JP2755893B2 - Rolling control method and apparatus - Google Patents
Rolling control method and apparatusInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は圧延機の制御方式に係
り、特に前工程と後工程の間でシュミレーションを行っ
て後工程の最適制御を行う方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control system for a rolling mill, and more particularly to a system for performing a simulation between a pre-process and a post-process so as to optimally control the post-process.
【0002】[0002]
【従来の技術】たとえば、厚板圧延計算機制御システム
は、加熱炉、粗圧延機、仕上圧延機、冷却装置、ホット
レベラーなどを制御対象に、製品変更の度に全システム
のスケジュールおよび各工程入出側の材料寸法を決定す
る圧延スケジュール計算装置と、スケジュール計算に基
づき各工程の制御装置の制御指令(目標値)を決定する
セットアップ計算装置と、制御対象を与えられた制御指
令どおりに制御するDDC制御装置とで階層構成され
る。2. Description of the Related Art For example, a plate rolling computer control system controls a heating furnace, a rough rolling mill, a finishing rolling mill, a cooling device, a hot leveler, etc., and controls the schedule of the entire system and the input / output of each process every time a product is changed. Schedule calculation device for determining the material dimensions on the side, set-up calculation device for determining the control command (target value) of the control device of each process based on the schedule calculation, and DDC for controlling the control target according to the given control command It is hierarchically configured with a control device.
【0003】DDCである板厚制御装置や形状制御装置
などの制御ゲインは、被圧延材の製品寸法や材質、前工
程における被圧延材の公称の板厚、板幅、温度等によ
り、セットアップ計算により決定されている。[0003] The control gain of a DDC, such as a thickness control device or a shape control device, is calculated by a setup based on the product size and material of the material to be rolled, the nominal thickness, width and temperature of the material to be rolled in the previous process. Is determined by
【0004】しかし、実際の圧延データは前工程で発生
した外乱を含み、公称値のように一様な値にはならな
い。たとえば、熱間圧延機の粗圧延後の材料の寸法や温
度には公称値からの偏差があり、これが後工程の仕上圧
延の外乱となって制御精度を低下させている。そこで、
何本かの圧延を行って制御ゲインをチューニングしてい
る。[0004] However, actual rolling data includes disturbance generated in a previous process, and is not a uniform value like a nominal value. For example, the dimensions and temperature of the material after the rough rolling in the hot rolling mill have deviations from the nominal values, which are disturbances in the finish rolling in the post-process and reduce the control accuracy. Therefore,
The control gain is tuned by performing some rolling.
【0005】一方、圧延制御システムにおけるシミュレ
ーションとしては、特開昭61−231607号公報に
記載のように、圧延制御を行っているオンライン計算機
から実データを非同期に受信して、テスト系計算機が開
発中のアプリケーションプログラムによるシミュレーシ
ョンを実行し、そのデバッグを実プロセスでリアルタイ
ムに行うものがある。あるいは、特開昭59−1215
01号公報に記載のように、オンライン時にプロセス制
御計算機からの実プロセスデータを格納し、シミュレー
ション時に格納中のデータを出力してプロセス制御計算
機によるシミュレーションを実行し、制御装置のトラブ
ルの再現テストを行うものなどがある。On the other hand, as a simulation in a rolling control system, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-231607, a test computer is developed by asynchronously receiving actual data from an online computer that performs rolling control. Some simulations are executed by an application program in the middle and debugging is performed in real time in a real process. Alternatively, JP-A-59-1215
As described in Japanese Patent Publication No. 01, actual process data from a process control computer is stored online, the data being stored is output during simulation, a simulation is performed by the process control computer, and a test for reproducing a control device trouble is performed. There are things to do.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】昨今の市場の要求は、
圧延材の品質と歩留まりに対しより高度なものを求めて
いる。しかし従来技術においては、上記のように何本か
の実圧延によって制御ゲインを調整しても、前工程の外
乱には再現性がないため、各板にたいして最適なものと
はならず、これが圧延精度を低下させる一因となってい
る。The demands of the market these days are:
We demand higher quality for the quality and yield of rolled material. However, in the prior art, even if the control gain is adjusted by a number of actual rollings as described above, the disturbance in the previous process is not reproducible, so that it is not optimal for each plate, and this is not possible. This is one of the factors that lowers the accuracy.
【0007】また、圧延制御における従来のシミュレー
ションは、制御プログラムのデバッグや制御装置の不具
合のテストに止まり、シミュレーション結果をオンライ
ン制御、特にDDC制御に直接反映させているものは見
当らない。Further, the conventional simulation in the rolling control is limited to debugging of a control program or a test of a failure of a control device, and there is no simulation that directly reflects a simulation result in online control, particularly in DDC control.
【0008】本発明の目的は、従来技術の問題点を克服
し、前工程により発生した外乱を考慮したオンラインシ
ミュレーションによって、後工程の制御ゲインを最適化
する制御方法および装置を提供することにある。It is an object of the present invention to provide a control method and apparatus which overcome the problems of the prior art and optimize a control gain in a post-process by on-line simulation considering a disturbance generated in a pre-process. .
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の圧延制御方法
は、被圧延材が所定の前工程から所定の後工程に移動す
る期間に、制御ゲインをパラメータとして与えられる前
記後工程を模擬したモデルにより、前工程以後の被圧延
材データを元にシミュレーションし、その結果が最適と
なる制御ゲインを決定して前記後工程を制御することを
特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION A rolling control method according to the present invention provides a model simulating the post-process in which a control gain is given as a parameter during a period in which a material to be rolled moves from a predetermined pre-process to a predetermined post-process. Accordingly, the simulation is performed based on the data of the material to be rolled after the pre-process, and the post-process is controlled by determining the control gain that optimizes the result.
【0010】本発明の圧延制御装置は、粗圧延機とオン
ライン移送手段で連結される仕上圧延機の圧延制御装置
において、粗圧延後の被圧延材のプロセスデータを長さ
方向に所定周期でサンプリングする測定装置と、測定さ
れたプロセスデータを時系列に記憶するプロセスデータ
記憶手段、複数の制御ゲインを記憶するパラメータ記憶
手段、セットアップ計算値である制御目標値および前記
制御ゲインを与えられ、前記各サンプリング点の前記プ
ロセスデータを元に前記仕上圧延による被圧延材の変化
をシミュレーションする仕上圧延モデル、前記各制御ゲ
インによるシミュレーション結果を評価して最適な制御
ゲインを選択し前記圧延制御装置に設定する評価手段を
有するシミュレータ、を備えることを特徴とする。The rolling control device of the present invention is a rolling control device for a finishing rolling mill connected to a rough rolling mill by an on-line transfer means, wherein process data of a material to be rolled after rough rolling is sampled at predetermined intervals in a longitudinal direction. Measuring device, process data storage means for storing the measured process data in time series, parameter storage means for storing a plurality of control gains, a control target value which is a setup calculation value and the control gain is given, A finish rolling model that simulates a change in a material to be rolled by the finish rolling based on the process data at the sampling point, evaluates a simulation result by each of the control gains, selects an optimal control gain, and sets the optimal control gain in the rolling control device. A simulator having evaluation means.
【0011】[0011]
【作用】本発明による圧延制御方式は、前工程から後工
程に移る間に、前工程で発生した外乱を含むプロセスデ
ータを測定し、後工程を模擬したモデルに測定結果をそ
のまま与えてシミュレーションし、その結果が最適とな
る制御ゲインを圧延材1本毎に決定している。The rolling control method according to the present invention measures the process data including the disturbance generated in the preceding process during the transition from the preceding process to the succeeding process, and simulates the model by directly giving the measurement results to a model simulating the succeeding process. The control gain at which the result is optimal is determined for each rolled material.
【0012】このように、非線形のままシミュレーショ
ンすることで、従来のように非線形現象を近似化して制
御系を作るものに比べ、シュミレーションに十分なデー
タの得られる場合は精度が高い。本発明では、工程間の
移動時間を利用することで、被圧延材の全長に亘る実デ
ータを得、高精度のシミュレーションを可能にしてい
る。As described above, by performing a simulation with the nonlinearity, the accuracy is higher when sufficient data for simulation can be obtained, compared to a conventional method in which a control system is formed by approximating a nonlinear phenomenon. In the present invention, actual data over the entire length of the material to be rolled is obtained by utilizing the travel time between processes, and a highly accurate simulation is possible.
【0013】このような本発明によれば、オンラインシ
ミュレーションの実施によって、後工程におけるDDC
の制御ゲインを被圧延材1本毎に最適化するので、圧延
システムにおける製品品質と歩留まりを、大幅に向上で
きる。According to the present invention, the DDC in the post-process can be performed by performing the online simulation.
Is optimized for each material to be rolled, so that the product quality and yield in the rolling system can be greatly improved.
【0014】[0014]
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照して詳
細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0015】図1は、粗圧延機4と仕上圧延機5からな
る熱間圧延工程に、本発明による圧延機制御システムを
適用した概略構成を示したものである。粗圧延工程を終
了した圧延材8は、搬送テーブル9によって仕上圧延機
5に移送される。FIG. 1 shows a schematic configuration in which a rolling mill control system according to the present invention is applied to a hot rolling process including a rough rolling mill 4 and a finishing rolling mill 5. The rolled material 8 that has completed the rough rolling step is transferred to the finishing mill 5 by the transfer table 9.
【0016】セットアップ計算機3は、材質や寸法など
製品変更の度に行われる図示しない圧延スケジュール計
算機より、仕上工程入出側の材料寸法の目標値を入力さ
れ、仕上圧延機各スタンドの圧下量、圧延速度及び、ス
タンド間張力の制御指令値を決定し、仕上圧延の板厚制
御装置2に設定する。The setup computer 3 receives a target value of the material dimensions at the entrance and exit of the finishing step from a rolling schedule calculator (not shown), which is performed each time a product is changed, such as material and dimensions. The control command value of the speed and the tension between stands is determined and set in the thickness control device 2 for finish rolling.
【0017】板厚制御装置2は、圧下装置6を制御する
圧下位置制御部、ロール速度を制御する速度制御部、ル
ーパーを制御する位置制御部、速度制御部と位置制御部
にかかわる張力制御部を備え、各々セットアップ計算機
3からの制御指令とシミュレータ1からの制御ゲインに
よって仕上圧延機5の板厚制御を実行する。The thickness control device 2 includes a pressing position control unit for controlling the pressing device 6, a speed control unit for controlling the roll speed, a position control unit for controlling the looper, a tension control unit related to the speed control unit and the position control unit. The thickness control of the finishing mill 5 is executed by a control command from the setup computer 3 and a control gain from the simulator 1.
【0018】たとえば、圧下位置制御部は、セットアッ
プ計算機から各スタンド毎に設定される板厚目標値と実
測される出側板厚等に基づいて各スタンドの圧下量を求
め、各圧下装置をその圧下位置に制御する。なお、以下
では圧下位置制御部の例を主ににして説明する。For example, the rolling position control unit obtains a rolling amount of each stand from the setup computer based on a target plate thickness set for each stand and an actually measured sheet thickness at the outlet side. Control to position. Hereinafter, an example of the rolling position control unit will be mainly described.
【0019】シミュレータ1は、仕上圧延機5の圧延現
象、アクチュエータ動作及び制御動作を模擬した仕上圧
延モデルを備え、圧延材8の全長に亘って計測装置7に
よりオンライン計測される粗圧延後の各点の板厚につい
て、同一圧延材にたいして制御ゲインを変えながら仕上
圧延のシミュレーションを行い、その評価に基づいて板
厚制御装置2の制御ゲインを圧延材1本毎に最適化す
る。この処理は対象圧延材8の仕上圧延前に終了する。The simulator 1 includes a finish rolling model simulating a rolling phenomenon, an actuator operation, and a control operation of the finishing mill 5, and each of the rolled materials 8 after rough rolling is measured online by the measuring device 7 over the entire length of the rolled material 8. For the sheet thickness at a point, simulation of finish rolling is performed while changing the control gain for the same rolled material, and the control gain of the sheet thickness control device 2 is optimized for each rolled material based on the evaluation. This process ends before the finish rolling of the target rolled material 8.
【0020】なお、前記板厚は前記粗圧延工程の最終パ
ス出側の測定値を利用してもよい。また、図1で、シミ
ュレータ1と圧延制御装置2は別構成とされているが、
圧延制御装置2にシミュレータ1を内臓するようにして
もよい。In addition, the sheet thickness may use a measured value on the exit side of the final pass in the rough rolling step. Also, in FIG. 1, the simulator 1 and the rolling control device 2 have different configurations,
The simulator 1 may be incorporated in the rolling control device 2.
【0021】図2は、シミュレータ1の詳細構成を示す
機能ブロック図である。計測値記憶手段11は、所定周
期(たとえば1msec)のサンプリング点ごとの板厚を圧
延材1本分について記憶する。FIG. 2 is a functional block diagram showing a detailed configuration of the simulator 1. The measurement value storage means 11 stores the sheet thickness of each rolling point at a predetermined period (for example, 1 msec) for one rolled material.
【0022】セットアップ部12は、上位からの目標寸
法に基づいて板厚制御装置2に与えられるのと同じ各ス
タンド配分の制御指令を計算する。この場合粗圧延後の
測定値による平均板厚または公称値を入側板厚とする。
ただし、タイミング的にセットアップ計算機3による制
御指令の利用が可能な場合は、セットアップ部12を省
略することができる。The set-up section 12 calculates the same control command for the distribution of each stand as is given to the sheet thickness control device 2 based on the target dimensions from the host. In this case, the average plate thickness or the nominal value based on the measured values after the rough rolling is defined as the entry-side plate thickness.
However, if the setup computer 3 can use the control command in timing, the setup unit 12 can be omitted.
【0023】仕上圧延モデル13は、セットアップ部1
2から初期設定される制御指令値により、記憶されてい
る各サンプリング点の板厚を元にその仕上圧延後の変化
について、制御ゲインテーブル15の制御ゲインをパラ
メータとしてシミュレーションを実行する。記憶手段1
4はシミュレーション結果である仕上圧延後の1本分の
予測板厚を制御ゲイン毎に記憶する。The finish rolling model 13 includes the setup unit 1
Based on the control command value initially set from Step 2, a simulation is executed for the change after finish rolling based on the stored thickness at each sampling point, using the control gain of the control gain table 15 as a parameter. Storage means 1
Reference numeral 4 stores, for each control gain, the predicted thickness of one sheet after finish rolling as a simulation result.
【0024】制御ゲインテーブル15は、実績に基づい
て予め定められている板厚制御系の複数の制御ゲイン
(組)を記憶する。評価手段16は、シミュレーション
結果を、平均板厚偏差、最大板厚偏差、板端板厚偏差、
張力リミットなど所定の評価基準にしたがって評価し、
最適評価の得られる制御ゲイン(組)を決定し、実機で
ある板厚制御装置2に設定する。なお、本実施例では平
均板厚偏差を用いている。The control gain table 15 stores a plurality of control gains (sets) of the thickness control system which are determined in advance based on actual results. The evaluation means 16 calculates the simulation result as an average plate thickness deviation, a maximum plate thickness deviation, a plate end plate thickness deviation,
Evaluate according to predetermined evaluation criteria such as tension limit,
A control gain (set) for obtaining the optimum evaluation is determined and set in the sheet thickness control device 2 which is an actual machine. In this embodiment, the average thickness deviation is used.
【0025】図3は、シミュレータ3の処理手順を示す
フローチャートである。この処理は圧延材毎に毎回行わ
れ、粗圧延工程の終了以後に開始され、仕上圧延の開始
する前(仕上圧延機の噛み込み前)に終了する。FIG. 3 is a flowchart showing the processing procedure of the simulator 3. This process is performed for each rolled material every time, is started after the end of the rough rolling step, and ends before the finish rolling is started (before the finishing rolling mill is engaged).
【0026】ステップs101では、計測装置7により
所定周期でサンプリングされる板厚データを、圧延材8
の全長に亘って時系列に記憶する。In step s101, the sheet thickness data sampled by the measuring device 7 at a predetermined cycle is
Are stored in chronological order over the entire length of.
【0027】ステップs102では、圧延スケジュール
の変更の度に与えられる仕上圧延目標値通りの板厚に圧
延するため、粗圧延後の板厚データの実績値(平均値)
を元に、板厚制御装置の各スタンド毎の目標値を計算
し、これをモデル13の制御指令として設定する。な
お、セットアップ計算機3による制御目標値を直接利用
する場合は、本ステップは省略される。In step s102, the actual value (average value) of the thickness data after the rough rolling is performed in order to roll the steel sheet to a thickness corresponding to the finish rolling target value given each time the rolling schedule is changed.
, A target value for each stand of the plate thickness control device is calculated, and this is set as a control command for the model 13. In the case where the control target value by the setup computer 3 is directly used, this step is omitted.
【0028】ステップs103では、制御ゲインテーブ
ル15から一組の制御ゲインを読出し、モデル13に設
定する。圧下位置制御系の各ループの制御ゲインは、ビ
スラAGC、フイードフォワード(FF)AGC及びモ
ニタAGCを一組として、予め複数組が記憶されてい
る。これら制御ゲインの各組は、たとえば製品毎にチュ
ーニングされた過去の実績値や本例のシミュレーション
による学習値により定められる。In step s103, a set of control gains is read from the control gain table 15 and set in the model 13. A plurality of sets of control gains for each loop of the rolling-down position control system are stored in advance, each set including a Visla AGC, a feedforward (FF) AGC, and a monitor AGC. Each set of these control gains is determined by, for example, a past actual value tuned for each product or a learning value by the simulation of the present example.
【0029】ステップs104では、記憶されている各
サンプリング点の板厚データを順次、入力して、仕上圧
延機5の各スタンドによる圧延状態を次々とシミュレー
ションし、最終スタンド出側の各サンプリング点の板厚
を予測する。なお、板厚を実測する粗圧延後のサンプリ
ング周期と、シミュレーションにおける各スタンド出側
のサンプリング周期は、通常同一に設定される。In step s104, the stored thickness data of each sampling point is sequentially input, and the rolling state of each stand of the finishing mill 5 is simulated one after another. Predict plate thickness. Note that the sampling cycle after rough rolling for actually measuring the sheet thickness and the sampling cycle on the exit side of each stand in the simulation are usually set to be the same.
【0030】ステップs105では、圧延材1本分の最
終段出側の各サンプリング点のシミュレーション結果を
記憶し、ステップs106で、テーブル15に記憶され
ている各制御ゲイン(組)についてステップs103〜
s105を繰返す。なお、ステップS103とS104
の処理は、S101の処理開始による被圧延材のサンプ
リングデータの一部が得られ次第開始し、シミュレーシ
ョンの処理時間を短縮する。この処理時間は、複数CP
Uによる複数ゲインの並行処理により、さらに短縮する
ことも可能である。In step s105, the simulation result of each sampling point on the final set-up side for one rolled material is stored. In step s106, the control gains (sets) stored in the table 15 are stored in steps s103 to s103.
Repeat s105. Steps S103 and S104
Is started as soon as a part of the sampled data of the material to be rolled is obtained by starting the processing of S101, and the processing time of the simulation is reduced. This processing time is a multiple CP
It is also possible to further reduce the length by parallel processing of a plurality of gains by U.
【0031】ステップs107では、各制御ゲイン
(組)毎に、目標板厚値とシミュレーション結果の各サ
ンプリング点板厚の偏差を取り、これより圧延材1本分
の平均板厚偏差を求め、ステップs108で、平均板厚
偏差の最小となる制御ゲイン(組)をテーブル15から
選択し、実機の制御ゲインとして出力する。In step s107, for each control gain (set), the deviation between the target plate thickness value and the plate thickness at each sampling point of the simulation result is obtained, and the average plate thickness deviation for one rolled material is obtained from this. In s108, the control gain (set) that minimizes the average thickness deviation is selected from the table 15 and output as the control gain of the actual machine.
【0032】このようにして、当該圧延材に最適な制御
ゲインが、粗圧延工程後の実績データを元にしたシミュ
レーションにより求められ、実機である板厚制御装置2
に設定され、この後に仕上圧延工程が開始される。これ
を粗圧延後の圧延材毎にオンラインで実行することによ
り、粗圧延工程で発生した外乱を考慮した仕上圧延が可
能になる。In this way, the optimum control gain for the rolled material is determined by simulation based on the actual data after the rough rolling process, and the actual thickness control device 2 is used.
, And thereafter the finish rolling step is started. By performing this on-line for each rolled material after the rough rolling, finish rolling can be performed in consideration of disturbance generated in the rough rolling process.
【0033】次ぎに、仕上圧延モデル13の構成と動作
を説明する。図4に、モデル13の詳細構成を示し、図
2と同じ要素には同一符号を付す。モデル13は、仕上
圧延機5の各スタンドに対応する分割モデル13−1〜
13−5より構成され、各分割モデルは、圧延材モデル
101〜501、圧下装置モデル102〜502、圧下
制御装置モデル103〜503からなる。Next, the configuration and operation of the finish rolling model 13 will be described. FIG. 4 shows a detailed configuration of the model 13, and the same elements as those in FIG. Model 13 is a divided model 13-1 to 13 corresponding to each stand of finishing mill 5.
13-5, each divided model is composed of rolled material models 101-501, rolling device models 102-502, and rolling control device models 103-503.
【0034】記憶手段11から粗圧延後の板厚が入力さ
れると、圧延材モデル101は下記の圧延荷重式(数
1)、ロール扁平式(数2)、ゲージメータ式(数3)
の連立解をニュ−トンラプソン法により求め、出側板厚
h1を得る。When the sheet thickness after rough rolling is input from the storage means 11, the rolled material model 101 is expressed by the following rolling load equation (Equation 1), flat roll equation (Equation 2), and gauge meter equation (Equation 3).
New The simultaneous solution - obtained by Tonrapuson method to obtain a plate thickness h 1 out.
【0035】[0035]
【数1】 P=b・km・Dp√(R’(H−h)) (1) Dp=a1−a2r+a3μr√(1−r)√(R'/h) (2) b:板幅 Km:変形抵抗 Dp:摩擦補正項 R':偏平ロール半径 r:圧下率((H−h)/H) μ:摩擦係数P = b · km · Dp√ (R ′ (H−h)) (1) Dp = a 1 −a 2 r + a 3 μr√ (1−r) √ (R ′ / h) (2) b: plate width Km: deformation resistance Dp: friction correction term R ': flat roll radius r: reduction ratio ((H-h) / H) μ: friction coefficient
【0036】[0036]
【数2】 R’=R(1+C・P/(b(H−h))) (3) C=16(1−ν2)/πE (4) ν:ポアソン比 E:ヤング率R ′ = R (1 + CP / (b (H−h))) (3) C = 16 (1−ν 2 ) / πE (4) ν: Poisson's ratio E: Young's modulus
【0037】[0037]
【数3】 h=S+P/K (5) K:ミルばね定数 ここで、(数3)のロール間ギャップSは、図5に示す
圧下装置モデル102より計算される。すなわち、圧下
指令Sp に対する圧下装置の1次遅れ及び無駄時間の関
数として、ギャップSが求められる。H = S + P / K (5) K: Mill Spring Constant Here, the gap S between the rolls in (Equation 3) is calculated from the drafting device model 102 shown in FIG. That is, the gap S is obtained as a function of the primary delay and the dead time of the rolling-down device with respect to the rolling-down command Sp.
【0038】第1スタンドの圧下指令Sp1は、セットア
ップ部12からの制御指令である目標出側板厚hp1とな
るように、スタンド入側板厚H1(粗圧延後の各点の計測
板厚)、セットアップ計算機3による圧延荷重P1 など
を与えられ、圧下制御モデル103により計算される。The first stand pressure reduction command Sp 1 is set to the stand entry side sheet thickness H 1 (measured sheet thickness at each point after rough rolling) so that the target exit sheet thickness hp 1 which is a control command from the setup unit 12 is obtained. ), The rolling load P 1 by the setup computer 3 and the like are given, and the rolling load P 1 is calculated by the rolling control model 103.
【0039】図6に圧下制御装置モデルの構成を示す。
同図の各ループの制御ゲイン、すなわちビスラα,フイ
ィードフォーワードGFF,モニタ積分GI ,スタンドモ
ニタ比例Gp ,スタンドモニタ積分RS の各ゲインは、
制御ゲインテーブル15より各組がパラメータとして与
えられる。同図で、サフイックスiは仕上圧延機5のス
タンド番号、サフイックスoはセットアップ値、Kはミ
ルの鋼性、Ttrans はスタンド間材料移送時間、δは影
響係数をそれぞれ示す。FIG. 6 shows the configuration of the rolling reduction control device model.
The control gains of the respective loops in the figure, that is, the gains of the viscera α, the feedforward G FF , the monitor integral G I , the stand monitor proportional G p , and the stand monitor integral R S are:
Each set is given as a parameter from the control gain table 15. In the figure, the suffix i represents the stand number of the finishing mill 5, the suffix o represents the setup value, K represents the steel properties of the mill, Ttrans represents the material transfer time between stands, and δ represents the influence coefficient.
【0040】第1スタンドのモデル13−1による各サ
ンプリング点の圧延結果(出側板厚)h1 は、第2スタ
ンドのモデル13−2の圧延材モデル201のスタンド
入側板厚H2 として入力される。このようにして順次、
各段モデルによる計算が実施されて、第5スタンドの圧
延材モデル501から圧延材全長に亘る各サンプリング
点の板厚予測値h5 が求められる。この全長に亘る板厚
予測値は、制御ゲインをパラメーターとして繰返し求め
られ、記憶手段14にゲイン別に記憶される。The rolling results (delivery side thickness) h 1 of the sampling point by the first stand model 13-1 is input as a stand thickness at entrance side of H 2 rolled material model 201 of the second stand model 13-2 You. In this way,
Is implemented computed by each stage model, the thickness predicted value h 5 of each sampling point over the rolled material entire length of rolled material model 501 of the fifth stand is calculated. The predicted thickness value over the entire length is repeatedly obtained using the control gain as a parameter, and is stored in the storage unit 14 for each gain.
【0041】図7は、本実施例による表1に示す条件で
のシミュレーションの結果である。FIG. 7 shows the results of a simulation under the conditions shown in Table 1 according to this embodiment.
【0042】[0042]
【表1】 [Table 1]
【0043】同図(a)は、圧延材の長さ方向の板厚
(予測値)を、制御ゲインをパラメータとした3つのケ
ースについて示す。同図(b)は、各ケースの目標値
(3.0mm)に対する偏差の平均値を示し、この例で
は偏差の最も少ないケース3の制御ゲインが選択され
る。FIG. 7A shows the thickness (predicted value) of the rolled material in the length direction in three cases in which the control gain is used as a parameter. FIG. 11B shows the average value of the deviation from the target value (3.0 mm) in each case. In this example, the control gain of Case 3 having the smallest deviation is selected.
【0044】以上説明したように、本実施例によれば、
粗圧延以後で仕上圧延の前に、対象圧延材について測定
した板厚を元に、その圧延材が仕上圧延された場合の板
厚変化を、制御ゲインをパラメータにシミュレータによ
り予測し、その結果から最適な制御ゲインを実機の板厚
制御装置に設定するようにしたので、粗圧延による外乱
を考慮した高精度の制御が可能になり且つ、実圧延によ
るチューニングが不要となって材料の歩留まりも向上す
る。As described above, according to this embodiment,
After rough rolling and before finish rolling, based on the thickness measured for the target rolled material, the thickness change when the rolled material is finish rolled is predicted by a simulator with the control gain as a parameter, and from the results. Since the optimal control gain is set in the actual thickness control device, high-precision control that takes into account disturbance due to rough rolling is possible, and tuning by actual rolling is not required, and the yield of materials is improved. I do.
【0045】上記実施例は、板厚制御装置の圧下装置を
主に説明したが、ロール駆動装置のための張力制御系や
速度制御系などについても同様にシミュレーションする
ことは可能である。In the above-described embodiment, the drafting device of the plate thickness control device has been mainly described. However, a simulation can be similarly performed for a tension control system and a speed control system for a roll driving device.
【0046】また、本発明は板厚制御に限定されない。
仕上圧延形状制御や仕上圧延温度制御においても同様に
して適用できる。前者の場合は、粗圧延後の板ププロフ
ィールなどの測定値を元に、仕上圧延後の圧延材全長に
亘る形状を制御ゲインをパラメータにシミュレーション
し、最適なシミュレーション結果を与える制御ゲインを
実機の形状制御装置に設定する。Further, the present invention is not limited to controlling the thickness.
The same can be applied to finish rolling shape control and finish rolling temperature control. In the former case, based on measured values such as the profile of the sheet after rough rolling, the shape over the entire length of the rolled material after finish rolling is simulated with the control gain as a parameter, and the control gain that gives the optimum simulation result is set to the actual machine. Set in the shape control device.
【0047】後者の場合は、粗圧延後の圧延材温度など
の測定値を元に、仕上圧延後の圧延材全長に亘る板温度
を制御ゲインをパラメータにシミュレーションし、最適
なシミュレーション結果を与える制御ゲインを実機の温
度制御装置に設定する。In the latter case, the sheet temperature over the entire length of the rolled material after finish rolling is simulated using the control gain as a parameter based on the measured values such as the rolled material temperature after rough rolling, and control is performed to give an optimum simulation result. Set the gain in the actual temperature controller.
【0048】これらにより、粗圧延工程による外乱を考
慮した高精度の制御がそれぞれ実現でき、仕上圧延材の
品質精度を一段と向上することができる。Thus, high-precision control can be realized in consideration of disturbance due to the rough rolling step, and the quality accuracy of the finished rolled material can be further improved.
【0049】[0049]
【発明の効果】本発明によれば、前工程での外乱を含む
実データを元に、オンラインシミュレーションが実施さ
れて、後工程におけるDDCの制御ゲインを被圧延材1
本毎に最適化するので、圧延システムにおける製品品質
と歩留まりを向上できる。According to the present invention, an on-line simulation is performed based on actual data including disturbance in the preceding process, and the control gain of the DDC in the subsequent process is reduced to 1
Since the optimization is performed for each roll, product quality and yield in the rolling system can be improved.
【図1】本発明の一実施例である圧延制御システムの構
成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a rolling control system according to an embodiment of the present invention.
【図2】シミュレータの構成を示す機能ブロック図であ
る。FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration of a simulator.
【図3】シミュレータの処理動作を示すフローチャート
である。FIG. 3 is a flowchart showing a processing operation of the simulator.
【図4】仕上圧延モデルの構成を示す機能ブロック図で
ある。FIG. 4 is a functional block diagram showing a configuration of a finish rolling model.
【図5】圧下装置のモデルを示すブロックダイアグラム
である。FIG. 5 is a block diagram showing a model of a drafting device.
【図6】圧下制御装置のモデルを示すブロックダイアグ
ラムである。FIG. 6 is a block diagram showing a model of a rolling-down control device.
【図7】シミュレーション結果を説明する説明図であ
る。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a simulation result.
1…シミュレータ、2…板厚制御装置、3…セットアッ
プ計算機、4…粗圧延機、5…仕上圧延機、6…圧下装
置、7…計測装置、8…被圧延材、11…計測値記憶手
段、12…セットアップ手段、13…仕上圧延モデル、
13−1…第1スタンドモデル、15…制御ゲインテー
ブル、16…評価手段、101…圧延材モデル、102
…圧下装置モデル、103…圧下制御装置モデル。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Simulator, 2 ... Sheet thickness control device, 3 ... Setup computer, 4 ... Rough rolling machine, 5 ... Finish rolling machine, 6 ... Roll-down device, 7 ... Measuring device, 8 ... Material to be rolled, 11 ... Measured value storage means , 12 ... setup means, 13 ... finish rolling model,
13-1: first stand model, 15: control gain table, 16: evaluation means, 101: rolled material model, 102
... Roll-down device model, 103 ... Roll-down control device model.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21B 37/00 B21B 37/18 - 37/20──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B21B 37/00 B21B 37/18-37/20
Claims (5)
に移動する期間に、制御ゲインをパラメータとして与え
られる前記後工程を模擬したモデルにより、前記前工程
以後の被圧延材データを元にシミュレーションし、その
結果が最適となる制御ゲインを決定して前記後工程を制
御する圧延制御方法。1. During a period in which a material to be rolled moves from a predetermined preceding process to a predetermined subsequent process, data of the material to be rolled after the preceding process is obtained by a model simulating the latter process in which a control gain is given as a parameter. A rolling control method that performs a simulation based on the results, determines a control gain that optimizes the result, and controls the post-process.
ンでつながる圧延設備の圧延制御方法において、 被圧延材毎の前工程終了以後から後工程開始前の期間
に、被圧延材のプロセスデータを所定周期で長さ方向に
測定し、各周期のプロセスデータを元に前記後工程を模
擬したモデルによるシミュレーションを、制御ゲインを
パラメータとして繰返し行い、所定の評価基準を満たす
最適なシミュレーション結果の得られた制御ゲインを選
択し、前記後工程の所定制御に用いることを特徴とする
圧延制御方法。2. A rolling control method for a rolling equipment in which a pre-process and a post-process of a rolling process are connected online, wherein process data of a material to be rolled is processed during a period from the end of the pre-process to the start of the post-process for each material to be rolled. Measurement is performed in the length direction at a predetermined cycle, and a simulation using a model simulating the post-process based on the process data of each cycle is repeatedly performed using a control gain as a parameter, and an optimal simulation result that satisfies a predetermined evaluation criterion is obtained. Wherein the control gain is selected and used for the predetermined control in the post-process.
動して仕上圧延工程に進む圧延制御方法において、 被圧延材毎の粗圧延工程終了以後から仕上圧延工程開始
前の期間に、被圧延材の板厚を所定周期で長さ方向に測
定し、各周期の板厚を元に前記仕上圧延工程を模擬した
モデルによって仕上圧延による被圧延材在の全長に亘る
変化をシミュレーションし、このシミュレーションを制
御ゲインをパラメータとして繰返し実行し、所定の評価
基準を満たす最適なシミュレーション結果の得られた制
御ゲインを選択し、この制御ゲインを前記仕上圧延工程
の板厚制御に用いることを特徴とする圧延制御方法。3. A rolling control method in which a material to be rolled after a rough rolling step moves online and proceeds to a finish rolling step, wherein the material to be rolled is moved from the end of the rough rolling step to the time before the start of the finish rolling step for each material to be rolled. The thickness of the rolled material is measured in the length direction at a predetermined cycle, and the change over the entire length of the material to be rolled by finish rolling is simulated by a model simulating the finish rolling step based on the thickness of each cycle, The simulation is repeatedly executed using the control gain as a parameter, a control gain obtained as an optimal simulation result satisfying a predetermined evaluation criterion is selected, and the control gain is used for controlling the thickness of the finish rolling process. Rolling control method.
は、事前に与えられる当該圧延材の目標板厚と前記シミ
ュレーションによる各サンプリング点の板厚の偏差から
求められる、圧延材の全長に亘る平均偏差または偏差幅
の最小のもの、であることを特徴とする圧延制御方法。4. The rolled material according to claim 3, wherein the predetermined evaluation criterion is determined over the entire length of the rolled material, which is obtained from a deviation between a target plate thickness of the rolled material given in advance and a thickness at each sampling point by the simulation. A rolling control method characterized in that the average deviation or deviation width is the smallest.
る仕上圧延機の圧延制御装置において、 粗圧延後の被圧延材のプロセスデータを長さ方向に所定
周期でサンプリングする測定装置と、 測定されたプロセスデータを時系列に記憶するプロセス
データ記憶手段、複数の制御ゲインを記憶するパラメー
タ記憶手段、セットアップ計算値である制御目標値およ
び前記制御ゲインを与えられ、各サンプリング点の前記
プロセスデータを元に前記仕上圧延による被圧延材の変
化をシミュレーションする仕上圧延モデル、前記各制御
ゲインによるシミュレーション結果を評価して最適な制
御ゲインを選択し前記圧延制御装置に設定する評価手段
を有するシミュレータ、を備えることを特徴とする圧延
制御装置 。5. A rough rolling mill connected with an on-line transfer means.
In the rolling control device of the finishing mill, the process data of the material to be rolled after the rough rolling is determined in the longitudinal direction.
A measuring device that samples periodically, and a process that stores measured process data in time series
Data storage means, parameters for storing a plurality of control gains
Data storage means, control target values,
And the control gain are given.
Changes in the material to be rolled by the finish rolling based on process data
Finishing rolling model to simulate
Evaluate the simulation result by gain to optimize
Evaluation means for selecting the control gain and setting the gain in the rolling control device
Rolling, comprising a simulator having
Control device .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5221872A JP2755893B2 (en) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | Rolling control method and apparatus |
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Publications (2)
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JPH0775811A JPH0775811A (en) | 1995-03-20 |
JP2755893B2 true JP2755893B2 (en) | 1998-05-25 |
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ID=16773507
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102380513A (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-21 | 株式会社日立制作所 | Rolling control device, rolling control method and rolling control program |
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KR101322013B1 (en) * | 2011-08-10 | 2013-10-28 | 주식회사 포스코 | Rolling mathod and rolling apparatus |
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CN117840208B (en) * | 2024-01-15 | 2024-07-16 | 无锡广兴东茂科技有限公司 | Method and system for improving production efficiency of deformed steel continuous rolling process |
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1993
- 1993-09-07 JP JP5221872A patent/JP2755893B2/en not_active Expired - Lifetime
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CN102380513B (en) * | 2010-08-25 | 2014-11-05 | 株式会社日立制作所 | Rolling control device and rolling control method |
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