JP5907264B2 - 厚板マルチローリングの制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、厚板マルチローリングの制御装置及び制御方法に関するものである。

厚板の圧延ラインにおいては、ＴＣＲ圧延（温調圧延：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｏｌｌｉｎｇ）が行われる。ＴＣＲ圧延においては、圧延中に冷却待機時間が設けられる。その結果、高張力鋼等の所望の材質を得ることができる。

ＴＣＲ圧延材においては、マルチローリングが適用される。マルチローリングにおいては、圧延材の冷却待機時間中に、他の圧延材が圧延される。すなわち、２枚以上の圧延材を組み合わせた圧延プロセスが同時進行する。

マルチローリングの制御において、２本の圧延材を１組として圧延する際に、各圧延材の１次圧延後の板厚を目標の材質を満足できる範囲内で調整することにより、２本の圧延材の合計圧延時間を最短にするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

日本特開２００５−２４６４２７号公報

しかしながら、特許文献１記載のものは、圧延実績を考慮していない。このため、圧延材の生産性に関し、向上の余地がある。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、圧延材の生産性を向上することができる厚板マルチローリングの制御装置及び制御方法を提供することである。

この発明に係る厚板マルチローリングの制御装置は、複数のマルチローリングパターンが予め設定され、前記複数のマルチローリングパターンのうち、圧延中の圧延実績値を考慮して実現し得る最も生産効率のよいマルチローリングパターンを選択するマルチローリングパターン選択機能と、前記マルチローリングパターン選択機能により選択されたマルチローリングパターンにおける各圧延材の設定計算値を変更することによりさらに生産効率のよいマルチローリングパターンを選択し得る場合に、各圧延材の設定計算値を調整する設定計算値調整機能と、を備えたものである。

この発明に係る厚板マルチローリングの制御方法は、複数のマルチローリングパターンを設定する設定工程と、前記複数のマルチローリングパターンのうち、圧延中の圧延実績値を考慮して実現し得る最も生産効率のよいマルチローリングパターンを選択する選択工程と、前記選択工程で選択されたマルチローリングパターンにおける各圧延材の設定計算値を変更することによりさらに生産効率のよいマルチローリングパターンを選択し得る場合に、各圧延材の設定計算値を調整する調整工程と、を備えたものである。

この発明によれば、圧延材の生産性を向上することができる。

この発明の実施の形態１における厚板マルチローリングの制御装置が利用された厚板圧延ラインの構成図である。 この発明の実施の形態１における厚板マルチローリングの制御装置を利用してマルチローリングパターンを最適化する方法を説明するための図である。 この発明の実施の形態２における厚板マルチローリングの制御装置が利用された厚板圧延ラインの構成図である。 この発明の実施の形態３における厚板マルチローリングの制御装置が利用された厚板圧延ラインの構成図である。 この発明の実施の形態３における厚板マルチローリングの制御装置を利用して加熱炉から圧延材を抽出するタイミングを調整する方法を説明するための図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における厚板マルチローリングの制御装置が利用された厚板圧延ラインの構成図である。

図１において、加熱炉１の下流側には、第１搬送装置２が設けられる。第１搬送装置２の下流側には、圧延機３が設けられる。圧延機３の下流側には、第２搬送装置４が設けられる。第２搬送装置４の下流側には、冷却床５が設けられる。

第１搬送装置２には、第１搬送装置用駆動装置２ａが接続される。圧延機３には、圧延機用駆動装置３ａが接続される。第２搬送装置４には、第２搬送装置用駆動装置４ａが接続される。

第１搬送装置２には、第１搬送装置用センサ２ｂが設けられる。圧延機３には、圧延機用センサ３ｂが設けられる。第２搬送装置４には、第２搬送装置用センサ４ｂが設けられる。

搬送制御機能６は、第１搬送装置用駆動装置２ａ、圧延機用駆動装置３ａ、第２搬送装置用駆動装置４ａを制御する機能を備える。搬送制御機能６は、第１搬送装置用センサ２ｂ、圧延機用センサ３ｂ、第２搬送装置用センサ４ｂから得られた圧延実績値を出力する機能を備える。

パススケジュール設定計算機能７は、圧延時間や冷却待機時間、材長等、各圧延材の設定計算値を算出し、当該設定計算値を出力する機能を備える。パススケジュール設定計算機能７は、搬送制御機能６により出力された圧延実績値のフィードバックより設定計算値を逐次修正する機能を備える。

厚板マルチローリング操業最適化制御装置８は、マルチローリングパターン選択機能９、マルチローリング管理機能１０を備える。

マルチローリングパターン選択機能９は、複数のマルチローリングパターンとして、対象の圧延材の数が異なるマルチローリングパターンが設定される。マルチローリングパターン選択機能９は、パススケジュール設定計算機能７から得られた各圧延材の設定計算値と圧延実績値のフィードバックとに基づいて、実現し得るマルチローリングパターンのうち、最も生産効率のよいマルチローリングパターンを逐次選択し、当該マルチローリングパターンを出力する機能を備える。

マルチローリング管理機能１０は、設定計算値管理部１１、圧延プロセス管理部１２を備える。

設定計算値管理部１１は、パススケジュール設定計算機能７から得られた各圧延材の設定計算値を各圧延材に紐付けて管理する機能を備える。圧延プロセス管理部１２は、圧延プロセスの各段階においてマルチローリングパターン選択機能９から得られたマルチローリングパターンと設定計算値管理部１１から得られた設定計算値情報とに基づいて、各圧延材のプロセス（圧延、搬送、待機等）を管理し、搬送制御機能６への指示を出力する機能を備える。

次に、図２を用いて、マルチローリングパターンを最適化する方法を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１における厚板マルチローリングの制御装置を利用してマルチローリングパターンを最適化する方法を説明するための図である。

図２の横軸は圧延機３と圧延材の位置関係を表す。図２の縦軸は時間を表す。図２においては、Ａ材、Ｂ材、Ｃ材、Ｄ材のマルチローリングパターンの例が表される。

まず、パススケジュール設定計算機能７により、Ａ材、Ｂ材、Ｃ材の設定計算値が算出される。この場合、図２（ａ）に示すように、マルチローリングパターン選択機能９は、当該設定計算値に基づいてマルチローリングの初期設定パターンを得る。

当該マルチローリングパターンにおいて、図２（ｂ）に示すように、Ｃ材に関し、冷却待機状態となる直前の圧延時間が初期設定パターンよりも短縮したとする。この場合、圧延機３が不使用となる無駄時間１３が延長される。

このとき、マルチローリングパターン選択機能９は、無駄時間１３を考慮して、Ｄ材を加えるマルチローリングパターンが最適であるか否かを判定する。Ｄ材を加えるマルチローリングパターンが最適である場合、図２（ｃ）に示すように、マルチローリングパターン選択機能９は、Ｄ材を加えたマルチローリングパターンを選択する。

以上で説明した実施の形態１によれば、圧延実績値を考慮して実現し得る最も生産効率のよいマルチローリングパターンがリアルタイムで選択される。具体的には、圧延実績値を考慮して実現し得るマルチローリングパターンの中から圧延材の数が最も多いマルチローリングパターンが選択される。このため、圧延材の品質を落とすことなく、圧延材の生産性を向上することができる。

なお、図２（ｃ）のように最適化した後にＣ材の圧延が計算値と比べて長くかかる場合もある。この場合、マルチローリングパターン選択機能９は、Ｄ材を抽出しないと判定する。このため、Ｄ材を無駄にすることがない。その結果、圧延材の生産性を向上することができる。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２における厚板マルチローリングの制御装置が利用された厚板圧延ラインの構成図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

図３に示すように、実施の形態２の厚板マルチローリング操業最適化制御装置８は、実施の形態１の厚板マルチローリング操業最適化制御装置８に設定計算値調整機能１４を付加したものである。

設定計算値調整機能１４は、目標とする圧延材の材質を得ることができる範囲内で冷却待機終了温度や待機時の板厚等の設定計算値を変更することにより、マルチローリングパターンをさらに最適化できるか否かを判定する機能を備える。

設定計算値を変更することにより、マルチローリングパターンをさらに最適化できる場合、設定計算値調整機能１４は、設定計算値を調整する。当該設定計算値は、パススケジュール設定計算機能７へフィードバックされる。当該設定計算値に基づいて、パススケジュール設定計算機能７は、目標とする圧延材の材質が得られるように他の設定計算値を修正する。

以上で説明した実施の形態２によれば、設定計算値調整機能１４を追加することで、圧延材の生産性をより向上することができる。

実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３における厚板マルチローリングの制御装置が利用された厚板圧延ラインの構成図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

図４に示すように、実施の形態３の厚板マルチローリング操業最適化制御装置８は、実施の形態１の厚板マルチローリング操業最適化制御装置８にミルペーシング機能１５を付加したものである。

ミルペーシング機能１５は、マルチローリングパターン選択機能９により求められたマルチローリングパターンを実現する上で加熱炉１から圧延材を抽出する最適なタイミングを計算する機能を備える。

次に、図５を用いて、ミルペーシング機能１５の動作を具体的に説明する。
図５はこの発明の実施の形態３における厚板マルチローリングの制御装置を利用して加熱炉から圧延材を抽出するタイミングを調整する方法を説明するための図である。

図５の横軸は時間を表す。図５（ａ）は１本目から５本目までの圧延材が良好なタイミングで抽出された場合を示す。図５（ｂ）は３本目の圧延材が早いタイミングで抽出された場合を示す。

各圧延材には、１次圧延時間１６、冷却待機時間１７、２次圧延時間１８が設定される。各圧延材を抽出するタイミングが良好の場合、図５（ａ）に示すように、各圧延材の１次圧延時間１６、２次圧延時間１８は、他の圧延材の１次圧延時間１６、２次圧延時間１８と重ならない。このため、予定通りのマルチローリングを行うことができる。

これに対し、図５（ｂ）に示すように、３本目の圧延材の抽出タイミングが早いと、５本目の圧延材の１次圧延時間１６が３本目の圧延材の２次圧延時間１８と重なる。このため、予定していた順序で圧延するのに十分な時間が確保できない。この場合、最適なマルチローリングパターンで圧延ができない。その結果、抽出された圧延材を取り除く必要がある。

圧延材が設定とは異なるタイミングで抽出された場合、ミルペーシング機能１５は、最適なマルチローリングパターンで圧延するように、後続の圧延材を抽出する最適なタイミングを計算する。この場合、既に抽出済みの圧延材及び後続の１次圧延時間１６、冷却待機時間１７、２次圧延時間１８の関係が考慮される。具体的には、各圧延材の１次圧延時間１６、２次圧延時間１８が他の圧延材の１次圧延時間１６、２次圧延時間１８と重ならないように、後続の圧延材を抽出するタイミングが計算される。

図５（ｂ）の場合は、３本目の圧延材の２次圧延時間１８の直後に５本目の圧延材の１次圧延時間１６が設定されるように、５本目の圧延材を抽出するタイミングが修正される。その結果、圧延材を取り除くことなく、マルチローリングが継続される。

以上で説明した実施の形態３によれば、ミルペーシング機能１５を追加することで、マルチローリングパターンで設定されたタイミングとは異なるタイミングで加熱炉１から圧延材が抽出された場合でも、歩留まりをより向上することができる。

以上のように、この発明に係る厚板マルチローリングの制御装置及び制御方法は、圧延材の生産性を向上する厚板マルチローリングに利用できる。

１ 加熱炉、 ２ 第１搬送装置、 ２ａ 第１搬送装置用駆動装置、
２ｂ 第１搬送装置用センサ、 ３ 圧延機、 ３ａ 圧延機用駆動装置、
３ｂ 圧延機用センサ、 ４ 第２搬送装置、 ４ａ 第２搬送装置用駆動装置、
４ｂ 第２搬送装置用センサ、 ５ 冷却床、 ６ 搬送制御機能、
７ パススケジュール設定計算機能、
８ 厚板マルチローリング操業最適化制御装置、
９ マルチローリングパターン選択機能、 １０ マルチローリング管理機能、
１１ 設定計算値管理部、 １２ 圧延プロセス管理部、 １３ 無駄時間、
１４ 設定計算値調整機能、 １５ ミルペーシング機能、 １６ １次圧延時間、
１７ 冷却待機時間、 １８ ２次圧延時間

Claims (6)

1. 複数のマルチローリングパターンが予め設定され、前記複数のマルチローリングパターンのうち、圧延中の圧延実績値を考慮して実現し得る最も生産効率のよいマルチローリングパターンを選択するマルチローリングパターン選択機能と、
   前記マルチローリングパターン選択機能により選択されたマルチローリングパターンにおける各圧延材の設定計算値を変更することによりさらに生産効率のよいマルチローリングパターンを選択し得る場合に、各圧延材の設定計算値を調整する設定計算値調整機能と、
   を備えたことを特徴とする厚板マルチローリングの制御装置。
2. 前記マルチローリングパターン選択機能は、前記複数のマルチローリングパターンとして、対象の圧延材の数が異なるマルチローリングパターンが設定され、圧延中の圧延実績値を考慮して実現し得るマルチローリングパターンの中から圧延材の数が最も多いマルチローリングパターンを選択することを特徴とする請求項１記載の厚板マルチローリングの制御装置。
3. 前記マルチローリングパターン選択機能により選択されたマルチローリングパターンで設定されたタイミングとは異なるタイミングで加熱炉から圧延材が抽出された場合に、既に抽出済みの圧延材の圧延時間と後続の圧延材の圧延時間とが重ならないように、前記加熱炉から後続の圧延材を抽出するタイミングを計算するミルペーシング機能、
   を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の厚板マルチローリングの制御装置。
4. 複数のマルチローリングパターンを設定する設定工程と、
   前記複数のマルチローリングパターンのうち、圧延中の圧延実績値を考慮して実現し得る最も生産効率のよいマルチローリングパターンを選択する選択工程と、
   前記選択工程で選択されたマルチローリングパターンにおける各圧延材の設定計算値を変更することによりさらに生産効率のよいマルチローリングパターンを選択し得る場合に、各圧延材の設定計算値を調整する調整工程と、
   を備えたことを特徴とする厚板マルチローリングの制御方法。
5. 前記設定工程は、前記複数のマルチローリングパターンとして、対象の圧延材の数が異なるマルチローリングパターンを設定する工程からなり、
   前記選択工程は、圧延中の圧延実績値を考慮して実現し得るマルチローリングパターンの中から圧延材の数が最も多いマルチローリングパターンを選択する工程からなることを特徴とする請求項４記載の厚板マルチローリングの制御方法。
6. 前記選択工程で選択されたマルチローリングパターンで設定されたタイミングとは異なるタイミングで加熱炉から圧延材が抽出された場合に、既に抽出済みの圧延材の圧延時間と後続の圧延材の圧延時間とが重ならないように、前記加熱炉から後続の圧延材を抽出するタイミングを計算する計算工程、
   を備えたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の厚板マルチローリングの制御方法。

Images