場合に、余裕値iは、以下の（１）式で求められる。ここで、ｉ＝１，２，３，・・・は各設備を意味する。 Here, the method of calculating the margin value described above will be described. Conventionally, for example, the deviation (Xi) of the results for the prediction of the time required for transporting the material to be rolled in a section on the hot rolling line, the material to be rolled to a point (on the entry side of the section) on the hot rolling line Actual deviation from the prediction of the arrival point of the tip of the steel (X point i), deviation of the actual result from the prediction of the arrival point of the tail end of the material to be rolled (on the exit side of the section) on the hot rolling line ( When the average value and standard deviation of X tail i) are Xim, σi, X point im, σ point i, X tail im, and σ tail i, respectively, the margin value i is expressed by the following equation (1). Desired. Here, i = 1, 2, 3,... Means each facility.
余裕値i＝Xim＋X先im＋X尾im＋３×（σi２＋σ先i２＋σ尾i２）１／２ ・・・（１）
また、特許文献４には余裕値として、上記した方法ではなく、熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間の予測や、熱間圧延ライン上のあるポイントへの被圧延材の先端あるいは尾端の到達時点の予測に対し、熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間の実績や、熱間圧延ライン上のあるポイントへの被圧延材の先端あるいは尾端の到達時点の実績が、どれだけ違うかの誤差を、熱間圧延ライン上のある区間や、熱間圧延ライン上のあるポイントについて、実績解析し、逐次形最小自乗法により最適化した値を用いることが記載されている。
Margin value i = Xim + X destination im + X tail im + 3 × (σi 2 + σ destination i 2 + sigma tail i 2) 1/2 ··· (1)
Further, in Patent Document 4, as a margin value, not the above-described method, but the prediction of the time required for transporting the material to be rolled in a certain section on the hot rolling line or the material to be rolled to a certain point on the hot rolling line Compared to the prediction of the arrival point of the tip or tail, the actual time required to transport the material in a certain section on the hot rolling line and the tip or tail of the material to be rolled to a point on the hot rolling line Analyze the error of how different the actual achievement is at a certain section on the hot rolling line or a certain point on the hot rolling line, and use the value optimized by the sequential least square method It is described.
しかしながら、先述の（１）式で計算される余裕値は１０秒内外に達する場合があり、熱間圧延ラインにおける生産能率向上を図る上で、そのような誤差を生む要因の解明や、予測計算の適正化とあわせ、本当に標準偏差σの３倍というのが余裕値として適正かという点も見直しと改善の余地があった。 However, there is a case where the margin value calculated by the above-mentioned equation (1) may reach the inside or outside of 10 seconds, and in order to improve the production efficiency in the hot rolling line, elucidation of the factor causing such an error and prediction calculation With the optimization of, there was still room for review and improvement of whether or not 3 times the standard deviation σ is really an appropriate margin.
本発明は、従来技術のかような問題を解決するためになされたものであり、熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法において、熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間の予測や、熱間圧延ライン上のあるポイントへの被圧延材の先端あるいは尾端の到達時点の予測に対し、熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間の実績や、熱間圧延ライン上のあるポイントへの被圧延材の先端あるいは尾端の到達時点の実績が、どれだけ違うかの誤差を、熱間圧延ライン上のある区間や、熱間圧延ライン上のあるポイントについて、実績解析した統計値を用いた値を、安全のための余裕値として用いるに際し、その余裕値の計算のしかたを見直し、従来よりも、熱間圧延ラインの生産能率を向上できる、熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems as in the prior art, and in the mill pacing control method in a hot rolling line, the prediction of the time required to convey the material to be rolled in a certain section on the hot rolling line, Compared with the prediction of the arrival time of the tip or tail of the material to be reached at a certain point on the hot rolling line, the actual time required to convey the material to be rolled in a certain section on the hot rolling line and the hot rolling line The error of how much the actual point of arrival of the material to be rolled to a certain point at the top or the tail end is different, the result for a certain section on the hot rolling line or a certain point on the hot rolling line. When using the analyzed statistical value as a margin for safety, the calculation of the margin is reviewed, and a hot rolling line that can improve the production efficiency of the hot rolling line compared to the past And to provide a kick mill pacing control method.
上記課題は、以下の発明によって解決できる。 The above problems can be solved by the following invention.
［１］ 熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御中の、前記熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間の予測や、前記熱間圧延ライン上のあるポイントへの被圧延材の先端あるいは尾端の到達時点の予測に対して、前記熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間の実績や、前記熱間圧延ライン上のあるポイントへの被圧延材の先端あるいは尾端の到達時点の実績が、どれだけ違うかの誤差を、
前記熱間圧延ライン上のある区間や、前記熱間圧延ライン上のあるポイントについて、実績解析した統計値を用いた値を、安全のための余裕値として加算し、
前記熱間圧延ライン上の各設備について、前記余裕値を加算したものどうしを、前記熱間圧延ライン上の全設備について、比較した場合に、前記熱間圧延ラインの加熱炉から抽出する時点が最も遅くなる時点を選び、該時点にて、後続する被圧延材を、前記熱間圧延ラインの前記加熱炉から抽出する、前記熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法において、
前記余裕値を、実績解析した統計値のうちの、中央値と尖度を用いて定めることを特徴とする熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法。
[1] During mill pacing control in the hot rolling line, prediction of the time required to convey the rolled material in a certain section on the hot rolling line, and the tip of the rolled material to a certain point on the hot rolling line Or, for the prediction of the arrival time of the tail end, the result of the time required for transporting the material to be rolled in a certain section on the hot rolling line, the tip or tail of the material to be rolled to a point on the hot rolling line The error of how different the actual achievement at the end is
For a certain section on the hot rolling line and a certain point on the hot rolling line, a value using a statistical value obtained by actual analysis is added as a margin value for safety,
When each equipment on the hot rolling line is compared with all the equipment on the hot rolling line, the sum of the margin values is extracted from the heating furnace of the hot rolling line. In the mill pacing control method in the hot rolling line, selecting the latest time point, and extracting the subsequent rolled material from the heating furnace of the hot rolling line at the time point,
A method for controlling mill pacing in a hot rolling line, wherein the margin value is determined using a median value and a kurtosis among statistical values obtained by actual analysis.
［２］ 上記［１］に記載の熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法において、
前記熱間圧延ライン上のある特定の設備よりも前記被圧延材の搬送方向にみて下流側にある各設備と該各設備間にある前記テーブルローラと、による前記被圧延材の搬送速度が、予め定めてある前記搬送速度パターンに従って処理されると仮定し、前記特定の設備よりも前記被圧延材の搬送方向にみて下流側にある、前記熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間や、前記熱間圧延ライン上のあるポイントへの前記被圧延材の先端あるいは尾端の到達時点を、前記各被圧延材について予測し、前記熱間圧延ライン上の前記ある区間を、先行する被圧延材の尾端が通過後、前記熱間圧延ライン上の前記ある区間に、後続する被圧延材の先端が到達するまでに、前記熱間圧延ライン上の前記ある区間に設置されている設備の設定変更所要時間の理論値に、
前記余裕値を、加算した値を確保できるような時点で、前記特定の設備への進入インターロックが解除され、前記被圧延材の進入が開始できるようにすることを特徴とする熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法。
[2] In the mill pacing control method in the hot rolling line according to [1] above,
The transport speed of the material to be rolled by each equipment on the downstream side as viewed in the transport direction of the material to be rolled and the table roller between the equipment than the specific equipment on the hot rolling line, Assuming that processing is performed according to the predetermined conveyance speed pattern, the material to be rolled is conveyed in a certain section on the hot rolling line, which is downstream of the specific equipment in the conveyance direction of the material to be rolled. Predicting the time required and the arrival point of the tip or tail of the rolled material to a certain point on the hot rolling line for each rolled material, the certain section on the hot rolling line, Installed in the certain section on the hot rolling line until the leading end of the succeeding rolled material reaches the certain section on the hot rolling line after the tail end of the preceding rolling material has passed. Change location of installed equipment To the theoretical value of time,
The hot rolling line is characterized in that when the value obtained by adding the margin value can be secured, the entry interlock to the specific equipment is released and the entry of the material to be rolled can be started. Method for controlling mill pacing.
［３］ 上記［１］または［２］に記載の熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法を用いた熱延金属帯の製造方法。 [3] A method for producing a hot-rolled metal strip using the mill pacing control method in the hot rolling line according to [1] or [2].
本発明によれば、余裕値の計算の仕方を見直し、中央値と尖度を用いて定めて搬送予測精度を高めるようにしたので、熱間圧延ラインの生産能率を向上できるようになった。 According to the present invention, the margin value calculation method has been reviewed and the median value and the kurtosis are used to increase the conveyance prediction accuracy, so that the production efficiency of the hot rolling line can be improved.
後続する被圧延材を、加熱炉から抽出するところまでは従来技術と同じである。本発明に係るミルペーシング制御方法について以下説明するが、各設備について、余裕値を加算したものどうしを、例えば、クロップシャー１４から被圧延材８の搬送方向にみて下流側にある熱間圧延ライン上の全設備について、比較した場合に、クロップシャー１４に進入を開始してもよくなる時点が最も遅くなる時点を選び、該時点にて、後続する被圧延材を、クロップシャー１４に進入開始させるような制御を行う方が好ましい。 The process is the same as the prior art until the subsequent material to be rolled is extracted from the heating furnace. The mill pacing control method according to the present invention will be described below. For each facility, a hot rolling line on the downstream side in the conveying direction of the material to be rolled 8 from the crop shear 14, for example, with a margin added. When all the above facilities are compared, the time point at which the entry into the crop shear 14 may be started is the latest, and at that time, the subsequent material to be rolled begins to enter the crop shear 14. It is preferable to perform such control.
このことは、言い換えると、熱間圧延ライン上の特定の設備よりも被圧延材の搬送方向にみて下流側にある各設備と該各設備間にあるテーブルローラと、による被圧延材の搬送速度が、予め定めてある搬送速度パターンに従って処理されると仮定し、その特定の設備よりも被圧延材の搬送方向にみて下流側にある、熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間や、熱間圧延ライン上のあるポイントへの被圧延材の先端あるいは尾端の到達時点を、各被圧延材について予測し、そのある区間を、先行する被圧延材の尾端が通過後、そのある区間に、後続する被圧延材の先端が到達するまでに、そのある区間に設置されている設備の設定変更所要時間の理論値を確保できるような時点で、その特定の設備への進入インターロックが解除され、被圧延材の進入が開始できるようにする制御ということができる。 In other words, this means that the conveyance speed of the material to be rolled by each equipment downstream from the specific equipment on the hot rolling line in the conveyance direction of the material to be rolled and the table roller between each equipment. Is processed in accordance with a predetermined conveyance speed pattern, and it is necessary to convey the material to be rolled in a section on the hot rolling line, which is downstream of the specific equipment in the conveyance direction of the material to be rolled. Predict the time and the point of arrival of the tip or tail of the rolled material at a certain point on the hot rolling line for each rolled material, and after the tail of the preceding rolled material passes through that section , When the theoretical value of the time required to change the setting of the equipment installed in the certain section can be secured before the tip of the subsequent material to be rolled reaches that section, Entry interlock is released , It can be said that control to allow entry of the rolled material can be started.
このような制御においては、後続する被圧延材がクロップシャー１４に進入を開始してもよくなる時点までオシレーションさせるなどして待機した場合、その待機した時間の分だけ、次に加熱炉から抽出される被圧延材を抽出開始するのを遅らせるようにするのが好ましい。すなわち、後続する被圧延材と、それに続く被圧延材とが接近し、それにさらに続く被圧延材も接近して、後続する被圧延材や、それに続く被圧延材や、それにさらに続く被圧延材などがオシレーションし、その後に続く被圧延材とまた接近する、という悪循環が解消しなくなり、ついには被圧延材どうしが衝突してしまうのを防止するためである。 In such control, when the subsequent material to be rolled is on standby until it is ready to start entering the crop shear 14, it is then extracted from the heating furnace by the amount of the standby time. It is preferable to delay the start of extraction of the material to be rolled. That is, the subsequent rolled material and the subsequent rolled material approach, and the subsequent rolled material also approaches, the subsequent rolled material, the subsequent rolled material, and the subsequent rolled material. This is to prevent the vicious circle of oscillation and the like from coming into contact with the subsequent material to be rolled again, and finally preventing the materials to be rolled from colliding with each other.
本発明は、余裕値を、前記した、実績解析した統計値のうちの、中央値と尖度を用いて定めることで、従来よりも、熱間圧延ラインの生産能率を向上できることを見出したことにより考えだされたものである。 The present invention has found that it is possible to improve the production efficiency of the hot rolling line than before by determining the margin value by using the median value and the kurtosis of the statistical values analyzed as described above. It was invented by.
図１は、本発明の実施形態の一例を説明する図である。図１（ａ）は、熱間圧延ライン１００におけるミルペーシング制御による、熱間圧延ライン１００上の第２粗圧延機Ｒ２における第１パスと第２パスの間、同第２パスと第３パスの間、同第３パスと第４パスの間、同第４パスと第５パスの間、の被圧延材搬送所要時間の予測に対し、実績が、どれだけ違うかの誤差を、実績解析した結果を示している。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an embodiment of the present invention. FIG. 1A illustrates the second pass and the third pass between the first pass and the second pass in the second rough rolling mill R2 on the hot rolling line 100 by the mill pacing control in the hot rolling line 100. Analysis of the error of how much the actual results differ from the prediction of the time required to convey the material to be rolled between the third pass and the fourth pass, and between the fourth pass and the fifth pass Shows the results.
また図１（ｂ）は、図１（ａ）の誤差を実績解析した結果を用いて、先述の（１）式中の、熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間の予測に対する実績のずれ（Xi）、熱間圧延ライン上のある(区間の入側の)ポイントへの被圧延材の先端の到達時点の予測に対する実績のずれ（X先i）、熱間圧延ライン上のある(区間の出側の)ポイントへの被圧延材の尾端の到達時点の予測に対する実績のずれ（X尾i）の各平均値を補償した場合にどうなるかを、Xi、X先i、X尾iの各平均値にて補償するように計算してグラフに描いたものである。従来のσが最小となるような学習を行ってパラメータを求めた結果の精度分布である。 Moreover, FIG.1 (b) is prediction of the rolling material conveyance required time of a certain area on a hot rolling line in the above-mentioned (1) type | formula using the result of having analyzed the error of Fig.1 (a). Deviation of actual performance (Xi), actual performance deviation (X point i) against prediction of the point of arrival of the tip of the material to be rolled (on the entry side) on the hot rolling line, on the hot rolling line Xi, X tip i, what happens when each average value of actual deviation (X tail i) is predicted with respect to the predicted arrival point of the tail end of the rolled material at a point (exit side of the section) The graph is calculated and compensated for each average value of X tail i. This is an accuracy distribution of a result of obtaining parameters by performing learning that minimizes the conventional σ.
図１（ｃ）は、図１（ａ）の誤差を実績解析した結果を用いて、先述の（１）式中の、熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間の予測に対する実績のずれ（Xi）、熱間圧延ライン上のある(区間の入側の)ポイントへの被圧延材の先端の到達時点の予測に対する実績のずれ（X先i）、熱間圧延ライン上のある(区間の出側の)ポイントへの被圧延材の尾端の到達時点の予測に対する実績のずれ（X尾i）の各中央値を補償した場合にどうなるかを、Xi、X先i、X尾iの各中央値にて補償するように計算してグラフに描いたものである。中央値が0となるような学習を行ってパラメータを求めた結果の精度分布である。 FIG. 1C shows the result of the actual analysis of the error shown in FIG. 1A with respect to the prediction of the time required to convey the material to be rolled in a certain section on the hot rolling line in the above-described equation (1). Actual deviation (Xi), actual deviation (X point i) against prediction of the point of arrival of the tip of the rolled material at a point (on the entry side) on the hot rolling line, on the hot rolling line Xi, X tip i, what happens when each median of the actual deviation (X tail i) of the prediction of the arrival time of the tail end of the rolled material to a point (exit side of the section) is compensated The graph is calculated and compensated at each median value of X tail i. This is the accuracy distribution of the result of learning the parameters so that the median becomes 0.
本発明では、例えば、熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間の予測に対する実績のずれ（Xi）、熱間圧延ライン上のある(区間の入側の)ポイントへの被圧延材の先端の到達時点の予測に対する実績のずれ（X先i）、熱間圧延ライン上のある(区間の出側の)ポイントへの被圧延材の尾端の到達時点の予測に対する実績のずれ（X尾i）の中央値と尖度を、それぞれ、Xi中，β2i、X先i中，β2先i、X尾i中，β2尾iとした場合に、余裕値Piを、中央値と尖度を用いて、下記式（２）のように定める。なお、中央値とはデータに順位をつけたとき真中に来る値のことであり、平均値よりも分布の頂点の位置の値に近い。また、尖度とはデータにおける分布の尖り具合を表す値であり、大きいほうが尖っている、すなわちピークが高い。 In the present invention, for example, the deviation of the results (Xi) for the prediction of the time required to transport the material to be rolled in a certain section on the hot rolling line, to be rolled to a point (on the entry side of the section) on the hot rolling line Deviation of the actual result from the prediction of the arrival time of the tip of the material (X point i), deviation of the actual result from the prediction of the arrival time of the tail end of the material to be rolled to a certain point on the hot rolling line (exit side of the section) When the median value and kurtosis of (X tail i) are respectively Xi, β2i, X tip i, β2 tip i, X tail i, and β2 tail i, the margin value Pi is set as the median value. Using the kurtosis, it is defined as the following formula (2). The median is a value that comes in the middle when ranking the data, and is closer to the value at the position of the distribution vertex than the average value. The kurtosis is a value representing the sharpness of the distribution in the data. The larger the kurtosis, the sharper, that is, the higher the peak.
余裕値Pi＝Xi中＋X先i中＋X尾i中＋３×（β2i２＋β2先i２＋β2尾i２）１／２ ・・・・・・（２）
ここで、尖度の定義は、式（３）によるものとし、正規分布の尖度を３とする定義によるものとする。
Margin value Pi = Xi + X medium i + X medium i + 3 × (β2i 2 + β2 material i 2 + β2 material i 2 ) 1/2 (2)
Here, the definition of kurtosis shall be based on Formula (3), and shall be based on the definition that the kurtosis of the normal distribution is 3.
図１（ｂ）と図１（ｃ）どちらも、図１（ａ）に示す分布のピークが2〜5秒であったのが0秒付近へと改善されている。さらに、図１（ｂ）と図１（ｃ）を比べると、図１（ｃ）の方が若干ピークの位置が0秒に近くなっており、ピークの頻度も高いことがわかる。 In both FIG. 1 (b) and FIG. 1 (c), the distribution peak shown in FIG. 1 (a) was improved from 2 to 5 seconds to around 0 seconds. Further, comparing FIG. 1 (b) and FIG. 1 (c), it can be seen that in FIG. 1 (c), the peak position is slightly closer to 0 seconds, and the frequency of peaks is higher.
特に4-5パス間時間ではこの違いが明確に見てとれる。σや平均値が同じ値であっても、ピークの位置が0秒に近く、なおかつ頻度が高いほうが、より予測誤差が少ないといえる。予測誤差が少ないということは、求める抽出ピッチの精度が上がることになり、早く抽出したり遅く抽出することが減ることになる。つまり、搬送予測の精度を上げることで圧延能率の向上を図ることができる。 This difference can be clearly seen especially in the time between 4-5 passes. Even if σ and the average value are the same, it can be said that the prediction error is smaller when the peak position is close to 0 seconds and the frequency is high. If the prediction error is small, the accuracy of the extraction pitch to be calculated increases, and the extraction from early or late is reduced. That is, the rolling efficiency can be improved by increasing the accuracy of the conveyance prediction.
余裕値を従来の（１）式によるものから（２）式によるものに変更することで、仕上圧延機の設定変更が生産を律速する被圧延材についての第１仕上圧延機インターバルは、従来の２７秒から１９秒に短縮できるようになった。さらに、生産能率は、１．４Ｔ／ｈｒ向上した。 By changing the margin value from the conventional formula (1) to the formula (2), the first finishing mill interval for the material to be rolled, in which the setting change of the finishing mill controls the production, Now it can be shortened from 27 seconds to 19 seconds. Furthermore, the production efficiency was improved by 1.4 T / hr.
７ テーブルローラ
８ 被圧延材
９ 幅プレス
１０ 加熱炉
１２ 粗圧延機
１４ クロップシャー
１５ 仕上圧延機入側温度計
１６ デスケーリング装置
１８ 仕上圧延機
２１ 仕上圧延機出側温度計
２２ 仕上圧延機出側板厚計
２３ ランナウトテーブル
２４ 巻取装置（コイラー）
２５ 巻取温度計
２６ 冷却設備
５０ 制御装置
７０ プロセスコンピュータ
９０ ビジネスコンピュータ
１００ 熱間圧延ライン
Ａ 搬送方向
7 Table roller 8 Rolled material 9 Width press 10 Heating furnace 12 Rough rolling mill 14 Crop shear 15 Finishing mill entry side thermometer 16 Descaling device 18 Finishing mill 21 Finishing mill exit side thermometer 22 Finishing mill exit side plate Thickness gauge 23 Runout table 24 Winding device (coiler)
25 Winding thermometer 26 Cooling facility 50 Control device 70 Process computer 90 Business computer 100 Hot rolling line A Conveying direction
Claims (3)
前記熱間圧延ライン上のある区間や、前記熱間圧延ライン上のあるポイントについて、実績解析した統計値を用いた値を、安全のための余裕値として加算し、
前記熱間圧延ライン上の各設備について、前記余裕値を加算したものどうしを、前記熱間圧延ライン上の全設備について、比較した場合に、前記熱間圧延ラインの加熱炉から抽出する時点が最も遅くなる時点を選び、該時点にて、後続する被圧延材を、前記熱間圧延ラインの前記加熱炉から抽出する、前記熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法において、
前記余裕値を、実績解析した統計値のうちの、中央値と尖度を用いて定めることを特徴とする熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法。 During mill pacing control in the hot rolling line, prediction of the time required to convey the rolled material in a certain section on the hot rolling line, and the leading edge or tail edge of the rolled material to a certain point on the hot rolling line For the prediction of the arrival time of the material, the actual time required for transporting the material to be rolled in a certain section on the hot rolling line, and the arrival of the tip or tail of the material to be rolled to a point on the hot rolling line The error of how different the actual results at the time,
For a certain section on the hot rolling line and a certain point on the hot rolling line, a value using a statistical value obtained by actual analysis is added as a margin value for safety,
When each equipment on the hot rolling line is compared with all the equipment on the hot rolling line, the sum of the margin values is extracted from the heating furnace of the hot rolling line. In the mill pacing control method in the hot rolling line, selecting the latest time point, and extracting the subsequent rolled material from the heating furnace of the hot rolling line at the time point,
A method for controlling mill pacing in a hot rolling line, wherein the margin value is determined using a median value and a kurtosis among statistical values obtained by actual analysis.
前記熱間圧延ライン上のある特定の設備よりも前記被圧延材の搬送方向にみて下流側にある各設備と該各設備間にある前記テーブルローラと、による前記被圧延材の搬送速度が、予め定めてある前記搬送速度パターンに従って処理されると仮定し、前記特定の設備よりも前記被圧延材の搬送方向にみて下流側にある、前記熱間圧延ライン上のある区間の被圧延材搬送所要時間や、前記熱間圧延ライン上のあるポイントへの前記被圧延材の先端あるいは尾端の到達時点を、前記各被圧延材について予測し、前記熱間圧延ライン上の前記ある区間を、先行する被圧延材の尾端が通過後、前記熱間圧延ライン上の前記ある区間に、後続する被圧延材の先端が到達するまでに、前記熱間圧延ライン上の前記ある区間に設置されている設備の設定変更所要時間の理論値に、
前記余裕値を、加算した値を確保できるような時点で、前記特定の設備への進入インターロックが解除され、前記被圧延材の進入が開始できるようにすることを特徴とする熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法。 In the mill pacing control method in the hot rolling line according to claim 1,
The transport speed of the material to be rolled by each equipment on the downstream side as viewed in the transport direction of the material to be rolled and the table roller between the equipment than the specific equipment on the hot rolling line, Assuming that processing is performed according to the predetermined conveyance speed pattern, the material to be rolled is conveyed in a certain section on the hot rolling line, which is downstream of the specific equipment in the conveyance direction of the material to be rolled. Predicting the time required and the arrival point of the tip or tail of the rolled material to a certain point on the hot rolling line for each rolled material, the certain section on the hot rolling line, Installed in the certain section on the hot rolling line until the leading end of the succeeding rolled material reaches the certain section on the hot rolling line after the tail end of the preceding rolling material has passed. Change location of installed equipment To the theoretical value of time,
The hot rolling line is characterized in that when the value obtained by adding the margin value can be secured, the entry interlock to the specific equipment is released and the entry of the material to be rolled can be started. Method for controlling mill pacing.
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| JP5903869B2 (en) | 2016-04-13 |
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