JP2019209374A - 目標温度履歴作成装置、目標温度履歴作成方法およびプログラム - Google Patents

目標温度履歴作成装置、目標温度履歴作成方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】冷却装置や冷却制御に関する知識や熟練がない作業者であっても、圧延された鋼材の冷却時の目標温度履歴を容易に作成できるようにする。【解決手段】目標温度履歴作成装置２００は、ユーザによって入力される仕上げ出口温度、鋼材速度上下限値、冷却装置１６０の冷却能力の基準最大最小冷却設定に基づき、鋼材１５１の温度履歴として許容される時間と温度との範囲である温度履歴許容領域を求め、時間と温度を座標軸とするグラフの中に表示する温度履歴許容領域表示部２０ｄと、ユーザにより入力された点が前記温度履歴許容領域に含まれていた場合に限って、その入力された点を目標温度履歴経由点として受け付ける目標温度履歴経由点入力部２０eと、前記入力が受付けられた目標温度履歴経由点をつないで前記鋼材の目標温度履歴を作成する目標温度履歴作成部２０ｆと、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、熱間圧延ラインにおいて、圧延機の終端から巻取り機までの間における鋼材の冷却制御に用いる目標温度履歴を作成する目標温度履歴作成装置、目標温度履歴作成方法およびプログラムに関する。
鋼材の熱間圧延では圧延の後に鋼材を冷却する過程（以下、冷却過程という）で鋼材の材質が変化することが知られており、一定材質または所望材質の鋼材を製造するためには、その冷却過程を制御する必要がある。従来、この冷却過程の制御目標は、冷却開始温度（仕上げ出口温度）と冷却終了温度（巻取り温度）だけであったが、近年では、高品質の鋼材を製造することを目的に、冷却中の鋼材温度履歴Ｔ（ｔ）、またはその離散近似である｛（ｔ０，Ｔ０），（ｔ１，Ｔ１），…，（ｔＮ，ＴＮ）｝をも制御目標に加えられるようになった。
例えば、高強度と高加工性を合わせ持つＤＰ鋼（Dual Phase鋼鋼）の冷却過程では、第１急冷−徐冷−第２急冷の３段冷却が必要である。そのため、ＤＰ鋼の冷却過程の制御目標は、前記の仕上げ出口温度と巻取り温度とともに、第１急冷の終了温度および終了時間、徐冷の終了温度および終了時間も含まなければならない。
圧延機終端から巻取り機の間にある鋼材の冷却装置の冷却能力は、装置の構成によって制限されるため、制御目標を設定する際には冷却装置の冷却能力で達成可能な目標値を設定する必要がある。このため、制御目標の設定には、冷却装置の能力に関する熟知と冷却制御に関する熟練が必要である。
一般に熱間圧延では、圧延途中に鋼材の速度が加速と減速を繰り返す、いわゆる加速圧延が行われるため、同じ時間ｔに鋼材が通過する冷却装置内の距離が鋼材の速度に依存して変る。したがって、鋼材の速度が高速の時と低速の時で同じ温度履歴｛（ｔ０，Ｔ０），（ｔ１，Ｔ１），…，（ｔＮ，ＴＮ）｝を実現するためには、鋼材の速度毎に目標の温度履歴を実現する冷却装置内の冷却ノズルの開閉設定（以下、冷却設定）を求め、鋼材の速度変化に合わせて冷却設定を時々刻々変える必要がある。
温度履歴を制御目標とする冷却装置の設定技術として、特許文献１に開示された技術がある。特許文献１の技術は、鋼材の温度、水冷の冷却速度、空冷時間を含む多数の制御目標に対してそれぞれの優先順位と許容値（上限値、下限値）を付与し、その優先順位に従い、許容値を満たすように制御目標の修正計算を行う、というものである。したがって、特許文献１の技術によれば、この修正計算を行うことで、鋼材の全長にわたり達成可能な修正後の制御目標を得ることができるという。
また、特許文献２には、温度履歴を制御目標とする別の技術が開示されている。特許文献２の技術は、中間温度（徐冷中の鋼材温度）と中間温度保持時間（徐冷時間）の確保を制約条件としてプリセット制御を行い、運転中は板速、中間温度、巻取り温度の実測値を用いて偏差を補償するダイナミック制御を行う、というものである。したがって、特許文献２の技術によれば、以上のプリセット制御およびダイナミック制御を行うことで、中間温度保持時間を遵守しつつ、巻取り温度と中間温度を高精度で制御することができるという。
特開２００７−２６８５４０号公報 特開２００９−１４８８０９号公報
しかしながら、特許文献１，２に開示された技術には、次のような技術的な課題があると考えられる。
特許文献１に開示された技術では、制御目標毎に優先順位と許容値を付与することが必要となるが、優先順位と許容値の決め方は明らかにされていない。しかも、複数の制御目標に対して、優先順位と許容値の組み合わせは多数存在するため、優先順位と許容値を制御目標毎に付与することは、ユーザにとって極めて煩雑な作業となる。さらに、制御目標である鋼材の温度、水冷の冷却速度、空冷時間などは、製造する鋼材の化学組成や材質目標によって変る。制御目標を変えた場合には、優先順位または許容値を制御目標に合わせて、これらを調整することが望ましい。しかしながら、上記の如く優先順位と許容値の組み合わせが多数存在することから、制御目標を変える毎に、優先順位と許容値を調整することはさらに煩雑な作業となる。
特許文献２の技術では、巻取り温度と中間温度と中間温度保持時間の制御は可能であるが、急冷区間を含む全冷却区間で所望の温度履歴を得ることは考慮されていない。もし、急冷区間の目標温度履歴を人手作成する場合には、その作成者には、冷却装置や冷却制御についての詳しい知識や熟練が求められる。
そこで、本発明は、冷却装置や冷却制御に関する知識や熟練がない作業者であっても、冷却制御時の鋼材の目標温度履歴を容易に作成することが可能な目標温度履歴作成装置、目標温度履歴作成方法およびプログラムを提供することを目的とする。
本発明に係る目標温度履歴作成装置は、熱間圧延機から払い出される鋼材が冷却装置によって冷却されるときの目標温度履歴を作成する目標温度履歴作成装置であって、前記熱間圧延機から払い出されるときの前記鋼材の温度である仕上げ出口温度を入力する仕上げ出口温度入力手段と、前記鋼材の移動速度の上限値および下限値を入力する鋼材速度上下限値入力手段と、前記冷却装置の冷却能力を最小に設定する基準最小冷却設定および前記冷却装置の冷却能力を最大に設定する基準最大冷却設定を入力する基準最大最小冷却設定入力手段と、前記鋼材の移動速度を上限値または下限値とし前記冷却装置を前記基準最大冷却設定または前記基準最小冷却設定としたそれぞれの場合に得られる、前記仕上げ出口温度を初期値とする前記鋼材の温度履歴に基づいて前記鋼材の温度履歴許容領域を求め、前記求めた温度履歴許容領域を、時間と温度とを座標軸とするグラフの中に表示する温度履歴許容領域表示手段と、前記温度履歴許容領域が表示された前記グラフを介してユーザによって入力された点が前記温度履歴許容領域に含まれていた場合に限って、前記入力された点を目標温度履歴経由点として受け付ける目標温度履歴経由点入力手段と、前記目標温度履歴経由点入力手段により受け付けられた前記目標温度履歴経由点の座標値を用いて前記鋼材の目標温度履歴を作成する目標温度履歴作成手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、冷却装置や冷却制御に関する知識や熟練がない作業者であっても、冷却制御時の鋼材の目標温度履歴を容易に作成することが可能な目標温度履歴作成装置、目標温度履歴作成方法およびプログラムが提供される。
第１の実施形態に係る目標温度履歴作成装置の概略構成の例を熱間圧延設備および温度制御装置の概略構成の例とともに示した図。 第１の実施形態に係る目標温度履歴作成装置の表示装置に表示される目標温度履歴作成画面の例を示した図。 第１の実施形態に係る目標温度履歴作成装置の表示装置に表示される基準冷却設定入力画面の例を示した図。 目標温度履歴作成画面の目標温度履歴表示欄に表示される温度履歴許容領域の例を示した図。 図４に示された目標温度履歴表示欄において目標温度履歴経由点が設定された後の目標温度履歴表示欄の表示例を示した図。 目標温度履歴作成画面の目標温度履歴表示欄において複数の目標温度履歴経由点が続けて入力される様子の例を示した図。 ユーザによる目標温度履歴経由点設定終了後の目標温度履歴作成画面の目標温度履歴表示欄における表示の例を示した図。 目標温度履歴経由点の設定および目標温度履歴の作成が終了した時点での目標温度履歴作成画面の目標温度履歴表示欄における表示の例を示した図。 目標温度履歴作成装置から温度制御装置へ送信される目標温度履歴情報のデータ形式の例を示した図。 目標温度履歴作成装置の演算処理装置により実行される目標温度履歴作成プログラムのフローチャートの例を示した図。 特許文献１に開示された目標値決定手段の構成の例を示した図。 特許文献１に開示された目標値決定手段によって決定される冷却制御の制御目標情報の構成の例を示した図。 本発明の第２の実施形態に係る目標温度履歴作成装置の表示装置に表示される目標温度履歴作成画面の例を示した図。 図１３の目標温度履歴作成画面のより詳細な表示の例を示した図。 図１４の目標温度履歴作成画面の一部を拡大して示した図。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面において、共通する構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
≪第１の実施形態≫
図１は、本発明の第１の実施形態に係る目標温度履歴作成装置２００の概略構成の例を熱間圧延設備１５０および温度制御装置１００の概略構成の例とともに示した図である。
目標温度履歴作成装置２００は、熱間圧延設備１５０において熱間圧延機１５２での圧延が終了した鋼材１５１が巻取り機１５４で巻取られるまでの目標温度履歴を作成する。ここで、鋼材１５１の温度履歴とは、鋼材１５１が熱間圧延機１５２から払い出された後の経過時間ｔｉ（ｉ＝１，…，Ｎ）と、そのときの鋼材１５１の温度Ｔｉとを対応付けて構成したデータ｛（ｔ０，Ｔ０），（ｔ１，Ｔ１），…，（ｔＮ，ＴＮ）｝のことをいう。また、目標温度履歴とは、鋼材１５１の冷却装置１６０による冷却制御時に用いられる鋼材１５１の温度履歴の目標値のことをいう。
目標温度履歴作成装置２００で作成された目標温度履歴は、温度制御装置１００のプリセット制御部１１０に送信される。温度制御装置１００のプリセット制御部１１０は、受信した目標温度履歴を、冷却装置１６０の冷却ヘッダ１６３の開閉パターンに変換し、制御信号として熱間圧延設備１５０に出力する。
図１に示すように、目標温度履歴作成装置２００は、記録装置２０１、演算処理装置２０２、入出力装置２０３などを備えた一般的なコンピュータ、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーションによって構成される。なお、目標温度履歴作成装置２００は、温度制御装置１００や熱間圧延設備１５０の設置場所の近隣に配置される必要はなく、例えば、インターネットなどを介して遠隔の地に配置されてもよい。
ここで、記録装置２０１は、ハードディスク装置やＳＳＤ（Solid State Drive）など不揮発性の記憶装置で構成される。また、演算処理装置２０２は、演算回路、プログラム処理回路、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などにより構成される。また、入出力装置２０３は、キーボード、マウス、タッチパネル、タッチペンなどの入力装置や、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置（出力装置）により構成される。
このとき、演算処理装置２０２は、記録装置２０１に予め記憶されている所定のプログラムをＲＡＭにロードして実行する。これにより、目標温度履歴作成装置２００の様々な機能が実現される。すなわち、演算処理装置２０２が所定のプログラムを実行することにより、仕上げ出口温度入力部２０ａ、鋼材速度上下限値入力部２０ｂ、基準最大最小冷却設定入力部２０ｃ、温度履歴許容領域表示部２０ｄ、目標温度履歴経由点入力部２０ｅ、目標温度履歴作成部２０ｆ、目標温度履歴出力部２０ｇの各機能が実現される。なお、これらにより実現される機能の詳細については、図２以下の図面を参照して説明する。
さらに、図１を参照しつつ、熱間圧延設備１５０における冷却装置１６０の概略の構成について説明する。圧延が終了し、熱間圧延機１５２のミル１５３から払い出された温度８５０℃〜９００℃程度の鋼材１５１は、冷却装置１６０で冷却され、巻取り機１５４に巻取られる。冷却装置１６０は、鋼材１５１の上側から水冷する上部冷却装置１６１と鋼材１５１の下側から水冷する下部冷却装置１６２とを備えている。
ここで、上部冷却装置１６１および下部冷却装置１６２のそれぞれには、鋼材１５１の長手方向に沿って複数のバンク１６４が設けられている。そして、バンク１６４のそれぞれには、鋼材１５１の長手方向に沿って一定数の冷却ヘッダ１６３が設けられている。また、そのそれぞれの冷却ヘッダ１６３は、鋼材１５１の幅方向に取り付けられた多数のノズル（図示省略）を有している。なお、図１では、１つのバンク１６４には３つの冷却ヘッダ１６３しか描かれていないが、その数は３つに限定されない。
ところで、冷却ヘッダ１６３のノズルへの操作指令としては、ノズルの開閉だけでなく噴射する水量なども含むことができるが、本実施形態では、操作可能な指令は、ノズルの開閉だけであるとする。そして、上部冷却装置１６１および下部冷却装置１６２内における各冷却ヘッダ１６３に対するノズルの開閉指令のデータをヘッダパターンという。
熱間圧延設備１５０には、仕上げ出口温度計１７０、中間温度計１７１および巻取り温度計１７２が設けられている。仕上げ出口温度計１７０は、熱間圧延機１５２の出口近傍に設けられ、熱間圧延機１５２で圧延された直後の鋼材１５１の温度（仕上げ出口温度）を計測する。また、中間温度計１７１は、冷却装置１６０の中央部付近に設けられ、冷却途中の鋼材１５１の温度を計測する。また、巻取り温度計１７２は、巻取り機１５４の直前の位置に設けられ、巻取り機１５４で巻取られる直前の鋼材１５１の温度を計測する。
熱間圧延機１５２のミル１５３から払い出された鋼材１５１は、冷却装置１６０を通過するときに、冷却ヘッダ１６３から噴射される水によって冷却される（水冷動作）。また、冷却ヘッダ１６３から水が噴射されない場合でも、鋼材１５１は、周囲の空気によって冷却される（空冷動作）。
すなわち、冷却ヘッダ１６３に対する制御指令が“開”の場合には、水冷動作となり、鋼材１５１表面における熱流速は、例えば、次の式（１）で与えられる。

ｑＷ＝9.72×105×ω0.355×｛(2.5−1.15 logＴＷ)×Ｄ／(pl×pc)｝0.646 （１）
ただし、ω：水量密度（Ｌ／ｍ2／ｓ）
ＴＷ：水温（℃）
Ｄ：ノズル直径（ｍ）
pl：ライン方向のノズルピッチ（ｍ）
pc：ラインと直交方向のノズルピッチ（ｍ）
また、冷却ヘッダ１６３に対する制御指令が“閉”の場合には、空冷動作となり、鋼材１５１表面における熱流速は、例えば、次の式（２）で与えられる。

ｑｒ＝σ×ε［(273＋Ｔｓｕ) 4−(273＋Ｔａ) 4］ （２）
ただし、σ：ステファンボルツマン定数（Ｗ／ｍ2／Ｋ4）
ε：放射率
Ｔａ：空気温度（℃）
Ｔｓｕ：鋼材１５１の表面温度（℃）
また、鋼材１５１が薄い板状のものであるとすれば、鋼材１５１の厚み方向の熱移動を無視することができるため、鋼材１５１の温度は、次の式（３）のように変化する。

Ｔｎ＝Ｔｎ−１−(ｑｔ＋ｑｂ)×Δ／(ρ×Ｃ×Ｂ) （３）
ただし、Ｔｎ：現在の鋼材温度（℃）
Ｔｎ−１：時間Δ前の鋼材温度（℃）
ｑｔ：鋼材の上面からの熱流束（Ｗ／ｍ2）
ｑｂ：鋼材の下面からの熱流束（Ｗ／ｍ2）
ρ：鋼材の密度（ｋｇ／ｍ3）
Ｃ：鋼材の比熱（Ｊ／ｋｇ／Ｋ）
Ｂ：鋼材の厚み（ｍ）
一方、鋼材１５１の厚み方向の熱移動を考慮する必要がある場合には、鋼材１５１の温度は、良く知られた次の式（４）の熱伝熱方程式にしたがって変化する。

ｄＴ／ｄｔ＝｛λ／（ρ×Ｃ）｝(∂2Ｔ／∂ｔ2 ) （４）
ただし、λ：熱伝導率
Ｔ：鋼材１５１の内部温度
なお、以上の式（１）〜（４）にしたがって鋼材１５１の温度を計算する場合には、以上のほかにも、冷却装置１６０に依存して定められた冷却ヘッダ１６３のノズルの水量密度や、圧延対象の鋼材１５１に依存する比熱などの物性値などを用いる。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る目標温度履歴作成装置２００の表示装置に表示される目標温度履歴作成画面２１０の例を示した図である。目標温度履歴作成装置２００の演算処理装置２０２は、所定の目標温度履歴作成プログラムの実行を開始すると、まず、図２に示すような目標温度履歴作成画面２１０を表示装置（入出力装置２０３）に表示する。
このとき、目標温度履歴作成画面２１０には、仕上げ出口温度入力欄２１１、鋼材速度下限値入力欄２１２、鋼材速度上限値入力欄２１３、基準最小冷却設定開始ボタン２２０、基準最大冷却設定開始ボタン２２１、目標温度履歴保存ボタン２５１、目標温度履歴読出ボタン２５２、目標温度履歴送信ボタン２５３、目標温度履歴表示欄２６０などが表示される。ただし、初期段階では、目標温度履歴表示欄２６０は全く表示されないか、横軸が時間ｔ、縦軸が温度Ｔのグラフ枠とモード切替ボタン２６１のみが表示される。
ユーザは、目標温度履歴作成画面２１０に表示された仕上げ出口温度入力欄２１１、鋼材速度下限値入力欄２１２、鋼材速度上限値入力欄２１３を介して、制御対象である鋼材１５１の仕上げ出口温度ＦＤＴ、鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗ、および、鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔを入力する。
すなわち、演算処理装置２０２の仕上げ出口温度入力部２０ａは、仕上げ出口温度入力欄２１１を介してユーザによって入力される仕上げ出口温度ＦＤＴの値を取得する。また、鋼材速度上下限値入力部２０ｂは、鋼材速度下限値入力欄２１２、鋼材速度上限値入力欄２１３を介してユーザによって入力される鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗおよび鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔの値を取得する。
なお、図２では、仕上げ出口温度ＦＤＴの単位を摂氏温度（ｄｅｇＣ）とし、鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗおよび鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔの単位をｍ／ｓとしているが、これらの単位は、絶対温度（ｄｅｇＫ）、ｆｔ／ｓなどであってもよい。
基準最大最小冷却設定入力部２０ｃは、基準最小冷却設定開始ボタン２２０または基準最大冷却設定開始ボタン２２１がユーザによってクリックされたときに基準冷却設定入力画面２２２（図３参照）を表示する。さらに、基準最大最小冷却設定入力部２０ｃは、基準冷却設定入力画面２２２を介してユーザが設定する情報に基づき、冷却装置１６０の基準最大冷却設定または基準最大冷却設定の定義情報を作成する。なお、基準冷却設定入力画面２２２の詳細については、別途、図３を参照して説明する。
温度履歴許容領域表示部２０ｄは、目標温度履歴作成画面２１０の中に目標温度履歴表示欄２６０を表示するとともに、さらにその中に、横軸を時間ｔとし、縦軸を温度Ｔとするグラフ枠を表示する。ここで、時間ｔは、鋼材１５１の熱間圧延機１５２での圧延終了後の経過時間を表し、温度Ｔは、鋼材１５１の温度を表す。
さらに、温度履歴許容領域表示部２０ｄは、前記のグラフ枠内に温度履歴上限線、温度履歴下限線などで囲まれた温度履歴許容領域２６５（図４参照）を表示する。なお、温度履歴上限線、温度履歴下限線、温度履歴許容領域２６５などの詳細については、別途、図４などを用いて説明する。
目標温度履歴経由点入力部２０ｅは、温度履歴許容領域２６５の中にユーザが設定する目標温度履歴経由点（図５などでいうノードＮ１など）の位置情報を取得する。ここで、目標温度履歴経由点の位置情報とは、鋼材１５１の熱間圧延機１５２での圧延終了後の経過時間ｔと、鋼材１５１の温度Ｔとによって表される情報である。
また、目標温度履歴作成部２０ｆは、目標温度履歴経由点入力部２０ｅにより設定された目標温度履歴経由点まで、または、鋼材１５１が冷却装置１６０を通過し終える時点までの目標温度履歴を作成する。そして、その作成した目標温度履歴が表す温度履歴線を目標温度履歴表示欄２６０のグラフ枠内に表示する。なお、このとき、温度履歴許容領域２６５内に複数の目標温度履歴経由点が設定されていた場合には、目標温度履歴が表す温度履歴線は、その複数の目標温度履歴経由点を設定された順に全て経由するように作成される。
目標温度履歴出力部２０ｇは、目標温度履歴保存ボタン２５１、目標温度履歴読出ボタン２５２および目標温度履歴送信ボタン２５３のそれぞれがクリックされた場合に応じて以下の処理を行う。
すなわち、目標温度履歴保存ボタン２５１がクリックされた場合には、目標温度履歴出力部２０ｇは、取得済みの仕上げ出口温度ＦＤＴ、鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗ、鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔ、目標温度履歴経由点など作業途中の全ての情報を記録装置２０１に保存する。また、目標温度履歴読出ボタン２５２がクリックされた場合には、目標温度履歴出力部２０ｇは、記録装置２０１から、記録装置２０１に以前に保存された作業途中の情報を読み出す。また、目標温度履歴送信ボタン２５３がクリックされた場合には、目標温度履歴出力部２０ｇは、最終的な目標温度履歴が作成されたものとして、その作成された目標温度履歴を温度制御装置１００に送信し、さらに記録装置２０１にも保存する。
ここで、「情報を記録装置２０１に保存する」とは、演算処理装置２０２内の作業用のメモリ（ＲＡＭなど）に記憶されている情報を不揮発性の記録装置２０１（ハードディスク装置など）に記憶させることをいう。また、「記録装置２０１から情報を読み出す」とは、記録装置２０１に記憶されている情報を読み出して、演算処理装置２０２内の作業用のメモリに戻すことをいう。
なお、ここでは、目標温度履歴読出ボタン２５２がクリックされた場合には、以前に記録装置２０１に保存された作業途中の情報または最終的な目標温度履歴の中から１つを選択して読み出すことができるようにされている。すなわち、本実施形態では、ユーザが目標温度履歴作成の作業を途中で中断したとしても、そのときの作業途中の情報を記録装置２０１に保存することができる。したがって、ユーザは、その後にはいつでも保存した作業途中の情報を記録装置２０１から読み出すことができるので、過去に作成した目標温度履歴を、後日、同種の鋼材１５１の圧延時に再利用することができる。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る目標温度履歴作成装置２００の表示装置に表示される基準冷却設定入力画面２２２の例を示した図である。本実施形態における冷却装置１６０では、冷却装置１６０で可能な冷却能力の最大および最小を、基準最大冷却設定および基準最小冷却設定としてユーザが定義できるようにされている。図２の基準冷却設定入力画面２２２は、ユーザがその基準最大冷却設定および基準最小冷却設定の定義情報を作成するための画面である。
この場合、最も簡単には、冷却装置１６０の全ての冷却ヘッダ１６３を“開”にした冷却設定を基準最大冷却設定とし、全ての冷却ヘッダ１６３を“閉”にした冷却設定を基準最小冷却設定とすることができる。これに対し、本実施形態では、例えば、鋼材１５１の平坦度を向上させるなどの目的のために、“開”と“閉”の両方を含む基準最大冷却設定や基準最小冷却設定を作成することができるようにされている。
そのため、本実施形態では、図２の目標温度履歴作成画面２１０において、基準最小冷却設定開始ボタン２２０または基準最大冷却設定開始ボタン２２１がクリックされたときには、図３の基準冷却設定入力画面２２２が表示される。なお、この場合、基準最小冷却設定開始ボタン２２０がクリックされたときと、基準最大冷却設定開始ボタン２２１がクリックされたときとでは、基準冷却設定入力画面２２２における基準冷却設定モード表示欄２２３の欄内の表示が相違するだけである。
すなわち、基準最小冷却設定開始ボタン２２０がクリックされたときには、基準冷却設定モード表示欄２２３の欄内には、例えば“Minimum Cooling”と表示される。そして、ユーザは、このとき表示された基準冷却設定入力画面２２２を介して、冷却装置１６０の基準最小冷却設定の定義情報を作成することができる。また、基準最大冷却設定開始ボタン２２１がクリックされたときには、基準冷却設定モード表示欄２２３の欄内には、例えば“Maximum Cooling”と表示される。そして、ユーザは、このとき表示された基準冷却設定入力画面２２２を介して、冷却装置１６０の基準最大冷却設定の定義情報を作成することができる。以下、図３では、基準最大冷却設定開始ボタン２２１がクリックされたときに表示される基準冷却設定入力画面２２２を例に説明する。
図３に示すように、基準冷却設定入力画面２２２には、前記の基準冷却設定モード表示欄２２３に加え、強制使用／不使用入力欄２２４、上下開比入力欄２２５、開ヘッダ開始位置入力欄２２６、上部冷却ヘッダ開閉パターン表示欄２２７、下部冷却ヘッダ開閉パターン表示欄２２８、基準冷却設定完了ボタン２２９などが表示される。
ここで、基準冷却設定モード表示欄２２３は、前記の通り、当該基準冷却設定入力画面２２２が基準最小冷却設定を定義するモードで用いられているのか、基準最大冷却設定を定義するモードで用いられているのか示す情報を表示する表示欄である。図３の例では、基準最大冷却設定を定義するモードであることを示す“Maximum Cooling”が表示されている。
強制使用／不使用入力欄２２４は、基準冷却設定モード表示欄２２３に表示される基準最小冷却設定かまたは基準最大冷却設定かのモードに関係なく、各バンク１６４の冷却ヘッダ１６３を強制的に“開”または“閉”にする指令の入力受付欄である。なお、図３の例では、それぞれのバンク１６４は、８つの冷却ヘッダ１６３で構成されているものとしている。そして、“１”が入力された“Ｂａｎｋ１”の冷却ヘッダ１６３は、全て“開”にされ、また、“０”が入力された“ＢａｎｋＮ”の冷却ヘッダ１６３は、全て“閉”にされるものとしている。また、“１”も“０”も入力されていない例えば“Ｂａｎｋ２”については、基準最小冷却設定のときには、その冷却ヘッダ１６３は全て“閉”にされ、基準最大冷却設定のときには、その冷却ヘッダ１６３は全て“開”にされるものとしている。なお、ここで、冷却ヘッダ１６３の“開”は“１”で表され、冷却ヘッダ１６３の“閉”は“０”で表されている。
上下開比入力欄２２５は、“開”にする上部ヘッダの数と“開”にする上部ヘッダの数との比を入力するための入力受付欄である。ここで、上部ヘッダは、上部冷却装置１６１の冷却ヘッダ１６３を意味し、下部ヘッダは、下部冷却装置１６２の冷却ヘッダ１６３を意味する。したがって、上下開比入力欄２２５が“１”の“Ｂａｎｋ１”については、同数の上部冷却ヘッダと下部冷却ヘッダとが“開”にされる。また、上下開比入力欄２２５が“０．５”の“Ｂａｎｋ２”については、２つの下部冷却ヘッダの“開”に対して１つの割合で上部冷却ヘッダが“開”にされる。また、上下開比入力欄２２５が“２”の“Ｂａｎｋ３”については、１つの下部冷却ヘッダの“開”に対して２つの割合で上部冷却ヘッダが“開”にされる。
開ヘッダ開始位置入力欄２２６は、上下開比入力欄２２５の入力値が“１”でないバンク１６４において、上部冷却ヘッダと下部冷却ヘッダのうち、“開”と“閉”をともに有する側で最初の“開”となる冷却ヘッダ１６３の位置を入力する入力受付欄である。図３の例では、“Ｂａｎｋ２”の開ヘッダ開始位置入力欄２２６は“１”であるので、上部冷却装置１６１の“Ｂａｎｋ２”の冷却ヘッダ１６３は、“開”“閉”“開”“閉”……の順に設定される。また、“Ｂａｎｋ３”の開ヘッダ開始位置入力欄２２６は“２”であるので、下部冷却装置１６２の“Ｂａｎｋ３”の冷却ヘッダ１６３は、“閉”“開”“閉”“開”……の順に設定される。
以上の各入力欄を介してユーザ所望のデータが設定されると、その設定されたデータに基づき上部冷却ヘッダおよび下部冷却ヘッダの開閉パターンが作成される。そして、その作成された上部冷却ヘッダおよび下部冷却ヘッダの開閉パターンは、それぞれ上部冷却ヘッダ開閉パターン表示欄２２７および下部冷却ヘッダ開閉パターン表示欄２２８に表示される。なお、以上のようにして作成され、表示された上部冷却ヘッダおよび下部冷却ヘッダの開閉パターンは、そのときの基準冷却設定モード表示欄２２３の表示に応じて、基準最小冷却設定の定義情報または基準最大冷却設定の定義情報と呼ばれる。
図４は、目標温度履歴作成画面２１０の目標温度履歴表示欄２６０に表示される温度履歴許容領域２６５の例を示した図である。図４に示すように、目標温度履歴表示欄２６０には、温度履歴許容領域２６５を定めるために必要な６つのガイドラインＧＬ１１，ＧＬ１２，ＧＬ１３，ＧＬ２１，ＧＬ２２，ＧＬ２３が表示される。
ガイドラインＧＬ１１は、鋼材１５１の移動速度が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗであるとき、仕上げ出口温度計１７０の位置を通過した鋼材１５１が冷却ヘッダ１６３の中で仕上げ出口温度計１７０に最も近い冷却ヘッダ１６３（冷却装置１６０の入口）に到達する時間を表す。ここで、鋼材１５１が冷却装置１６０の中に入る時間は、鋼材１５１の移動速度が速いとき早くなり、鋼材１５１の移動速度が遅いとき遅くなる。したがって、鋼材１５１の速度が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗと鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔとの間でどのように変化したとしても、鋼材１５１は、遅くともガイドラインＧＬ１１の時間より前には冷却装置１６０に到達することになる。
また、ガイドラインＧＬ２１は、鋼材１５１の移動速度が鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔであるとき、鋼材１５１が冷却装置１６０の冷却ヘッダ１６３の中で巻取り温度計１７２に最も近い冷却ヘッダ１６３（冷却装置１６０の出口）を通過する時間を表す。したがって、鋼材１５１の速度が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗと鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔの間でどのように変化したとしても、鋼材１５１は、ガイドラインＧＬ１１の時間よりも後に冷却装置１６０の外に出ることになる。
すなわち、鋼材１５１の移動速度が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗと鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔの間でどのように変化したとしても、ガイドラインＧＬ１１からガイドラインＧＬ２１までの時間内には、鋼材１５１は必ず冷却装置１６０の中にあることになる。したがって、鋼材１５１が冷却装置１６０の中にあるときには、冷却装置１６０における冷却ヘッダ１６３の設定によって、適宜、鋼材１５１の温度を制御することができる。
また、ガイドラインＧＬ１２は、鋼材１５１が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗで移動し、かつ、冷却装置１６０が基準最小冷却設定（図３など参照）で動作した場合に得られる鋼材１５１の温度履歴線を表したものである。なお、この温度履歴線は、鋼材１５１の移動速度を鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗとし、冷却装置１６０の冷却能力を基準最小冷却設定とした場合に、前記の式（１）〜式（４）を用いて計算することができる。
また、ガイドラインＧＬ１３は、鋼材１５１が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗで移動し、かつ、冷却装置１６０が基準最大冷却設定（図３など参照）で動作した場合に得られる鋼材１５１の温度履歴線を表したものである。なお、この温度履歴線は、鋼材１５１の移動速度を鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗとし、冷却装置１６０の冷却能力を基準最大冷却設定とした場合に、前記の式（１）〜式（４）を用いて計算することができる。
また、ガイドラインＧＬ２２は、鋼材１５１が鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔで移動し、かつ、冷却装置１６０が基準最小冷却設定（図３など参照）で動作した場合に得られる鋼材１５１の温度履歴線を表したものである。なお、この温度履歴線は、鋼材１５１の移動速度を鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔとし、冷却装置１６０の冷却能力を基準最小冷却設定とした場合に、前記の式（１）〜式（４）を用いて計算することができる。
また、ガイドラインＧＬ２３は、鋼材１５１が鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔで移動し、かつ、冷却装置１６０が基準最大冷却設定（図３など参照）で動作した場合に得られる鋼材１５１の温度履歴線を表したものである。なお、この温度履歴線は、鋼材１５１の移動速度を鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗとし、冷却装置１６０の冷却能力を基準最大冷却設定とした場合に、前記の式（１）〜式（４）を用いて計算することができる。
以上、図４では、ガイドラインＧＬ１２およびＧＬ１３は、それぞれ鋼材１５１が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗで移動したときの上限となる温度履歴線および下限となる温度履歴線を表している。また、ガイドラインＧＬ２２およびＧＬ２３は、それぞれ鋼材１５１が鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔで移動したときの上限となる温度履歴線および下限となる温度履歴線を表している。
そこで、本実施形態では、前記の上限となる温度履歴線であるガイドラインＧＬ１２とＧＬ２２のうち低温側の線をつないで得られる線を「温度履歴上限線」という。また、前記の下限となる温度履歴線であるガイドラインＧＬ１３とＧＬ２３のうち低温側の線をつないで得られる線を「温度履歴下限線」という。そして、時間ｔがガイドラインＧＬ１１とＧＬ２１との間に含まれ、かつ、温度Ｔが温度履歴下限線以上、温度履歴上限線以下となる領域を「温度履歴許容領域２６５」と呼ぶ。すなわち、目標温度履歴がこの「温度履歴許容領域２６５」に含まれる限りにおいて、その目標温度履歴は、冷却装置１６０の冷却ヘッダ１６３の“開”または“閉”の制御により実現可能であることになる。
以上のようにして目標温度履歴表示欄２６０の中には、２つのガイドラインＧＬ１１，ＧＬ１２と温度履歴下限線と温度履歴上限線とにより定まる温度履歴許容領域２６５が表示されるとともに、モード切替ボタン２６１が表示される。なお、図４では、作図の都合上、温度履歴下限線および温度履歴上限線の図示は省略されているが、前記の定義により温度履歴下限線および温度履歴上限線の形状を特定するのは容易である。
また、図４に示されたモード切替ボタン２６１は、目標温度履歴表示欄２６０が入力モードであるのか、または、表示モードであるのかの切り替えに用いられる。すなわち、モード切替ボタン２６１がクリックされるたびに、目標温度履歴表示欄２６０は、入力モードと表示モードとが交互に切り替えられる。そして、入力モードの場合には、温度履歴許容領域２６５の中に目標温度履歴経由点（図５などでいうノードＮ１など）の位置を設定することが可能となる。また、表示モードの場合には、ユーザによる目標温度履歴経由点の設定などの入力操作は禁止される。
なお、図４の例では、モード切替ボタン２６１には、“Start Draw”というボタン名称が表示されているが、これは、目標温度履歴表示欄２６０が表示モードであることを表している。そして、このときにモード切替ボタン２６１がクリックされると、目標温度履歴表示欄２６０の表示モードは入力モードに切り替えられ、モード切替ボタン２６１には、“Stop Draw”というボタン名称が表示される（図５参照）。
図５は、図４に示された目標温度履歴表示欄２６０において目標温度履歴経由点（ノードＮ１）が設定された後の目標温度履歴表示欄２６０の表示例を示した図である。図５に示すように、目標温度履歴経由点（ノードＮ１）は、ユーザによって目標温度履歴表示欄２６０内の時間ｔと温度Ｔを座標軸としたグラフ枠の中に設定される。そのため、まず、目標温度履歴表示欄２６０が入力モードにされる必要がある。そこで、ユーザが目標温度履歴表示欄２６０内の“Start Draw”と表示されたモード切替ボタン２６１をクリックすると、目標温度履歴表示欄２６０は入力モードとなり、モード切替ボタン２６１の表示が“Stop Draw”という表示に切り替えられる。
目標温度履歴表示欄２６０が入力モードに切り替えられると、目標温度履歴経由点入力部２０ｅは、目標温度履歴表示欄２６０内のグラフにおいて自動的に定まるノードＡＮ１，ノードＡＮ２の位置を表す時間ｔ，温度Ｔを求め、これら求めたノードＡＮ１，ノードＡＮ２の位置を目標温度履歴表示欄２６０の中に表示する。
ここで、ノードＡＮ１の位置は、目標温度履歴の初期位置であり、時間ｔ＝０と温度Ｔ＝仕上げ出口温度ＦＤＴにより定まる。また、ノードＡＮ２の位置は、ガイドラインＧＬ１１で指定される時間と、鋼材１５１が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗおよび冷却制御なしの条件で移動し、ガイドラインＧＬ１１で指定される時間での鋼材１５１の温度とにより定まる。
なお、本明細書では、目標温度履歴表示欄２６０において、鋼材１５１の温度履歴を表す点をノードといい、さらに、それが目標温度履歴を表すノードの場合には、目標温度履歴経由点という。ノードＡＮ１，ノードＡＮ２は、ユーザによって設定されるものではないが、自動的に定まる目標温度履歴経由点である。
続いて、目標温度履歴経由点入力部２０ｅは、目標温度履歴表示欄２６０を介してユーザ所望の目標温度履歴経由点であるノードＮ１の位置の入力を受け付ける。すなわち、ユーザが温度履歴許容領域２６５（図４参照）の内部の位置をマウスでクリックすると、クリックした位置にノードＮ１が追加される。ただし、この場合、ユーザが温度履歴許容領域２６５の外部の位置をクリックしたときには、ノードＮ１は追加されず、エラーメッセージなどが表示される。なお、以上のようにして、ユーザがマウスなどで位置を指定してノードの位置を入力することを、以下では「ノードを設定する」、「ノードを追加する」などとも表現する。
以上のようにしてノードＮ１が追加されると、目標温度履歴経由点入力部２０ｅは、ノードＡＮ１からノードＡＮ２を通りノードＮ１までの目標温度履歴を作成し、作成した目標温度履歴（図５では、太実線で描かれた折れ線）を目標温度履歴表示欄２６０の中に表示する。さらに、目標温度履歴経由点入力部２０ｅは、それまでのガイドラインＧＬ１２，ＧＬ２２，ＧＬ１３，ＧＬ２３を、ノードＮ１の位置を初期値とした新たなガイドラインＧＬ１２’，ＧＬ２２’，ＧＬ１３’，ＧＬ２３’に更新し、表示する。
この更新によって、温度履歴上限線は、ＧＬ１２’とＧＬ２２’のうち低温側の線をつないで得られる線に更新され、また、温度履歴下限線も、ＧＬ１３’とＧＬ２３’のうち高温側の線をつないで得られる線に更新される。その結果、それまでの温度履歴許容領域２６５（図４参照）は、ガイドラインＧＬ１１からＧＬ２１までの時間区間であって、かつ、更新後の温度履歴上限線以下で更新後の温度履歴下限線以上の領域である温度履歴許容領域２６５ａに変更される。
図６は、目標温度履歴作成画面２１０の目標温度履歴表示欄２６０において複数の目標温度履歴経由点が続けて入力される様子の例を示した図である。図６に示すように、ノードＮ１に続き、目標温度履歴経由点としてノードＮ２，Ｎ３が設定された場合には、目標温度履歴経由点入力部２０ｅは、前記と同様にしてノードＡＮ１からノードＡＮ２，Ｎ１，Ｎ２を通りノードＮ３までの目標温度履歴を作成する。そして、その作成した目標温度履歴（図６で、太実線で描かれた折れ線）を目標温度履歴表示欄２６０に表示する。
ここで、ノードＮ１に続いてノードＮ２が設定される場合には、ノードＮ２の位置は、ノードＮ１が設定されたときに更新された温度履歴許容領域２６５ａ（図５参照）の中に含まれる必要がある。したがって、ユーザがノードＮ２を設定する際に、温度履歴許容領域２６５ａに含まれない位置をクリックした場合には、ノードＮ２は追加されず、エラーメッセージなどが表示される。
ノードＮ２が設定されると、目標温度履歴経由点入力部２０ｅは、ノードＮ２までの目標温度履歴を作成し、さらに、ノードＮ２を初期値として温度履歴上限線および温度履歴下限線を更新して、それまでの温度履歴許容領域２６５ａを新たなものに更新する。なお、図６では作図の都合上、ノードＮ１を初期値として更新された温度履歴許容領域２６５ａ（図５参照）の図示も、ノードＮ２を初期値として更新された新たな温度度履歴許容領域の図示も省略されている。
続いて、ノードＮ３も同様にして設定される。したがって、ノードＮ３の位置は、ノードＮ２設定後に更新された新たな温度履歴許容領域の中に含まれなければならない。ただし、図６の例では、ノードＮ３は、ガイドラインＧＬ２１上に設定されている。したがって、ノードＮ３が設定されたことで、ユーザによる目標温度履歴経由点の設定は終了したことになる。ガイドラインＧＬ２１で指定される時間ｔ以降の領域には、目標温度履歴経由点としてのノードを設定することはできない。
なお、本実施形態では、以上のようにしてガイドラインＧＬ２１までの目標温度履歴経由点（ノードＮ１，Ｎ２，Ｎ３など）が設定され、目標温度履歴が計算された後であっても、その目標温度履歴経由点の位置は、適宜変更可能であるとする。例えば、ノードＮ１の位置の変更は、ユーザがマウスでノードＮ１の位置を選択し、所望の別の位置へドラッグすることなどにより実現することができる。また、いったん設定された目標温度履歴経由点を削除することも、それまでの目標温度履歴の途中に新たな目標温度履歴経由点を追加することもできるものとする。
さらに、本実施形態では、以上のようにして設定されたノードＮ１，Ｎ２，Ｎ３について、そのノードの座標値（時間ｔ，温度Ｔ）や、ノード間をつなぐ直線の傾き（ノード間の冷却速度）などを表示することができるものとしている。図６の例では、ノードＮ３の座標値“（ｔｘ，Ｔｘ）”およびノードＮ２−ノードＮ３間の冷却速度“−７０Ｋ／ｓ”が表示されている。
したがって、本実施形態では、鋼材１５１の特性を決定する上で必要となる急冷区間なども簡単な操作で設けることができ、また、その急冷区間の時間や冷却速度などについても簡単で高精度な調整が可能になる。
図７は、ユーザによる目標温度履歴経由点設定終了後の目標温度履歴作成画面２１０の目標温度履歴表示欄２６０における表示の例を示した図である。すなわち、図６を用いて説明したようにして、目標温度履歴経由点（ノードＮ１，Ｎ２，Ｎ３）が設定され、ガイドラインＧＬ２１までの目標温度履歴が求められると、ユーザはモード切替ボタン２６１をクリックする。これにより、目標温度履歴表示欄２６０は表示モードとなり、モード切替ボタン２６１の表示は、“Stop Draw”に変わる。
続いて、目標温度履歴経由点入力部２０ｅは、設定された最後のノード（図７ではノードＮ３）以降の時間に対して、次の２つの場合について鋼材１５１が巻取り温度計１７２の位置に到達する時間と温度を計算する。すなわち、目標温度履歴経由点入力部２０ｅは、まず、冷却装置１６０に基準最小冷却設定を適用し、鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔで移動したときに鋼材１５１が巻取り温度計１７２の位置に到達する時間と温度を求める。そして、その求めた時間と温度で定まる位置をノードＡＮ３として、目標温度履歴表示欄２６０の中に表示する。
また、目標温度履歴経由点入力部２０ｅは、冷却装置１６０に基準最小冷却設定を適用し、鋼材１５１が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗで移動した場合に巻取り温度計１７２の位置に到達する時間と温度を求める。そして、その求めた時間と温度で定まる位置をノードＡＮ４として、目標温度履歴表示欄２６０の中に表示する。
続いて、目標温度履歴経由点入力部２０ｅは、目標温度履歴経由点として最後に設定されたノードＮ３と、前記のノードＡＮ３、ＡＮ４とをそれぞれつなぎ、ガイドラインＧＬ２１以降の時間の温度履歴線（図７ではいずれも点線で描かれている）とする。さらに、目標温度履歴経由点入力部２０ｅは、ノードＡＮ３とノードＡＮ４との温度差Ｔｄを表示する。
なお、この温度差Ｔｄは、ノードＮ３までの目標温度履が実現され、ノードＮ３以降、鋼材１５１の移動速度が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗ以上、鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔ以下の範囲で変化したとする場合に予測される最大の温度差である。したがって、巻取り温度計１７２で測定される温度は、適宜、鋼材１５１の移動速度に応じて変化することになるが、その変化の幅は、温度差Ｔｄ以内に収まると予測される。
図８は、目標温度履歴経由点の設定および目標温度履歴の作成が終了した時点での目標温度履歴作成画面２１０の表示の例を示した図である。なお、この目標温度履歴作成画面２１０では、目標温度履歴表示欄２６０の表示内容は、図７に示したものと同じになっている。そして、この時点でのモード切替ボタン２６１の表示は、“Start Draw”であり、目標温度履歴表示欄２６０は表示モードとなっている。
そこで、このとき、ユーザがモード切替ボタン２６１をクリックすると、モード切替ボタン２６１の表示は、“Stop Draw”に切り替わり、目標温度履歴表示欄２６０は、入力モードとなる。これは、ノードＮ１，Ｎ２，Ｎ３の位置変更や削除、新たなノードの追加などが可能になることを意味する。すなわち、本実施形態では、いったん作成した目標温度履歴を修正することができる。
また、図８の目標温度履歴作成画面２１０が表示装置に表示された時点、すなわち、ユーザが目標温度履歴の作成が終わったと判断した時点で、目標温度履歴送信ボタン２５３をクリックすると、作成された目標温度履歴は、温度制御装置１００に送信される。この場合、目標温度履歴出力部２０ｇは、目標温度履歴を図９に示すようなデータ形式に変換し、変換後の目標温度履歴を目標温度履歴情報として温度制御装置１００に送信する。また、このとき、目標温度履歴出力部２０ｇは、温度制御装置１００に送信したものと同じ目標温度履歴情報を記録装置２０１にも保存するようにするのが好ましい。なお、本明細書では、図９に示すようなデータ形式に変換された目標温度履歴を、とくに区別して、目標温度履歴情報と呼ぶ。
図９は、目標温度履歴作成装置２００から温度制御装置１００へ送信される目標温度履歴情報２７０のデータ形式の例を示した図である。図９に示すように、目標温度履歴情報２７０は、目標温度履歴セクション２７１と基準最小冷却設定セクション２７２とにより構成されている。
ここで、目標温度履歴セクション２７１は、目標温度履歴経由点として求められたノードの目標温度履歴を表すデータであり、それぞれのノードの｛識別子，時間，温度｝のデータにより構成される。具体的には、自動的に計算されたノードＡＮ１，ＡＮ２の｛識別子，時間，温度｝のデータ、および、ユーザにより設定されたノード（図９の例では、ノード、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）の｛識別子，時間，温度｝のデータにより構成される。
なお、最後の目標温度履歴セクション２７１のデータ、すなわち、最後のノード（ノードＮ３）のデータの次には、データ区切りのための終了標識（図９の例では、“fin”）が挿入される。また、図８などに示されているノードＡＮ３，ＡＮ４は、目標温度履歴ではなく最後のユーザ設定ノード（ノードＮ３）の後を、全て基準最小冷却設定にして得られる結果であるため、目標温度履歴には含まれない。
基準最小冷却設定セクション２７２は、基準冷却設定入力画面２２２（図３参照）を介して設定されたそれぞれのバンク１６４の｛識別子、上部冷却ヘッダ開閉パターン、下部冷却ヘッダ開閉パターン｝のデータにより構成される。
以上のような目標温度履歴情報２７０は、温度制御装置１００に送信されて、温度制御装置１００の内部のプリセット制御部１１０によって冷却ヘッダ１６３の開閉パターンに変換されて制御信号として熱間圧延設備１５０に出力される。
図１０は、目標温度履歴作成装置２００の演算処理装置２０２により実行される目標温度履歴作成プログラムのフローチャートの例を示した図である。
演算処理装置２０２は、最初に初期処理として、図２の目標温度履歴作成画面２１０を介して仕上げ出口温度入力部２０ａ、鋼材速度上下限値入力部２０ｂの処理を実行する。続いて、演算処理装置２０２は、図３の基準冷却設定入力画面２２２を介して基準最大最小冷却設定入力部２０ｃの処理を実行する。すなわち、演算処理装置２０２は、ステップＳ１では、ユーザによる仕上げ出口温度ＦＤＴ、鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗ、鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔの入力を受け付けるとともに、基準最大冷却設定および基準最小冷却設定の定義情報の入力を受け付ける。
次に、演算処理装置２０２は、温度履歴許容領域表示部２０ｄの処理を実行する。すなわち、演算処理装置２０２は、ステップＳ２では、図４に示した６本のガイドラインＧＬ１１，ＧＬ１２，ＧＬ１３，ＧＬ２１，ＧＬ２２，ＧＬ２３を計算して求め、これらにより定まる温度履歴許容領域２６５を表示装置に表示する。
続いて、演算処理装置２０２は、ステップＳ３〜ステップＳ８では、目標温度履歴経由点入力部２０ｅおよび目標温度履歴作成部２０ｆの処理を実行する。まず、演算処理装置２０２は、ステップＳ３では、目標温度履歴表示欄２６０を入力モードに切り替え、図５でいうノードＡＮ１およびノードＡＮ２の位置（時間ｔ，温度Ｔ）を求め、求めたノードＡＮ１およびノードＡＮ２の位置を目標温度履歴表示欄２６０の中に表示する。
次に、ステップＳ４において、演算処理装置２０２は、図５、図６を用いて説明したように、ユーザが設定するｉ番目（ｉ＝１，２，…）の目標温度履歴経由点として、ノードＮｉの位置の入力を受け付ける。
次に、ステップＳ５において、演算処理装置２０２は、前記の受け付けたノードＮｉの位置が温度履歴許容領域２６５の内部に含まれているか否かを判定する。ここで、ノードＮｉの位置が温度履歴許容領域２６５の内部の内部に含まれていない場合には（ステップＳ５でＮｏ）、演算処理装置２０２は、“不正の入力位置である”などのエラーメッセージを表示した後、ステップＳ４を再実行する。一方、ノードＮｉの位置が温度履歴許容領域２６５の内部の内部に含まれていた場合には（ステップＳ５でＹｅｓ）、演算処理装置２０２は、ステップＳ６の処理に移行する。
ステップＳ６では、演算処理装置２０２は、目標温度履歴表示欄２６０の中にステップＳ５で入力されたノードＮｉを追加して表示するとともに、ノードＮｉまでの目標温度履歴を作成し、表示する。さらに、演算処理装置２０２は、ノードＮｉを初期値として、新たなガイドラインＧＬ１２’，ＧＬ２２’，ＧＬ１３’，ＧＬ２３’を計算し、温度履歴許容領域２６５を更新する。
次に、ステップＳ７では、演算処理装置２０２は、目標温度履歴の作成が終了したか否か、すなわち、モード切替ボタン２６１がクリックされたか否かを判定する。その判定の結果、目標温度履歴の作成が終了していない、すなわち、モード切替ボタン２６１がクリックされいない場合には（ステップＳ７でＮｏ）、演算処理装置２０２は、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４以下の処理を再実行する。
一方、目標温度履歴の作成が終了した、すなわち、モード切替ボタン２６１がクリックされた場合には（ステップＳ７でＹｅｓ）、演算処理装置２０２は、ステップＳ８の処理に移行する。なお、モード切替ボタン２６１がクリックされた時点で、ガイドラインＧＬ２１上に最後のノードＮｉ（図６の例ではノードＮ３）が設定されていない場合には、目標温度履歴の作成が終了したとは言えない。したがって、このような場合には、エラーメッセージなどを表示した上で、ステップＳ８の処理へ移行するのではなく、ステップＳ４の処理に移行するのがよい。
次に、ステップＳ８では、演算処理装置２０２は、まず、目標温度履歴表示欄２６０を表示モードに切り替える。続いて、演算処理装置２０２は、ステップＳ６で最後に追加されたノード（ガイドラインＧＬ２１上に設定されたノード：図６の例ではノードＮ３）の時間および温度を初期値とし、これ以降に続く鋼材１５１の温度履歴を、次の２つの場合について計算する。
第１の場合：演算処理装置２０２は、最後に設定されたノードの位置の時間以降、冷却装置１６０に基準最小冷却設定を適用し、鋼材１５１が鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔで移動したときに巻取り温度計１７２の位置に到達するまでの温度履歴を計算する。
第２の場合：演算処理装置２０２は、最後に設定されたノードの位置の時間以降、冷却装置１６０に基準最小冷却設定を適用し、鋼材１５１が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗで移動したときに巻取り温度計１７２の位置に到達するまでの温度履歴を計算する。
続いて、演算処理装置２０２は、前記第１の場合に、鋼材１５１が巻取り温度計１７２の位置に到達したときの時間および温度を計算し、得られた時間および温度で定まる位置にノードＡＮ３を設定する。また、演算処理装置２０２は、前記第２の場合に鋼材１５１が巻取り温度計１７２の位置に到達したときの時間および温度を計算し、得られた時間および温度で定まる位置にノードＡＮ４を設定する。
さらに、演算処理装置２０２は、ノードＮ３およびノードＡＮ４の位置を目標温度履歴表示欄２６０の中に表示するとともに、ノードＡＮ３およびノードＡＮ４それぞれにおける温度の温度差Ｔｄを求め、求めた温度差Ｔｄを同じ目標温度履歴表示欄２６０の中に表示する（図７参照）。
最後に、ステップＳ９では、演算処理装置２０２は、ステップＳ７の処理で求められた最後に設定されたノードＮｉまでの目標温度履歴を温度制御装置１００に送信する。なお、この場合、温度制御装置１００に送信する目標温度履歴の情報には、目標温度履歴経由点の時間および温度だけでなく、基準冷却設定入力画面２２２を介して設定された基準最小冷却設定の開閉パターンも含まれる（図９参照）。
以上、本実施形態に係る目標温度履歴作成装置２００によれば、ユーザは、目標温度履歴表示欄２６０に表示される温度履歴許容領域２６５の中に目標温度履歴経由点を１つずつ設定していくだけで、目標温度履歴を容易に作成することができる。したがって、本実施形態に係る目標温度履歴作成装置２００では、冷却装置１６０の冷却制御に急冷区間などが含まれている場合であっても、また、冷却装置１６０や冷却制御に関する知識や熟練を有しない作業者あっても、鋼材１５１についての目標温度履歴を容易に作成することが可能となる。
（比較例）
図１１は、特許文献１に開示された目標値決定手段の構成の例を示した図である。また、図１２は、特許文献１に開示された目標値決定手段によって決定される冷却制御の制御目標情報の構成の例を示した図である。以下、特許文献１に開示された技術を比較例として、本実施形態に係る目標温度履歴作成装置２００の効果について説明する。
特許文献１の図１によれば、本実施形態に係る目標温度履歴作成装置２００に対応する構成として目標値決定手段（１７）が示されている。そして、目標値決定手段（１７）は、データ入力部（１９）、表作成部（２０）、目標値決定部（２１）により構成されるものとされている。ここで、構成要素を表す括弧付きの符号は、特許文献１内で用いられている符号である。
データ入力部（１９）では、ユーザにより、温度、冷却速度、空冷時間などを目標値とするデータが入力される。また、表作成部（２０）では、図１２に示すような各水冷セクションにおける水冷の冷却速度、空冷時間、出側温度それぞれについての目標値、優先順位および許容値を示す表が作成される。なお、図１２の表において、Ｓ＿ｉは、ｉ番目の水冷セクションの冷水速度を表し、ｔ＿ａｉは、ｉ番目の水冷セクション後の空冷時間を表し、Ｔ＿Ｄｉは、ｉ番目の水冷セクションの出側温度を表す。
特許文献１の記載によれば、この表の目標値と優先順位と許容値に基づいて、目標値決定部（２１）により冷却装置の構成や鋼材の速度などを考慮した修正計算が行われて、修正目標値が決定される。そして、冷却装置は、この修正目標値を用いて制御される。
したがって、この比較例では、複数の目標値に加えて、その目標値毎に優先順位と許容値の範囲についてもユーザが設定する必要がある。しかしながら、ユーザが複数の目標値それぞれに対し、優先順位と許容値を決定することは、優先順位と許容値の組み合わせが多数存在することから、ユーザにとって極めて困難な作業となる。
また、実際の冷却装置の制御に用いられる修正目標値は、目標値決定部（２１）で決定されるので、ユーザが設定する修正目標値をさらに修正することとなり、冷却装置の構成や鋼材速度との整合性が保証されなくなるという問題も生じる。例えば、修正目標値をユーザが直接設定できないことから、修正目標値が所定材質の鋼材を製造する上で好ましくないとユーザが判断しても、修正目標値をさらに修正することはできない。比較例では、ユーザが目標値、優先順位、許容などを見直すたびに、修正目標値を求める必要があるが、修正目標値をユーザが所望する目標値に合わせる手順または方法については明らかにされていない。
以上の比較例に対し、本実施形態に係る目標温度履歴作成装置２００では、ユーザは、表示装置に表示される温度履歴許容領域２６５の中にノードＮｉ（ｉ＝１，２，…）をその都度設定していくだけの簡単な作業で目標温度履歴を作成することができる。したがって、本実施形態に係る目標温度履歴作成装置２００では、冷却装置１６０や冷却制御に関する知識や熟練がない作業者であっても、制御対象の鋼材１５１についての目標温度履歴を容易に作成することが可能となる。また、本実施形態では、目標温度履歴を決定するノードＮｉの位置を簡単な操作で直接に設定することができる。
≪第２の実施形態≫
図１３は、本発明の第２の実施形態に係る目標温度履歴作成装置２００の表示装置に表示される目標温度履歴作成画面２１０ｂの例を示した図である。また、図１４は、図１３の目標温度履歴作成画面２１０ｂのより詳細な表示の例を示した図である。また、図１５は、図１４の目標温度履歴作成画面２１０ｂの一部を拡大して示した図である。
なお、第１の実施形態と第２の実施形態とでは、１つの仕上げ出口温度ＦＤＴが入力されるのか、または、仕上げ出口温度ＦＤＴの範囲の範囲、すなわち、仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗおよび仕上げ出口温度上限値ＦＤＴ＿ｈｉｇｈが入力されるのかの点で相違している。
本実施形態では、図１３に示すように、目標温度履歴作成画面２１０ｂの中には、仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗを入力する仕上げ出口温度下限値入力欄２１４と、仕上げ出口温度上限値ＦＤＴ＿ｈｉｇｈを入力する仕上げ出口温度上限値入力欄２１５と、が設けられている。そのため、本実施形態では、仕上げ出口温度ＦＤＴが仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗと仕上げ出口温度上限値との間で変化した場合でも、冷却装置１６０の冷却能力と鋼材１５１の移動速度の範囲内で実現可能な目標温度履歴を作成することができる。
実際のところ、現実の熱間圧延では、圧延中の鋼材１５１の温度または移動速度は、鋼材１５１の仕上げ出口温度ＦＤＴが一定になるように制御されてはいるものの、仕上げ出口温度ＦＤＴは変化する場合が多い。本実施形態では、このような場合にも目標温度履歴を作成することが可能になるので、現実に即した精度よい目標温度履歴の作成が可能になる。
また、本実施形態では、図１４に示すように、仕上げ出口温度ＦＤＴとして仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗおよび仕上げ出口温度上限値ＦＤＴ＿ｈｉｇｈの２つの温度が設定されるため、温度履歴許容領域２６５ｂを定めるガイドラインの数も第１の実施形態とは相違するものとなっている。すなわち、第１の実施形態では、ガイドラインは、６本であったが、第２の実施形態では、１０本になっている。
ここで、ガイドラインＧＬ１１，ＧＬ２１は、仕上げ出口温度ＦＤＴに依存しないため、第１の実施形態と第２の実施形態とで同じである。すなわち、ガイドラインＧＬ１１は、鋼材１５１の移動速度が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗであるとき、鋼材１５１が冷却装置１６０の冷却ヘッダ１６３の中で仕上げ出口温度計１７０に最も近い冷却ヘッダ１６３に到達する時間を表す。また、ガイドラインＧＬ２１は、鋼材１５１の移動速度が鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔであるとき、鋼材１５１が冷却装置１６０の冷却ヘッダ１６３の中で巻取り温度計１７２に最も近い冷却ヘッダ１６３を通過する時間を表す。
これに対し、第１の実施形態でいう４本のガイドラインＧＬ１２，ＧＬ１３，ＧＬ２２，ＧＬ２３は、仕上げ出口温度ＦＤＴに依存するため、本実施形態では、それぞれが２本ずつとなり、合計８本となる。図１４の例では、仕上げ出口温度ＦＤＴが仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗであるときの４本のガイドラインの符号をＧＬ１２，ＧＬ１３，ＧＬ２２，ＧＬ２３と表し、仕上げ出口温度ＦＤＴが仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｈｉｇｈであるときの４本のガイドラインの符号をＧＬ１４，ＧＬ１５，ＧＬ２４，ＧＬ２５と表している。
すなわち、ガイドラインＧＬ１２は、仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗを初期値とし、鋼材１５１が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗで移動し、かつ、冷却装置１６０が基準最小冷却設定で動作した場合に得られる鋼材１５１の温度履歴線である。
また、ガイドラインＧＬ１３は、仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗを初期値とし、鋼材１５１が鋼材速度下限値Ｖ＿ｓｌｏｗで移動し、かつ、冷却装置１６０が基準最大冷却設定で動作した場合に得られる鋼材１５１の温度履歴線である。
また、ガイドラインＧＬ２２は、仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗを初期値とし、鋼材１５１が鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔで移動し、かつ、冷却装置１６０が基準最小冷却設定で動作した場合に得られる鋼材１５１の温度履歴線である。
また、ガイドラインＧＬ２３は、仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗを初期値とし、鋼材１５１が鋼材速度上限値Ｖ＿ｆａｓｔで移動し、かつ、冷却装置１６０が基準最大冷却設定で動作した場合に得られる鋼材１５１の温度履歴線である。
一方、ガイドラインＧＬ１４，ＧＬ１５，ＧＬ２４，ＧＬ２５については、以上のガイドラインＧＬ１２，ＧＬ１３，ＧＬ２２，ＧＬ２３の定義文において「仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗ」を「仕上げ出口温度上限値ＦＤＴ＿ｈｉｇｈ」と置き換えることにより同様に定義することができる。
なお、本実施形態でも第１の実施形態の場合と同様にして、１０本のガイドラインＧＬ１１，ＧＬ２１，ＧＬ１２，ＧＬ１３，ＧＬ２２，ＧＬ２３，ＧＬ１４，ＧＬ１５，ＧＬ２４，ＧＬ２５を計算して求めることができる。
本実施形態では、「温度履歴上限線」、「温度履歴下限線」および「温度履歴許容領域２６５ｂ」については、次のように定義される。すなわち、４本のガイドラインＧＬ１２，ＧＬ２２，ＧＬ１４，ＧＬ２４のうち最も低温側の線をつないで得られる線を「温度履歴上限線」という。また、４本のガイドラインＧＬ１３，ＧＬ２３，ＧＬ１５，ＧＬ２５のうち最も高温側の線をつないで得られる線を「温度履歴下限線」という。また、時間ｔがガイドラインＧＬ１１とＧＬ２１との間に含まれ、かつ、温度Ｔが温度履歴下限線以上で、温度履歴上限線以下となる領域を「温度履歴許容領域２６５ｂ」という。
以上のようにして、温度履歴許容領域２６５ｂが求められると、以降は第１の実施形態の場合とほぼ同様にして、目標温度履歴許を求めることができる。ただし、本実施形態では、鋼材１５１の温度履歴の初期温度として２通りの温度、すなわち仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗと仕上げ出口温度上限値ＦＤＴ＿ｈｉｇｈを考慮する必要がある。そこで、本実施形態では、第１の実施形態でいう自動的に定まるノードＡＮ１，ＡＮ２（図５参照）に対応するものとして、ノードＡＮ１，ＡＮ１’，ＡＮ２’（図１５参照）を導入する。ここで、ノードＡＮ１は、図１５に示されたグラフにおいて、時間ｔ＝０、温度Ｔ＝仕上げ出口温度ＦＤＴ＿ｌｏｗにより定まる点であり、ノードＡＮ１’は、時間ｔ＝０、温度Ｔ＝仕上げ出口温度ＦＤＴ＿ｈｉｇｈにより定まる点である。
また、本実施形態では、ノードＡＮ２’は、温度履歴許容領域２６５ｂの左上の角、すなわち、温度履歴許容領域２６５ｂのうち時間が最小で温度が最高となる位置に設けられる。この角は、具体的にはガイドラインＧＬ１５と温度履歴上限線とが交わる点である。したがって、仕上げ出口温度ＦＤＴが仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗと仕上げ出口温度上限値ＦＤＴ＿ｈｉｇｈの間のいかなる温度であっても、ガイドラインＧＬ１１以降に冷却装置１６０で鋼材１５１を適宜冷却すれば、鋼材１５１の温度履歴はこのノードＡＮ２’の位置に到達することとなる。
例えば、仕上げ出口温度ＦＤＴが仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗであった場合には、冷却装置１６０の設定を基準最小冷却設定にすることで、鋼材１５１の温度履歴をノードＡＮ２’に到達させることができる。また、例えば、仕上げ出口温度ＦＤＴが仕上げ出口温度上限値ＦＤＴ＿ｈｉｇｈであった場合には、冷却装置１６０の設定を基準最大冷却設定にすることで、鋼材１５１の温度履歴をノードＡＮ２’に到達することができる。つまり、仕上げ出口温度ＦＤＴが仕上げ出口温度ＦＤＴが仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗと仕上げ出口温度上限値ＦＤＴ＿ｈｉｇｈの間のいかなる温度であっても、冷却装置１６０の冷却設定を基準最小冷却設定と基準最大冷却設定の間に設定することすれば、鋼材１５１の温度履歴はノードＡＮ２’に到達可能になる。
以上により、本実施形態でもノードＡＮ２’までの目標温度履歴を作成することができる。したがって、ノードＡＮ２’の時間より以後の時間においては、仕上げ出口温度ＦＤＴの変化に影響されることなく、目標温度履歴の作成が可能になる。すなわち、目標温度履歴の作成は、第１の実施形態の場合と同様にユーザが温度履歴許容領域２６５ｂの中にノードＮ１，Ｎ２，…を設定していくことによって行うことができる。
なお、この第２の実施形態において目標温度履歴作成装置２００の演算処理装置２０２が実行する目標温度履歴作成プログラムのフローチャートの例については、図１０と同様のものとなるので、その図示を省略するが、相違部分について以下簡単に説明する。
ステップＳ１では、演算処理装置２０２は、第１の実施形態の場合、１つの仕上げ出口温度ＦＤＴの入力を受け付けるが、本実施形態の場合、２つの仕上げ出口温度：仕上げ出口温度下限値ＦＤＴ＿ｌｏｗおよび仕上げ出口温度上限値ＦＤＴ＿ｈｉｇｈの入力を受け付ける。また、ステップＳ２では、演算処理装置２０２は、第１の実施形態の場合、６本のガイドラインを計算するが、本実施形態では、１０本のガイドラインを計算する。また、ステップＳ３では、演算処理装置２０２は、第１の実施形態の場合、２つの自動的に定まるノードＡＮ１，ＡＮ２を表示するが、本実施形態では、３つの自動的に定まるノードＡＮ１，ＡＮ１’，ＡＮ２’を表示する。ステップＳ４以降の処理は、第１の実施形態と第２の実施形態でほぼ同じである。
したがって、以上の第２の実施形態においても、冷却装置１６０や冷却制御に関する知識や熟練がない作業者であっても、制御対象の鋼材１５１についての目標温度履歴を容易に作成することが可能となるという第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明は、以上に説明した実施形態および変形例に限定されるものではなく、さらに、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態および変形例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態や変形例の構成の一部を、他の実施形態や変形例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態や変形例の構成に他の実施形態や変形例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態や変形例の構成の一部について、他の実施形態や変形例に含まれる構成を追加・削除・置換することも可能である。
２０ａ 仕上げ出口温度入力部 （仕上げ出口温度入力手段）
２０ｂ 鋼材速度上下限値入力部 （鋼材速度上下限値入力手段）
２０ｃ 基準最大最小冷却設定入力部（基準最大最小冷却設定入力手段）
２０ｄ 温度履歴許容領域表示部 （温度履歴許容領域表示手段）
２０ｅ 目標温度履歴経由点入力部 （目標温度履歴経由点入力手段）
２０ｆ 目標温度履歴作成部 （目標温度履歴作成手段）
２０ｇ 目標温度履歴出力部
１００ 温度制御装置
１１０ プリセット制御部
１５０ 熱間圧延設備
１５１ 鋼材
１５２ 熱間圧延機
１５３ ミル
１５４ 巻取り機
１６０ 冷却装置
１６１ 上部冷却装置
１６２ 下部冷却装置
１６３ 冷却ヘッダ
１６４ バンク
１７０ 仕上げ出口温度計
１７１ 中間温度計
１７２ 巻取り温度計
２００ 目標温度履歴作成装置
２０１ 記録装置
２０２ 演算処理装置
２０３ 入出力装置
２１０，２００ｂ 目標温度履歴作成画面
２１１ 仕上げ出口温度入力欄
２１２ 鋼材速度下限値入力欄
２１３ 鋼材速度上限値入力欄
２１４ 仕上げ出口温度下限値入力欄
２１５ 仕上げ出口温度上限値入力欄
２２０ 基準最小冷却設定開始ボタン
２２１ 基準最大冷却設定開始ボタン
２２２ 基準冷却設定入力画面
２２３ 基準冷却設定モード表示欄
２２４ 強制使用／不使用入力欄
２２５ 上下開比入力欄
２２６ 開ヘッダ開始位置入力欄
２２７ 上部冷却ヘッダ開閉パターン表示欄
２２８ 下部冷却ヘッダ開閉パターン表示欄
２２９ 基準冷却設定完了ボタン
２５１ 目標温度履歴保存ボタン
２５２ 目標温度履歴読出ボタン
２５３ 目標温度履歴送信ボタン
２６１ モード切替ボタン
２７０ 目標温度履歴情報
２７１ 目標温度履歴セクション
２７２ 基準最小冷却設定セクション
２６０，２６０ｂ 目標温度履歴表示欄
２６５，２６５ａ，２６５ｂ 温度履歴許容領域
ＦＤＴ 仕上げ出口温度
ＦＤＴ＿ｌｏｗ 仕上げ出口温度下限値
ＦＤＴ＿ｈｉｇｈ 仕上げ出口温度上限値
Ｖ＿ｓｌｏｗ 鋼材速度下限値
Ｖ＿ｆａｓｔ 鋼材速度上限値

Claims (7)

  1. 熱間圧延機から払い出される鋼材が冷却装置によって冷却されるときの目標温度履歴を作成する目標温度履歴作成装置であって、
    前記熱間圧延機から払い出されるときの前記鋼材の温度である仕上げ出口温度を入力する仕上げ出口温度入力手段と、
    前記鋼材の移動速度の上限値および下限値を入力する鋼材速度上下限値入力手段と、
    前記冷却装置の冷却能力を最小に設定する基準最小冷却設定および前記冷却装置の冷却能力を最大に設定する基準最大冷却設定を入力する基準最大最小冷却設定入力手段と、
    前記鋼材の移動速度を上限値または下限値とし前記冷却装置を前記基準最大冷却設定または前記基準最小冷却設定としたそれぞれの場合に得られる、前記仕上げ出口温度を初期値とする前記鋼材の温度履歴に基づいて前記鋼材の温度履歴許容領域を求め、前記求めた温度履歴許容領域を、時間と温度とを座標軸とするグラフの中に表示する温度履歴許容領域表示手段と、
    前記温度履歴許容領域が表示された前記グラフを介してユーザによって入力された点が前記温度履歴許容領域に含まれていた場合に限って、前記入力された点を目標温度履歴経由点として受け付ける目標温度履歴経由点入力手段と、
    前記目標温度履歴経由点入力手段により受け付けられた前記目標温度履歴経由点の座標値を用いて前記鋼材の目標温度履歴を作成する目標温度履歴作成手段と、
    を備えること
    を特徴とする目標温度履歴作成装置。
  2. 前記温度履歴許容領域表示手段は、
    前記鋼材の移動速度が下限値のときに前記鋼材が前記冷却装置の入口に到達するまでの時間と、前記鋼材の移動速度が上限値のときに前記鋼材が前記冷却装置の出口から抜け出るまでの時間との間の時間範囲で、かつ、
    前記冷却装置が前記基準最大冷却設定で動作するときの前記鋼材の温度履歴に基づき得られる温度履歴下限線と、前記冷却装置が前記基準最小冷却設定で動作するときの前記鋼材の温度履歴に基づき得られる温度履歴上限線との間の温度範囲
    に含まれる領域を前記温度履歴許容領域として求めること
    を特徴とする請求項１に記載の目標温度履歴作成装置。
  3. 前記目標温度履歴経由点入力手段により前記目標温度履歴経由点の入力が受け付けられた場合には、前記温度履歴許容領域表示手段は、前記受け付けられた目標温度履歴経由点の時間および温度を初期値として前記温度履歴許容領域を改めて求め、前記温度履歴許容領域の表示を更新すること
    を特徴とする請求項１に記載の目標温度履歴作成装置。
  4. 熱間圧延機から払い出される鋼材が冷却装置によって冷却されるときの目標温度履歴をコンピュータにより作成する目標温度履歴作成方法であって、
    前記コンピュータは、
    前記熱間圧延機から払い出されるときの前記鋼材の温度である仕上げ出口温度を入力する第１の処理と、
    前記鋼材の移動速度の上限値および下限値を入力する第２の処理と、
    前記冷却装置の冷却能力を最小に設定する基準最小冷却設定および前記冷却装置の冷却能力を最大に設定する基準最大冷却設定を入力する第３の処理と、
    前記鋼材の移動速度を上限値または下限値とし前記冷却装置を前記基準最大冷却設定または前記基準最小冷却設定としたそれぞれの場合に得られる、前記仕上げ出口温度を初期値とする前記鋼材の温度履歴に基づいて前記鋼材の温度履歴許容領域を求め、前記求めた温度履歴許容領域を、時間と温度とを座標軸とするグラフの中に表示する第４の処理と、
    前記温度履歴許容領域が表示された前記グラフを介してユーザによって入力された点が前記温度履歴許容領域に含まれていた場合に限って、前記入力された点を目標温度履歴経由点として受け付ける第５の処理と、
    前記第５の処理で受け付けられた前記目標温度履歴経由点の座標値を用いて前記鋼材の目標温度履歴を作成する第６の処理と、
    を実行すること
    を特徴とする目標温度履歴作成方法。
  5. 前記コンピュータは、前記第４の処理において、
    前記鋼材の移動速度が下限値のときに前記鋼材が前記冷却装置の入口に到達するまでの時間と、前記鋼材の移動速度が上限値のときに前記鋼材が前記冷却装置の出口から抜け出るまでの時間との間の時間範囲で、かつ、
    前記冷却装置が前記基準最大冷却設定で動作するときの前記鋼材の温度履歴に基づき得られる温度履歴下限線と、前記冷却装置が前記基準最小冷却設定で動作するときの前記鋼材の温度履歴に基づき得られる温度履歴上限線との間の温度範囲
    に含まれる領域を前記温度履歴許容領域として求めること
    を特徴とする請求項４に記載の目標温度履歴作成方法。
  6. 前記コンピュータは、
    前記第４の処理で前記目標温度履歴経由点の入力が受け付けられた場合には、前記目標温度履歴経由点の時間および温度を初期値として、前記受け付けられた目標温度履歴経由点の時間および温度を初期値として前記温度履歴許容領域を改めて求め直し、前記温度履歴許容領域の表示を更新すること
    を特徴とする請求項４に記載の目標温度履歴作成方法。
  7. 請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の目標温度履歴作成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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