JP6825721B1 - ミルペーシング制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
前記システムは、データベースと、設定計算器と、ミルペーシング計算器とを備える。
前記データベースは、鋼材の圧延仕様に対応する圧延設備の圧延条件を設定するためのものである。
前記設定計算器は、前記熱間圧延ラインでの鋼材の生産のために、前記圧延仕様を用いた前記データベースの参照による前記圧延条件の決定と、前記圧延条件に基づいた前記圧延設備の制御目標値の計算と、を行う。
前記ミルペーシング計算器は、前記ミルペーシング制御において、前記熱間圧延ラインにおいて連続的に圧延される少なくとも2本の鋼材が加熱炉からそれぞれ抽出される時刻を計算する。
前記ミルペーシング計算器は、
前記熱間圧延ラインにおいてこの順番で圧延される第1、第2および第3鋼材の圧延仕様を用いた前記データベースの参照により、前記第1、第2および第3鋼材が順番に圧延されるときの前記圧延条件を、第1、第2および第3条件としてそれぞれ決定し、
前記第1、第2および第3条件に基づいて、前記第1、第2および第3鋼材が順番に圧延されるときの前記設定値を、第1、第2および第3設定値としてそれぞれ計算し、
前記第1および第2設定値を用いて、前記第1鋼材が前記加熱炉から抽出される第1時刻から、前記第2鋼材が前記加熱炉から抽出される第2時刻までの第1間隔を計算し、
前記第2および第3設定値を用いて、前記第2時刻から、前記第3鋼材が前記加熱炉から抽出される第3時刻までの第2間隔を計算し、
前記第1間隔と前記第2間隔との合計を小さくする前記第2条件を、前記設定計算器において行われる前記第2設定値の再計算に用いられる最適条件として決定して前記設定計算器に送り、
前記最適条件での前記第1間隔と、前記第1時刻と、を用いて前記第2時刻を決定する。
前記ミルペーシング計算器は、更に、
前記第2鋼材が前記熱間圧延ラインにおいて圧延される最後の鋼材に該当する場合、前記最適条件に代わる代用条件を例外的に計算し、
前記代用条件に基づいて、前記第1および第2時刻を計算する。
前記代用条件は、前記第2鋼材の圧延時間と、前記第1間隔との合計を小さくする前記第2条件である。
前記圧延条件は、前記第1、第2および第3鋼材の圧延仕様に含まれる要素に対応するように細分化されている。
前記システムは、データベースと、設定計算器と、ミルペーシング計算器とを備える。
前記データベースは、鋼材の圧延仕様に対応する圧延設備の圧延条件を設定するためのものである。
前記設定計算器は、前記熱間圧延ラインでの鋼材の生産のために、前記圧延仕様を用いた前記データベースの参照による前記圧延条件の決定と、前記圧延条件に基づいた前記圧延設備の制御目標値の計算と、を行う。
前記ミルペーシング計算器は、前記ミルペーシング制御において、前記熱間圧延ラインにおいて連続的に圧延される少なくとも2本の鋼材が加熱炉からそれぞれ抽出される時刻を計算する。
前記ミルペーシング計算器は、
前記熱間圧延ラインにおいて所定期間内に順番に圧延される全ての鋼材の圧延仕様を用いた前記データベースの参照により、前記全ての鋼材が順番に圧延されるときの前記圧延条件をそれぞれ決定し、
前記それぞれの圧延条件に基づいて、前記全ての鋼材が順番に圧延されるときの前記設定値をそれぞれ計算し、
前記それぞれの設定値を用いて、前記所定期間内に連続的に圧延される2本の鋼材が前記加熱炉からそれぞれ抽出される時刻の間隔をそれぞれ計算し、
前記それぞれの間隔と、前記所定期間内において最後に圧延される鋼材の圧延時間と、の総合計を小さくする前記それぞれの圧延条件を、前記設定計算器が行う前記設定値の再計算に用いられる最適条件として決定して前記設定計算器に送り、
前記最適条件での前記それぞれの間隔と、前記所定期間内において最初に圧延される鋼材が前記加熱炉から抽出される時刻と、を用いて、前記全ての鋼材が前記加熱炉からそれぞれ抽出される時刻を決定する。
前記圧延条件は、前記全ての鋼材の圧延仕様に含まれる要素に対応するように細分化されている。
まず、図1乃至7を参照しながら、本発明の実施の形態1について説明する。
図1は、実施の形態1に係るミルペーシング制御システム(以下、単に「システム」とも称す。)が適用される熱間圧延ラインの構成例を示す図である。図1に示すように、熱間圧延ライン1は、加熱炉11と、粗工程用の設備(以下、「粗設備」とも称す。)12と、仕上工程用の設備(以下、「仕上設備」とも称す。)16と、冷却工程用の設備(以下、「冷却設備」とも称す。)18と、巻取工程用の設備(以下、「巻取設備」とも称す。)19と、を備えている。
図2は、実施の形態1に係るシステムの構成を説明するブロック図である。図2に示すように、システム2は、上位計算器21と、設定計算器22と、設定データベース23と、ミルペーシング計算器24と、設備用コントローラ25と、を備えている。
図5は、実施の形態1において、ミルペーシング計算器24が行うミルペーシング制御処理の流れを説明するフローチャートである。図5に示すルーチンは、鋼材SS(i)に着目したときのルーチンであり、少なくとも鋼材SS(i)の抽出前に行われる。つまり、図5に示すルーチンは、鋼材SS(i)の抽出直前に行われてもよいし、鋼材SS(i−1)の抽出前に行われてもよい。
“仕上工程”時間T_RE(i)=通過時間T_TA(i−1)−通過時間T_FR(i)+圧延マージン ・・・(1)
式(1)における通過時間T_TA(i−1)は、鋼材SS(i−1)の尾端が仕上圧延機17gの出側における設定ポイントを通過する時間である。通過時間T_FR(i)は、鋼材SS(i)の先端が仕上圧延機17aの入側における設定ポイントを通過する時間である。
抽出間隔I_EX(i)=max{“炉11出側”時間T_RE(i)、“SSP13”時間T_RE(i)、“粗15a進入”時間T_RE(i)、“粗15a冷却”時間T_RE(i)、“粗15b進入”時間T_RE(i)、“粗15b冷却”時間T_RE(i)、“仕上工程”時間T_RE(i)、“巻取19”時間T_RE(i)} ・・・(2)
総抽出間隔I_TEX=抽出間隔I_EX(i)+抽出間隔I_EX(i+1) ・・・(3)
総抽出間隔I_TEX=抽出間隔I_EX(i)+圧延時間T_TM(i) ・・・(4)
式(4)において、圧延時間T_TM(i)は、鋼材SS(i)の先端が抽出されてから同鋼材SS(i)の尾端が巻き取られるまでの所要時間である。
|総抽出間隔I_TEX(j)−総抽出間隔I_TEX(j−1)|<ε ・・・(5)
式(5)において、総抽出間隔I_TEX(j)は、ステップS109のj回目の処理において算出された総抽出間隔I_TEXである。総抽出間隔I_TEX(j−1)は、ステップS109のj−1回目の処理において算出された総抽出間隔I_TEXである。εは収束判定条件であり、調整項とする。
以上説明した実施の形態1に係るシステムによれば、ミルペーシング制御が行われる。このミルペーシング制御では、連続的に圧延される3本の鋼材SSに着目した最適化処理が行われる。この最適化処理では、総抽出間隔I_TEXを短くすることのできる2本目の鋼材SSの最適条件OC_SSが導き出される。なお、総抽出間隔I_TEXは、1本目と2本目の抽出間隔I_EXと、2本目と3本目の抽出間隔I_EXとの合計である。
上記実施の形態1においては、鋼材SS(i−1)が第1の発明の「第1鋼材」に相当し、鋼材SS(i)が同発明の「第2鋼材」に相当し、鋼材SS(i+1)が同発明の「第3鋼材」に相当する。圧延条件C_SS(i−1)が同発明の「第1条件」に相当し、圧延条件C_SS(i)が同発明の「第2条件」に相当し、圧延条件C_SS(i+1)が同発明の「第3条件」に相当する。抽出時刻t_EX(i−1)が同発明の「第1時刻」に相当し、抽出時刻t_EX(i)が同発明の「第2時刻」に相当し、抽出時刻t_EX(i+1)が同発明の「第3時刻」に相当する。抽出間隔I_EX(i)が同発明の「第1間隔」に相当し、抽出間隔I_EX(i+1)が同発明の「第2間隔」に相当する。
次に、図8を参照しながら、本発明の実施の形態2について説明する。なお、上記実施の形態1の説明と重複する説明については適宜省略される。
上記実施の形態1に係るシステムでは、連続的に圧延される3本の鋼材SSに着目した最適化処理を行った。実施の形態2に係るシステムでは、所定期間内に連続的に圧延される全ての鋼材SSに着目した最適化処理が行われる。この所定期間としては、ワークロールの交換周期(2〜4時間程度)が例示される。
図8は、実施の形態2において、ミルペーシング計算器が行うミルペーシング制御処理の流れを説明するフローチャートである。図8に示すルーチンは、所定期間内に連続的に圧延されるN本の鋼材SSに着目したときのルーチンであり、最初に圧延される鋼材SSの抽出前に行われる。
式(6)において、圧延時間T_TM(N)は、N番目(つまり、最後)に圧延される鋼材SS(N)の先端が抽出されてから同鋼材SS(N)の尾端が巻き取られるまでの所要時間である。
|総抽出間隔I_TEX(j)−総抽出間隔I_TEX(j−1)|<ε ・・・(7)
式(7)において、総抽出間隔I_TEX(j)は、ステップS208のj回目の処理において算出された総抽出間隔I_TEXある。総抽出間隔I_TEX(j−1)は、ステップS208のj−1回目の処理において算出された総抽出間隔I_TEXである。
以上説明した実施の形態2に係るシステムによれば、ミルペーシング制御が行われる。このミルペーシング制御では、所定期間内に連続的に圧延される全ての鋼材SSに着目した最適化処理が行われる。この最適化処理では、総抽出間隔I_TEXを短くすることのできる最適条件OC_SSが導き出される。なお、総抽出間隔I_TEXは、所定期間内に連続的に圧延される2本の鋼材SSの抽出間隔I_EXの積算値と、圧延時間T_TM(N)との総合計である。
11 加熱炉
12 粗設備
16 仕上設備
18 冷却設備
19 巻取設備
2 ミルペーシング制御システム
21 上位計算器
22 設定計算器
23 設定データベース
24 ミルペーシング計算器
25 設備用コントローラ
C_SS 圧延条件
I_EX 抽出間隔
I_TEX 総抽出間隔
OC_SS 最適条件
SP_SS 圧延仕様
SS 鋼材
ST 設定値
t_EX 抽出時刻
T_FR、T_TA 通過時間
T_RE 制約時間
T_TM 圧延時間
Claims (5)
- 熱間圧延ラインのミルペーシング制御を行うミルペーシング制御システムであって、
鋼材の圧延仕様に対応する圧延設備の圧延条件を設定するためのデータベースと、
前記熱間圧延ラインでの鋼材の生産のために、前記圧延仕様を用いた前記データベースの参照による前記圧延条件の決定と、前記圧延条件に基づいた前記圧延設備の設定値の計算と、を行う設定計算器と、
前記ミルペーシング制御において、前記熱間圧延ラインにおいて連続的に圧延される少なくとも2本の鋼材が加熱炉からそれぞれ抽出される時刻を計算するミルペーシング計算器と、
を備え、
前記ミルペーシング計算器は、
前記熱間圧延ラインにおいてこの順番で圧延される第1、第2および第3鋼材の圧延仕様を用いた前記データベースの参照により、前記第1、第2および第3鋼材が順番に圧延されるときの前記圧延条件を、第1、第2および第3条件としてそれぞれ決定し、
前記第1、第2および第3条件に基づいて、前記第1、第2および第3鋼材が順番に圧延されるときの前記設定値を、第1、第2および第3設定値としてそれぞれ計算し、
前記第1および第2設定値を用いて、前記第1鋼材が前記加熱炉から抽出される第1時刻から、前記第2鋼材が前記加熱炉から抽出される第2時刻までの第1間隔を計算し、
前記第2および第3設定値を用いて、前記第2時刻から、前記第3鋼材が前記加熱炉から抽出される第3時刻までの第2間隔を計算し、
前記第1間隔と前記第2間隔との合計を小さくする前記第2条件を、前記設定計算器において行われる前記第2設定値の再計算に用いられる最適条件として決定して前記設定計算器に送り、
前記最適条件での前記第1間隔と、前記第1時刻と、を用いて前記第2時刻を決定する
ことを特徴とするミルペーシング制御システム。 - 前記ミルペーシング計算器は、更に、
前記第2鋼材が前記熱間圧延ラインにおいて圧延される最後の鋼材に該当する場合、前記最適条件に代わる代用条件を例外的に計算し、
前記代用条件に基づいて、前記第1および第2時刻を計算し、
前記代用条件が、前記第2鋼材の圧延時間と、前記第1間隔との合計を小さくする前記第2条件である
ことを特徴とする請求項1に記載のミルペーシング制御システム。 - 前記圧延条件が、前記第1、第2および第3鋼材の圧延仕様に含まれる要素に対応するように細分化されている
ことを特徴とする請求項1または2に記載のミルペーシング制御システム。 - 熱間圧延ラインのミルペーシング制御を行うミルペーシング制御システムであって、
鋼材の圧延仕様に対応する圧延設備の圧延条件を設定するためのデータベースと、
前記熱間圧延ラインでの鋼材の生産のために、前記圧延仕様を用いた前記データベースの参照による前記圧延条件の決定と、前記圧延条件に基づいた前記圧延設備の設定値の計算と、を行う設定計算器と、
前記ミルペーシング制御において、前記熱間圧延ラインにおいて連続的に圧延される少なくとも2本の鋼材が加熱炉からそれぞれ抽出される時刻を計算するミルペーシング計算器と、
を備え、
前記ミルペーシング計算器は、
前記熱間圧延ラインにおいて所定期間内に順番に圧延される全ての鋼材の圧延仕様を用いた前記データベースの参照により、前記全ての鋼材が順番に圧延されるときの前記圧延条件をそれぞれ決定し、
前記それぞれの圧延条件に基づいて、前記全ての鋼材が順番に圧延されるときの前記設定値をそれぞれ計算し、
前記それぞれの設定値を用いて、前記所定期間内に連続的に圧延される2本の鋼材が前記加熱炉からそれぞれ抽出される時刻の間隔をそれぞれ計算し、
前記それぞれの間隔と、前記所定期間内において最後に圧延される鋼材の圧延時間と、の総合計を小さくする前記それぞれの圧延条件を、前記設定計算器が行う前記設定値の再計算に用いられる最適条件として決定して前記設定計算器に送り、
前記最適条件での前記それぞれの間隔と、前記所定期間内において最初に圧延される鋼材が前記加熱炉から抽出される時刻と、を用いて、前記全ての鋼材が前記加熱炉からそれぞれ抽出される時刻を決定する
ことを特徴とするミルペーシング制御システム。 - 前記圧延条件が、前記全ての鋼材の圧延仕様に含まれる要素に対応するように細分化されている
ことを特徴とする請求項4に記載のミルペーシング制御システム。
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