JP2022059387A - Plate thickness control method, plate material manufacturing method, and plate thickness control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、板厚制御方法、板材の製造方法および板厚制御装置に関する。 The present invention relates to a plate thickness control method, a plate material manufacturing method, and a plate thickness control device.
熱間圧延機(以下、単に「圧延機」という)の圧下量を調整して板材(例えば厚鋼板)の板厚を制御する圧延方法が知られている。圧延中の板材の端部(先端部、尾端部)は、過冷等により、板材の定常部(端部以外の部分)とは荷重の挙動が異なる。荷重が急激に変動すると、AGC(自動板厚制御)の油圧シリンダが追従できず、端部の板厚が定常部に比べて厚くなる。 A rolling method is known in which the rolling method for controlling the plate thickness of a plate material (for example, a thick steel plate) by adjusting the rolling amount of a hot rolling mill (hereinafter, simply referred to as “rolling machine”) is known. The load behavior of the end portion (tip portion, tail end portion) of the plate material during rolling is different from that of the stationary portion (part other than the end portion) of the plate material due to supercooling or the like. If the load fluctuates abruptly, the hydraulic cylinder of AGC (automatic plate thickness control) cannot follow, and the plate thickness at the end becomes thicker than that at the stationary portion.
板材の端部の板厚が定常部に比べて厚くなることを抑止するため、従来は、板材が圧延機のワークロールに噛み込む際の油圧シリンダの沈み込みの補正に加えて、板材が圧延機のワークロールに噛み込まれる前およびワークロールに噛み込まれてから所定時間αが経過するまでの間に、ロール開度を設定ロール開度から補正量γだけ閉めこむ制御を行っている(例えば特許文献1参照)。 In order to prevent the plate thickness at the end of the plate from becoming thicker than that at the stationary portion, conventionally, in addition to correcting the sinking of the hydraulic cylinder when the plate bites into the work roll of the rolling mill, the plate is rolled. The roll opening is controlled to be closed by the correction amount γ from the set roll opening before being bitten by the work roll of the machine and before a predetermined time α elapses after being bitten by the work roll (). For example, see Patent Document 1).
しかしながら、補正量γは、板材の寸法に応じてテーブル値で与えられており、メンテナンスコストが大きい。また、設定した補正量γが不適切であると、板材の板厚不良が発生する可能性もあった。 However, the correction amount γ is given as a table value according to the dimensions of the plate material, and the maintenance cost is large. Further, if the set correction amount γ is inappropriate, there is a possibility that a plate thickness defect may occur.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ロール噛み込み時におけるロール開度を適切な値に設定することができる板厚制御方法、板材の製造方法および板厚制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a plate thickness control method, a plate material manufacturing method, and a plate thickness control device capable of setting a roll opening degree at the time of roll engagement to an appropriate value. The purpose is.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る板材の圧延方法は、板材が圧延ロール間に噛み込まれた後、前記板材の目標板厚に基づいて、圧下シリンダの位置を制御することにより、前記板材の板厚を制御する板厚制御方法であって、前記板材の前パスの噛み抜け側端部の板厚に関連する第一のパラメータを入力変数とし、前記板材の今パスの噛み込み側端部の板厚に関連する第二のパラメータを出力変数として、過去の前記第一のパラメータおよびそれに対する過去の前記第二のパラメータから生成された予測モデルに対して、圧延対象の板材の前記第一のパラメータを入力することによって、圧延対象の板材について前記第二のパラメータを予測する予測ステップと、予測した前記第二のパラメータに基づいて前記板材が前記圧延ロール間に噛み込まれる際のロール開度を設定するロール開度設定ステップと、を含む。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, in the method of rolling a plate material according to the present invention, after the plate material is bitten between the rolling rolls, the position of the rolling cylinder is based on the target plate thickness of the plate material. This is a plate thickness control method for controlling the plate thickness of the plate material by controlling the above plate material, with the first parameter related to the plate thickness of the bite-through side end of the front path of the plate material as an input variable. For the prediction model generated from the first parameter in the past and the second parameter in the past, with the second parameter related to the plate thickness at the biting side end of the current path as the output variable. By inputting the first parameter of the plate material to be rolled, the plate material is the rolling roll based on the prediction step of predicting the second parameter for the plate material to be rolled and the predicted second parameter. Includes a roll opening setting step for setting the roll opening when bitten in between.
また、本発明に係る板材の圧延方法は、上記発明において、前記第一のパラメータが、前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗であり、前記第二のパラメータが、今パスの噛み込み側端部の変形抵抗である。 Further, in the method for rolling a plate material according to the present invention, in the above invention, the first parameter is the deformation resistance of the bite-through side end of the front pass, and the second parameter is the bite-in side of the current pass. Deformation resistance at the end.
また、本発明に係る板材の圧延方法は、上記発明において、前記第一のパラメータが、前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗であり、前記第二のパラメータが、今パスの噛み込み荷重である。 Further, in the method for rolling a plate material according to the present invention, in the above invention, the first parameter is the deformation resistance of the bite-through side end of the front pass, and the second parameter is the bite load of the current pass. Is.
また、本発明に係る板材の圧延方法は、上記発明において、第一のパラメータが、前パスの噛み抜け荷重であり、前記第二のパラメータが、今パスの噛み込み側端部の変形抵抗である。 Further, in the method for rolling a plate material according to the present invention, in the above invention, the first parameter is the bite-through load of the front pass, and the second parameter is the deformation resistance of the bite-side end of the current pass. be.
また、本発明に係る板材の圧延方法は、上記発明において、前記第一のパラメータが、前パスの噛み抜け荷重であり、前記第二のパラメータが、今パスの噛み込み荷重である。 Further, in the method for rolling a plate material according to the present invention, in the above invention, the first parameter is the bite-through load of the front pass, and the second parameter is the bite load of the current pass.
また、本発明に係る板材の圧延方法は、上記発明において、前記入力変数として、前記前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗に加えて、前記板材の材料特性および前パスの噛み抜け荷重のうちの少なくとも一つを含む。 Further, in the method for rolling a plate material according to the present invention, in the above invention, in addition to the deformation resistance of the bite-through side end portion of the front pass, the material characteristics of the plate material and the bite-through load of the front pass are used as the input variables. Including at least one of them.
また、本発明に係る板材の圧延方法は、上記発明において、前記板材の材料特性として、前記板材の寸法、温度、実績成分および圧延設定のうちの少なくとも一つを含む。 Further, in the above invention, the method for rolling a plate material according to the present invention includes at least one of the dimensions, temperature, actual components and rolling settings of the plate material as the material characteristics of the plate material.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る板材の製造方法は、上記の板材の圧延方法を用いて板材を圧延する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the plate material manufacturing method according to the present invention rolls the plate material by using the above-mentioned plate material rolling method.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る板材の圧延装置は、板材を噛み込んで圧延する圧延ロールを有する圧延機と、前記板材が前記圧延ロール間に噛み込まれた後、前記板材の目標板厚に基づいて、圧下シリンダの位置を制御することにより、前記板材の板厚を制御する制御部と、を備え、前記制御部が、前記板材の前パスの噛み抜け側端部の板厚に関連する第一のパラメータを入力変数とし、前記板材の今パスの噛み込み側端部の板厚に関連する第二のパラメータを出力変数として、過去の前記第一のパラメータおよびそれに対する過去の前記第二のパラメータから生成された予測モデルに対して、圧延対象の板材の前記第一のパラメータを入力することによって、圧延対象の板材について前記第二のパラメータを予測し、予測した前記第二のパラメータに基づいて前記板材が前記圧延ロール間に噛み込まれる際のロール開度を設定する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the plate rolling apparatus according to the present invention is a rolling machine having a rolling roll that bites and rolls the plate, and the plate is bitten between the rolling rolls. After that, a control unit for controlling the plate thickness of the plate material by controlling the position of the reduction cylinder based on the target plate thickness of the plate material is provided, and the control unit is engaged with the front pass of the plate material. The first parameter related to the plate thickness at the exit side end is used as an input variable, and the second parameter related to the plate thickness at the biting side end of the current pass of the plate material is used as an output variable. By inputting the first parameter of the plate material to be rolled into the prediction model generated from the parameter of and the second parameter in the past, the second parameter is predicted for the plate material to be rolled. Then, based on the predicted second parameter, the roll opening degree when the plate material is bitten between the rolling rolls is set.
本発明に係る板厚制御方法および板厚制御装置によれば、板材の圧延中のロール開度設定において、材料ごとに異なる端部荷重の挙動を予測し、その予測結果に基づいて、ロール噛み込み時におけるロール開度を適切な値に設定することができる。また、本発明に係る板材の製造方法によれば、板厚不良のない優れた板材を製造することができる。 According to the plate thickness control method and the plate thickness control device according to the present invention, the behavior of the end load different for each material is predicted in the roll opening setting during rolling of the plate material, and the roll bite is predicted based on the prediction result. The roll opening at the time of crowding can be set to an appropriate value. Further, according to the method for producing a plate material according to the present invention, it is possible to produce an excellent plate material without a defective plate thickness.
本発明の実施形態に係る板厚制御方法、板材の製造方法および板厚制御装置について、図面を参照しながら説明する。 The plate thickness control method, the plate material manufacturing method, and the plate thickness control device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔板厚制御装置〕
本発明の実施形態に係る板厚制御装置の構成について、図1を参照しながら説明する。板厚制御装置1は、圧延機10と、油圧シリンダ(圧下シリンダ)20と、ロードセル30と、板厚制御部50と、サーボアンプ60と、サーボ弁70と、を備えている。
[Plate thickness control device]
The configuration of the plate thickness control device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The plate
圧延機10は、板材Sを圧延する上下一対のワークロール(圧延ロール)11と、ワークロール11を補強する上下一対のバックアップロール12と、を備えている。なお、実施形態における板材Sとしては、例えば厚鋼板等が挙げられる。
The rolling
油圧シリンダ20は、ワークロール11のロール開度(ロールギャップ)を調節するためのものである。油圧シリンダ20は、サーボ弁70の制御に基づいて、ワークロール11およびバックアップロール12の位置を移動させることにより、ロール開度を調整する。
The
ロードセル30は、圧延機10の圧延荷重を検出するためのものである。ロードセル30は、ワークロール11およびバックアップロール12にそれぞれ設置されている。また、ロードセル30は、検出した圧延荷重を、板厚制御部50に対して出力する。
The
板厚制御部50は、板材Sがワークロール11に噛み込まれた後、自動板厚制御(Automatic Gauge Control:AGC)を行う。すなわち、ロードセル30で検出された圧延荷重に基づいて、板材Sの目標板厚からの板厚偏差がゼロとなるように、油圧シリンダ20の位置を制御して板材Sの板厚を制御する。
The plate
板厚制御部50は、具体的には、ロードセル30から入力される圧延荷重等の情報に基づいて、ロール開度を算出する。そして、板厚制御部50は、算出したロール開度を、サーボアンプ60に対して出力する。これにより、ロール開度に基づく信号がサーボアンプ60からサーボ弁70へと出力され、サーボ弁70によって、油圧シリンダ20の圧力油量が制御されることにより、ロール開度が調整される。
Specifically, the plate
板厚制御部50を実現するためのハードウェア構成の一例について、図2を参照しながら説明する。板厚制御部50は、情報処理装置51と、入力装置52と、出力装置53と、を備えている。
An example of the hardware configuration for realizing the plate
情報処理装置51は、パーソナルコンピュータやワークステーション等の汎用の装置によって構成されており、RAM511、ROM512およびCPU513を備えている。RAM511は、CPU513が実行する処理に関する処理プログラムや処理データを一時的に記憶し、CPU513のワーキングエリアとして機能する。
The information processing device 51 is composed of a general-purpose device such as a personal computer or a workstation, and includes a RAM 511, a
ROM512は、本発明の実施形態に係る板厚制御方法を実行する制御プログラム512aと、情報処理装置51全体の動作を制御する処理プログラムや処理データを記憶している。
The
CPU513は、ROM512内に記憶されている制御プログラム512aおよび処理プログラムに従って情報処理装置51全体の動作を制御する。
The
入力装置52は、キーボード、マウスポインタ、テンキー等の装置によって構成され、情報処理装置51に対して各種情報を入力する際に操作される。出力装置53は、表示装置や印刷装置等によって構成され、情報処理装置51の各種処理情報を出力する。
The
なお、実施形態に係る板厚制御装置1は、板材Sを製造する装置としても機能する。この場合、板厚制御装置1は、前記した板厚制御方法を用いて板材Sの板厚を制御しつつ、圧延機10によって板材Sを圧延する。
The plate
〔板厚制御方法〕
前記した板厚制御装置1による板厚制御方法について説明する。ここで、最終的な板材の形状(板厚)に影響を及ぼす圧延機10による仕上げ圧延パスのロール開度は、下記式(1)によって決定することができる。
[Plate thickness control method]
The plate thickness control method by the plate
上記式(1)において、Sはロール開度、hは出側厚、Sm’はミル縦伸び、Seはミル横伸び、Rwはロールウェア、Scrはクラウン、S0はゼロ調整時のロール開度、Offはオフセット項、Wdteはロール摩耗、exepはロール膨張、gmhoはGM補正項、βはベンダー補正項、Pbはベンダー圧、Kbはベンダーミル定数、である。また、上記式(1)の「Sm’-Se」はミル伸びと呼ばれる。このミル伸びは、板材Sがワークロール11に噛み込む際の、噛み込み荷重から算出される。また、噛み込み荷重は、下記式(2)により求めることができる。
In the above formula (1), S is the roll opening, h is the thickness on the exit side, Sm'is the vertical extension of the mill, Se is the lateral extension of the mill, Rw is the roll wear, Scr is the crown, and S 0 is the roll open at the time of zero adjustment. Degree, Off is an offset term, Wdte is a roll wear, exp is a roll expansion, gmho is a GM correction term, β is a bender correction term, Pb is a bender pressure, and Kb is a bender mill constant. Further, "Sm'-Se" in the above formula (1) is called mill elongation. This mill elongation is calculated from the biting load when the plate material S bites into the
上記式(2)において、P0は噛み込み荷重、bは板幅、ldは接触弧長、kfは端部の変形抵抗、Qpは圧下力関数、である。 In the above equation (2), P0 is the biting load, b is the plate width, ld is the contact arc length, kf is the deformation resistance at the end, and Qp is the rolling force function.
従来は、上記式(2)の変形抵抗kfを、従来の実績データからの単純回帰により人手で計算していたため、メンテナンスコストが大きかった。また、設定した変形抵抗kfの値が不適切であると、ロール開度の設定に不備が生じ、板材の板厚不良が発生する可能性もあった。 Conventionally, the deformation resistance kf of the above equation (2) has been manually calculated by simple regression from the conventional actual data, so that the maintenance cost is large. Further, if the set value of the deformation resistance kf is inappropriate, the roll opening degree may be set improperly, and the plate thickness of the plate material may be defective.
そこで、実施形態に係る板厚制御方法では、実際の噛み込み荷重に即した今パスの噛み込み側端部の変形抵抗kfを、予め構築した予測モデルによって予測する。更に、前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗に加えて、板材Sの材料特性や前パスの噛み抜け荷重等を入力変数に加えることにより、噛み込み荷重の予測精度を向上させる。そして、その予測結果を用いてロール開度を計算することにより、材料ごとのロール開度を適切に設定可能とした。なお、「今パス」とは板厚制御対象の圧延パスを指し、「前パス」とは板厚制御対象の圧延パスの一つ前の圧延パスを指す。 Therefore, in the plate thickness control method according to the embodiment, the deformation resistance kf of the biting side end portion of the current pass according to the actual biting load is predicted by a prediction model constructed in advance. Further, in addition to the deformation resistance of the bite-through side end of the front pass, the material characteristics of the plate material S, the bite-through load of the front pass, and the like are added to the input variables to improve the prediction accuracy of the bite load. Then, by calculating the roll opening using the prediction result, the roll opening for each material can be appropriately set. The "now pass" refers to the rolling path subject to plate thickness control, and the "previous pass" refers to the rolling path immediately before the rolling path subject to plate thickness control.
実施形態に係る板厚制御方法では、以下の表1に示すような説明変数を学習データとして用いて、板材Sの前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗に対する、板材Sの今パスの噛み込み側端部の変形抵抗の予測モデルを構築し、その予測結果を上記式(2)の変形抵抗kfとして用いる。そして、上記(1)に基づいて、ロール開度を算出する。 In the plate thickness control method according to the embodiment, the explanatory variables as shown in Table 1 below are used as learning data, and the bite of the current pass of the plate S with respect to the deformation resistance of the bite-through side end of the front pass of the plate S. A prediction model of the deformation resistance of the embedded side end is constructed, and the prediction result is used as the deformation resistance kf of the above equation (2). Then, the roll opening degree is calculated based on the above (1).
上記の表1において、「説明変数」とは、予測モデルの学習の際に入力する入力変数のことを、「区分」とは説明変数の属性のことを示している。また、「区分:成分」とは、板材Sに含まれる実績の成分量のことを示している。 In Table 1 above, the "explanatory variable" indicates an input variable input when training the prediction model, and the "classification" indicates an attribute of the explanatory variable. Further, the "category: component" indicates the actual amount of the component contained in the plate material S.
図3は、表1の説明変数のより具体的な一例を示しており、縦軸が説明変数の項目、横軸が各説明変数の効果、すなわち予測モデルの精度に対する影響度を示している。同図に示した説明変数のうち、「スラブ寸法_長、スラブ寸法_幅、スラブ寸法_厚」は、表1の「スラブ寸法」に対応している。また、「圧延命令寸法_長、圧延命令寸法_幅、圧延命令寸法_厚」は、表1の「圧延寸法」に対応している。また、「スラブ実貫重量」は、表1の「重量」に対応している。 FIG. 3 shows a more specific example of the explanatory variables in Table 1, in which the vertical axis shows the items of the explanatory variables and the horizontal axis shows the effect of each explanatory variable, that is, the degree of influence on the accuracy of the prediction model. Among the explanatory variables shown in the figure, "slab dimension_length, slab dimension_width, slab dimension_thickness" corresponds to "slab dimension" in Table 1. Further, "rolling command dimension_length, rolling command dimension_width, rolling command dimension_thickness" corresponds to "rolling dimension" in Table 1. Further, the "slab actual weight" corresponds to the "weight" in Table 1.
また、図3に示した説明変数のうち、「ベンダー圧力設定_上、ベンダー圧力設定_下」は、表1の「ベンダー圧力設定」に対応している。また、「下WR_径」は、表1の「WR径」に対応している。また、「前パス出側厚エッジ」は、表1の「出側厚」に対応している。 Further, among the explanatory variables shown in FIG. 3, "bender pressure setting_top, vendor pressure setting_bottom" corresponds to "bender pressure setting" in Table 1. Further, the "lower WR_diameter" corresponds to the "WR diameter" in Table 1. Further, the "front pass exit side thickness edge" corresponds to the "extrusion side thickness" in Table 1.
以下、実施形態に係る板厚制御方法の具体的な処理手順について説明する。板厚制御方法では、モデル生成ステップと、予測ステップと、ロール開度設定ステップと、を行う。なお、上記のステップのうち、モデル生成ステップは、予め一度のみ実施すればよい。すなわち、モデル生成ステップによって一旦予測モデルを生成した後は、板厚制御方法として予測ステップおよびロール開度設定ステップのみを実施すればよい。また、実施形態に係る板厚制御方法の各ステップは、前記した情報処理装置51のCPU513が主体となって実行される。
Hereinafter, a specific processing procedure of the plate thickness control method according to the embodiment will be described. In the plate thickness control method, a model generation step, a prediction step, and a roll opening degree setting step are performed. Of the above steps, the model generation step may be performed only once in advance. That is, once the prediction model is generated by the model generation step, only the prediction step and the roll opening degree setting step need to be performed as the plate thickness control method. Further, each step of the plate thickness control method according to the embodiment is mainly executed by the
モデル生成ステップでは、板材Sの前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗を入力変数とし、板材Sの今パスの噛み込み側端部の変形抵抗を出力変数として、過去の前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗およびそれに対する過去の今パスの噛み込み側端部の変形抵抗から、予測モデルを生成する。 In the model generation step, the deformation resistance of the bite-through side end of the front pass of the plate material S is used as an input variable, and the deformation resistance of the bite-through side end of the current pass of the plate material S is used as an output variable. A predictive model is generated from the deformation resistance of the side end and the deformation resistance of the biting side end of the past now path.
なお、モデル生成ステップでは、入力変数として、前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗に加えて、板材の材料特性および前パスの噛み抜け荷重を用いてもよい。前記した「板材Sの材料特性」としては、例えば前記した表1および図3に示した、板材Sの寸法、温度、実績成分および圧延設定等が挙げられる。 In the model generation step, in addition to the deformation resistance of the bite-through side end of the front pass, the material characteristics of the plate material and the bite-through load of the front pass may be used as input variables. Examples of the above-mentioned "material properties of the plate material S" include the dimensions, temperature, actual components, rolling settings, etc. of the plate material S shown in Tables 1 and 3 described above.
また、モデル生成ステップでは、例えば回帰森、回帰木、ランダムフォレスト、DBM(Deep Boltzmann Machine)、ニューラルネットワーク(特にディープラーニング)、勾配ブースティング、勾配ブースティング回帰木(Extreme Gradient Boosted Trees Regressor with early stopping)、勾配ブースティング回帰木のAVG Blender、Elastic Net回帰等の機械学習の手法により、予測モデルを生成する。予測モデルの学習方法としては、回帰森を用いることが好ましい。 In the model generation step, for example, regression forest, regression tree, random forest, DBM (Deep Boltzmann Machine), neural network (especially deep learning), gradient boosting, gradient boosting regression tree (Extreme Gradient Boosted Trees Regressor with early stopping). ), Gradient boosting regression tree AVG Blender, Elastic Net regression, and other machine learning methods to generate predictive models. It is preferable to use a regression forest as a learning method of the prediction model.
続いて、予測ステップでは、モデル生成ステップで生成した予測モデルに対して、圧延対象の板材Sの前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗を入力することによって、圧延対象の板材について今パスの噛み込み側端部の変形抵抗を予測する。 Subsequently, in the prediction step, the deformation resistance of the bite-through side end of the front pass of the plate material S to be rolled is input to the prediction model generated in the model generation step, so that the plate material to be rolled is now passed. Predict the deformation resistance of the biting side end.
続いて、ロール開度設定ステップでは、予測ステップで予測した今パスの噛み込み側端部の変形抵抗に基づいて、板材Sがワークロール11間に噛み込まれる際のロール開度を設定する。ロール開度設定ステップでは、具体的には、上記式(2)によって噛み込み荷重P0を算出した後、上記式(1)によってロール開度を算出する。 Subsequently, in the roll opening degree setting step, the roll opening degree when the plate material S is bitten between the work rolls 11 is set based on the deformation resistance of the biting side end portion of the current pass predicted in the prediction step. Specifically, in the roll opening degree setting step, after the biting load P0 is calculated by the above formula (2), the roll opening degree is calculated by the above formula (1).
〔実施例〕
本発明に係る板厚制御方法の実施例について、図4~図7を参照しながら説明する。
〔Example〕
Examples of the plate thickness control method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 7.
図4は、従来手法(実績データからの単純回帰によって変形抵抗を計算する手法)を実施した際の、板材Sの端部の変形抵抗(以下、「端部変形抵抗」という)の予測精度を示すグラフである。同図において、横軸は端部変形抵抗の実績値、縦軸は従来手法により計算した端部変形抵抗の計算値である。同図に示すように、従来手法における標準偏差σは、「10.7%」であった。 FIG. 4 shows the prediction accuracy of the deformation resistance of the end portion of the plate material S (hereinafter referred to as “end deformation resistance”) when the conventional method (method of calculating the deformation resistance by simple regression from actual data) is carried out. It is a graph which shows. In the figure, the horizontal axis is the actual value of the end deformation resistance, and the vertical axis is the calculated value of the end deformation resistance calculated by the conventional method. As shown in the figure, the standard deviation σ in the conventional method was “10.7%”.
図5は、本発明に係る板厚制御方法(以下、「本発明手法」という)を実施した際の、板材Sの端部変形抵抗の予測精度を示すグラフである。同図において、横軸は端部変形抵抗の実績値、縦軸は本発明手法の予測モデルによって予測した端部変形抵抗の予測値である。同図に示すように、従来手法における標準偏差σは、「3.8%」であった。従って、本発明手法を用いることにより、端部変形抵抗の予測精度が向上することがわかる。 FIG. 5 is a graph showing the prediction accuracy of the end deformation resistance of the plate material S when the plate thickness control method according to the present invention (hereinafter referred to as “the method of the present invention”) is carried out. In the figure, the horizontal axis is the actual value of the end deformation resistance, and the vertical axis is the predicted value of the end deformation resistance predicted by the prediction model of the method of the present invention. As shown in the figure, the standard deviation σ in the conventional method was “3.8%”. Therefore, it can be seen that the prediction accuracy of the end deformation resistance is improved by using the method of the present invention.
続いて、図6は、本発明の実施例であり、従来手法を用いた場合の噛み込み荷重と、本発明手法を用いた場合の噛み込み荷重とを比較したグラフである。同図に示すように、従来手法を用いた場合の噛み込み荷重は「4211ton」であるのに対し、本発明手法を用いた場合の噛み込み荷重は「4612ton」であった。従って、本発明手法を用いることにより、従来手法よりも、ロール開度を0.29mm閉め込むことが可能となる。 Subsequently, FIG. 6 is an embodiment of the present invention, and is a graph comparing the biting load when the conventional method is used and the biting load when the method of the present invention is used. As shown in the figure, the biting load when the conventional method was used was "4211 ton", whereas the biting load when the method of the present invention was used was "4612 ton". Therefore, by using the method of the present invention, it is possible to close the roll opening degree by 0.29 mm as compared with the conventional method.
続いて、図7は、従来手法を用いた場合の板材Sの端部の板厚と、本発明手法を用いた場合の板材Sの端部の板厚とを比較したグラフである。同図において、横軸は板材Sの長さ(板材Sの端部からの距離)、縦軸は板材Sの板厚である。また、同図の実線のグラフは、圧延後にレーザ板厚計で計測した板材Sの実績の板厚である。同図に示すように、ロール開度を0.29mm閉め込むことにより、板材Sの端部の板厚をより小さく制御することが可能となる。 Subsequently, FIG. 7 is a graph comparing the plate thickness of the end portion of the plate material S when the conventional method is used and the plate thickness of the end portion of the plate material S when the method of the present invention is used. In the figure, the horizontal axis is the length of the plate material S (distance from the end of the plate material S), and the vertical axis is the plate thickness of the plate material S. Further, the solid line graph in the figure is the actual plate thickness of the plate material S measured by the laser plate thickness gauge after rolling. As shown in the figure, by closing the roll opening degree by 0.29 mm, it is possible to control the plate thickness at the end of the plate material S to be smaller.
以上説明した実施形態に係る板厚制御方法および板厚算出装置によれば、板材Sの圧延中のロール開度設定において、材料ごとに異なる端部荷重の挙動を予測し、その予測結果に基づいて、ロール噛み込み時におけるロール開度を適切な値に設定することができる。すなわち、実施形態に係る板厚制御方法および板厚算出装置によれば、前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗、板材Sの材料特性および前パスの噛み抜け荷重により、ロール開度の補正量(変形抵抗kf)を学習するようにしたため、成分系や温度、寸法ごとに細かい指示を行うことなく、精度よく適切なロール開度の設定を行うことができ、板材Sの板厚不良を削減することが可能となる。また、本発明に係る板材Sの製造方法によれば、板厚不良のない優れた板材Sを製造することができる。 According to the plate thickness control method and the plate thickness calculation device according to the above-described embodiment, the behavior of the end load different for each material is predicted in the roll opening setting during rolling of the plate material S, and based on the prediction result. Therefore, the roll opening degree at the time of rolling biting can be set to an appropriate value. That is, according to the plate thickness control method and the plate thickness calculation device according to the embodiment, the roll opening is corrected by the deformation resistance of the bite-through side end of the front pass, the material characteristics of the plate material S, and the bite-through load of the front pass. Since the amount (deformation resistance kf) is learned, it is possible to accurately set the appropriate roll opening without giving detailed instructions for each component system, temperature, and dimension, and the plate thickness of the plate material S is defective. It is possible to reduce it. Further, according to the method for producing a plate material S according to the present invention, it is possible to produce an excellent plate material S without a defective plate thickness.
以上、本発明に係る板厚制御方法、板材の製造方法および板厚制御装置について、発明を実施するための形態および実施例により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。 Although the plate thickness control method, the plate material manufacturing method, and the plate thickness control device according to the present invention have been specifically described with reference to the embodiments and examples for carrying out the invention, the gist of the present invention is limited to these descriptions. It must be broadly interpreted based on the description of the scope of claims. Needless to say, various changes, modifications, etc. based on these descriptions are also included in the gist of the present invention.
例えば実施形態に係る板厚制御方法、板材の製造方法および板厚制御装置では、上記式(2)の変形抵抗kfを予測モデルによって予測していたが、噛み込み荷重P0自体を予測してもよい。 For example, in the plate thickness control method, the plate material manufacturing method, and the plate thickness control device according to the embodiment, the deformation resistance kf of the above equation (2) was predicted by the prediction model, but even if the bite load P0 itself is predicted. good.
また、実施形態に係る板厚制御方法、板材の製造方法および板厚制御装置では、「前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗」を入力変数とし、「今パスの噛み込み側端部の変形抵抗」を出力変数として、予測モデルの学習を行っていたが、上記以外の入力変数および出力変数を組み合わせて学習を行ってもよい。 Further, in the plate thickness control method, the plate material manufacturing method, and the plate thickness control device according to the embodiment, "deformation resistance of the bite-through side end of the front pass" is used as an input variable, and "the bite-side end of the current pass" is used as an input variable. The prediction model was trained with "deformation resistance" as the output variable, but training may be performed by combining input variables and output variables other than the above.
例えば実施形態に係る板厚制御方法、板材の製造方法および板厚制御装置では、前記板材の前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗を入力変数とし、前記板材の今パスの噛み込み荷重を出力変数として、過去の前記前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗およびそれに対する過去の前記今パスの噛み込み荷重から生成された予測モデルに対して、圧延対象の板材の前記前パスの噛み抜け側端部の変形抵抗を入力することによって、圧延対象の板材について前記今パスの噛み込み荷重を予測してもよい。 For example, in the plate thickness control method, the plate material manufacturing method, and the plate thickness control device according to the embodiment, the deformation resistance of the bite-through side end of the front pass of the plate material is used as an input variable, and the bite load of the current pass of the plate material is used. As an output variable, the bite of the front pass of the plate material to be rolled with respect to the prediction model generated from the deformation resistance of the bite-through side end of the front pass in the past and the bite load of the current pass in the past. By inputting the deformation resistance of the pull-out side end portion, the biting load of the current pass may be predicted for the plate material to be rolled.
また、実施形態に係る板厚制御方法、板材の製造方法および板厚制御装置では、前記板材の前パスの噛み抜け荷重を入力変数とし、前記板材の今パスの噛み込み側端部の変形抵抗を出力変数として、過去の前記前パスの噛み抜け荷重およびそれに対する過去の前記今パスの噛み込み側端部の変形抵抗から生成された予測モデルに対して、圧延対象の板材の前記前パスの噛み抜け荷重を入力することによって、圧延対象の板材について前記今パスの噛み込み側端部の変形抵抗を予測してもよい。 Further, in the plate thickness control method, the plate material manufacturing method, and the plate thickness control device according to the embodiment, the bite-through load of the front pass of the plate material is used as an input variable, and the deformation resistance of the bite-side end of the current pass of the plate material. As an output variable, for the prediction model generated from the past bite-through load of the previous pass and the deformation resistance of the past bite-side end of the current pass, the front pass of the plate material to be rolled By inputting the bite-through load, the deformation resistance of the bite-side end portion of the current pass may be predicted for the plate material to be rolled.
また、実施形態に係る板厚制御方法、板材の製造方法および板厚制御装置では、前記板材の前パスの噛み抜け荷重を入力変数とし、前記板材の今パスの噛み込み荷重を出力変数として、過去の前記前パスの噛み抜け荷重およびそれに対する過去の前記今パスの噛み込み荷重から生成された予測モデルに対して、圧延対象の板材の前記前パスの噛み抜け荷重を入力することによって、圧延対象の板材について前記今パスの噛み込み荷重を予測してもよい。 Further, in the plate thickness control method, the plate material manufacturing method, and the plate thickness control device according to the embodiment, the bite-through load of the front pass of the plate material is used as an input variable, and the bite load of the current pass of the plate material is used as an output variable. Rolling by inputting the bite-through load of the front pass of the plate material to be rolled into the prediction model generated from the bite-through load of the front pass in the past and the bite load of the present pass in the past. The biting load of the current pass may be predicted for the target plate material.
1 板厚制御装置
10 圧延機
11 ワークロール
12 バックアップロール
20 油圧シリンダ
30 ロードセル
50 板厚制御部
51 情報処理装置
52 入力装置
53 出力装置
511 RAM
512 ROM
512a 制御プログラム
513 CPU
60 サーボアンプ
70 サーボ弁
S 板材
1 Plate
512 ROM
60
Claims (9)
前記板材の前パスの噛み抜け側端部の板厚に関連する第一のパラメータを入力変数とし、前記板材の今パスの噛み込み側端部の板厚に関連する第二のパラメータを出力変数として、過去の前記第一のパラメータおよびそれに対する過去の前記第二のパラメータから生成された予測モデルに対して、圧延対象の板材の前記第一のパラメータを入力することによって、圧延対象の板材について前記第二のパラメータを予測する予測ステップと、
予測した前記第二のパラメータに基づいて前記板材が前記圧延ロール間に噛み込まれる際のロール開度を設定するロール開度設定ステップと、
を含む板厚制御方法。 A plate thickness control method for controlling the plate thickness of the plate material by controlling the position of the reduction cylinder based on the target plate thickness of the plate material after the plate material is bitten between the rolling rolls.
The first parameter related to the plate thickness at the bite-through side end of the front pass of the plate material is used as the input variable, and the second parameter related to the plate thickness at the bite-side end of the current pass of the plate material is used as the output variable. As for the plate material to be rolled, by inputting the first parameter of the plate material to be rolled into the prediction model generated from the first parameter in the past and the second parameter in the past. A prediction step for predicting the second parameter,
A roll opening setting step for setting the roll opening when the plate material is bitten between the rolling rolls based on the predicted second parameter, and a roll opening setting step.
Plate thickness control method including.
前記第二のパラメータは、今パスの噛み込み側端部の変形抵抗である、
請求項1に記載の板厚制御方法。 The first parameter is the deformation resistance of the bite-through side end of the front pass.
The second parameter is the deformation resistance of the biting side end of the pass now.
The plate thickness control method according to claim 1.
前記第二のパラメータは、今パスの噛み込み荷重である、
請求項1に記載の板厚制御方法。 The first parameter is the deformation resistance of the bite-through side end of the front pass.
The second parameter is now the biting load of the pass,
The plate thickness control method according to claim 1.
前記第二のパラメータは、今パスの噛み込み側端部の変形抵抗である、
請求項1に記載の板厚制御方法。 The first parameter is the bite-through load of the front pass.
The second parameter is the deformation resistance of the biting side end of the pass now.
The plate thickness control method according to claim 1.
前記第二のパラメータは、今パスの噛み込み荷重である、
請求項1に記載の板厚制御方法。 The first parameter is the bite-through load of the front pass.
The second parameter is now the biting load of the pass,
The plate thickness control method according to claim 1.
前記板材が前記圧延ロール間に噛み込まれた後、前記板材の目標板厚に基づいて、圧下シリンダの位置を制御することにより、前記板材の板厚を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記板材の前パスの噛み抜け側端部の板厚に関連する第一のパラメータを入力変数とし、前記板材の今パスの噛み込み側端部の板厚に関連する第二のパラメータを出力変数として、過去の前記第一のパラメータおよびそれに対する過去の前記第二のパラメータから生成された予測モデルに対して、圧延対象の板材の前記第一のパラメータを入力することによって、圧延対象の板材について前記第二のパラメータを予測し、予測した前記第二のパラメータに基づいて前記板材が前記圧延ロール間に噛み込まれる際のロール開度を設定する、
板厚制御装置。 A rolling mill having a rolling roll that bites and rolls a plate material,
After the plate material is bitten between the rolling rolls, a control unit that controls the plate thickness of the plate material by controlling the position of the reduction cylinder based on the target plate thickness of the plate material.
Equipped with
The control unit uses the first parameter related to the plate thickness of the bite-through side end of the front pass of the plate material as an input variable, and the second parameter related to the plate thickness of the bite-side end of the current pass of the plate material. By inputting the first parameter of the plate material to be rolled into the prediction model generated from the first parameter in the past and the second parameter in the past with the parameter of the above as an output variable. The second parameter is predicted for the plate material to be rolled, and the roll opening degree when the plate material is bitten between the rolling rolls is set based on the predicted second parameter.
Plate thickness control device.
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