JPH08318302A - Device for predicting abnormal behavior of looper - Google Patents

Device for predicting abnormal behavior of looper

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JPH08318302A
JPH08318302A JP7128341A JP12834195A JPH08318302A JP H08318302 A JPH08318302 A JP H08318302A JP 7128341 A JP7128341 A JP 7128341A JP 12834195 A JP12834195 A JP 12834195A JP H08318302 A JPH08318302 A JP H08318302A
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JP
Japan
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rolling
looper
learning
information processing
data
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7128341A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshinori Tsubomoto
利紀 坪本
Maki Yamamoto
眞樹 山本
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08318302A publication Critical patent/JPH08318302A/en
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Abstract

PURPOSE: To learn the relationship between inputted data in a practical time and to output more accurate predicted results even when the number of the inputted data is larger by imparting load to every inputted data and learing Kohonen type neural network by a self-organization feature mapping algorithm. CONSTITUTION: The learning data consisting of components, rolling conditions and purpose of rolling of a rolling material which have large correlation to the presence of the abnormal behavior of looper and the presence of the abnormal behavior of looper are collected pairing them and they are stored in a 1st storing means 101. Using these learning data, the learning of the KOhonen type neural network is executed by the learning means 103 according to the self-organization feature mapping algorithm. First, the learning data are inputted by the learning means 103 from the 1st storing means 101 to the Kohonen type neural network. An information processing part where the difference between the load in an information processing part and the inputted data is min. is extracted and the load in the extracted information processing part is corrected so that the difference from the inputted data is made smaller.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、熱間圧延設備のルーパ
異常挙動予測装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a looper abnormal behavior prediction device for hot rolling equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧延設備、例えば熱間仕上げ圧延機にお
いては、各圧延機(スタンド)間の圧延材料(ストリッ
プ)の張力は製品の板厚、板幅、板形状等の精度に及ぼ
す影響が大きく、この張力を一定に制御することが要求
される。このため、各スタンド間にルーパ装置が設置さ
れており、このルーパ装置の制御方法として、ストリッ
プがスタンドを通過している状態を検出し、その検出結
果に基づくフィードバック制御やフィードフォワード制
御がある。
2. Description of the Related Art In rolling equipment, for example, a hot finish rolling mill, the tension of rolled material (strip) between rolling mills (stands) has an influence on the accuracy of the product thickness, width and shape. It is large and it is required to control this tension constantly. For this reason, a looper device is installed between each stand, and as a control method of this looper device, there is a feedback control or a feedforward control which detects a state where the strip is passing through the stand and is based on the detection result.

【0003】前記制御方法では、圧延中に突然発生する
ルーパのハンチングや圧延機が圧延材料を噛み込む際の
ルーパの急上昇等の異常に対して、十分に対応できな
い。そこで、異常な事態が生じるか否かをニューラルネ
ット(階層型モデル+BP(バックプロパゲーション)
アルゴリズムやデルタルールなどの教師付き学習アルゴ
リズム)を用いた予測装置で自動的に予測し、その予測
に基づき制御する方法が特許願 平成5年 第333551号
に開示されている。その処理過程のフローチャートを図
5に示し以下に説明する。
The above control method cannot sufficiently cope with abnormalities such as sudden hunting of the looper that occurs during rolling and sudden rise of the looper when the rolling mill bites the material to be rolled. Therefore, it is determined whether or not an abnormal situation occurs by using a neural network (hierarchical model + BP (back propagation)
Patent application 1993, No. 333551 discloses a method of automatically predicting with a prediction device using an algorithm or a learning algorithm with a teacher such as a delta rule) and controlling based on the prediction. A flowchart of the process is shown in FIG. 5 and will be described below.

【0004】まず、仕上げ圧延前に圧延データ(例え
ば、狙い板厚、狙い板幅、目標温度、平均温度、冷間強
度、鋼板断面積)を予測装置に入力する。この予測装置
は図6に示す階層型ニューラルネットにより構成されて
いる。予測装置は圧延中に生じたルーパ異常挙動に関す
る情報と圧延機通板前の圧延データを用いて、圧延機通
板前の圧延データを入力すると圧延時のルーパ異常挙動
の有無を出力するようにあらかじめ学習しておく。予測
対象となる圧延データに対し、この予測装置が「異常:
有り」を出力したならば、ルーパ異常挙動(ハンチン
グ、急上昇等)が起こらぬよう、警告装置によりオペレ
ータに注意を促したり、制御介入装置によりルーパゲイ
ンの再設定やロジックの選択を行う。
First, before finish rolling, rolling data (for example, target plate thickness, target plate width, target temperature, average temperature, cold strength, steel plate cross-sectional area) is input to the prediction device. This predicting device is composed of a hierarchical neural network shown in FIG. The prediction device uses information about the looper abnormal behavior that occurred during rolling and the rolling data before the rolling mill passes, and learns beforehand to output the presence or absence of the looper abnormal behavior during rolling when inputting the rolling data before rolling the strip. I'll do it. For the rolling data that is the target of prediction, this prediction device shows "abnormal:
If "Yes" is output, a warning device warns the operator so that abnormal looper behavior (hunting, sudden rise, etc.) does not occur, and a control intervention device resets the looper gain and selects the logic.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記方法の予測装置に
用いている階層型ニューラルネットをBPアルゴリズム
やデルタルールといった教師付き学習アルゴリズムを用
いて学習する場合、入力データ数(n) に対し学習時間の
オーダーOは(n2)となり、入力データが少ない場合は
(例えば、狙い板厚、狙い板幅、目標温度、平均温度、
冷間強度、鋼板断面積の6データ)、入出力間の関係を
短時間で精度良く学習することはできる。
When the hierarchical neural network used in the predicting device of the above method is trained by using a supervised learning algorithm such as BP algorithm or delta rule, the learning time is calculated with respect to the number of input data (n). Order O is (n 2 ), and if the input data is small (for example, target plate thickness, target plate width, target temperature, average temperature,
It is possible to accurately learn the cold strength, the steel plate cross-sectional area (6 data), and the relationship between input and output in a short time.

【0006】ところが、ルーパのハンチングや急上昇と
いった異常挙動の有無をより精度良く予測するために
は、入力データとして前記データのみならず、さらに、
圧延目的(板厚重視、板幅重視、生産性重視、クラウン
重視等)や圧延材料の成分なども追加する必要があり、
その場合、前記予測装置では入力データ数の増加につれ
て学習時間が急激に増加するので実用的でなかった。
However, in order to more accurately predict the presence or absence of abnormal behavior such as hunting or sudden rise of the looper, not only the above data as input data but also
It is necessary to add the rolling purpose (thickness of plate, width of plate, productivity, crown, etc.) and components of rolling material.
In that case, the prediction device is not practical because the learning time sharply increases as the number of input data increases.

【0007】本発明では、このような従来技術における
問題点を解決するため、入力データ数が多い場合でも、
実用的な時間内に入力データ間の関係を学習し、より精
度良い予測結果が出力できるルーパ異常挙動予測装置を
提供することを目的とする。
In the present invention, in order to solve the above problems in the prior art, even when the number of input data is large,
An object of the present invention is to provide a looper abnormal behavior prediction device that can learn the relationship between input data within a practical time and output a more accurate prediction result.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、圧延材
料の成分、圧延条件、圧延目的に基づき圧延する熱間圧
延設備のルーパ異常挙動を予測するルーパ異常挙動予測
装置において、ルーパ異常挙動の有無と相関の大きい圧
延材料の成分、圧延条件、圧延目的を取り込む入力手段
と、あらかじめ蓄積しておいた圧延材料の成分、圧延条
件、圧延目的からなる学習データとこれらの学習データ
の圧延時のルーパ異常挙動の有無に関する情報を対応さ
せて格納する第一記憶手段と、圧延材料の成分、圧延条
件、圧延目的により構成される入力データ毎に荷重を付
与し、上記入力データと荷重との差に関する関数を出力
するべく格子状に概念上配列された複数の情報処理部か
らなるコホーネン型ニューラルネットと、第一記憶手段
に記憶された圧延材料の成分、圧延条件、圧延目的から
なる学習データを前記コホーネン型ニューラルネットに
入力し、情報処理部の荷重と学習入力データとの差が最
小である情報処理部を抽出し、その情報処理部およびそ
の近傍の情報処理部の荷重を学習入力データとの差が小
さくなるように修正する学習手段と、学習後のコホーネ
ン型ニューラルネットの各情報処理部の荷重を格納する
第二記憶手段と、圧延材料の成分、圧延条件、圧延目的
よりなる学習データを、学習後の修正された荷重になっ
ているコホーネン型ニューラルネットに入力し、情報処
理部の荷重と入力データとの差が最小となった情報処理
部に、入力データを分類するデータ分類手段と、前記第
一記憶手段に記憶された圧延材料の成分、圧延条件、圧
延目的よりなる学習データに対応するルーパ異常挙動の
有無に関する情報を前記データ分類手段で分類した情報
処理部毎に分類し、前記分類結果より求めた各情報処理
部でのルーパ異常挙動の発生頻度を格納する第三記憶手
段と、予測対象となる圧延材料の成分、圧延条件、圧延
目的よりなるデータを、前記入力手段から前記データ分
類手段に入力し、それから出力された分類結果に対応し
ている前記第三記憶手段に格納されているルーパ異常挙
動の発生頻度を前記予測対象のルーパ異常挙動の発生頻
度とし、これより前記予測対象のルーパ異常挙動の有無
を推定する推定手段とを具備してなるルーパ異常挙動予
測装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention is to provide a looper abnormal behavior prediction device for predicting the looper abnormal behavior of a hot rolling facility for rolling based on the composition of rolling material, rolling conditions, and rolling purpose. There is a large correlation with the presence or absence of rolling material components, rolling conditions, and rolling purpose, input means, and learning data consisting of rolling material components, rolling conditions, and rolling objectives that have been stored in advance, and the learning data at the time of rolling. The first storage means for storing information relating to the presence or absence of the looper abnormal behavior in association with each other, a load is given to each input data composed of the components of the rolling material, the rolling conditions, and the rolling purpose, and the input data and the load are A Kohonen-type neural network composed of a plurality of information processing units conceptually arranged in a grid pattern so as to output a function relating to a difference, and rolling stored in the first storage means. The learning data consisting of the component of the material, the rolling condition, and the rolling purpose is input to the Kohonen type neural network, and the information processing unit having the smallest difference between the load of the information processing unit and the learning input data is extracted, and the information processing unit is extracted. And a learning unit that corrects the load of the information processing unit in the vicinity thereof so that the difference from the learning input data becomes small, and a second storage unit that stores the load of each information processing unit of the Kohonen neural network after learning, Learning data consisting of components of rolling material, rolling conditions, and rolling purpose is input to the Kohonen-type neural network that has a corrected load after learning to minimize the difference between the load of the information processing unit and the input data. The information processing unit corresponds to the data classification means for classifying the input data and the learning data consisting of the components of the rolled material, the rolling conditions and the rolling purpose stored in the first storage means. Third storage means for classifying information regarding presence / absence of looper abnormal behavior for each information processing section classified by the data classifying means, and storing occurrence frequency of looper abnormal behavior in each information processing section obtained from the classification result, Data consisting of components of rolling material to be predicted, rolling conditions, and rolling purpose are input from the input means to the data classification means, and stored in the third storage means corresponding to the classification result output from the data classification means. A looper abnormal behavior prediction apparatus comprising: an occurrence frequency of the looper abnormal behavior, which is the prediction target, and an estimation unit that estimates the presence or absence of the prediction target looper abnormal behavior. .

【0009】[0009]

【作用】本発明では、あらかじめルーパ異常挙動の有無
と相関の大きい圧延材料の成分、圧延条件、圧延目的か
らなる学習データとルーパ異常挙動の有無を対にして収
集しておき、それを第一記憶手段(101) に格納してお
く。
In the present invention, learning data consisting of components of rolling material, rolling conditions, and rolling purpose, which have a strong correlation with the presence or absence of the looper abnormal behavior, and the presence or absence of the looper abnormal behavior are collected as a pair and are collected first. It is stored in the storage means (101).

【0010】圧延材料の成分、圧延条件、圧延目的から
なる前記学習データを用いてコホーネン型ニューラルネ
ットの学習を、自己組織化特徴マッピングアルゴリズム
に従い、学習手段(103) にて以下のようにして行う。 (1) まず、コホーネン型ニューラルネットへ第一記憶手
段(101) から学習手段(103) に学習データを入力する。 (2) そして、コホーネン型ニューラルネットの情報処理
部の荷重と入力データとの差が最小である情報処理部を
抽出する。 (3) 抽出された情報処理部およびその近傍の情報処理部
の荷重を入力データとの差が小さくなるように修正す
る。
Learning of the Kohonen type neural network is performed by the learning means (103) in the following manner according to the self-organizing feature mapping algorithm using the learning data consisting of the components of rolling material, rolling conditions and rolling purpose. . (1) First, the learning data is input to the learning means (103) from the first storage means (101) to the Kohonen type neural network. (2) Then, the information processing unit having the smallest difference between the load of the information processing unit of the Kohonen neural network and the input data is extracted. (3) Correct the loads of the extracted information processing unit and the information processing units in the vicinity thereof so that the difference from the input data becomes small.

【0011】上記 (1)〜(3) の処理を繰り返すことによ
り各情報処理部の荷重が、この情報処理部に分類された
学習データの代表的な値へと修正される。コホーネン型
ニューラルネットを自己組織化特徴マッピングアルゴリ
ズムで学習する場合、上記 (1)〜(3) の反復回数は入力
データ数が増加しても、十分な学習データが用意されて
いるならば5000回程度で十分である。
By repeating the above processes (1) to (3), the load of each information processing unit is corrected to a representative value of the learning data classified into this information processing unit. When learning the Kohonen type neural network with the self-organizing feature mapping algorithm, the number of iterations of (1) to (3) above is 5000 times if sufficient learning data is prepared even if the number of input data increases. The degree is enough.

【0012】学習終了後、コホーネン型ニューラルネッ
トを構成している情報処理部の荷重を第二記憶手段(10
4) に格納するとともに、前記第一記憶手段(101) に記
憶されている学習データを、学習後の修正された荷重に
なっているコホーネン型ニューラルネットに入力し、デ
ータ分類手段(105) にて入力データを情報処理部の荷重
と、前記入力データとの差が最小になった情報処理部に
分類する。そして、この分類結果より求められた各情報
処理部に、前記第一記憶手段(101) に記憶されているル
ーパ異常挙動の有無に関する情報を対応させ、各情報処
理部でのルーパ異常挙動の発生頻度を第三記憶手段(10
6) に格納する。
After the learning is completed, the weight of the information processing unit forming the Kohonen type neural network is stored in the second storage means (10
4) and input the learning data stored in the first storage means (101) to the Kohonen-type neural network that has a corrected weight after learning, and stores it in the data classification means (105). The input data is classified into an information processing unit in which the difference between the load of the information processing unit and the input data is minimized. Then, the information regarding the presence or absence of the looper abnormal behavior stored in the first storage means (101) is associated with each information processing section obtained from the classification result, and the occurrence of the looper abnormal behavior in each information processing section is generated. The frequency is stored in the third storage means (10
Store in 6).

【0013】予測対象となる圧延材料に対する圧延時の
ルーパ異常挙動の有無を推測する場合、まず入力手段(1
02) より予測対象となる圧延材料の成分、圧延条件、圧
延目的からなるデータをデータ分類手段(105) に入力
し、前記データをいずれかの情報処理部に分類する。推
定手段(107) において、前記分類結果に対応する第三記
憶手段(106) に格納されているルーパ異常挙動の発生頻
度を予測対象のルーパ異常挙動の発生頻度とし、それが
しきい値を超えているならば、ルーパ異常挙動の可能
性:有り、そうでなければルーパ異常挙動の可能性:無
しであると推定する。
When estimating the presence or absence of abnormal looper behavior during rolling of the rolled material to be predicted, first, input means (1
02) The data including the components of the rolled material to be predicted, the rolling conditions, and the rolling purpose is input to the data classification means (105), and the data is classified into one of the information processing units. In the estimation means (107), the occurrence frequency of the looper abnormal behavior stored in the third storage means (106) corresponding to the classification result is set as the occurrence frequency of the looper abnormal behavior to be predicted, and it exceeds the threshold value. If so, it is estimated that there is a possibility of abnormal looper behavior: Yes, and if not, there is a possibility of abnormal looper behavior.

【0014】上記、ルーパ異常挙動予測装置によると、
圧延材料の成分、圧延条件、圧延目的より構成される入
力データ毎に荷重を付与し、上記入力データと荷重との
差に関する関数を出力すべく格子状に概念上配列された
複数の情報処理部からなるコホーネン型ニューラルネッ
トを自己組織化特徴マッピングアルゴリズムにて学習す
るので、入力データ数(n) に対し、学習時間のオーダー
Oは(n) となり、入力データが増加しても実用的な学習
時間で学習を終了させることができる。
According to the above looper abnormal behavior prediction device,
A plurality of information processing units that are conceptually arranged in a grid pattern to give a load to each input data composed of components of rolling material, rolling conditions and rolling purpose, and output a function related to a difference between the input data and the load. Since the Kohonen-type neural network consisting of is learned by the self-organizing feature mapping algorithm, the learning time order O is (n) for the number of input data (n), and practical learning is possible even if the input data increases. You can finish learning in time.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図に基づいて本発明を具体化した実施
例について説明する。ここに図1は本発明のルーパ異常
挙動予測装置の原理を示すブロック図、図2は本発明の
一実施例を実施する際のシステム構成図、図3は前記ル
ーパ異常挙動予測装置が具備する複数の情報処理部によ
り構成されているコホーネン型ニューラルネットを示す
概念図、図4は前記コホーネン型ニューラルネットを学
習する際、発火した特定の情報処理部からの距離と学習
回数との関係を示す図である。なお、以下に説明する実
施例は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の技術
範囲を限定するものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing the principle of the looper abnormal behavior prediction apparatus of the present invention, FIG. 2 is a system configuration diagram when implementing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is provided in the looper abnormal behavior prediction apparatus. FIG. 4 is a conceptual diagram showing a Kohonen type neural network composed of a plurality of information processing sections, and FIG. 4 shows the relationship between the distance from a specific information processing section that has fired and the number of times of learning when learning the Kohonen type neural network. It is a figure. The embodiments described below are merely examples embodying the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention.

【0016】図2に示す圧延設備は、タンデムに配置さ
れた熱間仕上げ圧延機(201) と圧延機(201) 間に配置さ
れたルーパ装置(202) と、これら圧延機(201) とルーパ
装置(202) を制御するための制御装置(203) と、ルーパ
異常挙動を予測する予測装置(204) と、この予測装置(2
04) と前記制御装置(203) を接続するための制御介入装
置(205) と、前記予測装置(204) に接続された警報装置
(206) とを具備している。
The rolling equipment shown in FIG. 2 includes a hot finish rolling mill (201) arranged in tandem and a looper device (202) arranged between the rolling mill (201), and the rolling mills (201) and the looper. The control device (203) for controlling the device (202), the prediction device (204) for predicting the looper abnormal behavior, and the prediction device (2
04) and the control device (203) to connect the control intervention device (205), and the prediction device (204) connected to the alarm device
(206) is provided.

【0017】前記各圧延機(201) はミルモータ(207) に
より駆動されている。前記ルーパ装置(202) は圧延機(2
01) 間を走行する圧延材料(208) にルーパ(209) が当接
して、圧延材料(208) に適切な張力を付与するものであ
り、前記ルーパ(209) にはルーパモータ(210) によって
適当なトルクが与えられる。前記ルーパ(209) の位置は
ルーパ角度検出装置(211) によって検出される。前記制
御装置(203) は、ルーパ位置設定装置(212) とコントロ
ーラ(213) とミルモータ速度制御装置(214) とから構成
されている。
Each of the rolling mills (201) is driven by a mill motor (207). The looper device (202) is a rolling mill (2
The looper (209) comes into contact with the rolled material (208) running between (1) and (1) so as to give an appropriate tension to the rolled material (208), and the looper (209) is appropriately adjusted by the looper motor (210). Torque is given. The position of the looper (209) is detected by the looper angle detection device (211). The control device (203) includes a looper position setting device (212), a controller (213), and a mill motor speed control device (214).

【0018】すなわち、ルーパ角度検出装置(211) によ
って検出したルーパ位置と、ルーパ位置設定装置(212)
により設定した設定位置との偏差に基づき、コントロー
ラ(213) およびミルモータ速度制御装置(214) を介して
ミルモータ(207) の速度を制御することにより、圧延機
(201) 間の圧延材料(208) のたわみ長さをコントロール
して、ルーパ位置を設定位置に保つようにフィードバッ
ク制御し、圧延材料の張力を所定値に維持している。
That is, the looper position detected by the looper angle detection device (211) and the looper position setting device (212)
By controlling the speed of the mill motor (207) via the controller (213) and the mill motor speed controller (214) based on the deviation from the set position set by
The bending length of the rolled material (208) between (201) is controlled to perform feedback control so as to keep the looper position at a set position, and the tension of the rolled material is maintained at a predetermined value.

【0019】前記予測装置(204) は学習により得られた
情報を基にして、上位コンピュータ(215) より与えられ
た「通板前の圧延材料に関するルーパ異常挙動に相関の
大きいデータ(圧延材料の成分、圧延条件、圧延目
的)」に対するこの圧延材料の通板時のルーパ異常挙動
(ハンチング、急上昇等)の発生頻度を算出し、この発
生頻度がしきい値より大きければルーパ異常挙動の可能
性:有りの信号を、しきい値より小さければルーパ異常
挙動の可能性:無しの信号を前記制御介入装置(205) と
警報装置(206) に出力するものである。
The predicting device (204), based on the information obtained by learning, provides data (a component having a large correlation with the looper abnormal behavior related to the rolled material before strip running) given by the host computer (215). , Rolling condition, purpose of rolling) ", the frequency of occurrence of looper abnormal behavior (hunting, sudden rise, etc.) during the passage of this rolled material is calculated, and if this frequency is greater than the threshold value, the possibility of looper abnormal behavior is: If the presence signal is smaller than the threshold value, there is a possibility that the looper has abnormal behavior: a absence signal is output to the control intervention device (205) and the alarm device (206).

【0020】前記制御介入装置(205) はルーパ異常挙動
の可能性:有りという信号を受け取ると、制御ゲインの
再設定や制御ロジックの選択を行い、制御装置(203) に
出力する。制御装置(203) は、再設定された制御ゲイン
や制御ロジックに基づき圧延機(201) を制御する。
When the control intervention device (205) receives a signal indicating the possibility of abnormal looper behavior: existence, it resets the control gain and selects the control logic, and outputs it to the control device (203). The control device (203) controls the rolling mill (201) based on the reset control gain and control logic.

【0021】前記予測装置(204) に用いているコホーネ
ン型ニューラルネットは、図3に示すような格子状に概
念上配列されている複数の情報処理部で構成されてお
り、入力データX=(X1,X2, ……,Xk ) と同次元の荷重
W=(Wij1, Wij2,……,Wijk )をもっている。Wは概念
上、i行j列に配置されている情報処理部の荷重を示
す。入力データは全ての情報処理部に入力され、情報処
理部では入力データと荷重との差Yijを下記(1) 式にて
算出する。
The Kohonen type neural network used in the predicting device (204) is composed of a plurality of information processing units which are conceptually arranged in a lattice as shown in FIG. 3, and input data X = ( X 1 , X 2 , ..., X k ) has the same dimension load W = (W ij1, W ij2, ..., W ijk ). W conceptually indicates the load of the information processing unit arranged in the i-th row and the j-th column. The input data is input to all the information processing units, and the information processing unit calculates the difference Y ij between the input data and the load by the following equation (1).

【0022】[0022]

【数1】 [Equation 1]

【0023】コホーネン型ニューラルネットの学習アル
ゴリズムである自己組織化特徴マッピングを以下に説明
する。
The self-organizing feature mapping, which is a learning algorithm for the Kohonen neural network, will be described below.

【0024】あらかじめ圧延材料の成分、圧延条件、
圧延目的からなる学習データとルーパ異常挙動の有無を
対にして収集しておき、それを第一記憶手段(101) に格
納しておく。 コホーネン型ニューラルネットの各情報処理部に上記
学習データを入力し、情報処理部のうち(1) 式で定義さ
れている荷重と入力データとの差が最小である情報処理
部を抽出する。 抽出された情報処理部およびその近傍の情報処理部の
荷重を入力データとの差が小さくなるよう下記(2) 式に
従い修正する。なお、図4に示すように、学習回数Tが
増えるに従って、学習係数αは小さく、荷重を修正する
範囲は狭くなっていく。
In advance, the components of the rolled material, the rolling conditions,
The learning data for the purpose of rolling and the presence / absence of abnormal looper behavior are collected as a pair and stored in the first storage means (101). The learning data is input to each information processing unit of the Kohonen type neural network, and the information processing unit having the smallest difference between the load defined by the equation (1) and the input data is extracted from the information processing units. The weights of the extracted information processing units and the information processing units in the vicinity thereof are corrected according to the following equation (2) so that the difference with the input data becomes small. Note that, as shown in FIG. 4, as the learning number T increases, the learning coefficient α becomes smaller and the range for correcting the load becomes narrower.

【0025】 Wijk new =Wijk old +α(Xk −Wijk old )………………(2) ここで、Wijk new :修正後の荷重 Wijk old :修正前の荷重 α=0.5 (T<500) 0.3 ( 500≦T<1000) 0.1 (1000≦T<3000) 0.05 (3000≦T) ただし、Tは学習回数W ijk new = W ijk old + α (X k −W ijk old ) ... (2) where W ijk new : corrected load W ijk old : uncorrected load α = 0.5 (T <500) 0.3 (500 ≦ T <1000) 0.1 (1000 ≦ T <3000) 0.05 (3000 ≦ T) where T is the number of learning

【0026】上記、の処理を繰り返すことにより、
各情報処理部の荷重がこの情報処理部に分類された学習
データの代表的な値へと変化してゆく。
By repeating the above process,
The load of each information processing unit changes to a representative value of the learning data classified into this information processing unit.

【0027】このように、コホーネン型ニューラルネッ
トを自己組織化特徴マッピングアルゴリズムで学習する
場合、入力データ数(n) が増加しても、上記、の反
復回数のオーダーOが(n) であるため、実用的な学習時
間で学習を終了させることができる。
As described above, when the Kohonen type neural network is trained by the self-organizing feature mapping algorithm, even if the number of input data (n) is increased, the order O of the above iterative times is (n). Learning can be finished in a practical learning time.

【0028】また、入力データを「ルーパ異常挙動の有
無と相関の大きい複数のデータ(圧延材料の成分、圧延
条件、圧延目的)」で構成するので、予測対象通板時の
ルーパ異常挙動(ハンチング、急上昇等)の予測精度は
向上する。
Further, since the input data is composed of "a plurality of data (composition of rolling material, rolling condition, purpose of rolling) having a large correlation with the presence or absence of abnormal looper behavior", the abnormal looper behavior (hunting during striping to be predicted) , Sharp rise, etc.) prediction accuracy is improved.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、圧延材料の成分、圧延条件、圧延目的
により構成される入力データ毎に荷重を付与し、上記入
力データと荷重との差に関する関数を出力するべく格子
状に概念上配列された複数の情報処理部からなるコホー
ネン型ニューラルネットを自己組織化特徴マッピングに
て学習することにより、入力データ数が増加しても学習
のための反復回数はほとんど変化せず、実用的な時間で
学習を行うことができる。また、入力データを「ルーパ
異常挙動の有無と相関の大きい複数のデータ(圧延材料
の成分、圧延条件、圧延目的)」で構成するので、予測
対象通板時のルーパ異常挙動(ハンチング、急上昇等)
の予測精度は向上する。
As is apparent from the above description,
According to the present invention, a load is applied to each input data composed of components of rolling material, rolling conditions, and rolling purpose, and conceptually arranged in a grid pattern so as to output a function relating to a difference between the input data and the load. By learning a Kohonen-type neural network consisting of multiple information processing units by self-organizing feature mapping, the number of iterations for learning hardly changes even when the number of input data increases, and it can be achieved in a practical time. Can learn. In addition, since the input data is composed of "a plurality of data (composition of rolling material, rolling condition, rolling purpose) having a strong correlation with the presence or absence of abnormal looper behavior", the abnormal looper behavior (hunting, sudden rise, etc.) during the target strip running )
The prediction accuracy of is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のルーパ異常挙動予測装置の原理を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of a looper abnormal behavior prediction device of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を実施する際のシステム構成
図である。
FIG. 2 is a system configuration diagram when implementing an embodiment of the present invention.

【図3】本発明のルーパ異常挙動予測装置が具備する複
数の情報処理部により構成されているコホーネン型ニュ
ーラルネットを示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a Kohonen type neural network configured by a plurality of information processing units included in the looper abnormal behavior prediction device of the present invention.

【図4】コホーネン型ニューラルネットを学習する際、
発火した特定の情報処理部からの距離と学習回数との関
係を示す図である。
[Fig. 4] When learning a Kohonen neural network,
It is a figure which shows the relationship between the distance from the specific information processing part which ignited, and the number of times of learning.

【図5】従来の処理過程のフローチャートを示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a flowchart of a conventional processing process.

【図6】階層型ニューラルネットの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a hierarchical neural network.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 …第一記憶手段、102 …入力手段、103 …学習手
段、104 …第二記憶手段、105 …データ分類手段、106
…第三記憶手段、107 …推定手段、201 …圧延機、202
…ルーパ装置、203 …制御装置、204 …予測装置、205
…制御介入装置、206 …警報装置、207 …ミルモータ、
208 …圧延材料、209 …ルーパ、210 …ルーパモータ、
211 …ルーパ角度検出装置、212 …ルーパ位置設定装
置、213 …コントローラ、214 …ミルモータ速度制御装
置、215 …上位コンピュータ。
101 ... First storage means, 102 ... Input means, 103 ... Learning means, 104 ... Second storage means, 105 ... Data classification means, 106
... Third storage means, 107 ... Estimating means, 201 ... Rolling mill, 202
… Looper device, 203… Control device, 204… Prediction device, 205
… Control intervention device, 206… Alarm device, 207… Mill motor,
208… Rolled material, 209… looper, 210… looper motor,
211 ... Looper angle detection device, 212 ... Looper position setting device, 213 ... Controller, 214 ... Mill motor speed control device, 215 ... Host computer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧延材料の成分、圧延条件、圧延目的に
基づき圧延する熱間圧延設備のルーパ異常挙動を予測す
るルーパ異常挙動予測装置において、 ルーパ異常挙動の有無と相関の大きい圧延材料の成分、
圧延条件、圧延目的を取り込む入力手段と、 あらかじめ蓄積しておいた圧延材料の成分、圧延条件、
圧延目的からなる学習データとこれらの学習データの圧
延時のルーパ異常挙動の有無に関する情報を対応させて
格納する第一記憶手段と、 圧延材料の成分、圧延条件、圧延目的により構成される
入力データ毎に荷重を付与し、上記入力データと荷重と
の差に関する関数を出力するべく格子状に概念上配列さ
れた複数の情報処理部からなるコホーネン型ニューラル
ネットと、 第一記憶手段に記憶された圧延材料の成分、圧延条件、
圧延目的からなる学習データを前記コホーネン型ニュー
ラルネットに入力し、情報処理部の荷重と学習入力デー
タとの差が最小である情報処理部を抽出し、その情報処
理部およびその近傍の情報処理部の荷重を学習入力デー
タとの差が小さくなるように修正する学習手段と、 学習後のコホーネン型ニューラルネットの各情報処理部
の荷重を格納する第二記憶手段と、 圧延材料の成分、圧延条件、圧延目的よりなる学習デー
タを、学習後の修正された荷重になっているコホーネン
型ニューラルネットに入力し、情報処理部の荷重と入力
データとの差が最小となった情報処理部に、入力データ
を分類するデータ分類手段と、 前記第一記憶手段に記憶された圧延材料の成分、圧延条
件、圧延目的よりなる学習データに対応するルーパ異常
挙動の有無に関する情報を前記データ分類手段で分類し
た情報処理部毎に分類し、前記分類結果より求めた各情
報処理部でのルーパ異常挙動の発生頻度を格納する第三
記憶手段と、 予測対象となる圧延材料の成分、圧延条件、圧延目的よ
りなるデータを、前記入力手段から前記データ分類手段
に入力し、それより出力された分類結果に対応している
前記第三記憶手段に格納されているルーパ異常挙動の発
生頻度を前記予測対象のルーパ異常挙動の発生頻度と
し、これより前記予測対象のルーパ異常挙動の有無を推
定する推定手段とを具備してなることを特徴とするルー
パ異常挙動予測装置。
1. A looper abnormal behavior prediction device for predicting abnormal looper behavior of hot rolling equipment for rolling based on the composition of rolling material, rolling conditions, and rolling purpose, and a component of rolling material having a large correlation with the presence or absence of abnormal looper behavior. ,
Input means for capturing the rolling conditions and rolling purpose, and the components of rolling materials, rolling conditions, and
First storage means for storing learning data consisting of rolling objectives and information relating to presence / absence of abnormal looper behavior during rolling of these learning data, and input data composed of components of rolling material, rolling conditions, rolling objectives A Kohonen-type neural network composed of a plurality of information processing units conceptually arranged in a grid to output a function related to the difference between the input data and the load, which is stored in the first storage means. Rolling material composition, rolling conditions,
Learning data consisting of rolling purpose is input to the Kohonen neural network, and an information processing unit having a minimum difference between the weight of the information processing unit and the learning input data is extracted, and the information processing unit and its neighboring information processing units. Learning means for modifying the load of the so that the difference from the learning input data becomes small, the second storage means for storing the load of each information processing unit of the Kohonen neural network after learning, the components of the rolling material, the rolling conditions , Input the learning data consisting of the rolling purpose to the Kohonen type neural network with the corrected weight after learning, and input to the information processing unit where the difference between the load of the information processing unit and the input data is the smallest. Data classification means for classifying data, and presence of looper abnormal behavior corresponding to learning data composed of components of rolling material, rolling conditions, and rolling purpose stored in the first storage means. Third storage means for classifying the information about the information processing units classified by the data classifying unit and storing the occurrence frequency of the looper abnormal behavior in each information processing unit obtained from the classification result; The looper abnormality stored in the third storage means corresponding to the classification result output by inputting data consisting of material components, rolling conditions, and rolling purpose from the input means to the data classification means. A looper abnormal behavior prediction apparatus comprising: an occurrence frequency of the behavior as a frequency of occurrence of the prediction target looper abnormal behavior, and estimation means for estimating the presence or absence of the prediction target looper abnormal behavior.
JP7128341A 1995-05-26 1995-05-26 Device for predicting abnormal behavior of looper Withdrawn JPH08318302A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010036220A (en) * 2008-08-05 2010-02-18 Kobe Steel Ltd Rolling condition arithmetic unit, method for the same and rolling system
JP2010072868A (en) * 2008-09-17 2010-04-02 Nippon Steel Corp Apparatus, method and program for diagnosing plant control
CN108311544A (en) * 2018-03-07 2018-07-24 首钢集团有限公司 A kind of roll-force Parameter Self-learning method and device

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