JP2018134661A - 圧延機の板厚制御装置および該方法ならびに圧延機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧延材が一対のロールによって形成されるギャップを通過する前に測定された圧延材の板厚を基にして、圧延材の長手方向において、圧延材の板厚を制御する場合に、板厚の精度をさらに改善する。【解決手段】制御部（板厚制御部２１）は、ギャップ（ロールギャップＲＧ）より上流にある第１位置で測定された圧延材ＷＫの板厚を基にして、ギャップの修正量を算出し、この修正量を示す信号（指令信号ＣＳ）を、ギャップ修正装置（圧下装置１３）へ出力する。第１判定部（タイミングずれ判定部２４）は、制御部が上記信号をギャップ修正装置へ出力するタイミングにずれが発生しているか否かを判定する。第１判定部がそのタイミングにずれが発生していないと判定したとき、制御部は、制御ゲインを調節して圧延材ＷＫの板厚を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、圧延機によって圧延材が圧延されるときに、圧延材の長手方向において、圧延材の板厚（圧延材の厚み）を制御する技術に関する。

圧延機は、一般に、ロールギャップを有する一対のワークロールと、ロールギャップを修正する圧下装置と、を備え、圧延材がロールギャップを通過するときに、一対のワークロールによって圧延材を押圧して薄く延ばす機械である。

圧延機が圧延材を圧延するとき、圧延材の長手方向において、圧延材の板厚を目標値にする制御がされる。このような制御の１つとして、フィードフォワード板厚制御が知られている。

例えば、特許文献１は、制御利得値を調節するタイプのフィードフォワード板厚制御を開示している。特許文献２は、圧下装置へ指令信号を出力するタイミングを調節するタイプのフィードフォワード板厚制御を開示している。

特開平１−１５７７１０号公報 特開２０１２−１３５７７７号公報

本発明者は、フィードフォワード板厚制御において、制御ゲイン（制御利得値）と圧下装置へ指令信号を出力するタイミングとの両方に着目すれば、板厚の精度をさらに改善できることを見出した。このことは、圧延材がロールギャップを通過する前に測定された圧延材の板厚を基にして、ロールギャップを修正する板厚制御について言えることである。このような板厚制御として、フィードフォワード板厚制御以外に、例えば、マスフロー板厚制御がある。

本発明の目的は、圧延材が一対のロールによって形成されるギャップを通過する前に測定された圧延材の板厚を基にして、圧延材の長手方向において、圧延材の板厚を制御する場合に、板厚の精度をさらに改善できる、圧延機の板厚制御装置および該方法ならびに圧延機を提供することである。

本発明の第１局面に係る圧延機の板厚制御装置は、ギャップを形成して配置され、圧延材が前記ギャップを通過するときに前記圧延材を押圧して圧延する一対のロールと、前記ギャップの修正量を示す信号に基づいて、前記一対のロールの少なくとも一方を移動させて前記ギャップを修正するギャップ修正装置と、を備える圧延機に適用され、前記圧延材の長手方向において前記圧延材の板厚を制御する板厚制御装置であって、前記ギャップより上流にある第１位置で測定された前記圧延材の板厚を基にして、前記修正量を算出し、前記信号を前記ギャップ修正装置へ出力する制御部と、前記制御部が前記信号を前記ギャップ修正装置へ出力するタイミングにずれが発生しているか否かを判定する第１判定部と、を備え、前記第１判定部が前記タイミングにずれが発生していないと判定したとき、前記制御部は、制御ゲインを調節して前記圧延材の板厚を制御する。

ギャップの修正量を示す信号は、一般に指令信号と称され、ギャップ修正装置は、一般に圧下装置と称される。制御部がギャップの修正量を示す信号をギャップ修正装置へ出力するタイミングにずれが発生している場合、ギャップ修正装置がギャップを修正するタイミングにずれが発生するので、圧延材の板厚の精度が低下する。このような場合、制御部が制御ゲインを調節するだけでは、板厚の精度の改善が十分でない可能性がある。そこで、まず、第１判定部は、制御部がギャップの修正量を示す信号をギャップ修正装置へ出力するタイミングにずれが発生しているか否かを判定する。第１判定部がタイミングにずれが発生していないと判定したとき、制御部は、制御ゲインを調節して圧延材の板厚を制御する。従って、本発明の第１局面に係る圧延機の板厚制御装置によれば、圧延材が一対のロールによって形成されるギャップを通過する前に測定された圧延材の板厚を基にして、圧延材の長手方向において、圧延材の板厚を制御する場合に、板厚の精度をさらに改善することができる。

上記構成において、前記第１判定部が前記タイミングにずれが発生していると判定したとき、前記制御部は、前記タイミングを修正して前記圧延材の板厚を制御する。

制御部がギャップの修正量を示す信号をギャップ修正装置へ出力するタイミングにずれが発生している場合、制御部は、制御ゲインを調節しなくても、そのタイミングを修正することにより、板厚の精度を改善できる可能性がある。

上記構成において、前記第１位置で測定された前記圧延材の板厚の偏差を用いて、前記圧延材の長手方向に沿って測定された前記圧延材の板厚の偏差と前記圧延材の長手方向の位置との関係を示す第１データを生成する第１生成部と、前記第１データを基にして、前記圧延材の板厚の偏差の周期的な変化を示す第２データを生成する第２生成部と、前記ギャップより下流にある第２位置で測定された前記圧延材の板厚の偏差を用いて、前記圧延材の長手方向に沿って測定された前記圧延材の板厚の偏差と前記圧延材の長手方向の位置との関係を示す第３データを生成する第３生成部と、前記第３データを基にして、前記圧延材の板厚の偏差の周期的な変化を示す第４データを生成する第４生成部と、をさらに備え、前記第１判定部は、前記第２データと前記第４データとにおいて、前記圧延材の長手方向の同一位置について位置を揃えて、前記第２データの波形と前記第４データの波形とを比較し、前記第２データの波形と前記第４データの波形との位相差が第１しきい値を超えているとき、前記タイミングにずれが発生していると判定し、前記位相差が前記第１しきい値以下のとき、前記タイミングにずれが発生していないと判定する。

この構成は、第１判定部が、制御部がギャップの修正量を示す信号をギャップ修正装置へ出力するタイミングにずれが発生しているか否かを判定する手法の一例である。第２データは、例えば、第１データをフーリエ変換して得られた基本周波数を示すデータ（波形データ）でもよいし、第１データを構成する偏差の中央値を示すデータ（波形データ）でもよいし、第１データを移動平均して得られたデータ（波形データ）でもよい。第４データは、例えば、第３データをフーリエ変換して得られた基本周波数を示すデータ（波形データ）でもよいし、第３データを構成する偏差の中央値を示すデータ（波形データ）でもよいし、第３データを移動平均して得られたデータ（波形データ）でもよい。

上記構成において、前記ギャップを通過した前記圧延材の板厚の偏差が第２しきい値を超えているか否かを判定する第２判定部をさらに備え、前記第２判定部が前記圧延材の板厚の偏差が前記第２しきい値を超えていると判定したとき、前記第１判定部は、前記タイミングにずれが発生しているか否かを判定する。

この構成は、ギャップを通過した圧延材（すなわち、圧延後の圧延材）の板厚の偏差が第２しきい値を超えているとき、板厚の精度を改善する必要があると判定する。これにより、第１判定部は、制御部がギャップの修正量を示す信号をギャップ修正装置へ出力するタイミングにずれが発生しているか否かを判定する。

上記構成において、前記第１判定部が前記タイミングにずれが発生していると判定したことにより、前記制御部が前記タイミングを修正して前記圧延材の板厚を制御した後、前記第２判定部が前記ギャップを通過した前記圧延材の板厚の偏差が前記第２しきい値を超えていると判定したとき、前記制御部は、前記制御ゲインを調節して前記圧延材の板厚を制御する。

ギャップを通過した圧延材（すなわち、圧延後の圧延材）の板厚の偏差が第２しきい値を超え、かつ、制御部がギャップの修正量を示す信号をギャップ修正装置へ出力するタイミングにずれが発生しているとき、まず、制御部は、そのタイミングを修正して圧延材の板厚を制御する。これでも、ギャップを通過した圧延材（すなわち、圧延後の圧延材）の板厚の偏差が第２しきい値を超える場合、制御部は、制御ゲインを調節して圧延材の板厚を制御する。

本発明の第２局面に係る圧延機の板厚制御方法は、ギャップを形成して配置され、圧延材が前記ギャップを通過するときに前記圧延材を押圧して圧延する一対のロールと、前記ギャップの修正量を示す信号に基づいて、前記一対のロールの少なくとも一方を移動させて前記ギャップを修正するギャップ修正装置と、を備える圧延機に適用され、前記圧延材の長手方向において前記圧延材の板厚を制御する板厚制御方法であって、前記ギャップより上流にある第１位置で測定された前記圧延材の板厚を基にして、前記修正量を算出し、前記信号を前記ギャップ修正装置へ出力する制御ステップと、前記制御ステップが前記信号を前記ギャップ修正装置へ出力するタイミングにずれが発生しているか否かを判定する第１判定ステップと、を備え、前記第１判定ステップが前記タイミングにずれが発生していないと判定したとき、前記制御ステップは、制御ゲインを調節して前記圧延材の板厚を制御する。

本発明の第２局面に係る圧延機の板厚制御方法は、本発明の第１局面に係る圧延機の板厚制御装置を方法の観点から規定しており、本発明の第１局面に係る圧延機の板厚制御装置と同様の作用効果を有する。

本発明の第３局面に係る圧延機は、上記圧延機の板厚制御装置を備える圧延機である。

本発明の第３局面に係る圧延機は、本発明の第１局面に係る圧延機の板厚制御装置を圧延機の観点から規定しており、本発明の第１局面に係る圧延機の板厚制御装置と同様の作用効果を有する。

本発明によれば、圧延材が一対のロールによって形成されるギャップを通過する前に測定された圧延材の板厚を基にして、圧延材の長手方向において、圧延材の板厚を制御する場合に、板厚の精度をさらに改善することができる。

実施形態における圧延システムの構成を示すブロック図である。 板厚制御部の構成を示すブロック図である。 入側板厚の偏差データの一例を示すグラフである。 出側板厚の偏差データの一例を示すグラフである。 測定情報の一例を示すテーブルである。 入側板厚の偏差に関する波形データの一例を示すグラフである。 出側板厚の偏差に関する波形データの一例を示すグラフである。 入側板厚の偏差に関する波形データと出側板厚の偏差に関する波形データとの比較を説明する説明図である。 出側板厚の偏差に関する波形データと制御ゲインの変化との関係を示すグラフである。 実施形態における圧延システムの動作を説明するフローチャートである。 フィードフォワード板厚制御の原理を説明する説明図である。 圧延材の一部の平面および側面を示す模式図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。各図において、同一符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その構成について、既に説明している内容については、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し（例えば、ワークロール１０１）、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す（例えば、ワークロール１０１−１）。

図１１は、フィードフォワード板厚制御の原理を説明する説明図である。ワークロール１０１−１とワークロール１０１−２との間には、所定のギャップが設けられている。このギャップは、ロールギャップＲＧと称される。圧延材ＷＫは、ロールギャップＲＧに向けて矢印Ｄ１方向（図１１の紙面上から見て、左から右へ向かう方向）に送られ、ロールギャップＲＧを通過する際に、一対のワークロール１０１（一対のロールの一例）によって押圧されて薄く延ばされる。ロールギャップＲＧは、圧下装置１０３（ギャップ修正装置の一例）によって修正される。板厚制御部１０４（制御部の一例）は、ロールギャップＲＧの修正量を算出し、指令信号ＣＳを圧下装置１０３へ出力する。指令信号ＣＳは、ロールギャップＲＧの修正量を示す信号である。圧下装置１０３は、指令信号ＣＳに基づいてロールギャップＲＧを修正する。

ロールギャップＲＧ（ロールギャップ位置Ｐ０）より上流にある測定位置Ｐ１（第１位置の一例）には、厚み計１０２が配置されている。厚み計１０２は、測定位置Ｐ１を通過している圧延材ＷＫの板厚（圧延材ＷＫの厚み）を、所定の時間間隔（例えば、１ｍｓｅｃ間隔）で測定する。これにより、圧延材ＷＫの長手方向に沿って、圧延材ＷＫの板厚が測定される。

この測定について詳しく説明する。図１２は、圧延材ＷＫの一部の平面および側面を示す模式図である。図１２の上側が圧延材ＷＫの平面を示しており、下側が圧延材ＷＫの長手方向に沿った側面を示している。図１１および図１２を参照して、圧延材ＷＫは、矢印Ｄ１方向に送られており、厚み計１０２は、圧延材ＷＫの長手方向Ｄ３に沿って、圧延材ＷＫの板厚Ｔｈを逐次測定する。圧延材ＷＫの長手方向Ｄ３に沿って、多数の測定点ｐがある。測定点ｐは、厚み計１０２によって、圧延材ＷＫの板厚Ｔｈが測定された圧延材ＷＫ上の位置を示している。測定点ｐを図示する必要のために、測定点ｐを黒点で示しているが、実際には、このような黒点は圧延材ＷＫ上に存在しない。

フィードフォワード板厚制御は、ロールギャップＲＧより上流にある測定位置Ｐ１で測定された板厚Ｔｈの偏差を基にして、ロールギャップＲＧの修正量を算出する。フィードフォワード板厚制御は、例えば、下記式１を用いて、ロールギャップＲＧの修正量を算出する。

△Ｓ＝Ｃ×（ｍ／Ｍ）×ΔＨ・・・式１
ΔＳは、ロールギャップＲＧの修正量である。Ｃは、制御ゲインである。ｍは、圧延材ＷＫの塑性定数である。Ｍは、圧延機のミル定数である。ΔＨは、入側板厚の偏差である。入側板厚とは、ここでは、厚み計１０２で測定された圧延材ＷＫの板厚である。

ロールギャップＲＧの修正量は、各測定点ｐに対して算出される。例えば、連続する３つの測定点ｐを、ｍ−１番目の測定点ｐ、ｍ番目の測定点ｐ、ｍ＋１番目の測定点ｐとする。ｍ−１番目の測定点ｐに対する修正量、ｍ番目の測定点ｐに対する修正量、ｍ＋１番目の測定点ｐに対する修正量が、それぞれ算出される。

ある測定点ｐに対する修正量は、その測定点ｐの直前の測定点ｐが、ロールギャップＲＧを通過するときのロールギャップＲＧの大きさを基準とする。例えば、ｍ番目の測定点ｐに対する修正量は、ｍ−１番目の測定点ｐがロールギャップＲＧを通過するときのロールギャップＲＧの大きさを基準とする。従って、ｍ番目の測定点ｐがロールギャップＲＧを通過するときのロールギャップＲＧの大きさは、ｍ−１番目の測定点ｐがロールギャップＲＧを通過するときのロールギャップＲＧの大きさに、ｍ番目の測定点ｐに対する修正量に基づくロールギャップＲＧの大きさを加えた値である。各測定点ｐに対して修正量が算出されるので、各測定点ｐに対してロールギャップＲＧの大きさが設定されることになる。

板厚制御部１０４が指令信号ＣＳを圧下装置１０３へ出力するタイミングにずれが発生しているとき、圧下装置１０３がロールギャップＲＧを修正するタイミングにずれが発生する。これにより、ある測定点ｐに対して設定されたロールギャップＲＧの大きさでない状態で、その測定点ｐがロールギャップＲＧを通過して圧延されることが発生する。例えば、ｍ番目の測定点ｐがロールギャップＲＧを通過するときのロールギャップＲＧの大きさが、ｍ−１番目の測定点ｐに対して設定された値であったり、ｍ＋１番目の測定点ｐに対して設定された値であったりすることが発生する。従って、板厚制御部１０４が指令信号ＣＳを圧下装置１０３へ出力するタイミングにずれが発生している場合、圧延材ＷＫの板厚Ｔｈの精度が低下する。

板厚Ｔｈの偏差が所定範囲内でない場合、板厚Ｔｈの精度を改善するために、制御ゲインが調節される。しかし、板厚制御部１０４が指令信号ＣＳを圧下装置１０３へ出力するタイミングにずれが発生している場合、制御ゲインの調節だけでは、板厚Ｔｈの精度の改善が十分でない可能性がある。このことは、圧延材ＷＫがロールギャップＲＧを通過する前に測定された圧延材ＷＫの板厚Ｔｈを基にして、ロールギャップＲＧを修正する板厚制御について言えることである。このような板厚制御として、フィードフォワード板厚制御以外に、例えば、マスフロー板厚制御がある。

以上に基づいて、本発明者は、実施形態を創作した。

図１は、実施形態における圧延システム１００の構成を示すブロック図である。圧延システム１００は、冷間圧延のシステムであるが、これに限定されることはなく、熱間圧延のシステムでもよい。圧延機として、タンデム型とリバース型とがある。タンデム型は、タンデムに配置された複数の圧延機で順番に圧延材を圧延する。リバース型は、２つのリールによって圧延材を１回以上往復させて、１台の圧延機で圧延材を圧延する。実施形態では、リバース型を例にして説明する。

実施形態における圧延システム１００は、圧延対象である圧延材ＷＫを自動的に所定の目標の厚み（板厚）となるように圧延するシステムであり、例えば、図１に示すように、圧延機１と、第１速度計４と、第１厚み計５と、第２速度計６と、第２厚み計７と、第１デフレクタロール８と、第２デフレクタロール９とを備え、例えば第１リールＲ１および第２リールＲ２に巻回された帯状の圧延材ＷＫを、第１リールＲ１および第２リールＲ２間に配設された圧延機１によって圧延する。この圧延システム１００によって製造される圧延製品の板厚は、任意であって良いが、近年の薄物化に鑑み、好適には、例えば数百ミクロンメートル以下である。

圧延機１は、一対のワークロール１１（一対のロールの一例）と、一対のバックアップロール１２と、圧下装置１３（ギャップ修正装置の一例）と、板厚制御装置２と、を備える。

ワークロール１１−１は、圧延材ＷＫを上側から押圧する。ワークロール１１−２は、圧延材ＷＫを下側から押圧する。ワークロール１１−１とワークロール１１−２との間には、ロールギャップＲＧが形成されている。圧延材ＷＫは、ロールギャップＲＧに向けて、矢印Ｄ１方向（図１の紙面上から見て、左から右へ向かう方向）、または、矢印Ｄ１方向と逆方向である矢印Ｄ２方向に送られ、ロールギャップＲＧを通過する際に、一対のワークロール１１によって押圧されて薄く延ばされる。このように、圧延材ＷＫは、ロールギャップＲＧの位置であるロールギャップ位置Ｐ０で圧延される。

バックアップロール１２−１は、ワークロール１１−１の弾性変形等を抑制するために、ワークロール１１−１を支持する。バックアップロール１２−２は、ワークロール１１−２の弾性変形等を抑制するために、ワークロール１１−２を支持する。なお、図１に示す例では、１つのワークロール１１は、１つのバックアップロール１２によって支持されるが、複数のバックアップロール１２によって支持されても良い。すなわち、圧延機１は、縦型ミルやクラスタ型ミル等の複数段型圧延機であっても良い。

圧下装置１３（ギャップ修正装置の一例）は、板厚制御装置２の制御に従って、一対のワークロール１１のうちの一方を他方に対して近接移動または離間移動することによって、ロールギャップＲＧを修正しながら、一対のワークロール１１を圧下する装置である。圧下装置１３は、板厚制御装置２が出力する指令信号ＣＳ（ロールギャップＲＧの修正量を示す信号の一例）に基づいて、ロールギャップＲＧを修正する。圧下装置１３は、実施形態では、高応答性の観点から、例えば、油圧圧下装置である。

第１デフレクタロール８は、圧延機１と第１リールＲ１との間に配置されており、所定の軸回りに回転可能な円柱状の部材である。第２デフレクタロール９は、圧延機１と第２リールＲ２との間に配置されており、所定の軸回りに回転可能な円柱状の部材である。

圧延材ＷＫが矢印Ｄ１方向に送られている場合、第１リールＲ１、第２リールＲ２、第１デフレクタロール８および第２デフレクタロール９は、以下のように機能する。第１リールＲ１は、入側リールとなり、巻回された圧延材ＷＫを圧延機１へ供給する。第１デフレクタロール８は、第１リールＲ１から引き出された圧延材ＷＫの方向を水平方向に変更する。第２デフレクタロール９は、圧延機１から送られてきた水平方向の圧延材ＷＫを第２リールＲ２の方向に変更する。第２リールＲ２は、出側リールとなり、圧延機１で圧延された圧延材ＷＫを巻き取って収容する。

圧延材ＷＫが矢印Ｄ２方向に送られている場合、第１リールＲ１、第２リールＲ２、第１デフレクタロール８および第２デフレクタロール９は、以下のように機能する。第２リールＲ２は、入側リールとなり、巻回された圧延材ＷＫを圧延機１へ供給する。第２デフレクタロール９は、第２リールＲ２から引き出された圧延材ＷＫの方向を水平方向に変更する。第１デフレクタロール８は、圧延機１から送られてきた水平方向の圧延材ＷＫを第１リールＲ１の方向に変更する。第１リールＲ１は、出側リールとなり、圧延機１で圧延された圧延材ＷＫを巻き取って収容する。

第１速度計４は、圧延機１と第１デフレクタロール８と間における圧延材ＷＫの移動速度を測定する装置である。第１速度計４は、その測定した圧延材ＷＫの移動速度を示す速度情報ＶＩを後述する板厚制御部２１および偏差データ生成部２２へ出力する。第１速度計４は、実施形態では、例えば、第１デフレクタロール８の回転速度を測定するパルスジェネレータである。

第２速度計６は、圧延機１と第２デフレクタロール９と間における圧延材ＷＫの移動速度を測定する装置である。第２速度計６は、その測定した圧延材ＷＫの移動速度を示す速度情報ＶＩを板厚制御部２１および偏差データ生成部２２へ出力する。第２速度計６は、実施形態では、例えば、第２デフレクタロール９の回転速度を測定するパルスジェネレータである。

なお、第１速度計４および第２速度計６は、それぞれ、パルスジェネレータに限定されるものではなく、他の速度計であっても良い。例えば、第１速度計４は、圧延機１と第１デフレクタロール８と間に配設されたレーザドップラ速度計等であっても良く、第２速度計６は、圧延機１と第２デフレクタロール９と間に配設されたレーザドップラ速度計等であっても良い。

第１厚み計５は、圧延機１と第１デフレクタロール８との間における圧延材ＷＫの板厚を測定する。第１厚み計５は、その測定した圧延材ＷＫの板厚を示す厚み情報ＴＩを板厚制御部２１および偏差データ生成部２２へ出力する。第１厚み計５は、実施形態では、例えば、圧延機１と第１デフレクタロール８と間に配置されたＸ線透過型厚み計である。

第２厚み計７は、圧延機１と第２デフレクタロール９との間における圧延材ＷＫの板厚を測定する。第２厚み計７は、その測定した圧延材ＷＫの板厚を示す厚み情報ＴＩを板厚制御部２１および偏差データ生成部２２へ出力する。第２厚み計７は、実施形態では、例えば、圧延機１と第２デフレクタロール９と間に配設されたＸ線透過型厚み計である。

第１厚み計５および第２厚み計７は、それぞれ、Ｘ線透過型厚み計に限定されるものではなく、他の厚み計であっても良い。例えば、第１厚み計５および第２厚み計７は、それぞれ、レーザ型厚み計や接触式厚み計等であっても良い。

板厚制御装置２は、圧延材ＷＫの板厚制御を実行する。板厚制御装置２は、ハードウェア（ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等）、及び、ソフトウェア等によって実現されるマイクロコンピュータである。

板厚制御装置２は、機能ブロックとして、板厚制御部２１と、偏差データ生成部２２と、波形データ生成部２３と、タイミングずれ判定部２４と、偏差監視部２５と、を備える。

圧延材ＷＫが矢印Ｄ１方向に送られている場合（すなわち、第１リールＲ１から圧延材ＷＫが圧延機１に送られ、圧延機１で圧延された圧延材ＷＫが第２リールＲ２で巻き取られている）、第１速度計４が測定した圧延材ＷＫの速度が入側板速度であり、第１厚み計５が測定した圧延材ＷＫの板厚が入側板厚であり、第２速度計６が測定した圧延材ＷＫの速度が出側板速度であり、第２厚み計７が測定した圧延材ＷＫの板厚が出側板厚である。

圧延材ＷＫが矢印Ｄ２方向に送られている場合（すなわち、第２リールＲ２から圧延材ＷＫが圧延機１に送られ、圧延機１で圧延された圧延材ＷＫが第１リールＲ１で巻き取られている）、第１速度計４が測定した圧延材ＷＫの速度が出側板速度であり、第１厚み計５が測定した圧延材ＷＫの板厚が出側板厚であり、第２速度計６が測定した圧延材ＷＫの速度が入側板速度であり、第２厚み計７が測定した圧延材ＷＫの板厚が入側板厚である。

板厚制御部２１（制御部の一例）は、フィードフォワード板厚制御を実行する。フィードフォワード板厚制御は、入側板厚を測定し、入側板厚の偏差を基にして、ロールギャップＲＧを修正することにより、圧延材ＷＫの長手方向において、圧延材ＷＫの板厚を制御する。

図２は、板厚制御部２１の構成を示すブロック図である。板厚制御部２１は、偏差演算部２１１と、トラッキングレジスタ２１２と、修正量演算部２１３と、指令信号生成部２１４と、を備える。圧延材ＷＫは、矢印Ｄ１方向に送られているとする。

第１厚み計５は、測定位置Ｐ１を通過している圧延材ＷＫの板厚（入側板厚）を、所定の時間間隔（例えば、１ｍｓｅｃ間隔）で測定し、測定した板厚を示す厚み情報ＴＩを出力する。

板厚制御部２１に、第１厚み計５が出力した厚み情報ＴＩが入力される。偏差演算部２１１は、圧延材ＷＫの板厚の目標値を予め記憶しており、以下の式２を用いて、圧延材ＷＫの長手方向に沿って並ぶ測定点ｐの入側板厚の偏差を算出する。図２には、測定点ｐのうち、ｍ−１番目の測定点ｐ、ｍ番目の測定点ｐ、ｍ＋１番目の測定点ｐ、ｍ＋ｎ−ｋ番目の測定点ｐが示されている。

ΔＨ＝Ｈ−目標値・・・式２
ΔＨは、入側板厚の偏差である。Ｈは、第１厚み計５が出力した厚み情報ＴＩが示す板厚である（入側板厚）。なお、圧延材ＷＫが図１に示す矢印Ｄ２方向に送られている場合、Ｈは、第２厚み計７が出力した厚み情報ＴＩが示す板厚である。

トラッキングレジスタ２１２は、偏差演算部２１１が算出した入側板厚の偏差を記憶する。トラッキングレジスタ２１２は、第１厚み計５が、ある測定点ｐの入側板厚を測定したとき、その測定点ｐの入側板厚の偏差を、その測定点ｐがロールギャップＲＧに到達するまで記憶する。例えば、トラッキングレジスタ２１２は、第１厚み計５が、ｍ番目の測定点ｐの入側板厚を測定したとき、ｍ番目の測定点ｐの入側板厚の偏差を、ｍ番目の測定点ｐがロールギャップＲＧに到達するまで記憶する。

修正量演算部２１３は、上述した式１を用いて、ロールギャップＲＧの修正量ΔＳを演算する。

指令信号生成部２１４は、指令信号ＣＳを生成する。指令信号ＣＳは、修正量演算部２１３が演算した修正量ΔＳを示す信号である。板厚制御部２１は、指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力する。

以上説明したように、板厚制御部２１は、ロールギャップＲＧより上流にある測定位置Ｐ１（第１位置の一例）で測定された圧延材ＷＫの板厚を基にして、修正量ΔＳを算出し、修正量ΔＳを示す信号を圧下装置１３へ出力する。

ある測定点ｐが、ロールギャップＲＧ（言い換えれば、ロールギャップ位置Ｐ０）に到達したときに、板厚制御部２１が、その測定点ｐに対する修正量ΔＳを示す指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力しても遅い。なぜならば、圧下装置１３に指令信号ＣＳが入力されてから圧下装置１３がロールギャップＲＧを修正するまでに所定時間を要するからである。この所定時間を遅れ時間とする。板厚制御部２１は、遅れ時間を考慮して、指令信号ＣＳを出力する。以下詳しく説明する。

ｎ＝Ｌ１÷Ｌｓ・・・式３
Ｌ１は、ロールギャップＲＧから測定位置Ｐ１までの距離である。Ｌｓは、圧延材ＷＫのサンプリング長さである。Ｌｓは、言い換えれば、隣り合う測定点ｐの距離である。なお、圧延材ＷＫが図１に示す矢印Ｄ２方向に送られている場合、Ｌ１の替わりにＬ２が用いられる。Ｌ２は、ロールギャップＲＧから測定位置Ｐ２までの距離である。

ｎは、第１厚み計５が、ある測定点ｐの入側板厚を測定してから、その測定点ｐが、ロールギャップＲＧに到達するまでに、板厚制御部２１が実行するサンプリング回数である。これは、第１厚み計５が、その測定点ｐの入側板厚を測定してから、その測定点ｐがロールギャップＲＧに到達するまでに、第１厚み計５が入側板厚をｎ回測定することを意味する（ｎ個の測定点ｐの入側板厚が測定される）。

従って、ある測定点ｐがロールギャップＲＧに到達したとき、第１厚み計５は、その測定点ｐからｎ番目後の測定点ｐの入側板厚を測定することになる。例えば、ｍ番目の測定点ｐがロールギャップＲＧに到達したとき、第１厚み計５は、ｍ＋ｎ番目の測定点ｐ（不図示）の入側板厚を測定する。なお、圧延材ＷＫが図１に矢印Ｄ２方向に送られている場合、ｎは、第２厚み計７が、ある測定点ｐの入側板厚を測定してから、その測定点ｐが、ロールギャップＲＧに到達するまでに、板厚制御部２１が実行するサンプリング回数である。

ｋ＝（Ｖ×Ｔ）÷Ｌｓ・・・式４
Ｔは、上述した遅れ時間である。Ｖは、第１速度計４が出力した速度情報ＶＩが示す圧延材ＷＫの移動速度である（入側板速度）。ｋは、遅れ時間中に板厚制御部２１が実行するサンプリング回数である。なお、圧延材ＷＫが図１に示す矢印Ｄ２方向に送られている場合、Ｖは、第２速度計６が出力した速度情報ＶＩが示す圧延材ＷＫの移動速度である。

板厚制御部２１は、ｋを考慮して、指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングを決定する。例えば、板厚制御部２１は、ｍ番目の測定点ｐに対する修正量ΔＳを示す指令信号ＣＳを出力するタイミングを、第１厚み計５が、ｍ＋ｎ番目の測定点ｐ（不図示）の入側板厚を測定するときでなく、第１厚み計５が、ｍ＋ｎ−ｋ番目の測定点ｐの入側板厚を測定するときとする。これにより、圧下装置１３は、ｍ番目の測定点ｐがロールギャップＲＧに到達したときに、ロールギャップＲＧを、ｍ番目の測定点ｐに対して設定された値にすることができる。

板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングにずれが発生すると、圧下装置１３がロールギャップＲＧを修正するタイミングにずれが発生する。これにより、板厚の精度が低下する。

板厚制御部２１は、指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングを修正することができる。板厚制御部２１は、指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングを早くしたい場合、ｎ−ｋの値を小さく設定する。板厚制御部２１は、指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングを遅くしたい場合、ｎ−ｋの値を大きく設定する。

図１を参照して、偏差データ生成部２２（第１生成部の一例、第３生成部の一例）は、入側板厚の偏差データＤＤ１および出側板厚の偏差データＤＤ２を生成する。入側板厚の偏差データＤＤ１（第１データの一例）は、圧延材ＷＫの長手方向に沿って測定された圧延材ＷＫの入側板厚の偏差と、圧延材ＷＫの長手方向の位置との関係を示すデータである。出側板厚の偏差データＤＤ２（第３データの一例）は、圧延材ＷＫの長手方向に沿って測定された圧延材ＷＫの出側板厚の偏差と、圧延材ＷＫの長手方向の位置との関係を示すデータである。

圧延材ＷＫが矢印Ｄ１方向に送られている場合、偏差データ生成部２２は、ロールギャップＲＧより上流にある測定位置Ｐ１（第１位置）で測定された圧延材ＷＫの板厚の偏差（入側板厚の偏差）を用いて、入側板厚の偏差データＤＤ１を生成し、ロールギャップＲＧより下流にある測定位置Ｐ２（第２位置）で測定された圧延材ＷＫの板厚の偏差（出側板厚の偏差）を用いて、出側板厚の偏差データＤＤ２を生成する。

圧延材ＷＫが矢印Ｄ２方向に送られている場合、偏差データ生成部２２は、ロールギャップＲＧより上流にある測定位置Ｐ２（第１位置）で測定された圧延材ＷＫの板厚の偏差（入側板厚の偏差）を用いて、入側板厚の偏差データＤＤ１を生成し、ロールギャップＲＧより下流にある測定位置Ｐ１（第２位置）で測定された圧延材ＷＫの板厚の偏差（出側板厚の偏差）を用いて、出側板厚の偏差データＤＤ２を生成する。

図３は、入側板厚の偏差データＤＤ１の一例を示すグラフであり、グラフの縦軸は、入側板厚の偏差を示し、グラフの横軸は、圧延材ＷＫの長手方向の位置（各測定点ｐの位置）を示す。入側板厚の偏差データＤＤ１は、各測定点ｐの入側板厚の偏差を順番に並べたデータである。

図４は、出側板厚の偏差データＤＤ２の一例を示すグラフであり、グラフの縦軸は、出側板厚の偏差を示し、グラフの横軸は、圧延材ＷＫの長手方向の位置（各測定点ｐの位置）を示す。出側板厚の偏差データＤＤ２は、各測定点ｐの出側板厚の偏差を順番に並べたデータである。

図１を参照して、圧延材ＷＫが矢印Ｄ１方向に送られている場合を例にして、偏差データ生成部２２について詳しく説明する。偏差データ生成部２２には、第１厚み計５が出力した厚み情報ＴＩが入力される。偏差データ生成部２２は、圧延材ＷＫの板厚の目標値を予め記憶しており、上記式２を用いて、各測定点ｐの入側板厚の偏差を算出する。偏差データ生成部２２には、第２厚み計７が出力した厚み情報ＴＩが入力される。偏差データ生成部２２は、以下の式５を用いて、各測定点ｐの出側板厚の偏差を算出する。

Δｈ＝ｈ−目標値・・・式５
Δｈは、出側板厚の偏差である。ｈは、第２厚み計７が出力した厚み情報ＴＩが示す板厚である（出側板厚）。

入側板厚の偏差データＤＤ１と出側板厚の偏差データＤＤ２とにおいて、各測定点ｐは、次のようにして特定される。図２を参照して、測定位置Ｐ１において、例えば、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・で、入側板厚が測定された圧延材ＷＫの測定点ｐを、ｍ−１番目の測定点ｐ、ｍ番目の測定点ｐ、ｍ＋１番目の測定点ｐ、・・・とする。ｍ−１番目の測定点ｐが測定位置Ｐ１から測定位置Ｐ２に到達するのに要する時間は、測定位置Ｐ１からロールギャップＲＧまでの距離（距離Ｌ１）と、第１速度計４が測定した圧延材ＷＫの移動速度と、ロールギャップＲＧから測定位置Ｐ２までの距離（距離Ｌ２）と、第２速度計６が測定した圧延材ＷＫの移動速度とから特定できる（他の測定点ｐについても同様）。第１速度計４が出力した速度情報ＶＩ、および、第２速度計６が出力した速度情報ＶＩが、図１に示す偏差データ生成部２２に入力されるのは、偏差データ生成部２２がそれらの移動速度を取得するためである。

従って、測定位置Ｐ２において、偏差データ生成部２２が、ｍ−１番目の測定点ｐ、ｍ番目の測定点ｐ、ｍ＋１番目の測定点ｐ、・・・を特定し、第２厚み計７を用いて、これらの測定点ｐの出側板厚を測定することができる。

偏差データ生成部２２は、各測定点ｐ、入側板厚の偏差、および、出側板厚の偏差を含む測定情報を生成し、記憶する。図５は、測定情報の一例を示すテーブルである。測定情報は、入側に関する測定情報と出側に関する測定情報とにより構成される。入側に関する測定情報は、測定時刻、測定点ｐの位置、および、入側板厚の偏差により構成される。出側に関する測定情報は、測定時刻、測定点ｐの位置、および、出側板厚の偏差により構成される。例えば、ｍ番目の測定点ｐについて説明すると、偏差データ生成部２２は、時刻ｔ２で入側板厚が測定された圧延材ＷＫの測定点ｐを、ｍ番目の測定点ｐとする。ｍ番目の測定点ｐの入側板厚の偏差は、例えば、０．０７である。ｍ番目の測定点ｐの出側板厚が測定された時刻は、ｔ２＋Δｔである。ｍ番目の測定点ｐの出側板厚の偏差は、例えば、０．０４である。

偏差データ生成部２２は、測定点ｐの位置と入側板厚の偏差とを用いて、入側板厚の偏差データＤＤ１を生成し、測定点ｐの位置と出側板厚の偏差とを用いて、出側板厚の偏差データＤＤ２を生成する。

図１を参照して、波形データ生成部２３（第２生成部の一例）は、入側板厚の偏差データＤＤ１（第１データの一例）をフーリエ変換し、基本周波数の波形データを生成する。以下、この波形データを入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１と称する。波形データ生成部２３（第４生成部の一例）は、出側板厚の偏差データＤＤ２（第３データの一例）をフーリエ変換し、基本周波数の波形データを生成する。以下、この波形データを出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２と称する。図６は、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１の一例を示すグラフである。このグラフの縦軸、横軸は、それぞれ、図３に示すグラフの縦軸、横軸と同じである。図７は、出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２の一例を示すグラフである。このグラフの縦軸、横軸は、それぞれ、図４に示すグラフの縦軸、横軸と同じである。

入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１は、第２データの一例である。第２データは、入側板厚の偏差データＤＤ１を構成する偏差の周期的な変化を示すデータである。第２データは、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１に限らず、入側板厚の偏差データＤＤ１を構成する偏差の中央値を示すデータ（波形データ）でもよいし、入側板厚の偏差データＤＤ１を移動平均して得られたデータ（波形データ）でもよい。

出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２は、第４データの一例である。第４データは、出側板厚の偏差データＤＤ２を構成する偏差の周期的な変化を示すデータである。第４データは、出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２に限らず、出側板厚の偏差データＤＤ２を構成する偏差の中央値を示すデータ（波形データ）でもよいし、出側板厚の偏差データＤＤ２を移動平均して得られたデータ（波形データ）でもよい。

図１を参照して、タイミングずれ判定部２４（第１判定部の一例）は、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１と出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２とを比較して、板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングにずれが発生しているか否かを判定する。圧延材ＷＫが矢印Ｄ１方向に送られている場合を例にして、タイミングずれ判定部２４について説明する。

タイミングずれ判定部２４は、測定位置Ｐ２で圧延材ＷＫの板厚（出側板厚）の測定がされる毎に、今回板厚が測定された測定点ｐから所定個数前までの測定点ｐについて、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１と出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２とを比較する。例えば、タイミングずれ判定部２４は、測定位置Ｐ２でｍ番目の測定点ｐ（図２）の板厚が測定されたとき、ｍ番目の測定点ｐから所定個数前までの測定点ｐについて、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１と出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２とを比較する。

この比較ついて、以下詳しく説明する。図８は、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１と出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２との比較を説明する説明図である。図８には、５個のグラフ（入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１のグラフ、出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２−１〜ＷＤ−４のグラフ）が示されている。入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１のグラフの縦軸、横軸は、それぞれ、図３に示すグラフの縦軸、横軸と同じである。出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２−１〜ＷＤ−４のグラフの縦軸、横軸は、それぞれ、図４に示すグラフの縦軸、横軸と同じである。５個のグラフの横軸において、圧延材ＷＫの長手方向の同一位置は、揃えられている（すなわち、同じ測定点ｐの位置が揃えられている）。

出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２−１の波形は、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１の波形と位相差を有さない。これは、板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングが合っていることを意味する。波形データＷＤ２−１の波形の振幅は、しきい値ｔｈ（第２しきい値の一例）以下である。これは、板厚が目標値に近く、制御ゲインの調節が不要であることを意味する。

出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２−２の波形は、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１の波形と位相差を有さない。波形データＷＤ２−２の波形の振幅は、しきい値ｔｈを超えている。これは、板厚が目標値と離れており、制御ゲインの調節が必要であることを意味する。

制御ゲインの調節について説明する。図９は、出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２と制御ゲインの変化との関係を示すグラフである。グラフの縦軸、横軸は、それぞれ、図４に示すグラフの縦軸、横軸と同じである。制御ゲインが、例えば、０．５のとき、波形データＷＤ２−５が得られたとする。制御ゲインを０．６にすると、波形データＷＤ２−６が得られ、制御ゲインを０．７にすると、波形データＷＤ２−７が得られ、制御ゲインを０．８にすると、波形データＷＤ２−８が得られたとする。波形データＷＤ２−６は、波形データＷＤ２−５と比べて、波形の振幅が小さく、波形データＷＤ２−７は、波形データＷＤ２−６と比べて、波形の振幅が小さい。波形データＷＤ２−８は、波形データＷＤ２−５〜ＷＤ２−７と逆相である。以上から、板厚制御部２１が、制御ゲインを大きく設定すると、波形の振幅を小さくできるが、制御ゲインの設定が大きくなりすぎると、波形が逆相になる。

図８を参照して、出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２−３の波形は、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１の波形と逆相である（位相差が１８０度である）。これは、板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングは合っているが、制御ゲインが大きすぎることを意味する。出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２−３の波形は、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１の波形と比べて、振幅が大きい。従って、板厚制御部２１が、制御ゲインを小さく設定すれば、波形データＷＤ２−３の波形の振幅を小さくすることができる。

出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２−４の波形は、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１の波形と位相差ＰＤを有する。位相差ＰＤが予め定められた第１しきい値を超えている場合、板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングにずれが発生しているとする。

タイミングずれ判定部２４は、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１（第２データの一例）と出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２（第４データの一例）とにおいて、図８で説明したように、圧延材ＷＫの長手方向の同一位置について位置を揃えて、これらの波形を比較する。タイミングずれ判定部２４は、これらの波形の位相差ＰＤが第１しきい値を超えているとき、板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングにずれが発生していると判定し、位相差ＰＤが第１しきい値以下のとき、そのタイミングにずれが発生していないと判定する。

タイミングずれ判定部２４がそのタイミングにずれが発生していないと判定したとき、板厚制御部２１は、制御ゲインを調節して圧延材ＷＫの板厚を制御する。これは、出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２が、例えば、波形データＷＤ２−２の場合に該当する。

タイミングずれ判定部２４がそのタイミングにずれが発生していると判定したとき、板厚制御部２１は、そのタイミングを修正して圧延材ＷＫの板厚を制御する。これは、出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２が、例えば、波形データＷＤ２−４の場合に該当する。波形データＷＤ２−４の波形は、波形データＷＤ１の波形と比べて位相が遅れている。板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングを現在より早くすれば、位相差ＰＤをなくすことができる。位相差ＰＤをなくしても、波形データＷＤ２−４の波形がしきい値ｔｈ（第２しきい値の一例）を超えている場合、板厚制御部２１が、制御ゲインを大きく設定すれば、波形データＷＤ２−４の波形を、しきい値ｔｈ以下にすることができる。

図１を参照して、偏差監視部２５（第２判定部の一例）は、出側板厚の偏差データＤＤ２を監視し、出側板厚の偏差データＤＤ２が示す偏差が、図８に示すしきい値ｔｈ（第２しきい値の一例）を超えているか否かを判定する。このように、偏差監視部２５は、ロールギャップＲＧを通過した圧延材ＷＫの板厚の偏差が、第２しきい値を超えているか否かを判定する。

実施形態における圧延システム１００の動作について、圧延材ＷＫが矢印Ｄ１方向に送られている場合を例にして説明する。図１０は、その動作を説明するフローチャートである。図１および図１０を参照して、圧延材ＷＫは、第１リールＲ１から圧延機１に供給され、ロールギャップ位置Ｐ０で圧延されて、第２リールＲ２に巻き取られている。板厚制御部２１は、フィードフォワード板厚制御をしている。

第１速度計４、第１厚み計５は、それぞれ、圧延機１に送られる圧延材ＷＫの移動速度（入側板速度）、板厚（入側板厚）を所定の時間間隔で測定し、第２速度計６、第２厚み計７は、それぞれ、圧延機１から出てきた圧延材ＷＫの移動速度（出側板速度）、板厚（出側板厚）を上記時間間隔で測定する（ステップＳ１）。

板厚制御部２１は、第１速度計４が測定した圧延材ＷＫの移動速度（入側板速度）を示す速度情報ＶＩ、および、第１厚み計５が測定した圧延材ＷＫの板厚（入側板厚）を示す厚み情報ＴＩを受け付る。板厚制御部２１は、厚み情報ＴＩを基にして、ロールギャップＲＧの修正量ΔＳを算出する（ステップＳ２）。修正量ΔＳは、式１を用いて算出される。上述したように、板厚制御部２１は、式４に示すｋを考慮して、指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングを決定する。板厚制御部２１が受け付けた速度情報ＶＩは、ｋの算出に用いられる。

板厚制御部２１は、修正量ΔＳを示す指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力する。圧下装置１３は、その修正量ΔＳに従って、ロールギャップＲＧを修正する（ステップＳ３）。

偏差データ生成部２２は、ステップＳ１で測定された入側板厚および入側板速度を用いて、入側板厚の偏差データＤＤ１を生成し、ステップＳ１で測定された出側板厚および出側板速度を用いて、出側板厚の偏差データＤＤ２を生成する（ステップＳ４）。

波形データ生成部２３は、入側板厚の偏差データＤＤ１を用いて、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１を生成し、出側板厚の偏差データＤＤ２を用いて、出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２を生成 する（ステップＳ５）。

偏差監視部２５は、ステップＳ４で生成された出側板厚の偏差データＤＤ２を監視し、出側板厚の偏差が、予め定められたしきい値（以下、第２しきい値）を超えているか否かを判定する（ステップＳ６）。第２しきい値は、例えば、図８に示すしきい値ｔｈである。

偏差監視部２５が、出側板厚の偏差が第２しきい値以下と判定したとき（ステップＳ６でＮｏ）、板厚の精度の改善は不要である。圧延システム１００は、ステップＳ１の処理に戻る。

偏差監視部２５が、出側板厚の偏差が第２しきい値を超えていると判定したとき（ステップＳ６でＹｅｓ）、板厚の精度の改善が必要となる。そこで、まず、板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングについて、ずれがあるか否かが判定される。

詳しく説明すると、タイミングずれ判定部２４は、今回、出側板厚の偏差が第２しきい値を超えたと判定された測定点ｐから所定個数前までの測定点ｐについて、入側板厚の偏差に関する波形データＷＤ１と出側板厚の偏差に関する波形データＷＤ２とを比較する。タイミングずれ判定部２４は、これらの波形の位相差ＰＤ（図８）が予め定められたしきい値（以下、第１しきい値）を超えているか否かを判定する（ステップＳ７）。

タイミングずれ判定部２４は、位相差ＰＤが第１しきい値以下と判定したとき（ステップＳ７でＮｏ）、板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングにずれが発生していないと判定する（ステップＳ８）。そこで、板厚制御部２１は、板厚の精度を改善するために、制御ゲインを調節する（ステップＳ９）。そして、圧延システム１００は、ステップＳ１の処理に戻る。

タイミングずれ判定部２４は、位相差ＰＤが第１しきい値を超えている判定したとき（ステップＳ７でＹｅｓ）、板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングにずれが発生している判定する（ステップＳ１０）。そこで、板厚制御部２１は、板厚の精度を改善するために、板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングを修正する（ステップＳ１１）。そして、圧延システム１００は、ステップＳ１の処理に戻る。

なお、タイミングの修正後（ステップＳ１１）、タイミングずれ判定部２４が、再び、出側板厚の偏差が第２しきい値を超えていると判定する場合がある（ステップＳ６でＹｅｓ）。この場合、すでにタイミングが修正されているので、タイミングずれ判定部２４は、位相差ＰＤが第１しきい値以下と判定し（ステップＳ７でＮｏ）、タイミングにずれが発生していないと判定する（ステップＳ８）。板厚制御部２１は、板厚の精度を改善するために、制御ゲインを調節する（ステップＳ９）。すなわち、板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングにずれが発生しているとき（ステップＳ１０）、まず、板厚制御部２１は、そのタイミングを修正して圧延材の板厚を制御する（ステップＳ１１）。これでも、板厚の偏差が第２しきい値を超える場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、板厚制御部２１は、制御ゲインを調節して圧延材の板厚を制御する（ステップＳ９）。

実施形態の主な効果を説明する。図１を参照して、板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングにずれが発生している場合、圧下装置１３がロールギャップＲＧを修正するタイミングにずれが発生するので、圧延材ＷＫの板厚の精度が低下する。このような場合、板厚制御部２１が制御ゲインを調節するだけでは、板厚の精度の改善が十分でない可能性がある。そこで、まず、タイミングずれ判定部２４は、板厚制御部２１が指令信号ＣＳを圧下装置１３へ出力するタイミングにずれが発生しているか否かを判定する（図１０のステップＳ７）。タイミングずれ判定部２４がタイミングにずれが発生していないと判定したとき（ステップＳ７でＮｏ、ステップＳ８）、板厚制御部２１は、制御ゲインを調節して圧延材ＷＫの板厚を制御する（ステップＳ９）。従って、実施形態によれば、板厚の精度をさらに改善することができる。

実施形態について、フィードフォワード板厚制御を例にして説明したが、マスフロー板厚制御の実施形態でもよい。図１を参照して、マスフロー板厚制御について説明する。マスフロー板厚制御は、入側板速度、出側板速度および入側板厚に基づいて、出側板厚の推定値を求め、出側板厚の偏差がゼロとなるように、ロールギャップＲＧを修正する板厚制御方式である。

マスフロー板厚制御は、入側板巾Ｗ１に対する出側板巾Ｗ２の広がりが無視できる板厚、すなわち、Ｗ１＝Ｗ２が成り立つ板厚において好適に利用できる。マスフロー板厚制御は、一般に、式６を用いて制御をする。

△Ｓ＝Ｃ×｛（Ｍ＋ｍ）／Ｍ｝×｛Ｈ×（Ｖ１／Ｖ２）−ｈ０｝・・・式６
ΔＳは、ロールギャップＲＧの修正量である。Ｃは、制御ゲインである。Ｍは、圧延機１のミル定数である。ｍは、圧延材ＷＫの塑性定数である。Ｈは、入側板厚である。Ｖ１は、入側板速度である。Ｖ２は、出側板速度である。ｈ０は、出側板厚の設定値（目標値）である。

圧延材ＷＫが矢印Ｄ１方向に送られている場合、板厚制御部２１は、第１速度計４が出力した速度情報ＶＩ（入側板速度Ｖ１）、第１厚み計５が出力した厚み情報Ｔ１（入側板厚Ｈ）、および、第２速度計６が出力した速度情報ＶＩ（出側板速度Ｖ２）を基にして、ΔＳを算出する。

圧延材ＷＫが矢印Ｄ２方向に送られている場合、板厚制御部２１は、第１速度計４が出力した速度情報ＶＩ（出側板速度）、第２厚み計７が出力した厚み情報Ｔ１（入側板厚）、および、第２速度計６が出力した速度情報ＶＩ（入側板速度）を基にして、ΔＳを算出する。

１ 圧延機
４ 第１速度計
５ 第１厚み計
６ 第２速度計
７ 第２厚み計
８ 第１デフレクタロール
９ 第２デフレクタロール
１１−１，１１−２ ワークロール
１２−１，１２−２ バックアップロール
１００ 圧延システム
２１２ トラッキングレジスタ
ＣＳ 指令信号
ＤＤ１ 入側板厚の偏差データ
ＤＤ２ 出側板厚の偏差データ
Ｐ０ ロールギャップ位置
Ｐ１，Ｐ２ 測定位置
ＰＤ 位相差
ｐ 圧延材の板厚の測定点
Ｒ１ 第１リール
Ｒ２ 第２リール
ＲＧ ロールギャップ
Ｔｈ 圧延材の板厚
ＴＩ 圧延材の厚みを示す厚み情報
ＶＩ 圧延材の移動速度を示す速度情報
ＷＤ１ 入側板厚の偏差に関する波形データ
ＷＤ２ 出側板厚の偏差に関する波形データ
ＷＫ 圧延材

Claims (7)

1. ギャップを形成して配置され、圧延材が前記ギャップを通過するときに前記圧延材を押圧して圧延する一対のロールと、前記ギャップの修正量を示す信号に基づいて、前記一対のロールの少なくとも一方を移動させて前記ギャップを修正するギャップ修正装置と、を備える圧延機に適用され、前記圧延材の長手方向において前記圧延材の板厚を制御する板厚制御装置であって、
   前記ギャップより上流にある第１位置で測定された前記圧延材の板厚を基にして、前記修正量を算出し、前記信号を前記ギャップ修正装置へ出力する制御部と、
   前記制御部が前記信号を前記ギャップ修正装置へ出力するタイミングにずれが発生しているか否かを判定する第１判定部と、を備え、
   前記第１判定部が前記タイミングにずれが発生していないと判定したとき、前記制御部は、制御ゲインを調節して前記圧延材の板厚を制御する、圧延機の板厚制御装置。
2. 前記第１判定部が前記タイミングにずれが発生していると判定したとき、前記制御部は、前記タイミングを修正して前記圧延材の板厚を制御する、請求項１に記載の圧延機の板厚制御装置。
3. 前記第１位置で測定された前記圧延材の板厚の偏差を用いて、前記圧延材の長手方向に沿って測定された前記圧延材の板厚の偏差と前記圧延材の長手方向の位置との関係を示す第１データを生成する第１生成部と、
   前記第１データを基にして、前記圧延材の板厚の偏差の周期的な変化を示す第２データを生成する第２生成部と、
   前記ギャップより下流にある第２位置で測定された前記圧延材の板厚の偏差を用いて、前記圧延材の長手方向に沿って測定された前記圧延材の板厚の偏差と前記圧延材の長手方向の位置との関係を示す第３データを生成する第３生成部と、
   前記第３データを基にして、前記圧延材の板厚の偏差の周期的な変化を示す第４データを生成する第４生成部と、をさらに備え、
   前記第１判定部は、前記第２データと前記第４データとにおいて、前記圧延材の長手方向の同一位置について位置を揃えて、前記第２データの波形と前記第４データの波形とを比較し、前記第２データの波形と前記第４データの波形との位相差が第１しきい値を超えているとき、前記タイミングにずれが発生していると判定し、前記位相差が前記第１しきい値以下のとき、前記タイミングにずれが発生していないと判定する、請求項１又は２に記載の圧延機の板厚制御装置。
4. 前記ギャップを通過した前記圧延材の板厚の偏差が第２しきい値を超えているか否かを判定する第２判定部をさらに備え、
   前記第２判定部が前記圧延材の板厚の偏差が前記第２しきい値を超えていると判定したとき、前記第１判定部は、前記タイミングにずれが発生しているか否かを判定する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧延機の板厚制御装置。
5. 前記第１判定部が前記タイミングにずれが発生していると判定したことにより、前記制御部が前記タイミングを修正して前記圧延材の板厚を制御した後、前記第２判定部が前記ギャップを通過した前記圧延材の板厚の偏差が前記第２しきい値を超えていると判定したとき、前記制御部は、前記制御ゲインを調節して前記圧延材の板厚を制御する、請求項４に記載の圧延機の板厚制御装置。
6. ギャップを形成して配置され、圧延材が前記ギャップを通過するときに前記圧延材を押圧して圧延する一対のロールと、前記ギャップの修正量を示す信号に基づいて、前記一対のロールの少なくとも一方を移動させて前記ギャップを修正するギャップ修正装置と、を備える圧延機に適用され、前記圧延材の長手方向において前記圧延材の板厚を制御する板厚制御方法であって、
   前記ギャップより上流にある第１位置で測定された前記圧延材の板厚を基にして、前記修正量を算出し、前記信号を前記ギャップ修正装置へ出力する制御ステップと、
   前記制御ステップが前記信号を前記ギャップ修正装置へ出力するタイミングにずれが発生しているか否かを判定する第１判定ステップと、を備え、
   前記第１判定ステップが前記タイミングにずれが発生していないと判定したとき、前記制御ステップは、制御ゲインを調節して前記圧延材の板厚を制御する、圧延機の板厚制御方法。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧延機の板厚制御装置を備える圧延機。

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