JP4049765B2 - 熱間圧延ミルのクラウン制御装置およびその制御方法 - Google Patents
熱間圧延ミルのクラウン制御装置およびその制御方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、熱間圧延ミルのクラウン制御装置およびその制御方法に係り、特に往復圧延を行うステッケルミルにおいて、板クラウンを鋼板の長手方向に均一化するのに好適なクラウン制御装置およびその制御方法に関する。
鉄鋼板などを圧延する圧延機のクラウン制御において、例えば、特許文献１には、所望の制御量と実績値の差分である第１の誤差（制御誤差）と、操作量を算出するために制御モデルへ入力した制御指令と実績値の差分である第２の誤差（モデル誤差）を独立して算出し、次回の制御指令を第１の誤差と第２の誤差を用いて補正する制御方法が開示されている。
特開２００１−２３６１０２号公報（段落０００６〜０００７、図１）
しかしながら、特許文献１に記載された制御方法は、鋼板やスラブ単位で制御モデルを学習する方式であり、ステッケルミルのクラウン制御に適用した場合には、鋼板の平均的なクラウン精度を向上させることはできるものの、鋼板内でのクラウン精度均一化には配慮していないため、長手方向に均一なクラウンを実現することはできなかった。
さらに、クラウン目標値とクラウン計の測定値との偏差が小さくなるように鋼板の長手方向でフィードバック制御をすることも考えられるが、鋼板先端近傍のクラウンは、目標値に対して大きな偏差を有することになり、フィードバック制御ではこの部分の偏差を低減することはできないため、鋼板先端近傍の目的品質に不適合な部位を多く切断してしまうという問題点があった。
さらに、クラウン目標値とクラウン計の測定値との偏差が小さくなるように鋼板の長手方向でフィードバック制御をすることも考えられるが、鋼板先端近傍のクラウンは、目標値に対して大きな偏差を有することになり、フィードバック制御ではこの部分の偏差を低減することはできないため、鋼板先端近傍の目的品質に不適合な部位を多く切断してしまうという問題点があった。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、被圧延材内で長手方向に均一なクラウンを実現できるクラウン制御手段を提供することである。
前記した課題を解決するために、本発明は、所望のクラウンに対する圧延ミル（１５１）の目標操作量である第１操作量を出力するセットアップ手段（１０１）と、圧延ミル（１５１）の入側および／または出側に設置されるクラウン測定手段（１７０，１７１）と、被圧延材（１５３）の圧延方向の先端から所定の距離におけるクラウンをロックオンクラウンとして記憶するクラウンロックオン手段（１１１，１２１）と、クラウン測定手段（１７０，１７１）で測定されるクラウンとロックオンクラウンとの偏差を小さくするように、第１操作量の補正量である第１補正量を出力する長手方向クラウン制御手段（１１２，１２２）と、第１操作量および第１補正量から、圧延ミル（１５１）の操作量である第２操作量を出力する操作量算出手段とを含んで構成されるクラウン制御装置（１００）を提供する。
本発明によると、熱間圧延ミルにおける圧延工程において、鋼板の長手方向でクラウンを高精度に均一化することができる。
次に、本発明の実施形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下で参照する図面において、同一の符号は同一の構成要素を表すものとする。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の全体構成を例示した図である。図１において、制御装置１００は、熱間圧延ミルである制御対象１５０からクラウンの情報を受信し、バックアップロール１６１に対するベンディング力（曲げ力）を制御する制御信号を制御対象１５０に出力する。
次に、本実施形態の制御対象１５０について説明する。本実施形態において、制御対象１５０は、熱間圧延用のステッケルミルであり、前工程である粗圧延機で生産された厚さ３０ｍｍ程度の粗材１５２を、ミル１５１で３回〜７回程度往復圧延し、２ｍｍ〜１０ｍｍ程度の熱延鋼板１５４を生産する。以下、往復圧延の各圧延工程をパスと呼ぶ。
圧延中の鋼板１５３は、入側コイラ１６２と出側コイラ１６３とに巻き取られつつ往復圧延されることで、板の状態から徐々に薄く圧延される。さらに、本実施形態の制御対象１５０は、ミル１５１の入側および出側に、鋼板１５３のクラウンを測定する入側クラウン計１７０および出側クラウン計１７１を備えている。
なお、本実施形態例において、“入側”および“出側”という言葉を用いるが、これは制御対象１５０のミル１５１に対して、絶対的に定められた方向を示す意味で用い、粗材１５２がミル１５１に流入する方向を“入側”、熱延鋼板１５４がミル１５１から流出する方向を“出側”とする。つまり、往復圧延される鋼板１５３がミル１５１に出入りする方向とは、必ずしも一致しない。
図１は、本発明の第１実施形態の全体構成を例示した図である。図１において、制御装置１００は、熱間圧延ミルである制御対象１５０からクラウンの情報を受信し、バックアップロール１６１に対するベンディング力（曲げ力）を制御する制御信号を制御対象１５０に出力する。
次に、本実施形態の制御対象１５０について説明する。本実施形態において、制御対象１５０は、熱間圧延用のステッケルミルであり、前工程である粗圧延機で生産された厚さ３０ｍｍ程度の粗材１５２を、ミル１５１で３回〜７回程度往復圧延し、２ｍｍ〜１０ｍｍ程度の熱延鋼板１５４を生産する。以下、往復圧延の各圧延工程をパスと呼ぶ。
圧延中の鋼板１５３は、入側コイラ１６２と出側コイラ１６３とに巻き取られつつ往復圧延されることで、板の状態から徐々に薄く圧延される。さらに、本実施形態の制御対象１５０は、ミル１５１の入側および出側に、鋼板１５３のクラウンを測定する入側クラウン計１７０および出側クラウン計１７１を備えている。
なお、本実施形態例において、“入側”および“出側”という言葉を用いるが、これは制御対象１５０のミル１５１に対して、絶対的に定められた方向を示す意味で用い、粗材１５２がミル１５１に流入する方向を“入側”、熱延鋼板１５４がミル１５１から流出する方向を“出側”とする。つまり、往復圧延される鋼板１５３がミル１５１に出入りする方向とは、必ずしも一致しない。
次に、図２に示したクラウンを説明する図を用いて、クラウンの定義および本実施形態の入側（出側）クラウン計１７０（１７１）の構成を説明する。
一般に、鋼板１５３のクラウンとは、鋼板１５３の中央の厚みと、鋼板１５３のエッジから一定距離における厚みとの差であり、図２において、クラウンをＣ、鋼板１５３の中央板厚をｈｃ、鋼板１５３のエッジから所定の距離における板厚をｈｅとすると、
C＝ｈｃ−ｈｅ ・・・（１）
で定義される。このｈｅの測定ポイントは、一般に、鋼板１５３のエッジからの距離が４０ｍｍの場所に設定されることが多いが、７０ｍｍの場所とする場合もある。
一般に、鋼板１５３のクラウンとは、鋼板１５３の中央の厚みと、鋼板１５３のエッジから一定距離における厚みとの差であり、図２において、クラウンをＣ、鋼板１５３の中央板厚をｈｃ、鋼板１５３のエッジから所定の距離における板厚をｈｅとすると、
C＝ｈｃ−ｈｅ ・・・（１）
で定義される。このｈｅの測定ポイントは、一般に、鋼板１５３のエッジからの距離が４０ｍｍの場所に設定されることが多いが、７０ｍｍの場所とする場合もある。
本実施形態の入側クラウン計１７０および出側クラウン計１７１は、図２に示すように、鋼板１５３の幅方向に複数の板厚測定手段を並べることで、同時に鋼板１５３の幅方向の複数の測定ポイント２０１を測定可能に構成されている。
このように構成された本実施形態の入側クラウン計１７０および出側クラウン計１７１によると、鋼板１５３の幅方向の板厚を同時に板厚保分布として連続して検出することができ、鋼板１５３のクラウンをリアルタイムに算出することが可能となる。
このように構成された本実施形態の入側クラウン計１７０および出側クラウン計１７１によると、鋼板１５３の幅方向の板厚を同時に板厚保分布として連続して検出することができ、鋼板１５３のクラウンをリアルタイムに算出することが可能となる。
なお、実際のステッケルミルの制御装置では、クラウンや、ベンディング量の他に多くの信号がやり取りされるが、本実施形態では、説明のために板幅方向の厚み分布を、主としてワークロール１６０に与えられるベンディング力で制御する場合を例に説明する。本実施形態において、制御装置１００からバックアップロール１６１に出力される操作量（ベンディング量）により、バックアップロール１６１に加えられるベンディング力の目標値が加えられる。また入側クラウン計１７０および出側クラウン計１７１は、ミル１５１前後の鋼板１５３のクラウンを検出し、計測値として制御装置１００に出力する。
次に、図１を適宜参照して、制御装置１００を構成する各部について詳細に説明する。
（制御モデル）
制御モデル１０３は、バックアップロール１６１に加えられるベンディング量と、これにより得られる鋼板１５３のクラウンとの関係を記述した数式であり、本実施形態では、一例として、次に示す代数式を用いることとする。
（制御モデル）
制御モデル１０３は、バックアップロール１６１に加えられるベンディング量と、これにより得られる鋼板１５３のクラウンとの関係を記述した数式であり、本実施形態では、一例として、次に示す代数式を用いることとする。
前記した数式（２）、（３）、（４）の各パラメータを説明すると、ＣＨは入側クラウン、Ｃｈは出側クラウン、Ｈｃは入側板厚、ｈｃは出側板厚、Ｂはベンディング量、Ｐはロールの圧下荷重、ＣＲＷはワークロールクラウン、ＣＲＢはバックアップロールクラウン、εＨは入側クラウン比率、εｈは出側クラウン比率、Ａ１ないしＡ６は板厚、板幅、張力などにより決定される係数をそれぞれ表している。
（セットアップ手段）
セットアップ手段１０１は、最終パスで目標クラウンが得られるように、各パスの目標クラウン（以下、スケジュールと呼ぶ）を決定し、次のパスにおける制御設定値である入側クラウンＣＨ、入側板厚Ｈｃ、出側板厚ｈｃ、ロールの圧下荷重Ｐ、ワークロールクラウンＣＲＷ、および、バックアップロールクラウンＣＲＢを推定したうえで、制御モデル１０３の数式（２）、（３）、（４）で与えられるベンディング量と出側のクラウン量との関係から、スケジュールを達成するベンディング量Ｂsetを、パス間ＦＦ制御手段１０２に出力する。
なお、本実施形態のセットアップ手段１０１は、制御モデル１０３を用いて各パスにおけるベンディング量Ｂsetを出力することとしたが、例えば、スケジュールとベンディング量との対応関係を示したテーブルを、予め、セットアップ手段１０１に格納しておくことで、このテーブルを参照して各パスにおけるベンディング量Ｂsetを出力する構成とすることも可能である。この場合には、制御モデル１０３を用いることなくベンディング量Ｂsetを出力することができる。
セットアップ手段１０１は、最終パスで目標クラウンが得られるように、各パスの目標クラウン（以下、スケジュールと呼ぶ）を決定し、次のパスにおける制御設定値である入側クラウンＣＨ、入側板厚Ｈｃ、出側板厚ｈｃ、ロールの圧下荷重Ｐ、ワークロールクラウンＣＲＷ、および、バックアップロールクラウンＣＲＢを推定したうえで、制御モデル１０３の数式（２）、（３）、（４）で与えられるベンディング量と出側のクラウン量との関係から、スケジュールを達成するベンディング量Ｂsetを、パス間ＦＦ制御手段１０２に出力する。
なお、本実施形態のセットアップ手段１０１は、制御モデル１０３を用いて各パスにおけるベンディング量Ｂsetを出力することとしたが、例えば、スケジュールとベンディング量との対応関係を示したテーブルを、予め、セットアップ手段１０１に格納しておくことで、このテーブルを参照して各パスにおけるベンディング量Ｂsetを出力する構成とすることも可能である。この場合には、制御モデル１０３を用いることなくベンディング量Ｂsetを出力することができる。
（パス間ＦＦ制御手段）
本実施形態の制御装置１００は、鋼板１５３の後記する所定位置のクラウンをロックオンクラウンとして、このロックオンクラウンとの偏差を、フィードバック制御およびフィードフォワード制御により小さくする制御をおこなう。このとき、往復圧延の各パスにおいて、ロックオンクラウンがスケジュールと異なる場合には、圧延後の最終的な鋼板１５３のクラウンが、最終パスにおける目標クラウンと一致しない場合がある。この問題を改善するために、本実施形態では、ロックオンクラウンとスケジュールとの偏差を次のパス以降で解消するような操作量を、制御モデルを用いて算出して補正するパス間ＦＦ（フィードフォワード）制御手段１０２を備える構成とした。
ここで、例えば、図３は、パス間ＦＦ制御手段１０２の動作を説明するフローチャートである。図３を参照してパス間ＦＦ制御手段１０２の動作を説明する。
はじめに、パス間ＦＦ制御手段１０２は、後記する入側クラウンロックオン手段１１１から取り込んだ入側ロックオンクラウンＣrock-eまたは出側クラウンロックオン手段１２１から取り込んだ出側ロックオンクラウンＣrock-dと、セットアップ手段１０１で設定された当該パスのスケジュールとの偏差ΔＣｐを算出する（ステップＳ１０１）。
なお、入側ロックオンクラウンＣrock-eまたは出側クラウンロックオンクラウンＣrock-dを用いて偏差ΔＣｐを算出することとしたが、一般的には、出側ロックオンクラウンＣrock-dが用いられる。ただし、入側クラウン計の精度および信頼性が高い場合には入側ロックオンクラウンＣrock-eを用いることも可能である。さらに、入側ロックオンクラウンＣrock-eおよび出側クラウンロックオンクラウンＣrock-dを所定の割合で案分して、両者を合わせて用いることも可能である。
本実施形態の制御装置１００は、鋼板１５３の後記する所定位置のクラウンをロックオンクラウンとして、このロックオンクラウンとの偏差を、フィードバック制御およびフィードフォワード制御により小さくする制御をおこなう。このとき、往復圧延の各パスにおいて、ロックオンクラウンがスケジュールと異なる場合には、圧延後の最終的な鋼板１５３のクラウンが、最終パスにおける目標クラウンと一致しない場合がある。この問題を改善するために、本実施形態では、ロックオンクラウンとスケジュールとの偏差を次のパス以降で解消するような操作量を、制御モデルを用いて算出して補正するパス間ＦＦ（フィードフォワード）制御手段１０２を備える構成とした。
ここで、例えば、図３は、パス間ＦＦ制御手段１０２の動作を説明するフローチャートである。図３を参照してパス間ＦＦ制御手段１０２の動作を説明する。
はじめに、パス間ＦＦ制御手段１０２は、後記する入側クラウンロックオン手段１１１から取り込んだ入側ロックオンクラウンＣrock-eまたは出側クラウンロックオン手段１２１から取り込んだ出側ロックオンクラウンＣrock-dと、セットアップ手段１０１で設定された当該パスのスケジュールとの偏差ΔＣｐを算出する（ステップＳ１０１）。
なお、入側ロックオンクラウンＣrock-eまたは出側クラウンロックオンクラウンＣrock-dを用いて偏差ΔＣｐを算出することとしたが、一般的には、出側ロックオンクラウンＣrock-dが用いられる。ただし、入側クラウン計の精度および信頼性が高い場合には入側ロックオンクラウンＣrock-eを用いることも可能である。さらに、入側ロックオンクラウンＣrock-eおよび出側クラウンロックオンクラウンＣrock-dを所定の割合で案分して、両者を合わせて用いることも可能である。
次に、パス間ＦＦ制御手段１０２は、∂Ｂ／∂Ｃを算出する（ステップＳ１０２）。ここで、例えば、ステップＳ１０１で算出された偏差ΔＣｐを、次のパスですべて解消する場合を例にすると、∂Ｂ／∂Ｃは数式（２）から、Ａ２／ｈｃとなる。
そして、次のパスのベンディング量Ｂsetを補正する（ステップＳ１０３）。ここで、同様に、次のパスで、偏差ΔＣｐのすべて解消する場合を例にすると、ベンディング補正量ΔＢは、
ΔＢ=（∂Ｂ／∂Ｃ）・ΔＣｐ ・・・（５）
となり、セットアップ手段１０１が出力したベンディング量Ｂsetに対して、パス間ＦＦ制御手段１０２が出力するベンディング量Ｂ0は、
Ｂ0＝Ｂset＋（∂Ｂ／∂Ｃ）・ΔＣｐ ・・・（６）
となる。
そして、次のパスのベンディング量Ｂsetを補正する（ステップＳ１０３）。ここで、同様に、次のパスで、偏差ΔＣｐのすべて解消する場合を例にすると、ベンディング補正量ΔＢは、
ΔＢ=（∂Ｂ／∂Ｃ）・ΔＣｐ ・・・（５）
となり、セットアップ手段１０１が出力したベンディング量Ｂsetに対して、パス間ＦＦ制御手段１０２が出力するベンディング量Ｂ0は、
Ｂ0＝Ｂset＋（∂Ｂ／∂Ｃ）・ΔＣｐ ・・・（６）
となる。
（入側クラウンロックオン手段）
次に、例えば、図４は、入側クラウンロックオン手段１１１の動作を説明するフローチャートである。図４を参照して入側クラウンロックオン手段１１１の動作を説明する。
はじめに、入側クラウンロックオン手段１１１は、鋼板１５３の先端からの距離を積算する（ステップＳ２０１）。そして、ステップＳ２０２の判定処理により、この積算距離が所定値αｐに到達したタイミングを検出し、このとき入側クラウン受信手段１１０が受信したクラウンＣact-eを取り込んでロックオンする（ステップＳ２０３）。このロックオンされたクラウンＣact-eは、入側ロックオンクラウンＣrock-eとして記憶され、当該パスの間の入側ロックオンクラウンとして用いられる。
なお、鋼板１５３の先端から一定の距離（αｐ）までのクラウンは、板の温度低下などの影響で適切なクラウンとなっていないので、この範囲を除いてロックオンクラウンを定義する。
次に、例えば、図４は、入側クラウンロックオン手段１１１の動作を説明するフローチャートである。図４を参照して入側クラウンロックオン手段１１１の動作を説明する。
はじめに、入側クラウンロックオン手段１１１は、鋼板１５３の先端からの距離を積算する（ステップＳ２０１）。そして、ステップＳ２０２の判定処理により、この積算距離が所定値αｐに到達したタイミングを検出し、このとき入側クラウン受信手段１１０が受信したクラウンＣact-eを取り込んでロックオンする（ステップＳ２０３）。このロックオンされたクラウンＣact-eは、入側ロックオンクラウンＣrock-eとして記憶され、当該パスの間の入側ロックオンクラウンとして用いられる。
なお、鋼板１５３の先端から一定の距離（αｐ）までのクラウンは、板の温度低下などの影響で適切なクラウンとなっていないので、この範囲を除いてロックオンクラウンを定義する。
（出側クラウンロックオン手段）
次に、例えば、図５は、出側クラウンロックオン手段１２１の動作を説明するフローチャートである。図５を参照して出側クラウンロックオン手段１２１の動作を説明する。
入側クラウンロックオン手段１１１と同様に、出側クラウンロックオン手段１２１は、鋼板１５３の先端からの距離を積算する（ステップＳ３０１）。そして、ステップＳ３０２の判定処理により、積算距離が所定値αｐに到達したタイミングを検出し、このときに出側クラウン受信手段１２０が受信したクラウンＣact-dを取り込んでロックオンする（ステップＳ３０３）。このロックオンされたクラウンＣact-dは、出側ロックオンクラウンＣrock-dとして記憶され、当該パスの間の出側ロックオンクラウンとして用いられる。
次に、例えば、図５は、出側クラウンロックオン手段１２１の動作を説明するフローチャートである。図５を参照して出側クラウンロックオン手段１２１の動作を説明する。
入側クラウンロックオン手段１１１と同様に、出側クラウンロックオン手段１２１は、鋼板１５３の先端からの距離を積算する（ステップＳ３０１）。そして、ステップＳ３０２の判定処理により、積算距離が所定値αｐに到達したタイミングを検出し、このときに出側クラウン受信手段１２０が受信したクラウンＣact-dを取り込んでロックオンする（ステップＳ３０３）。このロックオンされたクラウンＣact-dは、出側ロックオンクラウンＣrock-dとして記憶され、当該パスの間の出側ロックオンクラウンとして用いられる。
（入側長手方向クラウン制御手段）
図６は、入側長手方向クラウン制御手段１１２および出側長手方向クラウン制御手段１２２の構成を例示する図である。図６を参照して入側長手方向クラウン制御手段１１２および出側長手方向クラウン制御手段１２２を説明する。
本実施形態において、ステッケルミルは往復圧延をするため、入側（出側）クラウン計１７０（１７１）が、ミルの入口側のクラウンを測定している場合と出口側のクラウンを測定している場合がある。
この点に着目し、入側（出側）クラウン計１７０（１７１）が、ミルの入口側でクラウンを測定している場合には、入側（出側）長手方向クラウン制御手段１１２（１２２）はフィードフォワード制御手段として働き、入側（出側）クラウン計１７０（１７１）がミルの出口側のクラウンを測定している場合には、入側（出側）長手方向クラウン制御手段１１２（１２２）はフィードバック制御手段として働くように制御手段を切り替える制御方式切替手段６００を、入側（出側）長手方向クラウン制御手段１１２（１２２）に備える構成とした。
図６は、入側長手方向クラウン制御手段１１２および出側長手方向クラウン制御手段１２２の構成を例示する図である。図６を参照して入側長手方向クラウン制御手段１１２および出側長手方向クラウン制御手段１２２を説明する。
本実施形態において、ステッケルミルは往復圧延をするため、入側（出側）クラウン計１７０（１７１）が、ミルの入口側のクラウンを測定している場合と出口側のクラウンを測定している場合がある。
この点に着目し、入側（出側）クラウン計１７０（１７１）が、ミルの入口側でクラウンを測定している場合には、入側（出側）長手方向クラウン制御手段１１２（１２２）はフィードフォワード制御手段として働き、入側（出側）クラウン計１７０（１７１）がミルの出口側のクラウンを測定している場合には、入側（出側）長手方向クラウン制御手段１１２（１２２）はフィードバック制御手段として働くように制御手段を切り替える制御方式切替手段６００を、入側（出側）長手方向クラウン制御手段１１２（１２２）に備える構成とした。
入側（出側）長手方向クラウン制御手段１１２（１２２）の制御方式切替手段６００は、後記する処理に従って、フィードバック制御を行うクラウンＦＢ（フィードバック）手段６０１とフィードフォワード制御を行うクラウンＦＦ（フィードフォワード）手段６０２とを切り替える。
クラウンＦＢ手段６０１は、比例要素（Ｋｐ）６０３と積分要素（Ｋｉ／Ｓ）６０４とから構成される。そして入側ロックオンクラウンＣrock-eと実測された入側クラウンＣact-eとの偏差ΔＣ1または出側ロックオンクラウンＣrock-dと実測された出側クラウンＣact-dとの偏差ΔＣ2を取り込み、これが小さくなるようなベンダー補正量ΔＢ1またはΔＢ2を、比例積分制御により算出して出力する。
一方、制御方式切替手段６００により、クラウンＦＦ手段６０２が選択されたときは、ΔＣ1またはΔＣ2に対して比例要素６０５でゲインＫｆを乗じてΔＢ1またはΔＢ2を算出した後、入側クラウン受信手段１１０または出側クラウン受信手段１２０で、クラウンを計測した鋼板１５３の部位がワークロール１６０の直下に到達したのをトラッキング手段６０６で検出し、そのタイミングでΔＢ1またはΔＢ2を出力する。ΔＢ1またはΔＢ2は、逐次計算されているので、この値が時間遅れを有して出力されることになる。
クラウンＦＢ手段６０１は、比例要素（Ｋｐ）６０３と積分要素（Ｋｉ／Ｓ）６０４とから構成される。そして入側ロックオンクラウンＣrock-eと実測された入側クラウンＣact-eとの偏差ΔＣ1または出側ロックオンクラウンＣrock-dと実測された出側クラウンＣact-dとの偏差ΔＣ2を取り込み、これが小さくなるようなベンダー補正量ΔＢ1またはΔＢ2を、比例積分制御により算出して出力する。
一方、制御方式切替手段６００により、クラウンＦＦ手段６０２が選択されたときは、ΔＣ1またはΔＣ2に対して比例要素６０５でゲインＫｆを乗じてΔＢ1またはΔＢ2を算出した後、入側クラウン受信手段１１０または出側クラウン受信手段１２０で、クラウンを計測した鋼板１５３の部位がワークロール１６０の直下に到達したのをトラッキング手段６０６で検出し、そのタイミングでΔＢ1またはΔＢ2を出力する。ΔＢ1またはΔＢ2は、逐次計算されているので、この値が時間遅れを有して出力されることになる。
ここで、例えば、図７は、前記した入側長手方向クラウン制御手段１１２の動作を説明するフローチャートである。図７を参照して入側長手方向クラウン制御手段１１２の動作を説明する（適宜、図６参照）。
はじめに、入側長手方向クラウン制御手段１１２は、当該パスのパス回数を取り出す（ステップＳ４０１）。そして、当該パスが奇数パスか否かを判定する（ステップＳ４０２）。
ここで、入側の処理において、奇数パスでは、鋼板１５３は入側から出側に向かって圧延されるので、入側クラウン計１７０は圧延前のクラウンを測定することになる。このため奇数パスの場合には、制御方式切替手段６００をクラウンＦＦ手段６０２側に切り替える（ステップＳ４０３）。
逆に、偶数パスの場合には、鋼板１５３は出側から入側に向かって圧延されるので、入側クラウン計１７０は圧延後のクラウンを測定することになる。このため、制御方式切替手段６００をクラウンＦＢ手段６０１側に切り替える（ステップＳ４０４）。
はじめに、入側長手方向クラウン制御手段１１２は、当該パスのパス回数を取り出す（ステップＳ４０１）。そして、当該パスが奇数パスか否かを判定する（ステップＳ４０２）。
ここで、入側の処理において、奇数パスでは、鋼板１５３は入側から出側に向かって圧延されるので、入側クラウン計１７０は圧延前のクラウンを測定することになる。このため奇数パスの場合には、制御方式切替手段６００をクラウンＦＦ手段６０２側に切り替える（ステップＳ４０３）。
逆に、偶数パスの場合には、鋼板１５３は出側から入側に向かって圧延されるので、入側クラウン計１７０は圧延後のクラウンを測定することになる。このため、制御方式切替手段６００をクラウンＦＢ手段６０１側に切り替える（ステップＳ４０４）。
（出側長手方向クラウン制御手段）
また、例えば、図８は、出側長手方向クラウン制御手段１２２の動作を説明するフローチャートである。図８を参照して出側長手方向クラウン制御手段１２２の動作手順を説明する（適宜、図６参照）。
出側長手方向クラウン制御手段１２２における処理手順は、入側長手方向クラウン制御手段１１２とほぼ同様である。はじめに、出側長手方向クラウン制御手段１２２は、当該パスのパス回数を取り出す（ステップＳ５０１）。そして、当該パスが偶数パスか否かを判定する（ステップＳ５０２）。
出側の処理において、偶数パスでは、鋼板１５３は出側から入側に向かって圧延されるので、出側クラウン計１７１は圧延前のクラウンを測定することになる。このため偶数パスの場合には、制御方式切替手段６００をクラウンＦＦ手段６０２側に切り替える（ステップＳ５０３）。
逆に奇数パスの場合には、鋼板１５３は出側から入側に向かって圧延されるので、出側クラウン計１７１は圧延後のクラウンを測定することになる。このため、制御方式切替手段６００をクラウンＦＢ手段６０１側に切り替える（ステップＳ５０４）。
また、例えば、図８は、出側長手方向クラウン制御手段１２２の動作を説明するフローチャートである。図８を参照して出側長手方向クラウン制御手段１２２の動作手順を説明する（適宜、図６参照）。
出側長手方向クラウン制御手段１２２における処理手順は、入側長手方向クラウン制御手段１１２とほぼ同様である。はじめに、出側長手方向クラウン制御手段１２２は、当該パスのパス回数を取り出す（ステップＳ５０１）。そして、当該パスが偶数パスか否かを判定する（ステップＳ５０２）。
出側の処理において、偶数パスでは、鋼板１５３は出側から入側に向かって圧延されるので、出側クラウン計１７１は圧延前のクラウンを測定することになる。このため偶数パスの場合には、制御方式切替手段６００をクラウンＦＦ手段６０２側に切り替える（ステップＳ５０３）。
逆に奇数パスの場合には、鋼板１５３は出側から入側に向かって圧延されるので、出側クラウン計１７１は圧延後のクラウンを測定することになる。このため、制御方式切替手段６００をクラウンＦＢ手段６０１側に切り替える（ステップＳ５０４）。
（操作量算出手段）
操作量算出手段１３０は、パス間ＦＦ制御手段１０２から入力される当該パスのベンディング量Ｂ0と、入側長手方向クラウン制御手段１１２および出側長手方向クラウン制御手段１２２が出力する当該パスのリアルタイムのベンダー補正量ΔＢ1およびΔＢ2とを合わせた当該パスのリアルタイムのベンディング量を、操作量Ｂrefとして制御対象１５０に出力する。
操作量算出手段１３０は、パス間ＦＦ制御手段１０２から入力される当該パスのベンディング量Ｂ0と、入側長手方向クラウン制御手段１１２および出側長手方向クラウン制御手段１２２が出力する当該パスのリアルタイムのベンダー補正量ΔＢ1およびΔＢ2とを合わせた当該パスのリアルタイムのベンディング量を、操作量Ｂrefとして制御対象１５０に出力する。
（制御装置の動作）
次に、例えば、図９は、制御装置１００の全体動作を説明するフローチャートである。図９に示したフローチャートを参照して、前記した各手段から構成される制御装置１００の全体動作について説明する。
はじめに、制御装置１００は、セットアップ手段１０１により、前記したように目標のクラウンを有する鋼板が生産されるように往復圧延のパス毎のスケジュールを決定し、制御モデル１０３を参照して、このスケジュールを実現するベンディング量Ｂsetを算出する（ステップＳ６０１）。
次に、例えば、図９は、制御装置１００の全体動作を説明するフローチャートである。図９に示したフローチャートを参照して、前記した各手段から構成される制御装置１００の全体動作について説明する。
はじめに、制御装置１００は、セットアップ手段１０１により、前記したように目標のクラウンを有する鋼板が生産されるように往復圧延のパス毎のスケジュールを決定し、制御モデル１０３を参照して、このスケジュールを実現するベンディング量Ｂsetを算出する（ステップＳ６０１）。
次に、パス間ＦＦ制御手段１０２により、２パス目以降に、前のパスで目標を満足できなかったクラウンの値を、次のパスで解消できるように、この前回パスの実績に基づいて対応するセットアップ手段１０１が出力したベンディング量Ｂsetを補正して、補正されたベンディング量Ｂ0を出力する（ステップＳ６０２）。
この補正により、各パスで得られるクラウンが圧延スケジュールで定められた値となるため、最終的な鋼板のクラウン精度を所望の値に制御できる。
なお、本実施形態では、前記したように、前のパスで目標を満足できなかったクラウンの値を、次のパスで解消できるように、ベンディング量Ｂsetを補正することとしたが、最終パスまでに分散して補正することも可能である。
この補正により、各パスで得られるクラウンが圧延スケジュールで定められた値となるため、最終的な鋼板のクラウン精度を所望の値に制御できる。
なお、本実施形態では、前記したように、前のパスで目標を満足できなかったクラウンの値を、次のパスで解消できるように、ベンディング量Ｂsetを補正することとしたが、最終パスまでに分散して補正することも可能である。
次に、入側クラウン受信手段１１０により、入側クラウン計１７０の出力を受信し、入側クラウンロックオン手段１１１は、各パスのミル１５１の入側において、鋼板１５３の先頭から所定距離（αｐ）におけるクラウンＣact-eを読み込み、入側ロックオンクラウンＣrock-eとして記憶（ロックオン）する（ステップＳ６０３）。
同時に、出側クラウン受信手段１２０により、出側クラウン計１７１の出力を受信し、出側クラウンロックオン手段１２１は、各パスのミル１５１の出側において、鋼板１５３の先頭から所定距離（αｐ）におけるクラウンＣact-dを読み込み、出側ロックオンクラウンＣrock-dとして記憶（ロックオン）する（ステップＳ６０４）。
同時に、出側クラウン受信手段１２０により、出側クラウン計１７１の出力を受信し、出側クラウンロックオン手段１２１は、各パスのミル１５１の出側において、鋼板１５３の先頭から所定距離（αｐ）におけるクラウンＣact-dを読み込み、出側ロックオンクラウンＣrock-dとして記憶（ロックオン）する（ステップＳ６０４）。
そして、入側長手方向クラウン制御手段１１２により、入側クラウンロックオン手段１１１のロックオン成立後に、入側ロックオンクラウンＣrock-eと入側クラウン受信手段１１０から出力される入力クラウンの実測値Ｃact-eとの偏差ΔＣ１に基づいて、ベンディング力を補正するための補正量ΔＢ1を出力する（ステップＳ６０５）。
同様に、出側長手方向クラウン制御手段１２２により、偏差ΔＣ2に基づいて、ベンディング力を補正するための補正量ΔＢ2を出力する（ステップＳ６０６）。
なお、ここで、入側長手方向クラウン制御手段１１２および出側長手方向クラウン制御手段１２２における処理は、図７および図８に示したフローチャートからもわかるように、フィードフォワード制御とフィードバック制御とが、パスごとに互い違いに入れ替わって実行される。
同様に、出側長手方向クラウン制御手段１２２により、偏差ΔＣ2に基づいて、ベンディング力を補正するための補正量ΔＢ2を出力する（ステップＳ６０６）。
なお、ここで、入側長手方向クラウン制御手段１１２および出側長手方向クラウン制御手段１２２における処理は、図７および図８に示したフローチャートからもわかるように、フィードフォワード制御とフィードバック制御とが、パスごとに互い違いに入れ替わって実行される。
そして、操作量算出手段１３０により、パス間ＦＦ制御手段１０２が出力するベンディング量と、ベンディング量を補正するためのベンダー補正量ΔＢ1およびΔＢ2とを加算したうえで、最終的なベンディング量Ｂrefを出力する（ステップＳ６０７）。
以上、説明した本実施形態の制御装置によると、圧延の各パスにおいて、入側（出側）クラウンロックオン手段は、鋼板先頭付近のクラウンを記憶し、入側（出側）長手方向クラウン制御手段は、入側（出側）ロックオンクラウンとロックオン後に取り込んだクラウンと偏差を取り込み、その偏差がなくなるようにベンディング量を制御する長手方向のクラウン制御を、当該パスが終了するまで行う。この結果、ロックオンのタイミング以降、長手方向の入側（出側）のクラウンは、入側（出側）ロックオンクラウンに近い値に制御され、鋼板のクラウンを長手方向に均一化できる。さらに、幅方向に板の形状を測定する形状検出器を備える構成とすることで、冷間リバース圧延の形状制御にも使用することが可能である。
また、入側（出側）長手方向クラウン制御手段の制御方式切替手段により、同じクラウン計から得られる信号を、圧延方向に着目して、フィードバック制御の帰還量またはフィードフォワード制御の加減算量として用いることを適切に切り替えることができる。
この結果、クラウン計をミルの入側と出側の両方に備える本実施形態の構成により、ロックオンクラウンとロックオン後に取り込んだクラウンと偏差をフィードフォワード制御で時間遅れなく解消させるとともに、残った偏差をフィードバック制御で解消できる。このため長手方向のクラウンを高精度に均一化することができる。
この結果、クラウン計をミルの入側と出側の両方に備える本実施形態の構成により、ロックオンクラウンとロックオン後に取り込んだクラウンと偏差をフィードフォワード制御で時間遅れなく解消させるとともに、残った偏差をフィードバック制御で解消できる。このため長手方向のクラウンを高精度に均一化することができる。
なお、本実施形態では、ミルの入側および出側に、それぞれクラウン計、クラウン受信手段、クラウンロックオン手段および長手方向クラウン制御手段を設ける構成としたが、ミルの入側または出側のどちらか一方に、クラウン計、クラウン受信手段、クラウンロックオン手段および長手方向クラウン制御手段を設ける構成とすることも可能である。
この場合、圧延方向に応じてフィードフォワード制御とフィードバック制御を順次切り替えて実施することで、鋼板の長手方向のクラウンを均一化することができる。
この場合、圧延方向に応じてフィードフォワード制御とフィードバック制御を順次切り替えて実施することで、鋼板の長手方向のクラウンを均一化することができる。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態は、第１実施形態（図１参照）の制御装置１００に付加することで、圧延工程において蓄積された様々な実績情報を用いて、制御モデル１０３をチューニングする機構であり、以下、本実施形態のチューニング機構およびその方法について詳しく説明する。
本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態は、第１実施形態（図１参照）の制御装置１００に付加することで、圧延工程において蓄積された様々な実績情報を用いて、制御モデル１０３をチューニングする機構であり、以下、本実施形態のチューニング機構およびその方法について詳しく説明する。
図１０は、第２実施形態の全体構成を例示する図である。図１０に示すように、本実施形態において、制御対象１５０の構成は、第１実施形態の制御対象１５０と同様であり、熱間圧延工程において、この制御対象１５０から出力される圧延速度や、圧延荷重や、鋼板温度などの実績データを用いて、制御モデル１０３をチューニングする。
なお、本実施形態は、第１実施形態に付加して構成されるものであり、第１実施形態の制御装置１００と同様の構成要素を全て含むが、図１０では、説明のために、制御モデル１０３のチューニングに関係する構成要素のみを抜粋して示している。さらに、図１０に示した構成要素のうち、第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
なお、本実施形態は、第１実施形態に付加して構成されるものであり、第１実施形態の制御装置１００と同様の構成要素を全て含むが、図１０では、説明のために、制御モデル１０３のチューニングに関係する構成要素のみを抜粋して示している。さらに、図１０に示した構成要素のうち、第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
次に、本実施形態のチューニング機構９００の各構成要素について説明する。
（制御モデルチューニング用データ蓄積手段）
制御モデルチューニング用データ蓄積手段９０１は、セットアップ手段１０１が出力する各パスのスケジュールと、対応する入側ロックオンクラウンおよび出側ロックオンクラウンとを、チューニング用データベース９０２に送信する。
さらに、並行して制御対象１５０から取り込んだ制御対象１５０の圧延速度や、圧延荷重や、鋼板温度などの実績データをチューニング用データベース９０２に送信する。
（制御モデルチューニング用データ蓄積手段）
制御モデルチューニング用データ蓄積手段９０１は、セットアップ手段１０１が出力する各パスのスケジュールと、対応する入側ロックオンクラウンおよび出側ロックオンクラウンとを、チューニング用データベース９０２に送信する。
さらに、並行して制御対象１５０から取り込んだ制御対象１５０の圧延速度や、圧延荷重や、鋼板温度などの実績データをチューニング用データベース９０２に送信する。
（チューニング用データベース）
チューニング用データベース９０２は、制御モデルチューニング用データ蓄積手段９０１から送信されたスケジュールや、ロックオンクラウンや、実績データなどを、制御対象１５０で生産される熱圧延された鋼板１５３の種類ごとに分類して格納した複数の階層データベースから構成されるデータベースである。
ここで、図１１に、制御モデルチューニング用データ蓄積手段９０１およびチューニング用データベース９０２の構成例を示す。通常、制御モデル１０３のパラメータは、鋼板１５３の鋼種などに依存して異なった値になる。そこで、制御モデルチューニング用データ蓄積手段９０１は、ある圧延に対して取り込んだデータのセット（以下、データセットと呼ぶ）を、例えば、鋼種別、製造板厚別、板幅別に分類して、層別データベース１００１に格納する。
チューニング用データベース９０２は、制御モデルチューニング用データ蓄積手段９０１から送信されたスケジュールや、ロックオンクラウンや、実績データなどを、制御対象１５０で生産される熱圧延された鋼板１５３の種類ごとに分類して格納した複数の階層データベースから構成されるデータベースである。
ここで、図１１に、制御モデルチューニング用データ蓄積手段９０１およびチューニング用データベース９０２の構成例を示す。通常、制御モデル１０３のパラメータは、鋼板１５３の鋼種などに依存して異なった値になる。そこで、制御モデルチューニング用データ蓄積手段９０１は、ある圧延に対して取り込んだデータのセット（以下、データセットと呼ぶ）を、例えば、鋼種別、製造板厚別、板幅別に分類して、層別データベース１００１に格納する。
さらに、図１２に、層別データベース１００１に格納された情報の例を示す。図１２に示すように、層別データベース１００１には、往復圧延される圧延工程のパスごとにセットアップ手段１０１が出力したスケジュール（スケジュールクラウン）と、それに対応するロックオンクラウンと、クラウン偏差とに加え、荷重、ベンダー、推定ワークロールクラウンなど、制御モデル１０３をチューニングするために必要なデータが格納されていることがわかる。
（制御モデルチューニング手段）
制御モデルチューニング手段９０３は、チューニング用データベース９０２を参照し、チューニングに必要なデータを抽出して、制御モデル１０３のチューニングを実行する。
本実施形態では、制御モデル１０３のチューニングを行うために、数式（２）で示した制御モデル１０３を、次に示す数式（６）の形に書き直すことで、層別のチューニング量であるδCを対象にチューニングを実行する。
制御モデルチューニング手段９０３は、チューニング用データベース９０２を参照し、チューニングに必要なデータを抽出して、制御モデル１０３のチューニングを実行する。
本実施形態では、制御モデル１０３のチューニングを行うために、数式（２）で示した制御モデル１０３を、次に示す数式（６）の形に書き直すことで、層別のチューニング量であるδCを対象にチューニングを実行する。
ここで、例えば、図１３は、制御モデルチューニング手段９０３の動作を説明するフローチャートである。図１３を参照して制御モデルチューニング手段９０３の動作手順を説明する（適宜、図１０、１１参照）。
はじめに、制御モデルチューニング手段９０３は、セットアップ手段１０１が出力するスケジュールと、それに対応するロックオンクラウンの偏差が大きくなった層別を特定する（ステップＳ７０１）。
そして、該当する層別の誤差が大きくなってから以後のデータを対象に、再度、実績データを制御モデル１０３に入力し、クラウンを推定する（ステップＳ７０２）。
はじめに、制御モデルチューニング手段９０３は、セットアップ手段１０１が出力するスケジュールと、それに対応するロックオンクラウンの偏差が大きくなった層別を特定する（ステップＳ７０１）。
そして、該当する層別の誤差が大きくなってから以後のデータを対象に、再度、実績データを制御モデル１０３に入力し、クラウンを推定する（ステップＳ７０２）。
そして、ステップＳ７０２で出力したクラウンの推定値と、ロックオンクラウンとの差分のデータ列を算出して、δCを最尤推定する（ステップＳ７０３）。ここで、最尤推定法として最も簡単なのは、データ列を平均してδCと対応づける手法であるが、精度を高めるために専用の関数を生成することも考えられる。たとえば鋼板温度やワークロールの圧延長の項を含んだ関数にすることでδCの尤度を高め、モデルの合わせ込みの精度を高める手法が考えられる。
そして、ステップＳ７０３において得られたδCの最尤値を用いて制御モデル１０３を補正する（ステップＳ７０４）。すなわち、数式（６）のδCを新たに算出された値に更新することにより、制御モデル１０３を現在の制御対象１５０の特性に合わせこむ処理を行う。
以上、説明した本実施形態によると、制御対象の長期的な変化（たとえば経年変化）に対して制御モデル自身をチューニングにより追従できるため、長期間にわたって制御モデルの精度を一定水準に維持することができる。
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態に示した制御モデルのチューニング機構を、通信回線を介して遠隔地に設置された構成要素を用いて実施する例である。ここで、図１４は、第３実施形態の全体構成を例示する図である。図１４を参照して、本実施形態を説明する。
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態に示した制御モデルのチューニング機構を、通信回線を介して遠隔地に設置された構成要素を用いて実施する例である。ここで、図１４は、第３実施形態の全体構成を例示する図である。図１４を参照して、本実施形態を説明する。
はじめに、本実施形態の構成について説明する。図１４に示すように、本実施形態は、第１実施形態および第２実施形態と同様の構成を有する制御対象１５０および制御装置１００と、制御装置１００から送信されるデータセットを受信する施設サーバ１３１０と、制御装置１００および施設サーバ１３１０を結ぶ例えばＬＡＮ（Local Area Network）から構成されるネットワーク１３１１とから構成される圧延施設１３０１を含む。
さらに、第２実施形態（図１０参照）のチューニング用データベース９０２および制御モデルチューニング手段９０３に相当するチューニング用データベース１３０５およびモデルチューニング手段１３０６と、データセットを受信し、制御モデル１０３のチューニング量を送信するセンタサーバ１３０４とから構成されるデータセンタ１３０２を含む。
さらに、このデータセンタ１３０２のセンタサーバ１３０４と圧延施設１３０１の施設サーバ１３１０とは、通信回線の例示であるインターネット１３０３により互いに接続されている。
さらに、第２実施形態（図１０参照）のチューニング用データベース９０２および制御モデルチューニング手段９０３に相当するチューニング用データベース１３０５およびモデルチューニング手段１３０６と、データセットを受信し、制御モデル１０３のチューニング量を送信するセンタサーバ１３０４とから構成されるデータセンタ１３０２を含む。
さらに、このデータセンタ１３０２のセンタサーバ１３０４と圧延施設１３０１の施設サーバ１３１０とは、通信回線の例示であるインターネット１３０３により互いに接続されている。
次に、本実施形態の動作手順を説明する。本実施形態において、制御モデル１０３の補正の手順は、第２実施形態の図１３に示したフローチャートで表される手順とほぼ同様である。
はじめに、制御対象１５０から送信されるロックオンクラウンや、制御装置１００が出力するスケジュールや、各パスにおいて制御対象１５０が出力する実績データなどから構成されるデータセットは、圧延施設１３０１内のネットワーク１３１１を介して、施設サーバ１３１０に送信される。
そして、施設サーバ１３１０は、インターネット１３０３を介して、データセンタ１３０２のセンタサーバ１３０４に、このデータセットを送信する。センタサーバ１３０４は、受信したデータセットをチューニング用データベース１３０５に格納する。
このチューニング用データベース１３０５の構成は、第２実施形態の制御モデルチューニング用データ蓄積手段９０１（図１１参照）と同様である。
はじめに、制御対象１５０から送信されるロックオンクラウンや、制御装置１００が出力するスケジュールや、各パスにおいて制御対象１５０が出力する実績データなどから構成されるデータセットは、圧延施設１３０１内のネットワーク１３１１を介して、施設サーバ１３１０に送信される。
そして、施設サーバ１３１０は、インターネット１３０３を介して、データセンタ１３０２のセンタサーバ１３０４に、このデータセットを送信する。センタサーバ１３０４は、受信したデータセットをチューニング用データベース１３０５に格納する。
このチューニング用データベース１３０５の構成は、第２実施形態の制御モデルチューニング用データ蓄積手段９０１（図１１参照）と同様である。
次に、データセンタ１３０２のモデルチューニング手段１３０６は、チューニング用データベース１３０５に格納されたデータを用いて層別のチューニング量であるδCの計算を行い、計算結果を施設サーバ１３１０に送信する。そして、施設サーバ１３１０は、制御装置１００の制御モデル１０３の補正を実施する。
以上、説明した本実施形態によると、複数の圧延施設における制御モデルのチューニングを一括して行うことができる。
１００ 制御装置
１０１ セットアップ手段
１０２ パス間ＦＦ制御手段
１０３ 制御モデル
１１１ 入側クラウンロックオン手段
１１２ 入側長手方向クラウン制御手段
１２１ 出側クラウンロックオン手段
１２２ 出側長手方向クラウン制御手段
１５０ 制御対象
６００ 制御方式切替手段
６０１ クラウンＦＢ手段
６０２ クラウンＦＦ手段
９００ チューニング機構
９０１ 制御モデルチューニング用データ蓄積手段
９０２ チューニング用データベース
９０３ 制御モデルチューニング手段
１３０１ 圧延施設
１３０２ データセンタ
１３０３ インターネット
１３０４ チューニング用データベース
１３０５ 制御モデルチューニング手段
１０１ セットアップ手段
１０２ パス間ＦＦ制御手段
１０３ 制御モデル
１１１ 入側クラウンロックオン手段
１１２ 入側長手方向クラウン制御手段
１２１ 出側クラウンロックオン手段
１２２ 出側長手方向クラウン制御手段
１５０ 制御対象
６００ 制御方式切替手段
６０１ クラウンＦＢ手段
６０２ クラウンＦＦ手段
９００ チューニング機構
９０１ 制御モデルチューニング用データ蓄積手段
９０２ チューニング用データベース
９０３ 制御モデルチューニング手段
１３０１ 圧延施設
１３０２ データセンタ
１３０３ インターネット
１３０４ チューニング用データベース
１３０５ 制御モデルチューニング手段
Claims (16)
- 圧延ミルの操作量を制御するクラウン制御装置であって、
被圧延材の所望のクラウンに対する前記圧延ミルの目標操作量である第１操作量を出力するセットアップ手段と、
前記被圧延材の圧延方向の先端から所定の距離におけるクラウンを、前記圧延ミルの入側および／または出側に設置される被圧延材のクラウンを測定するクラウン測定手段から取得して、ロックオンクラウンとして記憶するクラウンロックオン手段と、
前記クラウン測定手段で測定されるクラウンとそれに対応する前記ロックオンクラウンとの偏差を小さくするように、前記操作量の補正量である第１補正量を出力する長手方向クラウン制御手段と、
前記第１操作量および前記第１補正量から、前記圧延ミルの操作量である第２操作量を出力する操作量算出手段とを含んで構成されること、
を特徴とするクラウン制御装置。 - 圧延ミルの操作量を制御するクラウン制御装置であって、
被圧延材の所望のクラウンに対する前記圧延ミルの目標操作量である第１操作量を出力するセットアップ手段と、
前記被圧延材の圧延方向の先端から所定の距離におけるクラウンを、前記圧延ミルの入側における前記被圧延材のクラウンを測定する入側クラウン測定手段から取得して、入側ロックオンクラウンとして記憶する入側クラウンロックオン手段と、
前記入側クラウン測定手段が測定したクラウンと、前記入側ロックオンクラウンとの偏差を小さくするように、前記第１操作量の補正量である第１補正量を出力する入側長手方向クラウン制御手段と、
前記第１操作量および前記第１補正量から、前記圧延ミルの操作量である第２操作量を出力する操作量算出手段とを含んで構成されること、
を特徴とするクラウン制御装置。 - 前記被圧延材は、往復圧延され、
前記セットアップ手段は、
前記被圧延材の所望のクラウンに対する往復圧延の各パスにおける前記圧延ミルの目標操作量を算出して、前記第１操作量として出力し、
前記入側長手方向クラウン制御手段は、
フィードバック制御を行う入側フィードバック制御手段と、
フィードフォワード制御を行う入側フィードフォワード制御手段と、
前記被圧延材の圧延方向に応じて、前記入側フィードバック制御手段と前記入側フィードフォワード制御手段とを切り替える入側制御方式切替手段とを含んで構成されること、
を特徴とする請求項２に記載のクラウン制御装置。 - 圧延ミルの操作量を制御するクラウン制御装置であって、
被圧延材の所望のクラウンに対する前記圧延ミルの目標操作量である第１操作量を出力するセットアップ手段と、
前記被圧延材の圧延方向の先端から所定の距離におけるクラウンを、前記圧延ミルの出側における前記被圧延材のクラウンを測定する出側クラウン測定手段から取得して、出側ロックオンクラウンとして記憶する出側クラウンロックオン手段と、
前記出側ロックオンクラウンと、前記出側クラウン測定手段が測定したクラウンとの偏差を小さくするように、前記第１操作量の補正量である第１補正量を出力する出側長手方向クラウン制御手段と、
前記第１操作量および前記第１補正量から、前記圧延ミルの操作量である第２操作量を出力する操作量算出手段とを含んで構成されること、
を特徴とするクラウン制御装置。 - 前記被圧延材は、往復圧延され、
前記セットアップ手段は、
前記被圧延材の所望のクラウンに対する往復圧延の各パスにおける目標操作量を算出して、前記第１操作量として出力し、
前記出側長手方向クラウン制御手段は、
フィードバック制御を行う出側フィードバック制御手段と、
フィードフォワード制御を行う出側フィードフォワード制御手段と、
前記被圧延材の圧延方向に応じて、前記出側フィードバック制御手段と前記出側フィードフォワード制御手段とを切り替える出側制御方式切替手段とを含んで構成されること、
を特徴とする請求項４に記載のクラウン制御装置。 - 圧延ミルの操作量を制御するクラウン制御装置であって、
被圧延材の所望のクラウンに対する前記圧延ミルの目標操作量である第１操作量を出力するセットアップ手段と、
前記被圧延材の圧延方向の先端から所定の距離におけるクラウンを、前記圧延ミルの入側における前記被圧延材のクラウンを測定する入側クラウン測定手段から取得して、入側ロックオンクラウンとして記憶する入側クラウンロックオン手段と、
前記入側ロックオンクラウンと、前記入側クラウン測定手段が測定したクラウンとの偏差を小さくするように、前記第１操作量の補正量である第１補正量を出力する入側長手方向クラウン制御手段と、
前記被圧延材の圧延方向の先端から所定の距離におけるクラウンを、前記圧延ミルの出側における前記被圧延材のクラウンを測定する出側クラウン測定手段から取得して、出側ロックオンクラウンとして記憶する出側クラウンロックオン手段と、
前記出側ロックオンクラウンと、前記出側クラウン測定手段が測定したクラウンとの偏差を取り込み、この偏差が小さくする前記第１操作量の補正量である第２補正量を出力する出側長手方向クラウン制御手段と
前記第１操作量、前記第１補正量および前記第２補正量から、前記圧延ミルの操作量である第２操作量を出力する操作量算出手段とを含んで構成されること、
を特徴とするクラウン制御装置。 - 前記被圧延材は、往復圧延され、
前記セットアップ手段は、
前記被圧延材の所望のクラウンに対する往復圧延の各パスにおける目標操作量を算出して、前記第１操作量として出力し、
前記入側長手方向クラウン制御手段は、
フィードバック制御を行う入側フィードバック制御手段と、
フィードフォワード制御を行う入側フィードフォワード制御手段と、
前記被圧延材の圧延方向に応じて、前記入側フィードバック制御手段と前記入側フィードフォワード制御手段とを切り替える入側制御方式切替手段とを含んで構成され、
前記出側長手方向クラウン制御手段は、
フィードバック制御を行う出側フィードバック制御手段と、
フィードフォワード制御を行う出側フィードフォワード制御手段と、
前記被圧延材の圧延方向に応じて、前記出側フィードバック制御手段と前記出側フィードフォワード制御手段とを切り替える出側制御方式切替手段とを含んで構成されること、
を特徴とする請求項６に記載のクラウン制御装置。 - 往復圧延の当該パスの前記第１操作量による目標クラウンと、前記入側ロックオンクラウンまたは前記出側ロックオンクラウンとの偏差を解消する補正を行い、次のパスにおける前記第１操作量として出力するパス間フィードフォワード制御手段をさらに含んで構成されること、
を特徴とする請求項３、請求項５または請求項７に記載のクラウン制御装置。 - 前記クラウン制御装置は、
圧延ミルの操作量と、それに対する被圧延材のクラウンとの関係を記述した制御モデルをさらに含んで構成され、
前記セットアップ手段は、
前記制御モデルを用いて、所望のクラウンに対する第１操作量を算出すること、
を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のクラウン制御装置。 - 前記入側クラウン測定手段および／または出側クラウン測定手段は、
前記被圧延材の幅方向に固定された２以上の板厚測定手段を並べて構成されること、
を特徴とする請求項９に記載のクラウン制御装置。 - 圧延のパスごとに、圧延時の条件および被圧延材の物性に関する情報を含んだ実績データと、前記目標クラウンと、前記入側ロックオンクラウンまたは前記出側ロックオンクラウンとを含んだデータセットを、前記被圧延材の鋼種、板厚、板幅を含んだ層別に格納する制御モデルチューニング用データ蓄積手段と、
前記制御モデルチューニング用データ蓄積手段により、前記データセットを層別に格納したチューニング用データベースと、
前記チューニング用データベースに格納されたデータセットを用いて、目標クラウンと、前記入側ロックオンクラウンまたは前記出側ロックオンクラウンとの偏差が、小さくなるように前記制御モデルのパラメータを変更する制御モデルチューニング手段とを含んで構成されること、
を特徴とする請求項１０に記載の熱間圧延ミルの制御装置。 - 前記チューニング用データベースおよび前記制御モデルチューニング手段と、前記制御モデルチューニング用データ蓄積手段とは、通信回線を介して相互に接続されていること、
を特徴とする請求項１１に記載のクラウン制御装置。 - 往復圧延をおこなう圧延ミルにおけるクラウン制御方法であって、
セットアップ手段において、被圧延材の所望のクラウンに対する、往復圧延の各パスにおける前記圧延ミルの目標操作量である第１操作量を算出する手順と、
前記圧延ミルの入側に設置された入側クラウン計を用いて、入側クラウンロックオン手段において、前記被圧延材の圧延方向の先端から所定の距離におけるクラウンを測定し、入側ロックオンクラウンとして格納する手順と、
入側長手方向クラウン制御手段において、前記被圧延材が前記圧延ミルの入側から出側に向かって圧延される場合はフィードバック制御を用い、出側から入側に向かって圧延される場合には、フィードフォワード制御を用いて、前記入側ロックオンクラウンと、前記入側クラウン測定手段が測定したクラウンとの偏差を小さくするように、前記第１操作量の補正量を出力する手順と、
操作量算出手段において、前記第１操作量および前記補正量から、前記圧延ミルの操作量である第２操作量を出力する手順と、
を含むことを特徴とするクラウン制御方法。 - 往復圧延をおこなう圧延ミルにおけるクラウン制御方法であって、
セットアップ手段において、被圧延材の所望のクラウンに対する、往復圧延の各パスにおける前記圧延ミルの目標操作量である第１操作量を算出する手順と、
前記圧延ミルの出側に設置された出側クラウン計を用いて、出側クラウンロックオン手段において、前記被圧延材の圧延方向の先端から所定の距離におけるクラウンを測定し、出側ロックオンクラウンとして格納する手順と、
出側長手方向クラウン制御手段において、前記被圧延材が前記圧延ミルの入側から出側に向かって圧延される場合はフィードフォワード制御を用い、出側から入側に向かって圧延される場合には、フィードバック制御を用いて、前記出側ロックオンクラウンと、前記出側クラウン測定手段が測定したクラウンとの偏差を小さくするように、前記第１操作量の補正量を出力する手順と、
操作量算出手段において、前記第１操作量および前記補正量から、前記圧延ミルの操作量である第２操作量を出力する手順と、
を含むことを特徴とするクラウン制御方法。 - 往復圧延をおこなう圧延ミルにおけるクラウン制御方法であって、
セットアップ手段において、被圧延材の所望のクラウンに対する、往復圧延の各パスにおける前記圧延ミルの目標操作量である第１操作量を算出する手順と、
前記圧延ミルの入側に設置された入側クラウン計を用いて、入側クラウンロックオン手段において、前記被圧延材の圧延方向の先端から所定の距離におけるクラウンを測定し、入側ロックオンクラウンとして格納する手順と、
前記圧延ミルの出側に設置された出側クラウン計を用いて、出側クラウンロックオン手段において、前記被圧延材の圧延方向の先端から所定の距離におけるクラウンを測定し、出側ロックオンクラウンとして格納する手順と、
入側長手方向クラウン制御手段において、前記被圧延材が前記圧延ミルの入側から出側に向かって圧延される場合はフィードバック制御を用い、出側から入側に向かって圧延される場合には、フィードフォワード制御を用いて、前記入側ロックオンクラウンと、前記入側クラウン測定手段が測定したクラウンとの偏差を小さくするように、前記第１操作量の補正量である第１補正量を出力する手順と、
出側長手方向クラウン制御手段において、前記出側ロックオンクラウンと、前記出側クラウン測定手段が測定したクラウンとの偏差を取り込み、前記被圧延材が前記圧延ミルの入側から出側に向かって圧延される場合はフィードフォワード制御を用い、出側から入側に向かって圧延される場合には、フィードバック制御を用いて、この偏差を小さくする前記第１操作量の補正量である第２補正量を出力する手順と、
操作量算出手段において、前記第１操作量、前記第１補正量および前記第２補正量から、前記圧延ミルの操作量である第２操作量を出力する手順と、
を含むことを特徴とするクラウン制御方法。 - 前記セットアップ手段は、
前記圧延ミルの操作量と、それに対する被圧延材のクラウンとの関係を記述した制御モデルを用いて、前記第１操作量を算出すること、
を特徴とする請求項１３ないし請求項１５のいずれか１項に記載のクラウン制御方法。
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