JP3611939B2 - 圧延ライン制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間連続圧延プラントにおける圧延ライン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３４は本発明の適用対象としての熱間連続圧延プラントの構成例である。同図に示す如く、熱間圧延では、加熱炉１１にて加熱した材料１５を粗圧延機１２、仕上げ圧延機１３で圧延し、複数台のダウンコイラー１４で交互に巻き取って鋼板の製造が行われる。圧延は、前材（以下、先行材とも言う）のダウンコイラー巻き取り完了を待たずに次々に行われる。しかし、熱間圧延では材料の温度低下を防ぐため、加熱炉から抽出した材料を圧延途中で長時間停止させておくことができない。
【０００３】
そこで、材料圧延後のサイズ、圧延時間を予測し、前後の材料が圧延ライン上で衝突しない抽出ピッチを決定することは、例えば、特公昭６０−３３１６９号公報や特公平４−４２０８号公報に示されている。
【０００４】
図３５は上記公報に示された従来の圧延制御装置の構成を示すブロック図である。この圧延制御装置は、加熱炉から材料抽出ピッチを求めるために、先行材設定入力手段２１により先行材圧延スケジュール２３を、入力すると、先行材先尾端通過時間演算手段２５が、図３６に示すように、先端通過軌跡３１と尾端通過軌跡３２を求める。同様に後続材設定入力手段２２により後続材圧延スケジュール２４を入力すると、後続材先尾端通過時間演算手段２６が、図３６に示すように、後続材の先端通過軌跡３１と尾端通過軌跡３２を求める。本明細書では、これらの尾端通過軌跡及び先端通過軌跡を併せて先尾端通過時間とも呼ぶこととする。ここで、図３７に示すように、先尾端通過時間と設備のギャップタイム４２の関係、すなわち、ミルライン制約条件２７によって抽出ピッチ最短時間２８を求めることができる。図３７では、ミルライン制約条件２７のうち、ギャップタイムＴ３がネックとなって、抽出ピッチ４１が決まった例を示している。
【０００５】
近年、熱間圧延における連続圧延が試みられている。連続圧延を行うための熱間圧延プラントの構成を図３８に示す。これは図３４に示す要素に対して、さらに、粗圧延機１２と仕上げ圧延機１３との間に、材料を一時滞留させることが可能なコイルボックス５１、材料の先尾端を接合するための接合装置５２が設けられ、さらに、ダウンコイラーにより巻き取りを行う前に、接合材を分割するストリップシヤー５３が設けられる。そして、粗圧延を行った材料を一旦コイルボックス５１で巻き取り、滞留させ、コイルボックス５１から巻き出して、仕上げ圧延を行う。さらに、続いてコイルボックス５１の次の滞留材を巻き出した後材の先端と、前材の尾端とを接合装置５２によって接合し、仕上げ圧延を継続して行う。このような熱間圧延における連続圧延は今までに行われていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
熱間圧延における連続圧延を実施するためには、前材と後材との接合を可能にする加熱炉の抽出ピッチを決定し、さらに、コイルボックスにタイミング良く材料を滞留させる必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、連続圧延を実現するための抽出ピッチ及び進捗予定を決定し、円滑に材料の圧延を行い、接合装置に適切に材料を供給する圧延ライン制御装置を得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、加熱炉から抽出された材料を粗圧延機で圧延し、圧延された材料を一旦コイルボックスに巻き取った後に巻き出し、仕上圧延中又は搬送中の材料を前材とし、コイルボックスから巻き出された材料を後材として、接合装置により前材の尾端に後材の先端を接続し、前材及び後材を仕上圧延機によって連続圧延してダウンコイラーにて巻き取るに当たり、抽出ピッチ決定手段が圧延スケジュールに基づき、材料が加熱炉より抽出されてからダウンコイラーに巻き取られるまでの圧延ライン上の通過所要時間を計算し、その計算結果から前材のコイルボックスでの巻き出し時間を求め、この巻き出し時間を後材の加熱炉の抽出ピッチとして決定する一方、圧延進捗予定決定手段が材料毎の通過所要時間と値が一定に設定された圧延基準時間とに基づき材料の通過所要時間を圧延基準時間に合わせる様に材料を圧延ライン上で停止させる進捗予定を作成するもので、抽出ピッチ決定手段によって決定された抽出ピッチに従って加熱炉から材料を抽出し、圧延進捗予定決定手段の進捗予定に従って加熱炉より下流の圧延関連装置を制御するようにしたことにより、円滑な材料圧延と、適切な接合が行われる。
【０００９】
請求項２の発明は、所要時間があらかじめ設定された圧延基準時間の代わりに、圧延進捗予定決定手段が全材料の圧延時間を予測し、その最大値を用いるもので、全接合材料に適した圧延進捗予定を決定することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、圧延進捗予定決定手段が、一つの材料が通過する毎に当該材料以降の予測時間の最大値を圧延基準時間の代わりに用いるようにしたので、接合対象の残りの材料に適した圧延進捗予定を決定することができる。
【００１１】
請求項４の発明は、圧延進捗予定決定手段が全材料の圧延時間を予測し、圧延ラインの一部の範囲は、その最大値を圧延基準時間の代わりに用い、残りの範囲は通過所要時間の計算結果を用いるようにしたので、装置の構成を簡易化することができる。
【００１２】
請求項５の発明は、圧延進捗予定決定手段が、全材料の予測時間の最大値、一つの材料が通過する毎に当該材料以降の予測時間の最大値、又は、圧延ラインの一部の範囲は、予測時間の最大値、残りの範囲は通過所要時間の計算結果のいずれか一つを、材料の特徴に応じて選択し、選択して得られた時間を圧延基準時間の代わりに用いるようにしたので、特異な材料を含んだ接合材料の圧延進捗予定を適切に決定することができる。
【００１３】
請求項６の発明は、圧延進捗予定決定手段が、圧延基準時間として用いる予測時間の最大値を変更するに当たり、この変更に対応して抽出ピッチ決定手段がコイルボックスの巻き出し時間に基づいて決定した抽出ピッチを補正して出力するようにしたので、圧延時間に対応した材料抽出が可能となる。
【００１４】
請求項７の発明は、上記の構成要件に加えて、材料の実際の圧延時間を採取する圧延実績採取手段と、実際の圧延時間と圧延進捗予定決定手段の進捗予定に含まれる計算による圧延時間とを比較し、これらの間に差があったとき、残りの材料に対する進捗予定のうちの待機時間を変更する圧延進捗予定変更手段とを備えているので、圧延時間の誤差を未圧延材で吸収することができる。
【００１５】
請求項８の発明は、材料の実際の圧延時間を採取する圧延実績採取手段と、この実際の圧延時間と圧延進捗予定決定手段の進捗予定に含まれる計算による圧延時間とを比較し、所定値以上の差があったとき、残りの材料に対する材料の抽出ピッチを変更する抽出ピッチ変更手段とを備えているので、圧延時間の誤差を未圧延材で吸収することができる。
【００１６】
請求項９の発明は、圧延進捗予定変更手段が、残りの次の材料の待機時間が一定値以下の場合、次の材料の待機時間を変更せずに、その代わりに、変更可能な上流位置の材料の待機時間を変更するので圧延時間の誤差を未圧延材で吸収することができる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、圧延ラインで圧延された材料の実際の圧延時間を採取し、この実際の圧延時間と進捗予定に含まれる計算による圧延時間とを比較し、所定値以上の差があったとき、進捗予定のうちの待機時間を変更し、その変更ができなかった場合、その後に抽出される材料の抽出ピッチを変更するので、圧延時間の誤差を未圧延材で吸収することができる。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、進捗予定及びミルラインの制約条件に基づいて、前後の材料どうしが干渉するか否かを判定し、その判定結果に基づいて前後の材料の接合装置による全ての接続が可能か否かを判定してオペレータに知らせるので、圧延前の適切な対応が可能となる。
【００１９】
請求項１２の発明は、前後の材料の接続が不可能である場合に、圧延進捗予定決定手段から出力される進捗予定を接続可能な進捗予定に変更するので、確実な接合と円滑な圧延が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す好適な実施形態に基いて詳細に説明する。
図２は本発明の第１の実施形態の概略構成を示すブロック図である。この実施形態は、主に、圧延機器の制御を行う制御装置６５と、これらの制御装置６５に機器の設定情報を与え、かつ、プラント全体の監視を行う計算機６１とを備えている。計算機６１は、制御装置６５からの情報を、伝送路６３を介して、送受信を行う送受信装置６２を備えている。制御装置６５は、伝送路６３を介して、計算機６１に接続されている。制御装置６５は、計算機６１へ情報を送受信する送受信装置６４と、プラントからの入力、及び機器の制御信号を出力するプロセス入出力装置６６を備えている。制御装置６５は、圧延ライン上に配置された、例えば、レーザー光やガンマ線を利用して材料の有無を検出する在荷センサ６７からの入力信号の入力、及びモータ６８に対する速度指令の出力を行うことができる。また、計算機６１と制御装置６５とは、伝送路６３を介して、記憶領域を共有することもできる。
【００２１】
図１は計算機６１の主要な機能を示すブロック図である。ここで、計算機６１は、抽出ピッチ決定手段７１と圧延進捗予定決定手段７２とを備えている。
このうち、抽出ピッチ決定手段７１は、接合材圧延スケジュールを材料圧延スケジュール記憶手段７３から読み出し、接合材先尾端通過時間計算手段７７によって接合材先尾端通過時間を計算し、計算結果を接合材先尾端通過時間記憶手段７４に格納する。さらに、接合材抽出ピッチ計算手段７８では、接合材先尾端通過時間を用いて接合材の抽出ピッチを計算し、送受信装置６２を介して、これを送受信装置６２に伝える。
【００２２】
圧延進捗予定決定手段７２は、接合材圧延進捗予定作成手段Ａ７９によって、接合材先尾端通過時間と圧延基準時間記憶手段７５に記憶された圧延基準時間を用いて、接合材圧延進捗予定を作成し、これを接合材圧延進捗予定記憶手段７６に格納する。そして、材料進入指示手段７１０ によって、接合材圧延進捗予定を、送受信装置６２を介して、これを送受信装置６２に伝える。
【００２３】
図３は抽出ピッチ決定手段７１の処理手順を示すフローチャートであり、材料の圧延スケジュールを入力し、抽出ピッチを決定するまでの処理手順を示している。以下、このフローチャートを用いて、圧延スケジュールを用いた材料の先尾端通過時間の計算方法について説明する。圧延スケジュールとは、材料を圧延するための圧延速度、粗圧延回数、スラブ、バー、コイルサイズ情報であり、これは圧延開始前に圧延材毎にあらかじめ決定される。そこで、計算機６１はステップ８１で初期化を実行した後、ステップ８２にて材料圧延スケジュール記憶手段７３に記憶された圧延スケジュールを入力し、ステップ８３にて図４に示す先端と尾端の速度折れ点を作成する。速度折れ点とは、材料が加熱炉から抽出されてからダウンコイラーに巻き取られるまでの材料先端・尾端の動きを材料の圧延速度、先・後進率、搬送速度、巻き取り速度、材長を用い、速度の変化点をテーブルにて表現したものである。図４のテーブルでは、材料の速度変化を時間、初速、加速度の関数で表現している。速度折れ点は、材料の温度変化、搬送時の摩擦などを考慮した関数として表現し、これを先尾端通過時間計算のための情報として用いても良い。続いて計算機６１はステップ８４にて、先端・尾端それぞれの速度折れ点を使用して、材料が加熱炉から抽出されてからダウンコイラーに巻き取られるまでの圧延ライン上の通過所要時間を計算する。図５は、先尾端通過時間の計算結果をグラフ化した例である。次に、計算機６１はステップ８５では接合材が１本目か否かを判定する。そして、２本目以降の接合材に対して、ステップ８６にて、図６に示す接合材の先尾端の通過時間計算結果から前材のコイルボックス巻き出し時間を求め、これを後材の抽出ピッチに決定する。計算機６１はステップ８７にて、接合材が最終材か否かを判定し、最終材、すなわち、全ての材料について上記の処理を行ったことを確認する。このようにして得られた先尾端通過時間は接合材先尾端通過時間記憶手段７４に記憶される。上述した処理手順のうち、ステップ８２，８３，８４の処理が図１中の接合材先尾端通過時間計算手段７７に対応し、ステップ８７の処理が接合材抽出ピッチ計算手段７８に対応している。かくして、抽出ピッチ決定手段７１は前材のコイルボックス巻き出し時間に合わせて後材をコイルボックスに用意することができる。
【００２４】
図７は圧延進捗予定決定手段７２の動作を説明するために、計算機６１の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは材料の圧延スケジュールを入力し、圧延時間の予定を決定するまでのもので、ステップ８１〜８４までは、抽出ピッチ決定手段７１の処理と同じであり、計算結果である先尾端通過時間は、共通に用いることができる。
【００２５】
ここで、材料の圧延時間は、材料サイズによって異なる。従って、抽出ピッチを決めただけでは、コイルボックスまでの圧延ライン上で前後材料どうしの干渉が発生する可能性がある。干渉が発生した場合、後材は前材の圧延が終了するまで圧延ライン上で一旦停止することになる。これを避けるために、計算機６１はステップ１２１ にて、圧延基準時間記憶手段７５に記憶された圧延材質に対応する圧延基準時間に基づいて接合材の先尾端通過時間を修正し、これを圧延進捗予定とする。続いて、計算機６１はステップ１２２ にて、圧延進捗予定の時間を材料の設備進入の制約条件として設定する。このステップ１２１ ，１２２ の処理が接合材圧延進捗予定作成手段Ａ７９に対応している。図８は圧延進捗予定の例を示している。圧延進捗予定は、圧延基準時間をもとに先尾端通過時間に待機時間を加算して作られる。これにより、各材料の圧延条件を平準化し、かつ、コイルボックスへの滞留時間を用意することができる。
かくして、第１の実施形態によれば、あらかじめ定めた圧延進捗予定通りにコイルボックスに接合材料を滞留させることができる。
【００２６】
図９は本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は、図１の接合材圧延進捗予定作成手段Ａ７９の代わりに接合材圧延進捗予定作成手段Ｂ１４１ を設けたもので、この接合材圧延進捗予定作成手段Ｂ１４１ によって、接合対象の全材料の先尾端通過時間を計算し、その計算結果を用いて、圧延基準時間を決める。そしてさらに、その圧延基準時間をもとに各材料の進捗予定を作成する。
【００２７】
図１０は、圧延進捗予定決定手段７２に対応する計算機６１の処理手順を示すフローチャートであり、ステップ８１〜８４によって接合材先尾端通過時間を計算し、続いて、ステップ１５１ で、接合材が最終材か否かを判定し、最終材になるまで上記の処理を繰り返したのち、ステップ１５２ にて、全接合材の先尾端通過時間から、最長の圧延時間を圧延基準時間とし、全接合材の全尾端通過時間を修正し、これを圧延基準予定とする。続いて、ステップ１２２ では圧延進捗予定の時間を材料の設備進入の制約条件として設定する。
【００２８】
図１１は接合対象材料と圧延基準時間の一例を示している。ここでは、加熱炉１１からコイルボックス５１までの圧延ラインを範囲１及び範囲２でなる圧延時間基準範囲１３２ に分けている。そして、７本の接合材料のうち、範囲１では材料２が最大圧延時間を要し、範囲２では材料４が最大圧延時間を要するとき、範囲１の圧延設備では材料２の圧延時間を圧延基準時間に決定し、範囲２の圧延設備では材料４の圧延時間を圧延基準時間に決定する。また、計算した先尾端通過時間を圧延基準時間に合わせて修正し、進捗予定とする。
かくして、第２の実施形態によれば、全接合材料の圧延時間の予測結果から圧延進捗予定を決定するので、全接合材料に適した圧延が可能となる。
【００２９】
図１２は本発明の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は、図１の接合材圧延進捗予定作成手段Ａ７９の代わりに接合材圧延進捗予定作成手段Ｃ１７１ を設けたもので、この接合材圧延進捗予定作成手段Ｃ１７１ によって、接合対象の全材料の先尾端通過時間を計算し、その計算結果を用いて、圧延基準時間を決める。そしてさらに、その圧延基準時間をもとに各材料の進捗予定を作成する。
【００３０】
図１３は、圧延進捗予定決定手段７２に対応する計算機６１の処理手順を示すフローチャートであり、ステップ８１〜８４によって接合材先尾端通過時間を計算し、続いて、ステップ１５１ で、接合材が最終材か否かを判定し、最終材になるまで上記の処理を繰返したのち、ステップ１８１ にて、計算対象材以降の先尾端通過時間の中の最大値を圧延基準時間とし、計算対象材以降の材料の先尾端通過時間を修正し、これを圧延基準予定とする。続いて、ステップ１２２ では圧延進捗予定の時間を材料の設備進入の制約条件として設定する。
【００３１】
図１４は、接合対象材料と圧延基準時間の一例を示している。７本の接合材料について、各範囲において材料１の圧延基準時間は、材料１〜材料７の先尾端通過時間の、材料２の圧延基準時間は材料２〜材料７の先尾端通過時間の、材料３の圧延基準時間は、材料３〜材料７の先尾端通過時間の各最大値とし、材料４〜材料７についても同様に計算対象材とそれ以降の材料の先尾端通過時間から圧延基準時間を決定する。また、範囲２についても、範囲１と同様にして圧延基準時間を決定する。
【００３２】
図１４の範囲１では、材料１〜材料７の圧延時間の最大値は、材料２のＴＳ２１であり、材料３〜材料７の圧延時間の最大値は、材料５のＴＳ５１であり、材料６、材料７の圧延時間の最大値は材料７の圧延時間ＴＳ７１になっている。これらの圧延時間をそれぞれ、各材料毎に各範囲の圧延基準時間として決定する。そして、各材料の先尾端通過時間を圧延基準時間に合わせて修正し、圧延進捗予定とする。
かくして、第３の実施形態によれば、接合材料の残りの材料の圧延時間に応じて進捗予定を決定するので、接合対象の残りの材料に適した圧延が可能となる。
【００３３】
図１５は、本発明の第４の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は、図１の接合材圧延進捗予定作成手段Ａ７９の代わりに接合材圧延進捗予定作成手段Ｄ２０１ を設けたもので、この接合材圧延進捗予定作成手段Ｄ２０１ によって、接合対象の全材料の先尾端通過時間を計算し、その計算結果を用いて、圧延基準時間を決める。そしてさらに、その圧延基準時間をもとに各材料の進捗予定を作成する。ただし、この実施形態は、複数の基準時間の計算範囲の中で、所定の範囲については基準時間を設定せず、対象材料の圧延時間をそのまま使用する。計算した時間と実際の圧延時間の差が大きい場合など、予定の圧延時間通りに圧延されない範囲がある場合に有効である。
【００３４】
図１６は、圧延進捗予定の作成例である。範囲１は基準時間による修正は行わず、範囲２は基準時間による修正を行った場合を示している。
かくして、第４の実施形態によれば、圧延ラインの一部の範囲の進捗予定しか決定しないので、装置の簡易化が達成される。
【００３５】
図１７は、本発明の第５の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図９、図１２、図１５と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は、図９、図１２、図１５にそれぞれ示した接合材圧延進捗予定作成手段Ｂ１４１ 、接合材圧延進捗予定作成手段Ｃ１７１ 及び接合材圧延進捗予定作成手段Ｄ２０１ の三つを含む圧延進捗予定選択手段２２１ を備えている。圧延進捗予定選択手段２２１ は、接合対象の特徴に応じて、接合材圧延進捗予定作成手段を選ぶものである。
【００３６】
例えば、接合対象材料の中に粗圧延回数が異なる特異な材料が存在する場合、他の材料に比べて、その材料の圧延時間だけが極端に長くなるものとする。このとき、全接合材料に対して、接合材圧延進捗予定作成手段Ｂ１４１ 、接合材圧延進捗予定作成手段Ｃ１７１ 及び接合材圧延進捗予定作成手段Ｄ２０１ のどれか一つだけを用いた場合、特異な材料自体が接合開始に間に合わないか、あるいは、特異な材料の後材が接合開始に間に合わない状況が発生する。この実施形態では、接合対象材料の中に圧延時間が極端に異なる材料が存在する場合に、接合材圧延進捗予定作成手段を選択することによってこの問題を回避し、かつ、図９、図１２、図１５にそれぞれ示した実施形態の利点を生かすことができる。
【００３７】
図１８は、図１７に示した第５の実施形態において、粗圧延回数の異なる材料を含んだ場合の圧延進捗予定を例示したものである。これは、材料２３１ 、材料２３２ 、材料２３３ の３本を連続圧延する例である。材料２３１ 及び材料２３３ は、粗圧延回数が６回であるのに対して、材料２３２ の粗圧延回数は８回である。材料２３２ は粗圧延回数が８回であるため、粗圧延時間が長く、接合が困難となる。従って、材料２３２ の前材である材料２３１ の範囲２の基準時間が長くなるように圧延進捗予定を決定し、連続圧延を完成することができる。
かくして、第５の実施形態によれば、圧延進捗予定の決定方法を選択するので、特異な材料の圧延に対応することができる。
【００３８】
図１９は本発明の第６の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図１と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示している。ここでは、第１乃至第５の実施形態を構成する接合材圧延進捗予定作成手段Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれか一つを接合材圧延進捗予定作成手段２４１ で表現したもので、図１の構成に対して、抽出ピッチ時間記憶手段２４２ 及び抽出ピッチ補正手段２４３ が付加された構成になっている。この構成により、接合材圧延進捗予定作成手段２４１ によって作成した各材料の基準時間の差を抽出ピッチ補正手段２４３ によって、接合材抽出ピッチ計算手段７８から出力される材料の抽出ピッチに反映させることができる。
【００３９】
図２０は、圧延基準時間の差を抽出ピッチに反映させた例である。材料２５１ の基準時間は、材料２５２ の基準時間よりＴＨ１時間だけ長い。この時、材料２５１ と材料２５２ 間の抽出ピッチは、ＴＨ１時間延ばすことができる。接合対象の材料の中で基準時間が変わった場合、材料どうしの間隔は狭まるか、又は、広がることになる。基準時間の変化分を抽出ピッチに反映することによって、円滑な圧延を行うことができる。
かくして、第６の実施形態によれば、残りの材料の圧延時間の変動に対応した抽出ピッチを決定することができる。
【００４０】
図２１は本発明の第７の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図１９と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は図１９に示す抽出ピッチ時間記憶手段２４２ 及び抽出ピッチ補正手段２４３ を除去し、その代わりに、圧延実績採取手段２６１ 、圧延進捗予定変更手段Ａ２６２ 及び圧延実績記憶手段２６３ を設けた構成になっている。このうち、圧延実績採取手段２６１ は実際に圧延した時間を採取して圧延実績記憶手段２６３ に記憶させる。圧延進捗予定変更手段Ａ２６２ は圧延実績記憶手段２６３ に記憶された実際の圧延時間と、接合材圧延進捗予定記憶手段７６に記憶された予定時間とを比較し、その差が予め定めた値を越えた場合に、接合材圧延進捗予定記憶手段７６の記憶データを修正し、計算値と実際値との時間差を吸収するようにしたものである。
【００４１】
図２２は、実績時間による圧延進捗予定の変更が行われた場合の例である。これは、材料２７１ 、材料２７２ 、材料２７３ の３本の連続圧延の例である。図では、材料２７１ のコイルボックス巻き出し時間が予定した時間よりＴＯ１時間だけ短かった場合を示している。この時、もよりの上流材である材料２７３ の待機時間をＴＯ１時間減らすことにより、圧延時間のずれを吸収することができる。
かくして、第７の実施形態によれば、圧延実績に応じて未圧延材の進捗予定を変更するので、実際の圧延状態に近付けた圧延が可能となる。
【００４２】
図２３は本発明の第８の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図２１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は接合材抽出ピッチ計算手段７８から出力される抽出ピッチを修正するべく、その情報を記憶するための抽出ピッチ時間記憶手段２４２ を設ける一方、その記憶情報と、前述したように圧延実績採取手段２６１ によって採取されて圧延実績記憶手段２６３ の情報とを比較して、その差が予め定めた値を越えた場合に、抽出ピッチ変更手段２８１ が接合材圧延進捗予定作成手段２４１ のデータを修正するようにしたもので、これによって、圧延時間の差を、それ以降に抽出される材料の抽出ピッチに反映させることによって、計算値と実績値との時間差を吸収する。
【００４３】
図２４はこの実施形態によって、抽出ピッチの変更が行われた場合の例を示したものである。これは、材料２９１ 、材料２９２ 、材料２９３ 及び材料２９４ の４本の連続圧延の例である。同図において、材料２９１ のコイルボックスの巻き出し時間が予定よりＴＯ時間短かった場合を示している。この時、この後に抽出される材料である材料２９４ の抽出ピッチをＴＯ２時間減らすことにより、圧延時間のずれを吸収することができる。
かくして、第８の実施形態によれば、実際の圧延時間に応じて抽出ピッチを変更するので、実際の圧延状態に近付けた圧延が可能となる。
【００４４】
図２５は本発明の第９の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、第７の実施形態を示す図２１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は図２１に示す圧延進捗予定変更手段Ａ２６２ を除去し、その代わりに、圧延進捗予定変更手段Ｂ３０１ を設けたものである。この圧延進捗予定変更手段Ｂ３０１ は、予定した圧延時間と実際の圧延時間との差を圧延進捗予定に含まれる圧延待機時間に反映させるものである。なお、圧延進捗予定変更手段Ｂ３０１ では、ＴＹ１時間以上の待機時間を持つ場合にのみ変更を行い、その変更ができなかった場合には、圧延ライン上流位置の待機時間を修正する。他の待機時間も見つからなかった場合には、次の材料の待機時間について同様の処理を実行する。
【００４５】
図２６は、実績時間による圧延進捗予定の変更が行われた場合の例である。これは、材料３１１ 、材料３１２ 、材料３１３ 及び材料３１４ の４本の連続圧延の例である。図では、材料３１１ のコイルボックス巻き出し時間が予定よりＴＯ３時間短かった場合を示している。この時、もより上流材である材料３１３ の待機時間は、ＴＹ１時間未満であるため、次材である材料３１４ の待機時間をＴＯ３時間減らすことにより、圧延時間のずれを吸収することができる。
かくして、第９の実施形態によれば、材料の圧延時間を考慮して、圧延進捗予定を変更するので、圧延時間の誤差発生を確実に吸収することができる。
【００４６】
図２７は本発明の第１０の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図２３に示す第８の実施形態と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は図２３に示す抽出ピッチ変更手段２８１ を除去し、その代わりに、抽出ピッチ及び進捗予定の両方の修正機能を有する圧延進捗予定・抽出ピッチ変更手段３２２ を設けたものである。この圧延進捗予定・抽出ピッチ変更手段３２２ は、予定した圧延時間と実際の圧延時間とを比較し、その差を圧延進捗予定に含まれる待機時間に反映させるが、この時、待機時間が無い場合、これを抽出ピッチに反映し、これによって計算値と実績値との差を吸収するものである。
【００４７】
図２８は、実績時間による抽出ピッチの変更例を示している。これは、材料３３１ 、材料３３２ 、材料３３３ 及び材料３３４ の４本の材料を連続圧延する場合に、材料３３１ のコイルボックス巻き出しの時間が予定よりＴＯ４だけ短かった場合を示している。この時、もより上流材である材料３３３ の待機時間が無いため、この後に抽出される材料である材料３３４ の抽出ピッチをＴＯ４時間だけ短縮することにより、圧延時間のずれを吸収することになる。
かくして、第１０の実施形態によれば、圧延進捗予定の変更が可能である場合には進捗予定を、不可能である場合には抽出ピッチをそれぞれ変更することによって、圧延時間の誤差を確実に吸収することができる。
【００４８】
図２９は、本発明の第１１の実施形態の構成を示すブロック図である。この実施形態は、上述した第６乃至第１０の各実施形態の構成要件である抽出ピッチ決定手段７１及び圧延進捗予定決定手段７２を基本にして、出力装置３４１ 、干渉判定手段３４２ 、接続判定手段３４３ 及びミルライン制約条件記憶手段３４４ 及び干渉状態記憶手段３４５ を設けたものである。この実施形態はミルライン制約条件記憶手段３４４ に記憶されたミルライン制約条件と、接合材圧延進捗予定記憶手段７６に記憶された接合材圧延進捗予定とに基づき、干渉判定手段３４２ は材料が圧延ライン上に一旦停止するか否かを判定する。その判定結果は干渉状態記憶手段３４５ に記憶される。接続判定手段３４３ は、接合材圧延進捗予定記憶手段７６の圧延進捗予定と干渉状態記憶手段３４５ の判定結果に基づき、材料がコイルボックスに予定通り到着するか否かを判定し、出力装置３４１ にその結果を出力する構成になっている。
【００４９】
図３０は、干渉判定手段３４２ 及び接続判定手段３４３ に対応する計算機６１の処理手順を示すフローチャートである。ここで、最初のステップ３５１ にて初期化を実行した後、ステップ３５２ でミルライン制約条件を使用して、その制約条件だけで決まる抽出ピッチ（仮抽出ピッチと呼ぶ）を計算する。続いて、ステップ３５３ ではミルラインの上流から仮抽出ピッチを計算し、圧延進捗予定として既に計算されている抽出ピッチと比較することにより、干渉が発生するか否かを調べる。この場合、仮抽出ピッチ＞抽出ピッチであればミルライン上での干渉が発生し、材料はミルラインで一旦停止する。仮抽出ピッチ≦抽出ピッチの場合には干渉は発生せず材料の停止なしで圧延が行われる。そして、ステップ３５４ でミルラインの制約条件が最下流のものか否かを判定し、最下流になるまで、すなわち、ミルライン上流から下流に向かってステップ３５３ の処理を繰り返す。次に、ステップ３５５ では、材料がミルラインで一旦停止し、予定よりどの程度遅れてコイルボックスに到達するかを計算し、さらに、遅れた時間とコイルボックスでの滞留予定時間とを比較することにより、滞留時間を越えて材料が遅れた場合には、材料は接合開始時間に間に合わず接合不可能と判断する。一方、滞留可能な場合にはステップ３５６ にて遅れ時間を反映した先尾端通過時間を作成し、接続可能の判定に用いる。次の材料に対してもこれと同様の干渉判定及び接続判定を行い、ステップ３５７ にて最終材と判定されるまで同様な処理を繰り返す。そして、最終のステップ３５８ にて、上述した接続可能、接続不可能の判定結果を出力する。
【００５０】
図３１は、干渉の発生と接続判定の関係を示す説明図である。これは、材料３６１ 、材料３６２ 、材料３６３ 及び材料３６４ の４本を連続圧延する場合を例示している。このうち、材料３６２ は、材料３６１ のコイルボックス巻き出し時間を抽出ピッチとして圧延を行うが、材料３６１ と材料３６２ は、圧延ライン上で干渉するため、材料３６２ は、時間ＴＷ１だけライン上で一旦停止してしまう。これにより、材料３６２ は、ＴＷ１時間後にコイルボックスに到着するが、予定していたコイルボックス巻き出し開始時間より遅れて巻き取られるため、接続不可能と判定することができる。
かくして、第１１の実施形態によれば、接合装置への材料の供給の可否をオペレータに知らせることができる。
【００５１】
図３２は本発明の第１２の実施形態の構成を示すブロック図であり、図中、図２９に示す第１１の実施形態と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。これは図２９中の接続判定手段３４３ を除去し、その代わりに圧延進捗予定変更手段３７１ を設けて、干渉が発生した場合、接合材圧延進捗予定記憶手段７６の進捗予定を修正して接合可能にするものである。
【００５２】
すなわち、接合材圧延進捗予定作成手段２４１ によって各材料の圧延進捗予定を計算し、接合材抽出ピッチ計算手段７８によって各材料の抽出ピッチを計算する。干渉判定手段３４２ は、各材料が圧延ライン上に一旦停止するか否かを判定する。圧延進捗予定変更手段３７１ は、判定結果である干渉状態を使用して接合材がコイルボックスに予定通り到着するか否かを判定し、干渉が発生する場合、圧延進捗予定を変更する。
【００５３】
図３３は、干渉が発生し、圧延進捗予定を変更する場合を示したものである。これは、材料３８１ 、材料３８２ 、材料３８３ 及び材料３８４ の４本の連続圧延する場合を例示している。ここで、材料３８２ は、材料３８１ のコイルボックス巻き出し時間を抽出ピッチとして、圧延を行うが、材料３８１ と材料３８２ とは、圧延ライン上で干渉するため、材料３８２ は、ＴＷ２時間だけ一旦停止してしまう。これにより、材料３８２ は、ＴＷ２時間後にコイルボックスに到着するが、予定していたコイルボックスでの待機時間以上に遅れて到着するため、接続できない。従って、材料３８１ の圧延進捗予定をコイルボックスでＴＷ２時間だけ余分に待機させるように変更する。これによって材料３８１ 、材料３８２ の接続が可能となる。
かくして、第１２の実施形態によれば、接合装置への材料の供給が不可能な場合に、接続可能に圧延進捗予定を変更することができる。
【００５４】
なお、上記各実施形態では、コイルボックスから巻き出した後材の先端を、仕上圧延中の先材の尾端に接続したが、仕上げ圧延機の上流側に搬送装置を備える場合には搬送中の材料を先材としてその尾端に後材の先端を接合する圧延ラインにも本発明を適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、請求項１に記載の圧延ライン制御装置によれば、抽出ピッチ決定手段の出力情報を用いて加熱炉から材料を抽出し、あらかじめ定めた圧延進捗予定通りに余裕を持って圧延を進めることにより、コイルボックスに接合材料を滞留させるような圧延ラインの制御を行うことができる。
【００５６】
請求項２に記載の圧延ライン制御装置によれば、全接合材料の圧延時間を予測した結果から圧延進捗予定を決定するので、全接合材料に適した圧延進捗予定を決定することができる。
【００５７】
請求項３に記載の圧延ライン制御装置によれば、全接合材料の圧延時間を予測した結果から、接合材の残りの材料の圧延時間から圧延進捗予定を決定するので、接合対象材の残り材に適した圧延進捗予定を決定することができる。
【００５８】
請求項４に記載の圧延ライン制御装置によれば、圧延ラインの一部のみの進捗予定を決定するので、不要な部分を省き、装置の構成を簡易化することができる。
【００５９】
請求項５に記載の圧延ライン制御装置によれば、材料の特徴に応じて、請求項２乃至４のいずれかの圧延進捗予定決定手段を選択することができるので、特異な材料の圧延進捗予定を適切に決定することができる。
【００６０】
請求項６に記載の圧延ライン制御装置によれば、残り材料の圧延進捗予定によって抽出ピッチを補正するので、残り材料の圧延時間の変動に対応した抽出ピッチを決定することができる。
【００６１】
請求項７に記載の圧延ライン制御装置によれば、圧延実績採取手段によって実際の圧延時間を採取し、圧延進捗予定変更手段によって、あらかじめ予定した圧延進捗予定との差異を使用して未圧延材の進捗予定を変更し、圧延時間誤差を吸収することができる。
【００６２】
請求項８に記載の圧延ライン制御装置によれば、圧延実績採取手段によって実際の圧延時間を採取し、抽出ピッチ変更手段によって、あらかじめ予定した圧延進捗予定との差異を使用して未圧延材の抽出ピッチを変更し、圧延時間誤差を吸収することができる。
【００６３】
請求項９に記載の圧延ライン制御装置によれば、圧延進捗予定変更対象の材料の圧延時間を考慮して、圧延進捗予定を変更するので、圧延時間の誤差発生を確実に吸収することができる。
【００６４】
請求項１０に記載の圧延ライン制御装置によれば、圧延実績採取手段によって実際の圧延時間を採取し、圧延進捗予定・抽出ピッチ変更手段によって、あらかじめ予定した圧延進捗予定との差異を使用して未圧延材の進捗予定と抽出ピッチを変更し、圧延時間誤差を吸収することができる。
【００６５】
請求項１１に記載の圧延ライン制御装置によれば、干渉判定手段によって、あらかじめ予定した圧延進捗から材料のライン上における一旦停止を予測し、接続判定手段がこの結果を使用して、接合装置への材料の供給可否を判断し、結果をオペレータに知らせることができる。
【００６６】
請求項１２に記載の圧延ライン制御装置によれば、干渉判定手段によって、あらかじめ予定した圧延進捗から材料のライン上における一旦停止を予測し、圧延進捗予定変更手段がこの結果を使用して、接合装置への材料の供給可否を判断し、接続不可能な場合に、接続可能な圧延進捗予定を再作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の主要部の詳細な構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態の概略構成を示すブロック図。
【図３】図１に示した実施形態の主要な機能を計算機に持たせた場合の処理手順を示すフローチャート。
【図４】図１に示した実施形態の動作を説明するために、材料の先尾端の折れ点情報を示した図。
【図５】図１に示した実施形態の動作を説明するために、材料の通過時間を示した図。
【図６】図１に示した実施形態の動作を説明するために、材料の抽出ピッチを示した図。
【図７】図１に示した実施形態の主要な機能を計算機に持たせた場合の処理手順を示すフローチャート。
【図８】図１に示した実施形態の動作を説明するために、材料の圧延進捗予定を示した図。
【図９】本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図。
【図１０】図９に示した実施形態の機能を計算機に持たせた場合の処理手順を示すフローチャート。
【図１１】図９に示した実施形態の動作を説明するために、圧延基準時間を示した図。
【図１２】本発明の第３の実施形態の構成を示すブロック図。
【図１３】図１１に示した実施形態の機能を計算機に持たせた場合の処理手順を示すフローチャート。
【図１４】図１１に示した実施形態の動作を説明するために、圧延基準時間を示した図。
【図１５】本発明の第４の実施形態の構成を示すブロック図。
【図１６】図１５に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定を示した図。
【図１７】本発明の第５の実施形態の構成を示すブロック図。
【図１８】図１７に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定を示した図。
【図１９】本発明の第６の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２０】図１９に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定と抽出ピッチを示した図。
【図２１】本発明の第７の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２２】図２１に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定の変更を示した図。
【図２３】本発明の第８の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２４】図２３に示した実施形態の動作を説明するために、抽出ピッチの変更を示した図。
【図２５】本発明の第９の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２６】図２５に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定の変更を示した図。
【図２７】本発明の第１０の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２８】図２７に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定と抽出ピッチの変更を示した図。
【図２９】本発明の第１１の実施形態の構成を示すブロック図。
【図３０】図２９に示した実施形態の機能を計算機に持たせた場合の処理手順を示すフローチャート。
【図３１】図２９に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定と接続の可否を説明するための図。
【図３２】本発明の第１２の実施形態の構成を示すブロック図。
【図３３】図３２に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定の変更を示した図。
【図３４】従来の熱間圧延プラントの構成を示す図。
【図３５】図３４に示した熱間圧延プラントに適用する従来の圧延ライン制御装置の構成を示すブロック図。
【図３６】図３５に示した圧延ライン制御装置の動作を説明するために、圧延材の先尾端通過時間の具体例を示した図。
【図３７】図３５に示した圧延ライン制御装置の動作を説明するために、先尾端通過時間とギャップタイムから抽出ピッチ最短時間を求める関係図。
【図３８】本発明の適用対象である熱間圧延プラントの構成を示す図。
【符号の説明】
１１ 加熱炉
１２ 粗圧延機
１３ 仕上げ圧延機
１４ ダウンコイラー
５１ コイルボックス
５２ 接合装置
５３ ストリップシヤー
６１ 計算機
６２，６４ 送受信装置
６３ 伝送路
６５ 制御装置
６６ プロセス入出力装置
７１ 抽出ピッチ決定手段
７２ 圧延進捗予定決定手段
７７ 接合材先尾端通過時間計算手段
７８ 接合材抽出ピッチ計算手段
７９ 接合材圧延進捗予定作成手段Ａ
１４１ 接合材圧延進捗予定作成手段Ｂ
１７１ 接合材圧延進捗予定作成手段Ｃ
２０１ 接合材圧延進捗予定作成手段Ｄ
２２１ 圧延進捗予定選択手段
２４３ 抽出ピッチ補正手段
２６１ 圧延実績採取手段
２６２ 圧延進捗予定変更手段Ａ
２８１ 抽出ピッチ変更手段
３０１ 圧延進捗予定変更手段
３２２ 圧延進捗予定・抽出ピッチ変更手段
３４２ 干渉判定手段
３４３ 接続判定手段
３７１ 圧延進捗予定変更手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間連続圧延プラントにおける圧延ライン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３４は本発明の適用対象としての熱間連続圧延プラントの構成例である。同図に示す如く、熱間圧延では、加熱炉１１にて加熱した材料１５を粗圧延機１２、仕上げ圧延機１３で圧延し、複数台のダウンコイラー１４で交互に巻き取って鋼板の製造が行われる。圧延は、前材（以下、先行材とも言う）のダウンコイラー巻き取り完了を待たずに次々に行われる。しかし、熱間圧延では材料の温度低下を防ぐため、加熱炉から抽出した材料を圧延途中で長時間停止させておくことができない。
【０００３】
そこで、材料圧延後のサイズ、圧延時間を予測し、前後の材料が圧延ライン上で衝突しない抽出ピッチを決定することは、例えば、特公昭６０−３３１６９号公報や特公平４−４２０８号公報に示されている。
【０００４】
図３５は上記公報に示された従来の圧延制御装置の構成を示すブロック図である。この圧延制御装置は、加熱炉から材料抽出ピッチを求めるために、先行材設定入力手段２１により先行材圧延スケジュール２３を、入力すると、先行材先尾端通過時間演算手段２５が、図３６に示すように、先端通過軌跡３１と尾端通過軌跡３２を求める。同様に後続材設定入力手段２２により後続材圧延スケジュール２４を入力すると、後続材先尾端通過時間演算手段２６が、図３６に示すように、後続材の先端通過軌跡３１と尾端通過軌跡３２を求める。本明細書では、これらの尾端通過軌跡及び先端通過軌跡を併せて先尾端通過時間とも呼ぶこととする。ここで、図３７に示すように、先尾端通過時間と設備のギャップタイム４２の関係、すなわち、ミルライン制約条件２７によって抽出ピッチ最短時間２８を求めることができる。図３７では、ミルライン制約条件２７のうち、ギャップタイムＴ３がネックとなって、抽出ピッチ４１が決まった例を示している。
【０００５】
近年、熱間圧延における連続圧延が試みられている。連続圧延を行うための熱間圧延プラントの構成を図３８に示す。これは図３４に示す要素に対して、さらに、粗圧延機１２と仕上げ圧延機１３との間に、材料を一時滞留させることが可能なコイルボックス５１、材料の先尾端を接合するための接合装置５２が設けられ、さらに、ダウンコイラーにより巻き取りを行う前に、接合材を分割するストリップシヤー５３が設けられる。そして、粗圧延を行った材料を一旦コイルボックス５１で巻き取り、滞留させ、コイルボックス５１から巻き出して、仕上げ圧延を行う。さらに、続いてコイルボックス５１の次の滞留材を巻き出した後材の先端と、前材の尾端とを接合装置５２によって接合し、仕上げ圧延を継続して行う。このような熱間圧延における連続圧延は今までに行われていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
熱間圧延における連続圧延を実施するためには、前材と後材との接合を可能にする加熱炉の抽出ピッチを決定し、さらに、コイルボックスにタイミング良く材料を滞留させる必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、連続圧延を実現するための抽出ピッチ及び進捗予定を決定し、円滑に材料の圧延を行い、接合装置に適切に材料を供給する圧延ライン制御装置を得ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、加熱炉から抽出された材料を粗圧延機で圧延し、圧延された材料を一旦コイルボックスに巻き取った後に巻き出し、仕上圧延中又は搬送中の材料を前材とし、コイルボックスから巻き出された材料を後材として、接合装置により前材の尾端に後材の先端を接続し、前材及び後材を仕上圧延機によって連続圧延してダウンコイラーにて巻き取るに当たり、抽出ピッチ決定手段が圧延スケジュールに基づき、材料が加熱炉より抽出されてからダウンコイラーに巻き取られるまでの圧延ライン上の通過所要時間を計算し、その計算結果から前材のコイルボックスでの巻き出し時間を求め、この巻き出し時間を後材の加熱炉の抽出ピッチとして決定する一方、圧延進捗予定決定手段が材料毎の通過所要時間と値が一定に設定された圧延基準時間とに基づき材料の通過所要時間を圧延基準時間に合わせる様に材料を圧延ライン上で停止させる進捗予定を作成するもので、抽出ピッチ決定手段によって決定された抽出ピッチに従って加熱炉から材料を抽出し、圧延進捗予定決定手段の進捗予定に従って加熱炉より下流の圧延関連装置を制御するようにしたことにより、円滑な材料圧延と、適切な接合が行われる。
【０００９】
請求項２の発明は、所要時間があらかじめ設定された圧延基準時間の代わりに、圧延進捗予定決定手段が全材料の圧延時間を予測し、その最大値を用いるもので、全接合材料に適した圧延進捗予定を決定することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、圧延進捗予定決定手段が、一つの材料が通過する毎に当該材料以降の予測時間の最大値を圧延基準時間の代わりに用いるようにしたので、接合対象の残りの材料に適した圧延進捗予定を決定することができる。
【００１１】
請求項４の発明は、圧延進捗予定決定手段が全材料の圧延時間を予測し、圧延ラインの一部の範囲は、その最大値を圧延基準時間の代わりに用い、残りの範囲は通過所要時間の計算結果を用いるようにしたので、装置の構成を簡易化することができる。
【００１２】
請求項５の発明は、圧延進捗予定決定手段が、全材料の予測時間の最大値、一つの材料が通過する毎に当該材料以降の予測時間の最大値、又は、圧延ラインの一部の範囲は、予測時間の最大値、残りの範囲は通過所要時間の計算結果のいずれか一つを、材料の特徴に応じて選択し、選択して得られた時間を圧延基準時間の代わりに用いるようにしたので、特異な材料を含んだ接合材料の圧延進捗予定を適切に決定することができる。
【００１３】
請求項６の発明は、圧延進捗予定決定手段が、圧延基準時間として用いる予測時間の最大値を変更するに当たり、この変更に対応して抽出ピッチ決定手段がコイルボックスの巻き出し時間に基づいて決定した抽出ピッチを補正して出力するようにしたので、圧延時間に対応した材料抽出が可能となる。
【００１４】
請求項７の発明は、上記の構成要件に加えて、材料の実際の圧延時間を採取する圧延実績採取手段と、実際の圧延時間と圧延進捗予定決定手段の進捗予定に含まれる計算による圧延時間とを比較し、これらの間に差があったとき、残りの材料に対する進捗予定のうちの待機時間を変更する圧延進捗予定変更手段とを備えているので、圧延時間の誤差を未圧延材で吸収することができる。
【００１５】
請求項８の発明は、材料の実際の圧延時間を採取する圧延実績採取手段と、この実際の圧延時間と圧延進捗予定決定手段の進捗予定に含まれる計算による圧延時間とを比較し、所定値以上の差があったとき、残りの材料に対する材料の抽出ピッチを変更する抽出ピッチ変更手段とを備えているので、圧延時間の誤差を未圧延材で吸収することができる。
【００１６】
請求項９の発明は、圧延進捗予定変更手段が、残りの次の材料の待機時間が一定値以下の場合、次の材料の待機時間を変更せずに、その代わりに、変更可能な上流位置の材料の待機時間を変更するので圧延時間の誤差を未圧延材で吸収することができる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、圧延ラインで圧延された材料の実際の圧延時間を採取し、この実際の圧延時間と進捗予定に含まれる計算による圧延時間とを比較し、所定値以上の差があったとき、進捗予定のうちの待機時間を変更し、その変更ができなかった場合、その後に抽出される材料の抽出ピッチを変更するので、圧延時間の誤差を未圧延材で吸収することができる。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、進捗予定及びミルラインの制約条件に基づいて、前後の材料どうしが干渉するか否かを判定し、その判定結果に基づいて前後の材料の接合装置による全ての接続が可能か否かを判定してオペレータに知らせるので、圧延前の適切な対応が可能となる。
【００１９】
請求項１２の発明は、前後の材料の接続が不可能である場合に、圧延進捗予定決定手段から出力される進捗予定を接続可能な進捗予定に変更するので、確実な接合と円滑な圧延が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す好適な実施形態に基いて詳細に説明する。
図２は本発明の第１の実施形態の概略構成を示すブロック図である。この実施形態は、主に、圧延機器の制御を行う制御装置６５と、これらの制御装置６５に機器の設定情報を与え、かつ、プラント全体の監視を行う計算機６１とを備えている。計算機６１は、制御装置６５からの情報を、伝送路６３を介して、送受信を行う送受信装置６２を備えている。制御装置６５は、伝送路６３を介して、計算機６１に接続されている。制御装置６５は、計算機６１へ情報を送受信する送受信装置６４と、プラントからの入力、及び機器の制御信号を出力するプロセス入出力装置６６を備えている。制御装置６５は、圧延ライン上に配置された、例えば、レーザー光やガンマ線を利用して材料の有無を検出する在荷センサ６７からの入力信号の入力、及びモータ６８に対する速度指令の出力を行うことができる。また、計算機６１と制御装置６５とは、伝送路６３を介して、記憶領域を共有することもできる。
【００２１】
図１は計算機６１の主要な機能を示すブロック図である。ここで、計算機６１は、抽出ピッチ決定手段７１と圧延進捗予定決定手段７２とを備えている。
このうち、抽出ピッチ決定手段７１は、接合材圧延スケジュールを材料圧延スケジュール記憶手段７３から読み出し、接合材先尾端通過時間計算手段７７によって接合材先尾端通過時間を計算し、計算結果を接合材先尾端通過時間記憶手段７４に格納する。さらに、接合材抽出ピッチ計算手段７８では、接合材先尾端通過時間を用いて接合材の抽出ピッチを計算し、送受信装置６２を介して、これを送受信装置６２に伝える。
【００２２】
圧延進捗予定決定手段７２は、接合材圧延進捗予定作成手段Ａ７９によって、接合材先尾端通過時間と圧延基準時間記憶手段７５に記憶された圧延基準時間を用いて、接合材圧延進捗予定を作成し、これを接合材圧延進捗予定記憶手段７６に格納する。そして、材料進入指示手段７１０ によって、接合材圧延進捗予定を、送受信装置６２を介して、これを送受信装置６２に伝える。
【００２３】
図３は抽出ピッチ決定手段７１の処理手順を示すフローチャートであり、材料の圧延スケジュールを入力し、抽出ピッチを決定するまでの処理手順を示している。以下、このフローチャートを用いて、圧延スケジュールを用いた材料の先尾端通過時間の計算方法について説明する。圧延スケジュールとは、材料を圧延するための圧延速度、粗圧延回数、スラブ、バー、コイルサイズ情報であり、これは圧延開始前に圧延材毎にあらかじめ決定される。そこで、計算機６１はステップ８１で初期化を実行した後、ステップ８２にて材料圧延スケジュール記憶手段７３に記憶された圧延スケジュールを入力し、ステップ８３にて図４に示す先端と尾端の速度折れ点を作成する。速度折れ点とは、材料が加熱炉から抽出されてからダウンコイラーに巻き取られるまでの材料先端・尾端の動きを材料の圧延速度、先・後進率、搬送速度、巻き取り速度、材長を用い、速度の変化点をテーブルにて表現したものである。図４のテーブルでは、材料の速度変化を時間、初速、加速度の関数で表現している。速度折れ点は、材料の温度変化、搬送時の摩擦などを考慮した関数として表現し、これを先尾端通過時間計算のための情報として用いても良い。続いて計算機６１はステップ８４にて、先端・尾端それぞれの速度折れ点を使用して、材料が加熱炉から抽出されてからダウンコイラーに巻き取られるまでの圧延ライン上の通過所要時間を計算する。図５は、先尾端通過時間の計算結果をグラフ化した例である。次に、計算機６１はステップ８５では接合材が１本目か否かを判定する。そして、２本目以降の接合材に対して、ステップ８６にて、図６に示す接合材の先尾端の通過時間計算結果から前材のコイルボックス巻き出し時間を求め、これを後材の抽出ピッチに決定する。計算機６１はステップ８７にて、接合材が最終材か否かを判定し、最終材、すなわち、全ての材料について上記の処理を行ったことを確認する。このようにして得られた先尾端通過時間は接合材先尾端通過時間記憶手段７４に記憶される。上述した処理手順のうち、ステップ８２，８３，８４の処理が図１中の接合材先尾端通過時間計算手段７７に対応し、ステップ８７の処理が接合材抽出ピッチ計算手段７８に対応している。かくして、抽出ピッチ決定手段７１は前材のコイルボックス巻き出し時間に合わせて後材をコイルボックスに用意することができる。
【００２４】
図７は圧延進捗予定決定手段７２の動作を説明するために、計算機６１の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは材料の圧延スケジュールを入力し、圧延時間の予定を決定するまでのもので、ステップ８１〜８４までは、抽出ピッチ決定手段７１の処理と同じであり、計算結果である先尾端通過時間は、共通に用いることができる。
【００２５】
ここで、材料の圧延時間は、材料サイズによって異なる。従って、抽出ピッチを決めただけでは、コイルボックスまでの圧延ライン上で前後材料どうしの干渉が発生する可能性がある。干渉が発生した場合、後材は前材の圧延が終了するまで圧延ライン上で一旦停止することになる。これを避けるために、計算機６１はステップ１２１ にて、圧延基準時間記憶手段７５に記憶された圧延材質に対応する圧延基準時間に基づいて接合材の先尾端通過時間を修正し、これを圧延進捗予定とする。続いて、計算機６１はステップ１２２ にて、圧延進捗予定の時間を材料の設備進入の制約条件として設定する。このステップ１２１ ，１２２ の処理が接合材圧延進捗予定作成手段Ａ７９に対応している。図８は圧延進捗予定の例を示している。圧延進捗予定は、圧延基準時間をもとに先尾端通過時間に待機時間を加算して作られる。これにより、各材料の圧延条件を平準化し、かつ、コイルボックスへの滞留時間を用意することができる。
かくして、第１の実施形態によれば、あらかじめ定めた圧延進捗予定通りにコイルボックスに接合材料を滞留させることができる。
【００２６】
図９は本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は、図１の接合材圧延進捗予定作成手段Ａ７９の代わりに接合材圧延進捗予定作成手段Ｂ１４１ を設けたもので、この接合材圧延進捗予定作成手段Ｂ１４１ によって、接合対象の全材料の先尾端通過時間を計算し、その計算結果を用いて、圧延基準時間を決める。そしてさらに、その圧延基準時間をもとに各材料の進捗予定を作成する。
【００２７】
図１０は、圧延進捗予定決定手段７２に対応する計算機６１の処理手順を示すフローチャートであり、ステップ８１〜８４によって接合材先尾端通過時間を計算し、続いて、ステップ１５１ で、接合材が最終材か否かを判定し、最終材になるまで上記の処理を繰り返したのち、ステップ１５２ にて、全接合材の先尾端通過時間から、最長の圧延時間を圧延基準時間とし、全接合材の全尾端通過時間を修正し、これを圧延基準予定とする。続いて、ステップ１２２ では圧延進捗予定の時間を材料の設備進入の制約条件として設定する。
【００２８】
図１１は接合対象材料と圧延基準時間の一例を示している。ここでは、加熱炉１１からコイルボックス５１までの圧延ラインを範囲１及び範囲２でなる圧延時間基準範囲１３２ に分けている。そして、７本の接合材料のうち、範囲１では材料２が最大圧延時間を要し、範囲２では材料４が最大圧延時間を要するとき、範囲１の圧延設備では材料２の圧延時間を圧延基準時間に決定し、範囲２の圧延設備では材料４の圧延時間を圧延基準時間に決定する。また、計算した先尾端通過時間を圧延基準時間に合わせて修正し、進捗予定とする。
かくして、第２の実施形態によれば、全接合材料の圧延時間の予測結果から圧延進捗予定を決定するので、全接合材料に適した圧延が可能となる。
【００２９】
図１２は本発明の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は、図１の接合材圧延進捗予定作成手段Ａ７９の代わりに接合材圧延進捗予定作成手段Ｃ１７１ を設けたもので、この接合材圧延進捗予定作成手段Ｃ１７１ によって、接合対象の全材料の先尾端通過時間を計算し、その計算結果を用いて、圧延基準時間を決める。そしてさらに、その圧延基準時間をもとに各材料の進捗予定を作成する。
【００３０】
図１３は、圧延進捗予定決定手段７２に対応する計算機６１の処理手順を示すフローチャートであり、ステップ８１〜８４によって接合材先尾端通過時間を計算し、続いて、ステップ１５１ で、接合材が最終材か否かを判定し、最終材になるまで上記の処理を繰返したのち、ステップ１８１ にて、計算対象材以降の先尾端通過時間の中の最大値を圧延基準時間とし、計算対象材以降の材料の先尾端通過時間を修正し、これを圧延基準予定とする。続いて、ステップ１２２ では圧延進捗予定の時間を材料の設備進入の制約条件として設定する。
【００３１】
図１４は、接合対象材料と圧延基準時間の一例を示している。７本の接合材料について、各範囲において材料１の圧延基準時間は、材料１〜材料７の先尾端通過時間の、材料２の圧延基準時間は材料２〜材料７の先尾端通過時間の、材料３の圧延基準時間は、材料３〜材料７の先尾端通過時間の各最大値とし、材料４〜材料７についても同様に計算対象材とそれ以降の材料の先尾端通過時間から圧延基準時間を決定する。また、範囲２についても、範囲１と同様にして圧延基準時間を決定する。
【００３２】
図１４の範囲１では、材料１〜材料７の圧延時間の最大値は、材料２のＴＳ２１であり、材料３〜材料７の圧延時間の最大値は、材料５のＴＳ５１であり、材料６、材料７の圧延時間の最大値は材料７の圧延時間ＴＳ７１になっている。これらの圧延時間をそれぞれ、各材料毎に各範囲の圧延基準時間として決定する。そして、各材料の先尾端通過時間を圧延基準時間に合わせて修正し、圧延進捗予定とする。
かくして、第３の実施形態によれば、接合材料の残りの材料の圧延時間に応じて進捗予定を決定するので、接合対象の残りの材料に適した圧延が可能となる。
【００３３】
図１５は、本発明の第４の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は、図１の接合材圧延進捗予定作成手段Ａ７９の代わりに接合材圧延進捗予定作成手段Ｄ２０１ を設けたもので、この接合材圧延進捗予定作成手段Ｄ２０１ によって、接合対象の全材料の先尾端通過時間を計算し、その計算結果を用いて、圧延基準時間を決める。そしてさらに、その圧延基準時間をもとに各材料の進捗予定を作成する。ただし、この実施形態は、複数の基準時間の計算範囲の中で、所定の範囲については基準時間を設定せず、対象材料の圧延時間をそのまま使用する。計算した時間と実際の圧延時間の差が大きい場合など、予定の圧延時間通りに圧延されない範囲がある場合に有効である。
【００３４】
図１６は、圧延進捗予定の作成例である。範囲１は基準時間による修正は行わず、範囲２は基準時間による修正を行った場合を示している。
かくして、第４の実施形態によれば、圧延ラインの一部の範囲の進捗予定しか決定しないので、装置の簡易化が達成される。
【００３５】
図１７は、本発明の第５の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図９、図１２、図１５と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は、図９、図１２、図１５にそれぞれ示した接合材圧延進捗予定作成手段Ｂ１４１ 、接合材圧延進捗予定作成手段Ｃ１７１ 及び接合材圧延進捗予定作成手段Ｄ２０１ の三つを含む圧延進捗予定選択手段２２１ を備えている。圧延進捗予定選択手段２２１ は、接合対象の特徴に応じて、接合材圧延進捗予定作成手段を選ぶものである。
【００３６】
例えば、接合対象材料の中に粗圧延回数が異なる特異な材料が存在する場合、他の材料に比べて、その材料の圧延時間だけが極端に長くなるものとする。このとき、全接合材料に対して、接合材圧延進捗予定作成手段Ｂ１４１ 、接合材圧延進捗予定作成手段Ｃ１７１ 及び接合材圧延進捗予定作成手段Ｄ２０１ のどれか一つだけを用いた場合、特異な材料自体が接合開始に間に合わないか、あるいは、特異な材料の後材が接合開始に間に合わない状況が発生する。この実施形態では、接合対象材料の中に圧延時間が極端に異なる材料が存在する場合に、接合材圧延進捗予定作成手段を選択することによってこの問題を回避し、かつ、図９、図１２、図１５にそれぞれ示した実施形態の利点を生かすことができる。
【００３７】
図１８は、図１７に示した第５の実施形態において、粗圧延回数の異なる材料を含んだ場合の圧延進捗予定を例示したものである。これは、材料２３１ 、材料２３２ 、材料２３３ の３本を連続圧延する例である。材料２３１ 及び材料２３３ は、粗圧延回数が６回であるのに対して、材料２３２ の粗圧延回数は８回である。材料２３２ は粗圧延回数が８回であるため、粗圧延時間が長く、接合が困難となる。従って、材料２３２ の前材である材料２３１ の範囲２の基準時間が長くなるように圧延進捗予定を決定し、連続圧延を完成することができる。
かくして、第５の実施形態によれば、圧延進捗予定の決定方法を選択するので、特異な材料の圧延に対応することができる。
【００３８】
図１９は本発明の第６の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図１と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示している。ここでは、第１乃至第５の実施形態を構成する接合材圧延進捗予定作成手段Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれか一つを接合材圧延進捗予定作成手段２４１ で表現したもので、図１の構成に対して、抽出ピッチ時間記憶手段２４２ 及び抽出ピッチ補正手段２４３ が付加された構成になっている。この構成により、接合材圧延進捗予定作成手段２４１ によって作成した各材料の基準時間の差を抽出ピッチ補正手段２４３ によって、接合材抽出ピッチ計算手段７８から出力される材料の抽出ピッチに反映させることができる。
【００３９】
図２０は、圧延基準時間の差を抽出ピッチに反映させた例である。材料２５１ の基準時間は、材料２５２ の基準時間よりＴＨ１時間だけ長い。この時、材料２５１ と材料２５２ 間の抽出ピッチは、ＴＨ１時間延ばすことができる。接合対象の材料の中で基準時間が変わった場合、材料どうしの間隔は狭まるか、又は、広がることになる。基準時間の変化分を抽出ピッチに反映することによって、円滑な圧延を行うことができる。
かくして、第６の実施形態によれば、残りの材料の圧延時間の変動に対応した抽出ピッチを決定することができる。
【００４０】
図２１は本発明の第７の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図１９と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は図１９に示す抽出ピッチ時間記憶手段２４２ 及び抽出ピッチ補正手段２４３ を除去し、その代わりに、圧延実績採取手段２６１ 、圧延進捗予定変更手段Ａ２６２ 及び圧延実績記憶手段２６３ を設けた構成になっている。このうち、圧延実績採取手段２６１ は実際に圧延した時間を採取して圧延実績記憶手段２６３ に記憶させる。圧延進捗予定変更手段Ａ２６２ は圧延実績記憶手段２６３ に記憶された実際の圧延時間と、接合材圧延進捗予定記憶手段７６に記憶された予定時間とを比較し、その差が予め定めた値を越えた場合に、接合材圧延進捗予定記憶手段７６の記憶データを修正し、計算値と実際値との時間差を吸収するようにしたものである。
【００４１】
図２２は、実績時間による圧延進捗予定の変更が行われた場合の例である。これは、材料２７１ 、材料２７２ 、材料２７３ の３本の連続圧延の例である。図では、材料２７１ のコイルボックス巻き出し時間が予定した時間よりＴＯ１時間だけ短かった場合を示している。この時、もよりの上流材である材料２７３ の待機時間をＴＯ１時間減らすことにより、圧延時間のずれを吸収することができる。
かくして、第７の実施形態によれば、圧延実績に応じて未圧延材の進捗予定を変更するので、実際の圧延状態に近付けた圧延が可能となる。
【００４２】
図２３は本発明の第８の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図２１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は接合材抽出ピッチ計算手段７８から出力される抽出ピッチを修正するべく、その情報を記憶するための抽出ピッチ時間記憶手段２４２ を設ける一方、その記憶情報と、前述したように圧延実績採取手段２６１ によって採取されて圧延実績記憶手段２６３ の情報とを比較して、その差が予め定めた値を越えた場合に、抽出ピッチ変更手段２８１ が接合材圧延進捗予定作成手段２４１ のデータを修正するようにしたもので、これによって、圧延時間の差を、それ以降に抽出される材料の抽出ピッチに反映させることによって、計算値と実績値との時間差を吸収する。
【００４３】
図２４はこの実施形態によって、抽出ピッチの変更が行われた場合の例を示したものである。これは、材料２９１ 、材料２９２ 、材料２９３ 及び材料２９４ の４本の連続圧延の例である。同図において、材料２９１ のコイルボックスの巻き出し時間が予定よりＴＯ時間短かった場合を示している。この時、この後に抽出される材料である材料２９４ の抽出ピッチをＴＯ２時間減らすことにより、圧延時間のずれを吸収することができる。
かくして、第８の実施形態によれば、実際の圧延時間に応じて抽出ピッチを変更するので、実際の圧延状態に近付けた圧延が可能となる。
【００４４】
図２５は本発明の第９の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、第７の実施形態を示す図２１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は図２１に示す圧延進捗予定変更手段Ａ２６２ を除去し、その代わりに、圧延進捗予定変更手段Ｂ３０１ を設けたものである。この圧延進捗予定変更手段Ｂ３０１ は、予定した圧延時間と実際の圧延時間との差を圧延進捗予定に含まれる圧延待機時間に反映させるものである。なお、圧延進捗予定変更手段Ｂ３０１ では、ＴＹ１時間以上の待機時間を持つ場合にのみ変更を行い、その変更ができなかった場合には、圧延ライン上流位置の待機時間を修正する。他の待機時間も見つからなかった場合には、次の材料の待機時間について同様の処理を実行する。
【００４５】
図２６は、実績時間による圧延進捗予定の変更が行われた場合の例である。これは、材料３１１ 、材料３１２ 、材料３１３ 及び材料３１４ の４本の連続圧延の例である。図では、材料３１１ のコイルボックス巻き出し時間が予定よりＴＯ３時間短かった場合を示している。この時、もより上流材である材料３１３ の待機時間は、ＴＹ１時間未満であるため、次材である材料３１４ の待機時間をＴＯ３時間減らすことにより、圧延時間のずれを吸収することができる。
かくして、第９の実施形態によれば、材料の圧延時間を考慮して、圧延進捗予定を変更するので、圧延時間の誤差発生を確実に吸収することができる。
【００４６】
図２７は本発明の第１０の実施形態の構成を示すブロック図である。図中、図２３に示す第８の実施形態と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は図２３に示す抽出ピッチ変更手段２８１ を除去し、その代わりに、抽出ピッチ及び進捗予定の両方の修正機能を有する圧延進捗予定・抽出ピッチ変更手段３２２ を設けたものである。この圧延進捗予定・抽出ピッチ変更手段３２２ は、予定した圧延時間と実際の圧延時間とを比較し、その差を圧延進捗予定に含まれる待機時間に反映させるが、この時、待機時間が無い場合、これを抽出ピッチに反映し、これによって計算値と実績値との差を吸収するものである。
【００４７】
図２８は、実績時間による抽出ピッチの変更例を示している。これは、材料３３１ 、材料３３２ 、材料３３３ 及び材料３３４ の４本の材料を連続圧延する場合に、材料３３１ のコイルボックス巻き出しの時間が予定よりＴＯ４だけ短かった場合を示している。この時、もより上流材である材料３３３ の待機時間が無いため、この後に抽出される材料である材料３３４ の抽出ピッチをＴＯ４時間だけ短縮することにより、圧延時間のずれを吸収することになる。
かくして、第１０の実施形態によれば、圧延進捗予定の変更が可能である場合には進捗予定を、不可能である場合には抽出ピッチをそれぞれ変更することによって、圧延時間の誤差を確実に吸収することができる。
【００４８】
図２９は、本発明の第１１の実施形態の構成を示すブロック図である。この実施形態は、上述した第６乃至第１０の各実施形態の構成要件である抽出ピッチ決定手段７１及び圧延進捗予定決定手段７２を基本にして、出力装置３４１ 、干渉判定手段３４２ 、接続判定手段３４３ 及びミルライン制約条件記憶手段３４４ 及び干渉状態記憶手段３４５ を設けたものである。この実施形態はミルライン制約条件記憶手段３４４ に記憶されたミルライン制約条件と、接合材圧延進捗予定記憶手段７６に記憶された接合材圧延進捗予定とに基づき、干渉判定手段３４２ は材料が圧延ライン上に一旦停止するか否かを判定する。その判定結果は干渉状態記憶手段３４５ に記憶される。接続判定手段３４３ は、接合材圧延進捗予定記憶手段７６の圧延進捗予定と干渉状態記憶手段３４５ の判定結果に基づき、材料がコイルボックスに予定通り到着するか否かを判定し、出力装置３４１ にその結果を出力する構成になっている。
【００４９】
図３０は、干渉判定手段３４２ 及び接続判定手段３４３ に対応する計算機６１の処理手順を示すフローチャートである。ここで、最初のステップ３５１ にて初期化を実行した後、ステップ３５２ でミルライン制約条件を使用して、その制約条件だけで決まる抽出ピッチ（仮抽出ピッチと呼ぶ）を計算する。続いて、ステップ３５３ ではミルラインの上流から仮抽出ピッチを計算し、圧延進捗予定として既に計算されている抽出ピッチと比較することにより、干渉が発生するか否かを調べる。この場合、仮抽出ピッチ＞抽出ピッチであればミルライン上での干渉が発生し、材料はミルラインで一旦停止する。仮抽出ピッチ≦抽出ピッチの場合には干渉は発生せず材料の停止なしで圧延が行われる。そして、ステップ３５４ でミルラインの制約条件が最下流のものか否かを判定し、最下流になるまで、すなわち、ミルライン上流から下流に向かってステップ３５３ の処理を繰り返す。次に、ステップ３５５ では、材料がミルラインで一旦停止し、予定よりどの程度遅れてコイルボックスに到達するかを計算し、さらに、遅れた時間とコイルボックスでの滞留予定時間とを比較することにより、滞留時間を越えて材料が遅れた場合には、材料は接合開始時間に間に合わず接合不可能と判断する。一方、滞留可能な場合にはステップ３５６ にて遅れ時間を反映した先尾端通過時間を作成し、接続可能の判定に用いる。次の材料に対してもこれと同様の干渉判定及び接続判定を行い、ステップ３５７ にて最終材と判定されるまで同様な処理を繰り返す。そして、最終のステップ３５８ にて、上述した接続可能、接続不可能の判定結果を出力する。
【００５０】
図３１は、干渉の発生と接続判定の関係を示す説明図である。これは、材料３６１ 、材料３６２ 、材料３６３ 及び材料３６４ の４本を連続圧延する場合を例示している。このうち、材料３６２ は、材料３６１ のコイルボックス巻き出し時間を抽出ピッチとして圧延を行うが、材料３６１ と材料３６２ は、圧延ライン上で干渉するため、材料３６２ は、時間ＴＷ１だけライン上で一旦停止してしまう。これにより、材料３６２ は、ＴＷ１時間後にコイルボックスに到着するが、予定していたコイルボックス巻き出し開始時間より遅れて巻き取られるため、接続不可能と判定することができる。
かくして、第１１の実施形態によれば、接合装置への材料の供給の可否をオペレータに知らせることができる。
【００５１】
図３２は本発明の第１２の実施形態の構成を示すブロック図であり、図中、図２９に示す第１１の実施形態と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。これは図２９中の接続判定手段３４３ を除去し、その代わりに圧延進捗予定変更手段３７１ を設けて、干渉が発生した場合、接合材圧延進捗予定記憶手段７６の進捗予定を修正して接合可能にするものである。
【００５２】
すなわち、接合材圧延進捗予定作成手段２４１ によって各材料の圧延進捗予定を計算し、接合材抽出ピッチ計算手段７８によって各材料の抽出ピッチを計算する。干渉判定手段３４２ は、各材料が圧延ライン上に一旦停止するか否かを判定する。圧延進捗予定変更手段３７１ は、判定結果である干渉状態を使用して接合材がコイルボックスに予定通り到着するか否かを判定し、干渉が発生する場合、圧延進捗予定を変更する。
【００５３】
図３３は、干渉が発生し、圧延進捗予定を変更する場合を示したものである。これは、材料３８１ 、材料３８２ 、材料３８３ 及び材料３８４ の４本の連続圧延する場合を例示している。ここで、材料３８２ は、材料３８１ のコイルボックス巻き出し時間を抽出ピッチとして、圧延を行うが、材料３８１ と材料３８２ とは、圧延ライン上で干渉するため、材料３８２ は、ＴＷ２時間だけ一旦停止してしまう。これにより、材料３８２ は、ＴＷ２時間後にコイルボックスに到着するが、予定していたコイルボックスでの待機時間以上に遅れて到着するため、接続できない。従って、材料３８１ の圧延進捗予定をコイルボックスでＴＷ２時間だけ余分に待機させるように変更する。これによって材料３８１ 、材料３８２ の接続が可能となる。
かくして、第１２の実施形態によれば、接合装置への材料の供給が不可能な場合に、接続可能に圧延進捗予定を変更することができる。
【００５４】
なお、上記各実施形態では、コイルボックスから巻き出した後材の先端を、仕上圧延中の先材の尾端に接続したが、仕上げ圧延機の上流側に搬送装置を備える場合には搬送中の材料を先材としてその尾端に後材の先端を接合する圧延ラインにも本発明を適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、請求項１に記載の圧延ライン制御装置によれば、抽出ピッチ決定手段の出力情報を用いて加熱炉から材料を抽出し、あらかじめ定めた圧延進捗予定通りに余裕を持って圧延を進めることにより、コイルボックスに接合材料を滞留させるような圧延ラインの制御を行うことができる。
【００５６】
請求項２に記載の圧延ライン制御装置によれば、全接合材料の圧延時間を予測した結果から圧延進捗予定を決定するので、全接合材料に適した圧延進捗予定を決定することができる。
【００５７】
請求項３に記載の圧延ライン制御装置によれば、全接合材料の圧延時間を予測した結果から、接合材の残りの材料の圧延時間から圧延進捗予定を決定するので、接合対象材の残り材に適した圧延進捗予定を決定することができる。
【００５８】
請求項４に記載の圧延ライン制御装置によれば、圧延ラインの一部のみの進捗予定を決定するので、不要な部分を省き、装置の構成を簡易化することができる。
【００５９】
請求項５に記載の圧延ライン制御装置によれば、材料の特徴に応じて、請求項２乃至４のいずれかの圧延進捗予定決定手段を選択することができるので、特異な材料の圧延進捗予定を適切に決定することができる。
【００６０】
請求項６に記載の圧延ライン制御装置によれば、残り材料の圧延進捗予定によって抽出ピッチを補正するので、残り材料の圧延時間の変動に対応した抽出ピッチを決定することができる。
【００６１】
請求項７に記載の圧延ライン制御装置によれば、圧延実績採取手段によって実際の圧延時間を採取し、圧延進捗予定変更手段によって、あらかじめ予定した圧延進捗予定との差異を使用して未圧延材の進捗予定を変更し、圧延時間誤差を吸収することができる。
【００６２】
請求項８に記載の圧延ライン制御装置によれば、圧延実績採取手段によって実際の圧延時間を採取し、抽出ピッチ変更手段によって、あらかじめ予定した圧延進捗予定との差異を使用して未圧延材の抽出ピッチを変更し、圧延時間誤差を吸収することができる。
【００６３】
請求項９に記載の圧延ライン制御装置によれば、圧延進捗予定変更対象の材料の圧延時間を考慮して、圧延進捗予定を変更するので、圧延時間の誤差発生を確実に吸収することができる。
【００６４】
請求項１０に記載の圧延ライン制御装置によれば、圧延実績採取手段によって実際の圧延時間を採取し、圧延進捗予定・抽出ピッチ変更手段によって、あらかじめ予定した圧延進捗予定との差異を使用して未圧延材の進捗予定と抽出ピッチを変更し、圧延時間誤差を吸収することができる。
【００６５】
請求項１１に記載の圧延ライン制御装置によれば、干渉判定手段によって、あらかじめ予定した圧延進捗から材料のライン上における一旦停止を予測し、接続判定手段がこの結果を使用して、接合装置への材料の供給可否を判断し、結果をオペレータに知らせることができる。
【００６６】
請求項１２に記載の圧延ライン制御装置によれば、干渉判定手段によって、あらかじめ予定した圧延進捗から材料のライン上における一旦停止を予測し、圧延進捗予定変更手段がこの結果を使用して、接合装置への材料の供給可否を判断し、接続不可能な場合に、接続可能な圧延進捗予定を再作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の主要部の詳細な構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態の概略構成を示すブロック図。
【図３】図１に示した実施形態の主要な機能を計算機に持たせた場合の処理手順を示すフローチャート。
【図４】図１に示した実施形態の動作を説明するために、材料の先尾端の折れ点情報を示した図。
【図５】図１に示した実施形態の動作を説明するために、材料の通過時間を示した図。
【図６】図１に示した実施形態の動作を説明するために、材料の抽出ピッチを示した図。
【図７】図１に示した実施形態の主要な機能を計算機に持たせた場合の処理手順を示すフローチャート。
【図８】図１に示した実施形態の動作を説明するために、材料の圧延進捗予定を示した図。
【図９】本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図。
【図１０】図９に示した実施形態の機能を計算機に持たせた場合の処理手順を示すフローチャート。
【図１１】図９に示した実施形態の動作を説明するために、圧延基準時間を示した図。
【図１２】本発明の第３の実施形態の構成を示すブロック図。
【図１３】図１１に示した実施形態の機能を計算機に持たせた場合の処理手順を示すフローチャート。
【図１４】図１１に示した実施形態の動作を説明するために、圧延基準時間を示した図。
【図１５】本発明の第４の実施形態の構成を示すブロック図。
【図１６】図１５に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定を示した図。
【図１７】本発明の第５の実施形態の構成を示すブロック図。
【図１８】図１７に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定を示した図。
【図１９】本発明の第６の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２０】図１９に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定と抽出ピッチを示した図。
【図２１】本発明の第７の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２２】図２１に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定の変更を示した図。
【図２３】本発明の第８の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２４】図２３に示した実施形態の動作を説明するために、抽出ピッチの変更を示した図。
【図２５】本発明の第９の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２６】図２５に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定の変更を示した図。
【図２７】本発明の第１０の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２８】図２７に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定と抽出ピッチの変更を示した図。
【図２９】本発明の第１１の実施形態の構成を示すブロック図。
【図３０】図２９に示した実施形態の機能を計算機に持たせた場合の処理手順を示すフローチャート。
【図３１】図２９に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定と接続の可否を説明するための図。
【図３２】本発明の第１２の実施形態の構成を示すブロック図。
【図３３】図３２に示した実施形態の動作を説明するために、圧延進捗予定の変更を示した図。
【図３４】従来の熱間圧延プラントの構成を示す図。
【図３５】図３４に示した熱間圧延プラントに適用する従来の圧延ライン制御装置の構成を示すブロック図。
【図３６】図３５に示した圧延ライン制御装置の動作を説明するために、圧延材の先尾端通過時間の具体例を示した図。
【図３７】図３５に示した圧延ライン制御装置の動作を説明するために、先尾端通過時間とギャップタイムから抽出ピッチ最短時間を求める関係図。
【図３８】本発明の適用対象である熱間圧延プラントの構成を示す図。
【符号の説明】
１１ 加熱炉
１２ 粗圧延機
１３ 仕上げ圧延機
１４ ダウンコイラー
５１ コイルボックス
５２ 接合装置
５３ ストリップシヤー
６１ 計算機
６２，６４ 送受信装置
６３ 伝送路
６５ 制御装置
６６ プロセス入出力装置
７１ 抽出ピッチ決定手段
７２ 圧延進捗予定決定手段
７７ 接合材先尾端通過時間計算手段
７８ 接合材抽出ピッチ計算手段
７９ 接合材圧延進捗予定作成手段Ａ
１４１ 接合材圧延進捗予定作成手段Ｂ
１７１ 接合材圧延進捗予定作成手段Ｃ
２０１ 接合材圧延進捗予定作成手段Ｄ
２２１ 圧延進捗予定選択手段
２４３ 抽出ピッチ補正手段
２６１ 圧延実績採取手段
２６２ 圧延進捗予定変更手段Ａ
２８１ 抽出ピッチ変更手段
３０１ 圧延進捗予定変更手段
３２２ 圧延進捗予定・抽出ピッチ変更手段
３４２ 干渉判定手段
３４３ 接続判定手段
３７１ 圧延進捗予定変更手段
Claims (12)
- 加熱炉から抽出された材料を粗圧延機で圧延し、圧延された材料を一旦コイルボックスに巻き取った後に巻き出し、仕上圧延中又は搬送中の材料を前材とし、前記コイルボックスから巻き出された材料を後材として、接合装置により前記前材の尾端に前記後材の先端を接続し、前記前材及び後材を仕上圧延機によって連続圧延する圧延ラインの制御装置であって、
材料毎の圧延スケジュールに基づき、その先端及び尾端がそれぞれ前記加熱炉より抽出されてからダウンコイラーに巻き取られるまでの圧延ライン上の通過所要時間を計算し、その計算結果から前記前材の前記コイルボックスでの巻き出しの開始から終了までの巻き出し時間を求め、この巻き出し時間を前記後材の前記加熱炉の抽出ピッチとして決定する抽出ピッチ決定手段と、
材料毎に計算された前記通過所要時間とあらかじめ設定された圧延基準時間とに基づき前記材料を圧延基準時間に合わせる様に前記圧延ライン上で待機させる前記材料の進捗予定を作成する圧延進捗予定決定手段と、
を備え、前記抽出ピッチ決定手段によって決定された抽出ピッチに従って前記加熱炉から材料を抽出し、前記圧延進捗予定決定手段の進捗予定に従って前記加熱炉よりも下流の圧延関連装置を制御する圧延ライン制御装置。 - 前記圧延進捗予定決定手段は、前記通過所要時間の計算結果から全材料の圧延時間を予測し、予測時間の最大値を前記圧延基準時間の代わりに用いる請求項１記載の圧延ライン制御装置。
- 前記圧延進捗予定決定手段は、前記通過所要時間の計算結果から全材料の圧延時間を予測し、一つの材料が通過する毎に当該材料以降の予測時間の最大値を前記圧延基準時間の代わりに用いる請求項１記載の圧延ライン制御装置。
- 前記圧延進捗予定決定手段は、前記通過所要時間の計算結果から全材料の圧延時間を予測し、圧延ラインの一部の範囲は、予測時間の最大値を前記圧延基準時間の代わりに用い、残りの範囲は前記通過所要時間の計算結果を圧延基準時間の代わりに用いる請求項１記載の圧延ライン制御装置。
- 前記圧延進捗予定決定手段は、前記通過所要時間の計算結果から全材料の圧延時間を予測し、全材料の中の予測時間の最大値、一つの材料が通過する毎の当該材料以降の予測時間の最大値、又は、圧延ラインの一部の範囲は、予測時間の最大値、残りの範囲は通過所要時間の計算結果のいずれか一つを、材料の特徴に応じて選択し、選択して得られた時間を前記圧延基準時間の代わりに用いる請求項１記載の圧延ライン制御装置。
- 前記圧延進捗予定決定手段が、前記圧延基準時間の代わりに用いる予測時間の最大値を変更するに当たり、この変更に対応して前記抽出ピッチ決定手段が決定した前記抽出ピッチを補正して出力する請求項２乃至５のいずれかに記載の圧延ライン制御装置。
- さらに、前記圧延ラインで圧延された材料の実際の圧延時間を採取する圧延実績採取手段と、この実際の圧延時間と前記圧延進捗予定決定手段の進捗予定に含まれる計算による圧延時間とを比較し、所定値以上の差があったとき、残りの材料に対する前記圧延進捗予定決定手段から出力される進捗予定のうちの待機時間を変更する圧延進捗予定変更手段と、を備えた請求項１乃至６のいずれかに記載の圧延ライン制御装置。
- さらに、前記圧延ラインで圧延された材料の実際の圧延時間を採取する圧延実績採取手段と、この実際の圧延時間と前記圧延進捗予定決定手段の進捗予定に含まれる計算による圧延時間とを比較し、所定値以上の差があったとき、残りの材料に対する前記抽出ピッチ決定手段から出力される抽出ピッチを変更する抽出ピッチ変更手段と、を備えた請求項１乃至６のいずれかに記載の圧延ライン制御装置。
- 前記圧延進捗予定変更手段は、残りの次の材料の待機時間に一定値以上の待機時間がない場合、次の材料の待機時間を変更せずに、その代わりに、変更可能な上流位置の材料の待機時間を変更する請求項７に記載の圧延ライン制御装置。
- さらに、前記圧延ラインで圧延された材料の実際の圧延時間を採取する圧延実績採取手段と、この実際の圧延時間と前記圧延進捗予定決定手段の進捗予定に含まれる計算による圧延時間とを比較し、所定値以上の差があったとき、残りの次の材料に対して前記圧延進捗予定決定手段から出力される進捗予定のうちの待機時間を変更し、次の材料の待機時間の変更ができなかった場合、その後に抽出される材料の抽出ピッチを変更する圧延進捗予定・抽出ピッチ変更手段と、を備えた請求項１乃至６のいずれかに記載の圧延ライン制御装置。
- さらに、前記圧延進捗予定決定手段の進捗予定及びミルラインの制約条件に基づいて、前後の材料どうしが干渉するか否かを判定する干渉判定手段と、この干渉判定手段の判定結果に基づいて前後の材料の全ての前記接合装置による接続が可能か否かを判定する接続判定手段と、この接続判定手段の判定結果をオペレータに知らせる出力装置と、を備えた請求項１乃至６のいずれかに記載の圧延ライン制御装置。
- さらに、前記圧延進捗予定決定手段の進捗予定及びミルラインの制約条件に基づいて、前後の材料どうしが干渉するか否かを判定する干渉判定手段と、この干渉判定手段の判定結果に基づいて前後の材料の全ての前記接合装置による接続が可能か否かを判定し、接続が不可能である場合に前記圧延進捗予定決定手段から出力される進捗予定を接続可能な進捗予定に変更する圧延進捗予定変更手段と、を備えた請求項１乃至６のいずれかに記載の圧延ライン制御装置。
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| JPH10235418A JPH10235418A (ja) | 1998-09-08 |
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