JP2022107463A - Plant controller, plant control method, and program - Google Patents

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Abstract

To predict the occurrence of abnormal operation in a plant under control and properly operate a final control element so that the abnormal operation does not occur, thereby improving the control effect and operation efficiency.SOLUTION: A plant under control is subjected to a first operation process with a response rate to an operation being a predetermined response rate and a second operation process with a higher response rate to an operation than that of the first operation process. The first operation process is executed by a first final control element and the second operation process is executed by a second final control element. Here, a safe operation range determination unit is provided that determines the safety operation range of the first operation process by the first final control element on the basis of the records of the first final control element. If the safe operation range determination unit determines that the first operation process by the first final control element is not in the safe operation range, the instructions of the second operation process are corrected or changed, to move the record position of the first operation process by the first final control element to a record position where the occurrence of abnormal operation is not estimated.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、プラント制御装置、プラント制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a plant control device, a plant control method and a program.

プラント制御の一つである圧延機制御を行う際には、従来から板の波打ち状態を制御する形状制御時に、ファジィ制御やニューロ・ファジィ制御が適用されてきた。ファジィ制御は、クーラントを利用した形状制御に、また、ニューロ・ファジィ制御は、センヂミア圧延機の形状制御に適用されている。 When performing rolling mill control, which is one of the plant controls, fuzzy control and neuro-fuzzy control have been conventionally applied to shape control for controlling the wavy state of a plate. Fuzzy control is applied to shape control using coolant, and neuro-fuzzy control is applied to shape control of a Sendimia rolling mill.

ニューロ・ファジィ制御を適用した形状制御では、特許文献1に示されるように、形状検出器で検出された実績形状パターンと目標形状パターンの差と、予め設定された基準形状パターンとの類似割合を求める処理が行われている。そして、ニューロ・ファジィ制御を適用した形状制御では、求められた類似割合から、予め設定された基準形状パターンに対する制御操作端操作量によって表現された制御ルールにより、操作端に対する制御出力量を求めている。 In the shape control to which the neuro-fuzzy control is applied, as shown in Patent Document 1, the difference between the actual shape pattern and the target shape pattern detected by the shape detector and the similarity ratio with the preset reference shape pattern are calculated. The desired process is being performed. Then, in the shape control to which the neuro-fuzzy control is applied, the control output amount for the operation end is obtained from the obtained similarity ratio by the control rule expressed by the control operation end operation amount for the preset reference shape pattern. There is.

形状制御は、複数の制御操作端を持ち、それら複数の制御操作端の特徴の差により制御を実行する。形状は、板幅方向の板の波打ち状態であり、制御操作端は、板幅方向の特定の領域の形状を変化させることが可能である。例えば、AS-Uロールは、操作するサドル位置近傍の形状を、中間ロールシフトは板端部の形状をそれぞれ変化させることができる。形状制御を行う際には、実形状に応じて、形状偏差が抑制されるようにそれぞれの制御操作端を組み合わせて動作させる。 The shape control has a plurality of control operation ends, and the control is executed by the difference in the characteristics of the plurality of control operation ends. The shape is a wavy state of the plate in the plate width direction, and the control operation end can change the shape of a specific region in the plate width direction. For example, the AS-U roll can change the shape near the saddle position to be operated, and the intermediate roll shift can change the shape of the plate end portion. When performing shape control, each control operation end is operated in combination so that shape deviation is suppressed according to the actual shape.

圧延機が圧延を実施する際には、被圧延材と圧延機のロール間の潤滑及び圧延による発熱の冷却のため冷却材(以下クーラントと呼ぶ)が必要になる。この冷却材が形状制御の操作端となり、クーラントの噴射量を板幅方向で調整することにより板幅方向全領域で形状を変化させることが可能である。6段圧延機では、特許文献2に示すように、板幅方向でクーラント噴射量調整機構を持ち、実績形状を用いて噴射量を変更することで形状制御が実施されている。しかしながら、センヂミア圧延機では、圧延中、圧延機のロールがクーラントに浸かった状態となっており、クーラントは形状への効果が現れるまでAS-Uや中間ロールシフトに比較して時間を要する。また、クーラント噴射量の調整が自動ではできないため、流量調整弁の操作等オペレータが実施する必要がある場合も考えられる。そのような場合には、圧延開始前にのみ調整が可能である。 When the rolling mill performs rolling, a cooling material (hereinafter referred to as coolant) is required for lubrication between the material to be rolled and the rolls of the rolling mill and for cooling the heat generated by rolling. This coolant serves as an operation end for shape control, and the shape can be changed in the entire plate width direction by adjusting the injection amount of the coolant in the plate width direction. As shown in Patent Document 2, the 6-stage rolling mill has a coolant injection amount adjusting mechanism in the plate width direction, and shape control is performed by changing the injection amount using the actual shape. However, in the Sendimia rolling mill, the roll of the rolling mill is immersed in the coolant during rolling, and the coolant requires more time than AS-U or the intermediate roll shift until the effect on the shape appears. Further, since the coolant injection amount cannot be adjusted automatically, it may be necessary for the operator to operate the flow rate adjusting valve. In such cases, adjustments can only be made before the start of rolling.

圧延機における圧延の実施中には、被圧延材が破断する操業異常が発生する場合がある。被圧延材の破断は、被圧延材に起因して発生する場合も多いが、被圧延材が蛇行することで破断する場合もある。被圧延材の蛇行とは、被圧延材が圧延機の片側にずれてしまうことをいい、通常は圧延機の中央部で圧延が実行される。
このような蛇行は、AS-Uロールや中間ロールシフトの位置により発生することが予想される。形状制御では、被圧延材の形状を目標形状に維持するためにAS-Uや中間ロールシフトを操作するが、その結果として機械的状態が被圧延材の蛇行が発生しやすい状態になることがある。
During rolling in a rolling mill, an operation abnormality may occur in which the material to be rolled breaks. The fracture of the material to be rolled is often caused by the material to be rolled, but it may also be broken due to the meandering of the material to be rolled. The meandering of the material to be rolled means that the material to be rolled is displaced to one side of the rolling mill, and rolling is usually performed at the central portion of the rolling mill.
Such meandering is expected to occur depending on the position of the AS-U roll or intermediate roll shift. In shape control, AS-U and intermediate roll shifts are operated to maintain the shape of the material to be rolled to the target shape, but as a result, the mechanical state may be prone to meandering of the material to be rolled. be.

従来から、4段圧延機や6段圧延機などの通常の圧延機においては、機械的な操作部であるベンダー、レベリングの他、クーラント噴射量を板幅方向で変更する操作部を有し、形状制御に使用している。センヂミア圧延機と異なり、通常の圧延機では圧延機のロールがクーラントに浸かっておらず、クーラントの形状に与える効果が機械的操作手段と同等の時間で得られる。そのため、通常の圧延機における形状制御は、機械的操作手段とクーラントを同等に扱い、クーラントを制御操作端として用いている。その場合においても、クーラントは板幅方向全域に効果があるため、機械的操作部と競合し、被圧延材の実績形状は同じでも、機械的操作部の実績位置は異なる場合が多い。 Conventionally, ordinary rolling mills such as 4-stage rolling mills and 6-stage rolling mills have an operating unit that changes the coolant injection amount in the plate width direction, in addition to the mechanical operating unit bender and leveling. Used for shape control. Unlike the Sendimia rolling mill, in a normal rolling mill, the roll of the rolling mill is not immersed in the coolant, and the effect on the shape of the coolant can be obtained in the same time as the mechanical operating means. Therefore, in the shape control in a normal rolling mill, the mechanical operating means and the coolant are treated equally, and the coolant is used as the control operating end. Even in that case, since the coolant is effective in the entire plate width direction, it competes with the mechanical operation unit, and even if the actual shape of the material to be rolled is the same, the actual position of the mechanical operation unit is often different.

図15は、従来のセンヂミア圧延機の制御装置の概略構成を示す。
まず、演算器901で、目標形状d1と圧延機990で得た被圧延材の形状実績d2との差分をとり、この差分を第1形状制御部902と第2形状制御部903に与える。第1形状制御部902は、機械的な操作部である機械的操作端904を制御する。第2形状制御部903は、クーラント噴射量を変更するクーラント操作端905を制御する。
FIG. 15 shows a schematic configuration of a control device of a conventional Sendimia rolling mill.
First, the arithmetic unit 901 takes a difference between the target shape d1 and the actual shape d2 of the material to be rolled obtained by the rolling mill 990, and gives this difference to the first shape control unit 902 and the second shape control unit 903. The first shape control unit 902 controls the mechanical operation end 904, which is a mechanical operation unit. The second shape control unit 903 controls the coolant operating end 905 that changes the coolant injection amount.

圧延機990は、機械的操作端904による機械的な操作処理と、クーラント操作端905によるクーラント噴射量の操作処理を実行して、被圧延材の圧延処理を行い、被圧延材の形状実績d2と圧延実績d3を得る。この場合、機械的操作端904による機械的な操作処理では、操作量の制御により、比較的高速の応答で、被圧延材の形状が変更される。一方、クーラント操作端905によるクーラント噴射量の操作処理は、操作量の制御を行っても、機械的な操作処理よりも応答が低速になる。 The rolling mill 990 executes a mechanical operation process by the mechanical operation end 904 and an operation process of the coolant injection amount by the coolant operation end 905 to perform the rolling process of the material to be rolled, and the shape record d2 of the material to be rolled. And the rolling result d3 is obtained. In this case, in the mechanical operation process by the mechanical operation end 904, the shape of the material to be rolled is changed with a relatively high-speed response by controlling the operation amount. On the other hand, the operation process of the coolant injection amount by the coolant operation end 905 has a slower response than the mechanical operation process even if the operation amount is controlled.

この図15に示す構成の場合、既に説明したように、機械的操作端904による機械的な操作処理と、クーラント操作端905によるクーラント噴射量の操作処理は競合する。このとき、形状実績d2が同じであっても、機械的操作端904による機械的な操作量が同じになるとは限らない。しかも、機械的操作端904による機械的な操作処理と、クーラント操作端905によるクーラント噴射量の操作処理は応答速度が相違し、さらに板幅方向に効果が及ぶ範囲がそれぞれの操作処理で異なる。したがって、機械的操作端904による機械的操作処理と、クーラント操作端905によるクーラント噴射量の操作処理の双方を適切に制御するのは難しいという問題があった。例えば、高速応答の機械的操作端904の動作範囲の上限に近い状態のときには、形状実績d2や圧延実績d3が安定に制御することができずに振動が発生し、制御対象プラントである圧延機990を安定に動作できないことがある。 In the case of the configuration shown in FIG. 15, as already described, the mechanical operation process by the mechanical operation end 904 and the operation process of the coolant injection amount by the coolant operation end 905 compete with each other. At this time, even if the actual shape d2 is the same, the mechanical operation amount by the mechanical operation end 904 is not always the same. Moreover, the response speed is different between the mechanical operation process by the mechanical operation end 904 and the operation process of the coolant injection amount by the coolant operation end 905, and the range of effect in the plate width direction is different in each operation process. Therefore, there is a problem that it is difficult to appropriately control both the mechanical operation process by the mechanical operation end 904 and the operation process of the coolant injection amount by the coolant operation end 905. For example, when the operating range of the mechanically operated end 904 of high-speed response is close to the upper limit, the shape actual d2 and the rolling actual d3 cannot be controlled stably and vibration occurs, and the rolling mill which is the controlled plant. The 990 may not operate stably.

このようなセンヂミア圧延機の形状制御を適切に行う従来技術としては、例えば、特許文献3に記載されているように、被圧延材の実績形状偏差と制御操作端操作量の関係を実績データから機械学習を用いて学習して、制御する技術がある。この特許文献3に記載される技術では、形状偏差に応じて制御出力を出し、制御操作端を操作する形状制御が行われている。 As a conventional technique for appropriately controlling the shape of such a Sendimia rolling mill, for example, as described in Patent Document 3, the relationship between the actual shape deviation of the material to be rolled and the control operation end operation amount is obtained from the actual data. There is a technique to learn and control using machine learning. In the technique described in Patent Document 3, shape control is performed by outputting a control output according to the shape deviation and operating the control operation end.

特許2804161号公報Japanese Patent No. 2804161 特許2515028号公報Japanese Patent No. 2515028 特開2018-005544号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-005544

特許文献3に記載された技術は、形状偏差に対する制御操作方法を学習することで形状制御を実行しており、制御操作端位置に関しては考慮されていない。実際の制御を行うにあたっては、制御操作端の機械的条件から操作範囲は限定されるが、その制御操作端に対する制御出力を停止させ、可能な場合は他の制御操作端で操作することが行われるのみである。 The technique described in Patent Document 3 executes shape control by learning a control operation method for a shape deviation, and does not consider the control operation end position. In actual control, the operation range is limited by the mechanical conditions of the control operation end, but it is possible to stop the control output for that control operation end and operate with another control operation end if possible. It will only be heard.

また、センヂミア圧延機のように形状制御操作端としてのクーラントが形状に影響を与えるまでの時間が、機械的操作端に比較して長い場合、従来と同じように機械的操作端と同じようにクーラントの操作指令を出力しても、形状に与える影響が短時間で伝わる機械的操作端で形状を制御してしまい、クーラントによる形状制御を効果的に実施することができない。 Further, when the time until the coolant as the shape control operation end affects the shape is longer than that of the mechanical operation end as in the Sendimia rolling mill, it is the same as the mechanical operation end as in the conventional case. Even if the operation command of the coolant is output, the shape is controlled by the mechanical operation end at which the influence on the shape is transmitted in a short time, and the shape control by the coolant cannot be effectively performed.

圧延機で圧延する場合、被圧延材の特性、圧延状態、及び形状制御の機械的操作端の実績位置により、板破断等の操業異常が発生するため、機械的操作端の実績位置を制限することが要求される。しかし、形状制御の操作端として機械的操作端とクーラントを使用していては機械的操作端の実績位置を制限することは極めて困難である。
以上のように、従来の形状制御においては、クーラントを機械的操作端と同様に、形状偏差に基づき制御しているため、板破断等の操業異常につながる機械的操作端の実績位置を制限することはできないという問題があった。
When rolling with a rolling mill, the actual position of the mechanically operated end is limited because operational abnormalities such as plate breakage occur depending on the characteristics of the material to be rolled, the rolling state, and the actual position of the mechanically operated end of shape control. Is required. However, it is extremely difficult to limit the actual position of the mechanically operated end when the mechanically operated end and the coolant are used as the operating end of the shape control.
As described above, in the conventional shape control, since the coolant is controlled based on the shape deviation as in the case of the mechanically operated end, the actual position of the mechanically operated end that leads to an operation abnormality such as plate breakage is limited. There was a problem that it could not be done.

なお、ここまでの説明では、センヂミア圧延機の形状制御の問題について述べたが、様々なプラント制御装置は、応答性が早い制御操作と、応答性が遅い制御操作を同時に行う場合、双方の制御操作を同時に適切に行う際に、同様な問題がある。 In the explanation so far, the problem of shape control of the Sendimia rolling mill has been described, but in various plant control devices, when a control operation having a high responsiveness and a control operation having a slow responsiveness are performed at the same time, both are controlled. There is a similar problem when performing operations properly at the same time.

本発明の目的は、制御対象プラントにおける操業異常の発生を予測し、操業異常が発生しないように制御操作端を適切に操作することで、制御効果と操業効率の向上を行うことができるプラント制御装置、プラント制御方法及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is plant control capable of improving control effect and operation efficiency by predicting the occurrence of an operation abnormality in a controlled plant and appropriately operating the control operation end so that the operation abnormality does not occur. To provide equipment, plant control methods and programs.

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、プラント制御装置として、制御対象プラントに対して、操作に対する応答速度が所定の応答速度の第1操作処理と、第1操作処理よりも操作に対する応答速度が遅い第2操作処理とを行うものであり、
制御対象プラントの目標とする状態量を取得して、第1操作処理の指示を行う第1制御部と、
制御対象プラントの目標とする状態量を取得して、第2操作処理の指示を行う第2制御部と、
第1制御部による指示で、制御対象プラントの第1操作処理を実行する第1操作端と、
第2制御部による指示で、制御対象プラントの第2操作処理を実行する第2操作端と、
第1操作端の実績に基づいて第1操作端による第1操作処理の安全操作範囲を決定する安全操作範囲決定部と、
安全操作範囲決定部による判断で、第1操作端による第1操作処理が、安全操作範囲でない場合に、第2制御部による第2操作処理の指示を補正又は変更して、第1操作端による第1操作処理の実績位置を、操業異常の発生が推定されない実績位置に移動させる第3制御部と、を備える。
In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted.
The present application includes a plurality of means for solving the above problems. For example, as a plant control device, the response speed to an operation is a first operation process having a predetermined response speed to a controlled plant. , The second operation process, which has a slower response speed to the operation than the first operation process, is performed.
The first control unit that acquires the target state quantity of the controlled plant and gives instructions for the first operation process.
A second control unit that acquires the target state quantity of the controlled plant and gives instructions for the second operation process.
The first operation end that executes the first operation processing of the controlled plant according to the instruction from the first control unit, and
The second operation end that executes the second operation processing of the controlled plant according to the instruction from the second control unit,
A safety operation range determination unit that determines the safe operation range of the first operation process by the first operation end based on the results of the first operation end,
If the first operation process by the first operation end is not within the safe operation range, the instruction of the second operation process by the second control unit is corrected or changed by the judgment by the safe operation range determination unit, and the first operation end is used. It is provided with a third control unit that moves the actual position of the first operation process to the actual position where the occurrence of an operation abnormality is not estimated.

本発明によれば、制御対象プラントでの操業状態を適正に制御して、操業異常となるような操作端の実績位置を抑制することができる。その結果、制御対象プラントの制御精度の向上と、操業効率の向上と、操業異常の発生抑制が期待できる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, it is possible to appropriately control the operating state of the controlled plant and suppress the actual position of the operating end that causes an operation abnormality. As a result, improvement of control accuracy of the controlled plant, improvement of operation efficiency, and suppression of occurrence of operation abnormality can be expected.
Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the description of the following embodiments.

本発明の一実施の形態例によるプラント制御装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the plant control apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例によるプラント制御装置を圧延機に適用した場合の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example when the plant control apparatus according to one Embodiment of this invention is applied to a rolling mill. センヂミア圧延機の例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the example of the Sendimia rolling mill. シングルスタンド圧延機の圧延設備の例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the example of the rolling equipment of a single stand rolling mill. 本発明の一実施の形態例による機械的操作端の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline of the mechanical operation end by the example of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による安全操作範囲決定部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the safe operation range determination part by the example of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例によるニューラルネットの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the neural network by the example of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例によるニューラルネット管理テーブルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the neural network management table by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による学習データベースの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the learning database by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による機械的操作端位置抑制制御部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the mechanical operation end position suppression control part by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例による機械的操作端位置異常領域判定部の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline of the mechanical operation end position abnormality region determination part by the example of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例によるクーラント操作端制御出力演算部の構成及び動作を示す図である。It is a figure which shows the structure and operation of the coolant operation end control output calculation part by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例によるクーラント操作端制御出力選択部の動作を示す図である。It is a figure which shows the operation of the coolant operation end control output selection part by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態例のプラント制御装置をコンピュータで構成した場合のハードウェア構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware configuration example when the plant control apparatus of one Embodiment of this invention is configured by a computer. 従来の圧延機の制御装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the control device of the conventional rolling mill.

以下、本発明の一実施の形態例(以下、「本例」と称する)のプラント制御装置を、図1~図13を参照して説明する。 Hereinafter, the plant control device of one embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as “this example”) will be described with reference to FIGS. 1 to 13.

[プラント制御装置の全体構成]
図1は、本例のプラント制御装置の全体構成の例を示す。
図1に示すプラント制御装置は、制御対象プラント190を制御するものであり、制御対象プラント190の制御として、高速操作端(第1操作端)103による操作処理と、低速操作端(第2操作端)104による操作処理とを実行する。
本例のプラント制御装置は、第1状態量目標d11を取得し、演算器101で第1状態量d12との差分を取得する。第1状態量d12は、高速操作端103及び低速操作端104による操作処理の結果として、制御対象プラント190から得られるものである。また、高速操作端103及び低速操作端104、制御対象プラント190に加えられるその他の操作端の操作処理の結果として第2状態量d13が得られる。
[Overall configuration of plant control unit]
FIG. 1 shows an example of the overall configuration of the plant control device of this example.
The plant control device shown in FIG. 1 controls the controlled plant 190, and controls the controlled plant 190 by performing an operation process by the high-speed operation end (first operation end) 103 and a low-speed operation end (second operation). (End) The operation process according to 104 is executed.
The plant control device of this example acquires the first state quantity target d11, and the arithmetic unit 101 acquires the difference from the first state quantity d12. The first state quantity d12 is obtained from the controlled plant 190 as a result of the operation processing by the high-speed operation end 103 and the low-speed operation end 104. Further, the second state quantity d13 is obtained as a result of the operation processing of the high-speed operation end 103, the low-speed operation end 104, and the other operation ends added to the controlled plant 190.

プラント制御装置の制御ユニット110は、高速操作端103の操作処理を制御する第1制御部111と、低速操作端104の操作処理を制御する第2制御部112とを有する。
第1制御部111の制御出力は、高速操作端103に直接供給され、高速操作端103の操作処理を制御する。
第2制御部112の制御出力は、第3制御部102に供給され、必要により制御出力の補正又は変更を行った上で、低速操作端104に供給される。
The control unit 110 of the plant control device includes a first control unit 111 that controls the operation processing of the high-speed operation end 103, and a second control unit 112 that controls the operation processing of the low-speed operation end 104.
The control output of the first control unit 111 is directly supplied to the high-speed operation end 103, and controls the operation processing of the high-speed operation end 103.
The control output of the second control unit 112 is supplied to the third control unit 102, and is supplied to the low-speed operation end 104 after correcting or changing the control output as necessary.

また、本例のプラント制御装置は、安全操作範囲決定部105を備える。安全操作範囲決定部105は、高速操作端103の操作実績を取得し、取得した操作実績が安全操作範囲に余裕を持っているか否かを判定し、判定結果としての安全操作範囲d14のデータを、第3制御部102に供給する。
さらに、安全操作範囲決定部105は、制御対象プラント190の第1状態量d12と第2状態量d13を取得する。そして、安全操作範囲決定部105は、第1状態量d12と第2状態量d13とを参照して、高速操作端103の現在の操作実績が、安全操作範囲に余裕を持っているか否かを判定する。
Further, the plant control device of this example includes a safe operation range determination unit 105. The safe operation range determination unit 105 acquires the operation record of the high-speed operation end 103, determines whether or not the acquired operation record has a margin in the safe operation range, and obtains the data of the safe operation range d14 as the determination result. , Supply to the third control unit 102.
Further, the safe operation range determination unit 105 acquires the first state quantity d12 and the second state quantity d13 of the controlled plant 190. Then, the safe operation range determination unit 105 refers to the first state quantity d12 and the second state quantity d13 to determine whether or not the current operation record of the high-speed operation end 103 has a margin in the safe operation range. judge.

ここで、安全操作範囲決定部105は、操業異常の発生を検知し、その時点の第1状態量d12及び第2状態量d13と、高速操作端103の実績位置を学習して、高速操作端103で操業異常が発生しないように、操作可能な範囲である安全操作範囲d14を決定する。操業異常は、頻繁に発生する現象ではないため、安全操作範囲決定部105は、実績データを継続的に採取し、機械学習等を用いて学習を実行して、安全操作範囲d14を得るのが好ましい。
そして、安全操作範囲決定部105は、判定した安全操作範囲d14のデータを第3制御部102に供給する。
Here, the safe operation range determination unit 105 detects the occurrence of an operation abnormality, learns the first state quantity d12 and the second state quantity d13 at that time, and the actual position of the high-speed operation end 103, and obtains the high-speed operation end. The safe operation range d14, which is the operable range, is determined so that the operation abnormality does not occur in 103. Since the operation abnormality is not a phenomenon that occurs frequently, the safe operation range determination unit 105 continuously collects the actual data and executes learning by using machine learning or the like to obtain the safe operation range d14. preferable.
Then, the safe operation range determination unit 105 supplies the data of the determined safe operation range d14 to the third control unit 102.

第3制御部102は、安全操作範囲d14のデータから安全操作範囲に余裕があると判定したとき、第2制御部112の制御出力をそのまま低速操作端104に供給する。一方、第3制御部102は、安全操作範囲d14のデータから安全操作範囲に余裕がない状態であると判定したとき、第2制御部112の制御出力を補正又は変更して低速操作端104に供給する。
第3制御部102には、演算器101の出力と、高速操作端103の操作実績と、第2状態量d13とが供給され、第3制御部102は、これらの情報に基づいて、第2制御部112の制御出力を補正又は変更する。
When the third control unit 102 determines from the data in the safe operation range d14 that there is a margin in the safe operation range, the third control unit 102 supplies the control output of the second control unit 112 as it is to the low speed operation end 104. On the other hand, when the third control unit 102 determines from the data of the safe operation range d14 that there is no margin in the safe operation range, the third control unit 102 corrects or changes the control output of the second control unit 112 to the low speed operation end 104. Supply.
The output of the arithmetic unit 101, the operation record of the high-speed operation end 103, and the second state quantity d13 are supplied to the third control unit 102, and the third control unit 102 is supplied with the second state quantity d13 based on the information. The control output of the control unit 112 is corrected or changed.

図1に示す構成のプラント制御装置によると、高速操作端103を操業異常が発生しない範囲で、効率的に動作させることが可能になり、操業効率の向上に加えて、制御精度の向上も期待できる。 According to the plant control device having the configuration shown in FIG. 1, the high-speed operation end 103 can be operated efficiently within a range in which an operation abnormality does not occur, and in addition to the improvement of the operation efficiency, the improvement of the control accuracy is also expected. can.

[センヂミア圧延機の制御装置に適用した場合の全体構成]
次に、本例のプラント制御装置を、センヂミア圧延機に適用した場合の全体構成について説明する。
図2は、センヂミア圧延機に適用した場合の本例のプラント制御装置の構成を示す。
図2に示すプラント制御装置は、被圧延材の目標形状d21を取得し、演算器201で圧延後の形状実績d23との差分を取得する。
[Overall configuration when applied to the control device of a Sendimia rolling mill]
Next, the overall configuration when the plant control device of this example is applied to a Sendimia rolling mill will be described.
FIG. 2 shows the configuration of the plant control device of this example when applied to a Sendimia rolling mill.
The plant control device shown in FIG. 2 acquires the target shape d21 of the material to be rolled, and the arithmetic unit 201 acquires the difference from the actual shape d23 after rolling.

本例のプラント制御装置は、圧延機301の制御として、機械的操作端203による操作処理と、クーラント操作端204による操作処理とを実行する。機械的操作端203による操作処理は、圧延処理を行うロールギャップなどを機械的に変化させるものであり、被圧延材の形状実績d23に現れる応答が高速になる。一方、クーラント操作端204による操作処理は、クーラント噴射量の変化させるものであり、被圧延材の圧延実績d24に現れる応答が、機械的操作端203による操作よりも低速になる。 The plant control device of this example executes the operation process by the mechanical operation end 203 and the operation process by the coolant operation end 204 as the control of the rolling mill 301. The operation process by the mechanical operation end 203 mechanically changes the roll gap or the like to be rolled, and the response appearing in the shape record d23 of the material to be rolled becomes high speed. On the other hand, the operation process by the coolant operation end 204 changes the coolant injection amount, and the response appearing in the rolling result d24 of the material to be rolled is slower than the operation by the mechanical operation end 203.

プラント制御装置の制御ユニット210は、機械的操作端203の操作処理を制御する第1形状制御部211と、クーラント操作端204の操作処理を制御する第2形状制御部212とを有する。第1形状制御部211と第2形状制御部212は、被圧延材が目標形状d21となるように制御するものである。目標形状d21は、被圧延材の特性等に応じて予め設定されたものである。
第1形状制御部211の制御出力は、機械的操作端203に直接供給され、機械的操作端203の操作処理を制御する。
第2形状制御部212の制御出力は、機械的操作端位置抑制制御部202に供給され、必要により制御出力の補正又は変更を行った上で、クーラント操作端204に供給される。
機械的操作端位置抑制制御部202の構成については、図10で後述する。
The control unit 210 of the plant control device includes a first shape control unit 211 that controls the operation processing of the mechanical operation end 203, and a second shape control unit 212 that controls the operation processing of the coolant operation end 204. The first shape control unit 211 and the second shape control unit 212 control the material to be rolled so as to have the target shape d21. The target shape d21 is preset according to the characteristics of the material to be rolled and the like.
The control output of the first shape control unit 211 is directly supplied to the mechanical operation end 203, and controls the operation processing of the mechanical operation end 203.
The control output of the second shape control unit 212 is supplied to the mechanical operation end position suppression control unit 202, and is supplied to the coolant operation end 204 after correcting or changing the control output as necessary.
The configuration of the mechanical operation end position suppression control unit 202 will be described later with reference to FIG.

また、本例のプラント制御装置は、機械的操作端安全操作範囲決定部205を備える。機械的操作端安全操作範囲決定部205は、機械的操作端203の操作実績である機械的操作端位置実績d22を取得し、取得した機械的操作端位置実績d22が安全操作範囲に余裕を持っているか否かを判定する。そして、機械的操作端安全操作範囲決定部205は、判定結果としての機械的操作端安全操作範囲d25のデータを、機械的操作端位置抑制制御部202に供給する。 Further, the plant control device of this example includes a mechanical operation end safety operation range determination unit 205. The mechanical operation end safety operation range determination unit 205 acquires the mechanical operation end position result d22 which is the operation result of the mechanical operation end 203, and the acquired mechanical operation end position result d22 has a margin in the safe operation range. Determine if it is. Then, the mechanical operation end safety operation range determination unit 205 supplies the data of the mechanical operation end safety operation range d25 as the determination result to the mechanical operation end position suppression control unit 202.

さらに、機械的操作端位置抑制制御部202は、圧延機301の形状実績d23と圧延実績d24を取得する。そして、機械的操作端安全操作範囲決定部205は、形状実績d23と圧延実績d24とを参照して、取得した機械的操作端位置実績d22が、安全操作範囲に余裕を持っているか否かを判定する。 Further, the mechanical operation end position suppression control unit 202 acquires the shape actual d23 and the rolling actual d24 of the rolling mill 301. Then, the mechanical operation end safety operation range determination unit 205 refers to the shape result d23 and the rolling result d24, and determines whether or not the acquired mechanical operation end position result d22 has a margin in the safe operation range. judge.

機械的操作端安全操作範囲決定部205は、操業異常の発生を検知し、その時点の形状実績d23及び圧延実績d24と、機械的操作端位置実績d22を学習する。この学習により、機械的操作端安全操作範囲決定部205は、機械的操作端203で操業異常が発生しないように、操作可能な範囲である機械的操作端安全操作範囲d25を決定する。ここで機械的操作端安全操作範囲決定部205は、実績データを継続的に採取し、機械学習等を用いて学習を実行して、機械的操作端安全操作範囲d25を得る。
そして、機械的操作端安全操作範囲決定部205は、判定した機械的操作端安全操作範囲d25のデータを機械的操作端位置抑制制御部202に供給する。
なお、機械的操作端安全操作範囲決定部205が操業異常の学習などを行う詳細構成については図6で後述する。
The mechanical operation end safety operation range determination unit 205 detects the occurrence of an operation abnormality, and learns the shape result d23 and the rolling result d24 at that time, and the mechanical operation end position result d22. By this learning, the mechanical operation end safe operation range determination unit 205 determines the mechanical operation end safe operation range d25, which is an operable range, so that an operation abnormality does not occur at the mechanical operation end 203. Here, the mechanical operation end safe operation range determination unit 205 continuously collects actual data and executes learning by using machine learning or the like to obtain the mechanical operation end safe operation range d25.
Then, the mechanical operation end safety operation range determination unit 205 supplies the data of the determined mechanical operation end safety operation range d25 to the mechanical operation end position suppression control unit 202.
The detailed configuration in which the mechanical operation end safe operation range determination unit 205 learns the operation abnormality and the like will be described later with reference to FIG.

機械的操作端位置抑制制御部202は、機械的操作端安全操作範囲d25のデータから安全操作範囲に余裕があると判定したとき、第2形状制御部212の制御出力をそのままクーラント操作端204に供給する。一方、機械的操作端位置抑制制御部202は、機械的操作端安全操作範囲d25のデータから安全操作範囲に余裕がない状態であると判定したとき、第2形状制御部212の制御出力を補正又は変更してクーラント操作端204に供給する。
また、機械的操作端位置抑制制御部202には、演算器201の出力と、機械的操作端位置実績d22と、圧延実績d24とが供給され、機械的操作端位置抑制制御部202は、これらの情報に基づいて、第2形状制御部212の制御出力を補正又は変更する。
When the mechanical operation end position suppression control unit 202 determines from the data of the mechanical operation end safe operation range d25 that there is a margin in the safe operation range, the control output of the second shape control unit 212 is directly transmitted to the coolant operation end 204. Supply. On the other hand, when the mechanical operation end position suppression control unit 202 determines from the data of the mechanical operation end safe operation range d25 that there is no margin in the safe operation range, the mechanical operation end position suppression control unit 202 corrects the control output of the second shape control unit 212. Alternatively, it is changed and supplied to the coolant operating end 204.
Further, the output of the arithmetic unit 201, the mechanical operation end position actual d22, and the rolling actual d24 are supplied to the mechanical operation end position suppression control unit 202, and the mechanical operation end position suppression control unit 202 is supplied with these. The control output of the second shape control unit 212 is corrected or changed based on the information of.

[センヂミア圧延機の構成]
ここで、センヂミア圧延機の構成例について説明する。
図3は、センヂミア圧延機において、形状制御を行う場合の概略構成を示す。
センヂミア圧延機は、圧延された被圧延材の実形状が、形状検出器14で検出される。形状検出器14で検出された実形状は、制御装置50の形状検出前処理部11でパターン認識の前処理が施された後、パターン認識部12で予め設定された基準形状パターンのどれに最も近いかが演算される。そして、演算された基準形状パターンに基づいて、制御演算部13で、操作すべき操作端および操作量が判断され、その操作すべき操作端および操作量でセンヂミア圧延機を制御する処理が実行される。
[Structure of Sendimia rolling mill]
Here, a configuration example of the Sendimia rolling mill will be described.
FIG. 3 shows a schematic configuration when shape control is performed in a Sendimia rolling mill.
In the Sendimia rolling mill, the actual shape of the rolled material is detected by the shape detector 14. The actual shape detected by the shape detector 14 is the most among the reference shape patterns preset by the pattern recognition unit 12 after the pattern recognition preprocessing is performed by the shape detection preprocessing unit 11 of the control device 50. It is calculated whether it is close. Then, based on the calculated reference shape pattern, the control calculation unit 13 determines the operation end and the operation amount to be operated, and executes a process of controlling the Sendimia rolling mill with the operation end and the operation amount to be operated. To.

図4は、シングルスタンド圧延機の圧延設備の例を示す。センヂミア圧延機は、シングルスタンド圧延機の一種である。
図4に示す圧延設備は、圧延機301と入側テンションリール(以下、「TR」と称する)302と出側TR303とより構成され、入側TR302から引き出された被圧延材300が、圧延機301を通過して、出側TR303により巻き取られる。
圧延機301は、被圧延材300を圧延する。ここでの圧延とは、被圧延材300の板厚を所定の板厚まで薄くする処理である。
FIG. 4 shows an example of rolling equipment of a single stand rolling mill. The Sendimia rolling mill is a type of single stand rolling mill.
The rolling equipment shown in FIG. 4 is composed of a rolling mill 301, an inlet tension reel (hereinafter referred to as “TR”) 302, and an outlet TR 303, and the material to be rolled 300 drawn from the inlet TR 302 is a rolling mill. After passing through 301, it is wound up by the exit side TR303.
The rolling mill 301 rolls the material to be rolled 300. The rolling here is a process of reducing the plate thickness of the material to be rolled 300 to a predetermined plate thickness.

圧延機301には、圧延速度を調整するためのミル速度制御部304と、圧延機301のロールギャップを調整するためのロールギャップ制御部307が設置されている。また、入側TR302と出側TR303には、それぞれが発生する張力を調整するための入側TR制御部305、及び出側TR制御部306が設置されている。 The rolling mill 301 is provided with a mill speed control unit 304 for adjusting the rolling speed and a roll gap control unit 307 for adjusting the roll gap of the rolling mill 301. Further, the entry-side TR302 and the exit-side TR303 are provided with an entry-side TR control unit 305 and an exit-side TR control unit 306 for adjusting the tension generated by each.

圧延処理は、圧延機301の上下ロール間隔をロールギャップ制御部307により調整することで被圧延材300を潰す圧力をかけ、ミル速度制御部304により被圧延材300を出側に送り出すことで実施される。このとき、圧延機301の入側及び出側で、入側TR302及び出側TR303を用いて被圧延材300に張力をかける処理も行われる。 The rolling process is carried out by adjusting the vertical roll interval of the rolling mill 301 by the roll gap control unit 307 to apply pressure to crush the material to be rolled 300, and by sending the material to be rolled 300 to the output side by the mill speed control unit 304. Will be done. At this time, on the entry side and the exit side of the rolling mill 301, a process of applying tension to the material to be rolled 300 by using the entry side TR302 and the exit side TR303 is also performed.

圧延操業にとって重要なのは、製品となる被圧延材300の板厚(圧延機の出側板厚)であり、被圧延材300が予め決められた板厚となるように、ロールギャップ及び入側張力、出側張力が予め設定される。
入側張力電流変換部315は、入側張力設定部311にて設定された入側張力を用いて、設定された入側張力を得るために必要な電流を求め、入側TR制御部305を介して入側TR302に与えることで入側張力を得る。
同様に、出側張力電流変換部316は、出側張力設定部312にて設定された出側張力を用いて、設定された出側張力を得るために必要な電流を求め、出側TR制御部306を介して出側TR303に与えることで出側張力を得る。
What is important for the rolling operation is the plate thickness of the material to be rolled 300 (outside plate thickness of the rolling mill) to be a product, and the roll gap and the entry side tension so that the material to be rolled 300 has a predetermined plate thickness. The exit tension is preset.
The entry-side tension current conversion unit 315 obtains the current required to obtain the set entry-side tension using the entry-side tension set by the entry-side tension setting unit 311, and sets the entry-side TR control unit 305. The entry-side tension is obtained by applying the entry-side tension to the entry-side TR302.
Similarly, the output side tension current conversion unit 316 obtains the current required to obtain the set output side tension by using the output side tension set by the output side tension setting unit 312, and controls the output side TR. The tension on the exit side is obtained by applying the tension to the exit side TR303 via the portion 306.

ロールギャップ設定部319にて設定されたロールギャップは、ロールギャップ制御部307に与えられ、ロールギャップ制御部307によりロールギャップが設定される。
圧延速度設定部310は、圧延機のオペレータの指示により圧延機301の速度を決定し、ミル速度制御部304により圧延機301の速度を設定する。
The roll gap set by the roll gap setting unit 319 is given to the roll gap control unit 307, and the roll gap is set by the roll gap control unit 307.
The rolling speed setting unit 310 determines the speed of the rolling mill 301 according to the instruction of the operator of the rolling mill, and the mill speed control unit 304 sets the speed of the rolling mill 301.

圧延機301の入側及び出側には、入側張力計308及び出側張力計309が設置され、それらで測定された実績張力が設定張力と一致するように入側張力制御部313及び出側張力制御部314が制御を実行する。また、圧延機301の出側には、出側板厚計317が設置され、そこで測定された実績板厚が設定板厚と一致するように出側板厚制御装部318が制御を実行する。 An inlet tension meter 308 and an outlet tension meter 309 are installed on the inlet and outlet sides of the rolling mill 301, and the inlet tension control unit 313 and the outlet tension control unit 313 so that the actual tension measured by them matches the set tension. The side tension control unit 314 executes the control. Further, a total plate thickness meter 317 is installed on the output side of the rolling mill 301, and the output side plate thickness control mounting unit 318 executes control so that the actual plate thickness measured there matches the set plate thickness.

以上の構成に加えて、既に説明した図3に示すように、圧延機の出側には被圧延材の形状を検出するための形状検出器14が設置されており、検出された形状が予め設定された目標形状と一致するように形状制御が実行される。 In addition to the above configuration, as shown in FIG. 3 described above, a shape detector 14 for detecting the shape of the material to be rolled is installed on the outlet side of the rolling mill, and the detected shape is determined in advance. Shape control is executed so as to match the set target shape.

既に述べたように、形状は、被圧延材である金属の板の波打ちの度合いである。したがって、圧延機の下工程での加工性や圧延機においての圧延操業の効率性から目標となる形状である目標形状が予め設定される。一般的には、被圧延材には張力が印加されているため、板端部にひび割れ等の傷が有ったりすると、そこから裂け目が発生し、被圧延材が板幅方向に分断(板破断)する場合が発生しやすい。このため、張力が集中しないように板端部を波打たせる状態にする場合が多い。 As already mentioned, the shape is the degree of waviness of the metal plate that is the material to be rolled. Therefore, the target shape, which is the target shape, is set in advance from the workability in the lower process of the rolling mill and the efficiency of the rolling operation in the rolling mill. Generally, tension is applied to the material to be rolled, so if there are cracks or other scratches on the edge of the plate, cracks will occur from there, and the material to be rolled will be divided in the plate width direction (plate). It is easy to break). For this reason, it is often the case that the plate edge is wavy so that the tension is not concentrated.

被圧延材の波打ちは、実際には被圧延材に張力をかけているため、顕在化せず、見かけ上は波打ち無しになるが、板幅方向で張力分布が変化している。
ここで、図3に示す形状検出器14は、板幅方向での張力分布を測定することで板の波打ちを推定して形状実績として検出する。
The waviness of the material to be rolled does not become apparent because tension is actually applied to the material to be rolled, and apparently there is no waviness, but the tension distribution changes in the plate width direction.
Here, the shape detector 14 shown in FIG. 3 estimates the waviness of the plate by measuring the tension distribution in the plate width direction and detects it as the actual shape.

[形状制御機械的操作端の構成及び処理]
図5(a)は、センヂミア圧延機の機械的操作端203により操作処理が行われる際の構成を示す。図5では、被圧延材300の板幅方向の断面を示し、被圧延材300の上側の構成のみを示し、下側の構成は省略する。
また、図5(b),(c)は、それぞれ被圧延材300の形状を変化させた場合の動作波形を示す。
[Structure and processing of shape control mechanical operation end]
FIG. 5A shows a configuration when the operation process is performed by the mechanical operation end 203 of the Sendimia rolling mill. FIG. 5 shows a cross section of the material to be rolled 300 in the plate width direction, shows only the upper configuration of the material to be rolled 300, and omits the lower configuration.
Further, FIGS. 5 (b) and 5 (c) show operation waveforms when the shape of the material to be rolled 300 is changed, respectively.

センヂミア圧延機は、図5(a)に示すように、被圧延材300をはさんで、ワークロール401、第1中間ロール402、第2中間ロール403、AS-Uロール404より構成される。
第1中間ロール402は、上下で逆側にロールにテーパが設けられており、板幅方向にシフトすることで、被圧延材300の板端部の形状に影響を与えることができる。
As shown in FIG. 5A, the Sendimia rolling mill is composed of a work roll 401, a first intermediate roll 402, a second intermediate roll 403, and an AS-U roll 404, sandwiching the material to be rolled 300.
The first intermediate roll 402 is provided with a taper on the roll on the opposite side in the vertical direction, and by shifting in the plate width direction, the shape of the plate end portion of the material to be rolled 300 can be affected.

AS-Uロール404は、複数の分割ロール405の間にサドル406が入った構成になっており、サドル406の位置(図5の縦方向の位置)を変えることで、AS-Uロール404のたわみを板幅方向で変化させることができる。
例えば図5(b)に示すように、中心のサドル406を下げた場合、被圧延材300の中央部の形状に影響を与えることができる。
The AS-U roll 404 has a configuration in which a saddle 406 is inserted between a plurality of divided rolls 405, and by changing the position of the saddle 406 (the vertical position in FIG. 5), the AS-U roll 404 The deflection can be changed in the plate width direction.
For example, as shown in FIG. 5B, when the central saddle 406 is lowered, the shape of the central portion of the material to be rolled 300 can be affected.

ここで、図5(b),(c)の最下段に示す動作波形は、サドル406又は第1中間ロール402をシフト操作したときの被圧延材300の板厚分布の変化を示す。形状変化は板厚分布とは逆となる。
形状は板幅方向の波打ちの度合いの分布であり、波打ちが大きいということは、被圧延材300が伸びていることである。これは、「出側板厚が薄くなる」ことと、「薄くなった部分の被圧延材の伸びが大きい」ことと、「被圧延材の形状が大きくなる」こととが等しいためである。
Here, the operation waveforms shown at the bottom of FIGS. 5 (b) and 5 (c) show changes in the thickness distribution of the material to be rolled 300 when the saddle 406 or the first intermediate roll 402 is shifted. The shape change is opposite to the plate thickness distribution.
The shape is the distribution of the degree of waviness in the plate width direction, and the fact that the waviness is large means that the material to be rolled 300 is stretched. This is because "the thickness of the protruding side plate becomes thin", "the elongation of the material to be rolled in the thinned portion is large", and "the shape of the material to be rolled becomes large" are equal.

操業異常については、被圧延材300の板破断が大きな問題である。板破断が発生すると、破断後の被圧延材300が圧延機のワークロール401や第1中間ロール402を破損させてしまう。また、場合によっては、板破断の発生で、第2中間ロール403やAS-Uロール404についても破損させてしまう。これらの破損が発生すると、これらのロールの交換が必要になると共に、圧延機内に残った被圧延材300の除去処理に時間を要し、操業効率が極端に低下する。 Regarding the operation abnormality, the plate breakage of the material to be rolled 300 is a big problem. When the plate breaks, the material to be rolled 300 after the break breaks the work roll 401 and the first intermediate roll 402 of the rolling mill. Further, in some cases, the second intermediate roll 403 and the AS-U roll 404 are also damaged due to the occurrence of plate breakage. When these breaks occur, it is necessary to replace these rolls, and it takes time to remove the material to be rolled 300 remaining in the rolling mill, resulting in an extremely low operating efficiency.

AS-Uロール404は、分割ロール405をサドル406で押さえ込む形で第2中間ロール403に押し付けているため、サドル406の位置によっては、分割ロール405と第2中間ロール403が接触しなくなる場合がある。そのような状態になると、その部分のワークロール401から被圧延材300にかかる力が急減し、被圧延材300が伸びなくなり、その部分の被圧延材300にかかる張力が増大する。 Since the AS-U roll 404 presses the split roll 405 against the second intermediate roll 403 by pressing the split roll 405 with the saddle 406, the split roll 405 and the second intermediate roll 403 may not come into contact with each other depending on the position of the saddle 406. be. In such a state, the force applied to the material to be rolled 300 from the work roll 401 in that portion suddenly decreases, the material to be rolled 300 does not stretch, and the tension applied to the material to be rolled 300 in that portion increases.

このような状態が被圧延材300の板端部で発生した場合、板端部から板破断することになる。また、被圧延材300の板幅方向両端部にかかる張力が変化するため、被圧延材300の板幅方向中心が圧延機の板幅方向中心からずれてしまう現象が発生し、圧延機前後の機械設備に衝突して、板破断となる場合もある。このように、機械的操作端203の実績位置によっては、操業異常が発生しうる場合がある。 When such a state occurs at the plate end portion of the material to be rolled 300, the plate breaks from the plate end portion. Further, since the tension applied to both ends of the material 300 to be rolled in the plate width direction changes, a phenomenon occurs in which the center of the material 300 to be rolled in the plate width direction deviates from the center in the plate width direction of the rolling mill, and before and after the rolling mill. It may collide with machinery and equipment, resulting in plate breakage. As described above, depending on the actual position of the mechanical operation end 203, an operation abnormality may occur.

操業異常が発生する実績位置は、機械構成から計算で求まるものではなく、被圧延材300の板幅方向板厚分布や、入出側板厚、張力や圧延荷重等の圧延状態、他の形状制御機械的操作端との位置関係でも変化するため、予め予測するのは困難である。
そこで、本例においては、機械的操作端安全操作範囲決定部205は、圧延異常が発生したときのこれらの条件を実績データとして保存し、正常時の実績データと比較することで、圧延異常が発生しやすい形状制御機械的操作端の実績位置を求める。
The actual position where the operation abnormality occurs is not calculated from the machine configuration, but the plate thickness distribution in the plate width direction of the material to be rolled 300, the plate thickness on the input / output side, the rolling state such as tension and rolling load, and other shape control machines. It is difficult to predict in advance because the positional relationship with the target operation end also changes.
Therefore, in this example, the mechanical operation end safety operation range determination unit 205 saves these conditions when a rolling abnormality occurs as actual data, and compares it with the actual data at the normal time to prevent the rolling abnormality. Shape control that is likely to occur Find the actual position of the mechanically operated end.

本例の機械的操作端安全操作範囲決定部205は、機械学習を用いて機械的操作端安全操作範囲を決定する。機械学習を行う際の実績データには、入出側板厚、張力や圧延荷重等の圧延状態、機械的操作端203の実績位置を用い、教師データには圧延異常発生情報を用いる。
圧延異常発生情報としては、板破断及び圧延機の非常停止の情報が用いられる。板破断は、入出側張力が減少することで判定可能であり、非常停止は圧延状態に何らかの異常が発生し、操業を停止する場合にオペレータが操作する操作スイッチの情報が用いられる。操作スイッチの情報は、圧延機を制御する制御装置を構成する計算機で検出することができ、実績情報の1つとして利用可能である。機械的操作端安全操作範囲決定部205は、これらの実績データ及び教師データを用いて、操業異常の発生の有無を判定するニューラルネットワーク(N.N.)を作成する。
The mechanical operation end safe operation range determination unit 205 of this example determines the mechanical operation end safe operation range by using machine learning. For the actual data when performing machine learning, the sheet thickness on the inlet / output side, the rolling state such as tension and rolling load, and the actual position of the mechanically operated end 203 are used, and for the teacher data, rolling abnormality occurrence information is used.
Information on plate breakage and emergency stop of the rolling mill is used as rolling abnormality occurrence information. Plate breakage can be determined by reducing the tension on the entry / exit side, and emergency stop uses information on the operation switch operated by the operator when some abnormality occurs in the rolling state and the operation is stopped. The information of the operation switch can be detected by the computer constituting the control device for controlling the rolling mill, and can be used as one of the actual results information. The mechanical operation end safety operation range determination unit 205 creates a neural network (NN) for determining the presence or absence of an operation abnormality by using these actual data and teacher data.

[機械的操作端安全操作範囲決定部の構成とニューラルネットの構成]
図6は、機械的操作端安全操作範囲決定部205を機械学習により実現した場合の構成を示す。
また、図7は、機械的操作端安全操作範囲決定部205が備えるニューラルネット502の構成を示す。
ニューラルネット502は、図7に示すように、入力データ作成部501から、圧延実績d24と機械的操作端位置実績d22を入力端502aに得、出力端502bから操業異常判定値d32を出力する。操業異常判定値d32は、圧延異常発生情報である板破断の情報及び非常停止の情報である。ニューラルネット502は、これらの入力データと出力データの組み合わせから学習を実行する。
[Structure of mechanical operation end safe operation range determination part and neural network configuration]
FIG. 6 shows a configuration when the mechanical operation end safe operation range determination unit 205 is realized by machine learning.
Further, FIG. 7 shows the configuration of the neural network 502 included in the mechanical operation end safe operation range determination unit 205.
As shown in FIG. 7, the neural network 502 obtains the rolling result d24 and the mechanical operation end position result d22 from the input data creation unit 501 at the input end 502a, and outputs the operation abnormality determination value d32 from the output end 502b. The operation abnormality determination value d32 is information on plate breakage and emergency stop information, which are rolling abnormality occurrence information. The neural network 502 executes learning from the combination of these input data and output data.

図6に示す機械的操作端安全操作範囲決定部205について説明すると、入力データ作成部501は、機械的操作端位置実績d22及び形状実績d23を採取する。また、教師データ作成部505は、操業異常判定部506で判定した操業異常判定値d32を採取する。これらの入力データ作成部501と教師データ作成部505でのデータ採取は、ニューラルネット学習制御部503の制御により定時間周期で行われ、1つの動作周期毎に1組の学習データを得る。得られた学習データは、学習データデータベース511に順次格納される。
操業異常判定部506は、圧延実績d24より操業異常である板破断及び圧延機の非常停止の有無を判定する。判定結果である操業異常判定値d32は、板破断及び非常停止の情報である。
Explaining the mechanical operation end safety operation range determination unit 205 shown in FIG. 6, the input data creation unit 501 collects the mechanical operation end position actual result d22 and the shape actual result d23. Further, the teacher data creation unit 505 collects the operation abnormality determination value d32 determined by the operation abnormality determination unit 506. The data collection by the input data creation unit 501 and the teacher data creation unit 505 is performed in a fixed time cycle under the control of the neural network learning control unit 503, and a set of learning data is obtained for each operation cycle. The obtained learning data is sequentially stored in the learning data database 511.
The operation abnormality determination unit 506 determines from the rolling results d24 whether or not there is a plate breakage or an emergency stop of the rolling mill, which is an operation abnormality. The operation abnormality determination value d32, which is the determination result, is information on plate breakage and emergency stop.

ところで、圧延機は、種々の被圧延材300を仕様に応じて圧延し、製品を得る。このため、圧延機は、被圧延材300を仕様に応じて、機械構成であるワークロール401の仕様(板幅方向の直径分布)、第1中間ロール402のテーパ仕様、AS-Uロール404の分割ロール405の組合せを変更して対応するのが一般的である。また、被圧延材300についても、板幅や材質は一様ではない。そのため、機械構成や被圧延材300の仕様に応じて、ニューラルネット502を分けた方が効率的な学習が可能になる。
このため、本例の機械的操作端安全操作範囲決定部205は、ニューラルネット502を複数種類持ち、切り替えて使用することが可能となるように、制御ルールデータベース512及びニューラルネット選択部504を備える。
By the way, the rolling mill rolls various materials to be rolled 300 according to specifications to obtain products. Therefore, the rolling mill uses the work roll 401 (diameter distribution in the plate width direction), which is a machine configuration, the taper specification of the first intermediate roll 402, and the AS-U roll 404 according to the specifications of the material to be rolled 300. It is common to change the combination of the split rolls 405. Further, the plate width and the material of the material to be rolled 300 are not uniform. Therefore, it is possible to learn more efficiently by dividing the neural network 502 according to the machine configuration and the specifications of the material to be rolled 300.
Therefore, the mechanical operation end safety operation range determination unit 205 of this example includes a control rule database 512 and a neural network selection unit 504 so that a plurality of types of neural networks 502 can be switched and used. ..

図8は、制御ルールデータベース512の構成例を示す。
制御ルールデータベース512には、図8(a)に示すように、入力データと教師データとの組み合わせよりなる学習データを用いて学習した複数のニューラルネットが格納されている。
そして、ニューラルネット学習制御部503は、学習が必要なニューラルネットNo.を指定する。ニューラルネット選択部504は、ニューラルネット学習制御部503の学習が必要なニューラルネットNo.の指定を受けて、制御ルールデータベース512より当該ニューラルネットを取り出し、ニューラルネット502に設定する。
ニューラルネット選択部504は、現状の圧延実績d24より圧延条件および機械構成に合わせて、制御ルールデータベース512より、該当するニューラルネットNo.のニューラルネットを取り出し、制御用ニューラルネットd33として機械的操作端位置抑制制御部202に設定する。
FIG. 8 shows a configuration example of the control rule database 512.
As shown in FIG. 8A, the control rule database 512 stores a plurality of neural networks trained using training data composed of a combination of input data and teacher data.
Then, the neural network learning control unit 503 determines the neural network No. that requires learning. To specify. The neural network selection unit 504 has a neural network No. 1 that requires learning by the neural network learning control unit 503. Is specified, the neural network is taken out from the control rule database 512 and set in the neural network 502.
The neural network selection unit 504 uses the current rolling results d24 to match the rolling conditions and the machine configuration, and from the control rule database 512, the corresponding neural network No. Is taken out and set in the mechanical operation end position suppression control unit 202 as the control neural network d33.

図8(b)は、制御ルールデータベース512に格納される、ニューラルネット管理テーブルの構成を示す。管理テーブルは、(B1)板幅と、(B2)鋼種および機械構成(A)に応じて区分けされる。(B1)板幅としては、例えば、3フィート幅、メータ幅、4フィート幅、5フィート幅の4区分が用いられる。(B2)鋼種としては、鋼種(1)~鋼種(10)の10区分程度が用いられる。(A)については、例えば第1中間ロール402のテーパ仕様であるテーパ部の長さに従い、(A1)、(A2)に区別する。
以上のテーブル区別は、一例であり、圧延設備や生産する被圧延材の種類に応じて適時設定する必要が有る。
機械的操作端安全操作範囲決定部205は、これらのニューラルネットを、圧延条件および機械構成に応じて使い分けて使用する。
FIG. 8B shows the configuration of the neural network management table stored in the control rule database 512. The management table is classified according to (B1) plate width, (B2) steel type and machine configuration (A). (B1) As the board width, for example, four categories of 3 foot width, meter width, 4 foot width, and 5 foot width are used. (B2) As the steel grade, about 10 categories of steel grade (1) to steel grade (10) are used. Regarding (A), for example, (A1) and (A2) are distinguished according to the length of the tapered portion, which is the taper specification of the first intermediate roll 402.
The above table distinction is an example, and it is necessary to set it in a timely manner according to the rolling equipment and the type of material to be produced.
The mechanical operation end safety operation range determination unit 205 uses these neural networks properly according to the rolling conditions and the mechanical configuration.

ニューラルネット学習制御部503は、図8(a)に示す入力データ及び教師データの組合せである学習データを、図8(b)に示すニューラルネット管理テーブルに従って、該当するニューラルネットNo.と紐付けて学習データデータベース511に格納する。 The neural network learning control unit 503 uses the training data, which is a combination of the input data and the teacher data shown in FIG. 8A, to obtain the corresponding neural network No. according to the neural network management table shown in FIG. 8B. It is stored in the learning data database 511 in association with.

図9は、学習データデータベース511が格納する学習データの例を示す。
図9に示すように、学習データデータベース511は、ニューラルネットNo.ごとに対応した学習データを格納する。
FIG. 9 shows an example of training data stored in the training data database 511.
As shown in FIG. 9, the training data database 511 has a neural network No. Stores the corresponding learning data for each.

ニューラルネット学習制御部503は、学習データデータベース511より、当該ニューラルネットに対応する、入力データ及び教師データの管理テーブルからの取り出しを、入力データ作成部501及び教師データ作成部505に指示する。ニューラルネット502は、これらを用いて学習を実行する。ニューラルネットの学習方法は、従来から種々提案されており、いずれの学習手法を用いてもよい。 The neural net learning control unit 503 instructs the input data creation unit 501 and the teacher data creation unit 505 to take out the input data and the teacher data from the management table corresponding to the neural net from the learning data database 511. The neural network 502 uses these to perform learning. Various learning methods for neural networks have been conventionally proposed, and any learning method may be used.

機械学習には、大量の学習データの組が必要であり、学習データデータベース511にある程度(例えば10000組)格納されたら、ニューラルネット502は学習を実行する。
ニューラルネット502の学習が完了すると、ニューラルネット学習制御部503は、学習結果であるニューラルネット502を、制御ルールデータベース512の当該ニューラルネットNo.の位置に書き戻すことで、学習が完了する。
Machine learning requires a large number of sets of training data, and the neural network 502 executes learning when it is stored in the training data database 511 to some extent (for example, 10000 sets).
When the learning of the neural network 502 is completed, the neural network learning control unit 503 transfers the neural network 502, which is the learning result, to the neural network No. 512 of the control rule database 512. Learning is completed by writing back to the position of.

学習が完了したニューラルネット502は、圧延実績d24と機械的操作端位置実績d22を入力することで、操業異常判定値を出力する。このため、ニューラルネット502は、予想される将来の形状実績d23と機械的操作端位置実績d22を与えることで、操業異常発生有無を予測することができ、機械的操作端安全操作範囲d25を探索することが可能である。 The neural network 502 that has completed the learning outputs the operation abnormality determination value by inputting the rolling result d24 and the mechanical operation end position result d22. Therefore, the neural network 502 can predict the presence or absence of an operation abnormality by giving the expected future shape result d23 and the mechanical operation end position result d22, and search for the mechanical operation end safe operation range d25. It is possible to do.

[機械的操作端位置抑制制御部の構成]
図10は、機械的操作端位置抑制制御部202の構成を示す。
機械的操作端位置抑制制御部202は、機械的操作端位置異常領域判定部610と、機械的操作端位置異常抑制制御部620とを備える。
機械的操作端位置異常領域判定部610は、図7で説明したニューラルネット502を用いて、操業異常の発生が予測される機械的操作端203を推定する。ここで使用するニューラルネット502は、機械的操作端安全操作範囲決定部205より受けっとった制御用ニューラルネットd33である。
機械的操作端位置異常抑制制御部620は、機械的操作端位置異常領域判定部610での判定結果をもとに、クーラント操作端204の操作指令を作成する。
[Structure of mechanical operation end position suppression control unit]
FIG. 10 shows the configuration of the mechanical operation end position suppression control unit 202.
The mechanical operation end position suppression control unit 202 includes a mechanical operation end position abnormality region determination unit 610 and a mechanical operation end position abnormality suppression control unit 620.
The mechanical operation end position abnormality region determination unit 610 uses the neural network 502 described with reference to FIG. 7 to estimate the mechanical operation end 203 in which an operation abnormality is predicted to occur. The neural network 502 used here is a control neural network d33 received from the mechanical operation end safe operation range determination unit 205.
The mechanical operation end position abnormality suppression control unit 620 creates an operation command for the coolant operation end 204 based on the determination result of the mechanical operation end position abnormality region determination unit 610.

圧延操業中、圧延機301の形状実績d23は刻々と変化し、それを目標形状d21に維持するための第1形状制御部211は機械的操作端203を操作し、機械的操作端位置実績d22も刻々変化する。機械的操作端位置異常領域判定部610が備える機械的操作端位置異常領域探索部611は、機械的操作端位置実績d22を用いて、ニューラルネット502の入力データを入力データ作成部612にて作成する。 During the rolling operation, the shape result d23 of the rolling mill 301 changes from moment to moment, and the first shape control unit 211 for maintaining it in the target shape d21 operates the mechanical operation end 203, and the mechanical operation end position result d22. Also changes from moment to moment. The mechanical operation end position abnormality area search unit 611 included in the mechanical operation end position abnormality area determination unit 610 creates the input data of the neural network 502 by the input data creation unit 612 using the mechanical operation end position abnormality d22. do.

図11は、機械的操作端位置異常領域判定部610が行う処理を示す。
図11の例は、機械的操作端203がn種類(nは整数)である場合、機械的操作端位置実績d22は、次のようになる。
POS(k),k=1,2,・・・,n
ここでの機械的操作端203がn種類とは、例えば、AS-Uロール404のサドル406の数と、板幅方向にシフト可能な第1中間ロール402の数の合計値が該当する。図5に示す例の場合、サドル数5、第1中間ロールが上下2本であるのでn=7になる。
FIG. 11 shows a process performed by the mechanical operation end position abnormality region determination unit 610.
In the example of FIG. 11, when the mechanical operation end 203 has n types (n is an integer), the mechanical operation end position actual d22 is as follows.
POS (k), k = 1, 2, ..., n
The n types of mechanically operated ends 203 here correspond to, for example, the total value of the number of saddles 406 of the AS-U roll 404 and the number of the first intermediate rolls 402 that can be shifted in the plate width direction. In the case of the example shown in FIG. 5, since the number of saddles is 5 and the first intermediate roll is two upper and lower rolls, n = 7.

第1形状制御部211にて機械的操作端203を操作する場合、制御周期毎にある一定量を限度として操作するため、機械的操作端位置異常領域探索部611は、各機械的操作端203の機械的操作端位置実績d22の推定位置を下記の様に作成する。ここでは、例えば数回分の制御にて操作する可能性のある位置実績変化量ΔPOSとし、位置実績に変化なしの場合と正負方向に実績値が変化した場合の3つのケースを考える。
POS(k),POS(k)±ΔPOS,k=1,2,・・・、n
When the mechanical operation end 203 is operated by the first shape control unit 211, the mechanical operation end 203 is operated up to a certain amount in each control cycle. Therefore, the mechanical operation end position abnormality area search unit 611 operates each mechanical operation end 203. The estimated position of the mechanical operation end position actual d22 of is created as follows. Here, for example, the amount of change in the actual position, which may be operated by controlling several times, is set to ΔPOS, and three cases are considered, one is the case where the actual position is not changed and the other is the case where the actual value is changed in the positive and negative directions.
POS (k), POS (k) ± ΔPOS, k = 1, 2, ..., n

これにより、各機械的操作端203の推定位置実績は、3通り(例えばn=7の場合、2187通り)作成できる。例えば、n=7の場合、推定位置実績は、2187通り作成できる。この推定位置実績を順次、入力データ作成部612に出力する。
入力データ作成部612は、圧延実績d24と推定位置d31よりニューラルネット502への入力データを作成して、ニューラルネット502へ出力する。
As a result, the estimated position results of each mechanical operation end 203 can be created in 3 n ways (for example, 2187 ways in the case of n = 7). For example, when n = 7, 2187 estimated position results can be created. The estimated position results are sequentially output to the input data creation unit 612.
The input data creation unit 612 creates input data to the neural network 502 from the rolling result d24 and the estimated position d31, and outputs the input data to the neural network 502.

ニューラルネット502は、図11(d)に示す操業異常判定値d32を出力する。操業異常判定値d32は、板破断と非常停止となる度合いであるが、ここでは、出力データ判定部613が、ニューラルネット502から出力される操業異常判定値d32を受けて、両者の度合いを重みづけして加算し、操業異常評価値d26とする。一般に、操業異常が発生した場合、オペレータは非常停止を実施するが、板破断に至る兆候が発生した場合も実施する。ここでの板破断に至る兆候としては、例えば被圧延材300の蛇行がある。
非常停止が無く板破断が発生した場合は、兆候が無く発生したことになり板破断の方が抑制する優先度が高い。したがって、板破断の度合いの重みづけを大きくする。
The neural network 502 outputs the operation abnormality determination value d32 shown in FIG. 11 (d). The operation abnormality determination value d32 is the degree of plate breakage and emergency stop. Here, the output data determination unit 613 receives the operation abnormality determination value d32 output from the neural network 502 and weights both degrees. Add and add to obtain the operation abnormality evaluation value d26. Generally, when an operation abnormality occurs, the operator implements an emergency stop, but also when a sign of plate breakage occurs. As a sign of plate breakage here, for example, there is meandering of the material to be rolled 300.
If there is no emergency stop and the plate breaks, it means that the plate breaks without any sign, and the plate break has a higher priority to suppress. Therefore, the weighting of the degree of plate breakage is increased.

機械的操作端位置異常領域探索部611は、出力した推定位置d31と、戻ってきた操業異常評価値d26を記憶しておき、操業異常評価値d26が最大となる推定値を探索する。探索の結果、操業異常評価値d26の最大値が、予め定めておいた閾値を超えた場合、機械的操作端位置異常領域探索部611は、その場合の推定位置d31における実績位置変更量を、実績位置異常領域操作端判定値d27として出力する。また、その場合の操業異常評価値d26も、操業異常評価最大値として実績位置異常領域操作端判定値d27に含める。 The mechanical operation end position abnormality area search unit 611 stores the output estimated position d31 and the returned operation abnormality evaluation value d26, and searches for the estimated value at which the operation abnormality evaluation value d26 is maximized. As a result of the search, when the maximum value of the operation abnormality evaluation value d26 exceeds a predetermined threshold value, the mechanical operation end position abnormality area search unit 611 determines the actual position change amount at the estimated position d31 in that case. It is output as the actual position abnormal area operation end judgment value d27. Further, the operation abnormality evaluation value d26 in that case is also included in the actual position abnormality area operation end judgment value d27 as the operation abnormality evaluation maximum value.

以上説明した例では、機械的操作端位置異常領域探索部611は、機械的操作端203の実績位置からの変化量を3通りとして推定位置d31を作成したが、別の処理で作成してもよい。例えば、機械的操作端位置異常領域探索部611は、推定位置d31の変化量を細かく制御する。なお、機械的操作端位置異常領域探索部611は、明らかに操業異常が発生しない方向への探索は実施しない等、状況に応じて適時変更してもよい。ここで、明らかに操業異常が発生しない方向とは、例えば機械的操作端実績位置の中央方向へ移動する場合が考えられる。 In the above-described example, the mechanically operated end position abnormal region search unit 611 creates the estimated position d31 with three different amounts of change from the actual position of the mechanically operated end 203, but it may be created by another process. good. For example, the mechanically operated end position abnormal region search unit 611 finely controls the amount of change in the estimated position d31. The mechanical operation end position abnormality area search unit 611 may be changed in a timely manner depending on the situation, such as not performing a search in a direction in which an operation abnormality does not clearly occur. Here, the direction in which the operation abnormality clearly does not occur may be, for example, moving toward the center of the actual position of the mechanical operation end.

機械的操作端位置異常抑制制御部620は、機械的操作端位置異常領域判定部610の出力である実績位置異常領域操作端判定値d27と、第2形状制御部212のクーラント操作端204への制御指令から、クーラント操作端204への制御出力を作成する。 The mechanical operation end position abnormality suppression control unit 620 sends the actual position abnormality area operation end determination value d27, which is the output of the mechanical operation end position abnormality region determination unit 610, to the coolant operation end 204 of the second shape control unit 212. A control output to the coolant operating end 204 is created from the control command.

機械的操作端位置実績d22が、制御で変化しても操業異常が発生しないと判断される場合は、通常の第2形状制御部212によるクーラント操作端204を用いた操作が可能である。そして、操業異常評価値d26があまり大きくない場合は、第2形状制御部212の制御出力に、操業異常を抑制するための異常抑制出力d28を合成する形での出力も可能である。もちろん、操業異常評価値d26が大きい場合は、異常抑制出力d28を優先的にクーラント操作端204に出力する。 When it is determined that the operation abnormality does not occur even if the mechanical operation end position actual d22 changes by control, the operation using the coolant operation end 204 by the normal second shape control unit 212 is possible. When the operation abnormality evaluation value d26 is not so large, it is possible to combine the control output of the second shape control unit 212 with the abnormality suppression output d28 for suppressing the operation abnormality. Of course, when the operation abnormality evaluation value d26 is large, the abnormality suppression output d28 is preferentially output to the coolant operation end 204.

クーラント制御ルールデータベース623は、各機械的操作端203(k)と影響するクーラント操作端204の対応が予め定められている。この対応は、圧延操業中に実際に機械的操作端203とクーラント操作端204を操作して求めることも可能であり、また、機械学習により、実績データより求めることも可能である。ここでは、実際に操作した結果から、対応を求めてクーラント制御ルールデータベース623に登録した場合を考える。 In the coolant control rule database 623, the correspondence between each mechanical operation end 203 (k) and the influencing coolant operation end 204 is predetermined. This correspondence can be obtained by actually operating the mechanical operation end 203 and the coolant operation end 204 during the rolling operation, and can also be obtained from the actual data by machine learning. Here, a case is considered in which a response is sought and registered in the coolant control rule database 623 based on the result of the actual operation.

[クーラント操作端制御出力演算部の構成及び動作]
図12は、クーラント操作端制御出力演算部621の構成と動作を示す。
クーラント制御ルールデータベース623(図10)には、各機械的操作端203(k)を操作するのと同等の効果が得られるクーラント流量変化必要量が登録されている。図12(a)に示すデータベース検索部631は、機械的操作端位置異常領域判定部610で得られた実績位置異常領域操作端判定値d27より、操業異常が発生する機械的操作端203(k)の実績位置変更量に該当するクーラント流量変化必要量を取り出す。
[Coolant operation end control output calculation unit configuration and operation]
FIG. 12 shows the configuration and operation of the coolant operation end control output calculation unit 621.
In the coolant control rule database 623 (FIG. 10), the required amount of coolant flow rate change that can obtain the same effect as operating each mechanical operation end 203 (k) is registered. The database search unit 631 shown in FIG. 12 (a) has a mechanical operation end 203 (k) in which an operation abnormality occurs based on the actual position abnormality area operation end determination value d27 obtained by the mechanical operation end position abnormality area determination unit 610. ) Take out the required amount of coolant flow rate change corresponding to the actual position change amount.

そして、出力合成部632は、取り出した機械的操作端203(k)毎のクーラント流量変化必要量を加算処理し、異常抑制出力d28を得る。
例えば、図11(a)及び(b)に示す位置実績及び推定位置で、図11(d)に示す実績位置異常領域操作端判定値d27が得られた場合、図12(b)に示すような異常抑制出力d28になる。
クーラント操作端204は、圧延操業に必要な潤滑、冷却を実施しているため、クーラント流量として板幅方向各点での最大流量、最小流量が決められている場合が多く、操業異常が発生する異常抑制出力d28が得られる。
Then, the output synthesizing unit 632 adds the required amount of coolant flow rate change for each mechanically operated end 203 (k) taken out, and obtains the abnormality suppression output d28.
For example, when the actual position abnormal region operation end determination value d27 shown in FIG. 11 (d) is obtained in the actual position and estimated position shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), as shown in FIG. 12 (b). Abnormality suppression output d28.
Since the coolant operating end 204 is lubricated and cooled necessary for rolling operation, the maximum flow rate and the minimum flow rate at each point in the plate width direction are often determined as the coolant flow rate, and an operation abnormality occurs. Anomalous suppression output d28 is obtained.

[クーラント操作端制御出力選択部での出力選択処理]
図13は、クーラント操作端制御出力選択部622が行う出力選択処理を示す。
クーラント操作端制御出力選択部622は、実績位置異常領域操作端判定値d27内の、操業異常評価最大値(図11(d))の大小に従い、図10に示す異常抑制出力d28と第2形状制御部212の形状制御出力d29を選択又は合成して出力する。このクーラント操作端制御出力選択部622で選択又は合成された出力は、クーラント操作端204に、クーラント操作出力d30として供給される。
[Output selection processing in the coolant operation end control output selection section]
FIG. 13 shows an output selection process performed by the coolant operation end control output selection unit 622.
The coolant operation end control output selection unit 622 has the abnormality suppression output d28 and the second shape shown in FIG. 10 according to the magnitude of the operation abnormality evaluation maximum value (FIG. 11 (d)) in the actual position abnormality region operation end determination value d27. The shape control output d29 of the control unit 212 is selected or combined and output. The output selected or combined by the coolant operation end control output selection unit 622 is supplied to the coolant operation end 204 as the coolant operation output d30.

図11(d)に示す操業異常評価最大値が小さい場合は、このまま形状制御を実施しても操業異常が発生する可能性が低いため、クーラント操作端制御出力選択部622は、形状制御出力d29をそのままクーラント操作端204にクーラント操作出力d30として供給する。つまり、クーラント操作出力d30=形状制御出力d29となる。 When the maximum value of the operation abnormality evaluation shown in FIG. 11D is small, it is unlikely that an operation abnormality will occur even if the shape control is performed as it is. Therefore, the coolant operation end control output selection unit 622 has the shape control output d29. Is directly supplied to the coolant operating end 204 as the coolant operating output d30. That is, the coolant operation output d30 = the shape control output d29.

一方、操業異常評価最大値が大きい場合は、クーラント操作端制御出力選択部622は、操業異常が発生する可能性が大であると判断する。このときには、図13(b)に示すように異常抑制出力d28が発生し、クーラント操作端制御出力選択部622は、クーラント流量の最大値、最小値内で異常抑制出力d28の効果が最大限となるように、図13(a)に示すようなクーラント操作出力d30とする。 On the other hand, when the maximum value of the operation abnormality evaluation is large, the coolant operation end control output selection unit 622 determines that there is a high possibility that an operation abnormality will occur. At this time, as shown in FIG. 13B, the abnormality suppression output d28 is generated, and the coolant operation end control output selection unit 622 maximizes the effect of the abnormality suppression output d28 within the maximum and minimum values of the coolant flow rate. Therefore, the coolant operation output d30 is set as shown in FIG. 13 (a).

また、操業異常評価最大値が、それほど大きくない場合は、クーラント操作端制御出力選択部622は、図13(c)に示すように形状制御出力d29と異常抑制出力d28を加算して出力する。このとき、異常抑制出力d28は、クーラント操作端流量が最大、最小値内に収まるように調整されて加算され図11(d)に示すようになる。
ここで、操業異常評価最大値の値が大きい、それほど大きくない、小さいのいずれかの判定は、クーラント操作端制御出力選択部622に予め設定しておいた閾値を用いて判定する。また、クーラント操作端制御出力選択部622は、常時、形状制御出力d29と異常抑制出力d28を加算して出力してもよい。但し、この場合には、加算された異常抑制出力d28がそれほど大きくならないようにする。
さらに、クーラント操作端制御出力選択部622での加算時には、また単純加算でなく重み付け加算とし、重み付けを操業異常評価最大値に応じて変化させてもよい。
If the maximum operation abnormality evaluation value is not so large, the coolant operation end control output selection unit 622 adds and outputs the shape control output d29 and the abnormality suppression output d28 as shown in FIG. 13 (c). At this time, the abnormality suppression output d28 is adjusted and added so that the flow rate at the coolant operating end is within the maximum and minimum values, and is as shown in FIG. 11 (d).
Here, the determination of whether the value of the maximum operation abnormality evaluation value is large, not so large, or small is determined using a threshold value set in advance in the coolant operation end control output selection unit 622. Further, the coolant operation end control output selection unit 622 may always add the shape control output d29 and the abnormality suppression output d28 and output the output. However, in this case, the added abnormality suppression output d28 is prevented from becoming so large.
Further, at the time of addition in the coolant operation end control output selection unit 622, weighting may be used instead of simple addition, and the weighting may be changed according to the maximum operation abnormality evaluation value.

以上説明したように、本例のプラント制御装置によると、機械的操作端203の機械的操作端位置実績d22に起因する操業異常を防止しつつ、良好な形状制御を実行することが可能になる。 As described above, according to the plant control device of this example, it is possible to execute good shape control while preventing an operation abnormality caused by the mechanical operation end position actual result d22 of the mechanical operation end 203. ..

[変形例]
なお、本発明は、上述した実施の形態例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態例は、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。
[Modification example]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to those having all the described configurations.

例えば、上述した実施の形態例においては、機械的操作端安全操作範囲決定部205を機械学習により実現したが、オペレータの経験から数式により表現することで、機械的操作端安全操作範囲決定部205を実現してもよい。あるいは、操業異常発生時の圧延状態をデータベース化しておき、該当するケースの有無を判定して、機械的操作端安全操作範囲決定部205を実現してもよい。
また、機械的操作端安全操作範囲決定部205は、オペレータや操業技術者の知識を元に、数値モデルや記号倫理モデルを作成して、機械学習時に利用してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the mechanical operation end safe operation range determination unit 205 is realized by machine learning, but by expressing it by a mathematical formula from the operator's experience, the mechanical operation end safe operation range determination unit 205 May be realized. Alternatively, the rolling state at the time of the occurrence of an operation abnormality may be stored in a database, the presence or absence of the corresponding case may be determined, and the mechanical operation end safety operation range determination unit 205 may be realized.
Further, the mechanical operation end safety operation range determination unit 205 may create a numerical model or a symbolic ethics model based on the knowledge of an operator or an operation engineer and use it at the time of machine learning.

また、上述した実施の形態例では、機械的操作端位置異常抑制制御部620は、クーラント制御ルールデータベース623に予め実験等により求めた結果を格納しておき利用するようにした。これに対して、機械的操作端位置異常抑制制御部620は、機械学習を用いて、実績データからルールベースを作成してもよい。
また、上述した実施の形態例では、圧延機の形状制御を対象としたが、本発明は、一般的なプラント制御に対しても適用が可能である。
Further, in the above-described embodiment, the mechanical operation end position abnormality suppression control unit 620 stores the results obtained by experiments or the like in advance in the coolant control rule database 623 and uses them. On the other hand, the mechanical operation end position abnormality suppression control unit 620 may create a rule base from actual data by using machine learning.
Further, in the above-described embodiment, the shape control of the rolling mill is targeted, but the present invention can also be applied to general plant control.

また、図1などのブロック図では、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものだけを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 Further, in a block diagram such as FIG. 1, control lines and information lines are shown only those considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily shown in the product. In practice, it can be considered that almost all configurations are interconnected.

また、上述した実施の形態例で説明した制御部などの処理部は、それぞれ専用のハードウェアで構成してもよいが、コンピュータにプログラム(アプリケーション)を実装することで、上述した実施の形態例で説明した各処理部の機能を実現してもよい。
図14は、プラント制御装置をコンピュータで構成した場合のハードウェア構成例を示す。
図14に示すプラント制御装置(コンピュータ)100は、バスにそれぞれ接続されたCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)100a、ROM(Read Only Memory)100b、及びRAM(Random Access Memory)100cを備える。さらに、プラント制御装置100は、不揮発性ストレージ100d、ネットワークインタフェース100e、入出力装置100f、及び出力装置100gを備える。
Further, the processing units such as the control unit described in the above-described embodiment may be configured by dedicated hardware, but by implementing a program (application) in the computer, the above-described embodiment may be implemented. The function of each processing unit described in the above may be realized.
FIG. 14 shows an example of hardware configuration when the plant control device is configured by a computer.
The plant control device (computer) 100 shown in FIG. 14 includes a CPU (Central Processing Unit) 100a, a ROM (Read Only Memory) 100b, and a RAM (Random Access Memory) 100c connected to the bus, respectively. Further, the plant control device 100 includes a non-volatile storage 100d, a network interface 100e, an input / output device 100f, and an output device 100g.

CPU100aは、プラント制御装置100が行う機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをROM100bから読み出して実行する演算処理部である。
RAM100cには、演算処理の途中に発生した変数やパラメータ等が一時的に書き込まれる。
不揮発性ストレージ100dには、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)などの大容量情報記憶媒体が用いられる。不揮発性ストレージ100dには、プラント制御装置100が行う処理機能を実行するプログラム(プラント制御プログラム)が記録される。また、不揮発性ストレージ100dには、機械学習を行うために必要なデータが記録される。
The CPU 100a is an arithmetic processing unit that reads a program code of software that realizes a function performed by the plant control device 100 from the ROM 100b and executes it.
Variables, parameters, etc. generated during the arithmetic processing are temporarily written in the RAM 100c.
For the non-volatile storage 100d, for example, a large-capacity information storage medium such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive) is used. A program (plant control program) that executes a processing function performed by the plant control device 100 is recorded in the non-volatile storage 100d. Further, data necessary for performing machine learning is recorded in the non-volatile storage 100d.

ネットワークインタフェース100eは、LAN(Local Area Network)、専用線などを介して外部と各種情報の送受信を行う。
入出力装置100fは、制御対象プラント190(圧延機301)からの各種情報を入力すると共に、各操作端103,104(203,204)への指示を行う情報を出力する。
表示装置100gは、制御対象プラント190(圧延機301)の制御状態を表示する。
The network interface 100e transmits and receives various information to and from the outside via a LAN (Local Area Network), a dedicated line, and the like.
The input / output device 100f inputs various information from the controlled plant 190 (rolling mill 301) and outputs information for giving instructions to the operation ends 103, 104 (203, 204).
The display device 100g displays the control state of the controlled plant 190 (rolling mill 301).

なお、プラント制御装置100が行う各処理機能を実現するプログラムの情報は、HDDやSSDなどの不揮発性ストレージの他に、半導体メモリ、ICカード、SDカード、光ディスク等の記録媒体に置くことができる。 Information on programs that realize each processing function performed by the plant control device 100 can be stored in a recording medium such as a semiconductor memory, an IC card, an SD card, or an optical disk, in addition to non-volatile storage such as an HDD or SSD. ..

また、プラント制御装置の各処理部の一部又は全てをハードウェアで構成する場合には、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)を利用してもよい。 Further, when a part or all of each processing unit of the plant control device is configured by hardware, FPGA (Field Programmable Gate Array) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit) may be used.

11…形状検出前処理部、12…パターン認識部、13…制御演算部、14…形状検出器、50…制御装置、100…プラント制御装置(コンピュータ)、101…演算器、102…第3制御部、103…高速操作端、104…低速操作端、105…安全操作範囲決定部、110…制御ユニット、111…第1制御部、112…第2制御部、190…制御対象プラント、201…演算器、202…機械的操作端位置抑制制御部、203…機械的操作端、204…クーラント操作端、205…機械的操作端安全操作範囲決定部、210…制御ユニット、211…第1形状制御部、212…第2形状制御部、300…被圧延材、301…圧延機、302…入側テンションリール(入側TR)、303…出側テンションリール(出側TR)、304…ミル速度制御部、305…入側TR制御部、306…出側テンションリール制御部、307…ロールギャップ制御部、308…入側張力計、309…出側張力計、310…圧延速度設定部、311…入側張力設定部、312…出側張力設定部、313…入側張力制御部、314…出側張力制御部、315…入側張力電流変換部、316…出側張力電流変換部、317…出側板厚計、318…出側板厚制御装部、319…ロールギャップ設定部、401…ワークロール、402…第1中間ロール、403…第2中間ロール、404…AS-Uロール、405…分割ロール、406…サドル、501…入力データ作成部、502…ニューラルネット、503…ニューラルネット学習制御部、504…ニューラルネット選択部、505…教師データ作成部、506…操業異常判定部、511…学習データデータベース、512…制御ルールデータベース、610…機械的操作端位置異常領域判定部、611…機械的操作端位置異常領域探索部、612…入力データ作成部、613…出力データ判定部、620…機械的操作端位置異常抑制制御部、621…クーラント操作端制御出力演算部、622…クーラント操作端制御出力選択部、623…クーラント制御ルールデータベース、631…データベース検索部、632…出力合成部、901…演算器、902…第1形状制御部、903…第2形状制御部、904…機械的操作端、905…クーラント操作端、990…圧延機、d11…第1状態量目標、d12…第1状態量、d13…第2状態量、d14…安全操作範囲、d21…目標形状、d22…機械的操作端位置実績、d23…形状実績、d24…圧延実績、d25…機械的操作端安全操作範囲、d26…操業異常評価値、d27…実績位置異常領域操作端判定値、d28…異常抑制出力、d29…形状制御出力、d30…クーラント操作出力、d31…推定位置、d32…操業異常判定値 11 ... Shape detection preprocessing unit, 12 ... Pattern recognition unit, 13 ... Control calculation unit, 14 ... Shape detector, 50 ... Control device, 100 ... Plant control device (computer), 101 ... Calculation unit, 102 ... Third control Unit, 103 ... High-speed operation end, 104 ... Low-speed operation end, 105 ... Safe operation range determination unit, 110 ... Control unit, 111 ... First control unit, 112 ... Second control unit, 190 ... Control target plant, 201 ... Calculation Instrument, 202 ... Mechanical operation end position suppression control unit, 203 ... Mechanical operation end, 204 ... Coolant operation end, 205 ... Mechanical operation end safe operation range determination unit, 210 ... Control unit, 211 ... First shape control unit , 212 ... 2nd shape control unit, 300 ... Material to be rolled, 301 ... Rolling machine, 302 ... Input side tension reel (Inlet side TR), 303 ... Outer side tension reel (Outside TR), 304 ... Mill speed control unit , 305 ... Enter TR control unit, 306 ... Outer tension reel control unit, 307 ... Roll gap control unit, 308 ... Enter tension meter, 309 ... Outer tension meter, 310 ... Rolling speed setting unit, 311 ... Enter side Tension setting unit, 312 ... Outer side tension setting unit, 313 ... Incoming side tension control unit, 314 ... Outer side tension control unit, 315 ... Int side tension current conversion unit, 316 ... Outer side tension current conversion unit, 317 ... Outer side plate Thickness gauge, 318 ... Outer plate thickness control mounting unit, 319 ... Roll gap setting unit, 401 ... Work roll, 402 ... 1st intermediate roll, 403 ... 2nd intermediate roll, 404 ... AS-U roll, 405 ... Split roll, 406 ... Saddle, 501 ... Input data creation unit, 502 ... Neural net, 503 ... Neural net learning control unit, 504 ... Neural net selection unit, 505 ... Teacher data creation unit, 506 ... Operation abnormality judgment unit 511 ... Learning data database 512 ... Control rule database, 610 ... Mechanical operation end position abnormality area determination unit, 611 ... Mechanical operation end position abnormality area search unit, 612 ... Input data creation unit, 613 ... Output data determination unit, 620 ... Mechanical operation End position abnormality suppression control unit, 621 ... Coolant operation end control output calculation unit, 622 ... Coolant operation end control output selection unit, 623 ... Coolant control rule database, 631 ... Database search unit, 632 ... Output synthesis unit, 901 ... Computer , 902 ... 1st shape control unit, 903 ... 2nd shape control unit, 904 ... mechanical operation end, 905 ... coolant operation end, 990 ... rolling mill, d11 ... first state quantity target, d12 ... first state quantity, d13 ... second state quantity, d14 ... safe operation range, d21 ... target type State, d22 ... Mechanical operation end position result, d23 ... Shape result, d24 ... Rolling result, d25 ... Mechanical operation end safe operation range, d26 ... Operation abnormality evaluation value, d27 ... Actual position abnormality area operation end judgment value, d28 ... Abnormality suppression output, d29 ... Shape control output, d30 ... Coolant operation output, d31 ... Estimated position, d32 ... Operation abnormality judgment value

Claims (7)

制御対象プラントに対して、操作に対する応答速度が所定の応答速度の第1操作処理と、前記第1操作処理よりも操作に対する応答速度が遅い第2操作処理とを行うプラント制御装置であり、
前記制御対象プラントの目標とする状態量を取得して、前記第1操作処理の指示を行う第1制御部と、
前記制御対象プラントの目標とする状態量を取得して、前記第2操作処理の指示を行う第2制御部と、
前記第1制御部による指示で、前記制御対象プラントの前記第1操作処理を実行する第1操作端と、
前記第2制御部による指示で、前記制御対象プラントの前記第2操作処理を実行する第2操作端と、
前記第1操作端の実績に基づいて前記第1操作端による前記第1操作処理の安全操作範囲を決定する安全操作範囲決定部と、
前記安全操作範囲決定部による判断で、前記第1操作端による前記第1操作処理が、前記安全操作範囲でない場合に、前記第2制御部による前記第2操作処理の指示を補正又は変更して、前記第1操作端による前記第1操作処理の実績位置を、操業異常の発生が推定されない実績位置に移動させる第3制御部と、を備える
プラント制御装置。
It is a plant control device that performs a first operation process having a predetermined response speed to an operation and a second operation process having a slower response speed to an operation than the first operation process for a controlled plant.
A first control unit that acquires a target state quantity of the controlled plant and gives an instruction for the first operation process.
A second control unit that acquires a target state quantity of the controlled plant and gives an instruction for the second operation process.
A first operation end that executes the first operation process of the controlled plant according to an instruction from the first control unit, and
A second operation end that executes the second operation process of the controlled plant according to an instruction from the second control unit, and
A safety operation range determination unit that determines a safe operation range of the first operation process by the first operation end based on the results of the first operation end, and a safety operation range determination unit.
When the first operation process by the first operation end is not in the safe operation range at the judgment of the safe operation range determination unit, the instruction of the second operation process by the second control unit is corrected or changed. A plant control device including a third control unit that moves the actual position of the first operation process by the first operation end to an actual position where the occurrence of an operation abnormality is not estimated.
前記第1操作端による前記第1操作処理は、制御時間応答が前記第2操作処理よりも高速であると共に、前記制御対象プラントの制御対象状態量に与える影響が限定的であり、
前記第2操作端による前記第2操作処理は、制御時間応答が前記第1操作処理よりも低速であると共に、前記制御対象プラントの制御対象状態量の全域に対して影響を与えるものである
請求項1に記載のプラント制御装置。
The first operation process performed by the first operation end has a faster control time response than the second operation process, and has a limited effect on the controlled state quantity of the controlled plant.
The second operation process by the second operation end has a control time response slower than that of the first operation process, and affects the entire controlled state quantity of the controlled plant. Item 1. The plant control device according to item 1.
安全操作範囲決定部は、前記制御対象プラントの実績データを用いて、操業異常発生を認識し、操業異常発生時の実績データを教師データとすることで、実績データと操業異常の関係を学習して、安全操作範囲を決定する
請求項1に記載のプラント制御装置。
The safe operation range determination unit recognizes the occurrence of an operation abnormality by using the actual data of the controlled plant, and learns the relationship between the actual data and the operation abnormality by using the actual data at the time of the occurrence of the operation abnormality as teacher data. The plant control device according to claim 1, wherein the safe operation range is determined.
実績データと操業異常の関係は、収集した実績データを基に機械学習して得る
請求項3に記載のプラント制御装置。
The plant control device according to claim 3, wherein the relationship between the actual data and the operation abnormality is obtained by machine learning based on the collected actual data.
前記制御対象プラントは圧延機であり、
前記第1操作処理は、機械構造で形状を変化させる機械的形状操作処理であり、
前記第2操作処理は、クーラントの板幅方向の噴射量を変更することで形状を変化させるクーラント形状操作処理であり、
安全操作範囲決定部は、前記第1操作端の、操業異常が発生しないような機械的位置の実績値に基づいて、前記第1操作処理の安全操作範囲を決定し、
前記安全操作範囲決定部にて操業異常の発生が推定される場合に、前記第3制御部は、前記第2操作端のクーラント形状制御の制御出力を、操業異常が発生しないようなクーラント形状制御を行う出力に変更することで、前記第1操作端による前記機械的形状操作処理の実績位置を、操業異常の発生が推定されない実績位置に移動させる
請求項1~4のいずれか1項に記載のプラント制御装置。
The controlled plant is a rolling mill.
The first operation process is a mechanical shape operation process that changes the shape in the mechanical structure.
The second operation process is a coolant shape operation process that changes the shape by changing the injection amount of the coolant in the plate width direction.
The safe operation range determination unit determines the safe operation range of the first operation process based on the actual value of the mechanical position of the first operation end so as not to cause an operation abnormality.
When the occurrence of an operation abnormality is presumed by the safe operation range determination unit, the third control unit outputs the control output of the coolant shape control at the second operation end to the coolant shape control so that the operation abnormality does not occur. According to any one of claims 1 to 4, the actual position of the mechanical shape operation processing by the first operation end is moved to the actual position where the occurrence of an operation abnormality is not estimated by changing the output to perform the above. Plant control device.
制御対象プラントに対して、操作に対する応答速度が所定の応答速度の第1操作処理と、前記第1操作処理よりも操作に対する応答速度が遅い第2操作処理とを演算処理部が演算処理で行うプラント制御方法であり、
前記演算処理部が、前記制御対象プラントの目標とする状態量を取得して、前記第1操作処理の指示を行う第1制御手順と、
前記演算処理部が、前記制御対象プラントの目標とする状態量を取得して、前記第2操作処理の指示を行う第2制御手順と、
前記第1制御手順による指示で、前記演算処理部が、前記制御対象プラントの前記第1操作処理を実行する第1操作実行手順と、
前記第2制御手順による指示で、前記演算処理部が、前記制御対象プラントの前記第2操作処理を実行する第2操作実行手順と、
前記第1操作処理の実績に基づいて、前記演算処理部が、前記第1操作実行手順による前記第1操作処理の安全操作範囲を決定する安全操作範囲決定手順と、
前記安全操作範囲決定手順による判断で、前記第1操作実行手順による前記第1操作処理が、前記安全操作範囲でない場合に、前記演算処理部が、前記第2制御手順による前記第2操作処理の指示を補正又は変更して、前記第1操作実行手順による前記第1操作処理の実績位置を、操業異常の発生が推定されない実績位置に移動させる第3制御手順と、を含む
プラント制御方法。
For the controlled plant, the arithmetic processing unit performs the first operation processing having a predetermined response speed to the operation and the second operation processing having a slower response speed to the operation than the first operation processing. It is a plant control method
A first control procedure in which the arithmetic processing unit acquires a target state quantity of the controlled plant and gives an instruction for the first operation processing.
A second control procedure in which the arithmetic processing unit acquires a target state quantity of the controlled plant and gives an instruction for the second operation processing.
A first operation execution procedure in which the arithmetic processing unit executes the first operation process of the controlled plant according to an instruction according to the first control procedure.
A second operation execution procedure in which the arithmetic processing unit executes the second operation process of the controlled plant according to the instruction according to the second control procedure.
Based on the results of the first operation process, the arithmetic processing unit determines the safe operation range of the first operation process according to the first operation execution procedure, and the safety operation range determination procedure.
If the first operation process according to the first operation execution procedure is not within the safe operation range based on the determination by the safe operation range determination procedure, the arithmetic processing unit performs the second operation process according to the second control procedure. A plant control method including a third control procedure in which an instruction is corrected or changed to move the actual position of the first operation process according to the first operation execution procedure to an actual position where the occurrence of an operation abnormality is not estimated.
制御対象プラントに対して、操作に対する応答速度が所定の応答速度の第1操作処理と、前記第1操作処理よりも操作に対する応答速度が遅い第2操作処理とを、コンピュータに実行させるプログラムであり、
前記制御対象プラントの目標とする状態量を取得して、前記第1操作処理の指示を行う第1制御手順と、
前記制御対象プラントの目標とする状態量を取得して、前記第2操作処理の指示を行う第2制御手順と、
前記第1制御手順による指示で、前記制御対象プラントの前記第1操作処理を実行する第1操作実行手順と、
前記第2制御手順による指示で、前記制御対象プラントの前記第2操作処理を実行する第2操作実行手順と、
前記第1操作処理の実績に基づいて、前記第1操作実行手順による前記第1操作処理の安全操作範囲を決定する安全操作範囲決定手順と、
前記安全操作範囲決定手順による判断で、前記第1操作実行手順による前記第1操作処理が、前記安全操作範囲でない場合に、前記第2制御手順による前記第2操作処理の指示を補正又は変更して、前記第1操作実行手順による前記第1操作処理の実績位置を、操業異常の発生が推定されない実績位置に移動させる第3制御手順と、
を前記コンピュータに実行させる
プログラム。
A program that causes a computer to execute a first operation process having a predetermined response speed to an operation and a second operation process having a slower response speed to an operation than the first operation process for a controlled plant. ,
A first control procedure for acquiring a target state quantity of the controlled plant and instructing the first operation process, and
A second control procedure for acquiring a target state quantity of the controlled plant and instructing the second operation process, and
A first operation execution procedure for executing the first operation process of the controlled plant according to an instruction according to the first control procedure, and
A second operation execution procedure for executing the second operation process of the controlled plant according to the instruction according to the second control procedure, and
Based on the results of the first operation process, the safe operation range determination procedure for determining the safe operation range of the first operation process according to the first operation execution procedure, and the safe operation range determination procedure.
If the first operation process according to the first operation execution procedure is not within the safe operation range, the instruction of the second operation process according to the second control procedure is corrected or changed by the judgment according to the safety operation range determination procedure. The third control procedure for moving the actual position of the first operation process according to the first operation execution procedure to the actual position where the occurrence of an operation abnormality is not estimated.
A program that causes the computer to execute.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2515028B2 (en) 1988-12-28 1996-07-10 古河電気工業株式会社 Rolling mill shape control method and apparatus for implementing this method
JP2804161B2 (en) 1990-06-04 1998-09-24 株式会社日立製作所 Method and apparatus for controlling shape of Sendzimir mill
JP6672094B2 (en) 2016-07-01 2020-03-25 株式会社日立製作所 Plant control device, rolling control device, plant control method, and plant control program

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022204931B4 (en) 2021-05-28 2023-09-07 Hitachi, Ltd. PLANT CONTROL DEVICE, PLANT CONTROL METHOD AND PROGRAM

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