JP2015066569A

JP2015066569A - 圧延制御装置および圧延制御方法

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Publication number: JP2015066569A
Application number: JP2013202283A
Authority: JP
Inventors: 木島　秀夫; Hideo Kijima; 秀夫木島; 健資藤本; Kenshi Fujimoto
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-04-13
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: JP6102659B2

Abstract

【課題】可逆式圧延機において、短時間で圧延荷重を精度良く予測し、板厚制御の精度向上を図ること。
【解決手段】圧延制御装置の圧延荷重計算用コンピュータ４において、類似度算出部４７７が、所定の操業因子およびミル伸び量を条件項目とし、条件項目毎の値を比較することで対象圧延材の対象圧延材データと過去の複数の操業で圧延対象とした圧延材の過去データとの類似度を算出し、影響係数算出部４７８が、各過去データの圧延荷重の実績値に対して該当する過去データの類似度による重み付けを行い、対象圧延材の圧延に際し各条件項目が圧延荷重に及ぼす影響係数を算出し、次パス圧延荷重予測部４７９が、前パス圧延後の所定の操業因子の実績値を取得し、対象圧延材データに含まれる該操業因子の設定値と置き換えて、算出された影響係数に基づいて次パスの圧延荷重を予測する。
【選択図】図２

Description

本発明は、可逆式圧延機において対象圧延材の板厚を目標の板厚に圧延するための板厚制御を行う圧延制御装置および圧延制御方法に関する。

圧延機による鋼板（圧延材）の圧延においては、圧延後の板厚を目標値に近づけて目標値に対する板厚偏差を低減させるための板厚制御が行われており、自動板厚制御（ＡＧＣ：Automatic gauge control）が導入されている。この板厚制御の方式には、主に圧延荷重を予測して初期の圧下位置を設定する設定制御と、圧延中の板厚を実測あるいはモデルにより予測して、目標値との偏差がゼロになるように圧下位置や圧延機側／出側の張力を変更する動的制御とがあげられる。

設定制御において圧延荷重を予測する技術として、例えば非特許文献１に記載されている板圧延理論を基礎とした圧延荷重計算モデルをプロセスコンピュータに組み込んで、圧延スケジュールに沿って各パスの圧延荷重を算出する技術が知られている。

ここで、圧延荷重の予測精度を向上させるために、一般に、過去の実績データに基づいて学習させた圧延荷重計算モデルが適用されている。このような学習の方法には、例えば、予測圧延荷重の誤差の原因を変形抵抗と考えるものと摩擦係数と考えるものとが存在する。また、例えば、特許文献１に記載されているように、過去の膨大な実績データの中から予測対象の圧延材（対象圧延材）と条件が近似した実績データを活用して圧延荷重を予測する技術も知られている。この方法によれば、過去の膨大な実績データを最新のものに更新して用いるため、圧延荷重計算モデルに対していわゆるメンテナンスフリーの学習をさせることができる。

特開平８−１１７８２４号公報

板圧延の理論と実際／日本鉄鋼協会編，昭和５９年

しかしながら、特許文献１に記載の技術によれば、圧延荷重の算出に時間がかかるうえ、可逆式圧延機における圧延については、第１パスを開始する前に全てのパスの予測圧延荷重を算出しておく必要があった。そのため、後段パスになるほど板厚の目標値からの誤差が大きくなり、充分な精度で板厚を制御できなかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、可逆式圧延機において、短時間で圧延荷重を精度良く予測し、板厚制御の精度向上を図ることができる圧延制御装置および圧延制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる圧延制御装置は、可逆式圧延機において複数パスにより対象圧延材の板厚を目標の板厚に圧延するための板厚制御を行う圧延制御装置であって、過去の操業で圧延対象とした圧延材に関する所定の操業因子の設定値または実績値、および圧延荷重の実績値を含む操業毎の複数の過去データを操業データとして管理する操業データ管理手段と、前記対象圧延材に関する前記所定の操業因子の値を対象圧延材データとして取得する対象データ取得手段と、前記所定の操業因子を条件項目とし、前記条件項目毎の値を比較することで前記対象圧延材データと前記各過去データとの類似度を算出する類似度算出手段と、前記各過去データの前記圧延荷重の実績値に対して該当する過去データの類似度による重み付けを行い、該重み付けた値を用いて前記対象圧延材の圧延に際し前記各条件項目が前記圧延荷重に及ぼす影響係数を算出する影響係数算出手段と、前記対象圧延材に関する前パス圧延後の所定の操業因子の実績値を取得し、前記対象圧延材データに含まれる該操業因子の設定値と置き換えて、前記算出された影響係数に基づいて次パスの圧延荷重を予測する次パス圧延荷重予測手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる圧延制御方法は、可逆式圧延機において複数パスにより対象圧延材の板厚を目標の板厚に圧延するための板厚制御を行う圧延制御方法であって、過去の操業で圧延対象とした圧延材に関する所定の操業因子の設定値または実績値、および圧延荷重の実績値を含む操業毎の複数の過去データを操業データとして収集するステップと、前記対象圧延材に関する前記所定の操業因子の値を対象圧延材データとして取得するステップと、前記所定の操業因子を条件項目とし、前記条件項目毎の値を比較することで前記対象圧延材データと前記各過去データとの類似度を算出するステップと、前記各過去データの前記圧延荷重の実績値に対して該当する過去データの類似度による重み付けを行い、該重み付けた値を用いて前記対象圧延材の圧延に際し前記各条件項目が前記圧延荷重に及ぼす影響係数を算出するステップと、前記対象圧延材に関する前パス圧延後の所定の操業因子の実績値を取得し、前記対象圧延材データに含まれる該操業因子の設定値と置き換えて、前記算出された影響係数に基づいて次パスの圧延荷重を予測するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、可逆式圧延機において、短時間で圧延荷重を精度良く予測し、板厚制御の精度向上を図ることができる。

図１は、圧延設備の概略構成例を示す模式図である。図２は、圧延荷重計算用コンピュータの構成例を示すブロック図である。図３は、圧延荷重計算用コンピュータおよび操業用計算機を含む周辺装置間のデータフロー図である。図４は、圧延荷重予測処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の圧延制御装置および圧延制御方法を実施するための形態について説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。

図１は、本実施の形態の圧延制御装置３が適用される圧延設備１の概略構成例を示す模式図である。この圧延設備１は、後述する圧延ライン１０（図３を参照）を構成する。

図１に示す圧延設備１において、圧延機２は、通板方向Ａ１に搬送される圧延対象の圧延材（以下、「対象圧延材」と呼ぶ。）ＳＴを間に挟んで上下から圧下する１対のワークロール２１ａ，２１ｂと、ワークロール２１ａ，２１ｂの各々に圧下力を印加する１対のバックアップロール２３ａ，２３ｂと、対象圧延材ＳＴを通過させるワークロール２１ａ，２１ｂ間の圧下位置を調整する圧下装置２５とを備える。この圧延機２によって圧延された対象圧延材ＳＴは、例えば、長尺材のまま冷却された後、あるいは、コイル巻き取り機によって巻き取られ、コイルとされた後、次工程へと送られる。また、圧延機２は、ロードセル等の荷重検出器２７を備えており、対象圧延材ＳＴの圧延時において圧延荷重を検出し、検出値を圧延荷重計算用コンピュータ４に出力する。この圧延機２の圧延方向出側には、対象圧延材ＳＴの板厚を測定する板厚計２９ａが設置されている。なお、板厚計２９ａの近傍に、対象圧延材ＳＴの板温を測定する温度計と、板幅を測定する板幅計とが設置されていることが望ましい。また、図１の圧延機２は可逆式圧延機であって、通板方向Ａ１を反転させることで、対象圧延材ＳＴが除々に所定の板厚に圧延される。そこで、圧延機２の上流側（Ａ１の方向に圧延する場合には圧延方向入側に相当）にも、板厚計２９ｂ、温度計、および板幅計が設置されることが望ましい。

圧延制御装置３は、圧延荷重計算用コンピュータ４に接続され、圧下装置２５を制御することにより、対象圧延材ＳＴの板厚を制御する。

図２は、圧延荷重計算用コンピュータ４の構成例を示すブロック図である。この圧延荷重計算用コンピュータ４は、例えばワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータを用いて実現される。図２に示すように、圧延荷重計算用コンピュータ４は、主な機能部として、入力部４１と、出力部４３と、通信部４５と、処理部４７と、記録部４９とを含む。

入力部４１は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の入力装置によって実現されるものであり、操作入力に応じた入力信号を処理部４７に出力する。出力部４３は、ＬＣＤやＥＬディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等の表示装置によって実現されるものであり、処理部４７から入力される表示信号に基づいて各種画面を表示する。なお、出力部４３は、適宜プリンタやスピーカ等の出力装置を含む構成としてよい。通信部４５は、図３に示す操業用計算機１００との間でデータを送受するためのものであり、モデムやＴＡ、通信ケーブルのジャックや制御回路等によって実現される。

処理部４７は、ＣＰＵ等で実現され、入力部４１から入力される入力信号、通信部４５を介して操業用計算機１００から入力されるデータ、記録部４９に保存されるプログラムやデータ等に基づき、圧延荷重計算用コンピュータ４を構成する各部への指示やデータの転送等を行って圧延荷重計算用コンピュータ４の動作を制御する。この処理部４７は、操業データ管理手段としての操業データ管理部４７１と、対象データ取得手段としての対象圧延材データ取得部４７３と、全パス圧延荷重予測部４７５と、次パス圧延荷重予測部４７９とを含む。全パス圧延荷重予測部４７５は、類似度算出手段としての類似度算出部４７７と、影響係数算出手段としての影響係数算出部４７８とを備える。

記録部４９は、更新記録可能なフラッシュメモリ、内蔵あるいはデータ通信端子で接続されたハードディスク、メモリカード等の情報記録媒体およびその読み書き装置等によって実現され、用途に応じた記録装置を適宜採用して用いることができる。この記録部４９には、圧延荷重計算用コンピュータ４を動作させ、この圧延荷重計算用コンピュータ４が備える種々の機能を実現するためのプログラムや、このプログラムの実行中に使用されるデータ等が予め保存され、あるいは処理の都度一時的に保存される。

また、記録部４９には、操業データ４９１が保存される。この操業データ４９１は、過去の操業で得られた圧延材についての過去データを蓄積・保存したデータベースである。この操業データ４９１に保存される過去データの各々は、該当する操業で圧延対象とされ、コイルとされた圧延材の鋼種やパス数、板厚、板幅、温度、ワークロール径、圧延速度、ロールギャップ、設定圧延荷重といった操業因子、実績圧延荷重等の各値で構成される。設定圧延荷重は、該当する圧延材の圧延に際して後述する要領で次パス圧延荷重予測部４７９が予測した圧延荷重の予測値であり、実績圧延荷重は、荷重検出器２７によって圧延時に検出された圧延荷重の実績値である。

ここで、操業因子は、その操業における第１パスの圧延開始前に圧延材毎に設定される設定情報と、実際にその圧延材を圧延した際に板厚計２９ａ，２９ｂや温度計、板幅計などの各種測定器により測定された実績情報とで構成される。設定情報は、例えば、鋼種やパス数、板厚、板幅、温度、ワークロール径、圧延速度、ロールギャップ、設定圧延荷重などである。そして、操業因子を含む設定情報は操業用計算機１００が管理しており、実績圧延荷重を含む実績情報は操業用計算機１００が圧延ライン１０から収集する。圧延荷重計算用コンピュータ４は、前述の操業用計算機１００から上記した操業因子や実績圧延荷重の各値を操業毎に取得し、過去データとして操業データ４９１に蓄積・保存する。

図３は、圧延荷重計算用コンピュータ４および操業用計算機１００を含む周辺装置間のデータフロー図である。図３に示すように、操業用計算機（プロセスコンピュータ）１００は、対象圧延材ＳＴの圧延に際し、圧延設備１を含む圧延ライン１０との間で対象圧延材ＳＴの設定情報や実績情報を送受する。すなわち、操業用計算機１００は、圧延条件等の対象圧延材ＳＴの次パスの圧延に必要な設定圧延荷重やロールギャップを含む設定情報を圧延ライン１０の各部に出力する（ｄ１）。また、この設定情報に従って圧延ライン１０において対象圧延材ＳＴが圧延されるが、操業用計算機１００は、その過程で得た実績情報を収集する（ｄ３）。

また、対象圧延材ＳＴの圧延に際し、操業用計算機１００は、対象圧延材ＳＴの設定情報（具体的には操業因子）を対象圧延材データとして圧延荷重計算用コンピュータ４に出力する（ｄ５）。加えて、操業用計算機１００は、圧延ライン１０での全パスの圧延を終えるたびに、長尺材あるいはコイルとされた圧延材の所定の設定情報（上記した操業因子）および実績情報（上記した操業因子および実績圧延荷重）を過去データとして、随時、圧延荷重計算用コンピュータ４に出力する（ｄ７）。

このようにして圧延荷重計算用コンピュータ４に出力された過去データは、操業データ４９１を構成する過去データ４９３の１つとして記録部４９に蓄積・保存され、次パスの圧延荷重の予測に利用される。すなわち、操業データ４９１を構成する操業毎の過去データ４９３は全パス圧延荷重予測部４７５によって読み出される（ｄ９）。また、対象圧延材の前パスの圧延終了後の実績情報が次パス圧延荷重予測部４７９によって読み出される（ｄ１１）。そして、全パス圧延荷重予測部４７５は、対象圧延材データと操業毎の過去データとを用いて後述するように操業因子が圧延荷重に及ぼす影響係数を算出し、次パス圧延荷重予測部４７９に出力する（ｄ１３）。また、全パス圧延荷重予測部４７５は、対象圧延材ＳＴの次パスの圧延に必要な設定情報を次パス圧延荷重予測部４７９に引き継ぐ。次パス圧延荷重予測部４７９は、影響係数と、設定情報と、前パスの圧延終了後の実績情報とに基づいて、後述するように次パスの圧延荷重を予測し、操業用計算機１００に出力する（ｄ１５）。

また、操業データ４９１は、操業順が最新のものから順番に所定数の過去データ４９３を蓄積・保存するようになっている。すなわち、圧延荷重計算用コンピュータ４において、操業データ管理部４７１は、操業データ４９１を構成する過去データ４９３の数が前述の所定数を超えた後は、操業用計算機１００からの新たな過去データの入力を受け（ｄ７）、これを過去データ４９３として操業データ４９１に追加するとともに、最も操業順の古い過去データを消去して操業データ４９１を更新する（ｄ１７）。

なお、操業データ４９１として蓄積・保存する過去データの数は多いほどよい。ただし、古いものが増えると圧延機２等の経時変化に対する次パスの圧延荷重の調整力が低減し、その推定精度の低下を招くため好ましくない。ここで、過去データを鋼種やサイクルによって分割して記録部４９に蓄積・保存することが好ましい。その各々について、例えば、３０００〜５０００コイル分の過去データがあれば、十分な精度で次パスの圧延荷重の予測が可能である。

図４は、圧延荷重計算用コンピュータ４が行う圧延荷重予測処理の処理手順を示すフローチャートである。本実施の形態の圧延制御装置３は、圧延荷重計算用コンピュータ４が図４に示す処理手順で予測した次パスの圧延荷重により板厚制御を行うことで圧延制御方法を実施する。なお、ここで説明する処理は、圧延荷重予測処理を実現するためのプログラムを記録部４９に保存しておき、処理部４７がこのプログラムを読み出して実行することで実現できる。

図４に示すように、圧延荷重予測処理では、先ず、対象圧延材データ取得部４７３が、操業用計算機１００から対象圧延材データ（対象圧延材ＳＴの操業因子）を取得する（ステップＳ１）。また、全パス圧延荷重予測部４７５が、操業データ４９１として蓄積・保存されている操業毎の過去データを読み出す（ステップＳ３）。そして、全パス圧延荷重予測部４７５において類似度算出部４７７が、ステップＳ１で取得した対象圧延材データと、ステップＳ３で読み出した操業毎の過去データの各々との類似度を算出する（ステップＳ５）。

類似度の算出では、各過去データを構成する所定の操業因子の各項目をｐ個の条件項目とする。そして、類似度算出部４７７は、対象圧延材データについては前述の所定の操業因子の値（設定情報）を条件項目値とし、過去データの各々については所定の操業因子の値を条件項目値として用いる。このとき、過去データの操業因子に実績情報が含まれる場合には、実績情報を当該操業因子の条件項目値として用いる。なお、条件項目とする操業因子等については、設定情報や実績情報に含まれる各種項目の中から適宜選択してよい。そして、類似度算出部４７７は、所定の操業因子の値を比較することで対象圧延材データと各過去データとの類似度を算出する。すなわち、この類似度は、該当する過去データの重要度と言い換えることができ、例えば、類似度算出部４７７は、次式（１），（２）に従って対象圧延材データと各過去データの各々との類似度ｗを順番に算出する。

上記式（１），（２）において、ｉは条件項目番号を表し、ｘ_Siは過去データのｉ番目の条件項目値（設定情報）を表し、ｘ_Aiは過去データのｉ番目の条件項目値（実績情報）を表し、ｑ_Siは対象圧延材データのｉ番目の条件項目値を表す。上記式（１）は、操業因子のｐ個の条件項目値のうち、ｍ個に設定情報が用いられ、（ｐ−ｍ）個に実績情報が用いられる場合を表す。また、ｈは、類似度ｗの広がりを調整するための類似度パラメータであり、値が小さいほど対象圧延材データと近い過去データ（各条件項目値が似ており圧延条件が対象圧延材ＳＴと類似する過去データ）を重要視した類似度ｗの算出が可能となる。すなわち、ここでの処理により、類似度ｗは、各条件項目値が全体的に対象圧延材データの対応する条件項目値と似ており、対象圧延材ＳＴと圧延条件が類似する過去データほど高く、そうでない過去データほど低い値として算出される。

以上のようにして類似度ｗが算出されたならば、影響係数算出部４７８が、ステップＳ５で算出された類似度に基づいて、操業因子が圧延荷重に及ぼす影響係数を算出する（ステップＳ７）。このステップＳ７の処理では、影響係数算出部４７８は、対象圧延材ＳＴの全パスについて圧延荷重を類似度ｗで重み付けして予測する処理を行い、この過程で前述の影響係数を導出する。

例えば、影響係数算出部４７８は、対象圧延材データのｐ個の条件項目値ｘ_qSの１次式である次式（３）を用いて対象圧延材ＳＴのｊパス目に関する設定圧延荷重ｙ_q1j＾を算出する。次式（３）において、各条件項目値に乗じるβ＾は、対象圧延材ＳＴの圧延に際し、対応する条件項目が圧延荷重に及ぼす影響係数を表す。なお、ｙ_q1j＾，β＾は、ｙ_q1j，βの上にハット「＾」が付いていることを示す。

影響係数β＾は、類似度ｗを用いた次式（４）によって表される。次式（４）において、ｋは操業データ４９１を構成する過去データの数を表す。また、ｙ_iは、該当する過去データの実績圧延荷重を表し、ｙ_i＾は、上記式（３）により算出される設定（予測）圧延荷重を表す。なお、ｙ_i＾は、ｙ_iの上にハット「＾」が付いていることを示す。

なお、上記式（４）は、対象圧延材ＳＴの各パスについて成立する。すなわち、ｊは１から設定されているパス数までの値をとり得る。これにより、操業因子の各条件項目値に対応する影響係数が導出される。

次に、次パス圧延荷重予測部４７９が、ステップＳ７で算出された影響係数に基づいて、対象圧延材ＳＴの各パスの設定圧延荷重を予測する（ステップＳ９）。すなわち、次パス圧延荷重予測部４７９は、まず、ステップＳ７で算出された影響係数を上記式（４）に適用し、１パス目（ｊ＝１）の設定圧延荷重ｙ_q1j＾（ｊ＝１）を予測する。そして、１パス目の圧延終了後、次パス圧延荷重予測部４７９は、１パス目の実績情報を取得して、ステップＳ７で算出された影響係数を適用した次式（５）に基づいて、２パス目の圧延荷重ｙ_q2j＾（ｊ＝２）を予測する。

上記式（５）において、上記式（３）の対象圧延材データの（ｐ−ｍ）個の設定情報（ｘ_qS(m+1)，…，ｘ_qSp）に替えて、（ｐ−ｍ）個の１パス目の実績情報（ｘ_qA(m+1)，…，ｘ_qAp）が用いられる。このように、算出済みの影響係数β＾を用いて、条件項目値の１次式である上記式（５）により次パス圧延荷重が算出されるので、可逆式圧延機のパス間の待機時間のような短時間にも次パス圧延荷重を予測できる。しかも、前パスの実績情報を反映して次パスの圧延荷重が算出されるので、次パスの圧延荷重の予測精度が向上する。

なお、これに対して、特許文献１に記載された従来技術により前パス圧延後の実績情報を用いて次パスの圧延荷重を予測する場合、次式（６）の各影響係数β_A1＾（β_0Aj＾，β_1Aj＾，β_2Aj＾，…，β_pAj＾）を算出する必要があるため、可逆式圧延機のパス間の待機時間のような短時間に算出することができない。

以上説明したように、本実施の形態によれば、過去データ毎に対象圧延材データとの間で所定の操業因子の値を比較し、対象圧延材データと各過去データとの類似度を算出することができる。そして、該当する過去データの類似度を用いて各過去データの実績圧延荷重に対する重み付けを行い、対象圧延材ＳＴの各パスの圧延荷重を予測することができる。そして、その過程で導出した操業因子が圧延荷重に及ぼす影響係数を推定することができる。この影響係数と、前パスの圧延後の実績情報とを用いて、次パスの圧延荷重を予測できる。これによれば、対象圧延材ＳＴと圧延条件の類似する過去データを重要視して用い、前パスの実績情報を反映して次パスの圧延荷重を予測することができる。したがって、次パスの圧延荷重をパス間の待機時間のような短時間にも高精度に予測し、板厚制御の精度向上を図ることができる。

なお、上記した実施の形態で示した類似度の算出式（上記式（１），（２））、類似度を用いた重み関数（上記式（４））、設定圧延荷重の予測式（上記式（３））は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、類似度の算出式は、対象圧延材ＳＴと圧延条件が類似する過去データほど数値が大きくなるようなものであればよい。

また、操業データ４９１は、各過去データを鋼種やサイクル、圧延油種、寸法等のデータ区分毎に分類し、データ区分毎に蓄積・保存しておく構成としてもよい。この場合には、対象圧延材ＳＴの設定情報をもとに対象圧延材ＳＴが属するデータ区分を判別し、判別したデータ区分に分類された過去データを用いて上記した処理を行えばよい。これによれば、次パスの圧延荷重予測に用いる過去データをデータ区分によって絞り込んで用いることができる。すなわち、過去に圧延条件が類似する圧延材を圧延した際に得た過去データのみを用いて次パスの圧延荷重を予測することができるので、次パスの圧延荷重をより精度良く予測することができる。また、処理に要する時間の短縮化が図れる。例えば、対象圧延材ＳＴと鋼種が同じ過去データのみを用いて次パスの圧延荷重を予測するといったことが可能となる。なお、この場合においても、各データ区分毎にある程度の数の過去データを確保しておくのがよい。具体的には、データ区分毎に３０００コイル分以上の過去データが蓄積・保存されているのが好ましい。

（実施例）
本発明の発明者等は、平均ワークロール径：１２００ｍｍ、バックアップロール径：２４００ｍｍ（ともに胴長：５５００ｍｍ）の４段式圧延スタンド（ワークロール材質：Ｎｉグレイン鋳鋼）を圧延機として用い、鋼スラブを素材として厚板鋼材（低炭素鋼，降伏応力：２００ＭＰａ）を製造する圧延を行った。圧延は、圧延条件を次の範囲内で変更しながら厚板鋼材５０００枚分行い、厚板鋼材毎に得た過去データを蓄積して操業データ４９１を用意した。すなわち、圧延条件の範囲は、目標板厚：１５ｍｍ〜４０ｍｍ、目標板幅：３４００ｍｍ〜４６００ｍｍ、ワークロール径：１１５０ｍｍ〜１２５０ｍｍとした。

続いて、同じ圧延機で、上記と同様の範囲で圧延条件を変更しながらさらに圧延を行った。下記本発明例、比較例１、および比較例２についてそれぞれ厚板鋼材１００枚分の圧延を行った。圧延時に、各パスの設定圧延荷重と実績圧延荷重とを比較した。実績圧延荷重には、厚板鋼材全長の中央１／４長さ部の平均荷重を適用した。

すなわち、本発明例では、上記した実施の形態の圧延制御装置３を適用して予測した次パス圧延荷重により板厚制御を行いながら圧延を行った。具体的には、前述のようにして操業データ４９１として蓄積した各過去データを用い、上記式（５）に従って、１パス目の設定圧延荷重ｙ_q1j＾（ｊ＝１）を算出した後、前パスの実績情報として板厚、板温、板幅の条件項目値を次パスの条件項目に適用して２パス目以降の設定圧延荷重を算出した。

一方、比較例１では、非特許文献１の技術を適用して各パスの設定圧延荷重を算出しながら圧延を行った。比較例２では、特許文献１の技術を適用し、上記式（６）に従って、前パス圧延後の実績情報を用いて次パスの設定圧延荷重を算出しようと試みたが、次パスの圧延開始までに算出できなかった。そこで、全パスの圧延終了後に、各パスの圧延荷重の精度のみを評価した。

この結果、比較例１の圧延荷重の予測精度（設定圧延荷重／実績圧延荷重）の平均値は１．０、標準偏差は５．４％であった。また、比較例２の圧延荷重の予測精度の平均値は１．０、標準偏差は４．０％であった。これに対し、本発明例の圧延荷重の予測精度の平均値は１．０、標準偏差は４．１％であり、比較例２と同等の予測精度を短時間に実現することができたことが示された。

１圧延設備
２圧延機
２１ａ，２１ｂワークロール
２３ａ，２３ｂバックアップロール
２５圧下装置
２７荷重検出器
２９ａ，２９ｂ板厚計
３圧延制御装置
４圧延荷重計算用コンピュータ
４１入力部
４３出力部
４５通信部
４７処理部
４７１操業データ管理部
４７３対象圧延材データ取得部
４７５全パス圧延荷重予測部
４７７類似度算出部
４７８影響係数算出部
４７９次パス圧延荷重予測部
４９記録部
４９１操業データ
ＳＴ対象圧延材

Claims

可逆式圧延機において複数パスにより対象圧延材の板厚を目標の板厚に圧延するための板厚制御を行う圧延制御装置であって、
過去の操業で圧延対象とした圧延材に関する所定の操業因子の設定値または実績値、および圧延荷重の実績値を含む操業毎の複数の過去データを操業データとして管理する操業データ管理手段と、
前記対象圧延材に関する前記所定の操業因子の値を対象圧延材データとして取得する対象データ取得手段と、
前記所定の操業因子を条件項目とし、前記条件項目毎の値を比較することで前記対象圧延材データと前記各過去データとの類似度を算出する類似度算出手段と、
前記各過去データの前記圧延荷重の実績値に対して該当する過去データの類似度による重み付けを行い、該重み付けた値を用いて前記対象圧延材の圧延に際し前記各条件項目が前記圧延荷重に及ぼす影響係数を算出する影響係数算出手段と、
前記対象圧延材に関する前パス圧延後の所定の操業因子の実績値を取得し、前記対象圧延材データに含まれる該操業因子の設定値と置き換えて、前記算出された影響係数に基づいて次パスの圧延荷重を予測する次パス圧延荷重予測手段と、
を備えることを特徴とする圧延制御装置。
前記操業データ管理手段は、新たな操業で得られた最新の過去データを操業データに追加するとともに、最も操業順の古い過去データを消去することで、操業順が最新のものから順番に所定数の過去データを前記操業データとして管理することを特徴とする請求項１に記載の圧延制御装置。
可逆式圧延機において複数パスにより対象圧延材の板厚を目標の板厚に圧延するための板厚制御を行う圧延制御方法であって、
過去の操業で圧延対象とした圧延材に関する所定の操業因子の設定値または実績値、および圧延荷重の実績値を含む操業毎の複数の過去データを操業データとして収集するステップと、
前記対象圧延材に関する前記所定の操業因子の値を対象圧延材データとして取得するステップと、
前記所定の操業因子を条件項目とし、前記条件項目毎の値を比較することで前記対象圧延材データと前記各過去データとの類似度を算出するステップと、
前記各過去データの前記圧延荷重の実績値に対して該当する過去データの類似度による重み付けを行い、該重み付けた値を用いて前記対象圧延材の圧延に際し前記各条件項目が前記圧延荷重に及ぼす影響係数を算出するステップと、
前記対象圧延材に関する前パス圧延後の所定の操業因子の実績値を取得し、前記対象圧延材データに含まれる該操業因子の設定値と置き換えて、前記算出された影響係数に基づいて次パスの圧延荷重を予測するステップと、
を含むことを特徴とする圧延制御方法。