JP7302104B2 - Method, control system and production line for controlling flatness of strip of rolled material - Google Patents

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Description

本開示は、概して、圧延材料のストリップの平坦度制御に関する。特に、製造ラインにおいて圧延材料のストリップの平坦度を制御する方法、製造ラインにおいて圧延材料のストリップの平坦度を制御するための制御システム、及び制御システムを備える製造ラインが提供される。 The present disclosure relates generally to flatness control of strips of rolled material. In particular, a method for controlling the flatness of a strip of rolled material in a production line, a control system for controlling the flatness of a strip of rolled material in a production line, and a production line comprising the control system are provided.

圧延材料用の製造ラインには、典型的に、いくつかの異なるプロセスステップ、例えば、溶解炉、熱間圧延機、冷間圧延機、炉、アニーラ、ストレッチレベラ(stretch leveler)、スリッタ、コイラ、及びアンコイラがある。このような製造ラインの重要なパラメータが、最終プロセスステップの歩留り及び必要とされる資源(プロセス全体の効率)である。圧延材料の平坦度もまた、最終プロセスステップにおいてプロセス歩留りに直接影響を及ぼす重要なパラメータである。今日、圧延機産業では、異なるプロセスステップを分離して動作させることが一般的である。 A production line for rolled material typically includes several different process steps, e.g. melting furnace, hot rolling mill, cold rolling mill, furnace, annealer, stretch leveler, slitter, coiler, and uncoiler. Important parameters of such manufacturing lines are the yield of the final process steps and the resources required (overall process efficiency). The flatness of the rolled material is also an important parameter that directly affects the process yield in the final process steps. It is common today in the rolling mill industry to operate different process steps in isolation.

EP 1110635 B1には、圧延材料のストリップの平坦度を制御するための方法、及びその方法を用いるシステムが開示されている。圧延中のストリップの平坦度の測定値は、第1の平坦度目標及び第2の平坦度目標の両方と比較される。1つ以上の後続のプロセスの各々についての平坦度目標及び測定された平坦度誤差が、圧延機スタンドのための制御信号を、同じ仕様の圧延材料の後続の製造の平坦度を制御及び調節する(regulate)ように適合させるために使用される。 EP 1110635 B1 discloses a method for controlling the flatness of a strip of rolled material and a system using the method. The measured flatness of the strip being rolled is compared to both the first flatness target and the second flatness target. Flatness targets and measured flatness errors for each of one or more subsequent processes provide control signals for the mill stands to control and adjust flatness for subsequent production of rolled material of the same specification. (regulate) is used to match.

JP S6020088 B2には、ホットストリップミルと、タンデムコールドミルと、平坦度計と、備える板圧延処理設備が開示されている。平坦度計は、タンデムコールドミルの出口側に設けられている。この設備は、板波の長さを板波の振幅で除算することによって平坦度を算出するための平坦度演算器を更に備える。この設備は、作業ロールクラウン(work roll crown)を算出するための平坦度制御装置を更に備える。この設備は、作業ロールクラウンに基づいて、通板性及びコイル巻取り形状の観点から最適値を算出するためのクラウン修正装置を更に備える。このアセンブリは、加算器から出力されるクラウン希望値との差に基づいて、ロール曲げ力修正値を算出するためのクラウン制御装置を更に備える。 JP S6020088 B2 discloses a plate rolling processing facility comprising a hot strip mill, a tandem cold mill and a flatness meter. A flatness meter is provided on the exit side of the tandem cold mill. The installation further comprises a flatness calculator for calculating flatness by dividing the length of the Lamb wave by the amplitude of the Lamb wave. The installation further comprises a flatness controller for calculating a work roll crown. This facility further comprises a crown correction device for calculating optimum values in terms of strip threadability and coil winding shape based on the work roll crown. The assembly further includes a crown controller for calculating a roll bending force correction value based on the difference from the desired crown value output from the adder.

圧延材料のストリップの平坦度制御では、平坦度誤差をいかに良好に除去し得るかを決定する重要な要因が、冷間圧延機の機械式アクチュエータ及び入側(incoming)材料の厚さプロファイルである。ストリップの厚さプロファイルは、熱間圧延機で作り出され、平坦度不良(flatness defects)を引き起こすことなしには、冷間圧延機では実質的に変更され得ない。機械式アクチュエータが、それぞれの冷間圧延機のロール間隙を入側材料の厚さプロファイルに従って形成することを可能にしない場合、ストリップにおいて平坦度誤差が存在することになる可能性が高い。従って、特定の厚さプロファイルを有するストリップが、特定のロール間隙を有する冷間圧延機に通されるとき、厚さプロファイルとロール間隙との間の差が、ストリップの平坦度誤差を引き起こす。追加として、異なるタイプのロール間隙を有する複数の冷間圧延機がある場合、これもまた、平坦度誤差を引き起こす可能性がある。 In strip flatness control of rolled material, the key factors that determine how well flatness errors can be eliminated are the mechanical actuators of the cold rolling mill and the thickness profile of the incoming material. . The thickness profile of the strip is produced on the hot rolling mill and cannot be substantially altered on the cold rolling mill without causing flatness defects. If the mechanical actuators do not allow the roll nip of each cold mill to conform to the thickness profile of the entry material, flatness errors will likely exist in the strip. Therefore, when a strip with a particular thickness profile is run through a cold rolling mill with a particular roll gap, the difference between the thickness profile and the roll gap causes flatness errors in the strip. Additionally, if there are multiple cold rolling mills with different types of roll gaps, this can also cause flatness errors.

更に、冷間圧延機のロール間隙がEP 1110635 B1に記載の方法に従って制御される場合、必要とされる平坦度目標が、冷間圧延機の許容可能な動作条件外にあるというリスクがある。換言すれば、非常に大きな補正が、下流で所望の平坦度を達成するために、冷間圧延機の平坦度目標によって必要とされ得る。従って、場合によっては、必要とされる平坦度補償が冷間圧延機によって達成され得ないか、又はストリップ破断を引き起こすリスクの可能性があるかのいずれかである。 Furthermore, if the roll gap of the cold mill is controlled according to the method described in EP 1110635 B1, there is a risk that the required flatness target is outside the permissible operating conditions of the cold mill. In other words, very large corrections may be required by the cold mill flatness target to achieve the desired flatness downstream. Therefore, in some cases either the required flatness compensation cannot be achieved by the cold rolling mill or there is a possible risk of causing strip breakage.

本開示の1つの目的は、低減された平坦度誤差を可能にする、圧延材料のストリップの平坦度を制御する方法を提供することである。 One object of the present disclosure is to provide a method of controlling the flatness of a strip of rolled material that allows for reduced flatness errors.

本開示の更なる目的は、冷間圧延機の下流でのストリップの低減された平坦度誤差を可能にする、圧延材料のストリップの平坦度を制御する方法を提供することである。 It is a further object of the present disclosure to provide a method of controlling the flatness of a strip of rolled material that allows for reduced flatness errors in the strip downstream of the cold rolling mill.

本開示のなお更なる目的は、冷間圧延機についての後続のプロセスの下流でのストリップの低減された平坦度誤差を可能にする、圧延材料のストリップの平坦度を制御する方法を提供することである。 It is a still further object of the present disclosure to provide a method of controlling the flatness of a strip of rolled material that allows for reduced flatness errors in the strip downstream of subsequent processes on the cold rolling mill. is.

本開示のなお更なる目的は、ストリップ破断のリスクを低減する、圧延材料のストリップの平坦度を制御する方法を提供することである。 A still further object of the present disclosure is to provide a method of controlling the flatness of a strip of rolled material that reduces the risk of strip breakage.

本開示のなお更なる目的は、歩留りの向上を提供する、圧延材料のストリップの平坦度を制御する方法を提供することである。 A still further object of the present disclosure is to provide a method of controlling the flatness of a strip of rolled material that provides improved yield.

本開示のなお更なる目的は、前述の目的のいくつか又は全てを組み合わせて解決する、圧延材料のストリップの平坦度を制御する方法を提供することである。 A still further object of the present disclosure is to provide a method of controlling the flatness of a strip of rolled material that combines and solves some or all of the above objects.

本開示のなお更なる目的は、前述の目的のうちの1つ、いくつか、又は全てを解決する、製造ラインにおいて圧延材料のストリップの平坦度を制御するための制御システムを提供することである。 A still further object of the present disclosure is to provide a control system for controlling the flatness of a strip of rolled material in a production line that solves one, some or all of the aforementioned objects. .

本開示のなお更なる目的は、前述の目的のうちの1つ、いくつか、又は全てを解決する、制御システムを備える製造ラインを提供することである。 A still further object of the present disclosure is to provide a manufacturing line with a control system that solves one, some or all of the above objects.

一態様によれば、熱間圧延機と、熱間圧延機の下流にある少なくとも1つの冷間圧延機と、を備える製造ラインにおいて、圧延材料のストリップの平坦度を制御する方法が提供され、方法は、少なくとも1つの冷間圧延機のうちの1つ以上において、及び/又は少なくとも1つの冷間圧延機のうちの1つ以上にストリップを通した後に、ストリップに関連付けられた平坦度データを決定することと、平坦度データに基づいて、熱間圧延機のためのストリップの厚さプロファイル目標を決定することと、ストリップを熱間圧延機に通し、厚さプロファイル目標に基づいて、ストリップの厚さを調整することと、を備える。 According to one aspect, there is provided a method of controlling the flatness of a strip of rolled material in a production line comprising a hot rolling mill and at least one cold rolling mill downstream of the hot rolling mill, comprising: The method includes generating flatness data associated with the strip in one or more of the at least one cold rolling mills and/or after passing the strip through one or more of the at least one cold rolling mills. determining a strip thickness profile target for the hot rolling mill based on the flatness data; passing the strip through the hot rolling mill and measuring the thickness of the strip based on the thickness profile target; and adjusting the thickness.

製造ラインは、1つ以上の熱間圧延機を備えた熱間圧延側と、1つ以上の冷間圧延機を備えた冷間圧延側と、を備える。熱間圧延は、材料の再結晶温度よりも高い温度で行われる金属加工プロセスである。冷間圧延は、その再結晶温度以下の金属で行われ、これは、歪み硬化を介して強度を増大させる。圧延材料は、例えば、アルミニウム、鋼又は銅であり得る。 The production line comprises a hot rolling side with one or more hot rolling mills and a cold rolling side with one or more cold rolling mills. Hot rolling is a metal working process that takes place above the recrystallization temperature of the material. Cold rolling is done with the metal below its recrystallization temperature, which increases strength through strain hardening. The rolled material can be, for example, aluminium, steel or copper.

下流の冷間圧延側又は冷間圧延側の下流のプロセスにとって必ずしも最適ではない、熱間圧延側における厚さプロファイル目標を使用する代わりに、方法は、熱間圧延機の下流で通常の又は達成可能な平坦度影響効果(flatness influencing effect)に基づく厚さプロファイル目標を利用する。このようにして、下流の平坦度影響効果は、ストリップの入側厚さプロファイルに一致し得、それによって、平坦度誤差を低減又は排除する。熱間圧延機で使用される厚さプロファイル目標は、熱間圧延側の下流で、1つ以上の平坦度補正の必要性を生じさせる。これらの平坦度補正の必要性が1つ以上の冷間圧延機によって満たされ得、及び/又は後続のプロセスによって満たされ得るように厚さプロファイル目標を選択することによって、ストリップにおける平坦度誤差が低減され得る。 Instead of using a thickness profile target on the hot roll side that is not necessarily optimal for the downstream cold roll side or the process downstream of the cold roll side, the method is to achieve normal or achieved Utilize thickness profile goals based on possible flatness influencing effects. In this way, downstream flatness affecting effects can be matched to the entry thickness profile of the strip, thereby reducing or eliminating flatness errors. Thickness profile targets used in hot rolling mills create the need for one or more flatness corrections downstream of the hot rolling side. By selecting thickness profile targets such that these flatness correction needs can be met by one or more cold rolling mills and/or by subsequent processes, flatness errors in the strip can be can be reduced.

換言すれば、平坦度データに基づいて、熱間圧延機のためのストリップの厚さプロファイル目標を決定することによって、熱間圧延機は、1つ以上の冷間圧延機等の下流プロセスが平坦度をより良好に補償し得る、ストリップの厚さプロファイルを生成することになる。従って、方法は、製造ラインの冷間圧延側又は冷間圧延側の下流から熱間圧延側へ平坦度影響効果のフィードバックを提供する。熱間圧延機では、後に平坦度の問題に変換される、厚さプロファイルの問題を調整するより良好な可能性(better possibilities)がある。従って、方法は、熱間圧延機からの良好な厚さプロファイルであると考えられるものに関しての先行技術における基準(the norm)に挑む。今日、この基準は、ストリップの中央部が0.5%高い、例えば、0.5%のクラウンを有する、その形状が2次多項式に類似している、熱間圧延機からの厚さプロファイルを有することである。 In other words, by determining a strip thickness profile target for the hot rolling mill based on the flatness data, the hot rolling mill can ensure that downstream processes, such as one or more cold rolling mills, are flattened. This will produce a thickness profile of the strip that can better compensate for the thickness. Thus, the method provides feedback of flatness affecting effects from the cold rolling side of the production line or downstream of the cold rolling side to the hot rolling side. Hot rolling mills have better possibilities for adjusting the thickness profile problem, which later translates into a flatness problem. Thus, the method challenges the norm in the prior art for what is considered a good thickness profile from a hot rolling mill. Today, this standard defines a thickness profile from a hot rolling mill whose shape resembles a second order polynomial, with a 0.5% crown, e.g., 0.5% higher in the center of the strip. To have.

各冷間圧延機は、冷間圧延機の、1つ以上のロールを制御するように配置された少なくとも1つの機械式アクチュエータを備え得る。この場合、平坦度データは、少なくとも1つの機械式アクチュエータのうちの1つに関連付けられた平坦度モデルを備え得、ここで、平坦度モデルは、機械式アクチュエータによるストリップに対する効果を定義する。機械式アクチュエータによってロールを調整することによって、冷間圧延機のロール間隙が変更され得る。従って、平坦度モデルは、ストリップの平坦度を変化させる機械式アクチュエータの能力(capacity)を定義する。 Each cold mill may comprise at least one mechanical actuator arranged to control one or more rolls of the cold mill. In this case, the flatness data may comprise a flatness model associated with one of the at least one mechanical actuator, where the flatness model defines the effect on the strip by the mechanical actuator. By adjusting the rolls with mechanical actuators, the roll gap of the cold rolling mill can be changed. The flatness model therefore defines the capacity of the mechanical actuator to change the flatness of the strip.

この変形形態では、方法は、1つ以上の機械式アクチュエータによって実際に達成され得る1つ以上の平坦度モデルを利用する。これらの1つ以上の平坦度モデルに基づいて、厚さプロファイル目標を決定することによって、ロール間隙は、平坦度誤差を低減又は排除するために、ストリップの入側厚さプロファイルに一致し得る。例えば、下流での平坦度補正の必要性が1つ以上の冷間圧延機の機械式アクチュエータによって満たされ得るように、厚さプロファイル目標を選択することによって、冷間圧延機の熱アクチュエータは、「解放される(emancipated)」ようになり、代わりに、ストリップにおける局所不良を補正するために使用され得る。 In this variation, the method utilizes one or more flatness models that can actually be achieved by one or more mechanical actuators. By determining thickness profile targets based on one or more of these flatness models, the roll gap can be matched to the entry side thickness profile of the strip to reduce or eliminate flatness errors. For example, by selecting a thickness profile target such that the need for flatness correction downstream can be met by one or more cold mill mechanical actuators, the cold mill thermal actuators can: It becomes "emancipated" and can instead be used to correct local defects in the strip.

従って、方法は、1つ以上の機械式アクチュエータのために、機械式アクチュエータによって達成され得る平坦度モデルを決定することを備え得る。1つ以上の平坦度モデルに基づいて、熱間圧延機のためのストリップの厚さプロファイル目標を決定することによって、熱間圧延機は、機械式アクチュエータが補償し得る厚さプロファイルを提供する。このようにして、ストリップの増大された平坦度が、冷間圧延機の下流で達成される。 Accordingly, the method may comprise determining, for one or more mechanical actuators, a flatness model that can be achieved by the mechanical actuators. By determining strip thickness profile targets for the hot rolling mill based on one or more flatness models, the hot rolling mill provides a thickness profile that the mechanical actuators can compensate for. In this way an increased flatness of the strip is achieved downstream of the cold rolling mill.

本明細書で使用される場合、形状及び平坦度という用語は、交換可能に用いられ得る。1つ以上の平坦度モデルが、各機械式アクチュエータに関連付けられ得る。各平坦度モデルは、関連付けられた機械式アクチュエータの位置及び/又はストリップの幅等の、様々なパラメータに依存し得る。 As used herein, the terms shape and flatness may be used interchangeably. One or more flatness models may be associated with each mechanical actuator. Each flatness model may depend on various parameters, such as the position of the associated mechanical actuator and/or the width of the strip.

平坦度データに基づく厚さプロファイル目標の決定は、機械学習を備え得る。機械学習は、サンプルデータとして、例えば、少なくとも1つの冷間圧延機のうちの1つ以上の下流でのストリップの測定された平坦度、1つ以上の機械式アクチュエータの各々についての平坦度モデル、及び/又は熱間圧延機の厚さプロファイル目標に基づく数学的モデルを用い得る。 Determination of thickness profile targets based on flatness data may comprise machine learning. Machine learning uses sample data such as, for example, the measured flatness of the strip downstream of one or more of the at least one cold rolling mill, flatness models for each of the one or more mechanical actuators, and/or a mathematical model based on hot mill thickness profile targets may be used.

代替として、厚さプロファイル目標の決定は、ファジー論理及びニューロファジー論理制御方法を含む異なる統計的技法を使用して行われ得る。 Alternatively, thickness profile target determination can be performed using different statistical techniques, including fuzzy logic and neuro-fuzzy logic control methods.

各熱間圧延機は、熱間圧延機の、1つ以上のロールを制御するように配置された1つ以上の機械式アクチュエータ及び/又は1つ以上の熱アクチュエータ等の、1つ以上のアクチュエータを備え得る。各熱間圧延機は、圧延されているストリップの厚さプロファイルを修正するように構成され得る。熱間圧延側は、1つ以上の厚さプロファイル測定装置を備え得る。 Each hot rolling mill has one or more actuators, such as one or more mechanical actuators and/or one or more thermal actuators arranged to control one or more rolls of the hot rolling mill. can be provided. Each hot rolling mill may be configured to modify the thickness profile of the strip being rolled. The hot rolling side may be equipped with one or more thickness profile measurement devices.

各熱間圧延機は、厚さプロファイル目標に基づいて制御され得る。各熱間圧延機は、熱間圧延機におけるアクチュエータを使用して厚さプロファイル誤差を最小化するために、熱間圧延機を制御するように構成された厚さプロファイルコントローラを更に備え得る。 Each hot rolling mill may be controlled based on a thickness profile target. Each hot rolling mill may further comprise a thickness profile controller configured to control the hot rolling mill to minimize thickness profile errors using actuators in the hot rolling mill.

各熱間圧延機は、単一の圧延機スタンドであり得るか、又は複数の圧延機スタンドを有するタンデム圧延機であり得る。代替又は追加として、製造ラインは、可逆式(reversible)熱間タンデム圧延機を備え得る。 Each hot rolling mill can be a single mill stand or can be a tandem mill with multiple mill stands. Alternatively or additionally, the production line may comprise a reversible hot tandem rolling mill.

各冷間圧延機は、1つ以上の機械式アクチュエータ等の1つ以上のアクチュエータを備え得る。各機械式アクチュエータは、冷間圧延機のロールのうちの1つ以上を制御するように構成され得る。このようにして、冷間圧延機のロール間隙は調整され得る。機械式アクチュエータは、例えば、作業ロールの曲げ、作業ロールのスキューイング(skewing)、中間ロールの曲げ、中間ロールのサイドシフト等を提供するように制御され得る。冷間圧延機のうちの1つ以上がまた、1つ以上の熱アクチュエータを備え得る。 Each cold rolling mill may be equipped with one or more actuators, such as one or more mechanical actuators. Each mechanical actuator may be configured to control one or more of the rolls of the cold mill. In this way the roll gap of the cold rolling mill can be adjusted. The mechanical actuators can be controlled to provide, for example, work roll bending, work roll skewing, intermediate roll bending, intermediate roll side shifting, and the like. One or more of the cold rolling mills may also be equipped with one or more thermal actuators.

各冷間圧延機は、圧延されているストリップの平坦度プロファイルを修正するように構成され得る。冷間圧延側は、1つ以上の形状計を備え得る。 Each cold rolling mill may be configured to modify the flatness profile of the strip being rolled. The cold roll side may be equipped with one or more shape gauges.

各冷間圧延機は、1つ以上の平坦度モデルに基づいて制御され得る。各冷間圧延機は、冷間圧延機におけるアクチュエータを使用して平坦度誤差を最小化するために、冷間圧延機を制御するように構成された平坦度コントローラを更に備え得る。各冷間圧延機は、単一の圧延機スタンドであり得るか、又は複数の圧延機スタンドを有するタンデム圧延機であり得る。代替又は追加として、製造ラインは、可逆式冷間タンデム圧延機を備え得る。 Each cold rolling mill may be controlled based on one or more flatness models. Each cold rolling mill may further comprise a flatness controller configured to control the cold rolling mill to minimize flatness errors using actuators in the cold rolling mill. Each cold mill can be a single mill stand or can be a tandem mill with multiple mill stands. Alternatively or additionally, the production line may comprise a reversing cold tandem rolling mill.

平坦度データは、複数の冷間圧延機のための少なくとも1つの機械式アクチュエータのうちの1つ以上の各々に関連付けられた平坦度モデルを備え得、厚さプロファイル目標の決定は、平坦度モデルの組合せに最もよく一致する、熱間圧延機のためのストリップの厚さプロファイル目標を決定することを備え得る。 The flatness data may comprise a flatness model associated with each of the one or more of the at least one mechanical actuators for the plurality of cold rolling mills, the thickness profile target determination using the flatness model determining a strip thickness profile target for the hot rolling mill that best matches a combination of .

従って、方法は、複数の冷間圧延機のそれぞれの機械式アクチュエータに関連付けられた複数の平坦度モデルを決定することを備え得る。各平坦度モデルは、例えば、ストリップの幅にわたる(over)多項式として表され得、この場合、ストリップ幅に依存する。機械式アクチュエータについての各平坦度モデルは、機械式アクチュエータの平坦度影響(flatness influence)として決定され得る。 Accordingly, the method may comprise determining a plurality of flatness models associated with respective mechanical actuators of a plurality of cold rolling mills. Each flatness model may, for example, be represented as a polynomial over the width of the strip, where it depends on the strip width. Each flatness model for a mechanical actuator can be determined as a flatness influence of the mechanical actuator.

冷間圧延機の機械式又は熱式のいずれかの各アクチュエータは、冷間圧延機を通るストリップの平坦度に影響を及ぼす。平坦度モデルは、ストリップを冷間圧延機に通したときの、アクチュエータによる平坦度に対するこの影響のモデルである。 Each cold mill actuator, either mechanical or thermal, affects the flatness of the strip as it passes through the cold mill. The flatness model is a model of this effect on flatness due to the actuators as the strip is passed through the cold rolling mill.

各アクチュエータによる平坦度に対する影響は、アクチュエータの設定及び/又は実際の圧延条件に依存し得る。実際の圧延条件は、例えば、作業ロール上のサーマルクラウン(ストリップ速度及び起こり得る前のパスに依存する)、ストリップの硬度、及び/又は総圧延力を備え得る。 The effect of each actuator on flatness may depend on the actuator settings and/or the actual rolling conditions. Actual rolling conditions may comprise, for example, thermal crown on the work rolls (depending on strip speed and possible previous passes), strip hardness, and/or total rolling force.

方法は、熱間圧延機のためのストリップの厚さプロファイルモデルを決定することを更に備え得、厚さプロファイルモデルは、熱間圧延機の、1つ以上の機械式アクチュエータによるストリップに対する効果を定義する。厚さプロファイル目標の決定は、例えば、最下流の冷間圧延機における機械式アクチュエータについての平坦度モデルに最もよく一致させるための、熱間圧延機の厚さプロファイルモデルの最適化を備え得る。代替又は追加として、厚さプロファイル目標の決定は、少なくとも1つの冷間圧延機の、1つ以上の機械式アクチュエータの平坦度モデルに最もよく一致させるための、複数の熱間圧延機についての厚さプロファイルモデルの最適化を備え得る。いずれの場合も、最適化問題を解決する厚さプロファイルモデルが、厚さプロファイル目標として設定され得る。代替として、平坦度モデルは、所望のクラウンに振幅において正規化され、次いで、厚さプロファイル目標として使用され得る。 The method may further comprise determining a thickness profile model of the strip for the hot rolling mill, the thickness profile model defining the effects of the one or more mechanical actuators on the strip of the hot rolling mill. do. Determining the thickness profile target may comprise, for example, optimizing the hot mill thickness profile model to best match the flatness model for the mechanical actuators in the most downstream cold mill. Alternatively or additionally, determination of the thickness profile target may include thickness profile targets for a plurality of hot rolling mills to best match a flatness model of one or more mechanical actuators of at least one cold rolling mill. optimization of the height profile model. In either case, a thickness profile model that solves the optimization problem can be set as a thickness profile target. Alternatively, the flatness model can be normalized in amplitude to the desired crown and then used as the thickness profile target.

平坦度データが、複数の冷間圧延機の各々についての1つ以上の機械式アクチュエータに関連付けられた1つ以上の平坦度モデルを備える場合、厚さプロファイル目標の決定は、平坦度モデルの組合せに最もよく一致する、熱間圧延機のためのストリップの厚さプロファイル目標を決定することを備え得る。複数の冷間圧延機の機械式アクチュエータの平坦度モデルは、複数の冷間圧延機によるストリップの平坦度に対する総影響を表す結合平坦度モデルに結合され得る。この場合、厚さプロファイル目標は、結合平坦度モデルに基づいて決定され得る。 If the flatness data comprises one or more flatness models associated with one or more mechanical actuators for each of a plurality of cold rolling mills, determination of the thickness profile target is a combination of flatness models determining a strip thickness profile target for the hot rolling mill that best matches the . The flatness models of the mechanical actuators of the multiple cold mills can be combined into a combined flatness model representing the total effect on the flatness of the strip by the multiple cold mills. In this case, the thickness profile target can be determined based on the combined flatness model.

製造ラインは、複数の冷間圧延機を備え得、平坦度データは、最下流の冷間圧延機の、少なくとも1つの機械式アクチュエータのうちの1つ以上の各々に関連付けられた平坦度モデルを備え得る。最下流の冷間圧延機の機械式アクチュエータの平坦度モデルに基づいて、熱間圧延機のためのストリップの厚さプロファイル目標を決定することによって、最後の冷間圧延機の直下流で高い平坦度を得るための最良の状態が提供される。厚さプロファイル目標は、最下流の冷間圧延機の、少なくとも1つの機械式アクチュエータのうちの1つ以上に関連付けられた平坦度モデルを反映する(mirror)ように決定され得る。 The production line may comprise a plurality of cold rolling mills, the flatness data comprising a flatness model associated with each of one or more of the at least one mechanical actuator of the most downstream cold rolling mill. be prepared. High flatness immediately downstream of the last cold mill by determining the strip thickness profile target for the hot rolling mill based on the flatness model of the mechanical actuators of the most downstream cold mill. Provides the best conditions for obtaining degrees. A thickness profile target may be determined to mirror a flatness model associated with one or more of the at least one mechanical actuator of the most downstream cold rolling mill.

平坦度モデルは、ストリップの幅に依存し得る。即ち、ストリップの第1の幅に対して、1つの機械式アクチュエータが、第1の平坦度モデルを有し得、第1の幅とは異なるストリップの第2の幅に対して、この機械式アクチュエータは、第1の平坦度モデルとは異なる第2の平坦度モデルを有し得る。平坦度モデルはまた、様々な他のパラメータに依存し得る。 The flatness model can depend on the width of the strip. That is, for a first width of the strip, one mechanical actuator may have a first flatness model, and for a second width of the strip different from the first width, this mechanical actuator The actuator may have a second flatness model that is different than the first flatness model. The flatness model can also depend on various other parameters.

平坦度データは、ストリップの測定された平坦度を備え得る。平坦度データは、少なくとも1つの冷間圧延機の各々についての後続のプロセスを経た後のストリップの測定された平坦度を備え得る。後続のプロセスは、例えば、ストリップ巻取りプロセス、ストリップ巻戻しプロセス、及び/又は亜鉛めっき若しくはアルミめっきプロセスであり得る。 The flatness data may comprise the measured flatness of the strip. The flatness data may comprise the measured flatness of the strip after undergoing subsequent processing for each of the at least one cold rolling mill. Subsequent processes can be, for example, strip winding processes, strip unwinding processes, and/or galvanizing or aluminizing processes.

この変形形態では、方法は、1つ以上の後続のプロセス、即ち、最下流の冷間圧延機の下流からの、ストリップに対する平坦度効果(flatness effect)を利用し得る。後続のプロセスによる平坦度効果に基づいて、厚さプロファイル目標を決定することによって、平坦度効果は、平坦度誤差を低減又は排除するために、ストリップの入側厚さプロファイルに一致し得る。更に、後続のプロセスによる平坦度効果が、冷間圧延側ではなく、熱間圧延側で補償されるので、ストリップ破断のリスクが低減又は排除される。 In this variation, the method may take advantage of the flatness effect on the strip from one or more subsequent processes, i.e., downstream of the most downstream cold rolling mill. By determining the thickness profile target based on flatness effects from subsequent processes, the flatness effects can be matched to the entry side thickness profile of the strip to reduce or eliminate flatness errors. Furthermore, the risk of strip breakage is reduced or eliminated as flatness effects from subsequent processes are compensated on the hot rolled side rather than the cold rolled side.

平坦度データは、1つ以上の形状計によって決定され得る。形状計は、例えば、Stressometerであり得る。ストリップの測定された平坦度を備える平坦度データは、ストリップの長さに沿って測定された複数の平坦度を備え得る。 Flatness data may be determined by one or more profilometers. The shape meter can be, for example, a Stressometer. The flatness data comprising the measured flatness of the strip may comprise multiple flatness measurements along the length of the strip.

厚さプロファイル目標は、ストリップの幅に基づいて決定され得る。即ち、厚さプロファイル目標は、平坦度データとストリップの幅とに基づいて決定され得る。 A thickness profile target can be determined based on the width of the strip. That is, a thickness profile target can be determined based on the flatness data and the width of the strip.

更なる態様によれば、熱間圧延機と、熱間圧延機の下流にある少なくとも1つの冷間圧延機と、を備える製造ラインにおいて、圧延材料のストリップの平坦度を制御するための制御システムが提供され、制御システムは、少なくとも1つのデータ処理装置と、コンピュータプログラムが記憶された少なくとも1つのメモリと、を備え、少なくとも1つのコンピュータプログラムは、プログラムコードを備え、プログラムコードは、少なくとも1つのデータ処理装置のうちの1つ以上によって実行されると、少なくとも1つのデータ処理装置のうちの1つ以上に、少なくとも1つの冷間圧延機のうちの1つ以上において、及び/又は少なくとも1つの冷間圧延機のうちの1つ以上にストリップを通した後に、ストリップに関連付けられた平坦度データを決定するステップと、平坦度データに基づいて、熱間圧延機のためのストリップの厚さプロファイル目標を決定するステップと、ストリップを熱間圧延機に通すとき、厚さプロファイル目標に基づいて、ストリップの厚さ調整を制御するステップと、を実行させる。 According to a further aspect, a control system for controlling the flatness of a strip of rolled material in a production line comprising a hot rolling mill and at least one cold rolling mill downstream of the hot rolling mill. is provided, the control system comprising at least one data processing device and at least one memory in which a computer program is stored, the at least one computer program comprising program code, the program code comprising at least one when executed by one or more of the data processing devices, in one or more of the at least one data processing devices, in one or more of the at least one cold rolling mills, and/or in the at least one determining flatness data associated with the strip after passing the strip through one or more of the cold rolling mills; and based on the flatness data, a thickness profile of the strip for the hot rolling mill. Determining a target and controlling the thickness adjustment of the strip based on the thickness profile target as the strip passes through the hot rolling mill are performed.

制御システムは、ストリップの厚さプロファイルを制御するために、厚さプロファイル目標に基づいて、熱間圧延機に制御信号を送出し得る。制御システムは、例えば、厚さプロファイルコントローラ及び平坦度コントローラを備え得る。この場合、厚さプロファイルコントローラ及び平坦度コントローラは、上記で定義されたような少なくとも1つのデータ処理装置と、少なくとも1つのメモリと、を備え得る。 A control system may send control signals to the hot rolling mill based on the thickness profile target to control the thickness profile of the strip. The control system may comprise, for example, a thickness profile controller and a flatness controller. In this case, the thickness profile controller and the flatness controller may comprise at least one data processor and at least one memory as defined above.

更なる態様によれば、熱間圧延機と、熱間圧延機の下流にある少なくとも1つの冷間圧延機と、本開示による制御システムと、を備える製造ラインが提供される。この態様による製造ラインは、本開示による任意のタイプのものであり得る。 According to a further aspect, there is provided a production line comprising a hot rolling mill, at least one cold rolling mill downstream of the hot rolling mill, and a control system according to the present disclosure. A production line according to this aspect may be of any type according to the present disclosure.

本開示の更なる詳細、利点及び態様は、図面と併せて以下の実施形態から明らかになる。 Further details, advantages and aspects of the present disclosure will become apparent from the following embodiments in conjunction with the drawings.

図1は、製造ラインを概略的に表す。FIG. 1 schematically represents a production line. 図2は、典型的な平坦度モデル及び典型的な厚さプロファイル目標を概略的に表す。FIG. 2 schematically represents a typical flatness model and a typical thickness profile target.

以下では、製造ラインにおいて圧延材料のストリップの平坦度を制御する方法、製造ラインにおいて圧延材料のストリップの平坦度を制御するための制御システム、及び制御システムを備える製造ラインが説明される。同一又は同様の参照番号は、同一又は同様の構造的特徴を示すために使用される。 In the following, a method for controlling the flatness of a strip of rolled material in a production line, a control system for controlling the flatness of a strip of rolled material in a production line and a production line comprising the control system are described. Identical or similar reference numbers are used to indicate identical or similar structural features.

図1は、製造ライン10を概略的に示す。製造ライン10は、複数の熱間圧延機12と、複数の冷間圧延機14と、を備える。冷間圧延機14は、これら熱間圧延機12の下流に配置されている。図1の例では、製造ライン10は、2つの熱間圧延機12と、5つの冷間圧延機14と、を備える。従って、製造ライン10は、熱間圧延機12を備える熱間圧延側と、冷間圧延機14を備える冷間圧延側と、を備える。 FIG. 1 schematically shows a production line 10. As shown in FIG. The production line 10 includes multiple hot rolling mills 12 and multiple cold rolling mills 14 . A cold rolling mill 14 is arranged downstream of these hot rolling mills 12 . In the example of FIG. 1 , the production line 10 includes two hot rolling mills 12 and five cold rolling mills 14 . Thus, production line 10 comprises a hot rolling side with hot rolling mill 12 and a cold rolling side with cold rolling mill 14 .

図1は、例えばアルミニウム等の圧延材料のストリップ16を更に示す。図1では、ストリップ16は、各熱間圧延機12及び各冷間圧延機14を通って右に搬送される。この例では、熱間圧延機12及び冷間圧延機14は、マルチスタンドタンデム圧延機でそれぞれ構成されている。第1の熱間圧延機12において、ストリップ16は、厚さが低減されるようにロール間で圧搾される(squeezed)スラブである。 FIG. 1 further shows a strip 16 of rolled material, for example aluminum. In FIG. 1, strip 16 is conveyed to the right through each hot rolling mill 12 and each cold rolling mill 14 . In this example, the hot rolling mill 12 and the cold rolling mill 14 each comprise a multi-stand tandem rolling mill. In the first hot rolling mill 12, the strip 16 is a slab that is squeezed between rolls to reduce its thickness.

この例の製造ライン10は、複数の厚さプロファイル測定装置18を更に備える。しかしながら、製造ライン10は、代替として、最後の熱間圧延機12の下流に1つのみの厚さプロファイル測定装置18を備え得る。各厚さプロファイル測定装置18は、ストリップ16の厚さプロファイルを測定するように構成されている。図1の例では、1つの厚さプロファイル測定装置18が、最上流の熱間圧延機12の上流に配置されており、1つの厚さプロファイル測定装置18が、最下流の熱間圧延機12の下流に配置されており、1つの厚さプロファイル測定装置18が、隣接する熱間圧延機12の各対間に配置されている。 The manufacturing line 10 in this example further comprises a plurality of thickness profile measuring devices 18 . However, the production line 10 may alternatively include only one thickness profile measuring device 18 downstream of the last hot rolling mill 12 . Each thickness profile measuring device 18 is configured to measure the thickness profile of strip 16 . In the example of FIG. 1 , one thickness profile measurement device 18 is located upstream of the most upstream hot strip mill 12 and one thickness profile measurement device 18 is located upstream of the most downstream hot strip mill 12 . , and one thickness profile measuring device 18 is positioned between each pair of adjacent hot rolling mills 12 .

各熱間圧延機12は、複数のロール20と、これらロール20を制御するための1つ以上の機械式アクチュエータ22と、を備える。同様に、各冷間圧延機14は、複数のロール24と、これらロール24を制御するための1つ以上の機械式アクチュエータ26と、を備える。各熱間圧延機12及び各冷間圧延機14はまた、熱アクチュエータ(図示せず)を備える。 Each hot strip mill 12 comprises a plurality of rolls 20 and one or more mechanical actuators 22 for controlling the rolls 20 . Similarly, each cold rolling mill 14 includes multiple rolls 24 and one or more mechanical actuators 26 for controlling the rolls 24 . Each hot rolling mill 12 and each cold rolling mill 14 also includes a thermal actuator (not shown).

各熱間圧延機12は、その機械式アクチュエータ22によって、ストリップ16の厚さプロファイルを修正するように構成されている。この目的のために、各熱間圧延機12は、厚さプロファイル目標に基づいて制御される。厚さプロファイル目標は、熱間圧延機12を通るストリップ16の幅にわたる厚さの変化を示す。 Each hot rolling mill 12 is configured to modify the thickness profile of strip 16 by means of its mechanical actuators 22 . To this end, each hot rolling mill 12 is controlled based on thickness profile targets. A thickness profile target indicates the change in thickness across the width of the strip 16 passing through the hot rolling mill 12 .

各冷間圧延機14は、その機械式アクチュエータ26によって、ストリップ16の平坦度を修正するように構成されている。この目的のために、各冷間圧延機14は、1つ以上の平坦度モデルによって制御される。各平坦度モデルは、機械式アクチュエータ26のうちの1つによって生じる、ストリップ16に対する平坦度効果を定義する。 Each cold rolling mill 14 is configured to modify the flatness of strip 16 by means of its mechanical actuators 26 . To this end, each cold rolling mill 14 is controlled by one or more flatness models. Each flatness model defines a flatness effect on strip 16 caused by one of mechanical actuators 26 .

この特定の例の製造ライン10は、コイラ28と、アンコイラ30と、亜鉛めっき又はアルミめっきステーション32と、を更に備える。コイラ28、アンコイラ30、及び亜鉛めっき又はアルミめっきステーション32の各々は、冷間圧延機14の各々についての後続のプロセスの例を構成する。この特定の例の製造ライン10は、熱間圧延側と冷間圧延側との間に、洗浄及び酸洗いステーション34を更に備える。 The production line 10 in this particular example further comprises a coiler 28 , an uncoiler 30 and a galvanizing or aluminizing station 32 . Coilers 28 , uncoilers 30 , and galvanizing or aluminizing stations 32 each constitute examples of subsequent processes for each of the cold rolling mills 14 . The production line 10 in this particular example further comprises a washing and pickling station 34 between the hot rolling side and the cold rolling side.

製造ライン10は、複数の形状計36を更に備える。各形状計36は、ストリップ16の平坦度を測定するように構成されている。図1の例では、1つの形状計36が、最上流の冷間圧延機14の上流に配置されており、1つの形状計36が、最後の冷間圧延機14の下流に配置されており、1つの形状計36が、隣接する冷間圧延機14の各対間に配置されている。1つの形状計36がまた、アンコイラ30の下流、即ち、アンコイラ30と、亜鉛めっき又はアルミめっきステーション32との間にも配置されている。 Manufacturing line 10 further comprises a plurality of shape meters 36 . Each shape meter 36 is configured to measure the flatness of strip 16 . In the example of FIG. 1 , one shaper 36 is located upstream of the most upstream cold rolling mill 14 and one shaper 36 is located downstream of the last cold rolling mill 14 . , one shaper 36 is positioned between each pair of adjacent cold rolling mills 14 . A profilometer 36 is also located downstream of the uncoiler 30 , ie between the uncoiler 30 and the galvanizing or aluminizing station 32 .

製造ライン10は、制御システム38を更に備える。制御システム38は、少なくとも1つのデータ処理装置40と、少なくとも1つのメモリ42と、を備える。図1では、制御システム38は、2つのデータ処理装置40と、2つのメモリ42と、を備えるものとして例示されている。少なくとも1つのメモリ42は、少なくとも1つのデータ処理装置40のうちの1つ以上によって実行されると、少なくとも1つのデータ処理装置40のうちの1つ以上に、本明細書に説明されるような様々なステップを実行させる、又はその実行を命令する、プログラムコードを備える。 Manufacturing line 10 further comprises a control system 38 . Control system 38 includes at least one data processor 40 and at least one memory 42 . In FIG. 1, control system 38 is illustrated as comprising two data processors 40 and two memories 42 . The at least one memory 42 , when executed by one or more of the at least one data processors 40 , stores data in one or more of the at least one data processors 40 as described herein. It comprises program code that causes the various steps to be performed or directs the execution thereof.

この特定の例では、制御システム38は、厚さプロファイルコントローラ44と、平坦度コントローラ46と、を備える。厚さプロファイルコントローラ44及び平坦度コントローラ46の各々が、データ処理装置40と、メモリ42と、を備える。しかしながら、製造ライン10を制御するための制御システム38は、異なる方法で実装され得る。 In this particular example, control system 38 includes thickness profile controller 44 and flatness controller 46 . Each of thickness profile controller 44 and flatness controller 46 includes data processor 40 and memory 42 . However, control system 38 for controlling manufacturing line 10 may be implemented in different ways.

平坦度コントローラ46は、冷間圧延機14及び/又は形状計36から受け取った信号に基づいて、平坦度誤差を最小化するように冷間圧延機14を制御する。厚さプロファイルコントローラ44は、熱間圧延機12及び/又は厚さプロファイル測定装置18から、並びに平坦度コントローラ46から受け取った信号に基づいて、厚さプロファイル誤差を最小化するように熱間圧延機12を制御する。 Flatness controller 46 controls cold mill 14 to minimize flatness errors based on signals received from cold mill 14 and/or shape meter 36 . Thickness profile controller 44 controls the hot mill to minimize thickness profile errors based on signals received from hot mill 12 and/or thickness profile measuring device 18 and from flatness controller 46 . 12 is controlled.

圧延によって引き起こされるストリップ16の厚さプロファイルの変形は、ストリップ16の温度、ストリップ16のアスペクト比、即ち、幅を厚さで割ったもの、及びストリップ入側厚さに対する摩擦係数の比(the ratio coefficient of friction to strip entry thickness)等の、いくつかの要因に依存する。支配的な要因が、ストリップ16のアスペクト比である。アスペクト比が30より大きい場合、ストリップ16の変形は、本質的に平面歪みであり、即ち、ストリップ16は、幅がほとんど又は全く変化せずに、厚さが低減し、長さが増大する。冷間圧延では、特に、薄いストリップ16を圧延するとき、アスペクト比は、典型的に30よりはるかに高くなる。一方、熱間圧延では、アスペクト比は、特に、最上流の熱間圧延機(複数可)12について、典型的に30より少なくなり、従って、ストリップ16のプロファイル変形が、ストリップ16の幅の著しい増大とともに生じる。 The deformation of the thickness profile of the strip 16 caused by rolling depends on the temperature of the strip 16, the aspect ratio of the strip 16, i.e., the width divided by the thickness, and the ratio of the coefficient of friction to the strip entry thickness. coefficient of friction to strip entry thickness). The dominant factor is the aspect ratio of strip 16 . For aspect ratios greater than 30, the deformation of strip 16 is essentially plane strain, ie, strip 16 decreases in thickness and increases in length with little or no change in width. In cold rolling, the aspect ratio is typically much higher than 30, especially when rolling thin strip 16 . On the other hand, in hot rolling, the aspect ratio will typically be less than 30, especially for the most upstream hot mill(s) 12, and thus profile deformation of the strip 16 will significantly increase the width of the strip 16. Occurs with growth.

ストリップ16の厚さプロファイルを変化させる能力は、アスペクト比が増大するにつれて低減する。逆に、ストリップ16の形状不良を修正する能力は増大し、最終又は最下流の冷間圧延機14において最大になる。 The ability to vary the thickness profile of strip 16 decreases as the aspect ratio increases. Conversely, the ability to correct shape defects in strip 16 increases and is greatest at the last or most downstream cold rolling mill 14 .

冷間圧延では、ストリップ16の厚さプロファイルとストリップ16の平坦度とが関連付けられている。これは、ストリップ16の入側厚さプロファイルを反映するロール間隙、即ち、ストリップ16の横方向の伸びに等しい(equal elongation transverse the strip 16)を提供し得る場合、冷間圧延においてより少ない平坦度不良が存在するか、又は全く存在しなくなることを意味する。ストリップ16の厚さプロファイルは、主に熱間圧延側で確立される。熱間圧延側の下流では、ストリップ16は、形状問題を引き起こすことなく、その厚さプロファイルを変化させることが可能であるには、冷たすぎ且つその幅に比べて薄すぎる。従って、平坦度問題を引き起こすことなく、冷間圧延側でストリップ16の厚さプロファイルを変化させることは、困難又は不可能である。 Cold rolling associates the thickness profile of the strip 16 with the flatness of the strip 16 . This results in less flatness in cold rolling when it can provide a roll gap that reflects the entry thickness profile of the strip 16, ie equal elongation transverse the strip 16. It means that a defect exists or does not exist at all. The thickness profile of strip 16 is established primarily on the hot rolling side. Downstream of the hot rolling side, the strip 16 is too cold and too thin relative to its width to be able to change its thickness profile without causing shape problems. Therefore, it is difficult or impossible to vary the thickness profile of strip 16 on the cold rolling side without causing flatness problems.

図2は、典型的な平坦度モデル48及び典型的な厚さプロファイル目標50の例を概略的に表す。平坦度モデル48は、2次多項式と4次多項式との組合せである。機械式アクチュエータ26の平坦度モデル48は、冷間圧延機14におけるストリップ16に関連付けられた平坦度データの一例である。複数の平坦度モデル48が、1つの機械式アクチュエータ26のために決定され得る。特に、1つ以上の平坦度モデル48が、最下流の冷間圧延機14の機械式アクチュエータ26のために決定され得る。 FIG. 2 schematically represents an example of a typical flatness model 48 and a typical thickness profile target 50 . The flatness model 48 is a combination of a 2nd order polynomial and a 4th order polynomial. Flatness model 48 of mechanical actuator 26 is an example of flatness data associated with strip 16 in cold rolling mill 14 . Multiple flatness models 48 may be determined for one mechanical actuator 26 . In particular, one or more flatness models 48 may be determined for the mechanical actuators 26 of the most downstream cold rolling mills 14 .

図2の厚さプロファイル目標50は、2次多項式である。厚さプロファイル目標50は、ストリップ16の中央部において1%厚い。従って、図2の厚さプロファイル目標50は、1%のクラウンを有する。 The thickness profile target 50 of FIG. 2 is a second order polynomial. Thickness profile target 50 is 1% thicker at the center of strip 16 . Accordingly, the thickness profile target 50 of FIG. 2 has a crown of 1%.

図2に示されるように、厚さプロファイル目標50と平坦度モデル48との間には、不一致がある。この不一致は、冷間圧延機14がロールバイトにおける入側厚さプロファイルを維持すること、従って良好な平坦度を達成することを困難にする。 As shown in FIG. 2, there is a mismatch between thickness profile target 50 and flatness model 48 . This mismatch makes it difficult for the cold mill 14 to maintain an entry thickness profile in the roll bite and thus achieve good flatness.

厚さプロファイル目標50を平坦度モデル48により厳密に一致させることによって、冷間圧延機14の機械式アクチュエータ26は、そのロール間隙によって、平坦度誤差により良く対処し得る。この目的のために、平坦度コントローラ46は、1つ以上の機械式アクチュエータ26についての1つ以上の平坦度モデル48を決定するように更に構成されている。厚さプロファイルコントローラ44は、平坦度コントローラ46から1つ以上の平坦度モデル48を受け取り、平坦度モデル48の組合せに基づいて、1つ以上の熱間圧延機12のための厚さプロファイル目標50を決定し得る。このようにして決定された厚さプロファイル目標は、多項式又は多項式の組合せに限定されず、代替的な方法で表され得る。厚さプロファイル目標50は、例えば、1つ以上の平坦度モデル48、1つ以上の測定された平坦度(例えば、最後の冷間圧延機14の直下流で測定された平坦度)、及び厚さプロファイル目標50をトレーニングデータとして使用する機械学習によって決定され得る。 By matching the thickness profile target 50 more closely to the flatness model 48, the mechanical actuator 26 of the cold mill 14 can better cope with flatness errors due to its roll gap. To this end, flatness controller 46 is further configured to determine one or more flatness models 48 for one or more mechanical actuators 26 . Thickness profile controller 44 receives one or more flatness models 48 from flatness controller 46 and sets thickness profile targets 50 for one or more hot rolling mills 12 based on a combination of flatness models 48 . can be determined. The thickness profile target thus determined is not limited to polynomials or combinations of polynomials, but may be expressed in alternative ways. Thickness profile target 50 may include, for example, one or more flatness models 48, one or more measured flatnesses (eg, the flatness measured immediately downstream of the last cold rolling mill 14), and thickness may be determined by machine learning using the height profile target 50 as training data.

厚さプロファイル目標50は、それぞれの機械式アクチュエータ26によって実際に達成され得る1つ以上の平坦度モデル48に基づく。従って、冷間圧延機14の機械式アクチュエータ26は、平坦度誤差を低減するために、熱間圧延機12からの厚さプロファイルに一致し得る。 Thickness profile target 50 is based on one or more flatness models 48 that can actually be achieved by each mechanical actuator 26 . Therefore, the mechanical actuators 26 of the cold mill 14 can match the thickness profile from the hot mill 12 to reduce flatness errors.

たとえ最下流の冷間圧延機14において良好な平坦度が得られたとしても、この平坦度は、その後のプロセス、例えば、ストリップ16が巻取り及び巻戻しされるときに変化し得る。この変化は、例えば、冷却効果と、コイル内のどこにストリップ16の特定のセクションが配置されているかとに依存し得る。従って、厚さプロファイル目標50は、後続のプロセス28、30、32のいずれかを経た後のストリップ16の測定された平坦度に基づいて決定され得る。また、測定されたストリップ16の平坦度が、平坦度データの例を構成する。図1に示されるように、ストリップ16の平坦度は、コイラ28の直上流及びアンコイラ30の直下流で測定される。次いで、巻取り及び巻戻しによる平坦度効果が、これらの測定された平坦度の間の差に基づいて決定され得る。巻取り及び巻戻しからの平坦度効果に基づいて厚さプロファイル目標50を決定することによって、ストリップ16は、巻戻し後により平坦にされ得る。更に、巻取り及び巻戻しからの平坦度効果は、冷間圧延側ではなく、熱間圧延側で対処されるので、ストリップ破断のリスクが低減される。 Even if good flatness is obtained in the most downstream cold rolling mill 14, this flatness may change in subsequent processes, for example, as the strip 16 is wound and unwound. This variation may depend, for example, on cooling effectiveness and where within the coil a particular section of strip 16 is located. Accordingly, thickness profile target 50 may be determined based on the measured flatness of strip 16 after undergoing any of the subsequent processes 28 , 30 , 32 . Also, the measured flatness of the strip 16 constitutes an example of flatness data. As shown in FIG. 1, the flatness of strip 16 is measured just upstream of coiler 28 and just downstream of uncoiler 30 . The flatness effect due to winding and unwinding can then be determined based on the difference between these measured flatnesses. By determining the thickness profile target 50 based on flatness effects from winding and unwinding, the strip 16 can be made flatter after unwinding. Furthermore, flatness effects from winding and unwinding are addressed on the hot-rolled side rather than the cold-rolled side, thus reducing the risk of strip breakage.

本開示は、例示的な実施形態を参照して説明されてきたが、本発明は、上記で説明されたものに限定されないことが理解されよう。例えば、部品の寸法は、必要に応じて変更され得ることが理解されよう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定され得ることが意図される。 While the disclosure has been described with reference to exemplary embodiments, it will be understood that the invention is not limited to that described above. For example, it will be appreciated that the dimensions of the parts may be changed as desired. Accordingly, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims.

Claims (12)

熱間圧延機(12)と、前記熱間圧延機(12)の下流にある少なくとも1つの冷間圧延機(14)と、を備える製造ライン(10)において、圧延材料のストリップ(16)の平坦度を制御する方法であって、
- 前記少なくとも1つの冷間圧延機(14)のうちの1つ以上において、及び/又は前記少なくとも1つの冷間圧延機(14)のうちの1つ以上に前記ストリップ(16)を通した後に、前記ストリップ(16)に関連付けられた平坦度データを決定することと、
- 前記平坦度データに基づいて、前記熱間圧延機(12)のための前記ストリップ(16)の厚さプロファイル目標(50)を決定することと、
- 前記ストリップ(16)を前記熱間圧延機(12)に通し、前記厚さプロファイル目標(50)に基づいて、前記ストリップ(16)の厚さを調整することと、
を備える方法。
In a production line (10) comprising a hot rolling mill (12) and at least one cold rolling mill (14) downstream of said hot rolling mill (12), a strip (16) of rolled material is A method of controlling flatness, comprising:
in one or more of said at least one cold rolling mills (14) and/or after passing said strip (16) through one or more of said at least one cold rolling mills (14); , determining flatness data associated with said strip (16);
- determining a thickness profile target (50) of said strip (16) for said hot rolling mill (12) based on said flatness data;
- passing the strip (16) through the hot rolling mill (12) and adjusting the thickness of the strip (16) based on the thickness profile target (50);
How to prepare.
各冷間圧延機(14)は、前記冷間圧延機(14)の1つ以上のロール(24)を制御するように配置された少なくとも1つの機械式アクチュエータ(26)を備え、前記平坦度データは、前記少なくとも1つの機械式アクチュエータ(26)のうちの1つに関連付けられた平坦度モデル(48)を備え、前記平坦度モデル(48)は、前記機械式アクチュエータ(26)による前記ストリップ(16)に対する平坦度効果を定義する、請求項1に記載の方法。 Each cold mill (14) comprises at least one mechanical actuator (26) arranged to control one or more rolls (24) of said cold mill (14), said flatness The data comprises a flatness model (48) associated with one of said at least one mechanical actuator (26), wherein said flatness model (48) is a flatness model of said strip by said mechanical actuator (26). 2. The method of claim 1, wherein a flatness effect for (16) is defined. 前記製造ライン(10)は、複数の冷間圧延機(14)を備え、前記平坦度データは、複数の冷間圧延機(14)のための前記少なくとも1つの機械式アクチュエータ(26)のうちの1つ以上の各々に関連付けられた平坦度モデル(48)を備え、前記厚さプロファイル目標(50)の決定は、前記平坦度モデル(48)の組合せに最もよく一致する、前記熱間圧延機(12)のための前記ストリップ(16)の厚さプロファイル目標(50)を決定することを備える、請求項2に記載の方法。 The production line (10) comprises a plurality of cold rolling mills (14) and the flatness data is selected from the at least one mechanical actuator (26) for the plurality of cold rolling mills (14). flatness models (48) associated with each of one or more of said hot rolling flatness models (48), wherein determination of said thickness profile target (50) best matches a combination of said flatness models (48) 3. The method of claim 2, comprising determining a thickness profile target (50) of the strip (16) for a machine (12). 前記製造ライン(10)は、複数の冷間圧延機(14)を備え、前記平坦度データは、最下流の冷間圧延機(14)の前記少なくとも1つの機械式アクチュエータ(26)のうちの1つ以上に関連付けられた平坦度モデル(48)を備える、請求項2又は3に記載の方法。 The production line (10) comprises a plurality of cold rolling mills (14), wherein the flatness data is the data of the at least one mechanical actuator (26) of the most downstream cold rolling mill (14). 4. Method according to claim 2 or 3, comprising one or more associated flatness models (48). 前記厚さプロファイル目標(50)は、前記最下流の冷間圧延機(14)の前記少なくとも1つの機械式アクチュエータ(26)のうちの1つ以上の各々に関連付けられた前記平坦度モデル(48)を反映するように決定される、請求項4に記載の方法。 The thickness profile target (50) includes the flatness model (48) associated with each of one or more of the at least one mechanical actuator (26) of the most downstream cold mill (14). 5. The method of claim 4, wherein the method is determined to reflect 前記平坦度モデル(48)は、前記ストリップ(16)の幅に依存する、請求項2~5のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any one of claims 2 to 5, wherein the flatness model (48) depends on the width of the strip (16). 前記平坦度データは、前記ストリップ(16)の測定された平坦度を備える、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any preceding claim, wherein the flatness data comprises a measured flatness of the strip (16). 前記平坦度データは、前記少なくとも1つの冷間圧延機(14)の各々についての後続のプロセス(28、30、32)を経た後の前記ストリップ(16)の測定された平坦度を備える、請求項7に記載の方法。 The flatness data comprises a measured flatness of the strip (16) after undergoing subsequent processes (28, 30, 32) for each of the at least one cold rolling mill (14). Item 7. The method according to item 7. 前記平坦度データは、1つ以上の形状計(36)によって決定される、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any preceding claim, wherein said flatness data is determined by one or more shape meters (36). 前記厚さプロファイル目標は、前記ストリップ(16)の幅に基づいて決定される、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any preceding claim, wherein the thickness profile target is determined based on the width of the strip (16). 熱間圧延機(12)と、前記熱間圧延機(12)の下流にある少なくとも1つの冷間圧延機(14)と、を備える製造ライン(10)において、圧延材料のストリップ(16)の平坦度を制御するための制御システム(38)であって、前記制御システム(38)は、少なくとも1つのデータ処理装置(40)と、少なくとも1つのコンピュータプログラムが記憶された少なくとも1つのメモリ(42)と、を備え、前記少なくとも1つのコンピュータプログラムは、プログラムコードを備え、前記プログラムコードは、前記少なくとも1つのデータ処理装置(40)のうちの1つ以上によって実行されると、前記少なくとも1つのデータ処理装置(40)のうちの1つ以上に、
- 前記少なくとも1つの冷間圧延機(14)のうちの1つ以上において、及び/又は前記少なくとも1つの冷間圧延機(14)のうちの1つ以上に前記ストリップ(16)を通した後に、前記ストリップ(16)に関連付けられた平坦度データを決定するステップと、
- 前記平坦度データに基づいて、前記熱間圧延機(12)のための前記ストリップ(16)の厚さプロファイル目標(50)を決定するステップと、
- 前記ストリップ(16)を前記熱間圧延機(12)に通すとき、前記厚さプロファイル目標(50)に基づいて、前記ストリップ(16)の厚さ調整を制御するステップと、
を実行させる、制御システム(38)。
In a production line (10) comprising a hot rolling mill (12) and at least one cold rolling mill (14) downstream of said hot rolling mill (12), a strip (16) of rolled material is A control system (38) for controlling flatness, said control system (38) comprising at least one data processor (40) and at least one memory (42) in which at least one computer program is stored. ), said at least one computer program comprising program code, said program code being executed by one or more of said at least one data processing apparatus (40), said at least one in one or more of the data processing devices (40),
in one or more of said at least one cold rolling mills (14) and/or after passing said strip (16) through one or more of said at least one cold rolling mills (14); , determining flatness data associated with said strip (16);
- determining a thickness profile target (50) of said strip (16) for said hot rolling mill (12) based on said flatness data;
- controlling the thickness adjustment of said strip (16) based on said thickness profile target (50) as said strip (16) passes through said hot rolling mill (12);
A control system (38) causing the execution of
熱間圧延機(12)と、前記熱間圧延機(12)の下流にある少なくとも1つの冷間圧延機(14)と、請求項11に記載の制御システム(38)と、を備える製造ライン(10)。 A production line comprising a hot rolling mill (12), at least one cold rolling mill (14) downstream of said hot rolling mill (12) and a control system (38) according to claim 11. (10).
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