JP5482249B2 - Plate temperature control device and plate temperature control method for continuous annealing furnace - Google Patents

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本発明は、金属ストリップの連続焼鈍炉における板温制御装置および板温制御方法に関し、より詳細には、連続焼鈍炉に通板される金属ストリップの板温が板温目標値となるように制御する板温制御装置および板温制御方法に関する。   The present invention relates to a plate temperature control device and a plate temperature control method in a continuous annealing furnace for metal strip, and more specifically, control so that the plate temperature of the metal strip passed through the continuous annealing furnace becomes a plate temperature target value. The present invention relates to a plate temperature control device and a plate temperature control method.

例えば鋼板のような金属ストリップの製造ラインにおいて、連続焼鈍炉は、複数の金属ストリップの終端と先端とを順に繋げて一続きとしたストリップを、加熱炉を含む一連の炉に通板して連続焼鈍を行い、最終製品の機械的性質等の材質を調整するための設備である。ストリップを連続的に炉に通板させる通板速度は、板温に大きく影響し、さらには製品品質にも影響する。このため、製品品質を確保するには、操業を安定的に継続することが要求される。   For example, in a metal strip production line such as a steel plate, a continuous annealing furnace is a series of strips in which the ends and tips of a plurality of metal strips are connected in order and passed through a series of furnaces including a heating furnace. It is equipment for annealing and adjusting materials such as mechanical properties of the final product. The plate passing speed at which the strip is continuously passed through the furnace greatly affects the plate temperature and also the product quality. For this reason, in order to ensure product quality, it is required to continue operation stably.

しかし、ストリップ同士の接続不備や、ストリップの巻き取り機等における操業上のトラブル等、連続焼鈍炉内におけるストリップの通板速度である中央ライン速度を減速させなければならない減速要因が発生することがある。このような中央ライン速度の減速要因が発生した場合、中央ライン速度を落とす一方で、連続焼鈍炉の前後にそれぞれ設置された入側ルーパや出側ルーパのルーパ量(ルーパのロール間のストリップの長さ)を増減させて、減速要因解消までの時間を確保して、操業を継続させている。すなわちルーパは通板のバッファとして働く。このとき、中央ライン速度を減速させることにより通板中ストリップの在炉時間が長くなるためストリップを過加熱してしまい、加熱炉の出側におけるストリップの出側板温が規定の上限値を超えてしまうことがある。そこで、減速要因が発生したときには、板温制御により加熱炉の目標炉温を低く設定することで、連続焼鈍炉の出口における板温(出側板温)を規定の範囲内に収めて通板するようにしている。   However, there may be a deceleration factor that must reduce the central line speed, which is the strip feed speed, in the continuous annealing furnace, such as incomplete connection between strips and operational troubles in the strip winder. is there. When such a deceleration factor of the central line speed occurs, the central line speed is reduced, while the looper amount of the inlet looper and the outlet looper installed before and after the continuous annealing furnace (the strips between the rolls of the looper). (Length) is increased / decreased to secure time until the deceleration factor is resolved, and the operation is continued. In other words, the looper functions as a buffer for the through plate. At this time, by reducing the central line speed, the in-furnace time of the strip in the passing plate becomes longer, so the strip is overheated, and the outlet side plate temperature on the outlet side of the heating furnace exceeds the prescribed upper limit value. May end up. Therefore, when a deceleration factor occurs, the plate temperature control sets the target furnace temperature of the heating furnace to be low so that the plate temperature (exit side plate temperature) at the outlet of the continuous annealing furnace falls within a specified range and passes through. I am doing so.

減速要因が解消した後は、低く設定した炉温は元の目標炉温まで高められる。しかし、炉温が元の目標炉温まで上昇されるまでには所定の時間が必要であり、この間は中央ライン速度を通常の操業時の中央ライン速度に戻すことができず、生産性が低下する。したがって、中央ライン速度の減速は極力避けるべきである。   After the deceleration factor is eliminated, the lower furnace temperature is raised to the original target furnace temperature. However, a certain amount of time is required until the furnace temperature is raised to the original target furnace temperature, and during this time, the central line speed cannot be returned to the central line speed during normal operation, resulting in decreased productivity. To do. Therefore, slowing down the central line speed should be avoided as much as possible.

このような問題を解決するために、例えば特許文献1には、中央ライン速度の減速開始時刻および減速要因が解消するまでの所要時間を予測して、所要時間が予め設定された設定時間より短い場合には目標板温を管理範囲上限値を超えない範囲内で管理目標値より高く設定することにより、炉温の低下を防止する技術が開示されている。また、例えば特許文献2には、トラブル発生時、通板速度を減速するとともに、発生したトラブルを解消するまでに要する作業時間の大小によって、加熱炉の炉温を炉温制御モードの選択時の炉温又は任意の炉温に保持するように燃料ガス流量を設定して炉温を一定に制御し、かつ出側板温を設定された公差内に収めるように監視する技術が開示されている。これにより、減速要因が解消した後、直ちにストリップの通板速度を急激に加速して減速前の状態に復帰させることができる。   In order to solve such a problem, for example, Patent Document 1 predicts the deceleration start time of the central line speed and the required time until the deceleration factor is eliminated, and the required time is shorter than a preset set time. In such a case, a technique for preventing a decrease in the furnace temperature by setting the target plate temperature higher than the management target value within a range not exceeding the upper limit value of the management range is disclosed. Further, for example, in Patent Document 2, when a trouble occurs, the speed of the sheet passing is reduced, and the working temperature required for solving the trouble that has occurred is changed according to the time required to select the furnace temperature control mode. A technique is disclosed in which the fuel gas flow rate is set so as to maintain the furnace temperature or an arbitrary furnace temperature, the furnace temperature is controlled to be constant, and the outlet side plate temperature is monitored to be within a set tolerance. As a result, the strip feeding speed can be rapidly accelerated and the state before deceleration can be restored immediately after the deceleration factor is eliminated.

特開平9−176746号公報JP-A-9-176746 特開平10−195546号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-195546 特開平01−184233号公報Japanese Patent Laid-Open No. 01-184233 特開平06−126333号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-126333

しかし、上記特許文献1では、中央ライン速度や炉温、燃料流量、板温等に関係して状況に応じて変動する設定時間の選定が不適切であれば、燃料原単位が劣化してしまうという問題があった。また、上記特許文献2においても、トラブルを解消するまでに要する作業時間に応じて燃料ガス流量の設定値が変化するため、作業時間の選定によっては燃料原単位の悪化が生ずることもある。   However, in Patent Document 1, if the selection of the set time that varies depending on the situation in relation to the center line speed, the furnace temperature, the fuel flow rate, the plate temperature, etc. is inappropriate, the fuel consumption rate will deteriorate. There was a problem. Also in Patent Document 2, since the set value of the fuel gas flow rate changes according to the work time required to solve the trouble, the fuel consumption rate may be deteriorated depending on the selection of the work time.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、連続焼鈍炉を通板されるストリップについて、減速要因が発生したときに最適な中央ライン速度および板温目標値を柔軟に設定し、中央ライン速度の減速要因発生から中央ライン速度の回復までの燃料原単位を最適化することが可能な、新規かつ改良された連続焼鈍炉の板温制御装置および板温制御方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to optimize the central line speed and the optimum center line speed when a deceleration factor occurs for a strip that passes through a continuous annealing furnace. A new and improved continuous annealing furnace temperature control device that can set the target temperature flexibly and optimize the fuel consumption rate from the generation of the deceleration factor of the central line speed to the recovery of the central line speed. And providing a plate temperature control method.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、連続焼鈍炉に通板されるストリップの板温が板温目標値となるように制御する板温制御装置が提供される。かかる板温制御装置は、ストリップを移動させる中央ライン速度の減速要因に応じて、減速要因の発生から解消までの中央ライン速度の減速量が最小となるように、中央ライン速度の推移を表す中央ライン速度パターンを設定する速度制御部と、中央ライン速度パターンと任意に設定された板温目標値の推移を表す目標板温パターンおよび連続焼鈍炉に供給される燃料の燃料流量パターンとに基づいて、ストリップの板温推移を推定し、推定された推移板温が製品品質を保証可能な管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が最少である燃料流量パターンを最適燃料流量パターンとする板温パターン制御部と、を備え、板温パターン制御部は、中央ライン速度パターンに対応する、板温目標値の推移を表す目標板温パターンを複数設定する目標板温パターン設定部と、各目標板温パターンについて、連続焼鈍炉に供給される燃料の燃料流量パターンを変化させて、ストリップの板温推移を推定する板温推定部と、各目標板温パターンについて、板温推定部による板温推移の推定結果に基づいて、板温実績値に追従する燃料流量パターンのうち一の燃料流量パターンを目標板温パターンの局所燃料流量パターンとする局所燃料流量パターン探索部と、記各目標板温パターンの局所燃料流量パターンのうち、推定された板温が管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が最少である局所燃料流量パターンを最適燃料流量パターンに決定する最適燃料流量パターン決定部と、を備え、目標板温パターン設定部は、減速要因の発生時から解消予定時までの間において、板温目標値を、通常操業時の板温目標値よりも高く、かつ管理範囲内の温度に設定することを特徴とする。
In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, there is provided a plate temperature control device that controls a plate temperature of a strip passed through a continuous annealing furnace so as to become a plate temperature target value. Such a plate temperature control device is a central temperature indicating the transition of the central line speed so that the amount of deceleration of the central line speed from the generation to the cancellation of the deceleration factor is minimized according to the deceleration factor of the central line speed for moving the strip. Based on the speed control unit that sets the line speed pattern, the center line speed pattern, the target plate temperature pattern that represents the transition of the target plate temperature target value, and the fuel flow rate pattern of the fuel supplied to the continuous annealing furnace The plate temperature pattern which estimates the plate temperature transition of the strip, and the estimated flow plate temperature is within the control range that can guarantee the product quality and the fuel flow pattern with the minimum fuel supply amount is the optimum fuel flow pattern and a control unit, a sheet temperature pattern control unit corresponds to the center line speed pattern, the target plate temperature setting multiple target plate temperature pattern representative of a transition of sheet temperature target value About the turn setting part, each target plate temperature pattern, the plate temperature estimation unit for estimating the plate temperature transition of the strip by changing the fuel flow rate pattern of the fuel supplied to the continuous annealing furnace, and each target plate temperature pattern, Based on the estimation result of the plate temperature transition by the plate temperature estimation unit, the local fuel flow pattern search unit which uses one fuel flow pattern among the fuel flow patterns following the plate temperature actual value as the local fuel flow pattern of the target plate temperature pattern Of the local fuel flow patterns of each target plate temperature pattern, the optimum fuel that determines the local fuel flow pattern with the estimated plate temperature within the control range and the minimum fuel supply amount as the optimum fuel flow pattern A flow rate pattern determination unit, and the target plate temperature pattern setting unit sets the plate temperature target value during the normal operation from the time when the deceleration factor occurs until the time when it is scheduled to be resolved. Higher than the value, and set to a temperature within the control range, characterized in Rukoto.

本発明によれば、まず、速度制御部により、減速要因発生時に中央ライン速度を極力減速させないように、中央ライン速度パターンが設定される。板温パターン制御部は、速度制御部により設定された中央ライン速度パターンと、これに対応して設定された目標板温パターンおよび燃料流量パターンより、ストリップの板温応答をシミュレーションして、減速要因の発生から当該減速要因が解消されるまでの板温の推移を取得する。そして、板温パターン制御部は、推定された推移板温より、製品品質を保証可能な管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が最少となる燃料流量パターンを最適燃料流量パターンとする。このように、連続焼鈍炉へ供給する燃料供給量を決定することにより、減速要因解消時から通常の操業状態への回復を早めることができるので、生産量の減少を抑えることができ、燃料消費量も低減することができる。   According to the present invention, first, the central line speed pattern is set by the speed control unit so that the central line speed is not reduced as much as possible when a deceleration factor is generated. The plate temperature pattern control unit simulates the plate temperature response of the strip from the central line speed pattern set by the speed control unit, the target plate temperature pattern and the fuel flow rate pattern set in accordance with the central line speed pattern, and the deceleration factor The transition of the plate temperature from the occurrence of this to the elimination of the deceleration factor is obtained. Then, the plate temperature pattern control unit sets the fuel flow rate pattern in which the product quality is within the management range in which the product quality can be guaranteed from the estimated transition plate temperature and the fuel supply amount is minimum as the optimum fuel flow rate pattern. In this way, by determining the amount of fuel to be supplied to the continuous annealing furnace, it is possible to speed up the recovery to the normal operating state from the time when the deceleration factor is resolved, so the reduction in production volume can be suppressed, and the fuel consumption The amount can also be reduced.

さらに、局所燃料流量パターン探索部は、板温推定部による板温推移の推定結果と、板温目標値との差が最小となる燃料流量パターンを、局所燃料流量パターンとするようにしてもよい。   Further, the local fuel flow rate pattern search unit may set the fuel flow rate pattern that minimizes the difference between the plate temperature transition estimation result by the plate temperature estimation unit and the plate temperature target value as the local fuel flow rate pattern. .

また、最適燃料流量パターン決定部は、各目標板温パターンの局所燃料流量パターンのうち、推定された板温が管理範囲内である局所燃料流量パターンを抽出し、抽出した局所燃料流量パターンについて、燃料供給量が最小である局所燃料流量パターンを最適燃料流量パターンに決定するようにしてもよい。   Further, the optimum fuel flow rate pattern determination unit extracts a local fuel flow rate pattern in which the estimated plate temperature is within the management range from the local fuel flow rate pattern of each target plate temperature pattern, and for the extracted local fuel flow rate pattern, The local fuel flow rate pattern with the minimum fuel supply amount may be determined as the optimum fuel flow rate pattern.

さらに、速度制御部は、減速要因を解消するまでに連続焼鈍炉の調整機構により中央ライン速度の減速が不要である調整可能時間を考慮して、最小となる中央ライン速度の減速量を算出してもよい。   Furthermore, the speed control unit calculates the minimum amount of deceleration of the central line speed, taking into account the adjustable time during which the central line speed does not need to be reduced by the adjustment mechanism of the continuous annealing furnace until the deceleration factor is eliminated. May be.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、連続焼鈍炉に通板されるストリップの板温が板温目標値となるように制御する板温制御方法が提供される。かかる板温制御方法は、ストリップを移動させる中央ライン速度の減速要因に応じて、減速要因の発生から解消までの中央ライン速度の減速量が最小となるように、中央ライン速度の推移を表す中央ライン速度パターンを設定するステップと、中央ライン速度パターンと、任意に設定された板温目標値の推移を表す目標板温パターンおよび連続焼鈍炉に供給される燃料の燃料流量パターンとに基づいて、ストリップの板温推移を推定するステップと、推定された推移板温が製品品質を保証可能な管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が最少である燃料流量パターンを最適燃料流量パターンとするステップと、を含み、中央ライン速度パターンに対応する、板温目標値の推移を表す目標板温パターンを複数設定し、各目標板温パターンについて、連続焼鈍炉に供給される燃料の燃料流量パターンを変化させて、ストリップの板温推移を推定し、各目標板温パターンについて、板温推移の推定結果に基づいて、板温実績値に追従する燃料流量パターンのうち一の燃料流量パターンを目標板温パターンの局所燃料流量パターンとし、各目標板温パターンの局所燃料流量パターンのうち、推定された板温が管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が最少である局所燃料流量パターンを最適燃料流量パターンに決定し、目標板温パターンの設定は、減速要因の発生時から解消予定時までの間において、板温目標値を、通常操業時の板温目標値よりも高く、かつ管理範囲内の温度に設定することを特徴とする。 In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, there is provided a plate temperature control method for controlling the plate temperature of the strip passed through the continuous annealing furnace to a plate temperature target value. The Such a plate temperature control method is based on the central line speed representing the transition of the central line speed so that the amount of deceleration of the central line speed from the generation to the cancellation of the deceleration factor is minimized according to the deceleration factor of the central line speed at which the strip is moved. Based on the step of setting the line speed pattern, the central line speed pattern, the target plate temperature pattern representing the transition of the plate temperature target value set arbitrarily, and the fuel flow rate pattern of the fuel supplied to the continuous annealing furnace, A step of estimating the plate temperature transition of the strip, and a step of setting a fuel flow rate pattern in which the estimated transition plate temperature is within a management range in which product quality can be guaranteed and the fuel supply amount is minimum to an optimum fuel flow rate pattern, , it looks including the, corresponding to the center line speed pattern, the target plate temperature pattern representative of a transition of a sheet temperature target value set multiple, for each target metal temperature pattern, By changing the fuel flow pattern of the fuel supplied to the secondary annealing furnace, the plate temperature transition of the strip is estimated, and for each target plate temperature pattern, the plate temperature actual value is tracked based on the estimation result of the plate temperature transition. The fuel flow pattern of one of the fuel flow patterns is set as the local fuel flow pattern of the target plate temperature pattern, and the estimated plate temperature is within the control range among the local fuel flow patterns of each target plate temperature pattern, and the fuel is supplied. The local fuel flow pattern with the smallest amount is determined as the optimum fuel flow pattern, and the target plate temperature pattern is set between the time when the deceleration factor occurs and the time when it is scheduled to be resolved. It is characterized by being set to a temperature that is higher than the plate temperature target value and within the control range .

以上説明したように本発明によれば、連続焼鈍炉を通板されるストリップについて、減速要因が発生したときに最適な中央ライン速度および板温目標値を柔軟に設定し、中央ライン速度の減速要因発生から中央ライン速度の回復までの燃料原単位を最適化することが可能な連続焼鈍炉の板温制御装置および板温制御方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, the optimum central line speed and plate temperature target value are flexibly set when the deceleration factor occurs for the strip that passes through the continuous annealing furnace, and the central line speed is reduced. It is possible to provide a plate temperature control device and a plate temperature control method for a continuous annealing furnace capable of optimizing the fuel consumption rate from the generation of a factor to the recovery of the central line speed.

本発明の実施形態に係る連続焼鈍設備の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the continuous annealing equipment which concerns on embodiment of this invention. 同実施形態に係る板温制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the plate temperature control apparatus which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る板温制御装置を用いた板温制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the plate temperature control method using the plate temperature control apparatus which concerns on the same embodiment. 中央ライン速度の減速下限値を決定する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which determines the deceleration lower limit of center line speed. 板温目標値のパターンの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the pattern of plate temperature target value. 各目標板温パターンにおける最適燃料流量パターンの決定方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination method of the optimal fuel flow pattern in each target plate | board temperature pattern. 一の板温目標パターンに対して設定された燃料流量パターンおよび加熱炉シミュレータにより推定された予測板温の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the predicted plate temperature estimated with the fuel flow rate pattern set with respect to the one plate temperature target pattern, and a heating furnace simulator.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

[連続焼鈍設備の概略構成]
まず、金属ストリップの一例として鋼板を取り上げて、図1に基づいて、本発明の実施形態に係る板温制御装置100によって板温制御するストリップの連続焼鈍設備1の概略構成について説明する。なお、図1は、本実施形態に係る連続焼鈍設備1の一例の概略構成を示す説明図である。
[Schematic configuration of continuous annealing equipment]
First, a steel plate is taken up as an example of a metal strip, and a schematic configuration of a strip continuous annealing facility 1 in which plate temperature is controlled by a plate temperature control device 100 according to an embodiment of the present invention will be described based on FIG. In addition, FIG. 1 is explanatory drawing which shows schematic structure of an example of the continuous annealing equipment 1 which concerns on this embodiment.

図1に示す連続焼鈍設備1は、溶接機10と、酸洗設備20と、焼鈍炉40と、焼鈍炉40の前後に設置された入側ルーパ30および出側ルーパ50と、スキンパスミル(調質圧延機。以下、「SPM」とする。)60と、からなる。   A continuous annealing equipment 1 shown in FIG. 1 includes a welding machine 10, a pickling equipment 20, an annealing furnace 40, an entrance side looper 30 and an exit side looper 50 installed before and after the annealing furnace 40, and a skin pass mill (control). Quality rolling mill, hereinafter referred to as “SPM”) 60.

溶接機10は、連続焼鈍設備1のライン入口から連続的に供給されるストリップ5について、先に供給されたストリップ5の終端と、その次に供給されたストリップ5の先端とを溶接する。このように一続きにされたストリップ5は、酸洗設備20へ移送されて洗浄された後、入側ルーパ30を介して焼鈍炉40へ移送される。入側ルーパ30は、焼鈍炉40へ供給するストリップ5の供給量を調節する装置である。連続焼鈍設備1においてストリップ5は通板用の搬送ロールによって駆動される。ストリップ5の通板速度はラインの要所に複数配設された、例えばPLG(回転計:Pulse Generator、図示せず。)により測定される。   The welding machine 10 welds the end of the previously supplied strip 5 and the end of the next supplied strip 5 with respect to the strip 5 continuously supplied from the line inlet of the continuous annealing equipment 1. The continuous strip 5 is transferred to the pickling facility 20, cleaned, and then transferred to the annealing furnace 40 via the inlet looper 30. The entry side looper 30 is a device that adjusts the supply amount of the strip 5 supplied to the annealing furnace 40. In the continuous annealing equipment 1, the strip 5 is driven by a conveying roll for passing plates. The plate passing speed of the strip 5 is measured by, for example, PLG (Pulse Generator: not shown) provided at a plurality of important points of the line.

焼鈍炉40は、燃料ガスが流入されるラジアントチューブ(図示せず。)からの輻射熱により炉壁内を通過するストリップ5を加熱する加熱炉41と、加熱炉41により加熱されて徐々に昇温したストリップ5を所定温度に保持する均熱炉42と、加熱炉41および均熱炉42において加熱されたストリップ5を冷却する冷却炉43と、過時効帯44とからなる。焼鈍炉40に供給されたストリップ5は、複数のロールにより焼鈍炉内を移送されて、所定の機械的品質を備えるように熱処理が行われる。加熱炉41の入側および出側にそれぞれ配設された入側温度計46および出側温度計45により、ストリップ5の板温が測定される。   The annealing furnace 40 has a heating furnace 41 that heats the strip 5 passing through the furnace wall by radiant heat from a radiant tube (not shown) into which the fuel gas flows, and a heating furnace 41 that gradually heats the heating furnace 41. It comprises a soaking furnace 42 that holds the strip 5 at a predetermined temperature, a heating furnace 41, a cooling furnace 43 that cools the strip 5 heated in the soaking furnace 42, and an overaging zone 44. The strip 5 supplied to the annealing furnace 40 is transferred through the annealing furnace by a plurality of rolls, and is subjected to heat treatment so as to have a predetermined mechanical quality. The plate temperature of the strip 5 is measured by an inlet side thermometer 46 and an outlet side thermometer 45 arranged on the inlet side and outlet side of the heating furnace 41, respectively.

焼鈍炉40により熱処理されたストリップ5は、出側ルーパ50にて繰り出し量が調整されて、SPM60へ移送される。SPM60は、ストリップ5を調質圧延して、熱処理されたストリップ5を巻き取るリールへ移送する。   The strip 5 heat-treated by the annealing furnace 40 is transferred to the SPM 60 after the feed amount is adjusted by the exit side looper 50. The SPM 60 temper-rolls the strip 5 and transfers it to a reel that takes up the heat-treated strip 5.

本実施形態に係る連続焼鈍設備では、焼鈍炉40内でのストリップ5を移送する速度(中央ライン速度)が何らかの減速要因によって減速しなければならない場合に、ストリップ5の製品品質を保持しつつ中央ライン速度を極力減速させないように、製品品質を保証可能な所定の温度範囲内に板温を制御する板温制御装置100を備える。本実施形態に係る板温制御装置100は、減速要因が解消するまでの所要時間の区間における減速時中央ライン速度を設定して、時間に関する中央ライン速度の推移パターンである中央ライン速度パターンを作成する。そして、板温制御装置100は、中央ライン速度パターンに対して、任意の目標板温パターンおよび燃料流量パターンを設定した場合の板温応答のシミュレーションを実施する。板温制御装置100は、当該シミュレーションにより、板温が製品品質を保証できる予め設定した管理範囲内であり、かつ燃料消費量が最少である目標板温パターンおよび燃料流量パターンを、加熱炉41の実際の板温制御に用いる制御情報として決定して、中央ライン速度および燃料流量を制御する。   In the continuous annealing facility according to the present embodiment, when the speed at which the strip 5 is transferred in the annealing furnace 40 (center line speed) must be decelerated by some deceleration factor, the product quality of the strip 5 is maintained while maintaining the product quality. A plate temperature control device 100 that controls the plate temperature within a predetermined temperature range that can guarantee product quality is provided so as not to reduce the line speed as much as possible. The plate temperature control apparatus 100 according to the present embodiment sets a central line speed during deceleration in a section of a required time until the deceleration factor is eliminated, and creates a central line speed pattern that is a transition pattern of the central line speed with respect to time. To do. Then, the plate temperature control apparatus 100 performs a simulation of the plate temperature response when an arbitrary target plate temperature pattern and fuel flow rate pattern are set for the central line speed pattern. According to the simulation, the plate temperature control apparatus 100 indicates a target plate temperature pattern and a fuel flow rate pattern in which the plate temperature is within a preset management range in which product quality can be guaranteed and the fuel consumption is minimum. The central line speed and the fuel flow rate are controlled by determining the control information used for the actual plate temperature control.

以下、図2〜図7に基づいて、本実施形態に係る板温制御装置100の構成とその機能について詳細に説明する。なお、図2は、本実施形態に係る板温制御装置100の構成を示すブロック図である。図3は、本実施形態に係る板温制御装置100を用いた板温制御方法を示すフローチャートである。図4は、中央ライン速度の減速下限値(減速時中央ライン速度)を決定する処理を示すフローチャートである。図5は、板温目標値のパターンの一例を示す説明図である。図6は、各目標板温パターンにおける最適燃料流量パターンの決定方法を示すフローチャートである。図7は、一の板温目標パターンに対して設定された燃料流量パターンおよび加熱炉シミュレータ124により推定された予測板温の一例を示す説明図である。   Hereinafter, based on FIGS. 2-7, the structure and function of the plate | board temperature control apparatus 100 which concern on this embodiment are demonstrated in detail. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the plate temperature control apparatus 100 according to the present embodiment. FIG. 3 is a flowchart showing a plate temperature control method using the plate temperature control apparatus 100 according to the present embodiment. FIG. 4 is a flowchart showing a process of determining a deceleration lower limit value of the center line speed (a center line speed during deceleration). FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a plate temperature target value pattern. FIG. 6 is a flowchart showing a method for determining an optimum fuel flow rate pattern in each target plate temperature pattern. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the fuel flow rate pattern set for one plate temperature target pattern and the predicted plate temperature estimated by the furnace simulator 124.

[板温制御装置の構成]
板温制御装置100は、加熱炉41へ供給する燃料流量を決定して、最適な板温制御を行う装置であって、図2に示すように、速度制御部110と、板温パターン制御部120とから構成される。
[Configuration of plate temperature control device]
The plate temperature control device 100 is a device that determines the flow rate of fuel supplied to the heating furnace 41 and performs optimum plate temperature control. As shown in FIG. 2, a speed control unit 110, a plate temperature pattern control unit, and the like. 120.

速度制御部110は、入側ルーパ30および出側ルーパ50のルーパ量の制約等を考慮して、減速要因発生時におけるストリップ5を通板する中央ライン速度の推移パターン(中央ライン速度パターン)を生成する。速度制御部110は、中央ライン速度を減速しなければならない減速要因および減速要因解消までに要する所要時間に基づき、所要時間を確保するための中央ライン速度の最低減速速度(減速時中央ライン速度)を決定する。なお、減速時中央ライン速度の決定方法については、後述する。速度制御部110で設定された減速時中央ライン速度に基づいて、ストリップ5を通板する搬送ロールの駆動モータの回転速度がモータ速度制御器により制御される(例えば特許文献4を参照)。   The speed control unit 110 considers the restrictions on the looper amounts of the entrance side looper 30 and the exit side looper 50, and the like, and the transition pattern (center line speed pattern) of the center line speed passing through the strip 5 when the deceleration factor is generated. Generate. The speed control unit 110 determines the minimum deceleration speed of the central line speed for securing the required time (the central line speed during deceleration) based on the deceleration factor that the central line speed must be reduced and the time required to eliminate the deceleration factor. To decide. The method for determining the central line speed during deceleration will be described later. Based on the central line speed during deceleration set by the speed control unit 110, the rotational speed of the drive motor of the transport roll passing through the strip 5 is controlled by a motor speed controller (see, for example, Patent Document 4).

板温パターン制御部120は、予め推定されている減速要因解消までに要する所要時間に基づいて、複数の目標板温パターンを生成する。そして、板温パターン制御部120は、各目標板温パターンについて、予測される板温の推移パターンおよび加熱炉41に供給する燃料流量パターンを推定し、これらのうち、板温が製品品質を保証できる管理範囲の下限値を下回ることがなく、かつ燃料消費量が最小となる目標板温パターンを選択する。選択された目標板温パターンに基づき、加熱炉41に燃料が供給される。このような板温パターン制御部120は、パターン設定部122と、加熱炉シミュレータ124と、局所燃料流量パターン探索部126と、最適燃料流量パターン決定部128とからなる。   The plate temperature pattern control unit 120 generates a plurality of target plate temperature patterns based on the time required to eliminate the deceleration factor estimated in advance. Then, the plate temperature pattern control unit 120 estimates a predicted plate temperature transition pattern and a fuel flow rate pattern supplied to the heating furnace 41 for each target plate temperature pattern, and among these, the plate temperature guarantees product quality. A target plate temperature pattern is selected that does not fall below the lower limit of the possible management range and that minimizes fuel consumption. Fuel is supplied to the heating furnace 41 based on the selected target plate temperature pattern. Such a plate temperature pattern control unit 120 includes a pattern setting unit 122, a heating furnace simulator 124, a local fuel flow pattern search unit 126, and an optimum fuel flow pattern determination unit 128.

パターン設定部122は、所要時間の区間において、あるタイミングで通常操業時の温度よりも高い温度に板温目標値を設定し、減速要因解消予定時刻(すなわち、所要時間区間の最後)で板温目標値を通常操業時の温度に戻す目標板温パターンをN個生成する。すなわち、図5に示すように、N個の目標板温パターンは、通常操業時の温度よりも高い温度に板温目標値を設定するタイミングが異なり、板温目標値を通常操業時よりも高く設定する時間が相違する。なお、通常操業時よりも高い温度とは、製品品質を保証可能な管理範囲内の温度であって、例えば、管理範囲の上限値とすることができる。   The pattern setting unit 122 sets the plate temperature target value to a temperature higher than the temperature during normal operation at a certain timing in the required time section, and the plate temperature at the deceleration factor elimination scheduled time (that is, at the end of the required time section). N target plate temperature patterns for returning the target value to the temperature during normal operation are generated. That is, as shown in FIG. 5, the N target plate temperature patterns have different timings for setting the plate temperature target value to a temperature higher than the temperature during normal operation, and the plate temperature target value is set higher than that during normal operation. Setting time is different. Note that the temperature higher than that during normal operation is a temperature within a management range in which product quality can be guaranteed, and can be, for example, an upper limit value of the management range.

また、パターン設定部122は、設定された複数Nの目標板温パターンに対して、加熱炉シミュレータ124による板温推定に用いる燃料流量パターンを設定する。パターン設定部122は、例えば、後述するように、加熱炉シミュレータ124による板温応答のシミュレーション結果に基づいて、燃料流量パターンを更新していくことにより、図7に例を示すような複数の燃料流量パターンを作成することができる。   Moreover, the pattern setting part 122 sets the fuel flow rate pattern used for the plate temperature estimation by the heating furnace simulator 124 with respect to the set target plate temperature patterns of N. For example, as will be described later, the pattern setting unit 122 updates the fuel flow rate pattern based on the simulation result of the plate temperature response by the heating furnace simulator 124, thereby a plurality of fuels as shown in FIG. A flow pattern can be created.

加熱炉シミュレータ124は、目標板温パターン、燃料流量パターン、および中央ライン速度パターンを入力データとして、これらの操業条件における将来の加熱炉41内のストリップの板温推移を、予め設定された加熱炉41の燃焼および伝熱モデル式により演算して推定する。この燃焼および伝熱モデル式としては、例えば特許文献3に記載されているような定式を用いてもよい。すなわち、加熱炉シミュレータ124は、パターン設定部122により設定された複数Nの目標板温パターンそれぞれについて、燃料流量パターンを変化させて演算し、予測される板温の推移をシミュレーションにより推定する板温推定部として機能する。この基本的な考え方を次に説明する。   The furnace simulator 124 uses the target plate temperature pattern, the fuel flow rate pattern, and the center line speed pattern as input data, and changes the plate temperature transition of the future strip in the furnace 41 under these operating conditions. It is calculated and estimated by 41 combustion and heat transfer model equations. As this combustion and heat transfer model formula, for example, a formula as described in Patent Document 3 may be used. That is, the heating furnace simulator 124 calculates a plate temperature that changes the fuel flow rate pattern for each of the plurality of N target plate temperature patterns set by the pattern setting unit 122, and estimates the transition of the predicted plate temperature by simulation. Functions as an estimation unit. This basic concept will be described next.

従来の板温制御では、通常、中央ライン速度の変化に伴い、加熱炉41の温度が調整され、結果として板温が所定の板温目標値となるように制御される。このため、板温目標値が一定であるとき、中央ライン速度が減速すると、ストリップ5の炉内滞在時間が長くなり、板温が板温目標値よりも高くなる。そこで、本発明においては、板温を設定された板温目標値とするために、加熱炉41に供給する燃料流量を減少させて加熱炉41の温度を低くする。一方、中央ライン速度が加速すると、加熱炉41に供給する燃料流量を増加させて加熱炉41の温度を高くする。このような板温制御の基本的な考えに基づき、加熱炉シミュレータ124は、目標板温パターン、燃料流量パターンおよび中央ライン速度パターンに基づいて、加熱炉41の炉温の板温制御を行った場合に予測される板温の推移パターンを取得する。   In the conventional plate temperature control, normally, the temperature of the heating furnace 41 is adjusted in accordance with the change in the center line speed, and as a result, the plate temperature is controlled to become a predetermined plate temperature target value. For this reason, when the plate temperature target value is constant and the central line speed is decelerated, the residence time of the strip 5 in the furnace becomes longer, and the plate temperature becomes higher than the plate temperature target value. Therefore, in the present invention, in order to set the plate temperature to the set plate temperature target value, the fuel flow rate supplied to the heating furnace 41 is decreased to lower the temperature of the heating furnace 41. On the other hand, when the central line speed is accelerated, the flow rate of the fuel supplied to the heating furnace 41 is increased and the temperature of the heating furnace 41 is increased. Based on such a basic idea of plate temperature control, the heating furnace simulator 124 performs plate temperature control of the furnace temperature of the heating furnace 41 based on the target plate temperature pattern, the fuel flow rate pattern, and the center line speed pattern. The transition pattern of the plate temperature predicted in the case is acquired.

局所燃料流量パターン探索部126は、各目標板温パターンにおいて、燃料流量パターンを変化させて加熱炉シミュレータ124により推定した予測板温と目標板温パターンとの誤差二乗和を評価し、その大きさが許容範囲に収まる局所最適燃料流量パターンを探索する。局所最適燃料流量パターンは、加熱炉41の板温制御値として用いる最適燃料流量パターンの候補として最適燃料流量パターン決定部128へ出力される。また、局所燃料流量パターン探索部126は、燃料流量パターンを修正するための修正情報をパターン設定部122へ出力する。   The local fuel flow pattern search unit 126 evaluates the sum of squares of errors between the predicted plate temperature estimated by the furnace simulator 124 and the target plate temperature pattern by changing the fuel flow pattern in each target plate temperature pattern, and the magnitude thereof. Search for a local optimum fuel flow rate pattern that falls within the allowable range. The local optimum fuel flow pattern is output to the optimum fuel flow pattern determination unit 128 as a candidate of the optimum fuel flow pattern used as the plate temperature control value of the heating furnace 41. Further, the local fuel flow pattern search unit 126 outputs correction information for correcting the fuel flow pattern to the pattern setting unit 122.

最適燃料流量パターン決定部128は、各目標板温パターンについて決定された局所最適燃料流量パターンから、最も燃料流量の少ない局所最適燃料流量パターンを最適燃料流量パターンとして決定する。そして、最適燃料流量パターン決定部128は、最適燃料流量パターンのうち次の制御タイミングの燃料流量設定値1点を加熱炉41の燃料流量設定器(図示せず。)へ出力する。加熱炉41は、最適燃料流量パターン決定部128より受けた燃料流量設定値に基づいて、流量調整弁等を燃料流量制御器による流量制御を行う(例えば特許文献3を参照)。   The optimum fuel flow rate pattern determination unit 128 determines a local optimum fuel flow rate pattern with the smallest fuel flow rate as the optimum fuel flow rate pattern from the local optimum fuel flow rate patterns determined for each target plate temperature pattern. Then, the optimum fuel flow pattern determining unit 128 outputs one fuel flow set value at the next control timing in the optimum fuel flow pattern to a fuel flow setting device (not shown) of the heating furnace 41. The heating furnace 41 performs flow rate control using a fuel flow rate controller such as a flow rate adjustment valve based on the fuel flow rate setting value received from the optimum fuel flow rate pattern determining unit 128 (see, for example, Patent Document 3).

実績収集部70は定周期で、PLGで構成された通板速度センサ(図示せず。)による速度実績値を基に入側ルーパ30あるいは出側ルーパ50のルーパ残量を計算し、予測される減速要因時間や入側板温計および出側板温計からの実績板温値等を取得して、板温制御装置100へ出力する。板温制御装置100は、各種センサにより測定され実績収集部70から入力された各種の操業情報を用いてシミュレーションを行い、加熱炉41への燃料流量設定を行うための最適燃料流量パターンを更新する。   The actual result collecting unit 70 calculates the remaining amount of the looper of the entrance side looper 30 or the exit side looper 50 based on the actual speed value by the plate speed sensor (not shown) composed of PLG at a constant cycle, and is predicted. The deceleration factor time, the actual plate temperature value from the inlet side thermometer and the outlet side thermometer, etc. are acquired and output to the plate temperature control device 100. The plate temperature control apparatus 100 performs simulation using various operation information measured by various sensors and input from the result collecting unit 70, and updates the optimum fuel flow pattern for setting the fuel flow to the heating furnace 41. .

[板温制御方法]
次に、上述した板温制御装置100による板温制御方法について説明する。なお、本実施形態に係る板温制御方法においては、減速要因を解消するまでに必要な時間(所要時間)は、別途に既存の手法またはオペレータにより推定されているものとする。また、板温制御装置100は、Nステップ先の制御タイミングでの板温を推定可能であるとする。
[Plate temperature control method]
Next, a plate temperature control method by the plate temperature control apparatus 100 described above will be described. In the plate temperature control method according to the present embodiment, it is assumed that the time (required time) required to eliminate the deceleration factor is separately estimated by an existing method or an operator. Further, it is assumed that the plate temperature control apparatus 100 can estimate the plate temperature at the control timing of N steps ahead.

本実施形態に係る板温制御方法は、図3に示すように、速度制御部110により中央ライン速度パターンを設定する段階と、設定された中央ライン速度パターンに基づき、最適燃料流量パターンを決定する段階との2つの段階に大別できる。   In the plate temperature control method according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, the optimum fuel flow rate pattern is determined based on the stage of setting the center line speed pattern by the speed control unit 110 and the set center line speed pattern. It can be roughly divided into two stages.

まず、連続焼鈍設備1において減速要因が発生すると、連続焼鈍設備1に設置されたPLG等の通板速度センサ、LAN等またはオペレータによる減速要因発生に関する情報入力に基づき、速度制御部110は、減速要因が解消されるまでの時間(所要時間)を確保するための中央ライン速度パターンを作成する(ステップS100)。速度制御部110は、例えばボタンスイッチやキーボード等の入力装置によるオペレータからの入力や、連続焼鈍設備1を含む製造ラインを管理する管理機構(例えばプロセスコンピュータ)からの入力によって所要時間を取得することができる。速度制御部110は、減速要因発生時刻から減速要因解消予定時刻までの間は、中央ライン速度を通常操業時の速度よりも遅い一定の速度(減速時中央ライン速度)でストリップ5を移動させるように設定する。通常操業時の速度から減速時中央ライン速度への減速、および減速時中央ライン速度から通常操業時の速度への加速は、連続焼鈍設備1の性能より変化させることの可能な最短時間で行うものとする。なお、本実施形態では、中央ライン速度の減速および加速は、等加速度で行うものとして中央ライン速度パターンを設定するが、本発明はかかる例に限定されない。   First, when a deceleration factor is generated in the continuous annealing facility 1, the speed control unit 110 performs the deceleration based on information about the generation of a deceleration factor such as a plate speed sensor such as a PLG installed in the continuous annealing facility 1, a LAN, or an operator. A central line speed pattern for securing a time until the factor is eliminated (required time) is created (step S100). The speed control unit 110 acquires the required time by, for example, input from an operator using an input device such as a button switch or a keyboard, or input from a management mechanism (for example, a process computer) that manages the production line including the continuous annealing equipment 1. Can do. The speed controller 110 moves the strip 5 at a constant speed (central line speed during deceleration) that is lower than the speed during normal operation from the deceleration factor occurrence time to the deceleration factor elimination scheduled time. Set to. Deceleration from the speed during normal operation to the central line speed during deceleration and acceleration from the central line speed during deceleration to the speed during normal operation are performed in the shortest possible time that can be changed from the performance of the continuous annealing equipment 1 And In the present embodiment, the central line speed pattern is set on the assumption that the central line speed is decelerated and accelerated at a constant acceleration. However, the present invention is not limited to this example.

中央ライン速度を減速させたときの速度である減速時中央ライン速度は、例えば、図4に示すフローチャートの処理にしたがって設定することができる。まず、速度制御部110は、連続焼鈍設備1における減速要因の発生箇所を取得する(ステップS200)。減速要因が発生する箇所としては、設備の入側、出側、そして炉内が考えられる。例えば、入側で発生する減速要因としては、ストリップ5の溶接不備等が考えられ、出側で発生する減速要因としては、ストリップ5を巻き取る際の操業上のトラブル等が考えられる。また、炉内で発生する減速要因としては、炉温調節不能のトラブル等がある。速度制御部110は、連続焼鈍設備1で発生している減速要因から、設備のどの箇所で減速要因が発生しているかを取得する。   The central line speed during deceleration, which is the speed when the central line speed is reduced, can be set, for example, according to the process of the flowchart shown in FIG. First, the speed control part 110 acquires the generation | occurrence | production location of the deceleration factor in the continuous annealing equipment 1 (step S200). Possible places where deceleration factors occur are on the entry side, exit side, and inside the furnace. For example, as a deceleration factor that occurs on the entry side, a defect in the welding of the strip 5 can be considered, and as a deceleration factor that occurs on the exit side, operational troubles when winding the strip 5 can be considered. Further, as a deceleration factor generated in the furnace, there is a trouble that the furnace temperature cannot be adjusted. The speed control unit 110 acquires from the deceleration factor generated in the continuous annealing facility 1 where the deceleration factor is generated in the facility.

設備の入側で減速要因が発生している場合、速度制御部110は、入側ルーパ30の制約を考慮して中央ライン速度の減速量を算出し、減速時中央ライン速度を設定する(ステップS202)。設備の入側で減速要因が発生した場合には、入側ルーパ30でルーパ量(ルーパのロール間のストリップ5の長さ)を増減させて調節し、減速要因解消までの時間を確保するが、入側ルーパ30で確保可能な時間には限界がある。通常、ルーパの残量(ルーパ量実績値)は管理されており、本実施形態においても既知のルーパ残量管理方法を適用して、ルーパの残量を取得することができる。ルーパ残量管理方法においては、速度減速によって変動した通板量が、現在のルーパ容量を限界まで消費する量(ルーパ量実績値とルーパ消費限界量の差)と同値となるように処理される。すなわち、ルーパを可能な限り使用して減速要因を解消するために要する時間を確保し、極力中央ライン速度を減速させないようにする。   When a deceleration factor is generated on the entrance side of the equipment, the speed control unit 110 calculates the deceleration amount of the center line speed in consideration of the restriction of the entrance side looper 30, and sets the center line speed during deceleration (step) S202). When a deceleration factor occurs on the entry side of the equipment, the entry-side looper 30 adjusts the looper amount (the length of the strip 5 between the rolls of the looper) by increasing or decreasing it to secure time until the deceleration factor is eliminated. The time that can be secured by the entry side looper 30 is limited. Usually, the remaining amount of the looper (looper amount actual value) is managed, and the remaining amount of the looper can be acquired by applying a known looper remaining amount management method also in this embodiment. In the looper remaining amount management method, processing is performed so that the passing plate amount that has fluctuated due to the speed reduction becomes equal to the amount that consumes the current looper capacity to the limit (the difference between the looper amount actual value and the looper consumption limit amount). . That is, the looper is used as much as possible to secure the time required to eliminate the deceleration factor, and the central line speed is prevented from being reduced as much as possible.

このような入側ルーパ30によるルーパ量の制約を考慮して、例えば以下のように減速時中央ライン速度を算出することができる。ここで、入側ルーパ30の制約を受けた場合の中央ライン速度をViとする。また、入側ルーパ残量をli、入側ルーパ必要残量をLimin、減速要因を解消するために要する時間(所要時間)をT、通常操業時の速度から減速時中央ライン速度へ減速するまでの減速時間をα、減速時中央ライン速度から通常操業時の速度へ加速するまでの加速時間をβとする。このとき、中央ライン速度Viは、下記数式1により算出することができる。
Vi=(li−Limin)/(T+α+β) ・・・(数式1)
数式1では、時間調整のために使用可能なルーパ量を、中央ライン速度を通常の操業時より減速させている時間で除することにより、中央ライン速度Viを算出している。
In consideration of the restriction of the looper amount by the entry-side looper 30, for example, the center line speed during deceleration can be calculated as follows. Here, Vi is the center line speed when the restriction of the entry side looper 30 is imposed. Further, the entry side looper remaining amount is li, the entry side looper required remaining amount is Li min , the time required to eliminate the deceleration factor (required time) is T, and the speed is reduced from the speed during normal operation to the center line speed during deceleration. The deceleration time until is α, and the acceleration time from the central line speed during deceleration to the speed during normal operation is β. At this time, the center line speed Vi can be calculated by the following mathematical formula 1.
Vi = (li−Li min ) / (T + α + β) (Formula 1)
In Formula 1, the central line speed Vi is calculated by dividing the looper amount that can be used for time adjustment by the time during which the central line speed is decelerated from that during normal operation.

一方、設備の出側で減速要因が発生している場合、速度制御部110は、出側ルーパ50の制約を考慮して中央ライン速度の減速量を算出し、減速時中央ライン速度を設定する(ステップS204)。設備の出側で減速要因が発生した場合には、出側ルーパ50でルーパ量を増減させて調節し、減速要因解消までの時間を確保する。かかる場合にも設備の入側で減速要因が発生している場合と同様にルーパ残量が管理されており、ルーパを可能な限り使用して減速要因を解消するための所要時間を確保し、極力中央ライン速度を減速させないようにする。   On the other hand, when a deceleration factor is generated on the exit side of the facility, the speed control unit 110 calculates the deceleration amount of the center line speed in consideration of the restriction of the exit side looper 50, and sets the center line speed during deceleration. (Step S204). When a deceleration factor occurs on the exit side of the facility, the exit side looper 50 adjusts the looper amount by increasing or decreasing it to secure the time until the deceleration factor is eliminated. In such a case, the remaining amount of the looper is managed in the same way as when a deceleration factor has occurred on the entry side of the equipment, and as much time as possible is required to eliminate the deceleration factor by using the looper as much as possible. Avoid slowing down the central line speed as much as possible.

出側ルーパ50のルーパ量に関する制約を考慮して、例えば以下のように減速時中央ライン速度を算出することができる。出側ルーパ50の制約を受けた場合の中央ライン速度をVo、出側ルーパ残量をlo、出側ルーパ蓄積限界量をLomaxとしたとき、中央ライン速度Voは、下記数式2により算出することができる。数式2も、数式1と同様に、時間調整のために使用可能なルーパ量を、中央ライン速度を通常の操業時より減速させている時間で除することにより、中央ライン速度Voを算出している。
Vo=(Lomax−lo)/(T+α+β) ・・・(数式2)
In consideration of the restrictions on the looper amount of the exit side looper 50, the center line speed during deceleration can be calculated as follows, for example. When the central line speed Vo is constrained by the output side looper 50, the output side looper remaining amount is lo, and the output side looper accumulation limit amount is Lo max , the central line speed Vo is calculated by the following formula 2. be able to. Similarly to Equation 1, Equation 2 also calculates the central line speed Vo by dividing the looper amount that can be used for time adjustment by the time during which the central line speed is decelerated from that during normal operation. Yes.
Vo = (Lo max −lo) / (T + α + β) (Expression 2)

また、炉内で減速要因が発生している場合には、その減速要因に応じて中央ライン速度が決定される(ステップS206)。炉内で減速要因が発生している場合には、減速要因を解消するための時間をルーパ等で確保することができないため、中央ライン速度を減速せざるを得ない。したがって、炉内で減速要因が発生している場合には、その減速要因によってオペレータの設定入力によるか、または予めテーブル形式で設定しておく減速すべき速度に中央ライン速度が設定される。   If a deceleration factor is generated in the furnace, the center line speed is determined according to the deceleration factor (step S206). When a deceleration factor is generated in the furnace, the time for eliminating the deceleration factor cannot be secured by a looper or the like, so the center line speed must be reduced. Therefore, when a deceleration factor is generated in the furnace, the central line speed is set to a speed to be decelerated by an operator's setting input according to the deceleration factor or set in advance in a table format.

このように、減速時中央ライン速度は、減速要因の発生箇所に応じて設定される。なお、複数の箇所において減速要因が発生している場合には、発生箇所ごとに中央ライン速度を算出し、算出した速度のうち最小のものを減速時中央ライン速度として設定する。例えば、設備の入側と出側とにおいて減速要因が発生している場合には、速度制御部110は、ステップS202およびS204の処理を行い、速度Vi、Voを算出する。そして、速度Vi、Voのうち小さい方を減速時中央ライン速度とする。また、減速時中央ライン速度は、中央ライン速度の上限を超えないように設定される。なお、上記の数式1、数式2に示した中央ライン速度の算出方法は一例であって、連続焼鈍設備1および周辺設備における通板設備の構成による制約を考慮して設定すればよい。   Thus, the central line speed during deceleration is set according to the location where the deceleration factor occurs. In addition, when the deceleration factor has generate | occur | produced in the several location, a center line speed is calculated for every generation | occurrence | production location, and the minimum thing of the calculated speed is set as a center line speed at the time of deceleration. For example, when a factor of deceleration occurs on the entry side and the exit side of the facility, the speed control unit 110 performs the processes of steps S202 and S204 to calculate the speeds Vi and Vo. The smaller one of the speeds Vi and Vo is set as the center line speed during deceleration. The central line speed during deceleration is set so as not to exceed the upper limit of the central line speed. In addition, the calculation method of the center line speed shown to said Numerical formula 1 and Numerical formula 2 is an example, Comprising: What is necessary is just to set in consideration of the restrictions by the structure of the continuous plate equipment in the continuous annealing equipment 1 and peripheral equipment.

減速時中央ライン速度が設定されると、速度制御部110は、上述したように中央ライン速度パターンV(τ,*)を作成する。作成される中央ライン速度パターンは、図5に示すように、減速時間αの間に等加速で通常の操業時の速度から減速時中央ライン速度まで減速させ、減速要因発生時刻から減速要因解消予定時刻までの所要時間Tの間は減速時中央ライン速度とし、減速要因解消予定時刻から加速時間βの間に等加速で減速時中央ライン速度から通常の操業時の速度まで加速するようになる。そして、速度制御部110は、板温制御シミュレーションにおいて考慮する、現在時刻τから所定の時間t後までの区間を切り出し、中央ライン速度パターンV(τ,t)を設定する(ステップS102)。なお、図5に示した中央ライン速度パターンVでは、等速から等加速度への切り替え時に加速度が急変するが、加速度を徐々に切り替えるようにしてもよい。いずれにしても、中央ライン速度パターンを設定するための基本的速度パターンを予め設定しておくとよい。   When the center line speed during deceleration is set, the speed control unit 110 creates the center line speed pattern V (τ, *) as described above. As shown in Fig. 5, the created central line speed pattern is to decelerate from the speed during normal operation to the central line speed during deceleration at equal acceleration during the deceleration time α, and to cancel the deceleration factor from the deceleration factor occurrence time. During the required time T up to the time, the central line speed during deceleration is set, and the acceleration is accelerated from the central line speed during deceleration to the speed during normal operation during the acceleration time β from the scheduled time for decelerating the deceleration factor. Then, the speed control unit 110 cuts out a section from the current time τ to a predetermined time t, which is considered in the plate temperature control simulation, and sets the central line speed pattern V (τ, t) (step S102). In the center line speed pattern V shown in FIG. 5, the acceleration changes suddenly when switching from constant speed to constant acceleration, but the acceleration may be switched gradually. In any case, a basic speed pattern for setting the central line speed pattern may be set in advance.

以上のように、本実施形態に係る板温制御方法では、減速要因発生のために中央ライン速度を減速させる減速量を極力低減させるような中央ライン速度パターンが設定される。これにより、減速要因が解消した後、通常の操業時の中央ライン速度に復旧するまでの時間を短縮することができるので、生産量の低減を抑えることができる。   As described above, in the plate temperature control method according to the present embodiment, a central line speed pattern is set so as to reduce the amount of deceleration for decelerating the central line speed as much as possible in order to generate a deceleration factor. As a result, it is possible to shorten the time until the central line speed during normal operation is restored after the factor of deceleration is eliminated, so that the reduction in production can be suppressed.

次いで、板温パターン制御部120により、速度制御部110にて設定された中央ライン速度パターンに基づき、最適燃料流量パターンを決定する処理が行われる。まず、パターン設定部122は、中央ライン速度パターンの所要時間Tの区間において、図5に示したようにN個のタイミングより板温制御の板温目標値を通常の操業時における板温目標値よりも高くする目標板温パターンをN個作成する(ステップS104)。   Next, the plate temperature pattern control unit 120 performs processing for determining an optimum fuel flow rate pattern based on the center line speed pattern set by the speed control unit 110. First, the pattern setting unit 122 sets the plate temperature target value for the plate temperature control from the N timings in the interval of the required time T of the central line speed pattern, as shown in FIG. N target plate temperature patterns that are higher than the target temperature are created (step S104).

例えば、板温目標値を通常(減速要因がないとき)の操業時の温度に固定した場合、中央ライン速度パターンにしたがって中央ライン速度が減速されると加熱炉41内のスリップの滞在時間が長くなるので、炉温を低くするため燃料供給量も減少される。しかし、燃料供給量の変化に炉温が追従して変化するときに、炉の熱容量により時間差(遅れ)がある。このため、ストリップ5の板温も、燃料供給量が変化してもすぐには変化せず、時間差をもって応答する。したがって、中央ライン速度を減速要因解消後に減速時中央ライン速度から通常の操業時の速度に最短時間で戻した場合、燃料供給量を増加させるタイミングが遅れると、板温が管理範囲外に低下する可能性がある。そこで、所要時間の区間内の減速要因解消予定時刻よりも前に板温目標値を高く設定して、燃料供給量を増加させる。   For example, when the plate temperature target value is fixed at the normal operating temperature (when there is no deceleration factor), if the central line speed is reduced according to the central line speed pattern, the slip residence time in the heating furnace 41 is long. As a result, the fuel supply amount is also reduced in order to lower the furnace temperature. However, when the furnace temperature changes following the change in the fuel supply amount, there is a time difference (delay) due to the heat capacity of the furnace. For this reason, the plate temperature of the strip 5 does not change immediately even if the fuel supply amount changes, and responds with a time difference. Therefore, if the central line speed is returned from the central line speed during deceleration to the normal operating speed in the shortest time after eliminating the deceleration factor, the plate temperature will fall outside the control range if the timing for increasing the fuel supply amount is delayed. there is a possibility. Therefore, the plate temperature target value is set higher before the deceleration factor elimination scheduled time in the required time section, and the fuel supply amount is increased.

N個の目標板温パターンは、例えば、所要時間Tの区間をN等分し、各分割点を板温目標値を上昇させるタイミングに設定して作成することができる。板温目標値の上昇区間ΔTが長くなるにつれて、燃料の供給量はさらに増加することになる。なお、板温目標値を上昇させたときの温度は、例えば製品品質を保証できる管理範囲の上限値とすることができる。こうして、図5に示すような板温目標値の上昇区間ΔTの異なる、板温目標値の変化を表す目標板温パターンがN個作成される。なお、所要時間Tの区間の分割方法としては、予め上記N値を設定しておく方法の他、分割区間幅dTを設定しておいてもよい。この場合N値は所要時間をdTで除算して決められる。   The N target plate temperature patterns can be created, for example, by dividing the section of the required time T into N equal parts and setting each division point at a timing for increasing the plate temperature target value. As the plate temperature target value increase interval ΔT becomes longer, the fuel supply amount further increases. Note that the temperature when the plate temperature target value is raised can be set to an upper limit value of a management range in which product quality can be guaranteed, for example. In this way, N target plate temperature patterns representing changes in the plate temperature target value, which are different in the plate temperature target value increase section ΔT as shown in FIG. 5, are created. As a method for dividing the section of the required time T, a divided section width dT may be set in addition to the method of previously setting the N value. In this case, the N value is determined by dividing the required time by dT.

目標板温パターンが作成されると、パターン設定部122は、第1の目標板温パターン(例えば、図5のパターン1)TSo(1)を用意し(ステップS106)、第1の目標板温パターンに対して最適な燃料流量パターン(局所最適燃料流量パターン)FLを計算する(ステップS108)。ここで、図6に、各目標板温パターンにおける局所最適燃料流量パターンの決定方法を示す。   When the target plate temperature pattern is created, the pattern setting unit 122 prepares a first target plate temperature pattern (for example, pattern 1 in FIG. 5) TSo (1) (step S106), and the first target plate temperature pattern. An optimum fuel flow pattern (local optimum fuel flow pattern) FL for the pattern is calculated (step S108). Here, FIG. 6 shows a method of determining the local optimum fuel flow rate pattern in each target plate temperature pattern.

まず、パターン設定部122は、第1の目標板温パターンについて、燃料流量パターンを設定する(ステップS300)。ここで、パターン設定部122は、初回のシミュレーションにおいては予め設定された燃料流量パターンを用い、2回目以降のシミュレーションにおいてはその前のシミュレーションにて用いた燃料流量パターンを更新したものを燃料流量パターンとして用いる。パターン設定部122は、第1の目標板温パターンおよびこれに対応する燃料流量パターンを、加熱炉シミュレータ124へ出力する。   First, the pattern setting unit 122 sets a fuel flow rate pattern for the first target plate temperature pattern (step S300). Here, the pattern setting unit 122 uses a preset fuel flow pattern in the first simulation, and updates the fuel flow pattern used in the previous simulation in the second and subsequent simulations. Used as The pattern setting unit 122 outputs the first target plate temperature pattern and the fuel flow rate pattern corresponding thereto to the heating furnace simulator 124.

次いで、加熱炉シミュレータ124は、第1の目標板温パターン、燃料流量パターン、および中央ライン速度パターンに基づいて、これらの操業条件における将来の板温推移を推定する(ステップS302)。板温の推移が推定されると、局所燃料流量パターン探索部126は、目標板温パターンについてのシミュレーションを終了するか否かを判定する(ステップS304)。シミュレーションの終了条件は、後述するように、評価関数Jt(数式4)を計算し、この評価関数Jtが許容範囲内に入るようになることとすることができる。   Next, the furnace simulator 124 estimates future plate temperature transitions under these operating conditions based on the first target plate temperature pattern, the fuel flow rate pattern, and the center line speed pattern (step S302). When the transition of the plate temperature is estimated, the local fuel flow pattern search unit 126 determines whether or not to end the simulation for the target plate temperature pattern (step S304). As will be described later, the simulation end condition may be that an evaluation function Jt (Equation 4) is calculated and the evaluation function Jt falls within an allowable range.

シミュレーションの終了条件を満たさない場合には、局所燃料流量パターン探索部126は、パターン設定部122に対して、シミュレーションに用いる燃料流量パターンを次の燃料流量パターンに修正し、板温応答のシミュレーションを行うように指示する(ステップS306)。そして、シミュレーションの終了条件を満たすまで、ステップS300〜S306の処理を繰り返す。このような処理により、例えば図7に示すパターン2、・・・、パターンn−1、パターンnのような、燃料流量パターンおよび加熱炉シミュレータ124により推定された予測板温の推移パターンが得られる。   When the simulation end condition is not satisfied, the local fuel flow pattern search unit 126 corrects the fuel flow pattern used for the simulation to the next fuel flow pattern with respect to the pattern setting unit 122 and performs a simulation of the plate temperature response. An instruction to perform is given (step S306). The processes in steps S300 to S306 are repeated until the simulation end condition is satisfied. By such a process, for example, a transition pattern of the predicted plate temperature estimated by the fuel flow rate pattern and the furnace simulator 124 such as pattern 2,..., Pattern n-1, pattern n shown in FIG. .

一方、シミュレーションの終了条件を満たした場合、局所燃料流量パターン探索部126は、シミュレーションの終了条件を満たした燃料流量パターンを当該目標板温パターンにおける最適な燃料流量パターン(局所燃料流量パターン)として決定する(ステップS308)。   On the other hand, when the simulation end condition is satisfied, the local fuel flow pattern search unit 126 determines the fuel flow pattern that satisfies the simulation end condition as the optimum fuel flow pattern (local fuel flow pattern) in the target plate temperature pattern. (Step S308).

このようにして、各目標板温パターンにおける最適燃料流量パターンを決定することができる。ここで、図6に示したある目標板温パターンに対する局所最適燃料流量パターンの設定方法の一例を説明する。ここでは、燃料流量が板温偏差および中央ライン速度により表される下記数式3を用いて算出されるものとする。
FL(t+1)=a×(TSo(t)−TS(t))+b×V(t)
・・・(数式3)
なお、TSo(t)は時刻tにおける板温目標値、TS(t)は時刻tにおける実績板温、V(t)は時刻tにおける中央ライン速度、aは板温偏差に係る係数、bは中央ライン速度に係る係数である。
In this way, the optimum fuel flow rate pattern for each target plate temperature pattern can be determined. Here, an example of a method for setting the local optimum fuel flow rate pattern for a certain target plate temperature pattern shown in FIG. 6 will be described. Here, it is assumed that the fuel flow rate is calculated using the following Equation 3 expressed by the plate temperature deviation and the center line speed.
FL (t + 1) = a × (TSo (t) −TS (t)) + b × V (t)
... (Formula 3)
TSo (t) is the target plate temperature at time t, TS (t) is the actual plate temperature at time t, V (t) is the central line speed at time t, a is a coefficient related to the plate temperature deviation, and b is This is the coefficient for the center line speed.

初回のシミュレーションにおいては、係数a、bには任意の値が設定されており、TS(t)には予測板温Tsimが用いられる。これより、パターン設定部122は、初回のシミュレーション時の燃料流量パターンを求め、加熱炉シミュレータ124へ出力する。その後、パターン設定部122は、局所燃料流量パターン探索部126を介して加熱炉シミュレータ124による板温応答のシミュレーション結果を受け取り、上記数式3の係数a、bを修正する。係数a、bの修正は、例えば下記数式4に示す評価関数Jtが小さくなる方向に設定するように行われる。数式4に示す評価関数では、目標板温とシミュレーションの板温との差の大きさを評価している。
Jt=Σ(TSo(t)−Tsim(t)) ・・・(数式4)
パターン設定部122は、修正された係数a、bを用いて燃料流量パターンを修正し、修正後の燃料流量パターンを用いて次の板温応答のシミュレーションが行われる。
In the first simulation, arbitrary values are set for the coefficients a and b, and the predicted plate temperature Tsim is used for TS (t). Thus, the pattern setting unit 122 obtains the fuel flow rate pattern at the time of the first simulation and outputs it to the furnace simulator 124. Thereafter, the pattern setting unit 122 receives the simulation result of the plate temperature response by the furnace simulator 124 via the local fuel flow pattern search unit 126, and corrects the coefficients a and b of the above Equation 3. The correction of the coefficients a and b is performed, for example, so as to set the evaluation function Jt shown in the following formula 4 to be smaller. In the evaluation function shown in Formula 4, the magnitude of the difference between the target plate temperature and the simulation plate temperature is evaluated.
Jt = Σ (TSo (t) −Tsim (t)) 2 (Formula 4)
The pattern setting unit 122 corrects the fuel flow rate pattern using the corrected coefficients a and b, and the next plate temperature response simulation is performed using the corrected fuel flow rate pattern.

シミュレーションの終了条件としては、例えば評価関数Jtの値が所定の値以下となったときとすることができる。この場合、評価関数Jtの値が所定の値以下となったときの燃料流量パターンが局所最適燃料流量パターンとなる。なお、上記説明では、評価関数Jtが所定の値以下に収束したときの燃料流量パターンFLを局所最適燃料流量パターンとしたが、本発明はかかる例に限定されない。各目標板温パターンに対して設定される一の燃料流量パターンについては最適性は必ずしも必要ではなく、単純に評価関数の係数a、bを記憶するテーブル(図示せず。)を参照して設定してもよい。また、既存の他の燃料流量パターンの算出方法を用いてもよい。   The simulation termination condition can be, for example, when the value of the evaluation function Jt is equal to or less than a predetermined value. In this case, the fuel flow rate pattern when the value of the evaluation function Jt is equal to or less than a predetermined value is the local optimum fuel flow rate pattern. In the above description, the fuel flow pattern FL when the evaluation function Jt converges to a predetermined value or less is the local optimum fuel flow pattern, but the present invention is not limited to such an example. Optimality is not necessarily required for one fuel flow rate pattern set for each target plate temperature pattern, and is simply set with reference to a table (not shown) that stores coefficients a and b of the evaluation function. May be. Also, other existing fuel flow rate pattern calculation methods may be used.

図3に戻り、目標板温パターン1について局所最適燃料流量パターンが決定されると、局所燃料流量パターン探索部126は、当該局所最適燃料流量パターンにより板温制御したときのシミュレーション結果から、板温が板温公差から外れているか否かを判定する(ステップS110)。燃料消費量を削減することは望ましいが、板温が板温公差外となると所望の品質を得ることができず、製品として使用することができなくなる。このような理由より、当該判定が行われる。すなわち、かかる判定により、管理範囲下限値を下回ることがなく、かつ燃料流量が最少の燃料流量パターンを特定することができる。   Returning to FIG. 3, when the local optimum fuel flow rate pattern is determined for the target plate temperature pattern 1, the local fuel flow rate pattern search unit 126 calculates the plate temperature from the simulation result when the plate temperature control is performed using the local optimum fuel flow rate pattern. Is determined to be out of the plate temperature tolerance (step S110). Although it is desirable to reduce the fuel consumption, if the plate temperature is outside the plate temperature tolerance, the desired quality cannot be obtained and the product cannot be used. For this reason, the determination is performed. That is, this determination makes it possible to specify a fuel flow rate pattern that does not fall below the control range lower limit value and has the minimum fuel flow rate.

板温が板温公差から外れている場合には、本目標板温パターンの局所最適燃料流量パターンを実際の加熱炉41の操業において設定する候補から除外する(ステップS112)。一方、板温が板温公差内である場合には、本目標板温パターンの局所最適燃料流量パターンを設定候補として、評価関数Jを計算する(ステップS114)。当該評価関数Jは、燃料消費量の大小を評価するために設定されており、例えば、下記数式5で表わされる。
J=ΣQ(t)FL(t) ・・・(数式5)
ここで、FL(t)は燃料流量であり、Q(t)は重みパラメータである。重みパラメータは、例えば指数平滑等を用いて直近の値に重きを置き、予測誤差の影響が軽減されるように設定することができる。評価関数Jは、燃料消費量が少ないほど小さい値を示す。局所燃料流量パターン探索部126は、計算した評価関数Jの値を最適燃料流量パターン決定部128へ出力する。
If the plate temperature deviates from the plate temperature tolerance, the local optimum fuel flow rate pattern of the target plate temperature pattern is excluded from candidates to be set in the actual operation of the heating furnace 41 (step S112). On the other hand, if the plate temperature is within the plate temperature tolerance, the evaluation function J is calculated using the locally optimal fuel flow rate pattern of the target plate temperature pattern as a setting candidate (step S114). The evaluation function J is set in order to evaluate the amount of fuel consumption, and is represented by the following formula 5, for example.
J = ΣQ (t) FL (t) 2 (Formula 5)
Here, FL (t) is a fuel flow rate, and Q (t) is a weight parameter. The weight parameter can be set so that the influence of the prediction error is reduced by placing importance on the latest value using exponential smoothing, for example. The evaluation function J shows a smaller value as the fuel consumption is smaller. The local fuel flow pattern search unit 126 outputs the calculated value of the evaluation function J to the optimal fuel flow pattern determination unit 128.

その後、局所燃料流量パターン探索部126は、全目標板温パターンについて局所最適燃料流量パターンを計算したか否かを判定する(ステップS116)。そして、未計算の目標板温パターンがある場合には、次の目標板温パターンを用意して(ステップS118)、ステップS108からの処理を繰り返す。   Thereafter, the local fuel flow pattern search unit 126 determines whether or not the local optimum fuel flow pattern has been calculated for all target plate temperature patterns (step S116). If there is an uncalculated target plate temperature pattern, the next target plate temperature pattern is prepared (step S118), and the processing from step S108 is repeated.

一方、すべての目標板温パターンについてステップS108〜S114の処理を終えた場合には、最適燃料流量パターン決定部128により、設定候補とされた局所燃料流量パターンのうち評価関数Jが最小である局所燃料流量パターンを最適燃料流量パターンFLoとして採用する(ステップS120)。上述したように、評価関数Jは燃料消費量の大小を評価するためのものであり、板温を板温公差内に収めることのできる局所燃料流量パターンのうち、評価関数Jが最小となる局所燃料流量パターンが燃料消費量が最小である燃料流量パターンということになる。そして、最適燃料流量パターンFLoより、現時点より1ステップ先の燃料流量設定値FLo(τ+1)を加熱炉41へ出力する(ステップS122)。   On the other hand, when the processing of steps S108 to S114 is completed for all target plate temperature patterns, the optimum fuel flow rate pattern determination unit 128 performs local processing with the smallest evaluation function J among the local fuel flow rate patterns set as setting candidates. The fuel flow pattern is adopted as the optimum fuel flow pattern FLo (step S120). As described above, the evaluation function J is for evaluating the magnitude of the fuel consumption. Of the local fuel flow rate patterns in which the plate temperature can be kept within the plate temperature tolerance, the locality at which the evaluation function J is minimized. The fuel flow rate pattern is a fuel flow rate pattern with the minimum fuel consumption. Then, the fuel flow rate setting value FLo (τ + 1) one step ahead of the present time is output to the heating furnace 41 from the optimum fuel flow rate pattern FLo (step S122).

加熱炉41の燃料流量制御器は、板温制御装置100の最適燃料流量パターン決定部128から入力される燃料流量設定値に基づいて、燃料流量調整弁により燃料流量を制御して加熱炉41を加熱する。そして、実績収集部70は、定周期で、ルーパ残量や減速要因を解消するための所要時間、実績板厚、実績板温等の実績情報を収集して、板温制御装置100へ出力する。このように、所定のタイミングで板温制御のシミュレーションを行い、最適な燃料流量パターンを取得して、加熱炉41の炉温を調整する。これにより、中央ライン速度を極力減速させることなく、加熱炉41を通過するストリップ5の板温を管理範囲内に収めることができる。   The fuel flow rate controller of the heating furnace 41 controls the fuel flow rate by the fuel flow rate adjustment valve based on the fuel flow rate setting value input from the optimum fuel flow rate pattern determination unit 128 of the plate temperature control device 100 to control the heating furnace 41. Heat. Then, the result collection unit 70 collects result information such as the required time for eliminating the looper remaining amount and the deceleration factor, the result plate thickness, the result plate temperature, and the like, and outputs the result information to the plate temperature control device 100 at regular intervals. . In this way, the simulation of the plate temperature control is performed at a predetermined timing, the optimum fuel flow rate pattern is acquired, and the furnace temperature of the heating furnace 41 is adjusted. Thereby, the plate | board temperature of the strip 5 which passes the heating furnace 41 can be stored in a management range, without reducing a center line speed as much as possible.

以上、本発明の実施形態に係る板温制御装置100およびこれを用いた板温制御方法について説明した。本実施形態によれば、減速要因を解消するための所要時間における中央ライン速度の減速量を最小にする中央ライン速度パターンを作成するとともに、作成された中央ライン速度パターンに対する板温応答のシミュレーション結果を踏まえて、板温が板温公差から外れることなく、かつ燃料原単位が最小となる板温制御の操作量を決定することができる。これにより、減速要因による生産量の減少を抑制することが可能となる。   Heretofore, the plate temperature control device 100 according to the embodiment of the present invention and the plate temperature control method using the same have been described. According to the present embodiment, the central line speed pattern that minimizes the deceleration amount of the central line speed in the time required to eliminate the deceleration factor is created, and the simulation result of the plate temperature response to the created central line speed pattern Based on the above, it is possible to determine the operation amount of the plate temperature control in which the plate temperature does not deviate from the plate temperature tolerance and the fuel consumption is minimized. Thereby, it is possible to suppress a decrease in production due to a deceleration factor.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

例えば、上記実施形態では、パターン設定部122は複数の目標板温パターンをまとめて設定し、設定したすべての目標板温パターンについてシミュレーションを実施したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、推定された推移板温が製品品質を保証可能な管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が所定の基準値以下である燃料流量パターンが取得されるまで、その都度目標板温パターンを設定して板温応答のシミュレーションを繰り返し行ってもよい。   For example, in the above-described embodiment, the pattern setting unit 122 collectively sets a plurality of target plate temperature patterns and performs simulation for all the set target plate temperature patterns, but the present invention is not limited to such an example. For example, the target plate temperature pattern is set each time a fuel flow rate pattern is acquired in which the estimated transition plate temperature is within the control range in which product quality can be guaranteed and the fuel supply amount is equal to or less than a predetermined reference value. Then, the simulation of the plate temperature response may be repeated.

また、上記実施形態では、ステップ状の目標板温パターンを作成したが、本発明はかかる例に限定されない。目標板温パターンは、減速要因が発生してから解消されるまでの所要時間において、減速要因解消予定時刻よりも前に板温目標値が高く設定されるパターンであればよく、板温目標値の推移の仕方は任意に設定できる。   Moreover, in the said embodiment, although the step-shaped target plate | board temperature pattern was created, this invention is not limited to this example. The target plate temperature pattern may be any pattern in which the plate temperature target value is set higher before the deceleration factor elimination scheduled time in the required time from the occurrence of the deceleration factor to the elimination, and the target plate temperature value The way of transition can be arbitrarily set.

1 連続焼鈍設備
5 ストリップ
10 溶接機
20 酸洗設備
30 入側ルーパ
40 焼鈍炉
45 出側温度計
46 入側温度計
50 出側ルーパ
60 SPM(スキンパスミル)
70 実績収集部
100 板温制御装置
110 速度制御部
120 板温パターン制御部
122 パターン設定部
124 加熱炉シミュレータ
126 局所燃料流量パターン探索部
128 最適燃料流量パターン決定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Continuous annealing equipment 5 Strip 10 Welding machine 20 Pickling equipment 30 Incoming looper 40 Annealing furnace 45 Outlet thermometer 46 Incoming thermometer 50 Outlet looper 60 SPM (skin pass mill)
70 Performance Collection Unit 100 Plate Temperature Control Device 110 Speed Control Unit 120 Plate Temperature Pattern Control Unit 122 Pattern Setting Unit 124 Furnace Simulator 126 Local Fuel Flow Pattern Search Unit 128 Optimal Fuel Flow Pattern Determination Unit

Claims (5)

連続焼鈍炉に通板されるストリップの板温が板温目標値となるように制御する板温制御装置であって、
前記ストリップを移動させる中央ライン速度の減速要因に応じて、前記減速要因の発生から解消までの前記中央ライン速度の減速量が最小となるように、前記中央ライン速度の推移を表す中央ライン速度パターンを設定する速度制御部と、
前記中央ライン速度パターンと、任意に設定された板温目標値の推移を表す目標板温パターンおよび前記連続焼鈍炉に供給される燃料の燃料流量パターンとに基づいて、前記ストリップの板温推移を推定し、推定された推移板温が製品品質を保証可能な管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が最少である前記燃料流量パターンを最適燃料流量パターンとする板温パターン制御部と、
を備え、
前記板温パターン制御部は、
前記中央ライン速度パターンに対応する、板温目標値の推移を表す目標板温パターンを複数設定する目標板温パターン設定部と、
前記各目標板温パターンについて、前記連続焼鈍炉に供給される燃料の燃料流量パターンを変化させて、前記ストリップの板温推移を推定する板温推定部と、
前記各目標板温パターンについて、前記板温推定部による前記板温推移の推定結果に基づいて、板温実績値に追従する燃料流量パターンのうち一の前記燃料流量パターンを前記目標板温パターンの局所燃料流量パターンとする局所燃料流量パターン探索部と、
前記各目標板温パターンの局所燃料流量パターンのうち、推定された板温が前記管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が最少である前記局所燃料流量パターンを最適燃料流量パターンに決定する最適燃料流量パターン決定部と、
を備え、
前記目標板温パターン設定部は、前記減速要因の発生時から解消予定時までの間において、前記板温目標値を、通常操業時の板温目標値よりも高く、かつ前記管理範囲内の温度に設定することを特徴とする、板温制御装置。
A plate temperature control device for controlling a plate temperature of a strip passed through a continuous annealing furnace to a plate temperature target value,
A central line speed pattern representing the transition of the central line speed so that the amount of deceleration of the central line speed from the occurrence of the deceleration factor to the elimination thereof is minimized according to the deceleration factor of the central line speed for moving the strip. A speed control unit for setting
Based on the central line speed pattern, a target plate temperature pattern representing a transition of a plate temperature target value set arbitrarily, and a fuel flow rate pattern of fuel supplied to the continuous annealing furnace, a plate temperature transition of the strip is determined. A plate temperature pattern control unit that uses the fuel flow rate pattern in which the estimated transition plate temperature is within a management range in which product quality can be guaranteed and the fuel supply amount is minimum as an optimum fuel flow rate pattern;
Bei to give a,
The plate temperature pattern control unit
A target plate temperature pattern setting unit that sets a plurality of target plate temperature patterns that represent transition of the plate temperature target value, corresponding to the central line speed pattern;
For each target plate temperature pattern, changing the fuel flow rate pattern of the fuel supplied to the continuous annealing furnace, a plate temperature estimation unit that estimates the plate temperature transition of the strip,
For each target plate temperature pattern, based on the estimation result of the plate temperature transition by the plate temperature estimation unit, one fuel flow pattern of the fuel flow patterns following the plate temperature actual value is set as the target plate temperature pattern. A local fuel flow rate pattern search unit for making a local fuel flow rate pattern;
Of the local fuel flow patterns of the target plate temperature patterns, the optimum fuel for determining the local fuel flow pattern with the estimated plate temperature within the management range and the minimum fuel supply amount as the optimum fuel flow pattern. A flow rate pattern determination unit;
With
The target plate temperature pattern setting unit is configured to set the plate temperature target value higher than the plate temperature target value during normal operation and a temperature within the management range between the time when the deceleration factor is generated and the time when it is scheduled to be resolved. It characterized that you set, sheet temperature controller.
前記局所燃料流量パターン探索部は、前記板温推定部による板温推移の推定結果と、板温目標値との差が最小となる燃料流量パターンを、前記局所燃料流量パターンとすることを特徴とする、請求項に記載の板温制御装置。 The local fuel flow pattern search unit uses the fuel flow pattern that minimizes the difference between the plate temperature transition estimation result by the plate temperature estimation unit and the plate temperature target value as the local fuel flow pattern. The plate temperature control device according to claim 1 . 前記最適燃料流量パターン決定部は、
前記各目標板温パターンの局所燃料流量パターンのうち、推定された板温が前記管理範囲内である前記局所燃料流量パターンを抽出し、
抽出した前記局所燃料流量パターンについて、燃料供給量が最小である前記局所燃料流量パターンを前記最適燃料流量パターンに決定することを特徴とする、請求項1または2に記載の板温制御装置。
The optimum fuel flow rate pattern determining unit includes:
Of the local fuel flow patterns of each target plate temperature pattern, extract the local fuel flow pattern in which the estimated plate temperature is within the management range,
3. The plate temperature control device according to claim 1, wherein the local fuel flow rate pattern having a minimum fuel supply amount is determined as the optimum fuel flow rate pattern for the extracted local fuel flow rate pattern.
前記速度制御部は、前記減速要因を解消するまでに前記連続焼鈍炉の調整機構により前記中央ライン速度の減速が不要である調整可能時間を考慮して、最小となる前記中央ライン速度の減速量を算出する、請求項1〜のいずれか1項に記載の板温制御装置。 The speed control unit takes into account the adjustable time during which the central line speed does not need to be reduced by the adjustment mechanism of the continuous annealing furnace until the deceleration factor is eliminated, and the reduction amount of the central line speed is minimized. The plate temperature control apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the temperature is calculated. 連続焼鈍炉に通板されるストリップの板温が板温目標値となるように制御する板温制御方法であって、
前記ストリップを移動させる中央ライン速度の減速要因に応じて、前記減速要因の発生から解消までの前記中央ライン速度の減速量が最小となるように、前記中央ライン速度の推移を表す中央ライン速度パターンを設定するステップと、
前記中央ライン速度パターンと、任意に設定された板温目標値の推移を表す目標板温パターンおよび前記連続焼鈍炉に供給される燃料の燃料流量パターンとに基づいて、前記ストリップの板温推移を推定するステップと、
推定された板温推移が製品品質を保証可能な管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が最少である前記燃料流量パターンを最適燃料流量パターンとするステップと、
を含み、
前記中央ライン速度パターンに対応する、板温目標値の推移を表す目標板温パターンを複数設定し、
前記各目標板温パターンについて、前記連続焼鈍炉に供給される燃料の燃料流量パターンを変化させて、前記ストリップの板温推移を推定し、
前記各目標板温パターンについて、前記板温推移の推定結果に基づいて、板温実績値に追従する燃料流量パターンのうち一の前記燃料流量パターンを前記目標板温パターンの局所燃料流量パターンとし、
前記各目標板温パターンの局所燃料流量パターンのうち、推定された板温が前記管理範囲内にあり、かつ燃料供給量が最少である前記局所燃料流量パターンを最適燃料流量パターンに決定し、
前記目標板温パターンの設定は、前記減速要因の発生時から解消予定時までの間において、前記板温目標値を、通常操業時の板温目標値よりも高く、かつ前記管理範囲内の温度に設定することを特徴とする、板温制御方法。
A plate temperature control method for controlling a plate temperature of a strip passed through a continuous annealing furnace to a plate temperature target value,
A central line speed pattern representing the transition of the central line speed so that the amount of deceleration of the central line speed from the occurrence of the deceleration factor to the elimination thereof is minimized according to the deceleration factor of the central line speed for moving the strip. Steps to set
Based on the central line speed pattern, a target plate temperature pattern representing a transition of a plate temperature target value set arbitrarily, and a fuel flow rate pattern of fuel supplied to the continuous annealing furnace, a plate temperature transition of the strip is determined. Estimating, and
The estimated plate temperature transition is within a management range in which product quality can be guaranteed, and the fuel flow pattern having the minimum fuel supply amount is set as an optimum fuel flow pattern,
Only including,
A plurality of target plate temperature patterns representing transition of the plate temperature target value corresponding to the central line speed pattern are set,
For each target plate temperature pattern, by changing the fuel flow pattern of the fuel supplied to the continuous annealing furnace, to estimate the plate temperature transition of the strip,
For each target plate temperature pattern, based on the estimation result of the plate temperature transition, one of the fuel flow patterns following the plate temperature actual value as the local fuel flow pattern of the target plate temperature pattern,
Of the local fuel flow patterns of the target plate temperature patterns, the estimated plate temperature is within the management range, and the local fuel flow pattern having the smallest fuel supply amount is determined as the optimum fuel flow pattern,
The target plate temperature pattern is set so that the plate temperature target value is higher than the plate temperature target value during normal operation and is within the control range during the period from when the deceleration factor occurs to when it is scheduled to be resolved. The plate temperature control method characterized by setting to .
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