JPH07246407A - 連続統合プロセスラインの設計方法 - Google Patents
連続統合プロセスラインの設計方法Info
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- JPH07246407A JPH07246407A JP6039424A JP3942494A JPH07246407A JP H07246407 A JPH07246407 A JP H07246407A JP 6039424 A JP6039424 A JP 6039424A JP 3942494 A JP3942494 A JP 3942494A JP H07246407 A JPH07246407 A JP H07246407A
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- section
- time
- deceleration
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- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄鋼板の連続酸洗ライン、冷間圧延機、連続
焼鈍ライン等の連続プロセスラインを統合した連続統合
プロセスラインの最適仕様を決定する。 【構成】 ラインを構成する各セクションの仕様、操業
条件、被処理材の生産計画、およびライン休止情報を入
力し、該入力データに基づき、前記各セクションにて処
理中の被処理材の状態変化のうちで最も早く起こるまで
の時間（ＴＳ時間）を算出し、該時間に基づくダイナミ
ックシミュレーションを行い、該シミュレーションの結
果で前記仕様を修正する。 【効果】 性格の異なる各種ラインを連結した連続統合
プロセスラインでも、実生産状況が設備の設計段階で予
測可能となり、最適仕様の検討が正確にできる。
焼鈍ライン等の連続プロセスラインを統合した連続統合
プロセスラインの最適仕様を決定する。 【構成】 ラインを構成する各セクションの仕様、操業
条件、被処理材の生産計画、およびライン休止情報を入
力し、該入力データに基づき、前記各セクションにて処
理中の被処理材の状態変化のうちで最も早く起こるまで
の時間（ＴＳ時間）を算出し、該時間に基づくダイナミ
ックシミュレーションを行い、該シミュレーションの結
果で前記仕様を修正する。 【効果】 性格の異なる各種ラインを連結した連続統合
プロセスラインでも、実生産状況が設備の設計段階で予
測可能となり、最適仕様の検討が正確にできる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄鋼板の連続酸洗ライ
ン、冷間圧延機、連続焼鈍ライン等の連続プロセスライ
ンを統合した連続統合プロセスラインの最適仕様を決定
するための設計方法に関するものである。
ン、冷間圧延機、連続焼鈍ライン等の連続プロセスライ
ンを統合した連続統合プロセスラインの最適仕様を決定
するための設計方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、薄鋼板の製造プロセス等におい
て、製造ラインの連続化や統合化が盛んに行われてい
る。その代表例が、薄鋼板の電気清浄、箱型焼鈍、コイ
ル冷却、調質圧延、精整を統合した連続焼鈍ラインや、
酸洗ラインと冷間圧延機を統合した連続酸洗冷間圧延
機、およびこれらを統合して、熱間圧延材の酸洗から冷
間圧延、焼鈍、調質圧延等を経て精整までを１つのライ
ンとした薄板一貫製造プロセスラインである。
て、製造ラインの連続化や統合化が盛んに行われてい
る。その代表例が、薄鋼板の電気清浄、箱型焼鈍、コイ
ル冷却、調質圧延、精整を統合した連続焼鈍ラインや、
酸洗ラインと冷間圧延機を統合した連続酸洗冷間圧延
機、およびこれらを統合して、熱間圧延材の酸洗から冷
間圧延、焼鈍、調質圧延等を経て精整までを１つのライ
ンとした薄板一貫製造プロセスラインである。
【０００３】酸洗ラインや冷間圧延機のような単一の生
産ラインでは、生産能力を試算しその仕様を最適化する
ことは比較的容易である。しかし、こうした単一のライ
ンを複数統合したラインにおいては、酸洗、圧延、焼鈍
等の各セクションに同じ材料が流れていても、各セクシ
ョンの通板速度は異なり、かつ各セクションを別の材料
が流れていることも頻繁に発生する。したがって、連続
統合プロセスラインでは、生産能力の算出が非常に困難
となり、従来は最適仕様のラインを設計することができ
なかった。
産ラインでは、生産能力を試算しその仕様を最適化する
ことは比較的容易である。しかし、こうした単一のライ
ンを複数統合したラインにおいては、酸洗、圧延、焼鈍
等の各セクションに同じ材料が流れていても、各セクシ
ョンの通板速度は異なり、かつ各セクションを別の材料
が流れていることも頻繁に発生する。したがって、連続
統合プロセスラインでは、生産能力の算出が非常に困難
となり、従来は最適仕様のラインを設計することができ
なかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄鋼板の連
続酸洗ライン、冷間圧延機、連続焼鈍ライン等の連続プ
ロセスラインを統合した連続統合プロセスラインの最適
仕様を決定するための設計方法を提供することを目的と
する。
続酸洗ライン、冷間圧延機、連続焼鈍ライン等の連続プ
ロセスラインを統合した連続統合プロセスラインの最適
仕様を決定するための設計方法を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、複数の薄板製造プロセスラインを連続、統
合したラインを設計するに際して、ラインを構成する各
セクションの仕様、操業条件、被処理材の生産計画およ
びライン休止情報を入力し、該入力データに基づき、前
記各セクションにて処理中の被処理材の状態変化のうち
で最も早く起こる状態変化までの時間（ＴＳ時間）を算
出し、該被処理材の状態をＴＳ時間だけ一挙に進めて計
算時間を短縮しつつダイナミックシミュレーションを行
い、該シミュレーションの結果で前記仕様を修正するこ
とにより、最適仕様を決定することを特徴とする連続統
合プロセスラインの設計方法である。
の本発明は、複数の薄板製造プロセスラインを連続、統
合したラインを設計するに際して、ラインを構成する各
セクションの仕様、操業条件、被処理材の生産計画およ
びライン休止情報を入力し、該入力データに基づき、前
記各セクションにて処理中の被処理材の状態変化のうち
で最も早く起こる状態変化までの時間（ＴＳ時間）を算
出し、該被処理材の状態をＴＳ時間だけ一挙に進めて計
算時間を短縮しつつダイナミックシミュレーションを行
い、該シミュレーションの結果で前記仕様を修正するこ
とにより、最適仕様を決定することを特徴とする連続統
合プロセスラインの設計方法である。
【０００６】本発明のダイナミックシミュレーションに
おいて、（１）ルーパー長の上下限前に減速域を設定
し、中央部との境界にリミットスイッチを配置して計算
される各ルーパーのリミットスイッチの次のオン−オフ
点時刻と、（２）各セクションにおける被処理材の状態
を示す状態フラッグと、（３）各セクションの設計最
高速度、達成可能速度、現在速度、加速度、減
速度、次の状態変化の時刻、観測点での残存被処理
材長さ、減速所要被処理材長さ、減速速度からなる
速度制御用テーブルとを組み合わせて、各セクションに
おける被処理材の速度計算を行うのが好ましい。
おいて、（１）ルーパー長の上下限前に減速域を設定
し、中央部との境界にリミットスイッチを配置して計算
される各ルーパーのリミットスイッチの次のオン−オフ
点時刻と、（２）各セクションにおける被処理材の状態
を示す状態フラッグと、（３）各セクションの設計最
高速度、達成可能速度、現在速度、加速度、減
速度、次の状態変化の時刻、観測点での残存被処理
材長さ、減速所要被処理材長さ、減速速度からなる
速度制御用テーブルとを組み合わせて、各セクションに
おける被処理材の速度計算を行うのが好ましい。
【０００７】また、上記本発明のダイナミックシミュレ
ーションにおいて（１）の時刻を、ルーパー長の上下限
前に減速域を設定し、中央部に減速指示リミットスイッ
チを配置して計算される各ルーパーのリミットスイッチ
の次のオン−オフ点時刻とすることもできる。
ーションにおいて（１）の時刻を、ルーパー長の上下限
前に減速域を設定し、中央部に減速指示リミットスイッ
チを配置して計算される各ルーパーのリミットスイッチ
の次のオン−オフ点時刻とすることもできる。
【０００８】さらに、上記本発明のダイナミックシミュ
レーションにおいて（１）の時刻を、ルーパー長の上下
限前に減速域を設定し、中央部との境界にリミットスイ
ッチを配置し、さらに中央部に減速指示リミットスイッ
チを配置して計算される各ルーパーのリミットスイッチ
の次のオン−オフ点時刻とすることもできる。
レーションにおいて（１）の時刻を、ルーパー長の上下
限前に減速域を設定し、中央部との境界にリミットスイ
ッチを配置し、さらに中央部に減速指示リミットスイッ
チを配置して計算される各ルーパーのリミットスイッチ
の次のオン−オフ点時刻とすることもできる。
【０００９】
【作用】本発明法を図１の例により説明する。図１は上
記薄板一貫製造プロセスラインを対象としたものであ
る。ラインを構成する各セクションを図の中段に示して
おり、入側部１に熱間圧延されたストリップコイルを搬
入し、出側部１１から薄板製品を搬出する。入側部１で
はペイオフリールからコイルを巻出して先行ストリップ
と溶接する。酸洗部３ではテンションレベラーでスケー
ルを粗落して酸洗する。トリマー部５ではストリップの
両サイド端部を切り落す。冷間圧延部７では所定板厚ま
で圧延する。連続焼鈍部９では洗浄、焼鈍、冷却、調質
圧延を行う。出側部１１では所定サイズに切断する。各
部間のルーパー２，４，６，８，１０は、各部を異なる
速度で通板できるようにストリップを溜めておくセクシ
ョンである。
記薄板一貫製造プロセスラインを対象としたものであ
る。ラインを構成する各セクションを図の中段に示して
おり、入側部１に熱間圧延されたストリップコイルを搬
入し、出側部１１から薄板製品を搬出する。入側部１で
はペイオフリールからコイルを巻出して先行ストリップ
と溶接する。酸洗部３ではテンションレベラーでスケー
ルを粗落して酸洗する。トリマー部５ではストリップの
両サイド端部を切り落す。冷間圧延部７では所定板厚ま
で圧延する。連続焼鈍部９では洗浄、焼鈍、冷却、調質
圧延を行う。出側部１１では所定サイズに切断する。各
部間のルーパー２，４，６，８，１０は、各部を異なる
速度で通板できるようにストリップを溜めておくセクシ
ョンである。
【００１０】本発明法は、このような連続統合プロセス
ラインを構成する各セクションの仕様、操業条件、被処
理材の生産計画およびライン休止情報を計算機に入力
し、ダイナミックシミュレーションを行う。すなわち、
プロセスライン中における被処理材の挙動を計算機で再
現する。図１の例では、各セクションの仕様としては、
通板最高速度および有効長さ、ルーパーのリミットスイ
ッチの配置、操業条件としては、入側部１におけるハン
ドリング時間遅れの分布、酸洗部３におけるレベラーで
の伸び率、酸洗速度、酸洗時間の分布、レベラー伸び率
と酸洗条件の関係、トリマー部５におけるトラブルによ
る時間遅れの分布、冷間圧延部７における溶接部通過時
の減速パターン、連続焼鈍部９における通板速度等を入
力する。
ラインを構成する各セクションの仕様、操業条件、被処
理材の生産計画およびライン休止情報を計算機に入力
し、ダイナミックシミュレーションを行う。すなわち、
プロセスライン中における被処理材の挙動を計算機で再
現する。図１の例では、各セクションの仕様としては、
通板最高速度および有効長さ、ルーパーのリミットスイ
ッチの配置、操業条件としては、入側部１におけるハン
ドリング時間遅れの分布、酸洗部３におけるレベラーで
の伸び率、酸洗速度、酸洗時間の分布、レベラー伸び率
と酸洗条件の関係、トリマー部５におけるトラブルによ
る時間遅れの分布、冷間圧延部７における溶接部通過時
の減速パターン、連続焼鈍部９における通板速度等を入
力する。
【００１１】被処理材の生産計画は１日とか１週間単位
で被処理材を生産順に並べた生産スケジュールと、各被
処理材のデータであり、図１の例ではコイル毎の重量、
板厚、板幅、熱間圧延の巻取温度、熱間圧延材の板厚、
製品板厚等である。ライン休止情報は、定常的あるいは
突発的に起こるライン休止要因の時間的分布であり、図
１の例では入側部１での溶接時間を含むハンドリングタ
イム分布、再溶接の確率分布、酸洗部における鋼種別速
度分布、トリマー部５における突発的トラブル発生時間
分布等がある。これらの分布は計算機内にストアしてお
き、コイル毎にモンテカルロ法によりどの時間をとるか
を選択する。
で被処理材を生産順に並べた生産スケジュールと、各被
処理材のデータであり、図１の例ではコイル毎の重量、
板厚、板幅、熱間圧延の巻取温度、熱間圧延材の板厚、
製品板厚等である。ライン休止情報は、定常的あるいは
突発的に起こるライン休止要因の時間的分布であり、図
１の例では入側部１での溶接時間を含むハンドリングタ
イム分布、再溶接の確率分布、酸洗部における鋼種別速
度分布、トリマー部５における突発的トラブル発生時間
分布等がある。これらの分布は計算機内にストアしてお
き、コイル毎にモンテカルロ法によりどの時間をとるか
を選択する。
【００１２】以上のような入力データを基に、各セクシ
ョンの観測点において、ある時間内（タイムインクリメ
ント）における以下の事柄を計算しチェックする。 （１）被処理材の進行量の計算 （２）当該被処理材の残長計算 （３）ルーパー内の被処理材貯蔵量計算 （４）被処理材の状態チェック ここで状態チェックとは、加減速中か、ルーパーは空か
満杯か、溶接点が通過中か、被処理材分割中か、各セク
ションが休止中か、速度変更が必要か、等の事柄を指
す。これにより、ラインの各セクションにおける被処理
材の挙動が分かり、それによってライン全体の１時間あ
たり生産量、すなわちＴ／Ｈが判明する。こうした計算
とチェックを被処理材毎に各観測点で、生産計画が終了
するまで続けると、その間にライン内で発生した事柄が
自ずと明らかになり、あたかも実機を運転したような結
果が得られる。
ョンの観測点において、ある時間内（タイムインクリメ
ント）における以下の事柄を計算しチェックする。 （１）被処理材の進行量の計算 （２）当該被処理材の残長計算 （３）ルーパー内の被処理材貯蔵量計算 （４）被処理材の状態チェック ここで状態チェックとは、加減速中か、ルーパーは空か
満杯か、溶接点が通過中か、被処理材分割中か、各セク
ションが休止中か、速度変更が必要か、等の事柄を指
す。これにより、ラインの各セクションにおける被処理
材の挙動が分かり、それによってライン全体の１時間あ
たり生産量、すなわちＴ／Ｈが判明する。こうした計算
とチェックを被処理材毎に各観測点で、生産計画が終了
するまで続けると、その間にライン内で発生した事柄が
自ずと明らかになり、あたかも実機を運転したような結
果が得られる。
【００１３】以上のようなダイナミックシミュレーショ
ンを全被処理材につき完了すると、全被処理材の休止時
間、処理時間、平均Ｔ／Ｈが得られる。もちろん個々の
被処理材についても、これらの値は出力可能であり、ど
の被処理材がどのセクションで何秒、何回停止したかの
明細も出力できる。このようにして、予め設定した仕様
に基づく連続統合プロセスラインの生産能力を、実生産
を反映して正確に出力させ、所要生産能力と比較して設
備仕様を望ましい方向に修正することにより、コストを
考慮した最適仕様を決定する。
ンを全被処理材につき完了すると、全被処理材の休止時
間、処理時間、平均Ｔ／Ｈが得られる。もちろん個々の
被処理材についても、これらの値は出力可能であり、ど
の被処理材がどのセクションで何秒、何回停止したかの
明細も出力できる。このようにして、予め設定した仕様
に基づく連続統合プロセスラインの生産能力を、実生産
を反映して正確に出力させ、所要生産能力と比較して設
備仕様を望ましい方向に修正することにより、コストを
考慮した最適仕様を決定する。
【００１４】つぎに本発明法におけるダイナミックシミ
ュレーションの基本フローを図２の例により説明する。
この例は、図１のようなストリップコイルの連続統合プ
ロセスラインを対象としたものであり、以下、被処理材
をコイルとして記述する。図２は基本的な計算のフロー
を概念的に示したものである。まず生産スケジュールを
読取らせ、各セクションでの最高通板速度、各セクショ
ンでの時間遅れ、出側部でのカットパターン等、コイル
毎のデータを付与する。ついでＴＳ時間を算出させる。
ュレーションの基本フローを図２の例により説明する。
この例は、図１のようなストリップコイルの連続統合プ
ロセスラインを対象としたものであり、以下、被処理材
をコイルとして記述する。図２は基本的な計算のフロー
を概念的に示したものである。まず生産スケジュールを
読取らせ、各セクションでの最高通板速度、各セクショ
ンでの時間遅れ、出側部でのカットパターン等、コイル
毎のデータを付与する。ついでＴＳ時間を算出させる。
【００１５】ＴＳ時間とは、各セクションで状態の変化
する時刻をあらかじめ計算しておき、その中で最も早く
変化が起こるまでの時間である。状態の変化は、加速
開始点、加速終了点、減速開始点、減速終了点、
ルーパー長最大点、ルーパー長０点、停止時間完
了点、減速通板完了点、溶接部到達点の９項目を状
態変更点として把握する。状態変更点の観測箇所は、各
セクションの入側で、最終セクションのみは出側であ
る。
する時刻をあらかじめ計算しておき、その中で最も早く
変化が起こるまでの時間である。状態の変化は、加速
開始点、加速終了点、減速開始点、減速終了点、
ルーパー長最大点、ルーパー長０点、停止時間完
了点、減速通板完了点、溶接部到達点の９項目を状
態変更点として把握する。状態変更点の観測箇所は、各
セクションの入側で、最終セクションのみは出側であ
る。
【００１６】このＴＳ時間経過後において、ｋｉコイル
（ｉ番目のセクションにおけるｋ番目のコイル）がどの
状態にあるかを算出させ、さらに、その状態から次のＴ
Ｓ時間を算出させ、ｋ番目のコイルが全セクションを通
過し終わるまで繰り返す。このようにして全コイルの通
板終了まで計算を行い、データを出力させる。
（ｉ番目のセクションにおけるｋ番目のコイル）がどの
状態にあるかを算出させ、さらに、その状態から次のＴ
Ｓ時間を算出させ、ｋ番目のコイルが全セクションを通
過し終わるまで繰り返す。このようにして全コイルの通
板終了まで計算を行い、データを出力させる。
【００１７】このように本発明では、ｋ番目のコイルに
ついてＴＳ時間を算出し、該コイルの状態をＴＳ時間だ
け一挙に進めて計算を行う。従来、この種のシミュレー
ションでは、０．１秒とか１秒毎に状態変化の確認と必
要な計算を行い、プロセスの変化を追跡するのが常道で
あったが、計算に時間がかかり、かつタイムインクリメ
ントの間に起こる重要な事態の変化を見過ごす可能性が
あり、その場合、シミュレーション結果が無意味となる
ばかりでなく、プログラムの進行そのものが停止するこ
とも予測された。これに対して本発明では、ＴＳ時間に
基づいてプログラムを進行させるので、計算時間が大幅
に短縮され、かつ重要事態を見過ごすおそれも生じな
い。
ついてＴＳ時間を算出し、該コイルの状態をＴＳ時間だ
け一挙に進めて計算を行う。従来、この種のシミュレー
ションでは、０．１秒とか１秒毎に状態変化の確認と必
要な計算を行い、プロセスの変化を追跡するのが常道で
あったが、計算に時間がかかり、かつタイムインクリメ
ントの間に起こる重要な事態の変化を見過ごす可能性が
あり、その場合、シミュレーション結果が無意味となる
ばかりでなく、プログラムの進行そのものが停止するこ
とも予測された。これに対して本発明では、ＴＳ時間に
基づいてプログラムを進行させるので、計算時間が大幅
に短縮され、かつ重要事態を見過ごすおそれも生じな
い。
【００１８】本発明法におけるダイナミックシミュレー
ションでの被処理材の速度制御は、表１のような速度制
御用テーブルを用いて行うのが好ましい。また、後述の
ルーパー制御および状態フラッグとの組み合わせによっ
て行うのが好ましい。速度制御用テーブルは、表１のよ
うに各セクションの速度設定に必要な情報をストアした
マトリックスである。まず６項に、各セクションで次に
起こる状態変化の時刻をストアし、前述のようにこのう
ち最小のものがＴＳとして設定される。また３項の現在
速度が２項の達成可能速度より小さければ、一般的には
可能なかぎり加速しようとする。ここで注意すべき点
は、速度制御上は加速指令が出ているのに、コイルの残
長に設定速度まで加速する余裕がない場合である。
ションでの被処理材の速度制御は、表１のような速度制
御用テーブルを用いて行うのが好ましい。また、後述の
ルーパー制御および状態フラッグとの組み合わせによっ
て行うのが好ましい。速度制御用テーブルは、表１のよ
うに各セクションの速度設定に必要な情報をストアした
マトリックスである。まず６項に、各セクションで次に
起こる状態変化の時刻をストアし、前述のようにこのう
ち最小のものがＴＳとして設定される。また３項の現在
速度が２項の達成可能速度より小さければ、一般的には
可能なかぎり加速しようとする。ここで注意すべき点
は、速度制御上は加速指令が出ているのに、コイルの残
長に設定速度まで加速する余裕がない場合である。
【００１９】そこで、加速する前に、常に加速上限速度
をチェックしておく。例えば図３のように、ある板が何
らかの理由で設定速度より低い速度Ｖｏで走っていたと
する。その理由がなくなった時点Ａで加速指示が出た
が、すぐ後にコイル分割等のため速度Ｖｄまでの減速が
待っているような場合、コイル残長のどこまで加速し、
どこで減速するかを事前に計算しておく。このとき、加
速に必要な板の長さＬａ、減速に必要な板の長さＬｄ
は、 Ｌａ＝（Ｖａ−Ｖｏ）（Ｖａ＋Ｖｏ）／１２０Ａｏ （１） Ｌｄ＝（Ｖａ−Ｖｄ）（Ｖａ＋Ｖｄ）／１２０Ｄｏ （２） Ｌａ：加速に必要なコイル長さ Ｌｄ：減速に必要なコイル長さ Ｖａ：設定速度 Ｖｏ：現在速度 Ｖｄ：減速後の速度 Ａｏ：加速度 Ｄｏ：減速度 で表され、Ｌａ＋Ｌｄがコイル残長より小さい場合は、
Ｖａまでの加速は可能であり、大きければ不可能とな
る。不可能の場合は、予定の設定速度を例えば１ｍｐｍ
刻みに下げていき、上記計算式で求めた必要長とコイル
残長を比較しながら残長を超えない最大のが速度Ｖｘを
新設定速度とする。
をチェックしておく。例えば図３のように、ある板が何
らかの理由で設定速度より低い速度Ｖｏで走っていたと
する。その理由がなくなった時点Ａで加速指示が出た
が、すぐ後にコイル分割等のため速度Ｖｄまでの減速が
待っているような場合、コイル残長のどこまで加速し、
どこで減速するかを事前に計算しておく。このとき、加
速に必要な板の長さＬａ、減速に必要な板の長さＬｄ
は、 Ｌａ＝（Ｖａ−Ｖｏ）（Ｖａ＋Ｖｏ）／１２０Ａｏ （１） Ｌｄ＝（Ｖａ−Ｖｄ）（Ｖａ＋Ｖｄ）／１２０Ｄｏ （２） Ｌａ：加速に必要なコイル長さ Ｌｄ：減速に必要なコイル長さ Ｖａ：設定速度 Ｖｏ：現在速度 Ｖｄ：減速後の速度 Ａｏ：加速度 Ｄｏ：減速度 で表され、Ｌａ＋Ｌｄがコイル残長より小さい場合は、
Ｖａまでの加速は可能であり、大きければ不可能とな
る。不可能の場合は、予定の設定速度を例えば１ｍｐｍ
刻みに下げていき、上記計算式で求めた必要長とコイル
残長を比較しながら残長を超えない最大のが速度Ｖｘを
新設定速度とする。
【００２０】
【表１】
【００２１】ルーパー制御について、ＴＳ時間をつぎの
ようにして求めるのが好ましい。ルーパーの位置を制御
するリミットスイッチの配置を図４に示す。リミットス
イッチＬ２はライン停止を極力避けたいセクションの入
側ルーパーに任意に設置するもので、その他は設備を機
械的に破壊しないように設置するものである。このルー
パー構成を用いて、表１の速度制御マトリックスから得
られる現在のｉセクションの速度Ｖｉとｉ＋１セクショ
ンの速度Ｖｉ＋１の差により、次の状態変更点までにル
ーパーに貯蔵されるコイル長およびループカーの位置が
計算できる。
ようにして求めるのが好ましい。ルーパーの位置を制御
するリミットスイッチの配置を図４に示す。リミットス
イッチＬ２はライン停止を極力避けたいセクションの入
側ルーパーに任意に設置するもので、その他は設備を機
械的に破壊しないように設置するものである。このルー
パー構成を用いて、表１の速度制御マトリックスから得
られる現在のｉセクションの速度Ｖｉとｉ＋１セクショ
ンの速度Ｖｉ＋１の差により、次の状態変更点までにル
ーパーに貯蔵されるコイル長およびループカーの位置が
計算できる。
【００２２】ルーパー前後のセクションとそれぞれのセ
クションでの板速度の差により、ループ長が変化してい
く様子を図５に示す。図５から、ループカーがリミット
を切る時刻はつぎのようにして求める。ｔ秒後のｉセク
ションの板送り込み量Ｑ１、ｉ＋１セクションの板送り
込み量Ｑ２は、 Ｑ１＝（Ｖ１×ｔ）／６０＋（Ｂ１×ＡＤ１×ｔ2 ）／１２０ （３） Ｑ２＝（Ｖ２×ｔ）／６０＋（Ｂ２×ＡＤ２×ｔ2 ）／１２０ （４） Ｖ１：ｉセクションの現在速度（ｍｐｍ） ＡＤ１：ｉセクションの加速度（ｍｐｍ／ｓｅｃ） Ｂ１：ｉセクションの状態フラッグ （加速なら１、定速なら０、減速なら−１） Ｖ２：ｉ＋１セクションの現在速度（ｍｐｍ） ＡＤ２：ｉ＋１セクションの加速度（ｍｐｍ／ｓｅｃ） Ｂ２：ｉ＋１セクションの状態フラッグ （加速なら１、定速なら０、減速なら−１） と、それぞれ表せる。計算開始点でのループ長をＬｐと
すると、ｔ秒後のループ長Ｌｔは，Ｌｐ＋Ｑ１＋Ｑ２と
なる。したがって、同期リミットＬ２とＬ４の距離をＬ
とると、状態変更点時刻Ｔは（３）（４）式のｔにＴを
代入し、次式を解くことにより得られる。 Ｌ＝Ｌｐ＋Ｑ１−Ｑ２ または Ｌ＝０ （５） Ｌ＝０はルーパーが空になることを意味する。Ｔが他の
状態変更時刻より小さければ、これがＴＳとして採用さ
れる。
クションでの板速度の差により、ループ長が変化してい
く様子を図５に示す。図５から、ループカーがリミット
を切る時刻はつぎのようにして求める。ｔ秒後のｉセク
ションの板送り込み量Ｑ１、ｉ＋１セクションの板送り
込み量Ｑ２は、 Ｑ１＝（Ｖ１×ｔ）／６０＋（Ｂ１×ＡＤ１×ｔ2 ）／１２０ （３） Ｑ２＝（Ｖ２×ｔ）／６０＋（Ｂ２×ＡＤ２×ｔ2 ）／１２０ （４） Ｖ１：ｉセクションの現在速度（ｍｐｍ） ＡＤ１：ｉセクションの加速度（ｍｐｍ／ｓｅｃ） Ｂ１：ｉセクションの状態フラッグ （加速なら１、定速なら０、減速なら−１） Ｖ２：ｉ＋１セクションの現在速度（ｍｐｍ） ＡＤ２：ｉ＋１セクションの加速度（ｍｐｍ／ｓｅｃ） Ｂ２：ｉ＋１セクションの状態フラッグ （加速なら１、定速なら０、減速なら−１） と、それぞれ表せる。計算開始点でのループ長をＬｐと
すると、ｔ秒後のループ長Ｌｔは，Ｌｐ＋Ｑ１＋Ｑ２と
なる。したがって、同期リミットＬ２とＬ４の距離をＬ
とると、状態変更点時刻Ｔは（３）（４）式のｔにＴを
代入し、次式を解くことにより得られる。 Ｌ＝Ｌｐ＋Ｑ１−Ｑ２ または Ｌ＝０ （５） Ｌ＝０はルーパーが空になることを意味する。Ｔが他の
状態変更時刻より小さければ、これがＴＳとして採用さ
れる。
【００２３】状態フラッグとは、ライン内を走るコイル
の状態を示す指標のことで、シミュレーションプログラ
ムの分岐点で計算の方向を決定する役割を果たしたり、
累積時間をカウントしたりする。状態フラッグの内で特
に、 （１）加減速フラッグ；板が加減速中か、または一定速
度で走行中かを示すフラッグ （２）ルーパーフラッグ；ルーパーの上下限リミットを
切った状態を示すフラッグ （３）溶接点フラッグ；溶接点が観測点に到達したこと
を示すフラッグ （４）データ読込み完了フラッグ；最終コイルデータの
読込み完了を示すフラッグ。これにより、結果の出力を
含む一連のプログラム終了処理を行う （５）分割フラッグ；出側でのコイル分割有無を示すフ
ラッグ （６）速度選択フラッグ；あらかじめ設定された速度パ
ターン（コイル分割、溶接部減速等）に移行するための
減速指令を出すフラッグ が重要である。
の状態を示す指標のことで、シミュレーションプログラ
ムの分岐点で計算の方向を決定する役割を果たしたり、
累積時間をカウントしたりする。状態フラッグの内で特
に、 （１）加減速フラッグ；板が加減速中か、または一定速
度で走行中かを示すフラッグ （２）ルーパーフラッグ；ルーパーの上下限リミットを
切った状態を示すフラッグ （３）溶接点フラッグ；溶接点が観測点に到達したこと
を示すフラッグ （４）データ読込み完了フラッグ；最終コイルデータの
読込み完了を示すフラッグ。これにより、結果の出力を
含む一連のプログラム終了処理を行う （５）分割フラッグ；出側でのコイル分割有無を示すフ
ラッグ （６）速度選択フラッグ；あらかじめ設定された速度パ
ターン（コイル分割、溶接部減速等）に移行するための
減速指令を出すフラッグ が重要である。
【００２４】本発明法におけるダイナミックシミュレー
ションの基本フローは、図２に概念的に示したとおりで
あるが、多くのサブプログラムから構成され、その主な
ものは、加速上限チェック、ルーパー同期速度計算、ル
ーパー内リミットのＯＮ／ＯＦＦチェック、状態変更時
刻計算（トラッキング計算）、各セクションの通板条件
設定、コイル分割処理、減速通板処理、コイルデータ読
取り、計算結果アウトプット等である。
ションの基本フローは、図２に概念的に示したとおりで
あるが、多くのサブプログラムから構成され、その主な
ものは、加速上限チェック、ルーパー同期速度計算、ル
ーパー内リミットのＯＮ／ＯＦＦチェック、状態変更時
刻計算（トラッキング計算）、各セクションの通板条件
設定、コイル分割処理、減速通板処理、コイルデータ読
取り、計算結果アウトプット等である。
【００２５】
【実施例】薄鋼板の冷間圧延機と連続焼鈍ラインを連結
したラインに、さらに連続酸洗ラインを統合するにあた
り、本発明法を実施した。統合したラインの能力変化を
検討した結果を図６に、新設ルーパーおよびトリマーの
最適位置とその必要長の検討結果を図７にそれぞれ示
す。図６から、所要生産能力９万トン／月のときの酸洗
槽の有効長さは６８ｍであることがわかり、図７から、
トリマーは酸洗槽直前に設置し、ルーパーは酸洗槽出側
に１２５ｍ設置すべきことがわかる。
したラインに、さらに連続酸洗ラインを統合するにあた
り、本発明法を実施した。統合したラインの能力変化を
検討した結果を図６に、新設ルーパーおよびトリマーの
最適位置とその必要長の検討結果を図７にそれぞれ示
す。図６から、所要生産能力９万トン／月のときの酸洗
槽の有効長さは６８ｍであることがわかり、図７から、
トリマーは酸洗槽直前に設置し、ルーパーは酸洗槽出側
に１２５ｍ設置すべきことがわかる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、薄鋼板の連続酸洗ライ
ン、冷間圧延機、連続焼鈍ライン等の連続プロセスライ
ンを統合した連続統合プロセスラインの仕様決定に際し
て、ダイナミックシミュレーションを行い、該シミュレ
ーションは、ラインを構成する各セクションにおいて加
減速等の状態変化時刻を予め計算しておき、その中で最
も早く変化が起こるまでの時間（ＴＳ時間）に基づいて
プログラムを進行させるので、計算時間が大幅に短縮さ
れ、かつ重要事態を見過ごすおそれも生じない。したが
って、性格の異なる各種ラインを連結した連続統合プロ
セスラインでも、実生産状況が設備の設計段階で予測可
能となり、最適仕様の決定が正確に行える。
ン、冷間圧延機、連続焼鈍ライン等の連続プロセスライ
ンを統合した連続統合プロセスラインの仕様決定に際し
て、ダイナミックシミュレーションを行い、該シミュレ
ーションは、ラインを構成する各セクションにおいて加
減速等の状態変化時刻を予め計算しておき、その中で最
も早く変化が起こるまでの時間（ＴＳ時間）に基づいて
プログラムを進行させるので、計算時間が大幅に短縮さ
れ、かつ重要事態を見過ごすおそれも生じない。したが
って、性格の異なる各種ラインを連結した連続統合プロ
セスラインでも、実生産状況が設備の設計段階で予測可
能となり、最適仕様の決定が正確に行える。
【図１】本発明法の説明図である。
【図２】本発明法におけるダイナミックシミュレーショ
ンの基本フローを示す説明図である。
ンの基本フローを示す説明図である。
【図３】本発明法の例としての、加速の終了点の予測方
法を説明するグラフである。
法を説明するグラフである。
【図４】本発明法の例としての、ルーパーのリミットス
イッチの配置を示す説明図である。
イッチの配置を示す説明図である。
【図５】本発明法の例として、ループカーの状態を示す
説明図である。
説明図である。
【図６】本発明法の実施例を示すグラフである。
【図７】本発明法の実施例を示すグラフである。
１：入側部 ２，４，６，８，１０：ルーパー ３：酸洗部 ５：トリマー部 ７：冷間圧延部 ９：連続焼鈍部 １１：出側部 Ｖａ：設定速度 Ｖｘ：新設定速度 Ｖｏ：現在速度 Ｖｄ：減速後の速度 Ｓ：ループカーのストッパー Ｌ１：ループカー停止用リミットスイッチ Ｌ２：隣接セクションの板速度と同期させる下部リミッ
トスイッチ Ｌ３：減速用リミットスイッチ Ｌ４：隣接セクションの板速度と同期させる上部リミッ
トスイッチ Ｌ５：ループカー停止用リミットスイッチ
トスイッチ Ｌ３：減速用リミットスイッチ Ｌ４：隣接セクションの板速度と同期させる上部リミッ
トスイッチ Ｌ５：ループカー停止用リミットスイッチ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7623−5Ｌ Ｇ０６Ｆ 15/60 ３１０
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の薄板製造プロセスラインを連続、
統合したラインを設計するに際して、ラインを構成する
各セクションの仕様、操業条件、被処理材の生産計画お
よびライン休止情報を入力し、該入力データに基づき、
前記各セクションにて処理中の被処理材の状態変化のう
ちで最も早く起こる状態変化までの時間（ＴＳ時間）を
算出し、該被処理材の状態をＴＳ時間だけ一挙に進めて
計算時間を短縮しつつダイナミックシミュレーションを
行い、該シミュレーションの結果で前記仕様を修正する
ことにより、最適仕様を決定することを特徴とする連続
統合プロセスラインの設計方法。 - 【請求項２】 ダイナミックシミュレーションにおい
て、（１）ルーパー長の上下限前に減速域を設定し、中
央部との境界にリミットスイッチを配置して計算される
各ルーパーのリミットスイッチの次のオン−オフ点時刻
と、（２）各セクションにおける被処理材の状態を示す
状態フラッグと、（３）各セクションの設計最高速
度、達成可能速度、現在速度、加速度、減速
度、次の状態変化の時刻、観測点での残存被処理材
長さ、減速所要被処理材長さ、減速速度からなる速
度制御用テーブルとを組み合わせて、各セクションにお
ける被処理材の速度計算を行うことを特徴とする請求項
１記載の連続統合プロセスラインの設計方法。 - 【請求項３】 ダイナミックシミュレーションにおい
て、（１）ルーパー長の上下限前に減速域を設定し、中
央部に減速指示リミットスイッチを配置して計算される
各ルーパーのリミットスイッチの次のオン−オフ点時刻
と、（２）各セクションにおける被処理材の状態を示す
状態フラッグと、（３）各セクションの設計最高速
度、達成可能速度、現在速度、加速度、減速
度、次の状態変化の時刻、観測点での残存被処理材
長さ、減速所要被処理材長さ、減速速度からなる速
度制御用テーブルとを組み合わせて、各セクションにお
ける被処理材の速度計算を行うことを特徴とする請求項
１記載の連続統合プロセスラインの設計方法。 - 【請求項４】 ダイナミックシミュレーションにおい
て、（１）ルーパー長の上下限前に減速域を設定し、中
央部との境界にリミットスイッチを配置し、さらに中央
部に減速指示リミットスイッチを配置して計算される各
ルーパーのリミットスイッチの次のオン−オフ点時刻
と、（２）各セクションにおける被処理材の状態を示す
状態フラッグと、（３）各セクションの設計最高速
度、達成可能速度、現在速度、加速度、減速
度、次の状態変化の時刻、観測点での残存被処理材
長さ、減速所要被処理材長さ、減速速度からなる速
度制御用テーブルとを組み合わせて、各セクションにお
ける被処理材の速度計算を行うことを特徴とする請求項
１記載の連続統合プロセスラインの設計方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6039424A JPH07246407A (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 連続統合プロセスラインの設計方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6039424A JPH07246407A (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 連続統合プロセスラインの設計方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07246407A true JPH07246407A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12552615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6039424A Withdrawn JPH07246407A (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 連続統合プロセスラインの設計方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07246407A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010019192A (ko) * | 1999-08-25 | 2001-03-15 | 이구택 | 연속소둔공정에서 시뮬레이션에 의한 일정계획 배분방법 |
| US20060128022A1 (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-15 | Yokogawa Electric Corporation | Process control method and process control system |
| JP2007157042A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Jfe Steel Kk | 連続設備の運転指示方法及びその装置 |
| JP2007157065A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Jfe Steel Kk | 連続設備の材料投入順序決定方法及びその装置 |
| WO2013023903A1 (de) * | 2011-08-12 | 2013-02-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum betrieb einer konti-glühe für die verarbeitung eines walzguts |
| CN103341506A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-09 | 鞍钢股份有限公司 | 一种基于数据模式的板形时间序列数据挖掘方法 |
-
1994
- 1994-03-10 JP JP6039424A patent/JPH07246407A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010019192A (ko) * | 1999-08-25 | 2001-03-15 | 이구택 | 연속소둔공정에서 시뮬레이션에 의한 일정계획 배분방법 |
| US20060128022A1 (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-15 | Yokogawa Electric Corporation | Process control method and process control system |
| JP2007157042A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Jfe Steel Kk | 連続設備の運転指示方法及びその装置 |
| JP2007157065A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Jfe Steel Kk | 連続設備の材料投入順序決定方法及びその装置 |
| JP4715489B2 (ja) * | 2005-12-08 | 2011-07-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続設備の材料投入順序決定方法及びその装置並びに鋼板の製造方法 |
| WO2013023903A1 (de) * | 2011-08-12 | 2013-02-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum betrieb einer konti-glühe für die verarbeitung eines walzguts |
| CN103732766A (zh) * | 2011-08-12 | 2014-04-16 | 西门子公司 | 用于运行加工轧件的连续退火机组的方法 |
| US9732396B2 (en) | 2011-08-12 | 2017-08-15 | Primetals Technologies Germany Gmbh | Method for operating a continuous annealing line for the processing of a rolled good |
| CN103341506A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-09 | 鞍钢股份有限公司 | 一种基于数据模式的板形时间序列数据挖掘方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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